KR20070112818A - 오존 및 재순환을 사용하여 액체를 정화하는 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

액체(W1), 특히 물을 정화시키는 장치(1)에는 액체(W1)를 오존(O)을 사용하여 처리하는 오존처리 유닛(8)과, 이 오존처리 유닛(8)에 수압적으로 연결된 저장 탱크(48)가 마련된다. 상기 장치(1)에는 처리된 액체를 저장 탱크(48)에서부터 재순환 라인(66, 69, 61)을 통해 재순환시키는 재순환 수단(68, 54, 60)이 마련된다. 재순환 라인(66, 69, 61)에는 적어도 하나의 여과 유닛(58, 56)이 마련된다.

물, 정화, 오존, 처리, 필터, 무기물 오염 물질, 재순환, 필터

Description

오존 및 재순환을 사용하여 액체를 정화하는 장치 및 방법{A DEVICE AND A METHOD FOR PURIFYING A LIQUID WITH OZONE AND RECIRCULATION}

본 발명은 액체, 특히 물을 독립 청구항의 전제부에 따라 정화하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

세계 대부분의 지역에서, 음수(飮水) 공급원은, 건강에 대한 장기적인 위험성 또는 외관상 문제를 제기하는 제1철, 망간, 황화수소, 비소 및 불화물 등의 유기화학물질종 외에도 포낭(cyst), 박테리아 및 바이러스 등의 미생물 오염물질을 갖고 있다.

몇몇 지역에서는 그러한 문제의 일부만을 처리할 수 있거나, 처리 플랜트들은 적정 기준의 음수를 일관되게 공급하는 것으로 여겨지지 않을 수 있다. 수원이 휴메이트(humate)와 같은 유기물을 상당한 양으로 함유하고 있는 경우, 높은 수준의 염소 처리에 의한 위생 처리는 트리할로메탄(THM)의 형태의 새로운 화학적 독성 오염물질을 추가할 수 있다.

또한, 수원은 그 사용자가 전적으로 처리 시스템에 대해 책임을 지고 있는 사유의 우물일 수도 있다. 그러나, 그러한 수원을 적절히 처리하고 유지하는 것에 대한 기술적 지식을 갖고 있는 개인 사용자는 거의 없다. 따라서, USEPA(United States Environmental Protection Agency; 미국 환경 보호청)에서 정한 음수 기준으로 물을 효과적으로 처리할 수 있고 개개인이나 개별 사무실에서 사용하기 적합한 간단한 포인트-오브-유즈(point-of-use : 수도꼭지나 사용처마다 설치하는 방식) 형태의 자동 장치에 대한 필요성이 존재한다.

종래 기술에서는, 침전 필터를 사용하고, 이어서 염소의 제거를 위해 활성 탄소 여과를 행하며, 그리고 대부분의 염을 제거하기 위해 역삼투 처리를 하고, 마지막으로 활성 탄소에 의해 미량의 유기 화합물을 제거하는 물의 다단 처리가 공지되어 있다. 역삼투막은 일반적으로 물의 처리 속도가 낮기 때문에, 처리된 물은 저장 탱크에 보관되고 박테리아의 재오염이 방지되어야 한다. 이는 박테리아의 성장과 이에 따른 맛과 냄새 문제로 인해 저장 탱크의 위생 처리를 주기적으로 필요로 하게 된다. 이러한 시스템은 처리된 물의 저장 탱크에 대해 추가로 오존을 사용하거나 적은 수준의 클로라민(chloramine)을 투여하거나 하여 화학적 살균처리를 행하지 않는다면 마실 수 없는 물에 대해 작동시키기에는 적합하지 않다.

음수의 포인트-오브-유즈형 화학적 위생 처리가 공지되어 있다. 바람직한 화학물질로는 현장에서 용이하게 생성할 수 있고, 잠재적으로 독성을 갖는 할로겐화 부산물(THM)을 형성하지 않으며, 단시간 내에 분자 산소로 전환된다는 점에서 오존이 사용되고 있다. 이와 관련한 몇 가지 종래 기술이 공지되어 있다.

미국 특허 제5,683,576호에는 주거지용의 포인트-오브-유즈형 및 포인트-오브-엔트리(point-of-entry: 수도꼭지가 많은 가정 등으로 들어오는 입구에 설치하여 처리하며 방식)형으로 적합한 오존을 기반으로 한 물 처리 장치를 개시하고 있 다. 이 장치는 물을 처리하기 위해 전처리 필터, 배치(batch)식 오존 반응기(CT 챔버), 오존 발생기, 저장 탱크 및 마이크로 컨트롤러를 포함하고 있다. 원수(原水)는 전처리 필터를 통과하여, 박테리아, 바이러스 및 기타 미생물을 죽이도록 물에 오존을 용해시키는 CT 챔버로 보내진다. 오존은 오존 발생기에 의해 현장에서 생성된다. 처리된 물은 저장 탱크로 펌핑되고, 이 저장 탱크로부터 요구에 따라 취출된다. 저장 탱크는 저장된 물의 높이와 저장 탱크의 상부 사이의 간극 내의 오존이 풍부한 공기 블랭킷(blanket)에 의해 공기 중의 오염물질로부터 보호된다. CT 챔버에서부터 물이 저장 탱크로 들어갈 때에 그 물은 블랭킷을 통과한다. 저장된 물은 재처리를 위해 주기적으로 CT 챔버로 다시 재순환된다. 그러한 장치는 특별한 단점을 갖고 있다. 물이 재처리를 위해 CT 챔버로 재순환되는 경우, CT 챔버가 사용 중에 있기 때문에 원수에 대해 오존처리를 할 수 없다. 따라서, 그 장치의 생산 효율에는 한계가 있다. 추가로, 그 장치는 단지 미생물 성분의 제거만을 다루고 있다. 통상, 원수는 역시 고려할 필요가 있는 무기물 오염물질을 함유하고 있다.

미국 특허 제6,475,352 B2호에서는 전처리 필터, 메인 활성 탄소 필터, 물 처리 반응기, 그리고 선택적으로 분배하기 바로 전에 물을 여과하기 위한 폴리싱 활성 탄소 필터(polishing activated carbon filter)를 수용하고 있는 재순환 시스템 안으로 오존을 주입하는 것을 이용하는 가정용 정수기를 개시하고 있다. 그 시스템의 작동은 마이크로 컨트롤러 및 밸브 시스템을 갖는 펌프에 의해 이루어진다. 물은 적절한 수준의 미생물 처리를 달성하기 위해 메인 필터와 반응기를 통해 최소 3 내지 8회 순환해야 한다. 이러한 장치는 콜로이드 입자(처음부터 존재하거나 오존처리 동안에 물질 종의 산화로 인해 생성됨)와 유기물의 화학적 오염물질을 제거하지만, 건강에 대한 장기적인 위험을 제기하는 농도로 존재할 수 있는 비소 또는 불화물 등의 무기물 이온의 제거에는 해답을 제공하지 못하고 있다. 게다가, 원수를 계속적으로 처리하면서 정화된 물을 저장할 수 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 극복하는 것으로서, 구체적으로는 원수 등의 액체를 특히 포인트-오브-유즈형 용례에서 효과적으로 정화할 수 있는 액체 정화 장치 및 그 방법을 제공하는 데에 있다. 게다가, 그 장치는 자동적으로 정화의 신뢰성을 보장하고 또한 정화된 액체가 특정 기간동안 전혀 분배되지 않는 경우에 재오염의 방지를 보장해야 한다. 본 발명에 따르면, 그러한 목적 및 기타 목적은 독립 청구항의 특징적 구성을 갖는 장치 및 방법에 의해 달성된다.

본 발명의 장치는 기본적으로 사유 우물이나 믿을 수 없는 공용 수원으로부터의 잠재적으로 마실 수 없는 물과 같은 액체를 정화하는 데에 사용된다. 그 장치는 수원에 수압적으로 연결된 적어도 하나의 오존처리 반응용 액체 처리 유닛을 포함한다. 이 오존처리 반응 유닛의 주된 기능은 원수 내에 존재할 수 있는 미생물 오염물질을 비활성화하는 데에 있다. 오존처리 반응 유닛은 처리 탱크, 오존 가스 공급원, 작은 기포 형태로 가스를 도입하기 위한 살포기, 처리 탱크에서의 물의 유입 및 유출 흐름을 제어할 뿐만 아니라 처리 탱크 내의 수위를 제어하기 위한 적절한 수단, 및 처리 시간을 제어하기 위한 타이머로 이루어진 배치식 반응기로 통상 구성된다.

본 발명의 장치에는 오존처리 유닛과 수압적으로 연결되어 있고 사용자에 의해 분배될 때까지 정화된 물을 저장하는 저장 탱크가 더 마련되어 있다. 본 발명에 따르면, 상기 장치에는 또한 적어도 하나의 여과 유닛이 마련된 재순환 라인을 통해 저장 탱크에서부터 처리된 물을 재순환시키는 재순환 수단이 마련되어 있다. 종래 기술과 달리, 처리된 액체는 저장 탱크에서부터 오존처리 유닛으로 재순환되지 않는다. 오히려, 액체는 재순환 라인에 배치된 여과 유닛을 통과하여 다시 저장 탱크에 공급된다. 이러한 구조는 몇 가지 이점을 갖는다. 먼저, 오존처리 후에 물에 여전히 존재하는 무기물 오염물질을 제거하도록, 오존처리된 액체를 저장 탱크에서부터 여과 유닛을 거쳐 복수 회 재순환시킬 수 있다. 이는 여과 유닛에서 반복 처리에 의해 얻어지는 긴 체류 시간으로 인해 필터 매체의 최적의 사용을 달성할 수 있게 한다. 둘째로, 새로운 원수의 오존처리를 재순환 사이클과 동시에 수행할 수 있어, 1일당 물 처리량에 관련한 장치의 효율을 향상시킨다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 장치는 또한 저장 탱크 및/ 재순환 라인 내의 액체를 오존처리하는 수단이 마련된다. 액체가 저장 탱크 내에서 오존처리되는 경우, 용해된 오존은 재순환 동안에 재순환 라인 및 그 라인 내에 배치된 임의의 밸브, 연결 부재 또는 필터 장치를 통해 이송될 것이다. 따라서, 유수 시스템(hydraulic system) 및 여과 유닛의 구성 요소에서 미생물의 재성장은 오존처리 공정의 주기 및 집중도에 따라 억제되거나 완전히 방지된다. 그러한 오존처리가 전술한 바와 같이 여과 유닛을 포함하는 재순환 라인과 관련하여 바람직하지만, 그러한 재순환이 없는 경우에는 저장 탱크 내에서 정화된 액체를 오존처리하는 것도 바람직할 수 있다. 특히, 어떠한 액체도 일정 기간 동안에 분배되지 않은 경우에 저장 탱크 내의 액체를 이따금씩 오존처리하는 것이 바람직할 수 있다. 원수를 오존처리하는 오존처리 유닛과, 저장 탱크 내의 정화된 물을 오존처리하는 추가적인 수단을 마련함으로써, 원수를 오존처리하고 정화수를 다시 오존처리하는 것을 동시에 수행할 수 있다. 따라서, 그러한 재오존처리는 오존처리 반응기 유닛에서의 원수의 오존처리에나 그 처리 시스템의 일일 생산성에 부정적인 영향을 미치지 않는다.

바람직하게는, 재순환 라인의 적어도 일부는 오존처리 반응 유닛과 저장 탱크 사이의 유수 연결부의 일부를 형성한다. 특히, 재순환 라인에 여과 유닛을 배치하여, 오존처리 반응 유닛에서 저장 탱크로 펌핑되는 오존처리된 물이 재순환 라인에서 여과 유닛을 통과하도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 이송 및 재순환을 위해 상이한 여과 유닛을 사용할 수 있다. 이러한 방식에 있어서, 오염물질은 오존처리 반응 챔버에서 저장 탱크로 이송 중에 및 재순환 시에 제거될 수 있어, 그 오염물질의 농도를 필터를 매번 통과할 때마다 더욱 감소시킬 수 있다. 필터 매체와 처리된 물 간의 접촉 시간의 증가는 보다 작은 필터를 사용할 수 있게 한다거나, 유효 치수를 작게 한다거나, 보다 큰 재순환 유량에 의해 보다 빨리 처리할 수 있게 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 장치에는 액체를 재순환 라인을 통해 주기적으로 재순환시키기 위해 타이밍 및 제어 수단이 마련될 수 있다. 이는 저장 탱크 내의 액체의 오존처리와 관련하여, 미생물 오염물질의 재성장을 방지하는 데에 특히 바람직하다.

추가적으로 또는 대안적으로, 상기 장치에는 또한 여과 유닛에 의해 액체로부터 제거될 오염물질의 농도가 미리 정해진 수준 아래로 떨어질 때까지 액체를 자동적으로 재순환시키기 위한 펌프 및 제어 수단이 마련될 수 있다. 물론, 하나의 즉 동일한 장치에서, 액체를 주기적으로 재순환시키는 수단과, 오염물질의 특정 농도를 달성할 때까지 초기에 액체를 재순환시키는 수단 모두가 마련될 수도 있다.

하나의 바람직한 실시예에서, 재순환 라인의 여과 유닛은 바람직하게는 비소하물 및/또는 불화물과 같은 무기물 이온의 부분적 또는 완전한 제거를 위한 것이다. 비소의 3가 형태인 아비산염, 철의 2가 형태인 제1철, 및 망간의 3가 형태인 제1 망간과 관련하여, 오존처리 반응 유닛에서 물의 오존처리는 그러한 오염물질을 그 다음의 여과 유닛에서 제거될 수 있는 보다 높은 원자가 수준으로 산화시킨다. 얻어진 5가의 용해성 비산염 이온의 제거를 위해, 후속된 여과 유닛은 활성 알루미나 필터인 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 재순환 라인에는 활성 알루미나 여과 유닛의 상류측에 배치된 추가의 여과 장치가 마련될 수 있다. 이 여과 장치는 바람직하게는 미세 유리 섬유와 활성 탄소 블록 필터의 세트로 이루어질 수 있다. 그러한 필터들은 용해된 유기 분자뿐만 아니라 철 및 망간으로부터 초래된 임의의 콜로이드 산화물을 제거할 것이다. 상기한 필터들은 또한 오존처리 중에 물 내에 존재하는 브롬화물 이온으로부터 형성될 수 있는 잠재적으로 발암성을 갖는 브롬산염 이온을 제거할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 오존처리 유닛은 미리 정해진 특정량의 액체를 배치식으로 오존처리하도록 구성된다. 이러한 점은 사용자가 저장 탱크로부터 물을 분배하는 경우라도 원하는 처리 수준을 달성하기에 충분한 시간 동안 오존처리를 할 수 있게 한다. 게다가, 그러한 점은 어떠한 정화된 물도 분배되지 않는 시간에도 물을 정화하여 저장 탱크에 채울 수 있게 한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 장치에는 오존처리 반응 유닛과 저장 탱크 사이에 가스 도관이 마련될 수 있다. 오존처리 반응 유닛으로부터 배출되어야 할 과잉의 오존이 그 도관을 통해 저장 탱크로 이송될 수 있다. 이는 하나의, 즉 동일한 오존 발생기를 사용하여 저장 탱크 내에서 특히 간단하게 오존처리를 행할 수 있게 한다. 이러한 바람직한 실시예에 따르면, 사용자의 건강 및 안전성의 관점에서 많은 양의 오존이 물 정화 장치의 중간 영역으로 들어가는 것은 바람직하지 않기 때문에, 저장 탱크로부터 배기되는 캐리어 가스 스트림(공기 또는 산소)으로부터 오존을 제거하기 위해 저장 탱크에는 활성 탄소 배기 필터가 마련된다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 장치에는 하나의 오존 발생기가 마련될 수 있다. 이 오존 발생기는 오존처리 반응 유닛과 저장 탱크 모두에 연결될 수 있다. 적절한 밸브를 통해 오존처리 유닛과 저장 탱크 중 어느 하나 또는 이들 모두에 오존을 공급할 수 있다.

본 발명에 따른 장치에는 바람직하게는 액체를 공급하기 위한 펌프가 마련된다. 이 펌프는 주로 액체를 오존처리 반응 유닛에서부터 저장 탱크에 공급하는 데에 사용될 수 있다. 액체를 여과 유닛을 통과시킬 때에, 펌프는 일정한 유량으로 액체를 공급하는 것이 바람직하다.

특히 바람직하게는, 제1 작동 모드에서, 펌프가 액체를 오존처리 유닛에서부터 저장 탱크로 공급하게 되도록 밸브 수단에 의해 펌프를 저장 탱크에 수압적으로 연결한다. 제2 작동 모드에서, 펌프는 액체를 여과 유닛 및 재순환 라인을 통해 재순환시키게 된다. 제3 작동 모드에서, 펌프는 정화된 액체를 저장 탱크에서부터 분배용 물꼭지로 공급하게 된다. 하나의, 즉 동일한 펌프와 적절한 밸브에 의해 모든 액체 공급이 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 액체, 특히 물을 정화시키는 방법이 제공된다. 첫번째 단계에서, 액체를 오존처리 유닛 내에서 오존처리한다. 이어서, 오존처리된 액체는 저장 탱크로 이송된다. 이에 의해, 액체는 바람직하게는 적어도 하나의 여과 유닛을 통과한다. 마지막 단계에서, 액체는 저장 탱크에서부터 재순환 라인을 지나 적어도 하나의 여과 유닛을 거쳐 다시 저장 탱크로 재순환된다. 바람직하게는, 액체는 오존처리 유닛에서부터 저장 탱크로 이송되는 동안과, 재순환 동안에 동일한 여과 유닛을 통과한다. 적절한 파이프 및 밸브는 오존처리 유닛을 저장 탱크에 연결하는 이송 라인 또는 재순환 라인에 여과 유닛을 선택적으로 연결할 수 있게 한다.

액체는 이따금씩, 예를 들면 주기적으로 재순환될 수 있다. 재순환은 바람직하게는 미리 정해진 기간 동안 너무 적은 양의 정화된 물이 분배된 경우에 이루어진다. 그러한 재순환은 저장 탱크의 주기적 오존처리와 함께 사용의 없을 시에 박테리아가 다시 성장하는 것을 방지한다.

대안적으로, 오존처리 반응 유닛에서부터 이송한 후에 특정 기간 또는 특정 횟수에 걸쳐 액체를 재순환시킬 수도 있다. 이러한 재순환은 액체 내의 오염물질의 양이 미리 정해진 수준 아래로 감소할 때까지 이루어진다. 이는 오염물질의 함량을 직접 측정하거나, 물을 특정 시간 동안 재순환시킴으로써 경험적으로 측정될 수 있다. 물론, 오염물질의 양을 감소시키기 위해 초기에 액체를 재순환시키고, 이어서 생물학적 물질의 재성장을 방지하기 위해 저장 탱크의 오존처리 후 주기적으로 재순환시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 오존처리된 액체는 저장 탱크로 유입되기 전에 2개의 여과 장치를 통과하는 데, 바람직하게는 콜로이드 입자 및 용해된 유기물의 제거를 위해 활성 탄소 블록 필터를 통과하고, 이어서 비소화물 또는 불화물과 같은 무기물 이온의 제거에 사용되는 활성 알루미나 필터를 통과한다.

또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 액체는 오존처리 반응 유닛에서 배치식으로 오존처리된다. 따라서, 미리 정해진 양의 액체가 오존처리 반응 유닛에서 처리된다. 이러한 처리된 양의 액체는 오존처리 후에 이어서 저장 탱크에 공급된다. 이는 오존처리 유닛에서 원수의 연속적인 배치식 처리를 가능하게 한다. 동시에, 정화된 물은 저장 탱크로부터 분배될 수 있다.

또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 저장 탱크 내의 정화된 액체는 저장 탱크 내에서 오존에 의해 적어도 일시적으로 처리된다. 오존처리 유닛에서의 오존처리 외의 그러한 일시적 처리는 생물학적 물질의 재성장을 방지한다.

특히 바람직하게는, 오존처리 유닛 내의 과잉의 오존을 저장 탱크로 공급한다. 오존의 양이 충분하지 않은 경우, 저장 탱크와 오존 발생기 사이에 직접적인 연결이 이루어질 수도 있다.

저장 탱크 내에 가스상으로 수용된 오존을 저장 탱크로부터 배출되는 가스 스트림으로부터 제거하는 것이 더 바람직하다. 이를 위해, 가스 스트림은 배기 필터를 통과할 수 있다. 이러한 여과된 배기는 오존에 의해 정화 장치의 주변이 오염되는 것을 방지한다.

바람직하게는, 액체는 일정한 유량으로 여과 유닛을 통과한다. 일정한 유량을 사용함으로써, 최고의 여과 효과가 달성될 수 있다는 것이 확인되었다.

본 발명에 따르면, 액체는 상이한 경로에서 이송될 수 있다. 제1 작동 모드에서, 액체는 오존처리 유닛에서부터 저장 탱크로 이송될 수 있다. 이러한 이송을 위해 펌프, 바람직하게는 액체를 일정한 유량으로 공급하는 펌프가 사용될 수 있다. 제2 작동 모드에서, 액체는 펌프에 의해 여과 유닛을 통해 순환된다. 제3 작동 모드에서, 액체는 동일한 펌프에 의해 분배될 수 있다. 하나의, 즉 동일한 펌프가 적절한 밸브 및 파이프를 사용하는 경우 다양한 용도에 사용될 수 있다.

더 바람직하게는, 저장 탱크의 액체를 재순환 동안 또는 재순환 바로 전에 오존처리한다. 그 액체 내에 용해된 오존은 여과 유닛 및/또는 재순환 수단의 다른 구성 요소를 통해 이동한다. 이에 의해, 밸브, 파이프 또는 여과 유닛과 같은 재순환 수단의 구성 요소에서의 박테리아의 재성장이 방지된다.

본 발명에 따르면, 오존처리 중에 액체 내의 오염물질을 산화시킴으로써 원수를 처리하고, 여과 유닛에서 산화된 오염물질을 제거하는 것이 더 바람직하다. 활성 알루미나를 사용하는 공지의 여과 유닛은 원수가 사전에 오존에 의해 처리되는 경우 비소화물과 같은 무기물 오염물질에 대해 향상된 제거 효율을 보인다는 것이 확인되었다. 그 제거 원리 자체가 상당한 이점을 갖지만, 전술한 재순환과 관련하여, 제거 효율이 pH > 7인 경우에 감소하기 때문에, 재순환은 1회 통과에서 나타난 손실된 효율의 일부를 복구할 수 있다는 점에서 특히 바람직하다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 장치는 다음의 작동 모드 중 하나 이상으로 전술한 바람직한 실시예를 설정하기에 적합한 소프트웨어 프로그램을 갖는 마이크로프로세서를 더 포함한다.

A. 반응 및 저장 모드 : 원수를 반응기에서 미리 정해진 오존처리 시간 동안 처리하고, 그 후에 그 물을 펌핑하여 필터를 통과시키고 저장 탱크 내에 저장한다.

B. 주기적 저장 탱크 오존처리 및 재순환 모드 : 저장 탱크 내의 물을 미리 정해진 시간(저장 탱크 처리 시간) 동안 오존처리하면서, 그 물을 저장 탱크로부터 필터를 거쳐 다시 저장 탱크로 재순환시킨다. 프로그램은 또한 저장조에서 행해지는 처리의 횟수 및 처리 간의 규정 시간을 모두 사용자가 설정하게 할 수 있게 한다.

C. 정체기(stagnation) 오존처리 모드 : 정화 장치가 미리 정해진 시간 동안 사용되지 않는 경우, 미리 정해진 정체기 후에 프로그램은 반응 챔버와 저장 탱크 모두 내의 모든 물을 미리 정해진 시간 동안 자동적으로 오존처리한다.

이하, 단지 예시로서 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조할 것이다.

도 1은 본 발명의 원리를 개략적으로 나타내는 도면이며,

도 2는 본 발명에 따른 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고,

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 다양한 작동 모드를 나타내는 도면이다.

도 1에서는 본 발명에 따라 물을 정화하는 장치(1)의 구성 요소들을 개략적으로 도시하고 있다.

원수(W1)는 수원(10)에서 제공된다. 마실 수 없는 원수(W1) 내의 입자 및 콜로이드형 무기물은 우선 전처리 필터(16)에 의해 예비 여과된다. 이 전처리 필터(16)는 공칭 치수가 1㎛인 미세 유리 섬유의 층과, 이에 연속하여 용해되어 있거나 콜로이드형태로 있는 임의의 유기물을 실질적으로 제거하기 위해 활성 탄소 블록을 갖고 있다. 원수(W1)를 외관상으로 처리하여 그 혼탁성을 제거하는 것과는 별도로, 존재하는 유기물의 농도를 감소시킴으로써, 다음 단계에서 오존을 덜 필요로 하게 될 것이다.

전처리된 물(W2)은 오존 발생기(32) 및 오존 반응 챔버(18)를 갖는 오존처리 장치(8)(도 2 참조)로 보내져, 그 오존처리 장치(8) 내에서 전처리된 물을 소독한 다. 이에 의해 As(III+)의 아비산염이 As(V+)의 비산염 형태로 산화된다. 오존처리는 오존 발생기의 생산 능력, 추정되는 오존 요구량 및 오염물질의 원하는 감소량을 달성하기 위해 요구되는 ct[농도(concentration) x 시간(time)]에 따라 몇몇 정해진 기간 동안 배치식으로 수행된다. USEPA 가이드 기준을 충족하는 살균 목적을 위해, 그러한 감소량은 포낭 및 바이러스에 대해서는 4대수 감소(log reduction), 박테리아에 대해서는 7대수 감소이다(즉, 10⁴ 또는 10⁷ 감소)이다. 물 내의 임의의 과도한 제1 철 또는 제1 망간(manganous) 이온도 제2 철 또는 제2 망간 상태로 산화되어, 콜리이드 입자를 형성할 것이다. 음수의 pH 범위가 6 내지 8.5이기 때문에, 제2 철 또는 제2 망간 이온은 그러한 범위의 pH에서 현저하게 불용성을 갖기 때문에 콜로이드 입자 형태의 수산화물로서 침전된다.

전처리되고 오존처리된 물(W3)은 이어서 오존처리 반응 유닛(8)으로부터 일정한 유량으로 펌핑되어 제2 세트의 미세 유리 섬유 및 활성 탄소 블록 필터(56)를 통과함으로써 임의의 콜로이드형 산화물, 용해된 유기물 분자 및 존재하는 브롬화물 이온로부터 형성될 수 있는 임의의 브롬산염 이온이 제거된다. 이어서, 일정한 유량으로 1회 통과로 As(V+) 또는 불화물의 적어도 80%를 제거하는 활성 알루미나 카트리지(58)를 지난다. 그후, 정화된 물(W4)은 정화수 저장 탱크(48)에 저장된다. 이 저장 탱크는 통상 40리터의 정화수를 위한 체적을 가질 수 있다.

정화수 저장 탱크(48) 및 깨끗한 물을 분배하기 위한 유수 라인(hydraulic lines)은, 주기적으로 오존(O3)을 단기간 동안 저장 탱크(48) 안으로 버블링시키 고, 그 저장 탱크(48)로부터 물(W4)을 미세 유리 섬유 및 활성 탄소 필터(56)와 활성 알루미나 필터(58)를 지나 다시 저장 탱크(48)로 재순환시킴으로써 거의 살균 상태로 유지된다.

재순환 유량은 활성 알루미나 칼럼(58)의 효율, 저장 탱크(48) 내의 As(V+) 또는 불화물 이온의 농도를 USEPA 기준에 의해 허용될 수 있는 농도로 감소시키는 데에 요구되는 추정 통과 횟수에 따라 정해진다. 그러한 추정치는 활성 알루미나 매체의 형태와 양, 필터의 직경과 길이, 그리고 저장 탱크의 체적에 좌우된다. 따라서, 특정 시스템에 대한 실험적인 시행착오법에 의해 가장 용이하게 결정될 수 있다.

저장 탱크 안으로 오존을 버블링시키는 것은 물이 미리 정해진 기간, 예를 들면 4시간 동안 분배되지 않은 경우에 주기적으로 수행한다. 오존처리의 시간은 오존 발생기의 강도 및 저장 탱크의 규정 체적에 좌우될 것이다. 예를 들면, 저장 탱크의 체적이 20리터이고 오존 발생기의 능력이 1g/시간인 경우, 저장 탱크(48) 내의 물(W4)의 오존처리는 통상 10분 동안 수행된다.

재순환은 또한 원수에서의 오염물질의 농도가 최대 허용 오염물질 농도까지 감소할 때까지 초기에도 수행된다. 또한, 그 후에 재순환은 활성 탄소 및 활성 알루미나 필터, 배관, 밸브, 또는 저장 탱크(48) 등의 유수 시스템(hydraulic system)에서 미생물의 재성장을 방지하기 위해 저장 탱크 오존처리 기간 동안에도 행해진다.

도 2에서는 전술한 방법을 수행하기에 적합한 장치를, 소프트웨어가 내장된 마이크로 컨트롤러 및 다양한 구성 요소의 작동을 제어하는 전기 회로를 제외시킨 상태로 개략적으로 도시하고 있다. 이하의 상세한 설명에서 센서와 관련하여 다양한 작동 요소를 활성화시키는 것은 마이크로프로세서 프로그램을 통해 행해진다는 것은 이해할 것이다.

도면 부호 10으로 나타낸 미처리 수원은 솔레노이드 밸브(14) 및 전처리 필터 카트리지(16)에 직렬로 수압적(hydraulically)으로 연결된 일정 유량 펌프(12)에 접속되어 있다. 전처리 필터(16)는 1미크론의 공칭 기공 크기를 갖는 미세 유리섬유 필터 재료로 둘러싸인 공칭 기공 크기가 5미크론인 활성 탄소 블록 필터(미국 KX Industries사)로 이루어진다. 이러한 필터는 1회용 플라스틱제 하우징 내에 제공되거나, 표준 필터 하우징 내의 교환 가능한 필터(미국의 Ametek사)로서 제공된다. 10"의 필터 요소의 경우, 펌프(12)는 통상 분당 2-1/분으로 작동한다.

전처리 필터(16)는 원수 파이프(17)를 통해 뚜껑(28)을 지나 오존처리 챔버(18)에 수압적으로 연결된다. 오존처리 챔버(18)는 최소 수위 스위치(20)를 갖고 있으며, 이 스위치는 스위치 높이 아래로 수위가 내려갈 때는 언제든지 펌프(12)를 작동시키고 밸브(14)를 개방한다. 그 후, 전처리된 물(W2)은 그 물이 상승하여 최대 수위 스위치(22) 및/또는 오버플로우 스위치(23)를 작동시킴으로써 펌프(12)를 정지시키고 밸브(14)를 폐쇄할 때까지 오존처리 반응 영역(18) 안으로 유입된다.

오존처리 반응 챔버(14)는 오존 발생기의 강도, 정수기의 구조 및 크기에 따른 물리적 제약, 그리고 오존/공기 혼합물을 반응 챔버 내의 물에 주입하는 방식에 따라 통상 4 내지 8리터의 원수를 위한 체적을 가질 수 있다. 반응 챔버는 7:1, 바람직하게는 10:1 이상의 높이 대 직경의 최소비를 갖는 원통형 형상을 가짐으로써 효율적으로 작동하도록 구성된다.

오존처리 반응 챔버(18)의 저부(19)에는 미세한 기포 형태로 오존/공기 혼합물을 도입하기 위한 수단(26)이 있다. 이 수단은 당업계에 공지된 바와 같은 다공성 세라믹 스톤(ceramic stone) 또는 기타 수단일 수 있다. 버블링 수단(26)은 오존처리 파이프(29)를 통해 오존처리 솔레노이드 밸브(30)에 연결된다. 오존처리 파이프(29)는 뚜껑(28)을 통과할 때에 일체적으로 밀봉된다. 오존 급송 파이프(31)는 오존처리 밸브(30)를 오존 발생기(32)에 수압적으로 연결시킨다. 최대 수위 스위치(22)의 작동 후에, 오존처리 솔레노이드 밸브(30)가 개방되고, 오존 발생기(32)가 작동되어, 오존/공기 혼합물이 미리 정해진 기간 동안, 통상 오존처리 반응 챔버(18)의 체적이 4리터이고 높이 대 직경의 비가 7인 경우에 통상 5 내지 12분 동안 수단(26)을 통해 버블링된다. 이와 동시에, 뚜껑(28)에 연결된 이송 솔레노이드 밸브(transfer solenoid valve)(34)가 개방되어, 과잉의 공기 및 오존이 오존처리 반응 챔버(18)로부터 배출될 수 있게 한다.

오존처리 반응 챔버(18)로부터 과잉의 공기 및 오존은 이송 솔레노이드 밸브(34) 및 이송 파이프(45)를 거쳐 저장 탱크 뚜껑(46)을 지나, 처리된 물의 저장 탱크(48)의 상부 공간 안으로 보내진다. 이러한 가스는 저장 탱크 뚜껑(46) 내에 배치된 과립상 활성 탄소(granulated activated carbon : GAC)의 공기 필터 카트리지(50)를 통해 대기 중으로 배기된다. 과립상 활성 탄소 필터 카트리지(50)는 예 를 들면 공기 정화 용도로 Ametek Ltd.사에서 시판하고 있는 형태일 수 있다.

오존 발생기(32)는 공기 건조 칼럼(40)이 연속하는 냉각 요소(38)에 직렬로 연결된 공기 펌프(36), 공기 흐름 스위치(42) 및 코로나 방전관 및 전원(44)을 구비하고 있다. 냉각 요소(38)는 구불구불한 공기 유동 통로를 내장하고 있는 열전기식으로 냉각된 금속 블록으로서, 그 용도는 대기 공기로부터 과잉의 습기를 제거하고 공기 온도를 약 10℃까지 감소시키는 데에 있다. 부분적으로 건조되고 냉각된 공기(A1)는 Zeochem 4A 분자체(molecular sieve) 또는 실리카 겔 비드(bead)와 같은 흡수성 매체로 채워진 공기 건조 칼럼(40) 안으로 유입된다. 공기 건조 칼럼(40)으로부터 나온 공기(A2)는 20℃의 온도에서 5%이하의 상대 습도를 갖는다. 습도 및 공기 온도 센서(43)가 이들 파라미터에 대한 데이터를 전술한 마이크로 컨트롤러에 입력한다. 측정된 값이 미리 정해진 값으로부터 벗어나는 경우, 마이크로 컨트롤러는 시스템 오류를 지시하고, 전원(44) 및 오존처리 밸브(30)를 차단함으로써 오존처리 반응 챔버에서 물의 처리를 불가능하게 한다. 따라서, 저장 탱크(48) 내의 이미 처리된 물은 그 저장 탱크(48)의 오존처리를 위해 오존 발생기가 필요할 때까지 소정 기간 동안 분배될 것이다. 그러한 시점에 저장 탱크(48)로부터 물의 분배는 역시 불가능할 것이다.

미리 정해진 오존처리 기간의 종료시에, 마이크로 컨트롤러는, 오존처리 챔버(18)의 저부(19)와 일정 유량 펌프(54) 사이에 수압적으로 연결된, 오존처리된 물의 이송 밸브(52)를 개방한다. 펌프(54)를 작동시키고 저장 탱크 유입 밸브(60)를 개방함으로써, 물(W3)을 오존처리 챔버(18)로부터 일정한 유량으로 활성 탄소 필터(56) 및 활성 알루미나 필터(58)를 통해 이송시키게 된다. 정화된 물(W4)은 저장 탱크 유입 파이프(61) 및 저장 탱크 뚜껑(46)을 통해 처리수 저장 탱크(48) 안으로 이송된다. 펌프(54)의 최대 유량값은 필터(56)에 의한 유기물 용해물의 감소와 필터(58)에 의한 무기물 이온(비소 또는 불화물)의 감소를 미리 정해진 수준으로 달성할 수 있게 하는 최대 유량에 의해 결정된다. 유량은 통상 10"의 필터 카트리지 요소의 경우 1리터/분이다.

필터(56)는 전술한 필터(16)와 구조상 동일하다. 활성 알루미나 필터(58)는 활성 알루미나 매체의 칼럼으로 이루어지는 것으로서, 사용하기 전에 1시간 동안 황산 알루미늄의 29g/L 용액과 필터를 접촉시킴으로써 활성화된다. 이어서, 그 용액은 필터를 장치 내에서 설치하여 사용하기 전에 깨끗한 물로 씻겨 내어진다. 활성 알루미나 필터(58)의 물리적 치수는 재순환 루프의 유동 파라미터, 원수의 pH 및 그 내의 비소 또는 불화물의 농도, 그리고 처리될 물의 전체 체적에 의해 좌우되며, 예를 들면 그 필터는 통상 직경 60㎜ 길이 500㎜의 원통형 카트리지일 수 있다.

처리수 저장 탱크(48)에는 최소 수위 스위치(70), 최대 수위 스위치(72) 및 오버플로우 스위치(74)가 마련되어 있다. 저장 탱크 내에 배치된 공기/오존 기포 발생 요소(62)는 저장 탱크 오존처리 파이프(63)에 의해 뚜껑(46)을 지나 저장 탱크 오존처리 밸브(64)에 접속된다. 이 밸브(64)는 오존 급송 파이프(31) 및 나아가서는 오존 발생기(32)에 수압적으로 연결된다. 미리 정해진 기간에, 예를 들면 4시간의 시간 간격으로 마이크로 컨트롤러는 오존 발생기(32) 및 저장 탱크 오존처 리 밸브(64)를 작동시키고, 이에 의해 오존/공기 혼합물을 처리수 저장 탱크(48) 안으로 버블링시킨다.

저장 탱크 배출 파이프(66)가 처리수 저장 탱크(48)를 폐쇄하고 있는 뚜껑(46)을 관통하여, 물이 저장 탱크(48)로부터 취출될 수 있게 한다. 저장 탱크 배출 파이프(66)는 저장 탱크 배출 밸브(68) 및 파이프(69)를 통해 펌프(54)의 입구에 수압적으로 연결된다. 물꼭지(spout)(78)에서 처리수의 분배는 펌프(54)의 출구에 연결된 분배 파이프(75) 및 분배 밸브(76)를 통해 이루어진다. 사용자가 정수기 상의 버튼을 누르는 등에 의해 정화된 물을 분배하도록 마이크로 컨트롤러에 수작업으로 지시하는 경우, 저장 탱크 배출 밸브(68) 및 분배 밸브(76)가 개방되고, 펌프(54)가 작동되며, 그리고 물(W6)이 물꼭지(78)에서 분배된다.

저장 탱크(48)에서부터 필터(56, 58)를 지나는 물의 재순환을 달성하기 위해, 오존처리된 물의 이송 밸브(52) 및 분배 밸브(76)는 폐쇄 상태로 유지된다. 저장 탱크 유입 밸브(60), 저장 탱크 배출 밸브(68) 및 펌프(54)가 작동되고 재처리된 물이 저장 탱크 유입 파이프(61)를 통해 저장 탱크(48)로 복귀한다. 이러한 재순환 사이클의 시간은 마이크로 컨트롤러에 설정된 값에 의해 미리 정해진다.

저장 탱크 내의 오존처리와 재순환은 통상 동시에 이루어진다.

도 3a 내지 도 3e에서는 다양한 작동 모드를 개략적으로 나타내고 있다.

도 3a에서, 전처리된 물(W2)은 오존처리 반응 챔버(18) 내에서 오존처리된다. 이를 위해, 오존처리 밸브(30)가 개방되고 공기 펌프(36)가 작동한다. 오존 발생기(32)에 의해 생성된 오존은 오존 급송 파이프(31) 및 오존처리 파이프(29)를 통해 오존처리 반응 챔버(18) 안으로 공급된다. 도 3a에서는 제1 오존처리 배치(batch)를 도시하고 있다. 오존 이송 밸브(34)는 개방된다. 다른 모든 밸브는 폐쇄된다. 이러한 과정은 최초 배치이라는 점 때문에, 어떠한 물도 저장도(48) 내에는 수용되어 있지 않다.

도 3b에서는 모드 M1에서 오존처리된 물(W3)을 저장 탱크(48)로 이송하는 것을 도시하고 있다. 오존처리된 물의 이송 밸브(52) 및 저장 탱크 유입 밸브(60)는 개방되고 펌프(54)가 작동된다. 다른 모든 밸브는 폐쇄된다.

도 3c에서는 다른 작동 모드 M2를 도시하고 있다. 이 작동 모드에서, 오존처리 반응 챔버(18)의 전체 내용물은 저장 탱크(48)로 이송되었다. 필터(56, 58)를 통한 물의 반복 처리를 달성하기 위해, 오존처리된 물의 이송 밸브(52)는 폐쇄되고 저장 탱크 배출 밸브(68) 및 저장 탱크 유입 밸브(60)가 개방된다. 그리고, 펌프(54)가 작동하여, 물을 저장 탱크(48)에서부터, 저장 탱크 배출 파이프(66), 저장 탱크 유입 파이프(61) 및 파이프(69)를 포함하는 재순환 라인을 통해 재순환시킨다. 이러한 작동 모드에서, 다른 모든 밸브는 폐쇄된다. 그러나, 이와 동시에 도 3a에 도시한 것과 유사한 방식으로 오존처리 반응 챔버(18) 내에 수용된 원수를 오존처리할 수 있다.

도 3d에서는 대안적인 재순환 작동 모드 M2'를 도시하고 있다. 저장 탱크 배출 밸브(68) 및 저장 탱크 유입 밸브(60)는 개방되고 펌프(54)가 작동하여, 물을 순환시킬 수 있다. 도 3c와 비교할 때, 저장 탱크 오존 급송 밸브(64)가 추가로 개방되어, 오존이 저장 탱크(48)로 유입된다. 이 오존은 저장 탱크(48) 내에 수용 된 물에 용해될 것이며, 저장 탱크 유입 밸브(60) 및 저장 탱크 유입 파이프(61)뿐만 아니라 저장 탱크 배출 파이프(66), 저장 탱크 배출 밸브(68), 파이프(69), 펌프(54) 및 필터(56, 68)를 포함하는 재순환 라인을 통과할 것이다. 원수의 새로운 배치가 동시에 오존처리될 수 있을 것이다.

도 3e에서는 또 다른 작동 모드 M3에서 정화수(W5)를 분배하는 것을 도시하고 있다. 원수의 새로운 배치가 동시에 오존처리될 수 있을 것이다.

Claims (30)

1. 고위의 산화 상태로 산화될 수 있는 금속 이온 및/또는 미생물로 오염된 액체(W1), 특히 물을 정화하며, 상기 액체(W1)를 오존(O)을 사용하여 처리하는 적어도 하나의 오존처리 유닛(8)과, 이 오존처리 유닛(8)과는 수압적(hydraulically)으로 연결되어 있고 물리적으로 분리된 처리 액체 저장 탱크(48)를 포함하는 액체 정화 장치(1)로서,

   오존처리된 액체(W4)를 저장 탱크(48)에서부터 재순환 라인(66, 69, 61)을 통해 재순환시키는 재순환 수단(68, 54, 60)이 마련되어 있으며,

   상기 재순환 라인(66, 69, 61)에는 적어도 하나의 여과 유닛(58, 56)이 마련되는 것인 액체 정화 장치.
2. 제1항에 있어서, 액체(W1)를 오존(O)을 사용하여 처리하는 적어도 하나의 오존처리 유닛(8)과, 이 처리된 액체(W4)를 저장하는 저장 탱크(48)를 구비하며, 상기 저장 탱크(48) 및/또는 재순환 라인(66, 69, 61) 내의 액체(W4)를 오존처리하는 수단(64, 63)이 마련되는 것인 액체 정화 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 재순환 라인(66, 69, 61)의 일부는 상기 오존처리 유닛(18)과 상기 저장 탱크(48) 간의 유수 연결부의 일부를 형성하는 것인 액체 정화 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재순환 라인(66, 69, 61)을 통해 액체를 주기적으로 재순환시키는 수단(54)이 마련되는 것인 액체 정화 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여과 유닛(56, 58)에 의해 액체(W4)로부터 제거될 오염물질의 양이 미리 정해진 수준 아래로 될 때까지 액체(W4)를 재순환시키는 펌프 및 제어 수단(54)이 마련되는 것인 액체 정화 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여과 유닛(58)은 비소 화합물 및/또는 불화물을 제거하는 것인 액체 정화 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여과 유닛(58)은 활성 알루미나 필터인 것인 액체 정화 장치.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 재순환 라인(66, 69, 61)에는 여과 유닛(58)의 상류측에 배치되는 추가의 여과 유닛(56)이, 바람직하게는 활성 탄소 필터가 마련되는 것인 액체 정화 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오존처리 유닛(8)은 소정 양의 액체를 배치(batch)식으로 오존처리하도록 구성되는 것인 액체 정화 장치.
10. 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 오존처리 챔버(18)와 저장 탱크(48) 사이에 연결부(45)가 마련되며, 이 연결부(45)를 통해 오존처리 챔버(18) 내의 과잉의 오존이 저장 탱크(48)로 이송될 수 있는 것인 액체 정화 장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저장 탱크(48)는 저장 탱크 오존처리 연결부(63)를 통해 오존 발생기(32)에 연결되는 것인 액체 정화 장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저장 탱크(48)에는 이 저장 탱크(48)의 밖으로 가스를 배기시킬 때에 그 가스 내의 오존을 제거하는 배기 필터(50)가 마련되는 것인 액체 정화 장치.
13. 제2항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오존처리 챔버(18) 및 상기 저장 탱크(48) 모두에 연결된 하나의 오존 발생기(32)가 마련되는 것인 액체 정화 장치.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 액체를 상기 오존처리 챔버(18)에서부터 상기 저장 탱크(47)로 바람직하게는 일정한 유량으로 공급하는 펌프(54)가 마련되는 것인 액체 정화 장치.
15. 제14항에 있어서,

    - 제1 작동 모드(M1)에서, 펌프(54)가 액체(W3)를 상기 오존처리 챔버(18)에서부터 상기 저장 탱크(48)로 공급하게 되며,

    - 제2 작동 모드(M2)에서, 펌프(54)가 액체(W4)를 재순환 라인(66, 69, 61)에서 상기 여과 유닛(58)을 거쳐 재순환시키며,

    - 제3 작동 모드(M3)에서, 펌프가 정화된 액체(WL)를 상기 저장 탱크에서부터 분배 파이프(78)로 공급하게 되도록

    상기 펌프(54)가 밸브 수단(60, 68, 52, 76)에 의해 상기 저장 탱크(48)에 수압적으로 연결되는 것인 액체 정화 장치.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,

    - 원수(原水)를 반응기에서 미리 정해진 오존처리 시간 동안 처리하고, 그 후에 물을 펌핑하여 필터(들)를 통과시키고 저장 탱크 내에 저장하는 반응 및 저장 모드와,

    - 저장 탱크 내의 물을 미리 정해진 시간 동안 오존처리하고, 그 물을 저장 탱크로부터 필터를 거쳐 다시 저장 탱크로 재순환시키는, 주기적 저장 탱크 오존처리 및 재순환 모드와,

    - 정화 장치가 미리 정해진 시간 동안 사용되지 않는 경우 미리 정해진 정체기(stagnation) 후에, 반응 챔버 및 저장 탱크 내의 모든 물을 미리 정해진 시간 동안 오존처리하는, 정체기 오존처리 모드

    를 포함하는 작동 모드 중 적어도 하나 모드로 액체 정화 장치를 설정하는 제어 수단을 포함하는 것인 액체 정화 장치.
17. 액체, 특히 물을 정화하는 방법으로서,

    - 액체를 오존처리 유닛(8) 내에서 오존처리하는 단계와,

    - 오존처리된 액체(W3)를 저장 탱크(48)로 이송하여 그 액체를 적어도 하나의 여과 유닛(58)을 통과시키는 단계와,

    - 상기 저장 탱크(48)에서부터 액체를 재순환 라인(66, 69, 61)을 지나, 적어도 하나의 여과 유닛(58)을 거쳐 다시 상기 저장 탱크(48)로 재순환시키는 단계

    포함하는 액체 정화 방법.
18. 제17항에 있어서, 바람직하게는 미리 정해진 양의 정화된 물(W6)이 미리 정해진 기간 동안 분배되지 않은 경우, 액체를 이따금씩 재순환시키는 것인 액체 정화 방법.
19. 제17항에 있어서, 상기 여과 유닛(58)에서 제거될 오염물질의 양이 미리 정해진 수준 아래로 감소할 때까지 액체를 재순환시키거나, 미리 정해질 수 있거나 미리 정해진 시간 동안 액체를 재순환시키는 것인 액체 정화 방법.
20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 오존처리된 액체(W3)는 상기 여과 유닛(58)을 통과하기 전에 전처리 여과 장치(56)를, 바람직하게는 활성 탄소의 미세 다공성 블록 필터를 통과하는 것인 액체 정화 방법.
21. 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리 챔버(18) 내에서 미리 정해진 양의 액체가 오존처리되며, 이 처리된 양의 액체는 처리 후에 저장 탱크(48)에 공급되는 것인 액체 정화 방법.
22. 제17항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,

    - 오존처리 유닛(8)에서 액체를 오존처리하며,

    - 오존처리된 액체(W3)를 저장 탱크(48)로 이송하고,

    - 상기 저장 탱크(48) 내의 액체(W4)를 적어도 일시적으로 오존처리하는 것인 액체 정화 방법.
23. 제22항에 있어서, 상기 오존처리 유닛(18) 내의 과잉의 오존을 적어도 일시적으로 상기 저장 탱크(48)에 공급되는 것인 액체 정화 방법.
24. 제21항 또는 제22항에 있어서, 오존 발생기(32)에 의해 생성된 오존을 상기 저장 탱크 오존처리 연결부(63)를 통해 상기 저장 탱크(48)에 공급하는 것인 액체 정화 방법.
25. 제17항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저장 탱크(48) 내에 가스상으로 수용된 오존을, 상기 저장 탱크(48)에서 배출되는 가스 스트림에서부터 배기 필터(50) 통과에 의해 제거하는 것인 액체 정화 방법.
26. 제17항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여과 유닛(58)에 액체를 일정한 유량으로 공급하는 것인 액체 정화 방법.
27. 제17항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,

    - 제1 작동 모드(M1)에서, 펌프(54)에 의해 액체를 상기 오존처리 챔버(18)에서부터 상기 저장 탱크(48)로 이동시키며,

    - 제2 작동 모드(M2)에서, 펌프(54)에 의해 액체를 상기 여과 유닛(58)을 통해 재순환시키고,

    - 제3 작동 모드(M3)에서, 펌프(54)에 의해 액체를 분배하는 것인 액체 정화 방법.
28. 제17항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 재순환 동안에, 용해된 오존을 함유하는 액체는 상기 재순환 라인(66, 69, 61) 및/또는 상기 여과 유닛(58)을 지나 이동하는 것인 액체 정화 방법.
29. 제17항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 오존처리 챔버(18)에서 오존처 리 동안에 액체 내의 오염물질을 산화시키고, 산화된 오염물질을 상기 여과 유닛(58)에서 제거하는 것인 액체 정화 방법.
30. 제17항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,

    - 반응 및 저장 모드에서, 원수를 반응기에서 미리 정해진 오존처리 시간 동안 처리하고, 그 후에 물을 펌핑하여 필터(들)를 통과시키고 저장 탱크 내에 저장하며,

    - 주기적 저장 탱크 오존처리 및 재순환 모드에서, 저장 탱크 내의 물을 미리 정해진 시간 동안 오존처리하고, 그 물을 저장 탱크로부터 필터를 거쳐 다시 저장 탱크로 재순환시키며,

    - 정체기 오존처리 모드에서, 정화 장치가 미리 정해진 시간 동안 사용되지 않는 경우 미리 정해진 정체기 후에, 반응 챔버 및 저장 탱크 내의 모든 물을 미리 정해진 시간 동안 오존처리하는 것인 액체 정화 방법.

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