KR20200125217A - 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 피처리수에 공기를 공급함으로써 피처리수에 포함된 불순물을 부상시켜 제거하는 용존공기부상 장치에 플라즈마 수중방전 모듈을 적용함으로써, 플라즈마 수중방전 모듈에 의해 피처리수에 포함된 미생물, 유기물 및 부유물질을 분해함으로써 불순물 제거 효율이 향상되는 동시에, 플라즈마 수중방전 모듈에서 발생되는 미세기포에 의해 플럭 생성 효율이 향상됨으로써 수처리 효율이 향상될 수 있다.
Description
본 발명은 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 피처리수에 공기를 공급함으로써 피처리수에 포함된 불순물을 부상시켜 제거하는 용존공기부상 장치에 플라즈마 수중방전 모듈을 적용함으로써, 플라즈마 수중방전 모듈에 의해 피처리수에 포함된 미생물, 유기물 및 부유물질을 분해함으로써 수처리 효율을 향상시킬 수 있는 수처리 장치에 관한 것이다.
인구의 증가와 생활수준의 향상으로 인한 물 수요 증가, 기상이변 등으로 인한 강우의 지역적인 편중 등으로 인해 물 부족 지역이 확대되고 있으며, 전 세계 인구의 약 40 %가 식수난을 겪고 있으며, 우리나라 역시 지표수 및 지하수의 오염 등으로 인하여 식수 부족 현상이 가중될 전망이다.
때문에, 해수를 담수화시키는 다양한 방법이 개발되고 있는데, 열원을 이용하는 증발법, 삼투현상을 이용하는 정삼투 및 역삼투법 등이 있으며, 이외에도 전기투석법, 결정화법, 이온교환막법, 용제추출법, 가압흡착법 등이 있다.
상기 증발법 중에서도 다단증발법(Multi-Stage Flash, MSF)과 다중효용법(Multi-EffectDistillation, MED), 역삼투법(Reverse Osmosis) 등이 해수의 담수화에 대표적으로 적용되고 있으며, 최근에는 해수담수화 플랜트의 효율 향상을 위해 해수 담수화 공정의 전단에 유입되는 해수에 포함된 부유 물질과 같은 불순물을 미리 제거하는 다양한 방법이 시도되고 있다.
부유 물질(Suspended Solids: SS)은 통상적으로 물에 함유된 0.1 ㎛ 이상의 작은 입자성분을 의미하며, 물속에 다량 함유되어 있을 경우 심한 탁도를 유발하고 BOD, COD의 증가요인이 되기도 한다. 부유 물질이 많이 들어있는 하수는 관로 내에 퇴적하여 물의 흐름을 방해하고 퇴적된 유기물이 부패하여 수질을 악화시킬 수 있으므로 반드시 제거해야 하는 오염물질이다.
한편, 부유 물질은 입자크기로 분류하면 콜로이드 성분보다 조금 큰 상태로 존재하며 용존성 물질과는 반대로 물속에 부유된 상태로 존재한다. 부유 물질 성분은 일정시간이 지나면 어느 정도 침전이 이루어지지만, 입자크기가 작아 침전속도가 매우 늦은 편이기 때문에, 일반적으로 물속에 함유된 부유 물질을 제거하기 위해서 응집제를 사용하여 입자를 플록 형태로 크게 응집시킨 뒤 제거하는 공정이 이용되고 있다.
이러한 공정은, 혼화조(mixing basin), 응집조(coagulation basin) 및 부상조(flotation basin)로 구성된 수처리 장치를 통해 이루어진다.
혼화조에서는 약품과 피처리수를 급속 혼합하여 미세 부유물질을 1차적으로 응집시켜 응집조로 배출하고, 응집조에서는 혼화조에 의해 1차적으로 응집된 부유물질을 부상조에서의 부상분리가 가능한 크기로 성장시켜 후단에 배치된 부상조로 배출하며, 부상조에서는 입자들이 표면에 떠오르면 스키밍 작용을 통해 모아서 제거한다. 즉, 물리적인 작용에 의한 분산매(disperision medium) 중에 포함된 부유상(suspended phase)에 미세한 기포를 부착시켜 분산매와 공기가 접하고 있는 한계 면까지 부상시켜 고액분리를 유도한다.
이러한 부상분리조의 형태는 미세기포를 발생시키는 방식에 따라 용존공기부상법(Dissolved Air Flotation, DAF), 분산공기부상법(Dispersed Air or Cavitational Air Flotation, DaF), 유도공기부상법(Induced Air Flotation, IAF), 진공부상법(Vacuum Flotation), 전해부상법(Electro Flotation), 미생물학적 부상법(Microbiological Auto Flotation) 등이 있다.
이 중 용존공기부상법(DAF)이란, 높은 압력으로 물에 공기를 충분히 용해시켜 이를 처리하고자 하는 피처리수에 주입시키면, 수중에서 다시 감압된 물은 과포화된 만큼의 공기가 미세한 기포로 형성되어 처리 피처리수 중의 플럭과 결합하게 되고, 기포-플럭 결합체는 빠르게 수중에서 수 표면으로 상승하여 고액분리가 달성되는 수처리 방법이다.
이러한 용존공기부상 장치에서 피처리수 중에 포함된 부유 물질의 응집을 가속화하기 위해 화학적인 응집제인 NaOCl, 황산 등의 산(acid), 혹은 FeCl3 등을 사용하는 것이 일반적이나, 수처리 공정에서는 이 단계에서 사용된 응집제 성분들이 반드시 제거되어야 하므로, 공정 비용이 상승하는 문제점이 존재한다.
따라서, 응집제의 사용량을 저감시키면서도 효율적으로 플록을 형성시킬 수 있는 공정에 대한 개발이 요구되고 있다.
본 발명에서는 피처리수에 공기를 공급함으로써 피처리수에 포함된 불순물을 부상시켜 제거하는 용존공기부상 장치에 플라즈마 수중방전 모듈을 적용함으로써, 플라즈마 수중방전 모듈에 의해 피처리수에 포함된 미생물, 유기물 및 부유물질을 분해함으로써 수처리 효율을 향상시킬 수 있는 수처리 장치를 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치에 관한 것으로, 상기 수처리 장치는, 피처리수에 포함된 이물질을 제거하는 용존공기부상 장치;와 상기 용존공기부상 장치 전단에 구비되어, 용존공기부상 장치로 도입되는 피처리수의 일부를 플라즈마 수중방전 시키는 플라즈마 수중방전 모듈;을 포함하고, 상기 용존공기부상 장치는, 피처리수 내 이물질을 응집시켜 플록(floc)을 형성 및 성장시키기 위한 혼화응집조; 및 상기 혼화응집조를 통과한 피처리수에 미세기포를 주입하여 플록을 부상 및 제거시키는 부상제거조;를 포함한다.
상기 혼화응집조에는, 피처리수에 포함된 이물질의 농도를 측정하는 측정 유닛이 포함될 수 있다.
상기 측정 유닛의 측정 결과에 따라 플라즈마 수중방전 모듈의 작동을 제어하는 제어부를 추가로 더 포함하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함할 수 있다.
상기 부상제거조는, 상기 혼화응집조를 통과한 피처리수에 포함된 플록을 부상시키기 위한 공기주입부; 및 상기 공기주입부를 통해 부상된 플록을 제거하는 제거부;를 포함할 수 있다.
상기 제거부를 통과한 피처리수 내 잔류하는 이물질을 여과시키는 여과부;를 더 포함할 수 있다.
상기 플라즈마 수중방전 모듈은, 피처리수가 유입되는 유입구와 정화된 피처리수가 배출되는 배출구를 구비하는 반응기; 상기 반응기의 일측에 구비된 접지전극; 및 상기 반응기의 일측에 구비되고, 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 전극 모듈;을 포함할 수 있다.
상기 반응기에는, 유입구, 배출구 및 접지전극이 같은 사이드에 구비될 수 있다.
상기 접지전극과 플라즈마 전극 모듈은 대향되도록 설치될 수 있다.
상기 반응기에는, 상기 접지전극과 플라즈마 전극 모듈 사이의 거리를 조절할 수 있는 거리 조절부;가 추가로 더 구비될 수 있다.
상기 플라즈마 전극 모듈은, 복수개의 홀이 형성된 전도성 기재; 상기 홀을 제외한 전도성 기재의 외주부를 둘러싸는 세라믹 층; 및 상기 홀 안쪽에 위치하되, 원주 형태를 갖는 접지부, 고정부 및 방전부가 차례로 적층된 다단구조를 갖는 플라즈마 전극;을 포함할 수 있으며, 상기 접지부는 전도성 기재와 접촉하고, 상기 방전부에서 플라즈마가 발생될 수 있다.
상기 접지부, 고정부 및 방전부는 내부식성을 갖는 동일 재질로 이루어진 일체형 구조일 수 있다.
상기 전도성 기재는 플레이트 형태 혹은 원주 형태일 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태는, 피처리수에 포함된 이물질을 제거하는 용존공기부상 장치;와 상기 용존공기부상 장치 후단에 구비되어, 용존공기부상 장치에서 배출되는 처리수의 적어도 일부를 플라즈마 수중방전 시키는 플라즈마 수중방전 모듈;을 포함하고, 상기 용존공기부상 장치는, 피처리수 내 이물질을 응집시켜 플록(floc)을 형성 및 성장시키기 위한 혼화응집조; 및 상기 혼화응집조를 통과한 피처리수에 미세기포를 주입하여 플록을 부상 및 제거시키는 부상제거조;를 포함하는 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치이다.
상기 플라즈마 수중방전 모듈에 의해 플라즈마 수중방전 된 처리수의 일부에 미세기포를 주입하여, 미세기포가 주입된 처리수를 상기 부상제거조의 미세기포 공급원으로 사용할 수 있다.
상기 혼화응집조에는, 피처리수에 포함된 이물질의 농도를 측정하는 측정 유닛;과 상기 측정 유닛의 측정 결과에 따라 플라즈마 수중방전 모듈의 작동을 제어하는 제어부가 추가로 더 포함될 수 있다.
상기 부상제거조는, 상기 혼화응집조를 통과한 피처리수에 포함된 플록을 부상시키기 위한 공기주입부; 및 상기 공기주입부를 통해 부상된 플록을 제거하는 제거부;를 포함할 수 있다.
상기 제거부를 통과한 피처리수 내 잔류하는 이물질을 여과시키는 여과부;를 더 포함할 수 있다.
상기 플라즈마 수중방전 모듈은, 피처리수가 유입되는 유입구와 정화된 피처리수가 배출되는 배출구를 구비하는 반응기; 상기 반응기의 일측에 구비된 접지전극; 및 상기 반응기의 일측에 구비되고, 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 전극 모듈;을 포함할 수 있다.
상기 반응기에는 유입구, 배출구 및 접지전극이 같은 사이드에 구비되고, 상기 접지전극과 플라즈마 전극 모듈은 대향되도록 설치될 수 있다.
상기 반응기에는, 상기 접지전극과 플라즈마 전극 모듈 사이의 거리를 조절할 수 있는 거리 조절부;가 추가로 더 구비될 수 있다.
상기 플라즈마 전극 모듈은, 복수개의 홀이 형성된 전도성 기재; 상기 홀을 제외한 전도성 기재의 외주부를 둘러싸는 세라믹 층; 및 상기 홀 안쪽에 위치하되, 원주 형태를 갖는 접지부, 고정부 및 방전부가 차례로 적층된 다단구조를 갖는 플라즈마 전극;을 포함할 수 있다.
상기 접지부는 전도성 기재와 접촉하고, 상기 방전부에서 플라즈마가 발생될 수 있다.
상기 접지부, 고정부 및 방전부는 내부식성을 갖는 동일 재질로 이루어진 일체형 구조일 수 있다.
본 발명의 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치는 플라즈마 수중방전 모듈에서 발생되는 플라즈마에 의해 피처리수 내에 포함된 미생물, 유기물, 부유물질 들의 불순물이 분해되므로 이러한 불순물 제거를 통한 수처리 효율이 향상되는 효과가 있다.
또한, 용존공기부상 장치에 플라즈마 수중방전 모듈을 적용함으로써, 플라즈마 수중방전 모듈에서 발생되는 미세기포에 의해 플럭 생성 효율이 향상될 수 있다.
도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 수처리 장치에 포함되는 플라즈마 수중방전 모듈을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 4는 플라즈마 전극을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 플라즈마 전극 모듈의 실시 형태를 도시한 도면이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수처리 장치를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 8은 전극 개수에 따른 오존 농도 및 클로로필a의 농도 변화 그래프이다.
도 9는 전극 개수에 따른 산화환원전위와 자외선흡광도의 변화를 도시한 그래프이다.
도 10은 전극간 거리에 따른 오존 농도 및 클로로필a의 농도 변화 그래프이다.
도 11은 전극간 거리에 따른 산화환원전위와 자외선흡광도의 변화를 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 수처리 장치에 포함되는 플라즈마 수중방전 모듈을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 4는 플라즈마 전극을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 플라즈마 전극 모듈의 실시 형태를 도시한 도면이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수처리 장치를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 8은 전극 개수에 따른 오존 농도 및 클로로필a의 농도 변화 그래프이다.
도 9는 전극 개수에 따른 산화환원전위와 자외선흡광도의 변화를 도시한 그래프이다.
도 10은 전극간 거리에 따른 오존 농도 및 클로로필a의 농도 변화 그래프이다.
도 11은 전극간 거리에 따른 산화환원전위와 자외선흡광도의 변화를 도시한 그래프이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 상세히 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 밝혀둔다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.
도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.
본 발명은 하수나 폐수의 정수 공정 또는 해수 담수화 공정의 전처리에 사용되는 용존공기부상 장치에 플라즈마 수중방전 모듈을 적용하여 수처리 효율을 향상시킨 수처리 장치에 관한 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치(10)를 개략적으로 나타낸 개념도로, 도 1과 도 2를 참조하면, 상기 수처리 장치(10)는 피처리수에 포함된 이물질을 제거하는 용존공기부상 장치(100)와 상기 용존공기부상 장치(100) 전단에 구비되어, 용존공기부상 장치(100)로 도입되는 피처리수의 일부를 플라즈마 수중방전 시키는 플라즈마 수중방전 모듈(200)을 포함한다.
상기 용존공기부상 장치(100)는, 피처리수 내 이물질을 응집시켜 플록(floc)을 형성 및 성장시키기 위한 혼화응집조(110)와 혼화응집조(110)를 통과한 피처리수에 미세기포를 주입하여 플록을 부상 및 제거시키는 부상제거조(120)를 포함하여, 피처리수가 용존공기부상 장치(100)를 통과하면서 피처리수 내부에 포함된 부유 물질이나 유기물 등과 같은 이물질이 플록 형태로 제거될 수 있다.
일반적으로 혼화응집조(110) 내에서의 플럭 형성을 보다 용이하게 하기 위해 화학 응집제를 사용하는데, 피처리수 내에 포함되어 있는 이물질의 양에 따라 화학 응집제의 사용량이 증가하고, 이 단계에서 사용된 화학 응집제는 수처리 장치를 통과한 처리수가 후속 공정에 도입되기 전 혹은 하천이나 바다로 방류되기 전에 반드시 제거되어야 하므로, 불필요한 추가 공정 비용의 상승을 야기하는 원인이 된다.
이에, 본 발명의 일 실시예에서는 용존공기부상 장치(100)로 도입되는 피처리수의 일부를 플라즈마 수중방전 시켜 플럭 생성 효율을 향상시킴으로써, 혼화응집조(110)에서의 화학 응집제의 사용량을 저감하고, 이를 제거하는 공정에 소요되는 비용을 최소화할 수 있다.
보다 구체적으로는, 피처리수의 일부를 플라즈마 수중방전 시킴으로써 발생되는 OH라디칼, 산화제, 미세기포 등에 의해 피처리수 내에 포함되어 있는 유기물이 분해 또는 제거되고, 미생물의 세포가 파괴되므로 유기물, 미생물과 같은 이물질이 제거될 수 있다.
또한, 일반적으로 화학 응집제를 이용할 경우에는 피처리수 내에 존재하는 미생물과 유기물이 플록 형성을 방해하였으나, 플라즈마 수중방전을 이용하는 경우에는 플록 형성 방해 요인인 미생물과 유기물이 분해 또는 제거되므로 플록 형성 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이렇게 분해 또는 제거된 유기물이나 미생물의 잔해가 혼화응집조(110) 내에서 응집핵의 역할을 수행하여 피처리수 내에 포함되어 있는 이물질을 응집시켜 플록 형성 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
따라서, 플라즈마 수중방전 된 피처리수를 혼화응집조(110)에 투입함으로써 기존의 화학 응집제에 준하거나 동일한 응집 효과를 얻을 수 있는 동시에 이물질 제거 효과도 얻을 수 있으므로, 화학 응집제 사용량을 줄일 수 있고, 화학 응집제를 제거하기 위한 후속 공정에 소요되는 비용을 저감할 수 있는 장점이 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치(10)에 사용되는 용존공기부상 장치(100)는 앞서 설명한 바와 같이 혼화응집조(110)와 부상제거조(120)를 포함하며, 상기 혼화응집조(110)와 부상제거조(120)는 격벽을 매개로 하여 서로 구획되어 있고, 상기 격벽의 상부 및/또는 하부를 통해 각각 연통되어 있으며, 이러한 격벽을 따라 피처리수가 이동하면서 상기 피처리수 내 포함된 이물질이 제거될 수 있다.
상기 혼화응집조(110)에 피처리수가 유입되는 입구(113)에는, 필요에 따라 입구(113)를 통과하는 피처리수의 흐름에 저항을 유발하는 혼화유도체(114)가 충진될 수 있다. 혼화유도체(114)는 피처리수의 흐름에 충돌과 와류, 난류를 발생시키고, 피처리수의 흐름 궤적의 잦은 변화를 야기하여 별도의 교반 동력 없이 무동력으로 피처리수에 포함된 미립자들을 난류에 의해 서로 접촉시켜 일정 크기로 응집시킴으로써 플럭을 형성시킬 수 있다. 이와 같이 형성된 플럭은 혼화응집조(110)에 구비된 교반기를 통해 성장될 수 있다.
보다 상세하게는 전처리하고자 하는 피처리수가 유입되는 입구(113)에 혼화유도체(114)가 충진되어, 여기에 유입되는 피처리수가 혼화유도체(114)를 통과하며 발생된 와류 또는 난류에 의해 피처리수에 포함된 이물질이 순환되면서 피처리수 내에 포함된 미립자 혹은 유기물질이 서로 접촉하면서 플럭(floc)을 형성할 수 있다.
상기 혼화유도체(114)는 메쉬(Mesh)타입의 재료 또는 복수 개의 섬유다발이 충진된 형태로서, 바람직하게는 메쉬(Mesh)타입의 재료가 여러 겹 적층된 형태이거나, 복수 개의 섬유다발이 서로 얽혀 있는 형태일 수 있다.
더욱 바람직하게는 상기 홀이 형성된 메쉬 타입의 재료와 인접한 메쉬 타입의 재료 간에 홀이 수직 방향으로 일치되지 않도록 비대칭으로 적층될 수 있으며, 상기 메쉬 타입의 재료 간의 홀이 수직방향으로 비대칭으로 적층되어 있으므로 중력에 의해 피처리수가 메쉬 타입의 재료를 통과하면서 와류 및/또는 난류를 발생시킬 수 있다. 또한, 피처리수와 투입되는 응집제 간의 접촉면적과 접촉시간이 증가됨에 따라 생성되는 플럭의 양을 증가시켜 후단의 부상제거조(120)에서 상기 플럭을 부상시킴으로써 상기 피처리수 내 포함되는 이물질의 제거 효율을 현저히 높일 수 있다.
또한, 상기 충진되는 메쉬 홀의 크기에 따라 발생되는 난류 및/또는 와류의 강도를 제어함으로써, 본 발명의 수처리 장치에 유입되는 피처리수의 상태에 따라 바람직한 유속을 적절히 조절할 수 있다. 예를 들어, 피처리수 내 이물질의 함량이 낮을 경우 상기 메쉬 홀의 크기를 증가시키고 적층되는 메쉬 재료의 개수를 줄임으로써 응집제와 피처리수 간의 접촉면적 및 시간을 저감시키고, 피처리수 내 이물질의 함량이 높을 경우 상기와 반대로 응집제와 피처리수 간의 접촉면적 및 시간을 증가시킴으로써 생성되는 플럭의 양 및 크기를 적절하게 조절할 수 있다.
상기 혼화유도체(114)를 통과하여 발생된 난류 및/또는 와류로 인해 플럭이 형성된 피처리수는 기계식 혼화장치인 교반기를 통해 형성된 플럭을 성장시킬 수 있다.
한편, 상기 혼화응집조(110)에는, 피처리수에 포함되어 있는 이물질의 농도를 측정하는 측정 유닛(111)이 포함될 수 있으며, 측정 유닛(111)의 측정 결과에 따라 플라즈마 수중방전 모듈(200)의 작동을 제어하는 제어부(130)가 추가로 더 포함될 수 있다.
보다 구체적으로, 측정 유닛(111)이 피처리수에 포함되어 있는 부유 물질, 유기물 등의 농도를 측정한 뒤, 앞서 살펴본 혼화유도체(114)만으로 충분히 응집과 제거가 가능할 정도로 피처리수 내의 불순물 농도가 낮은 경우에는 상기 플라즈마 수중방전 모듈(200)을 작동하지 않고, 일정 수준 이상의 BOD(Biochemical oxygen demand), COD(Chemical oxygen demand) 혹은 SS(Suspended solids) 값이 검출되는 등 피처리수의 수질이 좋지 않아 추가적인 응집 및 제거가 필요한 경우에는 제어부(130)에 의해 플라즈마 수중방전 모듈(200)의 작동, 플라즈마 세기 및 작동 시간 등이 제어될 수 있다.
한편, 상기 부상제거조(120)는, 상기 혼화응집조(110)를 통과한 처리수 내 포함된 플럭을 제거하기 위하여 미세 기포를 주입하고, 부상한 플럭을 제거하는 역할을 수행하는 것으로, 상기 혼화응집조(110)를 통과한 처리수 내 포함된 플록을 부상시키기 위한 공기주입부(121)와 상기 공기주입부(121)를 통해 부상된 플록을 제거하는 제거부(122)를 포함하며, 도 2에 도시한 바와 같이 상기 제거부(122)를 통과한 피처리수 내 잔류하는 이물질을 여과시키는 여과부(123)가 추가로 더 포함될 수도 있다.
좀 더 상세하게는 상기 제거부(122) 전단의 격실에 해당하는 영역에서 상기 혼화응집조(110)를 통해 형성된 플럭을 부상시키기 위한 공기주입부(121)로부터 제공되는 미세 기포들이 상기 플록에 달라붙어 제거부(122) 상부로 부상시키고, 상기 제거부에서 스키머를 통해 부상된 플록을 제거하여 외부로 배출시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치(10)에 포함된 플라즈마 수중방전 모듈(200)을 개략적으로 도시한 개념도이다. 도 3을 참조하면, 상기 플라즈마 수중방전 모듈(200)은 피처리수가 유입되는 유입구(211)와 정화된 피처리수가 배출되는 배출구(212)를 구비하는 반응기(210); 상기 반응기(210)의 일측에 구비된 접지전극(220); 및 상기 반응기(210)의 일측에 구비되고, 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 전극 모듈(230);을 포함한다..
상기 반응기(210)는 내부에 피처리수를 수용할 수 있고, 유입구(211)와 배출구(212)의 위치는 특별히 제한되는 것은 아니나, 유입구(211), 배출구(212) 및 접지전극(220)이 같은 사이드(반응기가 직육면체 형상일 경우, 같은 면을 의미)에 위치하는 것이 바람직하다. 또한, 플라즈마 전극(240)은 접지전극(220)과 대향되도록 설치되는 것이 바람직하며, 이 경우, 평판 형상의 접지전극(220)이 반응기(210)의 상부면을 형성할 수 있고, 접지전극(220)에 유입구(211) 및 배출구(212)를 형성할 수도 있다.
상기 반응기(210)는 접지전극(220)과 플라즈마 전극 모듈(230)에 구비되어 있는 플라즈마 전극(240) 사이의 거리를 조절할 수 있는 거리 조절부(250)를 구비할 수 있다. 피처리수의 종류에 따라 플라즈마 전극(240)에 걸어주는 전압이나 접지전극(220)과 플라즈마 전극(240) 사이의 간격을 조절할 수 있는데, 거리 조절부(250)는 반응기(210)의 양 측면에 마주보게 형성되어 반응기(210)의 높이를 신장 또는 수축하여 반응기(210)의 피처리수 수용 용량을 조절함과 동시에 접지전극(220)과 플라즈마 전극(240) 사이의 간격을 조절할 수 있다.
상기 접지전극(220)은 통상의 전극을 사용할 수 있고, 상술한 바와 같이 반응기(210)의 일측에 구비될 수 있으며, 평판 형태로 형성되어 반응기(210)의 일면을 형성할 수도 있다. 접지전극(220)은 피처리수와 전기적으로 연결(접촉)되어 피처리수가 접지(earth)될 수 있게 한다.
상기 플라즈마 전극(240)은 전원공급부(미도시)에 연결되어 펄스, 교류 또는 직류 전압을 인가 받아 작동될 수 있다. 플라즈마 전극(240)은 반응기(210)의 일측에 구비될 수 있는데, 개별적으로 형성될 수 있으나, 복수의 플라즈마 전극(240)이 모인 플라즈마 전극 모듈(230) 형태로 반응기 내부에 위치될 수 있으며, 접지전극(220)과 대향되게 설치되는 것이 바람직하다.
이와 같이 복수의 플라즈마 전극(240)이 모여 플라즈마 전극 모듈(230) 형태로 사용되는 경우, 사용되는 전극의 개수는 2~30개일 수 있고, 바람직하게는 8~20개, 더욱 바람직하게는 12~18개일 수 있다.
플라즈마 전극 모듈(230)에 사용되는 플라즈마 전극(240)의 개수가 너무 적은 경우에는 플라즈마 처리에 의한 충분한 수처리 효과를 얻기 곤란하고, 너무 많은 경우에는 용존산소율 감소로 인한 수질 저하가 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 소비 전력이 증가하여 경제성이 저하되기 때문이다.
또한, 각 플라즈마 전극(240)들 간의 간격은 1~8 cm일 수 있고, 바람직하게는 2~6 cm일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 2~4 cm일 수 있는데, 상기 간격이 너무 작거나 너무 큰 경우에는 수처리 효율이 저하되기 때문이다.
도 4는 플라즈마 전극(240)을 개략적으로 나타낸 도면으로, 상기 플라즈마 전극(240)은 플라즈마를 발생시키는 방전부(241), 고정부(242) 및 후술될 전도성 기재(232)와 접촉하는 접지부(243)가 차례로 적층된 다단구조를 가질 수 있으며, 이들이 일체형으로 제조될 수 있는데, 이와 같이 일체형으로 제조됨으로써, 한 개의 전극단에 필요 이상의 전력이 인가되어 전극이 깨지는 현상을 방지할 수 있어 내구성을 향상시킬 수 있고, 추후 플라즈마 전극(240)의 교체가 용이하다는 장점이 있다.
이러한 플라즈마 전극(240)은 내부식성을 갖는 동일 재질로 이루어진 일체형 구조인 것이 바람직하며, 내부식성을 갖는 재질로 텅스텐, 텅스텐 합금, 또는 스텐인레스 강(stainless steel) 등이 사용될 수 있으며, 특히 스테인레스 강이 사용되는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 각 단의 플라즈마 전극(240)은 다양한 형상으로 제조될 수 있으나, 안정적으로 플라즈마를 발생시키기 위하여 원기둥 형상인 것이 바람직하고, 상부에 위치하는 방전부(241)의 직경이 가장 짧으며, 하부에 위치하는 접지부(243)의 직경이 가장 긴 것이 바람직하다(도 4 기준). 이와 같이 상부로 갈수록 직경을 감소시킴으로써 플라즈마 전극(240)의 절연 효율 및 방전 효율을 향상시킬 수 있다.
이때, 플라즈마 전극(240)의 절연 효율 및 방전 효율을 극대화하기 위한 방전부(241), 고정부(242) 및 접지부(243)의 직경의 비는 d1 : d2 : d3 = 1~2 : 8~10 : 12~16 인 것이 바람직하고, 방전부(241), 고정부(242) 및 접지부(243)의 높이의 비는 h1 : h2 : h3 = 1 : 1 : 1~2 인 것이 바람직하다.
또한, 상기 방전부(241)의 지름은 1 mm 초과 내지 4 mm 미만인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2~3 mm일 수 있다. 방전부(241)의 지름이 1 mm 이하일 경우에는 플라즈마가 적절하게 형성되지 않아 수처리 효율이 저하되고, 4 mm 이상일 경우에는 방전부(241) 표면에서 플라즈마가 불균일하게 발생하기 때문에 마찬가지로 수처리 효율이 저하되기 때문이다.
한편, 도 5는 플라즈마 전극 모듈(230)의 실시 형태를 도시한 것으로서, 플라즈마 전극 모듈(230)은 복수개의 홀(231)이 형성된 전도성 기재(232) 및 상기 홀(231)을 제외한 전도성 기재(232)의 외주부를 둘러싸는 세라믹 층(233)으로 구성될 수 있다.
상기 홀(231) 안쪽에는, 앞서 살펴본 플라즈마 전극(240)이 위치하고, 전도성 기재(232)의 형태에 따라 도 5(a)와 같은 플레이트 형태 또는 도 5(b)와 같은 원주 형태로 구현될 수 있으며, 반응기(210)의 형태에 따라 선택적으로 사용될 수 있다.
상기 전도성 기재(232)로는 전기 전도도가 높고 내구성이 우수한 텅스텐 혹은 텅스텐 질화물과 같은 텡스텐 합금 재질이 사용되는 것이 바람직하다.
도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한 플라즈마 전극 모듈(230)은 단독 혹은 복수개로 사용될 수 있고, 복수개로 사용되는 경우에는 복수의 플라즈마 전극 모듈(230)들이 직렬형, 병렬형 또는 직렬과 병렬 혼합된 형태로 연결되어 사용될 수 있다.
플라즈마 전극 모듈(230)들이 직렬로 연결되어 사용되는 경우에는, 오염도가 높은 피처리수를 정화하는 데 유용하고, 병렬로 연결되어 사용되는 경우에는 오염도는 다소 낮고 대용량의 피처리수를 정화하는 데 효과적이며, 직렬과 병렬이 혼합되어 사용되는 경우에는 이러한 효과를 복합적으로 얻을 수 있다.
한편, 도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수처리 장치(10)를 도시한 것으로, 본 실시예에 따른 수처리 장치(10)는, 피처리수에 포함된 이물질을 제거하는 용존공기부상 장치(100)와 상기 용존공기부상 장치(100) 후단에 구비되어, 용존공기부상 장치(100)에서 배출되는 처리수의 적어도 일부를 플라즈마 수중방전 시키는 플라즈마 수중방전 모듈(200)을 포함한다.
본 실시예에 따른 수처리 장치(10)는 플라즈마 수중방전 모듈(200)의 위치를 제외하고는 도 1과 도 5를 참조하여 살펴본 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치(10)와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
본 실시예에 따른 수처리 장치(10)는 용존공기부상 장치(100) 후단에 플라즈마 수중방전 모듈(200)이 구비되어, 용존공기부상 장치(100)에서 배출되는 처리수에 플라즈마 수중방전 모듈(200)을 통해 플라즈마 수중방전시킴으로써, 처리수 내에 잔류하는 유기물이나 미생물을 추가적으로 제거하여 수처리 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 7에 도시한 바와 같이 용존공기부상 장치(100)에서 배출되는 처리수의 일부를 플라즈마 수중방전 시키고, 포화기(saturator, 미도시)를 이용하여 플라즈마 수중방전 된 처리수에 미세기포를 주입하여 부상제거조(120)의 미세기포 공급원으로 사용할 수 있다.
이와 같이 처리수의 일부를 플라즈마 수중방전 시킨 뒤 포화시키면, 플라즈마 수중방전에 의해 추가적인 이물질 제거 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 플라즈마 수중방전에 의해 발생되는 미세기포에 의해 포화기가 설치된 포화조(미도시)에서 발생되는 미세기포의 양이 현저히 증대되므로, 부상제거조(120)에서의 미세기포에 의한 부상 효율이 향상되는 장점이 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 하수나 폐수의 정수 공정 또는 해수 담수화 공정의 전처리에 사용되는 용존공기부상 장치(100)에 플라즈마 수중방전 모듈(200)을 적용하여 이물질 제거, 분해 효율을 향상시키고, 플록 형성 효율을 향상시킴으로써 화학 응집제의 사용량이나 이를 제거하기 위한 공정에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
또한, 플라즈마 수중방전 모듈(200)에 의해 발생되는 미세기포에 의해 용존공기부상 장치(100)의 부상제거조(120)에서의 미세기포에 의한 플록 부상 효율을 향상시킴으로써 플록 제거 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
[
실시예
1]
일 실시예에 따른 수리처용 플라즈마 전극(240)의 방전부(241) 지름에 따른 방전 특성을 확인하기 위해, 접지부(243), 고정부(242) 및 방전부(241)가 일체의 원주 형태로 형성된 플라즈마 전극(240)을 사용하여 오존(O3)의 생성 정도를 확인하였다.
접지부(243)와 고정부(242) 및 방전부(241)의 길이를 각각 16mm, 11mm, 11mm로 일정하게 유지한 후, 방전부(241)의 직경을 다양한 범위로 변화시켜 가면서 전류를 가하여 발생되는 오존의 농도를 측정하였다. 전극의 끝부분인 방전부(241)에서 생성되는 플라즈마로 인해 오존이 발생하게 되며, 이러한 오존은 플라즈마의 발생량을 예측하는 지표일 뿐만 아니라, 오존 자체가 플라즈마 수처리 과정에서 TOC(total organic carbon)의 감소와 같은 오염물질의 분해에 중요한 영향을 미치게 된다.
방전부(241)의 지름을 1 내지 4mm의 범위로 변화시켰으며, 접지부(243), 고정부(242) 및 방전부(241)의 직경의 비는 7.5:5:1로 일정하게 유지하였으며, 동일한 전압을 가하여 생성되는 오존의 농도를 측정한 결과는 아래의 표와 같다.
| 방전부(241)의 지름[mm] | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 생성된 O3 농도[ppm] | - | 0.06 | 0.07 | 0.0001 |
상기 표 1의 결과에서 확인되듯이, 방전부(241)의 지름이 너무 낮을 경우에는 플라즈마가 적절하게 형성되지 못하여 오존의 발생이 미미하였음을 알 수 있고, 직경이 너무 커질 경우에는, 방전부(241) 표면에서 균일하게 플라즈마가 발생하지 못하여 전체적으로 발생되는 오존의 양이 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
[
실시예
2]
플라즈마 전극 모듈(230)에 사용되는 플라즈마 전극(240)의 개수를 달리하여 전극 개수에 따른 오존 생성 농도, 클로로필a 제거율, 산화환원전위(ORP), 자외선 흡광도(UV254)를 측정한 뒤, 그 결과를 도 8 및 도 9에 도시하였다.
도 8 및 도 9의 결과를 참조하면, 플라즈마 전극(240)의 개수가 증가할수록 오존 생성 농도가 증가하고, 클로로필a 제거율이 향상되며, 자외선 흡광도의 세기 및 산화환원전위가 감소하는 것을 확인할 수 있다.
플라즈마 전극 모듈(230)에서 생성되는 오존은 플라즈마 전극 모듈(230)의 플라즈마 발생량을 예측하는 지표이며, TOC의 감소와 같은 오염물질의 분해에 중요한 영향을 미치므로, 발생되는 오존의 농도는 높을수록 좋고, 클로로필a는 조류 농도를 나타내므로 클로로필a 제거율은 높을수록 바람직하다. 또한, 자외선 흡광도, 특히 파장 254cm-1대의 자외선 흡광도는 분해가 어려운 방향성 유기물 농도를 나타내는 지표이므로 여기에서의 흡광도는 낮을수록 바람직하며, 산화환원전위는 용존산소율과 비례하는 경향이 있으므로 높을수록 바람직하다.
즉, 도8과 도 9의 결과는, 플라즈마 전극(240)의 개수가 증가할수록 오존 생성 농도가 증가하고, 조류 제거율, 방향성 유기물 농도 제거율이 높아지나, 용존 산소율이 저하된다는 것을 의미한다.
따라서, 오존 생성 효율과 수처리 효율을 모두 향상시키기 위해 적절한 개수의 플라즈마 전극(240)이 사용되어야 하며, 적절한 플라즈마 전극(240)의 개수는 2~30개, 바람직하게는 8~20개, 더욱 바람직하게는 12~18개임을 상기 실험 결과로부터 확인할 수 있었다.
[
실시예
3]
플라즈마 전극 모듈(230)에 사용되는 플라즈마 전극(240)의 간격을 달리하여 전극 간격에 따른 오존 생성 농도, 클로로필a 제거율, 산화환원전위(ORP), 자외선 흡광도(UV254)를 측정한 뒤, 그 결과를 도 10 및 도 11에 도시하였다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 플라즈마 전극(240)의 간격이 증가하면 오존 생성 농도와 클로로필a 제거율이 감소하고, 용존산소율이 증가하며, 유기물 제거 효율이 저하되는 것을 확인할 수 있다.
실험 결과로부터 적절한 수처리 효율을 얻고, 오존 생성 농도를 높일 수 있는 바람직한 플라즈마 전극(240)의 간격은 2~6 cm임을 알 수 있으며, 더욱 바람직하게는 2~4 cm임을 확인할 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
10: 수처리 장치
100: 용존공기부상 장치
110: 혼화응집조 111: 측정 유닛
113: 입구 114: 혼화유도체
120: 부상제거조 121: 공기주입부
122: 제거부 123: 여과부
130: 제어부 200: 플라즈마 수중방전 모듈
210: 반응기 220: 접지전극
230: 플라즈마 전극 모듈 231: 홀
232: 전도성 기재 233: 세라믹 층
240: 플라즈마 전극 241: 방전부
242: 고정부 243: 접지부
250: 거리 조절부
110: 혼화응집조 111: 측정 유닛
113: 입구 114: 혼화유도체
120: 부상제거조 121: 공기주입부
122: 제거부 123: 여과부
130: 제어부 200: 플라즈마 수중방전 모듈
210: 반응기 220: 접지전극
230: 플라즈마 전극 모듈 231: 홀
232: 전도성 기재 233: 세라믹 층
240: 플라즈마 전극 241: 방전부
242: 고정부 243: 접지부
250: 거리 조절부
Claims (22)
- 피처리수에 포함된 이물질을 제거하는 용존공기부상 장치;와
상기 용존공기부상 장치 전단에 구비되어, 용존공기부상 장치로 도입되는 피처리수의 일부를 플라즈마 수중방전 시키는 플라즈마 수중방전 모듈;을 포함하고,
상기 용존공기부상 장치는, 피처리수 내 이물질을 응집시켜 플록(floc)을 형성 및 성장시키기 위한 혼화응집조; 및
상기 혼화응집조를 통과한 피처리수에 미세기포를 주입하여 플록을 부상 및 제거시키는 부상제거조;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 혼화응집조에는, 피처리수에 포함된 이물질의 농도를 측정하는 측정 유닛이 포함되는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치. - 제2항에 있어서,
상기 측정 유닛의 측정 결과에 따라 플라즈마 수중방전 모듈의 작동을 제어하는 제어부를 추가로 더 포함하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치. - 제1항에 있어서, 상기 부상제거조는,
상기 혼화응집조를 통과한 피처리수에 포함된 플록을 부상시키기 위한 공기주입부; 및
상기 공기주입부를 통해 부상된 플록을 제거하는 제거부;를 포함하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치. - 제4항에 있어서,
상기 제거부를 통과한 피처리수 내 잔류하는 이물질을 여과시키는 여과부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치. - 제1항에 있어서, 상기 플라즈마 수중방전 모듈은,
피처리수가 유입되는 유입구와 정화된 피처리수가 배출되는 배출구를 구비하는 반응기;
상기 반응기의 일측에 구비된 접지전극; 및
상기 반응기의 일측에 구비되고, 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 전극 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치. - 제6항에 있어서,
상기 반응기에는, 유입구, 배출구 및 접지전극이 같은 사이드에 구비되는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치. - 제6항에 있어서,
상기 접지전극과 플라즈마 전극 모듈은 대향되도록 설치되는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치. - 제6항에 있어서,
상기 반응기에는, 상기 접지전극과 플라즈마 전극 모듈 사이의 거리를 조절할 수 있는 거리 조절부;가 추가로 더 구비되는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치. - 제6항에 있어서, 상기 플라즈마 전극 모듈은,
복수개의 홀이 형성된 전도성 기재;
상기 홀을 제외한 전도성 기재의 외주부를 둘러싸는 세라믹 층; 및
상기 홀 안쪽에 위치하되, 원주 형태를 갖는 접지부, 고정부 및 방전부가 차례로 적층된 다단구조를 갖는 플라즈마 전극;을 포함하고,
상기 접지부는 전도성 기재와 접촉하고, 상기 방전부에서 플라즈마가 발생되는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치. - 제10항에 있어서,
상기 접지부, 고정부 및 방전부는 내부식성을 갖는 동일 재질로 이루어진 일체형 구조인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치. - 제10항에 있어서,
상기 전도성 기재는 플레이트 형태 혹은 원주 형태인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치. - 피처리수에 포함된 이물질을 제거하는 용존공기부상 장치;와
상기 용존공기부상 장치 후단에 구비되어, 용존공기부상 장치에서 배출되는 처리수의 적어도 일부를 플라즈마 수중방전 시키는 플라즈마 수중방전 모듈;을 포함하고,
상기 용존공기부상 장치는, 피처리수 내 이물질을 응집시켜 플록(floc)을 형성 및 성장시키기 위한 혼화응집조; 및
상기 혼화응집조를 통과한 피처리수에 미세기포를 주입하여 플록을 부상 및 제거시키는 부상제거조;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치. - 제13항에 있어서,
상기 플라즈마 수중방전 모듈에 의해 플라즈마 수중방전 된 처리수의 일부에 미세기포를 주입하여, 미세기포가 주입된 처리수를 상기 부상제거조의 미세기포 공급원으로 사용하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치. - 제14항에 있어서, 상기 혼화응집조에는,
피처리수에 포함된 이물질의 농도를 측정하는 측정 유닛;과
상기 측정 유닛의 측정 결과에 따라 플라즈마 수중방전 모듈의 작동을 제어하는 제어부;를 추가로 더 포함하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치. - 제13항에 있어서, 상기 부상제거조는,
상기 혼화응집조를 통과한 피처리수에 포함된 플록을 부상시키기 위한 공기주입부; 및
상기 공기주입부를 통해 부상된 플록을 제거하는 제거부;를 포함하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치. - 제16항에 있어서,
상기 제거부를 통과한 피처리수 내 잔류하는 이물질을 여과시키는 여과부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치. - 제13항에 있어서, 상기 플라즈마 수중방전 모듈은,
피처리수가 유입되는 유입구와 정화된 피처리수가 배출되는 배출구를 구비하는 반응기;
상기 반응기의 일측에 구비된 접지전극; 및
상기 반응기의 일측에 구비되고, 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 전극 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치. - 제18항에 있어서,
상기 반응기에는 유입구, 배출구 및 접지전극이 같은 사이드에 구비되고,
상기 접지전극과 플라즈마 전극 모듈은 대향되도록 설치되는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치. - 제18항에 있어서,
상기 반응기에는, 상기 접지전극과 플라즈마 전극 모듈 사이의 거리를 조절할 수 있는 거리 조절부;가 추가로 더 구비되는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치. - 제18항에 있어서, 상기 플라즈마 전극 모듈은,
복수개의 홀이 형성된 전도성 기재;
상기 홀을 제외한 전도성 기재의 외주부를 둘러싸는 세라믹 층; 및
상기 홀 안쪽에 위치하되, 원주 형태를 갖는 접지부, 고정부 및 방전부가 차례로 적층된 다단구조를 갖는 플라즈마 전극;을 포함하고,
상기 접지부는 전도성 기재와 접촉하고, 상기 방전부에서 플라즈마가 발생되는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치. - 제21항에 있어서,
상기 접지부, 고정부 및 방전부는 내부식성을 갖는 동일 재질로 이루어진 일체형 구조인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 수중방전 모듈을 포함하는 수처리 장치.
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