KR20150141406A - 산소공급기능을 갖는 수중 폭기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산소공급기능을 갖는 수중 폭기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하폐수, 오수, 축산분뇨 등의 수처리시 순산소를 미세하게 분쇄하여 원수와 혼합시킨 상태로 수중에 배출시켜 산소의 용해율을 높이고 수처리시간을 단축시킬 수 있는 산소공급기능을 갖는 수중 폭기기에 관한 것이다.
본 발명의 산소공급기능을 갖는 수중 폭기기는 원수가 저장된 저장조와, 제 1공급라인으로 상기 원수를 펌핑하는 제 1펌프와, 제 2공급라인으로 상기 원수를 펌핑하는 제 2펌프와, 저장조에 설치되어 상기 제 1공급라인과 연결되며, 상기 제 1공급라인을 통해 유입되는 원수를 교반하여 상기 저장조 내부로 배출하는 제 1교반수단과, 제 2공급라인을 따라 이송되는 원수에 순산소를 주입하는 순산소주입부와, 제 2공급라인을 통해 유입되는 원수와 순산소를 강제로 회전시키면서 분쇄하는 순산소용해유닛과, 순산소용해유닛에 배출되는 처리수를 상기 제 1교반수단으로 유입시키기 위해 상기 순산소용해유닛과 상기 제 1교반수단을 연결하는 순환라인을 구비한다.

Description

산소공급기능을 갖는 수중 폭기기{underwater aeration device having oxygen supply function}

본 발명은 산소공급기능을 갖는 수중 폭기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하폐수, 오수, 축산분뇨 등의 수처리시 순산소를 미세하게 분쇄하여 원수와 혼합시킨 상태로 수중에 배출시켜 산소의 용해율을 높이고 수처리시간을 단축시킬 수 있는 산소공급기능을 갖는 수중 폭기기에 관한 것이다.

각종 생활하수나 축산폐수 또는 공장폐수를 처리함에 있어서는, 스크리닝, 침전, 부상 및 여과 등의 물리적 방법과, 중화, 산화환원, 응집 및 흡착 등의 화학적 처리방법, 그리고 미생물의 대사작용에 의하여 오염물질을 제거하는 생물학적 방법이 종합적으로 이용된다.

종래부터 널리 사용되어온 표준활성슬러지법의 경우에도 생물학적 방법에 물리적 및 화학적 방법을 적절히 결합한 것으로서, 1차침전지-호기조-2차침전지를 마련하고, 1차침전지에서 펌프 동작에 영향을 주는 토사나 그밖의 대형 부유물을 침전시키고, 호기조에서 미생물들이 폐수 내의 유기물을 먹이로 하여 호흡과 성장을 통해 분해 또는 흡착하도록 한 후, 이 과정에서 유지, 증가된 활성슬러지를 2차침전지에서 비중차에 의해 침전시켜 고액분리하는 구조로 되어 있다.

하지만 종래의 표준활성슬러지법을 이용한 생물학적 처리방법에 있어서, 호기조에 산소를 유효적절하게 공급하는 것이 난제였다.

호기조 내부의 용존산소농도가 지나치게 낮은 경우에는, 미생물이 사멸하여 이를 다시 활성화시키는데 2~3주 이상의 시간이 소요될 수 있음은 물론, 하수처리장 내의 다른 호기조들의 부하가 커지게 되고 경우에 따라서는 폐수를 충분히 처리하지 못한 채 방류하게 될 가능성도 있다. 이를 감안하여 포기조 내부의 용존산소농도를 높게 유지하고자 하는 경우에는, 블로워 및 산기관의 시설비가 증가할 뿐만 아니라, 블로워를 운전하는데 필요한 소비전력량이 과도해지는 문제점이 있다.

이를 고려하여, 소비전력량을 높이지 않으면서 포기조 내부의 용존산소농도를 높게 유지하기 위하여, 다양한 형태의 블로워 및 산기관이 제시된 바 있다. 그렇지만, 블로워 및 산기관은 산소 함량비가 1/5에 불과한 공기를 물 속에 분산시키는 것으로서, 산소전달 효율을 근본적으로 개선하기가 어렵고 소비전력량을 감소시키는데 한계가 있다.

도시지역의 인구밀도 향상은 하수처리장의 효율 증대를 꾸준히 요구하고 있다. 이러한 이유들로 인하여, 하수처리장의 포기조에서 MLSS 농도에 걸맞게 용존산소농도를 유지하고, 이를 위하여 효율적으로 산소를 공급하면서 소비전력량을 낮추도록 하는 것은 초미의 관심사가 되어왔다고 해도 과언이 아니다.

대한민국 등록특허 제 10-1140800호에는 순산소를 이용한 유기물과 질소 제거장치 및 그 방법에 개시되어 있다.

상기 개시된 기술은 일측 및 타측에 폐수 유입관 및 순산소 주입관이 각각 연통되어, 주입되는 순산소에 의해 활성화된 미생물을 통해 폐수에 포함된 유기물을 제거하고, 질소의 질산화 반응을 일으키는 호기성 반응조를 구비한다.

하지만 상기 기술은 단순히 주입관을 이용하여 호기성 반응조에 순산소를 공급하므로 접촉효율이 낮아 용해율이 낮다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 호기처리에 필요한 산소공급원으로서 순산소를 미세하게 분쇄하여 원수와 혼합시킴으로써 산소의 용해율을 높일 수 있는 산소공급기능을 갖는 수중 폭기기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 산소공급기능을 갖는 수중 폭기기는 원수가 저장된 저장조와; 제 1공급라인으로 상기 원수를 펌핑하는 제 1펌프와; 제 2공급라인으로 상기 원수를 펌핑하는 제 2펌프와;상기 저장조에 설치되어 상기 제 1공급라인과 연결되며, 상기 제 1공급라인을 통해 유입되는 원수를 교반하여 상기 저장조 내부로 배출하는 제 1교반수단과; 상기 제 2공급라인을 따라 이송되는 원수에 순산소를 주입하는 순산소주입부와; 상기 제 2공급라인을 통해 유입되는 원수와 순산소를 강제로 회전시키면서 분쇄하는 순산소용해유닛과; 상기 순산소용해유닛에 배출되는 처리수를 상기 제 1교반수단으로 유입시키기 위해 상기 순산소용해유닛과 상기 제 1교반수단을 연결하는 순환라인;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1교반수단은 상기 저장조에 저장된 원수에 하부가 잠겨있으며 상판에 형성된 유입구에 상기 제 1공급라인이 연결되는 커버와, 상기 커버의 내부에 설치되며 상하방향으로 상호 이격되게 다단으로 배치되어 상기 하우징의 내부로 유입되는 원수의 속도와 압력을 변화시키는 간섭유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 간섭유닛은 상기 상판의 저면에서 하방으로 돌출되게 형성되며 상기 커버로 유입된 원수가 통과하는 제 1통과홀이 마련된 제 1포트부와, 상기 제 1포트부의 하방에 설치되며 상기 제 1포트부를 통과한 원수가 통과하는 제 2유통홀이 상기 제 1유통홀보다 크게 형성된 제 2포트부와, 상기 제 2포트부의 하방에 설치되며 상기 제 2포트부를 통과한 원수가 통과하는 제 3유통홀이 상기 제 2유통홀보다 작게 형성된 제 3포트부와, 상기 제 3포트부의 하방에 설치되며 상기 제 3포트부를 통과한 원수가 통과하는 제 4유통홀이 상기 제 3유통홀보다 크게 형성된 제 4포트부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 순환라인에서 분기되는 분기관과 연결되어 상기 순환라인을 통해 이동하는 처리수의 일부를 상기 저장조 내부로 교반하면서 배출하는 제 2교반수단;을 더 구비하고, 상기 제 2교반수단은 상기 분기관의 단부에 연결되는 연결관과, 상기 연결관의 단부에 연결되어 상기 저장조에 수용된 원수에 하부가 잠기는 배출관과, 상기 배출관의 하부에 설치되어 상기 배출관의 단부를 통해 배출되는 처리수를 상기 저장조의 바닥면으로 가이드하는 가이드부재와, 상기 연결관의 내부에 이격되게 적어도 2개가 설치되며 다수의 관통공이 형성된 충돌판을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 호기처리에 필요한 산소공급원으로서 순산소를 미세하게 분쇄하여 원수와 혼합시킴으로써 원수 중의 산소농도를 효과적으로 높일 수 있어 유기물 처리 능력을 크게 향상시킬 수 있다.

따라서 미생물의 유기물 분해를 촉진시켜 수처리 시간을 단축시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 폭기기를 개략적으로 나타낸 구성도이고,
도 2는 도 1에 적용된 순산소용해유닛의 내부를 나타내는 단면도이고,
도 3은 도 2의 요부를 발췌한 분리사시도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 수중 폭기기에 적용되는 제 1교반수단의 단면도이고,
도 5는 도 4의 일부 절개 사시도이고,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 수중 폭기기의 요부를 발췌한 단면도이고,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 수중 폭기기를 개략적으로 나타낸 구성도이고,
도 8은 도 7에 적용된 제 2교반수단의 분리사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 산소공급기능을 갖는 수중 폭기기에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 산소공급기능을 갖는 수중 폭기기는 크게 저장조(100)와, 제 1교반수단(60)과, 순산소주입부(90), 산소용해유닛을(10) 구비한다.

저장조(100)는 일정량의 원수를 저장할 수 있도록 내부에 저장공간이 형성된 통형으로 이루어진다. 저장조(100)는 부식을 방지하기 위해 스테인레스나 합성수지로 이루어진다. 저장조(100)의 하부에는 원수를 배출시키는 유출관(101)이 형성된다. 도시되지 않았지만 저장조(100)의 상부에는 내부 저장공간을 개폐할 수 있는 뚜껑이 설치될 수 있다.

저장조(100)에 저장된 원수는 호기성 조건에서 수처리된다. 저장조로 통상적인 수처리 장치의 호기조가 적용될 수 있다. 저장조 내의 유기물은 호기조건에서 미생물의 대사작용에 의하여 분해, 제거되며, 암모니아성 질소의 질산화와 미생물에 의한 인 섭취가 이루어진다. 또한, 저장조로 유기성 폐기물의 발효장치의 발효조가 적용될 수 있다.

저장조에 저장된 원수는 하수, 폐수, 오수, 축산분뇨 등일 수 있다.

제 1교반수단(60)은 저장조(100) 내부에 저장된 원수를 교반함과 동시에 순환시키는 역할을 한다. 또한 교반과정에서 대기 중의 공기가 원수에 용해되어 산소농도를 높이는 효과를 갖는다.

제 1교반수단(60)은 저장조(100)에 설치되어 제 1공급라인(1)과 연결된다. 제 1공급라인(1)에는 제 1펌프(2)가 설치되어 저장조(100) 내부에 저장된 원수를 제 1교반수단(60)으로 유입시킨다. 제 1교반수단(60)으로 유입된 원수는 제 1교반수단(60)에서 교반되어 저장조(100) 내부로 배출된다.

도시된 제 1교반수단의 일 예로, 저장조 내부에 설치되는 커버(61)와, 커버(61)의 내부에 설치된 간섭유닛을 구비한다.

커버(61)는 직육면체 형상으로 내부가 비어있는 구조를 갖는다. 커버(61)의 하부는 저장조(100)에 저장된 원수에 잠겨있으며, 커버의 상부는 대기 중으로 노출되어 있도록 설치된다.

커버(61)의 상면을 이루는 상판에는 유입구가 형성된다. 유입구에는 제 1공급라인(1)이 연결된다. 제 1공급라인(1)을 통해 이송되는 원수는 유입구를 통해 커버(61)의 내부로 유입된다. 커버(61)의 내부로 유입된 원수는 커버(61)의 하부를 통해 저장조 내부로 배출된다.

간섭유닛은 커버(61)의 내부에 설치되어 커버(61)의 내부를 통과하는 원수와 접촉하면서 원수의 속도와 압력을 변화시켜 교반이 잘 이루어지도록 한다.

간섭유닛은 상하방향으로 상호 이격되게 다단으로 배치된 포트부들로 이루어진다.

구체적으로, 간섭유닛은 커버(61)로 유입된 원수가 통과하는 제 1통과홀(64)이 마련된 제 1포트부(63)와, 제 1포트부(63)의 하방에 설치되며 제 1포트부(63)를 통과한 원수가 통과하는 제 2유통홀(66)이 형성된 제 2포트부(65)와, 제 2포트부(65)의 하방에 설치되며 제 2포트부(65)를 통과한 원수가 통과하는 제 3유통홀(68)이 형성된 제 3포트부(67)와, 제 3포트부(67)의 하방에 설치되며 제 3포트부(67)를 통과한 원수가 통과하는 제 4유통홀(70)이 형성된 제 4포트부(69)로 이루어진다.

제 1 내지 제 4포트부는 상부는 넓고 하부는 좁은 원추형으로 형성되며, 저면이 모두 평면으로 이루어진다.

제 1포트부(63)의 상단은 상판에 고정된다. 제 1포트부(63)는 상판에서 하방으로 돌출되게 형성된다. 그리고 제 2포트부(65)는 상단에 판형의 지지부(62)가 형성되고, 지지부(62)의 가장자리가 커버(61)의 내측면에 고정된다. 제 3 및 제 4포트부(67)(69) 역시 동일하다.

바람직하게 교반의 효과를 높이기 위해 각 포트부에 형성된 유통홀의 크기를 달리할 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 커버(61)의 내부에 설치된 간섭유닛의 다른 예로 제 2포트부(72)에 형성된 제 2유통홀(73)은 제 1유통홀(71)보다 더 크게 형성된다. 그리고 제 3포트부(74)에 형성된 제 3유통홀(75)은 제 2유통홀(73)보다 더 작게 형성된다. 그리고 제 4포트부(77)에 형성된 제 4유통홀(78)은 제 3유통홀(75)보다 더 크게 형성된다. 이 경우 병목현상을 방지하기 위해 제 3포트부(74)를 지지하는 지지부(79)에는 보조유통홀(76)이 다수 형성된다. 보조유통홀(76)에 의해 원수의 흐름을 분산시키는 효과를 갖는다.

이와 같이 각 유통홀의 크기를 달리함으로써 각 포트부를 통과하는 원수의 압력과 속도를 반복적으로 변화시켜 교반효율을 높일 수 있다.

다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 제 2공급라인(3)은 저장조(100) 내부와 순산소용해유닛(10)을 연결한다. 제 2공급라인(3)에는 제 2펌프(4)가 설치되어 저장조(100)에 저장된 원수를 순산소용해유닛(10)으로 유입시킨다.

순산소주입부(90)는 제 2공급라인(3)을 따라 흐르는 원수에 순산소를 주입한다. 순산소는 공기와 구분하기 위한 것으로서, 산소 농도 99%이상의 산소기체를 의미한다.

순산소주입부(90)는 순산소가 충전된 산소붐베(91)와, 산소붐베(91)와 제 2공급라인(3)을 연결하는 산소이송라인(93)과, 산소이송라인(93)에 설치되어 산소이송라인의 유로를 개폐하는 밸브(95)로 이루어진다.

순산소용해유닛(10)은 제 2공급라인(3)을 통해 유입되는 원수와 순산소를 강제로 회전시키면서 미세하게 분쇄하여 산소의 용해율을 증대시킨다. 이러한 순산소용해유닛(10)에 의해 산소의 용해율을 효과적으로 높일 수 있다.

순산소용해유닛(10)은 순환라인(5)이 연결되는 토출구(21)가 형성되며 내부에 로터장착부(22)가 형성된 하우징(23)과, 하우징(23)에 회전가능하게 설치되는 회전축(24)과, 회전축(24)에 설치되어 로터장착부(22)에 배치되는 로터유니트(30)와, 하우징(23)의 후방에 설치되어 회전축(24)을 회전시키는 모터(40)와, 하우징(23)의 전면에 결합되는 캡(28)을 구비한다.

상기 순산소용해유닛을 구성요소별로 보다 상세하게 설명하면, 하우징(23)의 내주면에는 구획된 복수개의 주혼합실(25)들이 형성된다. 주혼합실(25)들은 리브(25a)들에 의해 구획된다. 주혼합실(25)들은 로터장착부(22)의 원주방향으로 배열될 수 있는데, 후술하는 로터유니트(30)의 블레이드와 대응되는 위치에 설치함이 바람직하다.

하우징(23)에는 순산소가 용해된 원수가 배출되는 토출구(21)가 형성된다. 토출구(21)에는 순환라인(5)의 일측이 연결된다.

하우징(23)의 전면에는 예비혼합실(26)이 형성된 캡(28)이 결합된다. 예비혼합실(26)은 캡(28)의 내측에 마련된다. 그리고 캡(28)의 전면에는 유입구(27)가 형성된다. 유입구(27)에는 제 2공급라인(3)이 연결되어 순산소와 원수가 유입된다. 유입구(27)를 통해 캡(28)으로 유입된 순산소와 원수는 예비혼합실(26)에서 1차로 혼합된다. 이는 회전축(24)의 전단에 결합된 스크류(50)에 의해 이루어진다. 캡(28)의 유입구(27)에는 원수가 역류하는 것을 방지하기 위한 첵크밸브(29)가 설치된다.

로터유니트(30)는 하우징(23)의 로터장착부(22)에 회전가능하게 설치되어 원수를 미세하게 분쇄하는 것으로, 도 3에 잘 나타난 것처럼 외주면에 제1블레이드(31)들과 제 1보조 혼합실(33)이 형성된 제1로터(32)와, 제 1로터(32)와 동축상으로 설치되며 외주면에 복수개의 제 2블레이드(36)가 형성되며 주혼합실(25)과 대응되는 제 2보조혼합실(34)을 형성하는 제 2로터(35)를 구비한다.

그리고 제 1,2로터(32)(35)사이에는 제 1,2보조 혼합실(33)(34)을 원주방향으로 구획하는 구획격판(39)이 설치된다. 구획격판(39)에는 제 1,2보조 혼합실(33)(34)이 상호 연통될 수 있도록 관통공(미도시)이 형성될 수 있다.

그리고 제 1,2로터(32)(35)의 외주면에는 길이 방향으로 복수개의 그루브가 형성됨으로써 돌기(37)들이 만들어진다. 돌기(37)들은 제 1,2로터의 축방향으로 형성함이 바람직하다.

모터(40)를 가동시키면 회전축(24)에 설치된 로터유니트(30)가 하우징(23)의 로터장착부(22) 내에서 회전을 한다. 그리고 유입구(27)를 통하여 예비혼합실(26)로 유입된 순산소와 원수는 로터유니트(30) 측으로 이송된다. 로터유니트 측으로 이송된 순산소와 축산분뇬느 제 1로터(32) 및 제 2로터(35)와 하우징(23)의 내주면 사이로 유입되어 분쇄된다. 이 과정에 상기 제1,2로터(32)(35)의 제1,2블레이드(31)(36) 및 돌기(37)와 하우징(23)의 내주면에 형성된 리브(25a)에 의해 미립자로 분쇄되어 무화되고, 무화된 원수는 주 혼합실(25)과 제1,2 보조 혼합실(33)(34)로 유입되고, 이의 내부에서 와류가 발생되면서 미세하게 분쇄된 원수에 산소가 혼합 및 용해된다. 주 혼합실(25)과 제1,2보조 혼합실(33)(34) 내의 원수는 와류가 발생되면서 지속적으로 로터유니트(30)에 의해 분쇄되어 무화된다.

순환라인(5)은 순산소용해유닛(10)과 제 1교반수단(60)을 연결한다. 순환라인(5)의 일측은 하우징의 토출구(21)에 연결되고, 타측은 제 1교반수단(60)의 유입구와 연결된다.

순산소용해유닛(10)에서 배출되어 순환라인(5)을 따라 이송되는 고농도 산소가 용해된 원수(이하, 처리수)는 제 1공급라인(1)을 따라 이송되는 원수와 혼합되어 저장조(100)에 저장된 원수 전체의 산소 농도를 향상시킨다.

위와 같이 본 발명은 순산소 공급과 교반작업이 이루어지면서 원수 중의 폭기가 효과적으로 이루어진다.

특히, 본 발명은 순산소를 주입하고 원수를 무화시켜 산소의 농도를 크게 높일 수 있어 수처리 시간을 크게 단축시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예를 도 6에 도시하고 있다.

도 6에 도시된 바와 같이 순산소용해유닛과 연결된 순환라인(5)은 제 1공급라인(1)의 내부에 설치된 혼합파이프(120)와 연결되는 구조를 갖는다. 혼합파이프(120)는 제 1공급라인(1)의 유로상에 설치된다.

혼합파이프(120)는 직각으로 구부러진 형상으로 형성되며, 출구가 커버(61)의 유입구를 향한다. 그리고 혼합파이프(120)의 외주면에는 외측으로 돌출된 다수의 날개부재(125)가 형성되어 있다. 날개부재(125)는 제 1공급라인(1)의 유로를 따라 흐르는 원수에 난류를 형성하여 혼합파이프(120)의 출구에서 배출되는 처리수와 원수의 교반효율을 높이기 위함이다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 수중 폭기기가 도 6 및 도 7에 도시되어 있다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 제 2교반수단(129)이 더 구비된다.

제 2교반수단(129)은 순환라인(5)에서 분기되는 분기관(128)과 연결되어 순환라인(5)을 통해 이동하는 처리수의 일부를 저장조(100) 내부로 교반하면서 배출한다.

제 2교반수단은 분기관(128)의 단부에 연결되는 연결관(130)과, 연결관(130)의 단부에 연결되어 저장조(100)에 수용된 원수에 하부가 잠기는 배출관(135)과, 상기 배출관(135)의 하부에 설치되어 배출관의 단부를 통해 배출되는 처리수를 상기 저장조(100)의 바닥면으로 가이드하는 가이드부재(138)와, 상기 연결관(130)의 내부에 이격되게 적어도 2개가 설치되며 다수의 관통공이 형성된 충돌판(141)(143)(145)을 구비한다.

연결관(130)은 내부가 중공인 파이프 구조로 형성된다. 연결관(130)의 상단부에는 분기관(128)의 단부에 형성된 제1플랜지부재(131)에 연결될 수 있도록 제2플랜지부재(132)가 형성된다. 제 1 및 제 2플랜지부재(131)(132)는 볼트와 너트에 의해 결합된다.

또한, 연결관(130)의 하단부에는 배출관(135)의 상단부에 형성된 제 4플랜지부재(137)와 연결될 수 있도록 제3플랜지부재(136)가 형성된다. 제 3 및 제 4플랜지부재는 볼트와 너트에 의해 결합된다.

연결관(130) 내부에는 제1 및 제 2, 제3충돌판(141)(143)(145)이 설치된다.

제1충돌판(141)은 연결관(130)의 내경에 대응되는 외경을 갖는 원판형으로 형성되며, 처리수가 통과할 수 있도록 다수의 제1관통공(142)이 형성된다. 제 2충돌판(143)은 제 1충돌판(141)과 하방으로 이격되어 설치된다.

제 2충돌판(143)은 연결관(130)의 내경에 대응되는 외경을 갖는 원판형으로 형성되며, 처리수가 통과할 수 있도록 다수의 제2관통공(144)이 형성된다. 이때, 제2관통공(144)은 제1관통공(142)의 직경과는 상이한 크기로 형성된다. 또한, 제2충돌판(143)은 처리수의 흐름에 대한 저항을 감소시킬 수 있도록 제1관통공(142)들의 면적의 합에 대해 제2관통공(144)들의 면적의 합이 0.95 내지 1.05의 비율을 갖도록 형성되며, 바람직하게는 제1관통공(142)들의 면적의 합과 제2관통공(144)들의 면적의 합은 상호 동일하게 형성된다.

제3충돌판(145)은 제 2충돌판(143)과 하방으로 이격되어 설치된다. 제 3충돌판(145)은 연결관(130)의 내경에 대응되는 외경을 갖는 원판형으로 형성되며, 처리가 통과할 수 있도록 다수의 제3관통공(146)이 형성된다. 이때, 제3관통공(146)은 제2관통공(144)의 직경과는 상이한 크기로 형성된다. 제3관통공(146)과 제1관통공(142)은 동일한 크기로 형성될 수도 있다.

제3충돌판(145)은 처리수의 흐름에 대한 저항을 감소시킬 수 있도록 제2관통공(144)들의 면적의 합에 대해 제3관통공(146)들의 면적의 합이 0.95 내지 1.05의 비율을 갖도록 형성되며, 바람직하게는 제2관통공(144)들의 면적의 합과 제3관통공(146)들의 면적의 합은 상호 동일하게 형성된다.

한편, 도시된 예에서는 3개의 충돌판을 구비한 구조를 설명하였으나, 충돌판의 개수는 도시된 예에 한정하는 것이 아니라 2개 또는 3개 이상일 수도 있다.

연결관(130)으로 유입된 처리수는 충돌판들에 의해 충돌하여 기포를 미세화시키는데, 관통공의 크기가 충돌판마다 달라 충돌판들 사이 공간에 와류발생이 증가되거나 분산되어 기포의 분쇄율 및 처리수내의 용존 산소율을 증가시키는 장점이 있다.

배출관(135)은 연결관(130)을 통과한 처리수를 저장조 내부로 유입시키는 것으로서, 상하방향으로 연장형성된다. 배출구(137)가 형성된 하단부는 저장조(100)의 바닥면에 인접되도록 배출관(135)이 설치된다.

배출관(135)의 하부에는 배출관(135)으로부터 배출된 혼합수를 저장조(100)의 바닥면으로 가이드하는 가이드부재(138)가 설치된다. 가이드부재(138)는 배출관(135)을 둘러싸도록 설치되며, 하방으로 갈수록 배출관(135)으로부터 멀어지도록 반구형으로 연장형성된다. 배출구(137)를 통해 배출된 처리수 중 상방으로 상승하거나 바닥면에 충돌하여 상승하는 처리수는 가이드부재(138)에 충돌하여 저장조(100)의 바닥면으로 유도된다.

상기 언급된 바와 같이 배출관(135)의 하단부가 저장조(100)의 바닥면에 인접되게 설치되고, 배출관(135)에 설치된 가이드부재(138)에 의해 배출관(135)으로부터 배출된 처리수는 저장조(100)의 내벽면을 따라 상승하여 처리수를 상하방향으로 교반시키므로 원수의 용존산소량을 크게 증가시킨다.

또한, 저장조 내부에는 배출관(135)으로부터 배출된 처리수를 저장조(100)의 바닥면으로 유도하는 가이드통(150)이 설치되어 있다. 가이드통(150)은 내부공간이 마련된 드럼형으로 형성된다. 가이드통(150)의 하단 외주면에는 배출관(135)으로부터 가이드통(150) 내부로 배출된 처리수가 저장조(100) 내로 배출될 수 있도록 배출공(155)이 형성된다. 배출공(155)은 다수개가 가이드통(150) 외주면에 형성된다.

가이드통(150)은 하단에 형성된 배출공(155)을 통해 처리수가 저장조(100)의 하방으로 배출되고, 개방된 상면을 통해 내부로 원수가 유입되므로 혼합수와 원수를 용이하게 교반되도록 가이드한다.

그리고 도 7의 실시 예에서 순산소주입부(90)의 산소이송라인(93)에서 분기되는 분기라인(200)이 제 1공급라인(1)과 연결된다. 따라서 순산소가 제 1교반수단(60)으로도 유입된다. 분기라인(200)에는 밸브(97)가 설치된다.

상술한 제 2교반수단(129)은 제 1교반수단(60)과 독립적으로 작동하거나, 제 1교반수단(60)과 함께 작동하도록 구성될 수 있다.

한편, 도 7의 실시 예 중 위에서 설명하지 않은 구성요소는 도 1의 실시 예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.

이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1: 제 1공급라인 3: 제 2공급라인
5: 순환라인 10: 순산소용해유닛
60: 제 1교반수단 90: 순산소주입부
100: 저장조 129: 제 2교반수단

Claims (4)

1. 원수가 저장된 저장조와;
   제 1공급라인으로 상기 원수를 펌핑하는 제 1펌프와;
   제 2공급라인으로 상기 원수를 펌핑하는 제 2펌프와;
   상기 저장조에 설치되어 상기 제 1공급라인과 연결되며, 상기 제 1공급라인을 통해 유입되는 원수를 교반하여 상기 저장조 내부로 배출하는 제 1교반수단과;
   상기 제 2공급라인을 따라 이송되는 원수에 순산소를 주입하는 순산소주입부와;
   상기 제 2공급라인을 통해 유입되는 원수와 순산소를 강제로 회전시키면서 분쇄하는 순산소용해유닛과;
   상기 순산소용해유닛에 배출되는 처리수를 상기 제 1교반수단으로 유입시키기 위해 상기 순산소용해유닛과 상기 제 1교반수단을 연결하는 순환라인;을 구비하는 것을 특징으로 하는 산소공급기능을 갖는 수중 폭기기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1교반수단은 상기 저장조에 저장된 원수에 하부가 잠겨있으며 상판에 형성된 유입구에 상기 제 1공급라인이 연결되는 커버와, 상기 커버의 내부에 설치되며 상하방향으로 상호 이격되게 다단으로 배치되어 상기 하우징의 내부로 유입되는 원수의 속도와 압력을 변화시키는 간섭유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 산소공급기능을 갖는 수중 폭기기.
3. 제 2항에 있어서, 상기 간섭유닛은 상기 상판의 저면에서 하방으로 돌출되게 형성되며 상기 커버로 유입된 원수가 통과하는 제 1통과홀이 마련된 제 1포트부와, 상기 제 1포트부의 하방에 설치되며 상기 제 1포트부를 통과한 원수가 통과하는 제 2유통홀이 상기 제 1유통홀보다 크게 형성된 제 2포트부와, 상기 제 2포트부의 하방에 설치되며 상기 제 2포트부를 통과한 원수가 통과하는 제 3유통홀이 상기 제 2유통홀보다 작게 형성된 제 3포트부와, 상기 제 3포트부의 하방에 설치되며 상기 제 3포트부를 통과한 원수가 통과하는 제 4유통홀이 상기 제 3유통홀보다 크게 형성된 제 4포트부를 구비하는 것을 특징으로 하는 산소공급기능을 갖는 수중 폭기기.
4. 제 1항에 있어서, 상기 순환라인에서 분기되는 분기관과 연결되어 상기 순환라인을 통해 이동하는 처리수의 일부를 상기 저장조 내부로 교반하면서 배출하는 제 2교반수단;을 더 구비하고,
   상기 제 2교반수단은 상기 분기관의 단부에 연결되는 연결관과, 상기 연결관의 단부에 연결되어 상기 저장조에 수용된 원수에 하부가 잠기는 배출관과, 상기 배출관의 하부에 설치되어 상기 배출관의 단부를 통해 배출되는 처리수를 상기 저장조의 바닥면으로 가이드하는 가이드부재와, 상기 연결관의 내부에 이격되게 적어도 2개가 설치되며 다수의 관통공이 형성된 충돌판을 구비하는 것을 특징으로 하는 산소공급기능을 갖는 수중 폭기기.

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