KR20110043247A - 수처리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수처리 장치에 관한 것으로서, 특히 생물공정, 정수기 등의 관내에서 발생하는 스케일 및 바이오파울링을 억제 또는 저감하는 장치로서 티타늄필터를 장착한 장치 위에 UV를 조사하는 수처리 장치에 관한 것이다.
본 발명의 수처리 장치는, 일단에 유입구가 형성되고, 타단에 유출구가 형성된 유로형성부재와; 상기 유로형성부재의 하부에 장착되어 상기 유입구 및 유출구를 연통시키는 여과부와; 상기 여과부의 내부에 배치되고, 상기 유로형성부재에 결합되는 티타늄필터와; 상기 여과부의 외부에 배치되어 상기 여과부에 자외선을 조사하는 UV램프로 이루어지되, 상기 여과부는 투명재질로 이루어지고, 상기 티타늄필터는 상단이 개방된 원기둥 형상으로 이루어져 상기 유로형성부재에 장착되며, 상기 유입구를 통해 상기 여과부로 유입된 유체는 상기 티타늄필터에 의해 필터링된 후 상기 유출구를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.
수처리, 티타늄, UV, 바이오파울링,
Description
본 발명은 수처리 장치에 관한 것으로서, 특히 생물공정, 정수기 등의 관내에서 발생하는 스케일 및 바이오파울링을 억제 또는 저감하는 장치로서 티타늄필터를 장착한 장치 위에 UV를 조사하는 수처리 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 수처리장치의 구조도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 수처리장치는, 상면 일측에는 처리조(1)에 처리수를 유입시키기 위한 처리수유입구(2)와 반대쪽 일면에는 월류웨어(8a)를 전단에 두고 처리수를 유출 시키기 위한 처리수유출구(8), 맨 위 상면에는 자외선램프(4)에 전기를 공급해주기 위한 전기공급선(7)이 구비되어 있다.
자외선램프(4)는 처리조(1) 내에 원통형으로 구비되며, 그 외측에는 자외선램프(4)를 보호하기 위한 자외선램프보호막(6)이 구비되어 있다.
자외선램프(4)의 고정은 처리조(1) 상부에 자외선램프고정볼트(6)에 의해 고정되어 진다.
처리조(1)의 하부 일면에는 발생슬러지를 배출시키기 위한 슬러지배출구(11)가 구비되며, 그 하부에는 처리조(1)를 지지하기 위한 처리조기둥(9)과 처리조하부 받침대(12)가 구비된다.
코팅여재(3a)는 처리조(1)하부 일측면에 코팅여재주입구(3)를 통해 주기적으로 공급하여주며, 코팅여재(3a)는 산화티타늄으로 코팅된 부유성여재를 이용한다.
코팅여재(3a)는 처리조(1)내에 자유롭게 유동할 수 있는 비중을 지닌 여재를 이용하는데 코팅여재(3a)의 재질로는 중공형 플라스틱 비드를 사용하였다.
코팅여재(3a)의 교환은 처리수유입구(2) 밸브를 폐쇄시킨 후 슬러지배출구(11)를 통해 이루어진다.
위와 같은 구성으로 이루어진 수처리장치는 다음과 같이 작동한다.
처리수유입구(2)를 통해 유입된 처리수는 처리조(1) 일측면을 따라 비스듬히 설치 되어있어 처리조(1)내에 유속을 일으키게 되며, 이때 처리조(1)내의 코팅여재(3a)가 처리조(1)내를 이동하면서 자외선램프(4) 표면에 코팅된 산화티타늄과 반응하면서 유입수중에 함유된 유기물, THM, 잔류농약성분 등을 제거하게 되며 중금속 등은 흡착시킨 후 처리조(1) 하부로 침전시켜 슬러지배출구(12)를 통해 배출되게 된다.
코팅여재(3a)는 유입수의 유속에 의해 이동하면서 처리조(1)내에서 오염물질과 반응하여 지속적으로 분해 작용을 일으키게 되고 이러한 이유 때문에 수처리효율이 양호한 상태로 지속되게 된다.
이러한 종래의 수처리장치는 산화티타늄이 코팅된 코팅여재(3a)가 유체속에서 유동하기 때문에, 처리수유입구(2)에서 처리수유출구(8)가 유체가 계속적으로 흐르는 상태에서는 코팅여재(3a)가 처리수유출구(8)로 배출될 수 있기 때문에 사용 하기가 곤란하다.
또한, 코팅여재(3a)를 슬러지와 함께 슬러지배출구(12)를 통해 배출시켜야 하는바, 지속적으로 수처리를 하기 위해서는 매회 새로운 코팅여재(3a)를 주입시켜줘야 하기 때문에, 낭비가 심하며 수처리효율도 저하되는 단점이 있다.
본 발명은, 이물질 및 세균을 필터링하는 티타늄필터가 고정 장착되어 있어, 지속적으로 흐르는 유체에서도 쉽게 사용할 수 있고, 티타늄필터가 유체와 함께 배출되어 낭비됨이 없으며, 동시에 UV램프에서 발생하는 자외선에 의해 티타늄필터의 외주면에 부착된 세균을 광촉매효과에 의해 효과적으로 제거할 수 있는 수처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 수처리 장치는, 일단에 유입구가 형성되고, 타단에 유출구가 형성된 유로형성부재와; 상기 유로형성부재의 하부에 장착되어 상기 유입구 및 유출구를 연통시키는 여과부와; 상기 여과부의 내부에 배치되고, 상기 유로형성부재에 결합되는 티타늄필터와; 상기 여과부의 외부에 배치되어 상기 여과부에 자외선을 조사하는 UV램프로 이루어지되, 상기 여과부는 투명재질로 이루어지고, 상기 티타늄필터는 상단이 개방된 원기둥 형상으로 이루어져 상기 유로형성부재에 장착되며, 상기 유입구를 통해 상기 여과부로 유입된 유체는 상기 티타늄필터에 의해 필터링된 후 상기 유출구를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.
상기 유로형성부재에는 상기 티타늄필터가 장착되는 조립부가 상기 유출구에 형성되고, 상기 티타늄필터는 개방된 상단이 상기 조립부에 결합되어 상기 티타늄필터의 내부가 상기 유출구와 연통된다.
상기 여과부는 상기 유로형성부재에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 조립부와 상기 티타늄필터의 상단에는 각각 나사산이 형성되어 상호 나사결합된다.
상기 여과부는 원기둥 형상으로 형성되고, 상기 UV램프는 3개 이상으로 이루어져 상기 여과부를 중심으로 일정각도만큼 이격 배치된다.
상기 여과부와 상기 티타늄필터는 중심이 동일한 동심원 형상을 이루고, 상기 여과부의 하부 중심부에는 드레인밸브에 의해 개폐되는 배출구가 형성되어 있으며, 상기 여과부의 하부는 상기 배출구 방향으로 하향 경사지게 형성되고, 상기 배출구는 상기 티타늄필터의 중심과 동일수직선상에 배치된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 수처리 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
이물질 및 세균을 필터링하는 티타늄필터가 유로형성부재에 고정 장착되어 있어, 지속적으로 흐르는 유체에서도 쉽게 사용할 수 있고, 티타늄필터가 유체와 함께 배출되어 낭비됨이 없으며, 동시에 UV램프에서 발생하는 자외선에 의해 티타늄필터의 외주면에 부착된 세균을 광촉매효과에 의해 효과적으로 제거할 수 있다.
특히, 티타늄필터에 의해 유체속에 있는 미생물을 필터링하여 외부 표면에 부착되도록 한 후, UV램프에서 발생하는 자외선을 이용하여 티타늄필터의 외부표면에 부착된 미생물을 죽임으로써, 타타늄필터의 외부표면에 발생할 수 있는 바이오파울링을 억제 또는 저감시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수처리장치의 구조도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수처리장치의 평면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수처리장치는, 유로형성부재(110)와, 여과부(120)와, 티타늄필터(130)와, UV램프(140) 등으로 이루어진다.
상기 유로형성부재(110)는 일단에 유입구(111)가 형성되고, 타단에 유출구(112)가 형성되어 있다.
상기 유입구(111)와 유출구(112)는 각각 상기 유로형성부재(110)에서 하방향으로 절곡되어 형성된다.
즉, 본 실시예에서 상기 유입구(111)는 '┓'형상으로 형성되어 있고, 상기 유출구(112)는 '┏' 형상으로 형성되어 있다.
그리고, 상기 유입구(111)의 첫단과, 상기 유출구(112)의 끝단에는 각각 밸브(115,116)가 장착되어 있다.
상기 여과부(120)는 투명한 재질로 이루어지고, 상부가 개방되고 내부에 빈공간이 형성된 원기둥 형상으로 되어 있다
상기 여과부(120)는 개방된 상부가 상기 유로형성부재(110)의 하부에 장착되어, 상기 유입구(111) 및 유출구(112)를 연통시킨다.
즉, 상기 유입구(111)와 유출구(112)는 상기 여과부(120)의 내부에 형성된 빈공간을 통해 를 통해 상호 연통된다.
상기 여과부(120)는 상기 유로형성부재(110)에 탈착 가능하게 장착되도록 함이 바람직하다.
상기 여과부(120)의 하부 중심부에는 배출구(121)가 형성되어 있고, 상기 배출구(121)에는 드레인밸브(125)가 연결되어, 상기 드레인밸브(125)에 의해 상기 배출구(121)가 개폐되도록 한다.
상기 여과부(120)의 내측 하부는 상기 배출구(121) 방향으로 하향 경사지게 형성되어, 후술하는 바와 같이 유체속에 있는 이물질이 상기 배출구(121)로 보다 용이하게 이동할 수 있도록 한다.
상기 티타늄필터(130)는 유체속에 있는 이물질 및/또는 세균 등을 필터링하기 위한 것으로써, 상기 여과부(120)의 내부에 배치된 상태에서 상기 유로형성부재(110)에 결합된다.
상기 티타늄필터(130)는 티타늄을 소결로 처리하여 코팅한 것이다.
상기 티타늄필터(130)는 상단이 개방되고 내부에 빈공간이 형성된 원기둥 형상으로 형성되어 있으며, 상기 유로형성부재(110)의 하부에 탈착 가능하게 장착된다.
상기 유로형성부재(110)에는 상기 티타늄필터(130)가 장착되도록 하기 위해, 상기 유출구(112)의 첫단에 조립부(113)가 형성되어 있고, 상기 티타늄필터(130)의 상단은 상기 조립부(113)에 탈착 가능하게 결합된다.
이로 인해, 상기 티타늄필터(130)의 내부는 상기 유출구(112)와 연통되며, 상기 유입구(111)를 통해 상기 여과부(120) 내부로 유입된 유체는 상기 티타늄필터(130)에 의해 필터링된 후 상기 유출구(112)를 통해 외부로 배출된다.
상기 티타늄필터(130)가 상기 조립부(113)에 탈착 가능하게 결합되도록 하기 위해, 상기 조립부(113)와 상기 티타늄필터(130)의 상단에는 각각 나사산이 형성되어 상기 나사결합된다.
그리고, 상기 여과부(120)와 상기 타타늄필터는 중심이 동일한 동심원 형상을 이루도록 하고, 상기 배출구(121)는 상기 타타늄필터의 중심과 동일수직선상에 배치되도록 한다.
이로 인해, 상기 티타늄필터(130)의 표면에 부착되어 있던 이물질 등이 낙하될 때, 상기 배출구(121)로 보다 용이하게 이동되도록 할 수 있다.
상기 UV램프(140)는 상기 여과부(120)의 외부에 배치되어 상기 여과부(120)에 자외선을 조사하여 세균 등을 제거하기 위한 것이다.
상기 UV램프(140)는 1개 이상으로 이루어져 상기 여과부(120)에 자외선을 조사하면 되지만, 보다 바람직하게는 상기 UV램프(140)가 3개 이상으로 이루어져 상기 여과부(120)를 중심으로 일정각도만큼 이격 배치되록 한다.
본 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 UV램프(140)가 3개로 이루어져 있고, 상기 여과부(120)를 중심으로 120도 간격으로 되어, 상기 UV램프(140)가 여과부(120)의 외주면 전체를 조사할 수 있도록 한다.
이하, 상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 작용에 대하여 살펴본다.
상기 드레인밸브(125)를 잠근 상태에서 원수(原水)를 상기 유입구(111)를 통해 유입시킨다.
상기 유입구(111)를 통해 상기 여과부(120)의 내부로 유입된 원수는 상기 티 타늄필터(130)에 의해 필터링 된 후 정화되어 상기 유출구(112)를 통해 배출된다.
상기 여과부(120)에서 유출구(112) 유체가 이동할 때, 상기 티타늄필터(130)에 의해 원수에 함유되어 있는 이물질 및 미생물 등은 상기 티타늄필터(130)의 표면에 부착되어 필터링된다.
이때, 상기 UV램프(140)가 투명재질로 이루어진 상기 여과부(120)의 표면에 조사되기 때문에, 상기 UV램프(140)에서 발생된 자외선은 상기 여과부(120)를 투과하여 상기 티타늄필터(130)의 표면까지 조사되게 된다.
이로 인해, 상기 타타늄필터의 표면에 부착되어 있는 미생물은 자외선의 광촉매효과에 의해 죽게 되고, 상기 이물질과 함께 상기 여과부(120)의 하부로 낙하되게 된다.
수처리장치를 장시간 사용할 경우 필터의 표면에 미생물이 부착되는 바이오파울링 현상이 발생할 수 있는 있는데, 본 발명은 상기 티타늄필터(130)의 표면에 부착된 미생물을 상기 UV램프(140)에 의해 제거하기 때문에 바이오파울링을 억제 또는 저감시킬 수 있어 상기 티타늄필터(130)의 잦은 교체없이 보다 오래 사용할 수 있다.
즉, 상기 티타늄필터(130) 위에 UV를 조사함으로서 유체 안의 원하지 않는 미세 입자를 걸러낼 수 있고, 동시에 광촉매효과에 의하여 상기 타타늄필터의 표면에 붙어 있는 세균을 제거할 수 있기 때문에 물에서 해로운 미생물을 용이하게 제거할 수 있다.
또한, 본 발명은 바이오파울링을 억제 또는 저감시키기 위해 별도의 화학물 질을 사용하지 않기 때문에 친환경적이다.
한편, 상기 여과부(120) 내부에 축적되어 있는 이물질 및/또는 죽은 미생물을 배출시키고자 할 경우에는 상기 유출구(112)에 장착되어 있는 밸브(116)를 잠그고 상기 드레인밸브(125)를 개방한다.
그러면, 상기 유입구(111)로 유입된 유체가 상기 이물질 및/또는 죽은 미생물과 함께 상기 배출구(121) 및 드레인밸브(125)를 통해 외부로 배출된다.
이때, 상기 배출구(121)는 하향 경사지게 형성되어 있고, 상기 티타늄필터(130)의 수직선상에 배치되어 있기 때문에, 상기 타타늄필터의 표면에서 낙하되는 이물질 및 미생물이 상기 배출구(121)를 통해 보다 용이하게 외부로 배출되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 티타늄필터(130)를 교체하고자 할 경우에는 상기 유로형성부재(110)로부터 상기 여과부(120)를 분리시킨 후, 나사결합된 상기 티타늄필터(130)를 교체하여 장착함으로써, 티타늄필터(130)의 교체를 용이하게 할 수 있다.
위와 같은 본 발명의 수처리장치는 필터를 사용하여 물을 여과하는 열병합 발전소, 가정용 정수기, 산업용 정수 처리 시설 등에 적용할 수 있다.
본 발명은 냉각탑과 높은 농축도를 사용하는 발전소 산업에서 물을 정제하는 과정에서 엄청난 양의 물을 절약하는데 이용할 수 있다.
또한 열교환기(예를 들어 냉동계)의 냉수를 사용하는 산업에서는 열교환 표면에서 광물 결정, 세균 또는 다른 미립자의 낮은 파울링 형성으로 보다 높은 열전달 효과를 얻을 수 있다.
본 발명인 수처리 장치는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
도 1은 종래의 수처리장치의 구조도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수처리장치의 구조도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수처리장치의 평면도,
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 : 유로형성부재, 111 : 유입구, 112 : 유출구, 113 : 조립부, 115,116 : 밸브, 120 : 여과부, 121 : 배출구, 125 : 드레인밸브, 130 : 티타늄필터, 140 : UV램프,
Claims (5)
- 일단에 유입구가 형성되고, 타단에 유출구가 형성된 유로형성부재와;상기 유로형성부재의 하부에 장착되어 상기 유입구 및 유출구를 연통시키는 여과부와;상기 여과부의 내부에 배치되고, 상기 유로형성부재에 결합되는 티타늄필터와;상기 여과부의 외부에 배치되어 상기 여과부에 자외선을 조사하는 UV램프로 이루어지되,상기 여과부는 투명재질로 이루어지고,상기 티타늄필터는 상단이 개방된 원기둥 형상으로 이루어져 상기 유로형성부재에 장착되며,상기 유입구를 통해 상기 여과부로 유입된 유체는 상기 티타늄필터에 의해 필터링된 후 상기 유출구를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 유로형성부재에는 상기 티타늄필터가 장착되는 조립부가 상기 유출구에 형성되고,상기 티타늄필터는 개방된 상단이 상기 조립부에 결합되어 상기 티타늄필터의 내부가 상기 유출구와 연통되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
- 제 2항에 있어서,상기 여과부는 상기 유로형성부재에 탈착 가능하게 결합되고,상기 조립부와 상기 티타늄필터의 상단에는 각각 나사산이 형성되어 상호 나사결합되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
- 제 2항 또는 제 3항에 있어서,상기 여과부는 원기둥 형상으로 형성되고,상기 UV램프는 3개 이상으로 이루어져 상기 여과부를 중심으로 일정각도만큼 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
- 제 2항 또는 제 3항에 있어서,상기 여과부와 상기 티타늄필터는 중심이 동일한 동심원 형상을 이루고,상기 여과부의 하부 중심부에는 드레인밸브에 의해 개폐되는 배출구가 형성되어 있으며,상기 여과부의 하부는 상기 배출구 방향으로 하향 경사지게 형성되고,상기 배출구는 상기 티타늄필터의 중심과 동일수직선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
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