KR20140081086A

KR20140081086A - 초음파 및 펄스 uv를 이용한 수처리장치

Info

Publication number: KR20140081086A
Application number: KR1020120150424A
Authority: KR
Inventors: 이종열; 최삼룡; 허남국; 한종훈; 이한욱
Original assignee: 아름다운 환경건설(주)
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2014-07-01

Abstract

본 발명에 따른 초음파 및 펄스 UV를 이용한 수처리장치는 오염수를 유입하는 제1유입구, 초음파 처리된 오염수를 집수하는 집수조, 최종 초음파 처리된 오염수를 배출하는 제1배출구, 초음파를 조사하는 다수의 초음파진동자를 각각 구비하여 오염수를 보관하고 처리하는 초음파반응조; 상기 초음파반응조에서 처리된 오염수를 유입하는 제2유입구와 펄스UV 처리된 오염수를 배출하는 제2배출구를 각각 형성하고, 내부에 펄스UV를 조사하는 펄스UV장치를 구비하여 오염수를 보관하고 처리하는 펄스UV반응조; 상기 초음파반응조의 집수조에서 상기 펄스UV반응조의 제2유입구로 상기 초음파반응조에서 처리된 오염수를 이송하는 이송관; 상기 이송관에 연결되어 오염수이송 동력을 공급하는 순환펌프; 외부에서 공급되는 오염수와 상기 펄스UV반응조에서 처리되어 상기 제2배출구로 배출되는 오염수를 상기 초음파반응조의 제1유입구로 유입시키는 분배장치를 포함하여 구성된다.

Description

초음파 및 펄스 UV를 이용한 수처리장치 {Apparatus for treating water using ultrasonic wave and pulse UV}

본 발명은 오염된 물을 처리하기 위한 수처리 시스템에 관한 것으로서, 특히 초음파와 펄스 UV를 이용하여 지하수 내의 오염물질을 제거하는 수처리장치에 관한 것이다.

오늘날 산업이 발전함과 더불어 산업 현장에서 발생한 부산물로 인해 지하수, 토양, 대기 등 환경 오염문제도 심각해지고 있다. 특히, 산업체에서 배출되는 폐수 속에는 기존의 재래식 폐수처리공정으로 쉽게 처리할 수 없는 난분해성 오염물질의 함유량이 증가하고 있다. 난분해성 오염물질이란, 자연적으로 잘 분해되지 않거나 활성슬러지와 같은 생물학적 처리과정에서도 쉽게 분해되지 않는 물질로서, 방향족 벤젠고리 화합물(페놀, 나프탈렌 등) 및 할로겐화 유기화합물(TCE, PCB 등)이 대표적이다.

상기와 같은 난분해성 오염물질을 처리하는 방법으로는 활성탄 처리, 펜톤 산화법(H₂O₂), 오존처리(O₃), 광촉매 및 자외선 조사, 초음파 처리와 같은 물리/화학적 공법들이 있으며, 생물학적 공법으로는 고활성 미생물 균주를 이용한 생물학적 처리 2단 폭기방식, 혐기성 여상 공법 등이 있다. 특히, 펜톤 산화법, 오존, 광촉매, UV, 초음파 처리와 같은 기술은 고급산화법(Advanced Oxidation Processes; AOPs)으로 분류되어 최근 활발히 연구되고 있는 분야로서, 강력한 산화력을 갖고 있는 OH 라디칼(radical)을 이용하여 오염물질을 산화시키는 기술이다.

특히, AOPs 중 초음파 기술은 초음파를 조사하여 수용액 내에 공동(cavity)을 발생시키는 공동화(cavitation) 현상을 이용하여 H₂O₂나 광촉매와 같은 별도의 첨가물 없이 OH 라디칼에 의한 산화와 고온, 고압의 조건에서 오염물질을 열분해 시키는 친환경적인 기술로 알려져 있다.

하지만 초음파 기술은 특정 물질이나 조건에 따라 효과가 감소하는 선택성을 지니고 있어 이를 보완할 수 있는 기술이 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 초음파와 펄스 UV를 이용하여 오염수, 특히 오염된 지하수를 매우 효과적으로 정화 처리하도록 구조가 개선된 초음파를 이용한 수처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 초음파 및 펄스 UV를 이용한 수처리장치는 (1) 오염수를 유입하는 제1유입구, 초음파 처리된 오염수를 집수하는 집수조, 최종 초음파 처리된 오염수를 배출하는 제1배출구, 초음파를 조사하는 다수의 초음파진동자를 각각 구비하여 오염수를 보관하고 처리하는 초음파반응조, (2) 상기 초음파반응조에서 처리된 오염수를 유입하는 제2유입구와 펄스UV 처리된 오염수를 배출하는 제2배출구를 각각 형성하고, 내부에 펄스UV를 조사하는 펄스UV장치를 구비하여 오염수를 보관하고 처리하는 펄스UV반응조, (3) 상기 초음파반응조의 집수조에서 상기 펄스UV반응조의 제2유입구로 상기 초음파반응조에서 처리된 오염수를 이송하는 이송관, (4) 상기 이송관에 연결되어 오염수이송 동력을 공급하는 순환펌프, (5) 외부에서 공급되는 오염수와 상기 펄스UV반응조에서 처리되어 상기 제2배출구로 배출되는 오염수를 상기 초음파반응조의 제1유입구로 유입시키는 분배장치를 포함하여 구성된다.

특히, 상기 초음파진동자는 판형상으로 형성되고, 초음파를 전반사시키기 위해 각 1쌍이 서로 경사지게 대향하도록 설치된다.

또한, 상기 1쌍의 초음파진동자 사이의 대향 각도는 100°내지 140°를 유지하며, 각 초음파진동자는 수평으로부터 20°내지 40°각도를 유지한다.

본 발명의 다른 실시예로 상기 초음파반응조는 길이 방향을 따라 여러 단으로 구성되고, 각 단마다 판형상의 초음파진동자 1쌍이 서로 100°내지 140°의 각도로 대향하면서 초음파반응조 바닥면으로부터 20°내지 40°의 각도를 유지하도록 배치되며, 각 단마다 서로 다른 주파수가 조사된다.

특히, 상기 초음파반응조의 전단에서 후단으로 진행할수록 각 단에서는 더 높은 주파수의 초음파가 조사된다.

구체적으로 상기 초음파진동자에서 조사되는 초음파의 주파수 범위는 500㎑ 내지 650㎑인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 펄스UV장치에서 조사되는 펄스UV의 파장은 380 ㎚ 이하, 펄스 폭은 20 ㎲ 이하인 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 초음파 및 펄스 UV를 이용한 수처리장치는, 초음파반응조에서 고주파의 초음파를 이용하여 많은 공동과 자유라디칼을 발생시킴으로써 난분해성 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있고, 아울러 화학약품 등을 사용하는 대신 펄스 UV를 병행하여 처리함으로써 처리비용을 줄일 수 있으며, 또한 초음파반응조와 펄스UV반응조가 서로 연결되어 폐수를 순환반복 처리함으로써, 오염물질을 안전한 수준까지 제거하여 처리할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 초음파 및 펄스 UV를 이용한 수처리장치의 전체 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 초음파 및 펄스 UV를 이용한 수처리장치의 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 초음파 및 펄스 UV를 이용한 수처리장치의 측면도.
도 4는 오염물질에 초음파를 조사한 경우에 있어서 시간에 따른 오염물질의 제거효율을 나타낸 그래프.
도 5는 오염물질에 초음파만 조사한 경우, 펄스 UV만 조사한 경우, 본 발명에 따라 초음파와 펄스 UV를 조사한 경우에 있어서 시간에 따른 오염물질의 제거효율을 나타낸 그래프.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 명칭에는 동일 부호를 사용하기로 한다.

또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 경우에 따라 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외의 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 발명의 기타 이점 및 특징, 그리고 이들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 및 펄스 UV를 이용한 수처리장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 폐수 또는 오염수 특히 오염된 지하수 등을 정화하기 위한 장치로서, 초음파반응조(10)와 펄스UV반응조(20), 이송관(30), 순환펌프(40), 분배장치(50)를 포함하여 구성된다.

상기 초음파반응조(10)는 오염수를 보관하고 처리하는 저수조로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 일측에는 오염수를 유입하는 제1유입구(11)를 형성하고, 타측의 상부에는 최종 초음파 처리된 오염수를 배출하는 제1배출구(12)를 각각 형성하며, 초음파반응조의 후단부, 즉, 상기 초음파반응조(10) 내에서 상기 제1배출구(12) 부근에는, 상기 초음파반응조(10)에서 초음파 처리된 오염수가 집수되는 집수조(13)가 따로 구비된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 초음파반응조(10)는 장방형의 통형상으로 이루어지며, 또한 상기 초음파반응조(10)의 내부를 세척할 경우에 상기 초음파반응조(10)에 채워진 오염수를 배출할 수 있도록, 상기 초음파반응조(10)의 하부에 청소구(14)를 더 포함하여 구성된다.

또한, 초음파반응조(10)는 내부의 오염수에 초음파를 조사하는 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 초음파진동자(15)가 설치된다.

상기 초음파진동자(15)는 상기 초음파반응조(10) 내부에서 서로 대향하도록 배치될 수 있다. 하지만, 이러한 구조에서는 일측의 초음파진동자에서 조사된 초음파가 지하수를 매질로 하여 타측에 배치된 초음파진동자에 수신되면서 타측에 있는 초음파진동자의 발진회로를 손상시키는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상호 대향한 초음파진동자가 함께 초음파를 조사하게 되면 초음파들 사이에 보강간섭 및 소멸간섭으로 인해 초음파가 일정하게 조사되지 않을 수 있다.

위와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 초음파진동자(15)는 판형상으로 형성되고, 오염수의 수면에서 초음파가 전반사되도록 각 1쌍이 서로 경사지게 대향하도록 상기 초음파반응조(10) 내에 설치된다.

한편, 초음파는 공기층에 전반사되었을 때 효율이 가장 높다. 이에 따라, 상기 1쌍의 초음파진동자(15)는 서로에게 손상을 주거나 간섭현상을 일으키지 않고, 또한 초음파의 전반사 효과가 최대가 되도록, 그 사이의 대향 각도를 100°내지 140°, 바람직하게는 120°로 유지하면서, 각 초음파진동자(15)는 상기 초음파반응조(10) 바닥면의 수평으로부터 20°내지 40°각도, 바람직하게는 30°각도를 유지하도록 설치하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 2쌍의 초음파진동자(15)가 서로 대향하도록, 총 4개의 초음파진동자(15)를 설치하였으나, 상기 초음파진동자(15)의 개수는 필요에 따라 더 늘릴 수도 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 초음파반응조(10)는 길이 방향을 따라 여러 단으로 나뉘고, 각 단마다 판형상의 초음파진동자(15) 1쌍이 서로 경사지게 100°내지 140°, 바람직하게는 120°의 대향 각도를 유지하면서 초음파반응조(10) 바닥면으로부터 20°내지 40°, 바람직하게는 30°를 유지하도록 배치되며, 각 단마다 서로 다른 주파수의 초음파가 조사되도록 초음파진동자(15)를 구성한다. 특히 오염물질의 분해 효과를 더욱 높이기 위해, 상기 초음파반응조(10)의 제1유입구(11)에서 제1배출구(12)로, 즉, 전단에서 후단으로 진행할수록, 각 단에서 더 높은 주파수의 초음파가 조사되도록 초음파진동자(15)를 구성하는 것이 바람직하다. 이 경우에도 상기 초음파반응조(10)는 제1유입구(11), 제1배출구(12), 집수조(13) 및 청소구(14)를 상기 도 1에서 설명한 실시예와 같이 동일하게 포함한다.

상기 초음파진동자(15)에서 조사되는 초음파의 범위는 15㎑ 내지 1,000㎑이며, 바람직하게는 500㎑ 내지 650㎑, 더 바람직하게는 실험을 통해 정화처리율이 가장 뛰어난 것으로 확인된 580㎑를 사용한다.

또한, 상기 펄스UV반응조(20)는 상기 초음파반응조(10)와 병렬로 배치되어 오염수를 보관하고 처리하는 저수조로서, 하단에는 상기 초음파반응조(10)에서 처리된 오염수를 유입하는 제2유입구(21)를 형성하고, 상단에는 펄스 UV에 의해 처리된 오염수를 배출하는 제2배출구(22)를 각각 형성한다.

상기 펄스UV반응조(20)는 내부에, 도 1에 도시된 바와 같이, 펄스UV를 조사하는 장치로서 펄스UV장치(23)가 1개 이상 설치된다. 특히 상기 펄스UV반응조(20) 내부 전체에 동일한 에너지의 펄스UV가 도달되도록, 펄스UV장치(23)를 상기 펄스UV반응조(20)의 중앙에 설치하되, 복수개의 펄스UV장치(23)일 경우에는 서로 등 간격을 유지하도록 설치하는 것이 바람직하다.

최적 효율의 오염물질 제거를 위해서, 상기 펄스UV장치(23)에서 조사되는 펄스 UV의 파장은 380 ㎚ 이하, 펄스 폭은 20 ㎲ 이하, 조사거리는 30 cm 이하, 전력은 6,000 W 이하인 것이 바람직하다.

상기 이송관(30)은 상기 초음파반응조(10)의 집수조(13)에서 상기 펄스UV반응조(20)의 제2유입구(21)로 상기 초음파반응조(10)에서 초음파 처리된 오염수를 이송하는 관으로서, 금속 또는 PVC 파이프 등으로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 순환펌프(40)는 상기 이송관(30)에 연결되어 오염수를 이송시키는 동력을 공급한다.

상기 분배장치(50)는 외부에서 공급되는 오염수와 상기 펄스UV반응조(20)에서 처리되어 상기 제2배출구(22)로 배출되는 오염수를 상기 초음파반응조의 제1유입구(11)로 유입시키는 장치로서, 상기 분배장치(50)를 통해 오염수를 상기 초음파반응조(10)로 고르게 유입시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따른 초음파 및 펄스UV를 이용한 수처리장치(100)는 상기 펄스UV반응조(20)의 제2배출구(22)와 상기 분배장치(50) 간에 제2의 이송관을 연결하여, 상기 펄스UV반응조(20)에서 처리된 오염수를 이송하는 것이 바람직하다.

위에서 설명한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 초음파 및 펄스 UV를 이용한 수처리장치(100)는 특히, 유류저장조, 군부대, 화학공장, 사격장 등 유류나 PCB 등을 많이 사용하는 지역의 지하수를 펌핑하여 정화처리한 후 다시 지하수로 환원시키는데 사용된다.

이하에서는 지하수를 대상으로 하여 정화처리하는 과정을 설명할 것이지만, 본 발명은 지하수의 처리에 국한되지 않으며 생활하수, 공업폐수, 축산폐수 등 모든 산업분야에서 발생되는 폐수와 오염수에 대해서 적용가능함을 밝혀둔다.

먼저, 지하수가 분배장치(50)를 거쳐 초음파반응조(10)의 상단에 있는 제1유입구(11)로 유입된다.

유입된 지하수는 초음파반응조(10) 내측에 설치된 초음파진동자(15)에서 조사된 초음파에 의해 정화처리과정을 거쳐, 초음파반응조(10)의 후단에 있는 집수조(13)로 집수된다.

집수된 지하수는 순환펌프(40)의 펌핑 작용에 의해 이송관(30)을 통하여 펄스UV반응조(20)의 하단에 있는 제2유입구(21)로 공급되며, 펄스UV반응조(20)로 공급된 지하수는 펄스UV장치(23)에서 조사된 펄스 UV에 의해 반응과정을 거치게 된다.

이후 반응과정을 거친 지하수는 펄스UV반응조(20)의 상단에 있는 제2배출구(22)로 배출되고, 다시 분배장치(50)를 거쳐 초음파반응조(10)의 제1유입구(11)로 공급되어 상기의 과정을 계속 반복하게 되며, 순환과정을 거친 지하수는 초음파반응조(10)의 상단에 있는 제1배출구(12)로 최종 배출된다.

지하수가 상기 초음파반응조(10)에서 지하수가 제1유입구(11)로부터 제1배출구(12)까지를 지나는 수리학적 체류시간은 지하수의 유입속도 및 초음파반응조의 높이와 길이 등을 조절하여 조정할 수 있다.

또한, 지하수가 상기 펄스UV반응조(20)에서 머무는 체류시간은 상기 펄스UV반응조(20)의 크기를 조절하여 조정할 수 있으며 물의 흐름을 고르게 하기 위하여 제2유입구(21)와 제2배출구(22)를 양측면으로 배치하여 유속에 의한 와류가 발생하여 고르게 혼합되어 흐르게 하는 것이 바람직하다.

한편, 오작동을 일으키지 않도록 초음파진동자(15)와 펄스UV장치(23)는 상기와 같이 각기 서로 다른 반응조에 설치되는 것이 바람직하며, 어느 반응조에 펄스UV장치(23)가 복수개가 구비될 경우, 오염수의 처리효율을 향상시키기 위하여 각 펄스UV장치(23)는 반응조 내에서 직렬로 설치되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 및 펄스 UV를 이용한 수처리장치(100)의 초음파반응조(10)와 펄스UV반응조(20)에서 각각 초음파와 펄스UV를 조사하여 수행하는 수처리의 원리 및 작용에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

우선 초음파를 이용한 수처리의 원리에 대하여 설명한다.

초음파란 인간의 가청주파수영역 음파인데, 이러한 초음파를 지하수 등과 같은 액체 매질 속으로 조사하면 공동화(cavitation)로 인해 공동화기포(cavitation bubble)의 핵이 생성되고, 그 핵이 기포(bubble)로 성장하며, 충분히 성장한 기포가 폭발적으로 파열하는 등 3단계의 진행과정을 거치게 된다.

그런데 기포가 성장하는 과정에 수용액의 증기가 기포내로 유입되고 기포내에 에너지가 축적됨으로써 기포 내부의 온도와 압력이 매우 높아지기 때문에, 충분히 성장된 기포가 폭발적으로 파열될 때 기포내의 고온고압가스가 순간적으로 방출되면서 OH라디칼, H라디칼 등의 라디칼의 생성율을 높일 뿐만 아니라, 기포가 깨지는 순간에 생성된 충격파로 인한 높은 압력의 영향으로 분자간에 보다 강한 충돌이 일어나게 된다. 이러한 현상은 화학반응에서 반응속도를 향상시키는 방식으로 작용될 수 있으며, 수처리 분야에서는 각종 유기화합물로 이루어진 오염물질을 함유하고 있는 폐수에 초음파를 조사할 경우 이 유기화합물의 형태를 변환시키거나 분해시켜 제거하는 형태로 작용할 수 있다.

그러나 상기의 초음파에 의한 수처리는 특정 물질에 따라 효과가 떨어지는 선택성이 존재하고, 이에 따라 경제성이 떨어진다는 단점이 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 초음파만을 이용하여 오염물을 제거할 경우, BTEX(도 4(a) 참조)는 제거율이 우수하지만 상대적으로 화약류와 같은 화합물(도 4(b) 참조) 및 PAHS(도 4(c) 참조)는 제거율이 떨어진다.

한편, 펄스 UV 기술은 펄스 형태의 강력한 전원을 자외선 램프에 걸어줌으로써 순간 출력이 수 MW에 달하는 자외선을 발생시켜, 유기물을 단시간에 산화시키는 기술이다. 기존의 연속적인(continuous) 방식의 자외선을 이용하는 램프의 경우 출력이 200 W 이하로 낮고 부유슬러지와 온도 변화에 민감하며 자외선의 유효투과 거리가 5 cm 이하로 짧아 설비가 대형화될수록 반응조 설계가 어렵지만, 펄스 자외선 램프는 Xenon이나 Krypton 기체가 충진되어 있어 자외선의 재흡수 현상이 없고 수십 ~ 수백 μs의 짧은 시간동안 순간적으로 0.4 MW 이상의 고출력 자외선을 발생시키기 때문에 AOPs에 효과적인 180 ~ 320 nm의 빛을 충분히 낼뿐만 아니라 에너지 측면에서도 계속해서 높은 전력을 공급해야하는 연속방전 램프들에 비해 효율이 훨씬 높아 설비를 대형화하여 반응조를 설계할 수 있는 장점이 있다.

그러나 펄스 UV의 경우는 단일결합으로 이루어진 물질의 제거는 효과가 떨어지는 단점이 있다.

따라서 상기의 초음파 기술과 펄스 UV 기술을 병행하면서 순환 반복하여 오염수를 처리한다면, 난분해성 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있고, 처리비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 오염물질을 안전한 수준까지 제거하여 처리할 수 있게 된다. 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, BTEX를 제거하기 위해 초음파만 이용한 경우(도 5(a) 참조)와 펄스 UV만 이용한 경우(도 5(b) 참조)보다 본 발명에 따라 초음파와 펄스 UV를 혼합한 경우(도 5(a) 참조)가 제거효율이 높은 것으로 나타났다. 즉, 각종 유, 무기화합물을 함유한 오염수에 초음파와 펄스 UV를 병행하여 조사하면 초음파와 펄스 UV가 각각 지니고 있는 한계점인 제거물질의 선택성과 제거효율이 낮은 단점을 보완할 뿐 아니라 전체적인 처리효율을 상승시켜 오염물질을 효과적으로 제거될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

초음파반응조(10) 제1유입구(11)
제1배출구(12) 집수조(13)
청소구(14) 초음파진동자(15)
펄스UV반응조(20) 제2유입구(21)
제2배출구(22) 펄스UV장치(23)
이송관(30) 순환펌프(40)
분배장치(50) 초음파 및 펄스 UV를 이용한 수처리장치(100)

Claims

오염수를 유입하는 제1유입구, 초음파 처리된 오염수를 집수하는 집수조, 최종 초음파 처리된 오염수를 배출하는 제1배출구, 초음파를 조사하는 다수의 초음파진동자를 각각 구비하여 오염수를 보관하고 처리하는 초음파반응조;
상기 초음파반응조에서 처리된 오염수를 유입하는 제2유입구와 펄스UV 처리된 오염수를 배출하는 제2배출구를 각각 형성하고, 내부에 펄스UV를 조사하는 펄스UV장치를 구비하여 오염수를 보관하고 처리하는 펄스UV반응조;
상기 초음파반응조의 집수조에서 상기 펄스UV반응조의 제2유입구로 상기 초음파반응조에서 처리된 오염수를 이송하는 이송관;
상기 이송관에 연결되어 오염수이송 동력을 공급하는 순환펌프;
외부에서 공급되는 오염수와 상기 펄스UV반응조에서 처리되어 상기 제2배출구로 배출되는 오염수를 상기 초음파반응조의 제1유입구로 유입시키는 분배장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 및 펄스 UV를 이용한 수처리장치.
제1항에 있어서,
상기 초음파진동자는 판형상으로 형성되고, 초음파를 전반사시키기 위해 1쌍씩 서로 경사지게 대향하도록 설치된 것을 특징으로 하는 초음파 및 펄스 UV를 이용한 수처리장치.
제2항에 있어서,
상기 1쌍의 초음파진동자 사이의 대향 각도는 100°내지 140°를 유지하며, 각 초음파진동자는 수평으로부터 20°내지 40°각도를 유지하는 것을 특징으로 하는 초음파 및 펄스 UV를 이용한 수처리장치.
제1항에 있어서,
상기 초음파반응조는 길이 방향을 따라 여러 단으로 구성되고, 각 단마다 판형상의 초음파진동자 1쌍이 서로 100°내지 140°의 각도로 대향하면서 초음파반응조 바닥면으로부터 20°내지 40°의 각도를 유지하도록 배치되며, 각 단마다 서로 다른 주파수가 조사되는 것을 특징으로 하는 초음파 및 펄스 UV를 이용한 수처리장치.
제4항에 있어서,
상기 초음파반응조의 전단에서 후단으로 진행할수록 각 단에서 더 높은 주파수의 초음파가 조사되는 것을 특징으로 하는 초음파 및 펄스 UV를 이용한 수처리장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 초음파진동자에서 조사되는 초음파의 주파수 범위는 500㎑ 내지 650㎑인 것을 특징으로 하는 초음파 및 펄스 UV를 이용한 수처리장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 펄스UV장치에서 조사되는 펄스UV의 파장은 380 ㎚ 이하, 펄스 폭은 20 ㎲ 이하인 것을 특징으로 하는 초음파 및 펄스 UV를 이용한 수처리장치.