KR20080042919A - 물 처리 장치 - Google Patents

Abstract

물 정화 또는 처리 장치(410)는 각각이 거의 수직인 자세로 통상적으로 배향되는 복수의 긴 물 처리 챔버(433)와, 처리될 물이 각각의 상기 챔버(433)들을 통해 직렬로 흐르도록 상기 챔버들(433)을 상호 연결하는 복귀 파이프들(434), 가스를 각각의 상기 챔버들(433)로 공급하여 상기 챔버들(433) 내에서 흐르는 물을 통해 기포를 올리고 상기 챔버(433) 내의 물의 상부 표면에서 거품을 생성하는 가스 출구들(443), 및 상기 거품을 수집하는 수단(440)을 포함한다.

물 정화, 처리, 기포, 거품

Description

물 처리 장치{WATER TREATMENT APPARATUS}

본 발명은 물 속의 불순물 또는 오염물질을 정화, 세척 또는 제거하는 목적으로 물을 처리하는데 특히 적합한 물 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 중수도 용수, 음용수, 수영장 물, 양식 시스템의 물, 하수도 물, 및 비누와 세제 거품 및 기타 오염물질을 포함하는 세차장의 물의 처리에 특히 적합하다. 본 발명은 또한 소금물로부터 소금을 제거하도록 적용되어 음용수 또는 음료수를 탈염 공정을 거쳐 제공한다.

물을 정수하거나 물로부터 오염물질을 제거하는 목적의 물 처리는 점증하는 양의 폐수 또는 오염된 물이 발생되는 공동체의 증가와 같은 점차 커지는 문제가 되고 있다. 오염된 물은 가정, 상업 및 농업 시설에서 발생될 수 있다. 종종, 이러한 물은 일차 처리를 받은 후, 고체 물질이 침전되는 침전지에 단순히 방치된다. 물 부족시, 오염된 물이 재사용 또는 재순환될 수 있도록 처리되는 것이 매우 바람직하다.

자동화 및 비-자동화 세차 기계는 차량 세차시 상당한 양의 물을 사용한다. 세차 과정에 사용되는 물은 세차 공정에 사용되는 비누 및 세제 거품뿐만 아니라 그리스, 오일, 브레이크 패드 분진, 도로 먼지 및 다른 오염물질로 오염될 수 있 다. 또한, 상당한 양의 물이 물 보호의 관점에서 바람직하지 않은 세차 과정에서 사용된다. 물 보호 목적의 세차 장치에 사용되는 물을 재사용 또는 재순환하기 위한 유효한 수단을 갖는 것이 바람직할 것이다. 그러나, 세차 과정에 사용되는 물의 오염으로 인해 세차 장치로부터 물을 재사용하는 데에는 많은 어려움과 마주치게 된다.

본 발명의 목적은 물에 현탁 또는 용해된 입자 및/또는 오염물질을 정화 및/또는 제거하는 향상된 물 정화 또는 처리 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 장치는 독립적으로 사용될 수도 있고, 물 처리 목적의 스크린 또는 드럼 필터 및 자외선 처리 유닛과 같은 다른 물 처리 장치와 조합될 수도 있다. 본 발명의 장치는 많은 다른 적용예에서 물을 처리하도록 사용될 뿐만 아니라 소금물 내의 소금 또는 기타 용해된 화학물질을 제거하는 목적의 소금물 처리를 위해서도 사용될 수 있다. 본 발명의 기타 목적 및 장점들이 이하의 설명으로부터 더욱 명료해질 것이다.

따라서, 하나의 바람직한 관점에 있어서, 본 발명은 각각이 거의 수직인 자세로 통상적으로 배향되는 복수의 긴 물 처리 챔버와, 처리될 물이 각각의 상기 챔버들을 통해 직렬로 흐르도록 상기 챔버들을 상호 연결하는 수단, 가스를 각각의 상기 챔버들로 공급하여 상기 챔버들 내에서 흐르는 물을 통해 기포를 올리고 상기 챔버 내의 물의 상부 표면에서 거품을 생성하는 수단, 및 상기 거품을 수집하는 수단을 포함하는 물 정화 또는 처리 장치를 제공한다.

바람직하게, 물은 상기 챔버들로 공급되어 각각의 상기 챔버들을 통해 하향 유동된다.

바람직하게, 처리될 물의 입구는 각각의 챔버의 상부 영역에 제공된다. 각각의 챔버는 또한 그의 하부 영역에서 물의 출구를 적절하게 포함한다. 바람직하게, 하나의 챔버의 상기 출구는 인접 챔버의 입구에 연결되어 물이 하나의 챔버에서 인접 챔버로 순차적으로 흐르도록 한다. 입구는 챔버의 상단부 내에 또는 그에 의해 규정될 수 있다. 상기 출구 또한 상기 챔버의 하단부 내에 또는 그에 의해 규정될 수 있다.

상기 가스는 오존 또는 오존 풍부 공기를 적절하게 포함하지만, 다른 가스 또는 가스들의 조합을 포함할 수도 있다. 오존은 산소 함유 가스가 펌핑되는 하우징들 내에 위치되는 자외선램프에 의해 생성될 수 있다.

본 명세서 전체에 사용되는 "물"이라는 용어는 오염된 물 또는 어떤 다른 물 또는 불순물을 가진 액체 또는 소금물을 포함하는 고형물을 포함한다.

하나의 형태에 있어서, 상기 거품 수집 수단은 각각의 챔버의 상단부들로부터 상향 연장하는 거품 통로들을 포함한다. 상기 거품 수집 통로가 상기 물 흐름 통로로부터 상향 연장함에 따라, 상기 거품 수집 통로 내의 거품으로부터 응축되는 물은 중력이 영향 하에 상기 물 흐름 통로를 향해 다시 낙하하여 가스 기포에 노출되어 추가 처리된다. 선택적으로, 상기 거품 통로는 거품이 상기 챔버들로 다시 들어가는 것을 방지하기 위한 트랩 또는 트랩들을 포함할 수 있다. 상기 트랩 또는 트랩들은 상기 챔버들의 상단부들에 있는 상기 거품이 상기 챔버들로부터 아래쪽으로 떨어져 나가도록 하는 뒤집어진 U-형 부재 또는 부재들 또는 다른 수단의 형태를 가질 수 있다.

상기 거품 통로들은 공통 거품 폐기 통로 또는 통로들에 연결되어 거품을 상기 거품 통로들로부터 받고 상기 거품을 폐기 또는 추가 과정 및 처리를 위해 보낼 수 있다. 상기 공통 거품 폐기 통로는 상기 물 처리 챔버들로부터 횡방향으로 적절하게 연장한다. 일 형태에 있어서, 상기 거품 폐기 통로는 거의 수평이다. 다른 형태에 있어서, 상기 거품 폐기 통로는 앞쪽 챔버로부터 뒤쪽 챔버를 향해 수평 상태로부터 상향 경사를 이룬다. 그러나, 특히 바람직한 형태에 있어서, 상기 거품 폐기 수집 통로는 앞쪽 챔버로부터 뒤쪽 챔버를 향해 수평 상태로부터 하향 경사를 이룬다. 이는 상기 앞쪽 챔버로부터 연속적으로 낮은 레벨들까지 통상 올라가는 연속되는 후속 챔버들 내의 거품이 수집될 수 있도록 보장한다. 선택적 또는 추가 구조에 있어서, 상기 거품 통로들은 각기 다른 단면들로 이루어질 수 있다. 특히 바람직한 형태에 있어서, 상기 연속적인 거품 통로들은 감소하는 단면으로 이루어진다. 상기 공통 거품 폐기 통로는 상기 물 처리 챔버들 위에 위치될 수도 있고, 각각의 챔버들의 상단부들 아래에 배치될 수도 있다.

상기 공통 거 품 폐기 통로로부터의 상기 거품은 물이 응축되고 추가 처리를 위해 상기 물 처리 장치로 되돌아가도록 하는 홀딩 컨테이너에 수용될 수 있다. 상기 홀딩 컨테이너는 고형물이 해제될 수 있는 출구를 그의 하단부에 가질 수 있다. 상기 출구는 밸브-제어식 출구일 수 있다. 상기 컨테이너는 또한 응축된 물의 외향 유동을 위해 그의 상단부에 형성되는 거품 입구 및 그의 하단부에 형성되는 물 출구를 포함할 수 있다. 상기 컨테이너 내의 거품 위에 공기 또는 물 또는 액체 분무를 향하게 하여 상기 거품을 분해하는 수단이 제공될 수 있다.

다른 형태에 있어서, 상기 홀딩 컨테이너는 상기 거품을 물/액체로 감소시키는 회전 드럼을 가질 수 있다. 상기 드럼은 상기 물 또는 액체가 통과하는 천공 벽을 가질 수 있으며, 입구는 처리될 거품이 상기 드럼의 내부를 향하도록 할 수 있다. 상기 입구는 상기 드럼의 회전 축선을 따라 배열되거나 정렬되는 것이 바람직하다. 또 다른 형태에 있어서, 상기 홀딩 컨테이너는 상기 컨테이너 내의 상기 거품의 체적을 감소시키는 수단을 포함할 수 있다. 이러한 수단은 가열 요소 또는 선택적으로 마이크로웨이브 방사체 또는 초음파 진동자를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 가스를 상기 챔버들로 공급하는 수단은 상기 챔버들의 하단부에 위치되는 하나 또는 그 이상의 가스 출구를 포함한다. 상기 가스 출구 또는 출구들은 하나 또는 그 이상의 공기 돌, 가스 투과 파이프 또는 파이프들, 확산기 또는 확산기들, 또는 다른 형태의 출구를 포함할 수 있다. 챔버 내의 오염물질 또는 고형물은 기포에 의해, 상기 거품이 형성되는 상기 챔버의 상단부로 이송될 것이며, 상기 수집용 거품 통로를 통과하여 상기 공통 거품 폐기 통로를 향하게 된다. 선택적으로, 중금속과 같은 물 속의 불순물은 상기 챔버 내의 물을 통해 기포 형태로 나오는 통상의 오존과 같은 가스에 의해 분해될 수 있다.

바람직하게, 상기 물 처리 장치는 각각의 챔버 사이에 처리될 물을 이송하는 상기 물 처리 챔버들에 연결되는 복귀 통로들을 포함한다. 복귀 통로는 일 챔버의 하단부에서 출구에 연결될 수 있으며, 그로부터 상향 연장하여, 물이 상기 복귀 통로 내에서 상기 챔버 내의 흐름과 반대방향으로 흐르도록 한다. 상기 복귀 통로는 상기 챔버들의 유동 단면과 같거나 작은 유동 단면을 가질 수 있다. 상기 복귀 통로는 상기 챔버들과 거의 평행할 수도 있고, 상기 챔버들에 대해 각을 이룰 수도 있다.

가스 출구 또는 출구들은 가스를 상기 복귀 통로의 하단부로 공급하도록 제공되어 상기 복귀 통로 내에서 흐르는 물을 통해 거품을 만든다. 바람직하게, 상기 복귀 통로 내의 거품은 상기 복귀 통로를 통한 물 흐름과 동일한 방향으로 이동하여 상기 복귀 통로를 통한 물 흐름 내의 공기 상승 또는 벤추리 효과를 보조한다. 가스를 상기 복귀 통로로 공급하는 가스 출구는 가스 입구 또는 노즐을 포함할 수 있다.

상기 챔버들 및 복귀 통로들은 제 1 및 제 2 파이프에 의해 규정될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 파이프는 상기 파이프들 사이에 U-형 연결부를 형성하는 파이프 커넥터들에 의해 연결된다. 상기 U- 커넥터들은 두 개의 90도 파이프 커넥터들을 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 제 1 및 제 2 통로들은 각각의 통로들을 규정하는 두 개의 파이프 섹션을 형성하도록 단일 파이프 굽힘부에 의해 180도로 규정정될 수 있다. 선택적으로, 상기 제 1 및 제 2 파이프는 상기 제 1 및 제 2 파이프의 하단부에 위치되는 매니폴드를 통해 연결될 수 있다.

본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 용어 "파이프"는 모든 단면의 유동 통로를 규정하는 어떤 긴 중공 부재도 포함한다.

상기 제 1 및 제 2 파이프가 공통 매니폴드에 연결되는 경우, 가스를 상기 제 1 및 제 2 파이프에 공급하는 수단은 상기 공통 챔버 내에 제공되는 가스 출구들 또는 노즐들을 포함할 수 있다.

거품을 받는 상기 수집 수단은 추가의 파이프 또는 파이프 커넥터들에 의해 규정될 수 있다. 바람직하게, 상기 추가의 파이프는 상기 제 1 파이프의 상단부에 직접 또는 간접 연결된다. 상기 추가의 파이프는 모든 적절한 파이프 커넥터 또는 커넥터들에 의해 상기 제 1 파이프의 상단부에 연결될 수 있다. 선택적으로, 추가의 매니폴드는 상기 제 1 파이프의 상단부에 제공 및 그에 연결될 수 있으며, 상기 추가의 거품용 파이프는 상기 추가의 매니폴드에 연결되어 상기 추가의 매니폴드 내에서 수집되는 거품을 받도록 한다.

특히 바람직한 형태에 있어서, 상기 물 처리 장치는 직렬 배열되는 제 1 및 제 2 파이프로 된 복수의 조합을 포함한다. 바람직하게, 일 조합의 파이프들 중 제 2 파이프의 상단부는 다음 조합의 파이프들의 제 1 파이프의 상단부에 직접 또는 간접 연결된다. 상기 파이프들은 서로에 대해 거의 평행하게 적절히 배열된다.

각각의 파이프 사이를 연통시키는 매니폴드들은 배리어들에 의해 각각의 파이프와 연통하는 각각의 챔버들 내로 나누어진다.

상기 물 처리 장치는 자외선 처리 유닛에 연결될 수 있다. 상기 자외선 처리 유닛은 자외선램프 또는 램프들이 위치되는 수직 통로를 포함할 수 있다. 상기 수직 통로 또한 상기 자외선램프 또는 램프들을 수용하는 파이프에 의해 규정될 수 있다. 한 쌍의 통로는 서로 인접하게 위치될 수 있으며 그들의 하단부에서 연결되어 U-형 구조를 갖게 된다. 처리될 물의 입구들은 상기 통로들의 상단부들에 제공된다. 상기 자외선 처리 유닛으로부터의 공통 출구는 상기 통로의 하단부들과 적절하게 연통하며, 상기 통로들의 하단부들 사이에 적절하게 연결된다.

본 발명은 다른 바람직한 관점을 제공하는바, 물 정화 또는 처리 조립체는 거품 제거 유닛, 및 오존 접촉 유닛을 포함하며, 각각의 상기 유닛은 전술한 형태의 물 처리 장치, 및 처리될 물을 상기 거품 제거 유닛 및 상기 오존 접촉 유닛을 통과시키는 수단을 포함한다. 처리될 물은 초기에 홀딩 탱크로부터 상기 거품 제거 유닛으로 공급되어 상기 또는 추가의 홀딩 탱크로 복귀된 후 거품을 제거한다. 상기 또는 추가의 홀딩 탱크로부터의 물은 물을 오존 처리하기 위한 오존 접촉 유닛에 공급된다.

바람직하게, 상기 오존 접촉 유닛의 출구는 물을 자외선에 노출시키는 자외선 처리 유닛에 연결된다. 상기 자외선 처리 유닛의 출구는 스크린 필터링 유닛에 연결될 수 있다.

상기 거품 제거 유닛 및 오존 처리 유닛은 하나 또는 그 이상의 모듈 및 평행하게 배열되는 한 쌍의 모듈로 이루어질 수 있다. 각각의 모듈은 전술한 적절하게 직렬 배열된 하나 또는 그 이상의 물 처리 장치를 적절하게 포함한다.

바람직하게, 발포제를 상기 입구로 공급되는 물과 같이 처리될 물에 추가하는 수단이 제공되어 중금속과 같은 불순물을 상기 물로부터 제거하는 것을 돕는다. 상기 발포제는 친환경 세제 또는 당즙과 같은 모든 거품 제제를 포함할 수 있다. 이러한 발포제를 처리될 물에 추가함으로써, 폐기물 내의 수집을 위한 파이프들 또는 폐기 배향되는 거품 파이들을 통해 중금속을 상향 운반할 거품을 생성한다.

다른 바람직한 관점에 있어서, 본 발명은 거의 수직인 자세로 통상적으로 배향되는 제 1 물 흐름 통로와, 처리될 물을 상기 통로의 일단부를 향해 상기 통로를 따라 제 1 방향으로의 뮬 흐름을 위해 상기 통로까지 공급하는 수단, 상기 통로 내를 흐르는 상기 물을 통해 기포를 형성하도록 상기 통로에 가스를 공급하는 수단, 및 상기 통로의 상단부에서 폐기물을 수집하기 위한 폐기물 수집기를 포함하는 물 처리 장치를 제공한다.

바람직하게, 가스를 상기 물 흐름 통로에 공급하는 상기 수단은 상기 통로의 하단부에 형성되는 하나 또는 그 이상의 가스 출구를 포함한다. 상기 가스 출구 또는 출구들은 하나 또는 그 이상의 공기 돌, 가스 투과성 파이프 또는 파이프들, 또는 기타 형태의 출구를 포함할 수 있다. 중금속을 포함하는 상기 제 1 통로 내의 오염물질 및 고형물은 기포에 의해 상기 제 1 통로의 상단부까지 이송될 수 있다. 선택적으로, 중금속과 같은 물 속의 불순물은 상기 제 1 통로 내의 물을 통해 기포 형태로 나오는 통상 오존과 같은 가스에 의해 분해될 수 있다. 기포에 의해 상기 통로의 상단부까지 이송되는 모든 폐기물은 상기 폐기물 수집기로 들어간다.

바람직하게, 상기 물은 상기 제 1 통로의 상단부로부터 하단부를 향해 흐르고, 상기 기포는 상기 제 1 통로의 하단부로부처 상단부를 향해 흐른다.

바람직하게, 상기 장치는 상기 제 1 물 통로에 연결되는 적어도 하나의 제 2 물 통로를 포함한다. 상기 적어도 하나의 제 2 물 통로는 상기 제 1 물 통로의 하단부에 직접 또는 간접 연결될 수 있고, 그로부터 상향 연장하여 물이 상기 제 1 통로와 반대 방향으로 상기 제 2 통로 내에서 흐르도록 할 수 있다. 상기 적어도 하나의 제 2 통로는 상기 제 1 통로의 유동 단면보다 작은 유동 단면을 가질 수 있다. 적절하게도, 상기 적어도 하나의 제 2 통로는 상기 제 1 통로와 거의 평행하다. 하나 이상의 제 2 통로가 제공될 수도 있다.

가스 출구 또는 출구들 또한 가스를 상기 적어도 하나의 제 2 통로의 하단부에 공급하여 상기 제 2 통로 내를 흐르는 물을 통해 기포를 생성하도록 적절하게 제공된다. 바람직하게, 상기 제 2 통로 내의 기포는 상기 제 2 통로를 통해 흐르는 물과 동일한 방향으로 이동하여 공기 상승 및 공기 펌프 원리에 의해 상기 적어도 하나의 제 2 통로를 통해 물이 흐르도록 돕는다. 선택적으로, 공기 또는 액체 펌프가 상기 적어도 하나의 제 2 통로에 설치되어 액체를 상기 적어도 하나의 제 2 통로를 통해 펌핑할 수 있다.

폐기물을 받는 상기 폐기물 수집기는 추가의 파이프 또는 파이프 커넥터에 의해 규정될 수 있다. 바람직하게, 상기 추가의 파이프 또는 파이프 커넥터는 상기 제 1 파이프의 상단부에 직접 또는 간접 연결된다. 추가의 챔버는 상기 제 1 파이프의 상단부에 제공되어 그에 연결되며, 폐기물용 상기 추가의 파이프 또는 파이프 커넥터는 상기 추가의 챔버에 연결되어 상기 추가의 챔버로 상향 운반되는 폐기물을 받는다. 처리될 폐기물용 입구는 상기 추가의 챔버에 연결될 수 있다. 상기 추가의 파이프 또는 파이프 커넥터는 U-형 파이프 또는 커넥터를 포함할 수 있다.

특히 바람직한 형태에 있어서, 상기 물 처리 장치는 직렬 배열되는 제 1 및 적어도 하나의 제 2 통로로 이루어지는 복수의 조합을 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 일 조합의 통로들의 상기 적어도 하나의 제 2 통로의 상단부는 다음 조합의 통로들의 상기 제 1 통로의 상단부에 직접 또는 간접 연결된다. 각각의 조합의 상기 통로들은 서로 거의 평행하게 적절하게 배열된다. 상기 각각의 통로들의 상단부들은 공통 챔버를 통해 연결될 수 있다.

본 발명은 바람직한 실시예를 도시하는 첨부 도면을 참조함으로서 더욱 명료하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 물 처리 장치의 사시도이다.

도 2, 도 3 및 도 4는 도 1의 장치의 평면도, 측면도 및 단부도이다.

도 5는 도 2의 A-A선 단면도이다.

도 6(a),(b),(c),(d)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선택적 물 처리 장치의 사시도, 평면도, 및 각기 다른 측면도들이다.

도 7(a),(b),(c),(d)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선택적 물 처리 장치의 사시도, 평면도, 측면도 및 단부도이다.

도 8(a),(b),(c),(d)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선택적 물 처리 장치의 사시도, 평면도, 측면도 및 단부도이다.

도 9(a),(b),(c),(d)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선택적 물 처리 장치의 양쪽 사시도, 평면도, 측면도 및 단부도이다.

도 10(a),(b),(c),(d)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선택적 물 처리 장치의 사시도, 평면도, 측면도 및 단부도이다.

도 11은 본 발명에 따른 선택적 물 처리 장치의 사시도이다.

도 12, 도 13 및 도 14는 도 11의 장치의 평면도, 측면도 및 단부도이다.

도 15는 도 12의 B-B선을 따른 단면도이다.

도 16(a),(b),(c),(d)는 도 11 내지 도 14에 대응하는 도면으로서, 본 발명의 다른 물 처리 장치를 도시한다.

도 17(a),(b),(c),(d)는 도 11 내지 도 14에 대응하는 도면으로서, 본 발명에 따른 다른 선택적 장치를 도시한다.

도 18(a),(b),(c),(d),(e)는 추가의 물 처리 장치를 포함하는 물 처리 설비의 양쪽 사시도, 평면도, 측면도 및 단부도이다.

도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 물 처리 장치의 사시도이다.

도 20(a),(b),(c)는 도 19의 장치의 평면도, 측면도 및 단부도이다.

도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물 처리 장치의 사시도이다.

도 22(a),(b),(c)는 도 21의 장치의 평면도, 측면도 및 단부도이다.

도 23은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물 처리 장치의 사시도이다.

도 24(a),(b)는 도 23의 장치의 측면도 및 단부도이다.

도 25는 도 23의 장치의 평면도이다.

도 26은 도 25의 A-A선을 따른 단면도이다.

도 27은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물 처리 장치의 사시도이다.

도 28(a),(b),(c)는 도 27의 장치의 평면도, 측면도 및 단부도이다.

도 29는 본 발명의 다른 실시예에 따른 물 처리 장치의 사시도이다.

도 30(a),(b),(c)는 도 29의 장치의 평면도, 측면도 및 단부도이다.

도 31은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물 처리 장치의 사시도이다.

도 32(a),(b),(c)는 도 31의 장치의 평면도, 측면도 및 단부도이다.

도 33 및 도 34는 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 양쪽 사시도이다.

도 35(a),(b)는 도 33의 장치의 측면도 및 단부도이다.

도 36은 도 33의 장치의 평면도이다.

도 37은 도 36의 B-B선을 따른 단면도이다.

도 38은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물 처리 장치의 사시도이다.

도 39는 도 38의 장치의 측면도이다.

도 40은 도 39의 C-C선을 따른 단면도이다.

도 41은 도 38의 장치의 평면도이다.

도 42는 도 41의 D-D선을 따른 단면도이다.

도 43은 도 42의 영역 E의 확대도이다.

도 44는 본 발명의 다른 실시예에 따른 물 처리 설비의 사시도이다.

도 45(a),(b),(c)는 도 44의 설비의 측면도 및 평면도이다.

도 46은 드럼 필터 모듈을 구비하는 도 33 및 도 34의 장치의 사시도이다.

도 47(a),(b)는 도 46의 조립체의 측면도 및 평면도이다.

도 48 및 도 49는 거품 감소/물 복귀 탱크를 구비하는 본 발명의 실시예에 따른 물 정화 또는 처리 장치의 사시도 및 측면도이다.

도 50은 도 48 및 도 49의 장치의 평면도이다.

도 51은 도 50의 A-A선을 따른 확대 단면도이다.

도 52 및 도 53은 거품 감소/물 복귀 탱크의 평면도 및 측면도이다.

도 54는 도 52의 B-B선을 따른 탱크의 확대 단면도이다.

도 55, 도 56 및 도 57은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선택적 물 정화 장치의 사시도, 평면도 및 측면도이다.

도 58은 선택적 거품 감소/물 복귀 장치를 구비하는 물 정화 또는 처리 장치의 사시도이다.

도 59 및 도 60은 거품 감소/물 복귀 장치의 평면도 및 측면도이다.

도 61은 거품 감소/물 복귀 장치의 사시도로서, 내부 드럼을 보여주는 도면이다.

도 62는 도 59의 C-C선을 따른 단면도이다.

도 63은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물 처리 설비의 사시도이다.

도 64 및 도 65는 도 63의 설비의 정면도 및 평면도이다.

도 66(a),(b),(c)는 도 63의 설비의 사시도, 평면도 및 정면도이다.

도 67(a),(b),(c)는 도 63의 설비의 오존 접촉 유닛의 사시도, 평면도 및 정면도이다.

도 68(a),(b),(c)는 도 68(b)의 A-A선을 따른 측면도, 평면도 및 단면도로서, 도 66 및 도 67의 거품 제거 유닛 및 오존 접촉 유닛으로 이루어진 제 1 물 처리 장치를 도시한다.

도 69(a),(b),(c)는 도 69(b)의 B-B선을 따른 측면도, 평면도 및 단면도로서, 도 66 및 도 67의 거품 제거 유닛 및 오존 접촉 유닛으로 이루어진 제 2 물 처 리 장치를 도시한다.

도 70(a),(b),(c)는 도 70(b)의 C-C선을 따른 측면도, 평면도 및 단면도로서, 도 66 및 도 67의 거품 제거 유닛 및 오존 접촉 유닛으로 이루어진 제 3 물 처리 모듈을 도시한다.

도 71(a),(b),(c),(d)는 도 68 내지 도 70의 상호 연결된 처리 장치들을 포함하는 물 처리 모듈의 사시도, 정면도, 평면도 및 측면도이다.

도 72(a),(b),(c),(d)는 도 63의 장치에 사용되는 오존 발생기의 사시도, 정면도, 평면도 및 도 72(c)의 D-D선을 따른 단면도이다.

도 73(a),(b),(c),(d)는 도 63의 장치에 사용되는 자외선 처리 유닛의 양쪽 사시도, 정면도 및 평면도이다.

도 74는 도 73(d)의 E-E선을 따른 단면도이다.

도 75는 도 73(c)의 F-F선을 따른 단면도이다.

도 76은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물 처리 장치의 사시도이다.

도 77, 도 78 및 도 79는 도 76의 장치의 정면도 및 양측 단부도이다.

도 80은 도 76의 장치의 물 처리 유닛의 평면도이다.

도 81, 도 82 및 도 83은 도 76의 물 처리 유닛의 정면도 및 양측 단부도이다.

도 84는 도 80의 A-A선을 따른 단면도이다.

도 85는 도 84의 B영역의 확대도이다.

도 86은 드럼 필터 모듈을 도시한다.

도 87 및 도 88은 도 86의 드럼 필터 모듈을 구비하는 도 76의 물 처리 장치를 도시한다.

도 89 및 도 90은 도 87 및 도 88의 조합의 단부도 및 후면도이다.

도 91 및 도 92는 도 86의 드럼 필터 모듈을 다른 조합으로 구비하는 도 76의 물 처리 장치를 도시한다.

도 93 및 도 94는 도 91 및 도 92의 조합의 단부도 및 후면도이다.

도 95 및 도 96은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선택적 물 처리 장치의 양쪽 사시도이다.

도 97 및 도 98은 도 95 및 도 96의 물 처리 장치의 양쪽 측면도이다.

도 99, 도 100 및 도 101은 도 95 내지 도 98의 장치의 오존 접촉 챔버의 사시도, 측면도 및 단면도이다.

도 102는 도 102의 A-A선을 따른 단면도이다.

도 103 및 도 104는 도 19내지 도 98의 장치에 사용되는 거품 감소 챔버의 측면도 및 평면도이다.

도 105는 도 104의 B-B선을 따른 챔버의 단면도이다.

먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 물 처리 장치(10)가 도시되어 있다. 상기 장치는 중수도 용수, 또는 세차 설비로부터 나오는 물과 같은 오염될 물을 처리하거나 기타 다른 물을 처리하도록 사용된다. 상기 장치(10)는 일련의 상호 연결된 파이프들을 포함하는바, 상기 파이프들은 서로 거의 평행한 파이 프들(11,13)을 포함하며, 상기 제 1 수직 파이프(11)는 U-커넥터 또는 선택적 커넥터(12)를 통해 그의 상단부에서 제 2 수직 파이프(13)에 연결된다. 상기 제 1 파이프(11)는 처리되지 않은 물의 입구를 갖는 반면, 수직 거품-수집 파이프(15)는 상기 커넥터(12)에서 상기 제 1 및 제 2 파이프(11,13)의 상단부들에 연결된다.

상기 장치(10)는 상기 파이프(11,13)에 대응하는 다른 조합의 상호연결되는 파이프(11',13') 및 (11",13")를 포함한다. 각각의 파이프(11',11")는 앞선 조합의 파이프의 상기 파이프(13,13')에 커넥터(16,16')를 통해 그들의 하단부들에서 연결되며, 상기 파이프(11,13') 및 (11",13")는 커넥터(12',12")를 통해 그들의 상단부에서 상호연결된다. 다른 수직 거품 수집 파이프(15',15")는 커넥터(12',12")에서 상기 결합된 파이프(11',13") 및 (11",13")의 상단부들에 상기 커넥터(12',12")에서 연결된다. 상기 거품 수집 파이프(15,15',15")는 그들의 상단부들에서 공통 폐기 파이프(17)에 연결되는바, 도시된 실시예에 있어서, 상기 공통 폐기 파이프는 상기 파이프(15,15'15")까지 가로로 연장하며 상기 제 1 수집 파이프(15)로부터 상기 파이프(15")를 향해 상향 경사를 이룬다. 그러나, 폐기 파이프(17)는 거의 수평인 평면에 놓이거나 상기 제 1 수집 파이프(15)로부터 하향 경사를 이룰 수 있다.

각각의 가스 출구(18a,18b,18c,18d,18e)는 각각의 파이프(13,11',13',11",13")의 하단부들에 제공된다. 본 실시예에 있어서, 상기 출구(18a,18c,18e)는 오존 공급원에 연결되는 반면, 상기 입구(18b,18d)는 공기 공급원에 연결된다. 상기 가스 출구(18a,18b,18c,18d,18e)는 파이프들, 공기 돌들, 천 공 파이프들 또는 상기 파이프들의 하단부들에서 내부에 형성되는 기타 형태의 출구들을 관통하는 노즐들 또는 벤추리들의 형태를 갖는다. 처리된 물 출구(19)는 상기 파이프(13")의 하단부에 제공된다.

사용 중에, 처리될 물은 상기 입구(14)로 공급되어 상기 파이프(11)로 흘러들어간다. 상기 입구(14) 아래에 있는 상기 파이프(11)의 영역은 고형물용 트랩으로서 작용한다. 물은 도 5에 화살표로 도시된 바와 같이 상기 파이프(11)를 통해 상향 이동하고 상기 파이프(13)를 통해 하향 이동한다. 상기 가스 출구(18a)로 공급되는 오존은 상기 파이프(13)를 통해 하향 유동하는 물을 통해 상향 이동하는 기포를 형성함으로써 그 안에 흐르는 물이 오존의 소독 효과에 노출되도록 한다. 상기 파이프(13)의 상단부에 도달하는 기포는 물 속의 오염물질을 운반하는 거품(20)을 생성한다. 상기 거품은 폐기되도록 배향되는 상기 폐기 파이프(17) 내로 상기 파이프(15)를 통해 상향 이동할 것이다.

물 흐름은 상기 파이프(13)로부터 상기 파이프(11')까지 연속으로 상향 유동한다. 상기 출구(18b)로 공급되는 공기는 상기 파이프(11') 내에서 상기 물 유동과 동일한 방향으로 흐르는 물을 통해 기포를 생성한다. 이는 상기 파이프(11')를 통한 물 흐름을 도울 뿐만 아니라 상기 파이프(11')의 상단부에서 거품을 더 생성하는 상기 물 속의 오염물질의 제거도 돕는다. 추가의 거품은 상기 출구(18c)로 공급되는 오존에 의해 생성되어 상기 파이프(13')를 통한 물 흐름에 반대인 방향으로 상기 파이프(13') 내의 물을 통해 기포를 생성한다. 이러한 처리 과정은 각각의 파이프(11",13") 내에서 반복되며, 공기는 상기 출구(18d)로 공급되고, 오존은 출구(18e)로 공급된다. 따라서, 물은 상기 장치(10)를 통해 꼬불꼬불 흐른다. 상기 파이프(11,13),(11',13') 및 (11",13")의 상단부들에서의 거품 수집은 각각의 거품 파이프(15,15',15")를 통해 상기 폐기 파이프(17) 내로 들어간다. 상기 거품 파이프(15,15',15") 내에서 응축하는 물은 중력의 영향 하에 낙하하여 상기 장치(10)를 통해 연속하여 물 흐름으로 들어간다.

그 후, 처리된 물은 출구(19)를 통해 상기 장치(10)로부터 나간다. 상기 처리된 물 출구(19)는 물의 추가 처리를 위해 상기 입구(14)로 다시 돌아간다. 상기 폐기 출구(17)로부터 나오는 추가의 거품은 상기 거품으로부터 응축하는 물이 상기 입구(14)로 돌아가서 추가로 처리되는 침전 탱크까지 이동한다. 상기 폐기 출구 파이프(17)가 상향 경사를 이루는 것으로 도시된 반면, 도 3에 점선으로 도시된 바와 같이 상기 거품 파이프(15)로부터 하향 경사를 이룰 수도 있다.

각각의 파이프(11,13), (11',13') 및 (11',13")의 상단부들에 접근하기 위해, 검사 포트(20,20',20")가 제공될 수 있으며, 상기 포트(20,20',20")는 분리형 캡(21,21'21")을 가짐으로써 상기 파이프(11,13)의 세척 및 공기 돌과 같은 가스 출구들의 삽입 및 분리를 가능하게 한다.

상기 장치(10)로부터의 출구(19)는 물 속의 고형물을 필터링하기 위한 드럼 필터와 같은 스크린 필터에 연결될 수 있다. 상기 출구(19)는 선택적으로 또는 추가적으로 긴 자외선램프(23)를 수용하는 파이프(22, 도 3에 점선으로 도시됨) 형태의 자외선 처리 유닛에 연결될 수 있다. 따라서, 상기 출구(19)로부터 흐르는 물은 물 속의 병원균을 죽이도록 자외선에 노출된다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 물 처리 장치(24)의 다른 실시예를 도시하는바, 도 1 내지 도 5와 동일한 구성요소에는 동일한 참조 번호가 부여된다. 그러나, 이러한 경우, 도 1의 실시예의 파이프(11,13), (11'13') 및 (11",13")에 대응하는 4 조합의 파이프(11,13)가 제공되며, 상기 파이프 조합들은 사각 평면 형상으로 배열된다. 상기 파이프 조합(11,13)은 상기 공통 폐기 라인(17)에 직렬 연결되며, 상기 라인은 분리기의 외주를 따라가지만 횡단 구조로 배열된다.

도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에 있어서, 사용 중에, 오존은 상기 파이프들(13)의 하단부들에 공급되어 상기 파이프(13)를 하향 유동하는 물을 기포로서 통과하는 반면, 공기는 상기 파이프들(11)의 하단부로 공급되어 상기 파이프들(11)을 상향 유동하는 물을 통해 기포를 생성한다.

도 7은 본 발명에 따른 장치(25)의 다른 실시예를 도시하는바, 도 1 내지 도 5에 도시된 동일 구성요소에는 동일한 참조 번호가 부여된다. 도 6의 실시예에 도시된 바와 같이, 도 1의 구성요소의 파이프(11,13), (11',13') 또는 (11",13")에 대응하는 네 조합의 파이프(11,13)가 제공되며, 상기 파이프 조합들은 상기 폐기 파이프(17)에 대해 횡단 자세로 배열된다. 상기 파이프 조합(11,13)은 직렬로 연결되며, 상기 거품 수집 파이프들(15)은 상기 공통 폐기 라인(17)에 연결된다.

도 8은 본 발명에 따른 물 처리 유닛(26)의 다른 실시예를 도시하는바, 도 1 내지 도 5에 도시된 동일 구성요소에는 동일한 참조 번호가 부여된다. 본 실시예에 있어서, 도 1의 구성요소의 파이프(11,13), (11',13') 또는 (11",13")에 대응하는 세 조합의 파이프(11,13)가 제공되며, 상기 파이프 조합들은 상기 폐기 파이 프(17)에 대해 지그재그 구조로 배열된다. 상기 파이프 조합(11,13)은 직렬로 연결되며, 상기 거품 수집 파이프들(15)은 상기 공통 폐기 라인(17)에 연결된다.

도 9의 실시예에 있어서, 도 8과 유사한 구조의 세 개의 물 처리 유닛(26)은 상호 연결되어 물 처리 조립체(27)를 제공한다. 하나의 유닛(26)은 그의 일단부에 처리될 물 용 입구(14)를 구비하며, 그의 반대쪽 단부는 연결 파이프(28)를 통해 인접 장치(26)의 입구(14)에 연결된다. 상기 인접 유닛(26)의 출구(19)는 연결 파이프(29)를 통해 다음 유닛(26)의 입구에 연결되며, 상기 다음 유닛(26)은 깨끗한 물 출구를 갖는다. 이러한 경우, 각각의 유닛(26)의 폐기 파이프들(17)은 공통 폐기 파이프(30)에 연결된다. 이러한 실시예에 있어서, 상기 폐기 파이프(17)는 도 8에 도시된 경사의 반대쪽으로 경사진다.

도 10의 물 처리 장치(31)는 도 1 내지 도 5에 도시된 형태의 유닛(10)을 세 개 포함하며, 상기 유닛들(10)은 직렬 연결되며, 본 예에 있어서, 사각형 또는 삼각형의 세 변을 따라 배열된다. 그러나, 상기 세 개의 유닛(10)은 선형 배열 방식으로 배열된다. 처리될 물 용 입구(32, 입구(14)에 대응)는 상기 앞쪽 유닛(10)의 파이프(11)에 제공되고, 출구(33, 출구(19)에 대응)는 상기 다음 유닛(10)의 말단부에 제공된다. 각각의 유닛(10)의 폐기 파이프들(17)은 상기 조립체(31)의 각 코너에서 상호 연결되며, 공통 폐기 출구 라인(34)에 연결된다. 이러한 경우, 각각의 유닛(10)의 상기 거품 수집 파이프들(15)의 길이는 연장된다.

도 11 내지 도 15를 참조하면, 도 1 내지 도 5의 실시예와 유사한 원리의 선택적 물 처리 장치가 도시되어 있다. 이러한 경우, 그러나, 물 및 거품용 흐름 통 로들은 공통 일체 하우징(36) 내에 설치된다. 상기 하우징은 각각의 수직 유동 통로(43,44,45,46,47,48)를 규정하는 원통형 단명의 일련의 덕트-형 부재(37,38,39,40,41,42)를 갖는다. 상기 덕트형 부재(37,38,39,40,41,42)는 그들 부재(37,38), (38,39) 및 (40,41)의 곡면 연장부를 포함하는 그들의 하단부에서 U-형 부재(49,50,51)에 의해 결합된다. 상기 덕트-형 부재(38,39) 및 (40,41)는 그들의 인접 변 상에서 결합하고 그들의 상단부에서 일체로 어깨부(52,53)을 형성하는바, 상기 어깨부들은 사용 중에 물이 흐르는 둑으로서 작용한다. 각각의 덕트-형 부재(37,38),(39,40) 및 (41,42)는 상기 어깨부(52,53) 너머로 연장하는 각각의 부재(37,38,39,40,41,42)의 하나의 측면을 규정하는 공간부(54,55,56)에 의해 분리된다.

상기 덕트-형 부재(37-41) 위의 하우징(36)은 일 단부에 거품용 출구(58)를 갖는 중공 거품 챔버(57)를 형성한다. 상기 챔버(57)는 상기 출구(58)까지 연장하는 부분 원형 파이프 모양 단면의 상부 벽(59)을 가지며, 상기 상부 벽(59)은 상기 덕트-형 부재(42)에 인접한 분리기(35)의 단부로부터 상기 출구(58)까지 약간 상향 경사진다. 선택적으로, 상기 벽(59)은 수평일 수 도 있고, 상기 부재(42)로부터 상기 출구(58)까지 하향 경사질 수도 있다.

처리될 물 용 입구(60)는 상기 덕트-형 부재(37)에 연결되며, 처리된 물 용 출구(61)는 상기 덕트-형 부재(48)에 연결되며, 상기 출구(61)는 상기 입구(60) 아래에 위치된다. 선택적으로, 상기 입구(60) 및 상기 출구(61)는 반대로 될 수도 있다.

상기 하우징(36)의 내부로 접근하기 위한 상기 챔버(57) 내의 한 쌍의 포트(62,63)는 상기 덕트-형 부재(38,39) 사이 및 (40,41) 사이에 각각 제공되며, 상기 포트(62,63)는 각각의 나부 나사 캡(64)에 의해 폐쇄될 수 있다.

가스 통로(66,67,68,69,70,71)는 각각의 덕트-형 부재(37,38,39,40,41,42)의 하단부들에 제공된다. 상기 가스 출구들은 상기 덕트-형 부재들의 내부에, 예를 들면, 공기 돌, 천공 파이프 또는 기카 출구의 형태로 제공되거나, 외부에, 예를 들면, 노즐 또는 벤추리의 형태로 제공될 수 있다. 상기 가스 출구(66,68,70)는 통상 오존 공급원에 연결되며, 상기 가수 출구(67,69,71)는 가압 공기 공급원에 연결된다. 그러나, 상기 출구들은 다른 형태의 가스 공급원들에 연결되거나, 예를 들면, 혼합된 오존/공기 공급원과 같은 혼합 가스 공급원에 연결될 수 있다. 상기 포트(62,63)는 상기 하우징 내의 가스 출구 설치 및 그로부터의 분리를 허용한다.

사용 중에, 처리될 물은 상기 입구(60)를 통해 상기 장치(35)로 공급되어 도 15에 화살표로 표시된 바와 같이 각각의 흐름 통로(43,44,45,46,47,48)를 통해 흐른다. 상기 출구(66,68,70)로 공급되는 오존은 물 흐름에 반대인 방향으로 상기 통로(43,45,47)를 통해 흐르는 물을 통해 거품을 생성하고, 상기 통로들 내의 물의 상부 수위에서 상기 챔버(57) 내에 거품을 생성하며, 상기 거품은 상기 기포에 의해 이송되는 오염물질을 물 표면으로 운반한다. 상기 출구(67,69,71)로 공급되는 공기는 물 흐름과 동일한 방향으로 상기 통로(44,46,48)를 통해 흐르는 물을 통해 기포를 생성하여 상기 장치(35)를 통한 물의 흐름을 도우며, 물속의 오염 물질을 운반하고, 상기 챔버(57) 내에 추가의 거품을 생성한다. 상기 챔버(57) 내에서 수 집되는 거품은 상기 출구(58)를 통과하여 폐기 또는 추가 처리, 예를 들면, 상기 거품으로부터 물을 응축하고 이를 상기 입구(60)로 돌려보낸다. 상기 장치(35)를 통과하는 물은 출구(61)를 통해 나간다. 상기 챔버(57) 내의 거품 속의 응축수는 중력의 영향 하에 낙하하여 차후 처리를 위해 상기 통로(37,38,39,40 및/또는 41)로 들어간다.

도 16은 도 11 내지 도 15의 실시예와 유사한 물 처리 장치(66)의 다른 실시예를 도시한다. 그러나, 이러한 경우, 상기 거품 수집 챔버(상기 챔버(57)과 균등)는 일체로 형성된 튜브형 부재(67)를 포함하며, 상기 튜브형 부재는 일 단부에 출구(68)를 가지며 이는 사용 중에 거의 수평으로 놓여 진다. 도 11 내지 도 15의 실시예에 도시된 바와 같이, 상기 장치(66)는 일 단부에 입구(69)를 가지며, 반대쪽 단부에는 출구(70)를 갖는다. 상기 입구 및 출구는 그러나 도면에 도시된 것과 반대로 될 수도 있다.

도 17의 결합형 물 처리 장치(71)는 연속 병렬 관계로 배열되는 도 17에 도시된 형태의 한 쌍의 장치를 포함하며, 하나의 장치(66)의 출구(70)는 연결 덕트(72)를 통해 다른 장치(66)의 입구(69)에 연결된다. 따라서, 상기 하나의 장치(66)의 입구에 연결되는 물은 다른 장치(66)의 출구(70)로 나가기 전에 양측 장치(66)에 의해 처리된다.

또한, 상기 덕트-형 거품 수집 챔버(67)는 출구들(68)을 갖는바, 상기 출구들은 상기 장치(66)를 통해 흐르는 물로부터 추출되는 불순물을 운반하는 거품 용 단일 출구(74)를 갖는 결합구(73)에 의해 상호 연결된다.

도 17의 실시예가 두 개의 장치(66)를 포함한다 하더라도, 어떤 숫자의 장치(66)든 직렬 또는 서로에 대해 어떤 각도로든 배열될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

전술한 실시예의 어떤 물 처리 유닛 또는 장치든 전술된 바와 같은 자외선 물 처리 장치와 같은 다른 물 처리 장치, 또는 드럼 또는 스크린 필터링 장치와 같은 다른 필터링 장치와 결합할 수 있다.

예로서, 도 18은 도 10에 도시된 형태와 유사한 물 처리 장치(31)를 도시하는바, 상기 장치는 국제특허출원 PCT/AU2006/000729에 개시된 모듈형 물 처리 유닛(75)에 연결되는 출구(33)를 갖는다. 이러한 경우, 상기 출구 및 입구는 도 10에 도시된 것과 반대일 수도 있지만, 상기 장치(31)의 입구 및 출구는 도 10에 도시된 바와 같을 수도 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 상기 유닛(75)은 상기 장치(31)를 빠져나가는 물 속의 입자 물질을 제거하기 위한 드럼 필터를 포함한다.

도 19 및 도 20을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 물 처리 장치(110)를 도시하는바, 이는 중수도 용수, 또는 세차 설비로부터 나오는 물과 같은 오염된 물을 처리하거나 기타 다른 물을 처리하기 위한 것이다. 상기 장치(110)는 처리될 물 용 입구(112)를 일단부에 갖는 파이프-형 부재 형태의 입구 매니폴드(111) 및 처리된 물 용 출구(114)를 일 단부에 갖는 출구 매니폴드(113)를 포함한다. 상기 입구 매니폴드(111)와 출구 매니폴드(113) 사이에서 연장하는 것을 일련의 U-형 거품 유닛(115)으로서, 이들은 상기 입구 매니폴드(111) 및 출구 매니폴드(113) 사이에서 평행하게 연결된다. 각각의 유닛(115)은 서로 거의 평행하게 배치되는 제 1 및 제 2파이프(116,117)를 포함하는바, 상기 제 1 수직 파이프(116)는 그의 하단부에서 U-커넥터 또는 선택적 커넥터(117)를 통해 상기 제 2 수직 파이프(117)에 연결된다. 제 1 수직 거품 수집 파이프(119)는 상기 매니폴드(111)에 인접하거나 그에 대한 연결부에서 상기 제 1 파이프(116)의 상단부에 연결되며, 제 2 수직 거품 수집 파이프(120)는 상기 매니폴드(113)에 대한 그의 연결부에서 또는 그에 인접하여 상기 제 2 파이프(117)의 상단부에 연결된다.

거의 평행한 연결 파이프들(120)은 상기 거품 수집 파이프(118,119)의 상단부들 및 공통 거품 수집 매니폴드(121)에 연결되며, 상기 매니폴드(121)는 상기 파이프(118,119)까지 횡단 연장하며 거의 수평으로 배치된다. 상기 거품 수집 매니폴드(121)는 상향 배향 U-형 트랩(122)을 통해 폐기 파이프(123)에 연결되는바, 상기 파이프(123)는 상기 트랩(122)으로부터 거의 수직으로 하향 연장하며 폐기 출구(124)를 갖는다.

가스 출구(125,126)는 각각의 파이프(116,117)의 하단부들에 제공된다. 본 실시예에 있어서, 상기 출구(125,126)는 오존 또는 오존 풍부 공기 공급원에 연결된다. 오존 또는 오존/공기 혼합물은 오존 또는 공기/오존 펌프에 의해 공급될 수 있다. 상기 가스 출구(125,126)는 노즐 또는 다른 출구 형태를 가질 수 있는 바, 이들은 상기 파이프 또는 커넥터(118) 또는 공기 돌, 천공 또는 투과성 부재, 또는 다른 형태의 상기 파이프(116,117)의 내부 및 하단부의 출구를 관통한다.

사용 중에, 처리될 물은 상기 매니폴드(111) 내로의 흐름을 위해 상기 입구(112)로 공급되며, 도 1에 화살표(127)로 표시된 방향으로 흐르는 상기 평행 파 이프(116) 각각을 향한다. 물은 상기 파이프(116)를 통해 하향 유동하여 화살표(129)로 표시된 바와 같이 상기 파이프(117)를 통해 상향 유동한다. 상기 가스 출구(125)로 공급되는 오존 또는 공기/오존 혼합물은 상기 파이프(116)를 통해 하향 유동하는 물을 통해 상향 거품을 생성함으로써 그 안에서 흐르는 물이 오존의 소독 효과에 노출되도록 한다. 상기 파이프(116)의 상단부에 도달하는 기포는 물 속의 오염물질을 운반하는 거품을 생성한다. 상기 거품(130)은 상기 연결 파이프(120)를 거쳐 상기 매니폴드(121) 내로 상기 거품 수집 파이프(118)를 상향 통과한다.

상기 출구(126)로 공급되는 오존 또는 오존/공기 혼합물은 물 흐름과 동일한 방향으로 상기 파이프(117) 내에서 흐르는 물을 통해 기포를 생성한다. 이는 공기 상승 또는 벤추리 효과를 사용하여 파이프(117)를 통한 물 흐름을 도울 뿐만 아니라 상기 파이프(117)의 상단부에서 거품을 추가로 생성하는 물 속의 오염물질을 제거한다. 추가의 거품(131)은 상기 매니폴드(121) 내로 상기 파이프(119)를 상향 통과한다. 거품은 물이 각각의 유닛(115)을 통해 꾸불꾸불하게 흐름에 따라 평향하게 배열되는 세 개의 유닛(115) 각각에 의해 생성된다.

상기 매니폴드(121) 내에 수집되는 거품은 상기 뒤집어진 U-형 트랩(122)을 통해 상기 폐기 라인(123)으로 들어가서, 상기 출구(124)를 통해 폐기되거나 추가 처리될 수 있다. 상기 트랩(122)은 상기 매니폴드(121) 내의 거품으로부터 응축되는 물이 폐기되지 않고 중력의 영향 하에 하향 유동하여 상기 유닛(115)에 의해 추가 처리되도록 보장한다.

각각의 물 처리 유닛(115)으로부터 상기 출구 매니폴드(113) 내에 수용되는 처리된 물은 상기 출구(114)를 통해 상기 물 처리 장치(110)로부터 나간다. 상기 처리된 물 출구(114)는 물의 추가 처리를 위해 상기 입구(1120로 다시 연결된다. 상기 폐기 출구(124)로부터의 추가의 거품은 침전 또는 소용돌이 탱크 또는 챔버로 이동할 수 있으며, 여기서, 상기 거품으로부터 응축하는 물은 상기 입구(112)로 다시 공급됨으로써 추가 처리될 수 있다.

상기 물 처리 장치(110)로부터의 출구(114)는 물 속의 고형물을 필터링하기 위한 드럼 필터와 같은 스크린 필터에 연결될 수 있다. 상기 출구(119)는 선택적으로 또는 추가적으로 자외선 처리 유닛에 연결되어 물 속의 병원균을 죽일 수 있다.

도 21 및 도 22를 참조하면, 본 발명에 따른 물 처리 유닛 또는 분리기 조립체(132)의 다른 실시예를 도시하는바, 도 19 및 도 20의 물 처리 장치와 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호가 부여된다. 도 19 및 도 20의 실시예의 물 처리 장치(132)는 세 개의 처리 유닛(133)을 갖는다. 그러나, 각각의 물 처리 유닛(133)은 직렬 배열되는 도 19에 도시된 형태의 한 쌍의 유닛(115)을 가지며, 상기 유닛들 중 하나의 파이프(117)의 상단부는 인접한 물 처리 유닛(115)의 파이프(116)의 상단부에 연결된다. 또한, 추가의 수직 거품 수집 파이프(134)는 그의 하단부에서 인접 파이프(116,117) 사이의 결합부에 연결되며, 그의 상단부에서 상기 연결 파이프(121)에 연결되어 상기 공통 폐기 매니폴드에 연결된다. 가스 출구(125,126)는 각각의 물 처리 유닛(115)의 파이프(116,117)의 하단부들에 제공됨으로써, 오존 또 는 오존/공기의 기포가 상기 파이프(116,117)를 상향 통과하고, 상기 오존 또는 오존/공기는 상기 파이프(116)를 하향 통과하는 물에 대해 상향 유동하고 상기 파이프(117)를 통해 하향 유동함으로써, 상기 파이프(118,119,134)로 이동하는 상기 파이프(116,117)의 상단부들에서 거품을 생성한다.

도 19 및 도 20의 실시예에 있어서, 사용 중에, 오존은 상기 파이프(113)의 하단부들로 공급되어 상기 파이프(116)를 하향 유동하는 물을 기포로서 통과하며, 공기는 파이프들(117)의 하단부들로 공급되어 상기 파이프들(117)을 상향 유동하는 물을 통해 기포를 생성한다.

도 23 내지 도 26은 도 21 및 도 22의 실시예의 물 처리 장치(122)에 사용되는 장치와 유사한 물 처리 유닛(135)을 도시하는바, 상기 유닛(135)은 직렬 배열되는 한 쌍의 유닛(115)을 포함한다. 도 19 내지 도 21에 도시된 상기 물 처리 장치(115)와 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호가 부여된다. 이러한 경우, 상기 거품 수집 파이프(118,134,119)에 대응하는 상기 수직 거품 수집 파이프(136,137,138)는 그들의 상단부들에서 거품이 수집되는 공통 폐기 파이프(139)에 연결되며, 상기 파이프(139)는 폐기 출구(140)를 갖는다. 상기 거품 수집 파이프(136)는 상기 파이프(137)보다 큰 직경 또는 단면적을 가지며, 상기 파이프(137)는 상기 파이프(138)보다 큰 직경 및 단면적을 갖는다.

또한, 상기 물 처리 유닛(135)의 말단부는 긴 자외선램프(142)가 거의 동심 관계로 연장하는 수직 파이프(141)에 연결된다. 따라서, 상기 장치(133)로부터 나오는 물은 상기 출구(114)를 통해 나가기 전에 자외선에 노출된다.

도 23 내지 도 26에 도시된 바와 같은 물 처리 장치(135)는 도 21 및 도 22의 물 처리 장치(132)에 사용될 수 있으며, 각각의 물 처리 장치(135)로부터의 출구는 단일 자외선 처리 유닛 또는 도 23 내지 도 26 에 도시된 바와 유사한 세 개의 별도의 자외선 처리 유닛에 연결된다.

도 27 및 도 28의 물 처리 장치(143)의 실시예는 도 21 내지 도 23의 파이프들(117)이 감소된 직경을 가짐으로서 증가된 공기 상승 및 벤추리 효과가 오존 및/또는 기포와 같은 가스에 의해 상기 파이프들(144)을 통해 달성된다는 것을 제외하면 도 21 내지 도 23의 것과 유사한다. 또한, 상기 거품 폐기 파이프(139)는 상기 트랩(122)과 유사한 트랩(145)에 연결됨으로써 상기 거품으로부터 응축되는 물이 폐기되지 않고 중력의 영향 하에 차후 처리를 위해 상기 물 처리 유닛(144)으로 돌아가도록 한다. 하향 경사지는 폐기 파이프(146)는 상기 트랩(145)의 출구측에 연결된다. 수직 거품 수집 파이프들(147)은 전술한 실시예들에서와 같이 상기 파이프(116,144)의 상단부들에 연결되어, 상기 트랩(145)에 연결되는 상기 거품 폐기 파이프(19) 내로 들어간다.

상기 조립체(143)에 대한 입구(148)는 상기 제 1 파이프(116)와 거품 수집 파이프(147)의 접합부에 인접하게 위치되며, 상기 처리된 물 출구(149)는 상기 물 처리 장치(143)의 말단부에 있는 상기 감소된 직경 파이프(144)의 상단부에 위치한다.

도 29 및 도 30의 물 처리 장치(150)는 평행하게 배열되는 도 27 및 도 28에 도시된 형태의 한 쌍의 물 처리 장치(143)를 포함하며, 한 쌍의 입구(152)를 갖는 입구 매니폴드(151)와 단일 물 출구(1540을 갖는 출구 매니폴드(153) 사이에 연결된다. 그러나, 상기 입구들(152)은 별개일 수도 있고 각각의 조립체(143)에 연결될 수도 있다. 상기 거품 폐기 파이프들(139) 또한 단일 트랩(155)을 통해 하향 배향 출구(156)에 연결된다.

물론, 어떤 숫자의 물 처리 장치(143)든 도 31 및 도 32의 물 처리 장치들(157)의 예와 같이 평행하게 정렬될 수 있으며, 이들 장치는 한 쌍의 입구(152), 단일 처리된 물 출구(154) 및 거품 폐기 출구(156)를 구비하는 네 개의 물 처리 장치들(143)을 포함한다.

도 33 내지 도 37은 본 발명에 따른 물 처리 장치(158)의 다른 실시예를 도시하는바, 상기 장치는 도 27 및 도 28의 실시예의 원리와 유사하다. 본 실시예에 있어서, 그러나, 상기 물 처리 장치(158)는 상하 매니폴드(159,160)를 포함하며, 상기 매니폴드(159)는 그를 따라 이격되는 각각의 횡단 벽들(164)에 의해 네 개의 챔버(160,161,162,163)로 나누어진다. 상기 매니폴드(159)는 통상 모든 단면의 튜브형 파이프 형태를 갖는다.

그러나, 하부 매니폴드(160)는 본 예와 유사한 구조를 가지며, 상기 매니폴드(160)는 두 개의 횡단 벽(168)에 의해 세 개의 챔버(165,166,167)로 나누어진다. 상기 매니폴드(160)는 통상 모든 단면의 튜브형 파이프 형상을 갖는다.

파이프들(169)은 그 사이에서 연장하여 각각의 마주보는 챔버(160,165), (161,166) 및 (162,167)에 연결된다. 상기 파이프(169)보다 작은 직경 또는 단면적을 갖는 파이프들(170)은 각각의 마주보는 챔버(161,165), (162,166) 및 (163,167) 사이에서 연장한다. 물 입구(171)는 상기 챔버(160)에 연결되며, 처리된 물 용 출구(172)는 상기 챔버(163)에 연결된다. 수직 거품 수집 파이프들(173)은 그들의 하단부들에서 각각의 챔버(160,161,162)에 연결되며, 그들의 상단부들에서 출구(175)를 갖는 거품 폐기 파이프(174)에 연결된다.

투과성 파이프 형태의 가스 출구들(176)은 상기 파이프들(169)의 하단부들에 제공되며, 가스 입구들(177)은 각각의 챔버(165,166,167) 내에 제공된다. 상기 가스 출구들(176)은 사용 중에 오존 공급원에 연결되며, 상기 입구들(177)은 예를 들면 공기 또한 공기/오존 펌프를 형성하는 공기 및/또는 오존 공급원에 연결된다. 상기 입구들(177)은 상기 파이프들(170) 바로 아래에 배열되는 것이 바람직하다.

상기 물 처리 유닛(158)은 전술한 방식으로 기능하여 상기 입구(171)로 들어가는 물이 도 37에 화살표로 도시된 바와 같이 꾸불꾸불하게 흘러 내려가서 상기 각각의 파이프들(169)을 통과하고 작은 직경의 파이프들(170)을 따라 올라가서 상기 챔버(160,161,162) 및 (165,166,167)를 통해 상기 처리된 물 출구(172)로 간다. 상기 출구들(176)로부터의 오존은 물 흐름에 대해 상기 파이프들(169)을 통해 기포를 상향시켜 거품을 생성하며 상기 거품은 파이프들(173) 내에서 수집되어 상기 공통 거품 폐기 파이프(174)를 향한다. 상기 입구들(177)로 들어가는 공기 또는 공기/오존은 상기 파이프들(170)을 기포로서 통과하여 벤추리 또는 공기 상승으로서 작용하여 상기 파이프들(170)을 통한 물의 상향 유동을 돕는다. 이는 물의 상부 수위에서 거품의 생성을 추가하여 상기 파이프(173) 및 거품 폐기 파이프(174)로 들어간다.

도 38 내지 도 43의 물 처리 유닛(78)의 실시예는 최종 파이프(180)가 마주보는 단부에서 상기 챔버(163,167)에 연결되는 투명 파이프를 포함한다는 것을 제외하면 도 33 내지 도 37의 실시예와 유사하다. 상기 파이프(180)는 네 개의 긴 자외선램프(181)에 의해 둘러싸여지는바, 이들은 상기 파이프(180) 둘레에 원주방향을 따라 이격되며 상기 파이프(180) 둘레에 동축 지지되는 하우징(182) 내에 위치된다.

사용 중에, 상기 투명 파이프(180)를 통해 유동하는 물은 상기 출구(172)를 통과하기 전에 상기 램프들(181)로부터 나오는 자외선에 노출된다. 상기 실시예는 상기 파이프(180) 둘레에 위치되는 네 개의 자외선램프(181)의 사용을 보여주지만, 어떤 숫자의 자외선램프(181)든 하나 또는 그 이상 사용될 수 있다. 통상, 횡단 파이프(180)는 투명한 플라스틱 또는 유리 파이프를 포함한다.

도 44 및 도 45는 도 33 내지 도 37에 도시된 형태의 직렬 배열되는 세 개의 처리 유닛(158)을 포함하는 물 처리 장치(183)를 도시하는바, 소용돌이 또는 침전 탱크들(184)은 직렬로 상기 유닛들(158)과 배열된다. 하나의 침전 탱크(184)는 상기 제 1 물 처리 유닛(158)의 처리된 물 출구 및 상기 제 2 물 처리 유닛(158)의 입구 사이에 배열되며, 다른 침전 탱크(184)는 상기 제 1 물 처리 유닛(158)의 출구 및 상기 제 3 물 처리 유닛(158)의 입구 사이에 배열된다. 상기 탱크들(184)은 처리된 물이 물 처리 장치(183)를 통과함에 따라 물속의 침전물과 같은 고형물이 상기 처리된 물로부터 침전되도록 한다. 각각의 침전 또는 소용돌이 탱크(184)는 밸브 제어식 출구(86)에서 종료하는 테이퍼진 호퍼형 베이스(185)를 가짐으로써 상 기 탱크(184)의 하단부에 침전되는 침전물 또는 오염물질은 상기 베이스(186)에 의해 상기 출구(186)를 향한다. 상기 고형물 또는 침전물은 상기 밸브 제어식 출구(186)의 개구에 의해 제거된다. 상기 탱크(184)로부터 침전물을 제거하기 위해, 상기 탱크들(184)은 분리형 뚜껑들(187)을 가짐으로써 상기 탱크들(184)의 내부로 접근한다. 상기 물 처리 장치(183)는 침전 또는 소용돌이 탱크들을 구비하거나 구비하지 않고 직렬 배열되는 어떤 숫자의 처리 유닛(158)이든 포함할 수 있다.

하나 또는 그 이상의 유닛(158)은 물의 자외선 처리를 위해 도 38 내지 도 43에 도시된 형태의 물 처리 유닛(178)에 의해 대체될 수 있다. 또한, 전술한 모든 장치 또는 유닛은 도 44 및 도 45에 도시된 형태의 하나 또는 그 이상의 침전 또는 소용돌이 탱크들을 구비할 수 있다.

도 46 및 도 47은 본 발명의 다른 실시예에 따른 결합형 물 처리 장치(188)를 도시하는바, 상기 장치는 국제특허출원 PCT/AU2006/000729에 개시되는 형태의 모듈형 물 처리 유닛(189)을 구비하여 직렬 배열되는 도 33 내지 도 37에 도시된 형태의 물 처리 유닛(158)을 포함한다. 상기 물 처리 유닛(189)은 처리될 물 용 입구(190)와 상기 물 처리 유닛(158)의 상기 입구(171)에 연결되는 출구(190)를 갖는다. 상기 입구(190)를 통해 상기 유닛(189)으로 공급되는 물은 드럼 필터(192)를 먼저 통과하여 스크린 필터링을 수행함으로써 고형물 또는 기타 입자 물질을 걸러낸다. 상기 드럼 필터(192)에 의해 수집되는 고형물은 출구(193)를 통해 상기 유닛(189)으로부터 폐기되도록 한다. 상기 드럼 필터(192)를 통과하는 물은 상기 드럼 필터(192) 아래의 상기 챔버(194) 내의 매체 상에 지지되는 박테리아에 의해 생물학적 처리를 받는다. 그 후, 물은 상기 챔버(195,196)를 통과하여 상기 출구(191)를 통과하기 전에 자외선 및/또는 오존에 노출되어 상기 물 처리 유닛(158)으로 들어간다. 처리된 물은 상기 물 처리 유닛(158)으로부터 상기 출구(172)를 통과하며, 거품은 상기 출구(175)를 통해 폐기된다.

도 48 내지 도 51을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 물 정화 또는 처리 장치가 도시되는바, 상기 장치는 통상 중수도 용수, 또는 세차 설비로부터 나오는 물과 같은 오염된 물을 처리하거나 기타 다른 물을 처리한다. 상기 장치(210)는 상/하 중공 매니폴드(211,212)를 포함하며, 상기 매니폴드(211)는 그를 따라 이격되는 각각의 물 불침투성 횡단 벽들(217)에 의해 네 개의 챔버(213,214,215,216)로 나누어진다. 상기 매니폴드(211)는 통상 모든 단면의 튜브형 파이프 형태를 갖는다.

상기 하부 매니폴드(212)는 두 개의 물 불투과성 횡단 벽들(221)에 의해 세 개의 챔버(218,219,220)로 나누어진다. 상기 매니폴드(211)와 마찬가지로, 상기 매니폴드(211)는 통상 모든 단면의 튜브형 파이프 형태를 갖는다.

메인 처리 파이프 또는 튜브(222)는 각각의 마주보는 챔버(213,218), (214,219) 및 (215,220) 사이에서 연장하여 그들에 연결된다. 추가 조합의 세개의 복귀 파이프(223,224,225)는 각각의 마주보는 챔버(213,218), (214,219) 및 (215,220) 사이에서 연장하는 파이프들(222)보다 작은 직경 또는 단면적을 갖는다.처리될 물 용 입구(226)는 상기 챔버(213)에 연결되며, 처리된 물 용 출구(227)는 상기 챔버(216)에 연결된다. 수직 거품 수집 파이프들(228)은 그들의 하단부에서 각각의 챔버(213,214,215)에 연결되며, 그들의 상단부에서 거품 폐기 파이프(229)에 연결된다. 상기 파이프(229)는 트랩(230)을 통해 거품 감소/물 복귀 탱크(231)에 연결된다.

가스 투과성 파이프, 공기 돌 또는 기타 다른 형태의 가스 출구들(232)은 상기 파이프들(222)의 하단부들에 제공된다. 니플, 노즐 또는 기타 형태의 출구 형상을 갖는 추가의 가스 출구들(233)은 각각의 챔버(218,219,220) 내에 위치되는 각각의 파이프(223,224,225)의 하단부들에 제공된다. 상기 가스 출구들(232)은 사용 중에 오존 공급원에 연결된다. 상기 출구들(233) 또한 오존 및/또는 공기 공급원에 연결될 수 있다.

사용 중에, 처리될 물은 상기 입구(226)로 공급되어 도 51에 화살표로 도시된 바와 같이 꾸불꾸불 흘러서 각각의 파이프(222)를 따라 내려갔다가 작은 직경 파이프(223,224,225)를 따라 올라가고 각각의 챔버(213,218,214,219,215,220,216)를 통해 상기 처리된 물 출구(227)로 간다. 상기 출구들(232)로부터의 오존은 하향 물 흐름을 거슬러 상기 파이프들(222)을 기포로서 상향 통과한다. 상기 매니폴드(211)의 물의 표면에 도달하는 기포에 의해 상기 매니폴드(211) 내에서 생성되는 모든 거품은 상기 파이프들(228) 내에 수집되고, 상기 공통 거품 폐기 파이프(225)를 향해 간다. 상기 출구들(233)을 나가는 공기 또는 오존 또는 공기/오존 혼합물은 상기 파이프(223,224,225)를 기포로서 상향 통과하여 공기 상승으로서 작용함으로써 상기 파이프(223,224,225)를 통한 상향 물 흐름을 돕는다.

상기 폐기 파이프 내에 수집되는 거품은 추가 처리를 위해 상기 뒤집어진 U- 형 트랩(230)을 통과한다. 상기 트랩(230)은 상기 거품으로부터 응축하는 물이 폐기되지 않고 중력의 영향 하에 하향 유동하여 상기 장치(210)에 의해 차후 처리되도록 보장한다.

처리된 물은 상기 출구(227)를 통해 상기 장치(210)로부터 빠져나가고, 상기 출구(227)는 상기 장치(210)를 통과함으로써 추후 처리를 위해 상기 입구(226)에 다시 연결된다.

상기 장치(210)로부터의 출구(227)는 선택적으로 또는 추가적으로 물 속의 고형물을 필터링하기 위한 드럼 필터와 같은 스크린 필터에 연결될 수 있다. 상기 출구(227)는 선택적으로 또는 추가적으로 상기 물 속의 병원균을 죽이도록 자외선 처리 유닛에 연결될 수 있다.

도 52 내지 도 54에 도시된 바와 같은 거품 처리용 탱크(231)는 그의 상단부에서 상기 트랩(230)을 통해 상기 폐기 파이프(229)에 연결되는 입구(234)를 가지며, 절두 원추형 베이스(235)는 밸브(237)에 의해 제어되는 중앙 출구(236)에서 종료한다. 상기 탱크(231)의 베이스(235) 내에 가라앉는 침전물 또는 오염물질은 출구(236)를 향하며, 상기 밸브(237)가 개방되는 경우 상기 출구로부터 제거 또는 비워질 수 있다. 거품 출구(238)는 상기 탱크(231)의 상단부를 향해 제공된다. 상기 탱크(231) 내의 거품이 출구(238)의 레벨에 도달하면, 상기 출구(238)를 통해 폐기될 것이다. 물 복귀 출구 덕트(239)는 또한 상기 베이스(235)에 인접한 상기 탱크(231)의 하부 내로 연장하며, 상기 덕트(239)는 하향 연장부(240)를 갖는다. 이는 필요할 지도 모를 처리를 위해 상기 탱크(235)로부터 응축수의 복귀를 허용한 다.

상기 탱크(231) 내의 거품을 감소시키기 위해, 공기 또는 물이 상기 탱크(211) 내의 거품에 대해 분무될 수 있는 공기 또는 물 분배기가 상기 탱크(211)의 상단부에 제공된다. 본 실시예의 분배기(241)는 환형의 구멍난 파이프 형태일 수 있으며, 다른 모든 형상이 가능하다.

도 55 내지 도 57에 도시된 물 정화 또는 처리 장치(242)는 도 48 내지 도 51의 장치(210)와 유사하지만, 이러한 경우, 상기 파이프(223,224,225)는 도 48 내지 도 51을 참조로 설명한 공기 상승 장치를 사용하지 않고 상기 파이프(223,224,225)를 통해 물을 위로 펌핑하기 위한 인라인 액체 펌프들(243)을 구비한다. 선택적으로, 상기 펌프들(243)은 외부 공기를 상기 파이프(223,224,225) 내로 분사하여 물을 상기 파이프들을 통해 상향 운반할 수 있다.

도 58을 참조하면, 선택적 거품 처리 장치(243)를 구비하는 물 처리 장치(210, 또는 242)가 도시되어 있는바, 상기 거품 처리 장치는 상기 트랩(230)을 통해 상기 거품 폐기 파이프(229)에 연결된다.

도 59 내지 도 62에 명료하게 도시된 바와 같은 장치(243)는 원심분리 원리를 사용하여 상기 기포을 액체로 감소시킨다. 상기 장치(243)는 프레임(245)에 의해 수직 자세로 지지되는 외부 중공 하우징(244)을 포함한다. 상기 하우징(244)은 그의 상단부에 형성되는 입구(246) 및 그의 하단부에 형성되는 출구(247)를 갖는다. 구멍난 외부 원통형 벽을 갖는 드럼(248)은 거의 수직인 축선을 중심으로 회전하도록 상기 하우징(244) 내에 장착되며, 이러한 목적을 위해 그의 상단부에서 베어링(249)에 의해 상기 하우징(244)에 지지된다. 구동 축(250)은 그의 하단부에서 상기 드럼(248)과 중앙에서 결합하는바, 상기 축(250)은 구동 모터(251)의 축일 수도 있고 상기 모터(251)에 결합될 수도 있다. 상기 모터(251)는 상기 하우징(244)의 외부에 제공되어 상기 프레임(245) 상에 지지된다. 상기 드럼(248)의 상단부는 개방되며, 도시된 바와 같이, 상기 입구(246)는 상기 드럼 상단부 내로 연장한다.

동작 중에, 상기 입구(246)에 공급되는 거품은 상기 모터(251)에 의해 회전 구동되는 상기 드럼(248)의 내부로 들어간다. 상기 드럼(248)의 회전 중에 거품은 액체로 감소되고, 상기 액체는 상기 드럼(248)의 구멍난 벽을 통해 나가서 상기 출구(247)를 통해 폐기된다.

상기 장치(210 및/또는 242)는 서로 직렬 또는 평행하게 다중으로 사용될 수 있으며, 전술한 장치와 함께 직렬 또는 평행하게 채용도히는 다른 물 처리 구성요소들과 다른 조합으로 사용될 수 있다. 드럼 또는 스크린 필터는 또한 상기 장치(210 또는 242)에 대한 상기 입구 앞에 제공되어 상기 장치(210 또는 242) 내로 흐르는 물이 먼저 스크린 필터링 되도록 한다.

도 52 내지 도 54 및 도 59 내지 도 62를 참조로 설명한 상기 거품 처리 탱크 및 장치는 별도로 다른 적용예에서 사용되어 물 또는 액체를 거품으로부터 복구할 수 있다.

도 63 내지 도 65를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 물 정화 또는 처리 장치(310)가 도시되는바, 상기 장치는 거품 제거 유닛(311), 오존 접촉 유 닛(312) 및 자외선 처리 유닛(313)을 포함한다. 본 실시예에 있어서, 상기 장치(310)는 추가적으로 드럼 필터 유닛(314)을 포함한다.

처리될 물로부터 거품을 제거하기 위한 상기 거품 제거 유닛(311, 도 66에도 도시됨)은 홀딩 탱크(도시하지 않음)에 통상 연결되는 처리될 물 용 입구(315) 및 상기 홀딩 또는 추가의 홀딩 탱크에 대한 출구(316)를 포함한다. 상기 유닛(311)은 평행하게 연결되는 두 개의 거품 제거 모듈(317)을 포함하며, 상기 입구(315)는 상기 모듈(317)의 양 입구에 연결되며, 상기 출구(316)는 상기 모듈(317)의 출구들에 연결된다.

각각의 모듈(317)은 도 71에 도시된 방식으로 직렬 연결되는 세 개의 처리 장치(318,319,320, 도 68, 도 69 및 도 70에 도시됨)를 포함한다. 도 68(c)에 도시된 바와 같은 처리 장치(318)는 상/하 중공 매니폴드(321,322)를 포함하며, 상기 매니폴드(311)는 상기 매니폴드(321)를 따라 이격되는 각각의 물 불침투성 횡단 벽들(327)에 의해 네 개의 챔버(323,324,325,326)로 나누어진다. 상기 매니폴드(321)는 통상 어떤 단면의 튜브형 파이프든 될 수 있다.

상기 하부 매니폴드(322)는 두 개의 물 불침투성 횡단 벽들(331)에 의해 세 개의 챔버(328,329,330)로 나누어진다. 상기 매니폴드(321)과 마찬가지로, 상기 매니폴드(322)는 통상 어떤 단면의 튜브형 파이프든 될 수 있다.

파이프들 또는 튜브들(332)은 각각의 마주보는 챔버(323,328), (323,329) 및 (325,330) 사이에서 연장하여 그들에 연결된다. 상기 파이프들(332)보다 작은 직경 또는 단면을 갖는 다른 조합의 세 개의 복귀 파이프(333)는 각각의 마주보는 챔 버(323,328), (323,329) 및 (325,330) 사이에서 연장한다. 처리될 물 용 입구(334)는 상기 챔버(323)에 연결되고, 처리된 물 용 출구(335)는 상기 챔버(326)에 연결된다. 수직 거품 수집 파이프들(336)는 그들의 하단부들에서 각각의 챔버(323,324,325)에 연결되고 그들의 상단부들에서 거품 폐기 파이프(337)에 연결된다.

가스 투과성 파이프들, 공기 돌들 또는 기타 다른 형태의 가스 또는 공기 출구들(338)은 상기 파이프들(332)의 하단부들 내에 제공된다. 니플, 노즐, 출구 또는 기타 형태의 형태를 갖는 추가의 가스 또는 공기 출구들(339)은 각각의 챔버(328,329,330) 내에 위치되는 각각의 파이프(333)의 하단부들에 제공된다. 상기 가스 출구들(338)은 사용 중에 오존 공급원에 연결된다. 상기 출구들(339)은 사용 중에 공기 펌프와 같은 공기 공급원에 연결된다.

사용 중에, 처리될 물은 도 68(c)에 화살표에 도시된 바와 같이 꾸불꾸불하게 흘러서 각각의 파이프(332)를 따라 내려가고 작은 직경 파이프들(333)을 따라 올라가고, 각각의 챔버(323,328,324,329,325,330,326)를 통해 상기 처리된 물 출구(335)로 간다. 상기 가스들(338)로부터의 오존은 하향 물 흐름을 거슬러 상기 파이프들(333)을 통해 상향 기포를 생성한다. 상기 매니폴드(321) 내의 물의 표면에 도달하는 기포에 의해 상기 매니폴드(321) 내에 생성되는 모든 거품은 상기 파이프(336) 내에서 수집되어 상기 공통 거품 폐기 파이프(337)를 향한다. 상기 출구들(339)로부터 나오는 공기는 상기 파이프들(333)을 기포로서 상향 통과하여 공기 상승으로서 작용하여 상기 파이프들(333)을 통한 상향 물 유동을 돕는다.

도 69에 도시된 제 2 처리 장치(319)는 상기 장치(318)와 유사하며, 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호가 부여된다. 이러한 경우, 그러나, 여러 쌍의 복귀 파이프들(333)은 도 68의 장치(318)의 각각의 단일 복귀 파이프(333)의 적소에 제공된다. 각각의 복귀 파이프(333)는 상기 복귀 파이프들(333)로의 공기 공급을 위한 공기 입구(339)를 갖는다. 이는 상기 복귀 파이프들(333)을 통한 물의 수직 상승을 증가시킨다.

도 70에 도시된 제 3 처리 장치(320)는 여러 쌍의 복귀 파이프들(333)을 갖는 도 69의 장치(319)와 유사하며, 각각은 그들의 하단부에서 한 쌍의 공기 입구(339)를 구비하여, 상기 장치(319) 내에 제공되는 상승력과 비교하여 상기 복귀 파이프들(333)을 통한 물의 수직 상승력을 다시 증가시킨다.

도 71에 도시된 바와 같이, 상기 장치(318,319,320)는 직렬로 연결 U-파이프에 연결되며, 상기 U-파이프는 상기 장치(318)의 출구(335)를 상기 장치(319)의 입구(334)에 연결하고 상기 장치(319)의 출구(335)를 상기 장치(320)의 입구(334)에 연결함으로써, 증가된 공기 상승 또는 펌프가 각각의 다음 장치 내에서 일어나도록 한다.

또한, 도 66에 도시된 바와 같이, 각각의 거품 폐기 파이프(337)는 거품 출구(342)를 갖는 공통 외주 연장 폐기 매니폴드(341)에 연결된다. 도 14에 도시된 것과 유사한 거품 원심분리기(343)는 상기 거품 출구(342)로부터 거품을 받아서 상기 거품을 액체로 감소시켜 폐기한다.

상기 거품 제거 유닛(311)에 사용되는 오존은 도 72에 명료하게 도시된 바와 같은 오존 발생기(344)로부터 공급된다. 상기 오존 발생기(344)는 입구 매니폴드(345) 및 일 단부에서 상기 매니폴드(345)에 연결되는 일련의 평행 원통형 중공 하우징들(346)을 포함한다. 각각의 하우징(346)은 그의 타단부에서 단부 캡(348) 상에 나사 조임됨으로써 폐쇄되며, 상기 단부 캡(348)은 세 개의 등간격 이격 자외선램프(349)의 단자 단부들을 지지하며, 상기 램프들은 하우징(346)의 길이방향으로 연장하고 그들의 타단부에서 스페이서(350)에 의해 지지된다. 여러 쌍의 오존 출구(351)가 상기 단부 캡(348)에 인접한 상기 하우징(346) 상에 제공된다. 자외선램프(349)는 특정 파장의 자외선을 방출하여 상기 하우징(346) 내를 흐르는 산소를 오존으로 변환하며, 상기 파장은 통상 210nm 이하로서, 보통 185nm이다.

상기 입구 매니폴드(345)에 대한 입구(352)는 공기 펌프(353, 도 66 참조)에 연결되어 상기 매니폴드(345)로 펌핑된 공기가 각각의 하우징(346) 내로 들어가서 상기 공기 속의 산소가 상기 램프(349)에서 나오는 자외선에 노출됨으로써, 상기 산소를 오존으로 변환하게 된다. 그 후, 오존은 연결 튜브들(도시하지 않음)을 통해 상기 출구들(351)로부터 각각의 처리 장치(318,319,320)의 상기 오존 출구들(338)로 공급된다.

도 63 내지 도 66에 도시된 바와 같이, 상기 오존 생성기(343)는 각각의 처리 유닛(318,319,320)의 거품 폐기 파이프들(337) 상에 수평 자세로 지지된다. 각각의 하우징(346) 및 자외선램프(349)에 의해 규정되는 오존 생성기들은 선택적으로 국제특허출원 PCT/AU2005/001259에 도시 및 설명된 구조일 수 있다.

상기 오존 접촉 유닛(312)은 상기 거품 제거 유닛(311)과 유사한 구조를 가 지며, 동일한 구송요소에는 동일한 참조번호에 (')가 부가된다.

따라서, 상기 유닛(312)은 입구(16')에 평행하게 연결되며, 각각의 모듈(317')은 직렬 연결되는 세 개의 처리 장치(318,319',320')를 포함하며, 이들은 도 68 내지 도 71에 도시된 것과 동일한 구조를 갖는다. 처리될 물은 상기 입구(316')로 흘러들어가며 각각의 모듈(317)의 각 장치(318,319,320)에서 처리되어 상기 오존 출구(338)로부터 공급되는 오존에 노출된다. 상기 거품 제거 유닛(311)과 마찬가지로, 오존 발생기(344)는 상기 오존 출구들(338)로 오존을 공급하도록 상기 오존 접촉 유닛(312) 위에 지지된다. 상기 거품 제거 유닛(311)과 마찬가지로, 공통 외주 연장 폐기 매니폴드(341')는 상기 거품 폐기 파이프(337')에 연결되고, 상기 폐기 매니폴드(341')로부터의 출구(342')는 거품을 상기 공통 거품 원심분리기(343)로 공급한다.

상기 오존 접촉 유닛(312)은 상기 자외선 처리 유닛(313)에 연결되는 각각의 모듈(317')의 말단 처리 장치(320')로부터의 한 쌍의 출구(354)를 포함한다.

도 73 내지 도 75에 명료하게 도시된 자외선 처리 유닛(313)은 연결 덕트(357)에 의해 그들의 하단부에서 결합되는 제 1 및 제 2 수직 중공 하우징 부분(356)을 갖는 U-형 하우징 또는 파이프(355)를 포함한다. 한 쌍의 평행 자외선램프(358)는 각각의 하우징 부분(356) 내에 제공되어 그의 길이방향으로 연장하며, 각각의 램프(358)는 투명 물질, 바람직하게는 유리로 된 튜브형 슬리브 또는 케이싱(359) 내에 위치된다. 상기 램프들(358)의 상단부들은 상기 하우징 부분들(356, 폐쇄됨)의 상단부들로부터 (360)에서 연장한다. 상기 램프 슬리브 또는 케이 싱(359)의 하단부들은 디스크-형 유동 제어판들(361)을 통해 연장하여 그들에 의해 지지되며, 상기 제어판들은 상기 하우징 부분들(356)로부터 횡단 연장하여 그 안에 적절히 위치되며, 상기 하우징 부분들(356)의 내경과 거의 동일한 외경을 갖는다. 각각의 유동 제어판(361)은 그 안에 복수의 개구(362)를 구비하여 상기 입구들(354) 내로 흐르는 물이 상기 자외선램프들(358) 사이의 간극을 통해 강제로 흐르도록 한다. 상기 램프들(358)로부터 나오는 자외선에 노출되는 물 용 단일 출구(363)는 뒤집어진 U-형 트랩(364)을 통해 상기 연결 덕트(357)에 연결된다.

상기 출구(363)는 최종 물 처리를 위해 상기 드럼 필터 유닛(도 63 내지 도 65 참조)에 연결될 수 있다. 상기 드럼 필터 유닛(314)은 필터 드럼(366)이 수평 축선을 중심으로 회전하도록 지지되는 개방-정상(open-topped) 챔버(365)를 포함한다. 상기 출구(363)는 상기 필터 드럼(366) 내로 연장하는 덕트에 연결됨으로써 상기 드럼(366) 내를 흐르는 물이 드럼을 회전시키도록 한다. 상기 드럼(366)을 통과하는 여과된 물은 상기 챔버(365) 내에서 수집되어 여과된 물 출구(367)를 통과한다. 상기 드럼(366) 내에서 길이방향으로 연장하는 홈통(368)은 상기 드럼(366)으로부터 상기 스크린 또는 필터 물질 상에 폐기 물질을 수집하여 상기 드럼(366) 위의 공기 및/또는 물 분무 덕트(369)에 의해 상기 스크린 또는 필터 물질로부터 세척 및 교체된다. 폐기 출구(370)는 상기 홈통(368) 내에 수집되는 물질이 폐기되도록 한다. 상기 드럼 필터 유닛(334)은 국제특허출원 PCT/AU2005/000878 또는 PCT/AU02/01245에 개시된 드럼 필터 유닛과 유사한 구조를 가질 수 있다.

사용 중에, 처리되지 않은 물은 홀딩 탱크로부터 입구(316)에서 상기 거품 제거 유닛(311)으로 펌핑되어 거품 및 포말을 제거하고 오존 처리하며, 처리된 물은 상기 또는 추가의 홀딩 탱크로 복귀된다. 그 후, 상기 물은 오존 처리를 위해 상기 홀딩 탱크로부터 상기 오존 접촉 유닛(313)으로 펌핑된다. 상기 오존 처리된 물은 상기 자외선 처리 유닛(313)으로 가서 상기 드럼 필터 유닛(314)을 통과한다. 그 후, 상기 드럼 필터 유닛(314)으로부터의 출구를 나온 물은 별도의 홀딩 탱크로 펌핑되어 사용 대기된다. 상기 거품 제거 유닛(311) 및 오존 접촉 유닛(313)으로부터의 거품은 공통 원심분리기(343)로 가서 하수구와 같은 곳에 버려지기 전에 체적을 감소시킨다.

전술한 장치(310)는 서로 직렬 또는 평행하게 배열되는 거품 제거 유닛(311) 및 오존 유닛(313)과 함께 사용될 수 있으며, 전술한 장치와 직렬 또는 평행하게 채용되는 다른 물 처리 구성요소와 각기 다른 조합으로도 사용된다. 드럼 또는 스크린 필터는 상기 장치(310)의 상기 입구 전에 제공되어 상기 장치(310) 내로 흐르는 물이 먼저 스크린 여과되도록 한다. 상기 드럼 필터 조립체(314)는 선택적 형태의 스크린 필터로 대체될 수 있으며, 몇몇 실시예에 있어서, 상기 드럼 필터 유닛(314)은 필요 없을 수도 있다. 상기 거품 제거 유닛 및 오존 유닛의 상기 모듈(317,317')은 직렬 또는 병렬 배열되는 어떤 숫자의 장치(318,319 및/또는 320)든 가질 수 있다.

상기 거품 제거 유닛(311)은 오존 및 공기를 사용하는 것으로 도시되어 있지만, 상기 오존 출구(338)는 선택적으로 공기 공급원 또는 공급원들에 연결될 수 있 다. 선택적으로, 오존 공급원은 상기 출구들(338) 및 출구들(339)에 연결될 수 있다. 마찬가지로, 상기 모듈들(317')의 처리 유닛들의 출구들(339)은 오존 공급원 또는 공급원들에 연결될 수 있다. 각기 다른 조합의 가스가 전술한 오존/공기 조합 대신에 상기 장치에서 사용될 수 있다.

상기 거품 제거 유닛(311) 및 오존 접촉 유닛(312)은 물 처리를 위한 다른 적용예에서 별도로 사용될 수도 있다. 상기 자외선 처리 유닛(313)은 다른 물 처리 적용예에서도 사용될 수 있다.

도 76 내지 도 79를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 물 정화 또는 처리 장치가 도시되는바, 상기 장치는 지지 프레임(412) 상에 수직 자세로 지지되는 물 처리 유닛(411)을 포함하며, 상기 프레임(412) 또한 오존 발생기 유닛(413)을 지지하며, 상기 유닛(413)은 출구 라인(415)을 통해 하우징(416)에 연결되는 공기 펌프를 포함하며, 상기 하우징은 하나 또는 그 이상의 자외선램프를 수용하며, 상기 자외선램프는 통상 210nm 이하, 보통 185nm의 파장에서 자외선을 방출하여 상기 펌프(414)로부터 공기와 함께 상기 하우징(416) 내에 펌핑되는 산소를 오존으로 변환시킨다. 복수의 공기 출구(417)는 펌프 출구 라인(415) 내에 제공되며, 복수의 오존 출구(418)는 상기 하우징(416) 내에 제공된다. 상기 오존 발생기 유닛(413)은 국제특허출원 PCT/AU2005/01259에 개시된 형태를 가질 수 있다.

도 80 내지 도 85에 도시된 바와 같은 물 처리 유닛(411)은 상/하 중공 매니폴드(421,422)를 포함하며, 상기 매니폴드(421)는 그를 따라 이격되는 디스크들에 의해 규정되는 각각의 물 불투과성 횡단 벽들(427ㅖ에 의해 네 개의 챔 버(423,424,425,426)로 나누어진다. 상기 매니폴드(421)는 통상 모든 단면의 튜브형 파이프 형태를 가지며, 파이프 커넥터들로 이루어진다. 따라서, 상기 매니폴드들은 네 개의 결합형 T-커넥터들로 규정될 수 있다.

하부 매니폴드(422)도 유사한 구조로서, 디스크들에 의해 규정되는 물 불투과성 횡단 벽들(432)에 의해 네 개의 챔버(428,429,430,431)로 나누어진다.

네 개의 파이프 또는 튜브(433)는 각각의 마주보는 챔버(423,428), (424,429), (425,430) 및 (426,431) 사이에서 연장하여 그들에 연결된다. 상기 파이프(433)보다 작은 직경 또는 단면적을 갖는 세 개의 복귀 파이프(434)는 상기 파이프들(433)에 평행하게 배열되고 상기 상.하 매니폴드(420,421) 사이에서 연장하여 각각의 마주보는 챔버(424,428), (425,429) 및 (426,430) 사이에서 연통한다. 처리될 물 용 입구(435)는 상기 챔버(423)에 연결되고, 처리된 물 용 출구(436)는 상기 챔버(431)와 연통하며, 수직 출구 파이프(437)에 연결된다. 상기 파이프들(434)의 하단부들(438)은 둔각으로 배열되어 상기 파이프들(434) 내로의 물의 흐름을 유도한다. 이는 파이프 하단부(438)에 파이프 각도 접합부(439)를 제공함으로써 달성될 수 있다.

네 개의 U-형 폐기물 수집 파이프(440)는 일단부에서 각각의 챔버(423,424,425,426)에 연결되며, 이들은 그들의 마주보는 단부에서 출구(442)를 갖는 공통 폐기 파이프 또는 매니폴드(441)에 연결된다.

가스 투과성 파이프, 공기 돌 도는 기타 다른 형태의 출구 형태를 갖는 가스 또는 공기 출구들(443)은 상기 파이프들(433)의 하단부들에 제공된다. 니플 또는 노즐 또는 출구 또는 기타 다른 형태를 갖는 추가의 가스 또는 공기 출구들(444)은 매니폴드(422) 내에 위치되는 각각의 파이프(434)의 하단부들에 제공된다. 상기 가스 출구들(443)은 오존 발생기(413)의 오존 출구(418)에 연결됨으로써 오존-풍부 공기가 상기 출구들(443)에 제공되도록 한다. 선택적으로, 상기 가스 출구들(443)은 산소 또는 다른 가스를 상기 파이프(433) 내로 주입하도록 사용될 수 있다. 상기 출구들(444)은 공기 펌프로서 작동하는 상기 파이프들(434)로 공기를 공급하도록 상기 공기 출구들(415)에 사용될 수 있다. 선택적으로, 상기 출구들(444)은 다른 어떤 가스의 공급원에든 연결될 수 있다.

가요성 튜브 형태를 갖는 출구들(443)에 오존을 공급하기 위한 파이프 라인들은 상기 매니폴드(420) 내의 패킹 누르개들(445)을 통과하며, 상기 출구들(443)에 연결되기 위해 상기 파이프들(433)을 하향 연장한다. 유사한 패킹 누르개들(446)은 공기 라인들에 제공된다. 포트들(448)은 또한 상기 매니폴드(421) 내에 제공되어 세척을 위해 상기 매니폴드(421)에 접근할 수 있도록 하며, 상기 포트들(448)은 통상 나사 캡들에 의해 폐쇄된다.

도 84 및 도 85에 도시된 바와 같이, 나누기 디스크들 및 벽들(432)은 상기 매니폴드(422)를 따라 길이방향으로 정렬되는 구멍들(447)을 구비한다. 긴 막대-형 또는 튜브형 부재(448)는 상기 매니폴드(422)의 단부에서 배수 포트(449) 및 구멍들(447)을 통해 길이방향으로 연장하여 구멍들(447)을 폐쇄 및 밀봉함으로써 상기 챔버(428,429,430,431) 사이의 분리 상태를 유지한다. 그러나, 상기 챔버들을 배수할 필요가 있는 경우, 상기 부재(448)는 물이 상기 포트(449)를 통해 배수되도 록 하는 상기 배수 포트(449)를 통해 철수된다.

사용 중에, 처리될 물은 상기 입구(435)로 공급되어 도 84에 도시된 화살표머리모양 선을 따라 꾸불꾸불 흘러가서 각각의 파이프(43)를 따라 하향 이동하고 작은 직경 파이프들(434)을 따라 상향 이동하며 각각의 챔버(423,428,424,429,425,430,426,431)를 통해 상기 처리된 물 출구(436)로 가서 상기 출구 파이프(437)를 통해 빠져나간다. 상기 출구들(443)로부터 나오는 오존 및/또는 공기는 하향 물 흐름을 거슬러 상기 파이프들(433)을 기포로서 상향 통과한다. 상기 매니폴드(421) 내에 생성되는 모든 거품 및 상기 물 내의 폐기물은 상기 매니폴드(421) 내의 물 표면에 도달하는 기포에 의해 운반되며 상기 폐기 파이프(440) 내에서 수집되어 상기 공통 폐기 파이프 또는 매니폴드(441)로 향한다. 상기 출구들(444)을 빠져나가는 공기는 상기 파이프들(434)을 기포로서 상향 통과하여 공기 상승 또는 공기 펌프로서 작용하여 상기 파이프들(434)을 통한 물의 상향 이동을 돕는다.

상기 장치(410) 내에서 처리되는 물로부터 불순물을 더 잘 제거하기 위해, 발포제는 상기 유닛(411)의 입구(435)에서 물에 추가되어 물로부터의 중금속과 같은 불순물 제거를 도울 수 있다. 상기 발포제는 친환경 세제 또는 당즙과 같은 다른 발포제를 포함할 수 있다. 상기 발포제는 상기 파이프들(433) 내에 거품을 생성하여 중굼속을 상기 파이프들(433)을 통해 상향 운반하여 상기 폐기 파이프들(440) 내에 수집하여 상기 폐기 라인(441)을 통해 폐기되도록 한다.

상기 물 처리 유닛(410)은 국제특허출원 PCT/AU2006/000729에 개시된 바와 유사한 드럼 필터 모듈(450)과 별도로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 상기 필터 모듈(450)의 측면에 장착되는 것은 공기 송풍기(451)이며, 전술한 형태의 오존 생성기(452) 및 전기 구성요소들을 수용하는 전기 하우징(453)은 상기 모듈(450)과 관련하여 사용된다.

도 76 내지 도 85의 물 처리 장치(410)는 도 87 내지 도 90에 도시된 방식으로 상기 드럼 필터 모듈(50)과 조합하여 사용될 수 있다. 상기 장치(410) 및 모듈(450)은 직렬로 연결되며, 상기 물 처리 유닛(411)으로부터의 상기 출구(437)는 연결 파이프(486)를 통해 상기 드럼 필터 모듈(450)의 입구(467)에 연결된다. 상기 유닛(411)으로부터의 상기 폐기 파이프(441) 및 상기 모듈(450)로부터의 상기 폐기 출구(469)는 공통 폐기 출구(487)에 연결된다. 따라서, 물은 먼저 상기 유닛(411) 내에서 처리되고, 그 후, 차후 처리를 위해 상기 드럼 필터 모듈(450)로 흘러들어가고, 상기 처리된 물은 상기 출구(483)로부터 빠져나온다.

도 91 내지 도 94에 도시된 선택적 구조에 있어서, 상기 물 처리 장치(410)는 다시 상기 드럼 필터 모듈(450)과 조합하여 사용되지만, 이는 도 87 내지 도 90과 비교하여 반대의 구조를 갖는다. 상기 장치(410) 및 모듈(450)은 직렬로 연결되며, 상기 모듈(411)로부터의 출구(483)는 연결 파이프(488)를 통해 상기 물 처리 유닛(411)의 입구(435)에 연결된다. 상기 유닛(411)으로부터의 폐기 파이프(441) 및 상기 모듈(450)로부터의 폐기 출구(469)는 공통 폐기 출구(489)에 연결된다. 연장된 입구 파이프(490)는 상기 드럼 필터 모듈(467)에 연결된다. 따라서, 물은 먼저 상기 모듈(450) 내에서 처리되고, 유닛(411)에서 추가 처리되고, 상기 처리된 물은 상기 출구(437)를 빠져나간다.

본 발명의 물 처리 장치는 중수도 용수 처리, 수영장 물 세척기, 하수 재생 유닛, 소변기 물-대변기 물 변환기, 양식 용수 개선 시스템, 음용수 처리 시스템 또는 기타 다른 물 처리 적용예에서 사용될 수 있다.

도 76 내지 도 85를 참조로 설명한 물 처리 장치는 드럼 필터 모듈(450)과 조합하여 또는 별개로 어떤 적용예에서든 사용될 수 있다.

도 95 내지 도 98을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다른 물 정화 또는 처리 장치(510)가 도시되어 있는바, 상기 장치(510)는 수직 중공 저수조(511)를 포함하며 상기 저수조는 튜브형 부재를 포함하며 그의 상단부에 연결되는 입구(512)를 갖는다. 입구 펌프(513)는 상기 입구에 연결되어, 처리될 물을 어떤 공급원으로부터든 상기 저수조(511)로 공급한다. 오버플로 파이프(514)는 또한 게이트 밸브(515)를 통해 저수조에 연결된다.

상기 장치(510)는 일련의 거의 수직인 오존 접촉 및 분리기 챔버들(515)을 포함한다. 도 99 내지 도 101에 도시된 바와 같은 각각의 챔버(515)는 그의 상당부를 향하는 입구와 그의 하단부에 형성되는 출구(518)를 갖는 긴 튜브형 부재(516)를 포함한다. 상기 튜브형 부재(516)는 그의 상단부에서 대체로 U-형 구조를 갖는 거품 출구(519)를 더 포함한다. 그의 하단부에서, 상기 튜브형 부재(515)는 원-웨이 밸브(521)에 연결되는 깔때기형 폐기 출구(520)를 구비한다. 확산기 입구(522)는 상기 입구(517) 위에서 상기 튜브형 부재(515)의 벽을 관통하며, 파이프 또는 튜브(523)에 연결되며, 상기 튜브(523)는 상기 부재(515) 내로 하향 연장 하여 출구 또는 확산기(524)에서 상기 부재(515)의 하단부를 향해 종료한다.

상기 오존 접촉 챔버들(515)은 서로에 대해 병렬 위치로 배열되며, 일련의 복귀 또는 이송 파이프들(525)은 하나의 챔버(515)의 출구(518)와 인접 챔버의 입구(517) 사이에서 연결된다. 말단 또는 최종 복귀 또는 이송 파이프(525)는 처리된 물 출구(526)에서 종료한다. 각각의 챔버(515)의 각각의 폐기 출구(520)는 각각의 원-웨이 밸브(521)를 통해 상기 출구 밸브(528)에서 종료하는 공통 폐기 출구 라인(527)에 연결된다. 상기 원-웨이 밸브(521)는 수동 작동식 밸브일 수도 있고, 솔레노이드 작동식 밸브일 수도 있다. 선택적으로, 상기 밸브(521)는 타이머에 의해 제어되는 펌프로 대체될 수 있다.

각각의 거품 출구(519)는 공통 거품 출구 파이프(530)에 연결되는 하향 연장 파이프들(529)에 연결된다. 상기 공통 출구 파이프(530)는 거품 감소 챔버(531)에 연결된다. 도 103 내지 도 105에 도시된 바와 같은 챔버(531)는 상기 공통 거품 출구 파이프(530)의 일측에 연결되는 입구(532) 및 상기 챔버(531)의 일단부에 폐기 출구(533)를 갖는다. 상기 챔버(531)의 마주보는 단부 내로 동축 연장하는 것은 가열 요소(534)이다. 상기 가열 요소(534)는 선택적으로 마이크로웨이브 발생기 또는 초음파 진동기로 대체될 수 있다.

사용 중에, 처리될 물은 상기 입구 펌프(513)에 의해 상기 저수조(511)로 펌핑되며, 상기 저수조(511) 내의 레벨 또는 물이 상기 입구(517)의 레벨에 도달하는 경우, 물은 인접한 오존 접촉 챔버(515)로 흘러들어갈 것이다. 상기 저수조로 물을 연속적으로 공급함으로써 물은 각각의 이송 파이프(525)를 통해 각각의 챔 버(515)로 공급되고, 물은 상기 장치(510)를 통해 꾸불꾸불 흘러서 각각의 챔버(515)를 따라 내려가고 작은 직경 이송 파이프(525)를 따라 올라가서 상기 최종 이송 파이프(525) 및 처리된 물 출구(526)로 간다. 상기 입구들(522)로 공급되는 오존 또는 오존 풍부 공기는 파이프(523)를 따라 상기 확산기들 또는 출구들(524)로 흘러 내려가서, 하향 물 흐름을 거슬러 상기 챔버(515)를 기포로서 상향 통과한한다. 각각의 챔버 내의 물의 표면에 도달하는 기포는 폐기물 입자들을 상기 표면으로 운반하여 각각의 챔버(515) 내에 거품을 생성한다. 상기 거품은 상기 거품 출구들(519)을 상향 통과하고 상기 파이프(529)를 하향 통과하여 상기 공통 거품 출구 파이프(530)로 간다. 상기 거품 출구 파이프(530) 내의 거품은 상기 출구(533)를 통해 폐기되기 전에 상기 가열 요소(534)의 열에 노출된 후 감소된 체적의 상기 거품 감소 챔버(531)로 간다. 각각의 챔버(515)의 폐기 출구들(520) 내에 수집되는 큰 입자들은 상기 원-웨이 밸브들(521)을 통과하여 상기 공통 폐기 출구 라인(527)으로 들어가고, 상기 밸브(528)는 주기적으로 개방되어 상기 챔버들(151)로부터 큰 입자들을 제거한다.

필요하다면, 공기는 기포의 형태로 상기 이송 파이프들(525)로 공급되어 상기 파이프들(525)을 흘러 올라가서 공기 상승 또는 공기 펌프로서 작용하여 상기 파이프들(434)을 통한 물의 상향 유동을 돕는다.

상기 장치(510) 내에서 처리되는 물로부터 불순물을 잘 제거하기 위해, 발포제가 상기 저수조(511) 내의 물에 추가되어 상기 물로부터 중금속과 같은 불순물을 제거하는 것을 돕는다. 상기 발포제는 환경 친화적 세제 또는 당즙과 같은 어떤 발포제든 포함할 수 있다.

전술한 바와 같은 물 처리 장치(510)는 많은 다른 적용예에서 사용될 수 있으며, 도 63 또는 도 86 또는 도 72 내지 도 75에서 예를 들어 설명한 드럼 필터 모듈 또는 자외선 처리 유닛과 같이 전술한 실시예들에서 설명한 다른 물 처리 장치와 조합하여 사용할 수도 있다.

본 발명의 물 처리 장치 및 유닛은 통상 플라스틱 파이프로 제조될 수 있지만, 다른 물질로 제조될 수도 있다. 상기 장치 또는 유닛을 형성하는 상기 파이프들은 적절한 커넥터들을 통해 결합되거나, 원하는 형상으로 구부러져서 원하는 연결부 또는 결합부를 형성할 수 있다.

본 명세서에서 종래 기술은 이러한 종래 기술이 본 기술 분야의 공통의 일반적 지식을 구성한다는 것을 인정하도록 취해지는 것이 아님을 알 수 있을 것이다.

본 명세서 및 청구범위 전체에 사용되는 용어 "포함하는(comprising)" 또는 "포함하다(comprise)" 또는 그의 파생어들은 설명된 특징의 존재, 완전체 및 구성요소를 특정하지만, 하나 또는 그 이상의 다른 특징(들), 완전체(들), 구성요소(들) 또는 그들의 군의 존재 또는 부가를 배제하지 않는다.

본 발명의 예시적 실시예를 설명하였지만, 모든 이러한 변형예 및 변경예들은 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 명료하게 될 것이며, 이들 또한 첨부한 청구범위에 설명된 본 발명의 사상 및 범주 내에 있게 될 것이다.

Claims (30)

1. 각각이 거의 수직인 자세로 통상적으로 배향되는 복수의 긴 물 처리 챔버와, 처리될 물이 각각의 상기 챔버들을 통해 직렬로 흐르도록 상기 챔버들을 상호 연결하는 수단, 가스를 각각의 상기 챔버들로 공급하여 상기 챔버들 내에서 흐르는 물을 통해 기포를 올리고 상기 챔버 내의 물의 상부 표면에서 거품을 생성하는 수단, 및 상기 거품을 수집하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 물 정화 또는 처리 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 물은 상기 챔버들로 공급되어 각각의 상기 챔버들을 통해 하향 유동되는 것을 특징으로 하는 물 정화 또는 처리 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   처리될 물의 입구는 각각의 챔버의 상부 영역에 제공되고, 각각의 챔버는 그의 하부 영역에서 물의 출구를 포함하며, 하나의 챔버의 상기 출구는 인접 챔버의 상기 입구에 연결되어 물이 하나의 챔버에서 인접 챔버로 순차적으로 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 입구는 챔버의 상단부 내에 또는 그에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 출구는 상기 챔버의 하단부 내에 또는 그에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 가스는 오존 또는 오존 풍부 공기를 포함하는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 거품 수집 수단은 각각의 챔버의 상단부들로부터 상향 연장하는 거품 통로들을 포함하는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 거품 통로들은 거품이 상기 챔버들로 다시 들어가는 것을 방지하기 위한 트랩 또는 트랩들을 포함하는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 트랩 또는 트랩들은 상기 챔버들의 상단부들에 있는 상기 거품이 상기 챔버들로부터 아래쪽으로 떨어져 나가도록 하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 트랩 또는 트랩들은 뒤집어진 U-형 부재 또는 부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

    각기 다른 챔버들과 관련되는 상기 거품 통로들은 각기 다른 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
12. 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 거품 통로들은 공통 거품 폐기 통로 또는 통로들에 연결되어 거품을 상기 거품 통로들로부터 받고 상기 거품을 폐기 또는 추가 과정 및 처리를 위해 보내도록 하는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 공통 거품 폐기 통로는 상기 물 처리 챔버들로부터 횡방향으로 연장하는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 거품 폐기 통로는 거의 수평 또는 수평에 대해 경사지는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 공통 거품 폐기 통로는 상기 물 처리 챔버들 위에 위치되거나, 각각의 챔버들의 상단부들 아래에 배치되는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
16. 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,

    거품을 상기 공통 폐기 통로로부터 받는 홀딩 컨테이너를 포함하는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 홀딩 컨테이너는 고형물이 해제될 수 있도록 그의 하단부에 위치되는 출구, 그의 상단부에 거품 입구 및 그의 하단부에 물 출구를 가짐으로써 응축수를 외향 유동시키는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 컨테이너 내의 거품 위에 공기 또는 물 또는 액체 분무를 향하게 하여 상기 거품을 분해하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
19. 제 16 항에 있어서,

    상기 홀딩 컨테이너는 물 또는 액체가 통과하는 천공 벽 및 상기 드럼의 내부로 처리될 물거품을 향하게 하는 입구를 갖는 회전 드럼을 포함하는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
20. 제 19 항에 있어서,

    상기 홀딩 컨테이너는 상기 컨테이너 내의 상기 거품의 체적을 감소시키는 수단을 포함하며, 상기 감소 수단은 가열 요소, 마이크로웨이브 방사체 또는 초음파 진동자를 포함하는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,

    각각의 챔버 사이에 처리될 물을 이송하는 상기 물 처리 챔버들에 연결되는 복귀 통로들을 포함하는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
22. 제 21 항에 있어서,

    상기 복귀 통로는 일 챔버의 하단부에서 출구에 연결되어 그로부터 상향 연장하여, 물이 상기 복귀 통로 내에서 상기 챔버 내의 흐름과 반대방향으로 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
23. 제 22 항에 있어서,

    상기 복귀 통로는 상기 챔버들의 유동 단면과 같거나 작은 유동 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
24. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,

    가스를 상기 복귀 통로의 하단부로 공급하여 상기 복귀 통로 내에서 흐르는 물을 통해 거품을 만드는 가스 출구 또는 출구들을 포함하는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
25. 제 22 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 챔버들 및 복귀 통로들은 제 1 및 제 2 파이프에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
26. 제 25 항에 있어서,

    상기 챔버들은 상기 파이프들 사이에 U-형 연결부를 형성하는 파이프 커넥터들에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
27. 제 22 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제 1 및 제 2 파이프는 상기 제 1 및 제 2 파이프의 하단부에 위치되는 매니폴드를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
28. 제 27 항에 있어서,

    상기 거품 수집 수단은 상기 제 1 파이프의 상단부에 직접 또는 간접 연결되는 추가의 파이프 또는 파이프 커넥터들에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
29. 제 28 항에 있어서,

    추가의 매니폴드는 상기 제 1 파이프의 상단부에 제공 및 그에 연결되며, 상기 추가의 거품용 파이프는 상기 추가의 매니폴드에 연결되어 상기 추가의 매니폴드 내에서 수집되는 거품을 받도록 하는 것을 특징으로 하는 물 처리 장치.
30. 거품 제거 유닛 및 오존 접촉 유닛을 포함하며, 각각의 상기 유닛은 전술한 청구범위 중 어느 하나에서 규정되는 형태의 물 처리 장치를 포함하며, 처리될 물이 상기 거품 제거 유닛 및 상기 오존 접촉 유닛을 통과하도록 하는 수단에 제공되는 것을 특징으로 하는 물 정화 또는 처리 조립체.

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