KR20030075063A - 폐수정화용 광촉매반응장치 - Google Patents
폐수정화용 광촉매반응장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20030075063A KR20030075063A KR1020020014162A KR20020014162A KR20030075063A KR 20030075063 A KR20030075063 A KR 20030075063A KR 1020020014162 A KR1020020014162 A KR 1020020014162A KR 20020014162 A KR20020014162 A KR 20020014162A KR 20030075063 A KR20030075063 A KR 20030075063A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- photocatalytic
- wastewater
- unit
- reactor
- photocatalytic reactor
- Prior art date
Links
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 claims abstract description 52
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 31
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 33
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 17
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 5
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002048 anodisation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000003670 easy-to-clean Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOSXWYQMOYSSKB-LDKJGXKFSA-L water blue Chemical compound CC1=CC(/C(\C(C=C2)=CC=C2NC(C=C2)=CC=C2S([O-])(=O)=O)=C(\C=C2)/C=C/C\2=N\C(C=C2)=CC=C2S([O-])(=O)=O)=CC(S(O)(=O)=O)=C1N.[Na+].[Na+] XOSXWYQMOYSSKB-LDKJGXKFSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/063—Titanium; Oxides or hydroxides thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/10—Photocatalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
본 발명은 폐수정화용 광촉매반응장치에 있어서, 폐수유입구 및 폐수배출구를 구비하고 양극산화된 섬유상의 TiO2광촉매로 충진된 복수의 단위 광촉매반응기들; 및 석영관으로 둘러싸여 상기 단위 광촉매반응기 내부에 설치된 자외선램프를 포함하여 구성된다. 상기한 구성과 같이, 본 발명의 단위 광촉매반응기의 내부에 들어가는 TiO2광촉매는 양극산화된 섬유상의 형태이므로 촉매 반응이 발생되는 비 표면적이 매우 높고 촉매의 박리현상이 나타나지 않으며 반영구적으로 사용이 가능한 효과를 도모할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면 폐수나 각종 오염물질의 분해시 경제적이며 영구적으로 사용가능할 뿐 아니라 폐수의 분해속도가 매우 빠르고 고효율적인 폐수정화용 광촉매반응장치를 제조할 수 있다.
Description
본 발명은 폐수정화용 광촉매반응장치에 관한 것이며, 섬유상 TiO2소재를 이용하여 정화효율을 개선하고 반영구적으로 사용가능한 폐수정화용 광촉매반응장치에 관한 것이다.
도 1은 폐수정화용 광촉매반응장치의 개략적 구성도이다. 상기 광촉매반응장치는 크게 폐수를 저장하는 폐수저장장치(1), 폐수를 광촉매반응에 의해 정화시키는 복수의 단위 광촉매반응기(4), 상기 단위 광촉매반응기(4) 내로 폐수를 순화시키는 폐수순환용 펌프(3) 및 정화된 폐수를 외부로 배출하는 폐수배출장치(6)로 구성된다. 또한, 상기 단위 광촉매반응기(4)의 내부에는 광촉매반응을 유발하는 자외선램프와 같은 내부광원이 포함되어 있고, 상기 단위 광촉매반응기(4)의 외부에는 광촉매반응의 효율을 보다 상승시키기 위한 수은등(5)이 더 포함되어 있다. 그 외, 상기 폐수정화용 광촉매반응장치는 단위 광촉매반응기(4) 내의 용액온도가 과도하게 상승되는 것을 조절하기 위한 온도조절기(2)가 구비되어 있다.
한편, 상기와 같이 구성된 폐수정화용 광촉매반응장치를 이용하여 폐수를 정화하는 과정은, 상기 폐수저장장치(1)의 폐수가 상기 광촉매반응기(4) 내로 유입된 후 상기 복수의 단위 광촉매반응기(4) 내에 있는 자외선 램프(UV lamp) 및 외부의 수은등(5)에 의해 상기 광촉매반응기(4) 내의 산화티타늄(TiO2) 광촉매 소재의 표면에서 광반응이 일어나서 폐수내의 오염물질들을 분해하는 것이다.
상기 과정을 거쳐 폐수가 충분히 정화되었을 경우 정화된 폐수는 폐수배출장치(6)를 통하여 외부로 배출되게 된다. 그러나, 폐수가 충분히 정화되지 않았을 경우는 폐수배출장치(6)로 유입되지 않고 폐수순환용 펌프(3)에 의하여 폐수저장장치(1)에 저장된 후 일정 기준에 도달될 때까지 상기 정화과정을 반복하게 된다. 이때 단위 광촉매반응기(4) 내의 용액 온도가 과도하게 상승될 경우에는 온도조절기(2)에 의하여 일정 온도 이하로 제어된다.
한편, 상기와 같은 일련의 폐수정화 과정시 중요하게 고려해야 될 점은 단위 광촉매반응기(4) 내에서의 폐수의 오염물질 분해효율이 높아야 되고 또한 장시간사용해도 분해효율이 저하되지 않아야 되며, 가능하다면 사용된 광촉매의 표면 오염물을 제거한 후 재활용할 수 있어야 된다는 점 등이 요구된다.
종래의 폐수정화용 광촉매반응장치에 사용되는 단위 광촉매반응기(4)로는 원통형의 파이렉스 반응용기(11) 내부에 TiO2광촉매가 코팅된 형태(도 2a 참조) 또는 알루미늄 금속망에 TiO2를 코팅하여 반응용기(11) 내부에 삽입한 형태의 반응기(도 2b 참조) 그리고 가장 많이 사용되고 있는 방식으로 정화할 폐수에 TiO2분말을 슬러리 형태로 혼합하여 반응시키는 형태(도 2c 참조) 등이 있다. 상기 단위 광촉매반응기(4)들은 도 2a, 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 폐수유입구(13) 및 폐수배출구(14)를 구비한 파이렉스 원통형 반응용기(11) 내부에 자외선램프(9)가 설치된 구조를 갖는다. 상기 자외선램프(9)는 자외선램프전선(7)에 연결되고 상기 반응용기(11)의 일측에 형성된 자외선램프 지지대(8)에 의해 지지되며 폐수와의 접촉을 방지하기 위해 석영관(10)에 의해 둘러싸여 있다.
그런데, 도 2a에 도시된 단위 광촉매반응기(4a)는 반응용기(11) 내면에만 코팅된 TiO2광촉매(12)가 존재하기 때문에, 폐수와 접촉되어 광촉매 분해반응이 일어나는 표면적이 적다. 또한, 도 2b에 도시된 금속망에 TiO2를 코팅한 후 원통형으로 말아 반응용기(11) 내로 삽입된 형태의 단위 광촉매반응기(4b)의 경우 TiO2광촉매코팅 금속망(15)을 변형시킬 경우 광촉매의 박리 현상이 일어나고 반응기 내부를 조밀하게 충진시킬 수가 없어 높은 광촉매 반응효율을 기대할 수 없었다.
그리고, 반응용기 내에 코팅된 TiO2광촉매나 금속망에 코팅된 TiO2의 경우는 대부분 에틸렌과 물의 혼합용액에 TiO2를 혼합한 후 이들의 기지재료를 상기의 혼합용액에 담지한 후 열처리하여 건조한 상태이므로, 기지재료와 TiO2광촉매와의 표면 접착력이 크지 않아 장시간 액체내에서 사용할 경우 코팅된 TiO2표면이 기지재료에서 박리된다. 따라서, 상기 도 2a 및 도 2b에 도시된 단위 광촉매반응기(4a,4b)로 구성된 광촉매반응장치는 장기간 사용이 불가능한 문제점이 있다.
한편, 도 2c에 도시된 TiO2분말(16)을 슬러리 형태로 사용하여 폐수와 혼합하여 사용하는 형태의 단위 광촉매반응기(4c)는 광반응 효율이 상기 광촉매반응기(4a 및 4b)에 비해 상대적으로 높은 편이다. 그러나 폐수의 정화처리가 끝난 후 용액에서 TiO2광촉매 분말(16)을 회수하기 위해서는 별도의 회수처리 장치가 필요할 뿐 아니라, 회수된 광촉매 분말은 대부분 표면이 오염되어 있어 분말을 세척하여 재활용하는 것은 사실상 불가능한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 광촉매 반응효율을 향상시킬 뿐 아니라 내구적이며 반영구적으로 사용가능한 폐수정화용 광촉매반응장치를 제공하는 것이다.
도 1은 폐수정화용 광촉매반응장치의 개략적 구성도.
도 2a는 종래기술에 의한 TiO2가 표면코팅된 단위 광촉매반응기의 개략적 단면도.
도 2b는 종래기술에 의한 TiO2코팅금속망을 이용한 단위 광촉매반응기의 개략적 단면도.
도 2c는 종래기술에 의한 광촉매 분말을 이용한 단위 광촉매반응기의 개략적 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 단위 광촉매반응기 내에 충진되는 섬유상의 TiO2광촉매 형상도.
도 4a는 본 발명의 제1실시예에 의한 광촉매반응장치 일부의 개략적 단면도.
도 4b는 본 발명의 제2실시예에 의한 광촉매반응장치 일부의 개략적 단면도.
도 4c는 본 발명의 제3실시예에 의한 광촉매반응장치 일부의 개략적 단면도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 광촉매반응장치의 염료분해률을 나타내는 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 폐수저장장치2 : 온도조절기
3 : 폐수순환용 펌프4,4a,4b,4c,40a,40b : 단위광촉매반응기
5,45 : 수은등6 : 폐수배출장치
7,47 : 자외선램프용 전선8,48 : 자외선램프 지지대
9,49 : 자외선램프10,42 : 석영관
11,41 : 반응용기 12 : 코팅된 TiO2광촉매
13,43 : 폐수유입구14,44 : 폐수배출구
15 : TiO2광촉매코팅 금속망16 : TiO2광촉매 분말
46 : 섬유상 TiO2광촉매
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 폐수정화용 광촉매반응장치는, 폐수유입구 및 폐수배출구를 구비하고 양극산화된 섬유상의 TiO2로 충진된 단위 광촉매반응기; 및 상기 광촉매반응기의 광촉매반응을 유발하는 광원을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 의하면, 양극산화된 섬유상의 TiO2를 이용하므로 촉매반응이 발생하는 비 표면적을 극대화하여 광촉매반응효율을 크게 향상시킬 수 있다. 또한 광촉매가 섬유상이기 때문에 반응용기의 형태에 관계없이 적절한 모양과 형상으로 충진과 제거가 용이하므로 반응장치의 보수 및 유지 관리시 작업성 향상과 시간절약을 도모할 수 있는 이점이 있다. 또한 장기간 사용으로 인하여 광촉매 표면이 오염되었을 경우 화학적 방법에 의한 세척과 물리적 방법에 의한 세척에도 광촉매가 박리되거나 손상되지 않아 재활용이 가능하고 거의 영구적으로 사용할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 구체적인 실시예에 의하면, 상기 광원은 석영관으로 둘러싸여 상기 단위 광촉매반응기 내부에 설치된 자외선램프인 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 의하면, 광원이 광촉매반응기 내부에 설치되어 있기 때문에 광반응을 보다 효율적으로 촉진할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 다른 구체적인 실시예에 의하면, 상기 광원은 상기 단위 광촉매반응기 외부에 설치된 수은등인 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 의하면, 광원을 보다 간편하게 설치할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 다른 구체적인 실시예에 의하면, 본 발명에 의한 폐수정화용 광촉매반응장치는 상기 단위 광촉매반응기가 다수개 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 의하면, 폐수의 처리량 또는 반응시간에 따라 적절한 폐수정화용 광촉매반응장치를 제공할 수 있는 이점이 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 폐수정화용 광촉매반응장치는, 도 1에 도시된 종래의 폐수정화용 광촉매반응장치와 같이 폐수저장장치(1), 복수의 단위 광촉매반응기(4a,4b), 폐수순환용 펌프(3), 폐수배출장치(6) 및 온도조절기(2)를 포함하여 구성된다. 상기 종래의 폐수정화용 광촉매반응장치와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고 구체적 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명에 따른 상기 단위 광촉매반응기에 충진되는 양극산화에 의한 섬유상 TiO2광촉매의 형상을 나타내는 사진이다. 도시된 바와 같은 섬유상의 광촉매 소재를 이용하였으므로, 상기 단위 광촉매반응기 내에서 폐수와 직접 접촉되고 반응기 내부의 자외선램프에서 발생되는 자외선에 의해 광촉매 반응이 일어나는 광촉매 표면적은, 종래 단위 광촉매반응기에서 이용된 광촉매 소재의 표면적에 비하면 비교할 수 없을 정도로 증가되는 이점이 있다. 그 결과 본 발명에 의한 광촉매반응기 내에서 폐수의 오염물질 분해 반응속도는 급격히 증가된다. 또한, 상기 광촉매는 직경이 약 50 마이크로미터의 섬유상 형태이므로 반응용기의 형태에 관계없이 적절한 모양과 형상으로 충진과 제거가 용이하므로 반응장치의 보수 및 유지 관리시 작업성 향상과 시간절약이 기대된다.
한편, 상기 섬유상의 TiO2광촉매는 산성용액에서 순수한 금속 티타늄에 양극 전류를 인가하여 티타늄 금속 표면상으로 산화티타늄이 균일하게 형성되고 산화피막인 TiO2와 소지금속과의 접착력도 향상된다. 따라서, 종래의 광촉매와 달리 용액 내에서 장기간 사용하여도 표면의 박리현상이 일어나지 않고, 광촉매 표면이 오염되었을 경우 화학적 방법에 의한 세척과 물리적 방법에 의한 세척에 의해서도 광촉매가 박리되거나 손상되지 않아 재활용이 가능하고 거의 영구적으로 사용할 수 있는 특징이 있다. 따라서, TiO2분말을 현탁해서 사용할 때 필요한 장치인 분말회수 장치가 필요하지 않아 경제적이며 비교적 간단하게 고효율의 폐수정화용 광촉매반응장치를 제조할 수 있는 이점이 있다.
한편, 도 4a에는 본 발명의 제1실시예에 따른 폐수정화용 광촉매반응장치에 사용되는 단위 광촉매반응기(40a)가 도시되어 있다. 상기 단위 광촉매반응기(40a)는 폐수유입구(43) 및 폐수배출구(44)를 구비한 파이렉스 원통형 반응용기(41), 상기 반응용기(41) 내부에 설치된 광촉매 반응을 발생시키기 위한 자외선램프(49), 상기 자외선램프(49)가 폐수가 접촉되는 것을 방지하는 석영관(42) 및 상기 반응용기(41)와 상기 석영관(42) 사이에 충진된 섬유상 TiO2광촉매(46)로 구성되어 있다. 미설명 부호 47 및 48은 각각 자외선램프용 전선 및 자외선램프 지지대이다.
상기 단위 광촉매반응기(40a)의 상기 폐수유입구(43)를 통해 유입된 폐수는,상기의 반응용기(11)와 상기 석영관(42) 사이에 충진된 섬유상 TiO2광촉매(46)와 접촉될 때 상기 자외선램프(49)에 의해 촉진된 광촉매반응에 의해 정화되어 폐수배출구(44)를 통해 배출된다. 상술한 바와 같이 본 발명에 의한 광촉매는 섬유상이기 때문에 광촉매반응이 발생되는 비 표면적이 매우 높아 폐수내의 오염물질 분해률이 크게 향상되고, 설치 및 제거가 용이하다.
도 4b에는 본 발명의 제2실시예에 의한 단위 광촉매반응기(40b)을 포함한 광촉매반응장치의 일부 구성이 도시되어 있는데, 제1실시예에 따른 광촉매반응장치와 비교할 때 광촉매반응을 발생시키는 광원으로 반응기 내부의 자외선램프 대신에 외부에 설치되는 수은등(45)을 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 도 4c에는 본 발명의 제3실시예에 따른 단위 광촉매반응기(40c)를 포함하는 광촉매반응장치의 일부 구성을 나타내는 개략도가 도시되어 있는데, 조사되는 광원의 증가를 통하여 급격한 광촉매 반응의 효율 상승을 목적으로 광촉매반응기의 내부에는 자외선램프(49)를, 외부에는 수은등(45)을 설치하는 것을 특징으로 한다.
도 5는 종래의 방법으로 제조된 단위 광촉매반응기(도 2a 참조)와 본 발명의 제1실시예에 따른 단위 광촉매반응기(도 4a 참조)를 이용하여 염료의 일종인 3.3μM의 아닐린블루 분해반응을 실시한 결과를 나타내는 그래프이다.
상기 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 광촉매반응장치를 이용하면 염료가 10 분안에 64%의 분해률을 나타내며 분해되고 120 분이 지난 후에는 80%의분해률을 나타났다. 이에 반해 종래의 광촉매반응장치에 의하면 10분의 반응 결과 10%의 분해률을, 120분이 지난 후에는 26%의 염료 분해률을 나타냈다. 따라서, 본 발명에 의한 광촉매반응장치는 사용시간의 증가에도 불구하고 오염물질의 분해능력이 종래의 장치에 비해 훨씬 우수함을 알 수 있었다.
본 명세서에서 폐수정화를 위한 고효율 광촉매반응장치는 광촉매 반응에 의해 폐수를 정화하는 단위 광촉매반응기의 광촉매 소재로서 양극산화에 의한 섬유상의 TiO2를 이용한 것을 특징으로 하고 폐수의 반응시간과 처리량에 따라 임의의 단위 광촉매반응기를 적절한 수만큼 연결하여 사용하는 형태이므로 다양한 변형이 가능하다. 따라서, 상술한 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명이 상기 실시예들에 의해 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.
상기한 구성의 본 발명에 따르면, 본 발명에 의한 광촉매반응장치의 단위 광촉매반응기는 양극산화에 의한 섬유상 TiO2 광촉매로 충진되는 구성에 의하여 표면의 박리가 일어나지 않고 오염된 광촉매의 세척이 용이하므로 반영구적으로 사용 가능할 뿐 아니라 별도의 광촉매 회수장치가 필요하지 않는 효과를 도모할 수 있다. 또한, 폐수와 접촉되어 광촉매 반응이 발생되는 표면적의 증가효과에 의해 폐수의 정화처리 속도가 현격히 향상되는 고효율의 폐수정화용 광촉매반응장치의 제조가 가능하다.
Claims (5)
- 폐수정화용 광촉매반응장치에 있어서,폐수유입구 및 폐수배출구를 구비하고 양극산화된 섬유상의 TiO2로 충진된 단위 광촉매반응기; 및상기 단위 광촉매반응기의 광촉매반응을 유발하는 광원을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐수정화용 광촉매반응장치.
- 제1항에 있어서, 상기 광원은 석영관으로 둘러싸여 상기 단위 광촉매반응기 내부에 설치된 자외선램프인 것을 특징으로 하는 폐수정화용 광촉매반응장치.
- 제1항에 있어서, 상기 광원은 상기 단위 광촉매반응기 외부에 설치된 수은등인 것을 특징으로 하는 폐수정화용 광촉매반응장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단위 광촉매반응기가 다수개 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 폐수정화용 광촉매반응장치.
- 제2항에 있어서, 상기 광원은 상기 단위 광촉매반응기 외부에 설치된 수은등을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수정화용 광촉매반응장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020020014162A KR20030075063A (ko) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 폐수정화용 광촉매반응장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020020014162A KR20030075063A (ko) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 폐수정화용 광촉매반응장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20030075063A true KR20030075063A (ko) | 2003-09-22 |
Family
ID=32224973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020020014162A KR20030075063A (ko) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 폐수정화용 광촉매반응장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20030075063A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005105675A1 (en) * | 2004-04-30 | 2005-11-10 | Tae Gyu Kim | Water sterilizing purified equipment using photocatalyst and ultraviolet lamp and purified system |
| WO2011049252A1 (ko) * | 2009-10-22 | 2011-04-28 | Shim Jong Seop | 자외선 조사 사각영역을 제거한 자외선을 이용한 살균 정화장치 |
| KR101285775B1 (ko) * | 2006-02-07 | 2013-07-18 | 주식회사 동진쎄미켐 | 레지스트 처리액의 재생방법 및 그 장치 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09155337A (ja) * | 1995-12-08 | 1997-06-17 | Adeka Eng Kk | 揮発性有機化合物の分解除去装置及び方法 |
| KR19990024785A (ko) * | 1997-09-08 | 1999-04-06 | 이규철 | 전기분해와 광촉매를 이용한 폐수처리장치 및 그 광촉매 제조방법 |
| JPH1190419A (ja) * | 1997-09-18 | 1999-04-06 | Kyushu Hitachi Maxell Ltd | 流体浄化装置 |
| JP2000126610A (ja) * | 1998-10-29 | 2000-05-09 | Sumitomo Chem Co Ltd | 光触媒部材及びそれを用いてなる有害物質処理装置 |
| KR200249122Y1 (ko) * | 2001-07-03 | 2001-10-19 | 고명한 | 유동화 광촉매 반응기 |
| KR20020009524A (ko) * | 2001-09-26 | 2002-02-01 | 지충수 | 섬유상의 산화티탄 광촉매 및 이의 제조방법 |
-
2002
- 2002-03-15 KR KR1020020014162A patent/KR20030075063A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09155337A (ja) * | 1995-12-08 | 1997-06-17 | Adeka Eng Kk | 揮発性有機化合物の分解除去装置及び方法 |
| KR19990024785A (ko) * | 1997-09-08 | 1999-04-06 | 이규철 | 전기분해와 광촉매를 이용한 폐수처리장치 및 그 광촉매 제조방법 |
| JPH1190419A (ja) * | 1997-09-18 | 1999-04-06 | Kyushu Hitachi Maxell Ltd | 流体浄化装置 |
| JP2000126610A (ja) * | 1998-10-29 | 2000-05-09 | Sumitomo Chem Co Ltd | 光触媒部材及びそれを用いてなる有害物質処理装置 |
| KR200249122Y1 (ko) * | 2001-07-03 | 2001-10-19 | 고명한 | 유동화 광촉매 반응기 |
| KR20020009524A (ko) * | 2001-09-26 | 2002-02-01 | 지충수 | 섬유상의 산화티탄 광촉매 및 이의 제조방법 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005105675A1 (en) * | 2004-04-30 | 2005-11-10 | Tae Gyu Kim | Water sterilizing purified equipment using photocatalyst and ultraviolet lamp and purified system |
| KR100732504B1 (ko) * | 2004-04-30 | 2007-06-29 | 김태규 | 비접촉식 자외선램프와 광촉매를 이용한 수질살균정화장치 및 그 장치를 채용한 수질살균정화기 |
| KR101285775B1 (ko) * | 2006-02-07 | 2013-07-18 | 주식회사 동진쎄미켐 | 레지스트 처리액의 재생방법 및 그 장치 |
| WO2011049252A1 (ko) * | 2009-10-22 | 2011-04-28 | Shim Jong Seop | 자외선 조사 사각영역을 제거한 자외선을 이용한 살균 정화장치 |
| GB2487035A (en) * | 2009-10-22 | 2012-07-04 | Jong Seop Shim | Microbicidal purification device employing ultraviolet light from which ultraviolet-light-irradiation dead areas have been eliminated |
| GB2487035B (en) * | 2009-10-22 | 2015-01-28 | Jong Seop Shim | Microbicidal purification device employing ultraviolet light from which ultraviolet-light-irradiation dead areas have been eliminated |
| US9006682B2 (en) | 2009-10-22 | 2015-04-14 | Jong Seop Shim | Microbicidal purification device employing ultraviolet light from which ultraviolet-light-irradiation dead areas have been eliminated |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5308454A (en) | Reactor process using metal oxide ceramic membranes | |
| US5151252A (en) | Chamber design and lamp configuration for an ultraviolet photochemical reactor | |
| KR100732504B1 (ko) | 비접촉식 자외선램프와 광촉매를 이용한 수질살균정화장치 및 그 장치를 채용한 수질살균정화기 | |
| JP2009018282A (ja) | 紫外線酸化装置及び紫外線酸化方法 | |
| KR100805378B1 (ko) | 난분해성 폐액처리를 위한 오존-전기분해/반도체촉매복합장치 및 그 사용방법 | |
| KR100808935B1 (ko) | 플라즈마 및 광촉매를 이용한 폐수 처리장치 | |
| KR100480347B1 (ko) | 광촉매 및 자외선램프 모듈을 이용한 살균 및 정화장치 | |
| JP2010046611A (ja) | 紫外線酸化装置 | |
| KR20030075063A (ko) | 폐수정화용 광촉매반응장치 | |
| KR100438668B1 (ko) | 광촉매반응식 수처리장치 | |
| JP2001187390A (ja) | 液体の浄化方法および液体の浄化装置 | |
| JP4664270B2 (ja) | 水処理装置 | |
| CN1168672C (zh) | TiO2薄膜光催化水质净化装置 | |
| JPH10151450A (ja) | 液体中のｔｏｃ成分を分解除去する方法 | |
| JP3848515B2 (ja) | 水処理装置 | |
| CN106277176B (zh) | 用于处理高浓度有机废水的二氧化钛薄膜光催化系统 | |
| KR100196745B1 (ko) | 유동형 tio2 코팅 충전물을 이용한 정수처리장치 모듈 | |
| JP2003200178A (ja) | 光触媒を利用した水処理装置 | |
| CN111637556A (zh) | 一种空气消毒防疫方法及其防疫设备 | |
| JP2001029946A (ja) | 光触媒反応管 | |
| KR100465183B1 (ko) | 광촉매와 미세전류를 이용한 폐수처리장치 | |
| KR200290488Y1 (ko) | 복합형 수질정화장치 | |
| JP2005152815A (ja) | 汚水処理装置 | |
| CN206008470U (zh) | 一种有机废气光催化处理设备 | |
| JP2000176469A (ja) | 光触媒反応装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |