KR20220099750A - 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템 - Google Patents
오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220099750A KR20220099750A KR1020210002024A KR20210002024A KR20220099750A KR 20220099750 A KR20220099750 A KR 20220099750A KR 1020210002024 A KR1020210002024 A KR 1020210002024A KR 20210002024 A KR20210002024 A KR 20210002024A KR 20220099750 A KR20220099750 A KR 20220099750A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ozone
- fluid
- reaction chamber
- ozone water
- organic wastewater
- Prior art date
Links
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 419
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 101
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 186
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 146
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 104
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 36
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 36
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 16
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 238000009303 advanced oxidation process reaction Methods 0.000 description 9
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 5
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004847 absorption spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-M bromate Inorganic materials [O-]Br(=O)=O SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-N bromic acid Chemical compound OBr(=O)=O SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- GCSJLQSCSDMKTP-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C=C GCSJLQSCSDMKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015843 photosynthesis, light reaction Effects 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000010517 secondary reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- OWVJMAKUWHECNI-UHFFFAOYSA-N trimethyl(2-methylprop-2-enyl)silane Chemical compound CC(=C)C[Si](C)(C)C OWVJMAKUWHECNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HYWCXWRMUZYRPH-UHFFFAOYSA-N trimethyl(prop-2-enyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)CC=C HYWCXWRMUZYRPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/10—Mixing by creating a vortex flow, e.g. by tangential introduction of flow components
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
- C02F1/325—Irradiation devices or lamp constructions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/32—Details relating to UV-irradiation devices
- C02F2201/322—Lamp arrangement
- C02F2201/3228—Units having reflectors, e.g. coatings, baffles, plates, mirrors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/32—Details relating to UV-irradiation devices
- C02F2201/324—Lamp cleaning installations, e.g. brushes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/78—Details relating to ozone treatment devices
- C02F2201/782—Ozone generators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/78—Details relating to ozone treatment devices
- C02F2201/784—Diffusers or nozzles for ozonation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/23—O3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/40—Liquid flow rate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/02—Specific form of oxidant
- C02F2305/023—Reactive oxygen species, singlet oxygen, OH radical
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템은 고농도의 유기성 폐수를 전처리하기 위한 전처리시스템에 있어서, 반응챔버 내에 저장되는 상기 유기성 폐수를 전처리하기 위한 공기가 포함된 오존을 발생시키는 오존 발생기; 상기 오존 발생기로부터 배출된 후 유입경로를 따라 이동되어 내부로 유입되는 제1, 2 유체를 이용하여 오존미세기포로 이루어진 오존수를 생성하는 오존수 생성기; 상기 유기성 폐수가 전처리될 때 상기 반응챔버 내에 생성되는 전처리수인 상기 제1 유체 및/또는 상기 제2 유체를 상기 오존수 생성기로 유입시키기 위한 펌프; 상기 오존수 생성기로부터 배출되는 오존수를 상기 반응챔버로 분사하기 위한 인젝터; 상기 반응챔버 내에 자외선을 조사하기 위한 자외선 램프, 상기 자외선 램프를 감싸 상기 자외선이 투과되도록 하기 위한 석영관으로 이루어지는 자외선 조사기; 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전되는동안 상기 석영관에 부착된 오염물질을 세정하며, 상기 유입경로로부터 구획되는 바이패스경로를 따라 이동되는 오존 또는 오존수를 상기 반응챔버 내에 분사하여 자외선과 오존 또는 오존수의 상호반응에 의한 OH라디칼이 생성되도록 하는 라디칼 샤프트; 및 상기 라디칼 샤프트를 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전시키기 위한 블레이드;를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고농도의 유기성 폐수에 함유된 난분해성 유기물질을 효율적으로 처리할 수 있는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템에 관한 것이다.
하폐수 등의 오염수 처리방법 중 산화법은 염소와 같은 산화력이 강한 물질을 오염수에 투입하여 오염물질을 처리하는 방법이다. 그러나 염소 사용은 Trihalomethane(THM)이 발생하는 문제가 있어, 대안으로 사용된 물질이 자외선, 오존 등이다.
자외선은 염소처리 시에 발생하는 THM과 같은 발암성 부산물을 생성하지 않으면서 염소와 같은 높은 소독효과를 달성할 수 있어 대부분의 하폐수 처리시설에서는 최종 처리시설로 자외선을 도입하고 있다. 그러나 자외선 단독처리는 병원성 미생물을 대상으로 하는 소독효과 외 타 오염물질에 대한 처리능은 매우 낮다는 단점이 있다. 최근 화학물질의 사용증가로 인해 하폐수 처리수중에 잔류하는 난분해성 유기물질의 종류도 증가하고 있어, 자외선 처리시설의 기능 강화가 요구되고 있다.
오존은 산화력이 염소에 비해 뛰어나고 THM에 대한 우수한 분해능력이 있으며, 용존산소를 증가시키는 효과 역시 기대할 수 있다.
다만, 오존은 높은 산화력을 가지나 유기물과 선택적으로 반응하기 때문에 산화되지 못하는 유기물이 잔존하고, 하폐수 성상에 따라서는 오염물질을 이산화탄소와 물로 완전히 분해시키지 못하여 알데히드(Aldehyde)와 같은 부산물을 생성하거나 또는 브롬 이온을 포함하는 하폐수를 처리하는 경우에는 브롬산염(Bromate)과 같은 부산물을 생성하는 단점이 있다.
이를 해결하기 위한 방안으로 고도산화처리법(Advanced Oxidation Process, AOP)이 제시되었다.
AOP 기술은 오존이나 과산화수소와 같은 산화제를 함께 사용하거나, 이들 산화제에 자외선을 조사하여 오염수를 처리하는 것으로, 강력한 살균 및 산화력을 가지는 화학종인 OH라디칼(Hydroxyl radicals)을 중간생성물질로 생성하여 오염수에 포함된 유기물질을 산화하여 분해(또는 제거)하며, 특히 난분해성 유기물질의 분해에 유효하다.
AOP 기술은 일례로, 오존이나 과산화수소 등의 산화제에 자외선을 조사하는 UV 광분해법(UV/O3 또는 UV/H2O2) 및 오존과 과산화수소를 함께 사용하는 Peroxone법 등이 있다. 이 기술들의 성능은 대상 처리수의 성상 외에 OH라디칼의 생성효율, 그리고 생성된 OH라디칼과 대상 오염물질과의 반응효율에 의해서도 상당히 영향을 받는다.
그러나 종래에는 AOP를 위한 반응조 내에서 자외선과 오존 및/또는 과산화수소의 상호반응이 효율적으로 이루어지지 않아, OH라디칼의 생성 및 이를 통한 오염수내 유기물질과의 산화반응 등을 포함하는 전체적인 AOP 반응효율이 감소하는 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 자외선을 이용하는 AOP 공정의 경우, 지속적으로 자외선 조사를 실시함에 따라 자외선 조사기에 오염물질이 부착됨에 따라, 자외선 조사기의 자외선 투과율이 감소하게 되며, 결과적으로 난분해성 유기물질 제거 등 AOP 공정의 제거 효율을 감소시키는 문제점이 있었다.
더 나아가, 종래의 AOP 공정은 오존을 연속적으로 공급해야하므로, 폐수를 처리하는데 있어 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 고농도의 유기성 폐수에 함유된 난분해성 유기물질의 처리에 이용되는 오존 또는 오존수과 자외선의 상호반응 효율을 향상시켜 고농도의 유기성 폐수를 효율적으로 처리할 수 있는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 오존의 순환을 통해 오존을 연속적으로 공급하지 않고도 고농도의 유기성 폐수를 효율적으로 처리할 수 있는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템을 제공하는데 목적이 있다.
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템은 고농도의 유기성 폐수를 전처리하기 위한 전처리시스템에 있어서, 반응챔버 내에 저장되는 상기 유기성 폐수를 전처리하기 위한 공기가 포함된 오존을 발생시키는 오존 발생기; 상기 오존 발생기로부터 배출된 후 유입경로를 따라 이동되어 내부로 유입되는 제1, 2 유체를 이용하여 오존미세기포로 이루어진 오존수를 생성하는 오존수 생성기; 상기 유기성 폐수가 전처리될 때 상기 반응챔버 내에 생성되는 전처리수인 상기 제1 유체 및/또는 상기 제2 유체를 상기 오존수 생성기로 유입시키기 위한 펌프; 상기 오존수 생성기로부터 배출되는 오존수를 상기 반응챔버로 분사하기 위한 인젝터; 상기 반응챔버 내에 자외선을 조사하기 위한 자외선 램프, 상기 자외선 램프를 감싸 상기 자외선이 투과되도록 하기 위한 석영관으로 이루어지는 자외선 조사기; 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전되는동안 상기 석영관에 부착된 오염물질을 세정하며, 상기 유입경로로부터 구획되는 바이패스경로를 따라 이동되는 오존 또는 오존수를 상기 반응챔버 내에 분사하여 자외선과 오존 또는 오존수의 상호반응에 의한 OH라디칼이 생성되도록 하는 라디칼 샤프트; 및 상기 라디칼 샤프트를 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전시키기 위한 블레이드;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 라디칼 샤프트는, 상기 석영관을 스크류 형상으로 감싸며, 일부에 결합된 상기 블레이드에 의해 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전되는 샤프트 본체; 상기 샤프트 본체가 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 축회전되도록 상기 샤프트 본체와 연결되며, 상기 바이패스경로를 따라 이동되는 오존 또는 오존수를 상기 샤프트 본체에 공급하는 공급관; 상기 석영관과 인접한 상기 샤프트 본체의 일면에 복수로 결합되며, 상기 샤프트 본체가 축회전되는동안 상기 석영관에 부착된 오염물질에 압력을 가하여 상기 오염물질을 세정하는 세정솔; 및 상기 샤프트 본체의 일면에 복수로 형성되며, 상기 공급관에 의해 상기 샤프트 본체에 공급된 오존 또는 오존수를 상기 반응챔버 내로 배출시키는 분사홀;을 포함할 수 있다.
그리고 상기 블레이드는, 상기 라디칼 샤프트의 일부에 결합되며, 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 압력을 받아 상기 라디칼 샤프트를 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전시키는 블레이드 본체; 및 상기 블레이드 본체에 복수로 형성되며, 상기 반응챔버로 유입되는 오존수가 상기 블레이드 본체를 통과되도록 하여 상기 블레이드 본체에 가해지는 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 압력을 분산시키는 압력분산홀;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 블레이드 본체는, 상기 석영관으로부터 투과되는 자외선을 반사하는 재질로 이루어져 상기 자외선을 상기 반응챔버 내에서 난반사시킬 수 있다.
그리고 상기 OH라디칼은, 상기 석영관으로부터 투과되는 자외선 및/또는 상기 블레이드 본체로부터 난반사되는 자외선과, 상기 라디칼 샤프트로부터 배출되는 오존 또는 오존수의 상호반응에 의해 상기 반응챔버 내에 생성되어 상기 유기성 폐수의 난분해성 유기물질을 제거할 수 있다.
또한, 상기 오존수 생성기는, 상기 외부 본체의 내부에 배치되며, 원추형의 깔대기 형상을 가져 오존수를 배출하기 위한 배출부가 일측에 구비되는 내부 본체; 상기 오존수의 생성을 위한 오존을 상기 내부 본체로 유입시키기 위한 제1 유입부; 상기 오존수의 생성을 위한 상기 제1 유체를 상기 내부 본체로 유입시키기 위한 제2 유입부; 상기 오존수의 생성을 위한 상기 제2 유체를 상기 내부 본체로 유입시키기 위한 제3 유입부; 및 상기 배출부로부터 배출되는 상기 오존수와의 충돌을 통해 상기 오존수에 오존미세기포가 발생되도록 하는 제1 충돌판;을 포함할 수 있다.
그리고 상기 오존수 생성기는, 상기 제2 유입부와 상기 제3 유입부의 일측이 합쳐짐에 따라 형성되는 유체 유 유입경로상에 구비되어 상기 제1 유체 및/또는 상기 제2 유체와의 충돌을 통해 상기 제1 유체 및/또는 상기 제2 유체에 오존미세기포가 발생되도록 하는 제2 충돌판;을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 오존수 생성기는, 상기 오존 발생기로부터 발생되는 오존이 상기 제1 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되며, 상기 반응챔버로부터 제1 유체가 기설정된 유체 유량 이상으로 상기 제2 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되는 경우, 상기 오존과 제1 유체를 혼합하여 오존수를 생성할 수 있다.
그리고 상기 오존수 생성기는, 상기 오존 발생기로부터 발생되는 오존이 상기 제1 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되되, 상기 반응챔버로부터 제1 유체가 기설정된 유체 유량 미만으로 상기 제2 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되는 경우, 상기 제2 유체가 상기 제3 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되도록 하여 상기 오존, 제1 유체 및 제2 유체를 혼합하여 오존수를 생성할 수 있다.
또한, 상기 오존수 생성기는, 상기 오존 발생기로부터 발생되는 오존이 상기 제1 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되되, 상기 반응챔버에서 상기 제1 유체가 미생성되는 경우, 기설정된 유량 이상의 상기 제2 유체가 상기 제3 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되도록 하여 상기 오존과 제2 유체를 혼합하여 오존수를 생성할 수 있다.
그리고 상기 오존수 생성기는, 오존이 상기 오존 발생기로부터 미발생되거나 상기 제1 유입부를 따라 상기 내부 본체에 미유입되는 경우, 기설정된 유량 이상의 상기 제1, 2 유체가 상기 제2, 3 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되도록 하여 상기 제1, 2 유체를 혼합하여 오존수를 생성할 수 있다.
또한, 상기 오존수 생성기는, 상기 제1, 2, 3 유입부의 개방 또는 폐쇄를 위한 개폐밸브가 상기 제1, 2, 3 유입부에 각각 하나 이상 구비될 수 있다.
그리고 상기 제2 유체는, 상기 제1 유체와 혼합되지 않으면서 오존이 포함되는 유체일 수 있다.
또한, 상기 유기성 폐수는, 서로 다른 유입경로를 따라 상기 반응챔버로 유입되는 유기성의 제1 폐수와 제2 폐수의 혼합을 통해 생성될 수 있다.
그리고 상기 전처리시스템은, 상기 오존 발생기로부터 배출된 후 유입경로를 따라 이동되는 오존의 유량을 측정하는 제1 오존 유량계; 상기 제1 오존 유량계가 측정한 오존의 유량을 출력하는 제1 오존 모니터; 상기 반응챔버로부터 배출되어 배출경로를 따라 이동되는 배오존의 유량을 측정하는 제2 오존 유량계; 상기 제2 오존 유량계가 측정한 배오존의 유량을 출력하는 제2 오존 모니터; 상기 바이패스경로를 따라 이동되는 오존 또는 상기 배출경로를 따라 이동되는 배오존을 분해하는 오존 분해기; 및 상기 펌프에 의해 상기 오존수 생성기로 유입되는 상기 제1, 2 유체의 유량을 측정하는 유체 유량계;을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 자외선과 오존 또는 오존수의 상호반응, 자외선의 난반사 및 자외선 조사기의 세정을 통해 자외선 고도산화처리 공정의 효율을 극대화하여 폐수를 처리할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 고농도의 유기성 폐수에 함유된 난분해성 유기물질을 처리하는데 사용된 오존을 순환시킴으로써, 오존을 연속적으로 공급하지 않고도 폐수를 처리할 수 있어 폐수의 처리 비용을 절감할 수 있다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템의 개략적인 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오존수 생성기의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 충돌판의 개략적인 정면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 오존수 생성기의 개략적인 제1 사용상태도이다.
도 5는 도 2에 도시된 오존수 생성기의 개략적인 제2 사용상태도이다.
도 6은 도 2에 도시된 오존수 생성기의 개략적인 제3 사용상태도이다.
도 7은 도 2에 도시된 오존수 생성기의 개략적인 제4 사용상태도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 라디칼 샤프트 및 블레이드의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오존수 생성기의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 충돌판의 개략적인 정면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 오존수 생성기의 개략적인 제1 사용상태도이다.
도 5는 도 2에 도시된 오존수 생성기의 개략적인 제2 사용상태도이다.
도 6은 도 2에 도시된 오존수 생성기의 개략적인 제3 사용상태도이다.
도 7은 도 2에 도시된 오존수 생성기의 개략적인 제4 사용상태도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 라디칼 샤프트 및 블레이드의 개략적인 사시도이다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이하에서는, 첨부된 도면들을 참조하여 바람직한 실시예의 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템(1)(이하에서는 '전처리시스템(1)')에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.
도 1을 참조하면, 전처리시스템(1)은 오존미세기포 및 자외선을 이용하여 고농도의 유기성 폐수를 전처리하기 위해 반응챔버(10), 오존 발생기(20), 제1 오존 유량계(30), 제1 오존 모니터(40), 제어밸브부(50), 제2 오존 유량계(60), 제2 오존 모니터(70), 오존 분해기(80), 오존수 생성기(90), 펌프(100), 유체 유량계(110), 인젝터(120), 자외선 조사기(130), 라디칼 샤프트(140) 및 블레이드(150)를 구비한다.
반응챔버(10)는 고농도의 유기성 폐수를 저장하면서 전처리 과정에 의해 생성되는 전처리수를 배출하기 위해 제1 폐수 유입관(11), 제2 폐수 유입관(12) 및 전처리수 배출관(13)을 구비한다.
또한, 반응챔버(10)는 제1, 2 폐수 유입관(11, 12)에 의해 서로 다른 폐수의 유입경로를 따라 유입되는 유기성의 제1, 2 폐수가 내부에서 혼합됨으로써, 제1, 2 폐수가 혼합되는 고농도의 유기성 폐수를 저장할 수 있다.
그리고 반응챔버(10)는 라디칼 샤프트(140) 및 블레이드(150)가 내부로 유입되는 오존수의 선회류에 의해 일방향으로 회전되도록 선회류를 유도할 수 있는 형태로 마련될 수 있다.
제1 폐수 유입관(11)은 반응챔버(10)의 하부면을 관통하여 반응챔버(10) 내로 유기성의 제1 폐수가 유입되도록 하며, 제1 폐수의 유입을 제어하기 위한 제1 밸브(14)와 제1 폐수의 유입을 위한 펌프가 설치될 수 있다.
여기서, 제1 폐수는 제2 폐수와 다른 유기성 폐수이며, 오존미세기포에 의해 처리될 난분해성 유기물질이 포함되고, 일례로 음식물 탈리액, 식품공장 폐수, 하폐수 슬러지, 축산분뇨, 인분뇨 중 적어도 하나일 수 있다.
또한, 제1 밸브(14)는 제1 폐수 유입관(11)을 개방 또는 폐쇄시켜 제1 폐수의 유입을 제어할 수 있다.
구체적인 일례로, 제1 밸브(14)는 반응챔버(10)에서 유기성 폐수의 전처리가 이루어지는동안 제1 폐수 유입관(11)을 폐쇄할 수 있으며, 이와 달리 반응챔버(10)에서 유기성 폐수의 전처리가 이루어지지 않는동안 제1 폐수 유입관(11)을 개방할 수 있다.
제2 폐수 유입관(12)은 반응챔버(10)의 측부면을 관통하여 반응챔버(10) 내로 유기성의 제2 폐수가 유입되도록 하며, 제2 폐수의 유입을 제어하기 위한 제2 밸브(15)와 제2 폐수의 유입을 위한 펌프가 설치될 수 있다.
여기서, 제2 폐수는 제1 폐수와 다른 유기성 폐수이며, 오존미세기포에 의해 처리될 난분해성 유기물질이 포함되고, 일례로 음식물 탈리액, 식품공장 폐수, 하폐수 슬러지, 축산분뇨, 인분뇨 중 적어도 하나일 수 있다.
또한, 제2 밸브(15)는 제2 폐수 유입관(12)을 개방 또는 폐쇄시켜 제2 폐수의 유입을 제어할 수 있다.
구체적인 일례로, 제2 밸브(15)는 반응챔버(10)에서 유기성 폐수의 전처리가 이루어지는동안 제2 폐수 유입관(12)을 폐쇄할 수 있으며, 이와 달리 반응챔버(10)에서 유기성 폐수의 전처리가 이루어지지 않는동안 제2 폐수 유입관(12)을 개방할 수 있다.
전처리수 배출관(13)은 반응챔버(10)의 상부면을 관통하여 오존미세기포로 이루어진 오존수에 의해 유기성 폐수가 전처리될 때 반응챔버(10) 내에서 생성되는 전처리수가 반응챔버(10)로부터 외부로 배출되도록 하며, 전처리수의 배출을 제어하기 위한 제3 밸브(16)와 전처리수의 배출을 위한 펌프가 설치될 수 있다.
여기서, 전처리수가 배출되는 외부라 함은, 전처리시스템(1)으로부터 배출되는 전처리수를 처리하는 후처리시스템을 의미할 수 있다.
제3 밸브(16)는 전처리수 배출관(13)을 개방 또는 폐쇄시켜 전처리수의 배출을 제어할 수 있다.
구체적인 일례로, 제3 밸브(16)는 반응챔버(10)에서 유기성 폐수의 전처리가 완료되면 전처리수 배출관(13)을 개방할 수 있으며, 이와 달리 반응챔버(10)에서 유기성 폐수의 전처리가 이루어지는동안 전처리 배출관(13)을 폐쇄할 수 있다.
오존 발생기(20)는 반응챔버(10)에 저장되는 고농도의 유기성 폐수를 전처리하기 위한 오존(O3)을 발생시킨다.
또한, 오존 발생기(20)는 오존을 발생시킨 후에 기설정된 배출조건에 맞춰 유입경로(2)에 오존을 배출할 수 있다.
여기서, 오존 발생기(20)의 기설정된 배출조건은 30 g/L 이내(농도), 170 g/m3 이내(밀도), 3 LPM 이내(부피)일 수 있다.
그리고 오존 발생기(20)는 오존수 생성기(90)에서 오존미세기포가 발생되도록 공기가 포함된 오존을 발생시킨다.
제1 오존 유량계(30)는 유입경로(2)상에 설치되어 오존 발생기(20)로부터 배출된 후 유입경로(2)를 따라 이동되는 오존의 유량을 측정한다.
이러한 제1 오존 유량계(30)는 공기가 포함된 오존의 유량을 측정하기 위해 파장 254 nm 부근에서 자외선 흡수량의 변화를 측정하는 자외선 흡수 분광법을 이용하는 오존 유량계로 이루어질 수 있다.
다만, 제1 오존 유량계(30)는 자외선 흡수 분광법 기반의 오존 유량계로 국한되는 것은 아니며, 오존 유량의 측정이 가능한 다른 방식(예: 화학발광법 등)의 오존 유량계로 이루어질 수 있다.
제1 오존 모니터(40)는 제1 오존 유량계(30)로부터 오존의 유량이 측정될 때마다 제1 오존 유량계(30)에서 측정된 오존의 유량을 출력하여 전처리시스템(1)의 사용자가 제1 오존 유량계(30)에서 측정된 오존의 유량을 모니터링할 수 있도록 한다.
이러한 제1 오존 모니터(40)는 전처리시스템(1)의 전체 동작을 제어하기 위한 제어부가 구성(또는 내장)되는 마이컴, 단말기, 컴퓨터 등의 디스플레이일 수 있다.
이에, 제1 오존 모니터(40)는 제1 오존 유량계(30)에서 측정된 오존의 유량뿐만 아니라, 전처리시스템(1)의 전체 동작을 제어하기 위한 정보를 출력할 수 있다. 이를 통해, 전처리시스템(1)의 사용자는 제1 오존 모니터(40)를 이용하여 전처리시스템(1)을 제어할 수 있다.
제어밸브부(50)는 유입경로(2)로부터 서로 다른 영역에서 구획되는 제1, 2, 3 바이패스경로(3, 4, 5)에 각각 설치되며, 전처리시스템(1)의 제어부에 의해 동작되는 제1, 2, 3 제어밸브(51, 52, 53)로 이루어진다.
제1 제어밸브(51)는 유입경로(2)와 제1 바이패스경로(3)의 연결지점에 설치되어 유입경로(2)와 제1 바이패스경로(3)를 개방 또는 폐쇄하여 유입경로(2)를 따라 이동되는 오존의 이동을 제어한다.
구체적인 일례로, 제1 오존 유량계(30)로부터 측정되는 오존의 유량이 기설정된 오존 유량 이하인 경우, 제1 제어밸브(51)는 유입경로(2)를 개방하면서 제1 바이패스경로(3)를 폐쇄하여 오존이 유입경로(2)를 따라 오존수 생성기(90)로 이동되도록 제어할 수 있으며, 이와 달리 제1 오존 유량계(30)로부터 측정되는 오존의 유량이 기설정된 오존 유량을 초과하는 경우, 측정되는 오존의 유량이 기설정된 오존 유량 이하가 될 때까지 유입경로(2)를 폐쇄하면서 제1 바이패스경로(3)를 개방하여 오존이 제1 바이패스경로(3)를 따라 오존 분해기(80)로 이동되도록 제어할 수 있다.
여기서, 기설정된 오존 유량은 200 gm3 일 수 있다.
또한, 제1 제어밸브(51)는 오존의 이동 제어가 가능한 3방(3-way)밸브로 이루어질 수 있다.
제2 제어밸브(52)는 제2 바이패스경로(4)에 설치되어 제2 바이패스경로(4)를 개방 또는 폐쇄하여 오존의 이동을 제어한다.
구체적인 일례로, 제2 제어벨브(52)는 제2 바이패스경로(4)를 개방하여 유입경로(2)를 따라 오존수 생성기(90)로 이동되는 오존 중 일부 오존이 제2 바이패스경로(4)를 따라 라디칼 샤프트(140)로 이동되도록 제어할 수 있다.
제3 제어밸브(53)는 제3 바이패스경로(5)에 설치되어 제3 바이패스경로(5)를 개방 또는 폐쇄하여 오존수의 이동을 제어한다.
구체적인 일례로, 제3 제어밸브(53)는 제3 바이패스경로(5)를 개방하여 유입경로(2)를 따라 반응챔버(10)로 이동되는 오존수 중 일부 오존수가 제3 바이패스경로(5)를 따라 라디칼 샤프트(140)로 이동되도록 제어할 수 있다.
이와 같은, 제2, 3 제어밸브(52, 53)는 오존 또는 오존수의 이동 제어가 가능한 2방(2-way)밸브로 이루어질 수 있다.
제2 오존 유량계(60)는 반응챔버(10)에 저장되는 유기성 폐수의 전처리에 사용되거나 유기성 폐수의 전처리에 사용되지 못하며, 반응챔버(10)로부터 배출되어 배출경로(6)를 따라 이동되는 배오존의 유량을 측정한다.
이러한 제2 오존 유량계(60)는 배오존의 유량을 측정하기 위해 자외선 흡수 분광법을 이용하는 오존 유량계로 이루어질 수 있다. 다만, 제2 오존 유량계(60)는 자외선 흡수 분광법 기반의 오존 유량계로 국한되는 것은 아니며, 오존 유량의 측정이 가능한 다른 방식(예: 화학발광법 등)의 오존 유량계로 이루어질 수 있다.
제2 오존 모니터(70)는 제2 오존 유량계(60)로부터 배오존의 유량이 측정될 때마다 제2 오존 유량계(60)에서 측정된 배오존의 유량을 출력하여 전처리시스템(1)의 사용자가 제2 오존 유량계(60)에서 측정된 배오존의 유량을 모니터링할 수 있도록 한다.
이러한 제2 오존 모니터(70)는 전처리시스템(1)의 전체 동작을 제어하기 위한 제어부가 구성(또는 내장)되는 마이컴, 단말기, 컴퓨터 등의 디스플레이일 수 있다.
이에, 제2 오존 모니터(70)는 제2 오존 유량계(30)에서 측정된 배오존의 유량뿐만 아니라, 전처리시스템(1)의 전체 동작을 제어하기 위한 정보를 출력할 수 있다.
다만, 제2 오존 모니터(70)는 제1 오존 모니터(40)가 전처리시스템(1)의 전체 동작을 제어하기 위한 정보를 출력하는 경우, 전처리시스템(1)를 제어하기 위한 정보의 출력을 생략하며, 제2 오존 유량계(60)에서 측정된 배오존의 유량을 출력하는 용도로 사용될 수 있다.
더 나아가, 제2 오존 유량계(60)로부터 측정되는 배오존의 유량이 기설정된 배오존 유량 이하인 경우, 배출경로(6)를 따라 이동되는 배오존은 외부의 배오존 처리시설로 배출될 수 있고, 이와 달리 제2 오존 유량계(60)로부터 측정되는 배오존의 유량이 기설정된 배오존의 유량을 초과하는 경우, 배출경로(6)를 따라 이동되는 배오존은 오존 분해기(80)로 이동될 수 있다.
여기서, 기설정된 배오존의 유량은 100 gm3 일 수 있다.
오존 분해기(80)는 제1 바이패스경로(3)를 따라 이동되는 오존 또는 배출경로(6)를 따라 이동되는 배오존을 분해한다.
또한, 오존 분해기(80)는 오존 또는 배오존을 분해하여 산소(O2)로 변환하기 위한 촉매(활성탄), 상기 촉매에 열을 가하기 위한 열선 및 상기 열선의 온도를 제어하는 온도 제어부가 구비될 수 있다.
이와 같은, 오존 분해기(80)는 오존 또는 배오존의 분해를 통해 변환된 산소(O2)를 외부로 배출할 수 있으며, 여기서 외부는 대기 또는 배오존 처리시설 중 하나일 수 있다.
도 2를 참조하면, 오존수 생성기(90)는 오존미세기포로 이루어진 오존수를 생성하기 위해 외부 본체(91), 내부 본체(92), 제1 유입부(93), 제2 유입부(94), 제3 유입부(95), 제1 충돌판(97) 및 제2 충돌판(98)을 구비한다.
여기서, 오존미세기포가 포함된 오존수에는 난분해성 유기물질의 처리를 위한 수산화 라디칼도 포함될 수 있다.
외부 본체(91)는 통형상을 가지며, 내부에는 내부 본체(92)가 배치된다.
내부 본체(92)는 외부 본체(91)의 내부에 배치되며, 일측의 경사면(92a)을 통해 내부가 비어 있는 원추형의 깔대기 형상을 가지고, 내부에서 생성되는 오존미세기포가 포함된 오존수를 인젝터(120)로 배출하기 위한 배출부(92b)가 일측에 구비될 수 있다.
제1 유입부(93)는 오존수를 생성하기 위해 사용될 오존을 내부 본체(92)로 유입시키기 위해 외부 본체(91) 및 내부 본체(92)의 측부면을 관통한다. 여기서, 오존은 유입경로(2)를 따라 이동되는 기설정된 오존 유량 이하의 오존이며, 공기를 포함할 수 있다.
또한, 제1 유입부(93)는 오존의 유입을 제어하기 위한 제1 개폐밸브가 설치될 수 있으며, 제1 개폐밸브는 전처리시스템(1)의 제어부에 의해 원격으로 제어되어 제1 유입부(93)를 개방 또는 폐쇄할 수 있다.
제2 유입부(94)는 오존수를 생성하기 위해 사용될 제1 유체를 내부 본체(92)로 유입시킨다. 여기서, 제1 유체는 전처리수 배출관(13)과 다른 배출경로를 통해 반응챔버(10)로부터 배출되는 전처리수이며, OH라디칼이 포함될 수 있다.
또한, 제2 유입부(94)는 제1 유체의 유입을 제어하기 위한 제2 개폐밸브가 설치될 수 있으며, 제2 개폐밸브는 전처리시스템(1)의 제어부에 의해 원격으로 제어되어 제2 유입부(94)를 개방 또는 폐쇄할 수 있다.
제3 유입부(95)는 오존수를 생성하기 위해 사용될 제2 유체를 내부 본체(92)로 유입시킨다. 여기서, 제2 유체는 별도의 저장챔버로부터 배출되며, 제1 유체와 혼합되지 않으면서 오존이 포함되고, 공기가 용존되어 있을 수 있다.
또한, 제3 유입부(95)는 제2 유체의 유입을 제어하기 위한 제3 개폐밸브가 설치될 수 있으며, 제3 개폐밸브는 전처리시스템(1)의 제어부에 의해 원격으로 제어되어 제3 유입부(95)를 개방 또는 폐쇄할 수 있다.
이와 같은, 제2, 3 유입부(94, 95)는 일측이 서로 합쳐짐에 따라 형성되는 유체 유입경로(96)가 외부 본체(91) 및 내부 본체(92)의 상부면을 관통함에 따라 내부 본체(92)에 제1, 2 유체를 유입시킬 수 있다.
제1 충돌판(97)은 배출부(92b)로부터 배출되는 오존수와의 충돌을 통해 오존수에 오존미세기포가 발생되도록 한다.
여기서, 오존미세기포가 발생된 오존수는 오존수 생성기(90)와 연결되는 인젝터(120)로 이동될 수 있다.
또한, 제1 충돌판(97)은 내부 본체(92)에 유입 가능한 오존, 제1 유체 및 제2 유체가 각각 공기 및 오존을 포함하고 있으므로, 오존수에 오존미세기포를 발생시킬 수 있다.
제2 충돌판(98)은 유체 유입경로(96)상에 구비되어 제2 유입부(94)를 따라 이동되는 제1 유체 및/또는 제3 유입부(95)를 따라 이동되는 제2 유체와의 충돌을 통해 제1 유체 및/또는 제2 유체에 오존미세기포가 발생되도록 한다.
이러한 제2 충돌판(98)은 도 3에 도시된 바와 같이, 오존미세기포의 발생을 위해 제1 유체 및/또는 제2 유체가 내부 본체(92)로 유입되도록 일면으로부터 타면을 관통하는 유체 가이드구(98a)가 복수로 형성되며, 유체 가이드구(98a)를 통과하는 제1 유체 및/또는 제2 유체와의 충돌이 발생되도록 타면에 결합되는 형태의 충돌부재(98b)를 구비한다.
또한, 제2 충돌판(98)은 제2, 3 유입부(94, 95)를 통해 유입되는 제1, 2 유체에 공기가 용존되어 있으면서 오존을 포함하고 있으므로, 제1 유체 및/또는 제2 유체에 오존미세기포를 발생시킬 수 있다.
한편, 오존수 생성기(90)는 내부 본체(92)에 오존을 연속적으로 공급하지 않고도 오존의 순환을 통해 오존미세기포가 포함된 오존수를 생성할 수 있으며, 이러한 오존수의 생성과정은 이하와 같이 다양하게 이루어질 수 있다.
도 4를 참조하면, 오존 발생기(20)로부터 생성되는 오존이 제1 유입부(92)를 따라 내부 본체(92)로 유입되며, 반응챔버(10)로부터 제1 유체가 펌프(100)에 의해 후술될 기설정된 유체 유량 이상으로 제2 유입부(94)를 따라 내부 본체(92)에 유입되는 경우, 내부 본체(92)에서는 오존과 제1 유체의 혼합으로 이루어진 오존수가 생성될 수 있다.
상기 도 4에 도시된 오존수 생성과정은 반응챔버(10)에서 제1, 2 폐수의 전처리 과정이 한 번 이상 수행되되, 제1 유체가 기설정된 유체 유량 이상임에 따라 생성될 오존수의 유량이 충분하게 될 때 이루어질 수 있다.
도 5를 참조하면, 오존 발생기(20)로부터 생성되는 오존이 제1 유입부(92)를 따라 내부 본체(92)에 유입되되, 반응챔버(10)로부터 제1 유체가 펌프(100)에 의해 기설정된 유체 유량 미만으로 제2 유입부(94)를 따라 내부 본체(92)에 유입되는 경우, 오존수 생성기(90)는 제1, 2 유체의 유량이 기설정된 유체 유량 이상이 되도록 제2 유체가 제3 유입부(95)를 따라 내부 본체(92)에 유입되도록 함으로써, 내부 본체(92)에서는 오존, 제1 유체 및 제2 유체의 혼합으로 이루어진 오존수가 생성될 수 있다.
상기 도 5에 도시된 오존수 생성과정은 반응챔버(10)에서 제1, 2 폐수의 전처리 과정이 한 번 이상 수행되어 제1 유체가 생성되되, 제1 유체가 기설정된 유체 유량 미만임에 따라 생성될 오존수의 유량이 충분하지 않게 될 때 이루어질 수 있다.
도 6을 참조하면, 오존 발생기(20)로부터 생성되는 오존이 제1 유입부(92)를 따라 내부 본체(92)에 유입되되, 반응챔버(10)에서 유기성 폐수의 전처리가 이루어지지 않아 제1 유체가 미생성되는 경우, 오존수 생성기(90)는 기설정된 유체 유량 이상의 제2 유체가 제3 유입부(95)를 따라 내부 본체(92)에 유입되도록 함으로써, 내부 본체(92)에서는 오존과 제2 유체의 혼합으로 이루어진 오존수가 생성될 수 있다.
상기 도 6에 도시된 오존수 생성과정은 반응챔버(10)에서 제1, 2 폐수의 전처리 과정이 수행되기 전인 즉, 제1 유체가 생성되기 전에 이루어질 수 있다.
도 7을 참조하면, 오존 발생기(20)로부터 오존이 미생성되거나 제1 유입부(1)를 따라 내부 본체(92)에 오존이 미유입되는 경우, 오존수 생성기(90)는 기설정된 유체 유량 이상의 제1, 2 유체가 제2, 3 유입부(94, 95)를 따라 내부 본체(92)에 유입되도록 함으로써, 내부 본체(92)에서는 제1, 2 유체의 혼합으로 이루어진 오존수가 생성될 수 있다.
상기 도 7에 도시된 오존수 생성과정은 오존 발생기(20)에서의 오존 발생이 일시정지되어 오존수의 생성을 위해 오존의 유입이 필요할 때 이루어질 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 펌프(100)는 제2 유입부(94)에 설치되며, 반응챔버(10) 내에 생성되는 제1 유체를 흡입하여 제1 유체가 제2 유입부(94)를 따라 내부 본체(92)에 유입되도록 한다.
이러한 펌프(100)는 제3 유입부(95)에도 설치되어 별도의 저장챔버에 저장되는 제2 유체를 흡입하여 제2 유체가 제3 유입부(95)를 따라 내부 본체(92)에 유입되도록 하는 것이 바람직하다.
유체 유량계(110)는 제2 유입부(94)에 설치되어 펌프(100)에 의해 제2 유입부(94)를 따라 이동되는 제1 유체의 유량을 측정한다.
이러한 유체 유량계(110)는 제3 유입부(95)에도 설치되어 펌프(100)에 의해 제3 유입부(95)를 따라 이동되는 제2 유체의 유량을 측정하는 것이 바람직하다.
한편, 전처리시스템(1)은 유체 유량계(110)에서 측정되는 제1, 2 유체의 유량을 통해 펌프(100)의 동작을 제어할 수 있다.
구체적인 일례로, 전처리시스템(1)은 유체 유량계(110)에서 측정되는 제1 유체의 유량이 기설정된 유체 유량 이상인 경우, 제1 유체를 펌프(100)에 의해 내부 본체(92)로 유입시킬 수 있으며, 이와 달리 제1 유체의 유량이 기설정된 유체 유량 미만인 경우, 제1, 2 유체의 유량이 기설정된 유량 이상이 되도록 제1 유체 뿐만 아니라 제2 유체를 펌프(100)에 의해 내부 본체(92)로 유입시킬 수 있다.
여기서, 기설정된 유체 유량은 10~30 LPM이며, 바람직한 기설정된 유체 유량은 20 LPM일 수 있다. 이에, 제1 유체의 유량이 20 LPM 이상인 경우 제2 유체의 유입과정은 생략될 수 있고, 이와 달리 제1 유체의 유량이 20 LPM 미만인 경우 제2 유체의 유입과정이 이루어질 수 있다.
또한, 전처리시스템(1)은 유체 유량계(110)에서 측정되는 제1 유체 및/또는 제2 유체의 유량을 출력하여 사용자에게 제1 유체 및/또는 제2 유체의 유량을 모니터링할 수 있도록 유체 모니터를 구비할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 인젝터(120)는 오존수 생성기(90)로부터 배출되는 오존미세기포가 발생된 오존수를 반응챔버(10)에 분사할 수 있다.
이러한 인젝터(120)는 오존미세기포가 발생된 오존수를 반응챔버(10)에 직접 분사하거나, 인젝터(120)와 반응챔버(120)를 연결하는 유입경로(2)에 분사하여 반응챔버(10) 내의 유기성 폐수가 전처리되도록 한다.
여기서, 인젝터(120)로부터 분사되는 오존수는 반응챔버(10) 또는 유입경로(2)에 분사될 뿐만 아니라, 유입경로(2)로부터 구획되는 제3 바이패스경로(53)를 따라 라디칼 샤프트(140)로 이동될 수 있다.
자외선 조사기(130)는 반응챔버(10)에서 자외선 고도산화처리 공정((Advanced Oxidation Process, AOP)이 발생되도록 하기 위해 자외선 램프(131), 석영관(132), 소켓(133) 및 케이블(134)로 이루어진다.
자외선 램프(131)는 라디칼 샤프트(140)가 반응챔버(10) 내로 배출하는 오존 또는 오존수와 상호반응을 일으킬 자외선(Ultraviolet, UV)을 반응챔버(10) 내로 조사한다.
석영관(132)은 자외선 램프(131)를 감싸 보호하며, 자외선 램프(131)로부터 반응챔버(10) 내로 조사되는 자외선을 투과(굴절)시키기 위한 석영 재질로 이루어진다.
여기서, 석영관(132)의 투과는 자외선 램프(131)로부터 조사되는 자외선이 반응챔버(10) 내의 전체 영역으로 확산되도록 하기 위한 확산투과일 수 있으며, 이러한 자외선 확산투과에 따라 반응챔버(10) 내에서는 자외선과 오존 또는 오존수의 상호반응 효율이 향상되어 OH라디칼의 생성이 극대화됨에 따라, 반응챔버(10) 내에서는 난분해성 유기물질의 제거가 용이하게 이루어질 수 있다.
소켓(133)은 자외선 램프(131)에 전기를 공급하기 위한 투입구이면서, 자외선 램프(131)의 끝단 및 석영관(132)의 끝단과 결합되어 반응챔버(10) 내에 유입되는 제1, 2 폐수로부터 자외선 램프(131) 및 석영관(132)을 지지한다.
케이블(134)은 소켓(133)의 일측을 관통하며, 자외선 램프(131)와 연결되어 전기공급 회로를 구성함으로써, 자외선 램프(131)에 전기를 공급하여 자외선 램프(131)로부터 자외선이 조사되도록 한다.
라디칼 샤프트(140)는 유입경로(2)를 따라 반응챔버(10) 내로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전되는동안 석영관(22)에 부착된 오염물질을 세정하며, 제2 바이패스경로(4)를 따라 유입되는 오존 또는 제3 바이패스경로(5)를 따라 유입되는 오존수를 석영관(22)과 인접한 영역에 분사하여 자외선과 오존 또는 오존수의 상호반응이 1차적으로 발생되도록 하고, 배출된 후 확산되는 자외선과 오존 또는 오존수에서 상호반응이 2차적으로 발생되도록 하여 OH라디칼을 생성할 수 있다.
이러한 라디칼 샤프트(140)는 샤프트 본체(141), 공급관(142), 세정솔(143) 및 분사홀(144)로 이루어진다.
샤프트 본체(141)는 석영관(132)을 스크류(Screw) 형상으로 감싸며, 오존수의 선회류에 의한 압력을 받아 오존수의 선회류에 따른 방향으로 회전된다.
또한, 샤프트 본체(141)는 세정솔(143)과 분사홀(144)이 일면에 복수로 배치될 수 있다.
여기서, 샤프트 본체(141)의 일면은 석영관(132)과 인접한 샤프트 본체(141)의 면을 의미한다.
공급관(142)은 베어링 구조를 가져 반응챔버(10)에 회전 가능하게 결합되며, 샤프트 본체(141)와 연결되어 오존수의 선회류에 의한 방향으로 샤프트 본체(141)를 축회전시킬 수 있다.
또한, 공급관(142)은 PCB 제어 또는 PLC 제어 등의 원격 제어를 통해 샤프트 본체(141)를 오존수의 선회류에 의한 방향으로 축회전시킬 수 있다.
그리고 공급관(142)은 제2 바이패스경로(4)를 따라 이동된 후 내부로 유입되는 오존 또는 제3 바이패스경로(5)를 따라 이동된 후 내부로 유입되는 오존수를 샤프트 본체(141)에 공급한다.
세정솔(143)은 샤프트 본체(141)의 일면에 복수로 결합되며, 샤프트 본체(141)가 오존수의 선회류에 의한 방향으로 축회전되는동안 석영관(132)에 부착된 오염물질에 압력을 가하여 석영관(132)에 부착된 오염물질을 세정한다.
또한, 세정솔(143)은 오염물질의 세정에 용이한 소수성 소재(예: 메탈릴트리메틸실란, 알릴트리메틸실란, 비닐트리메틸실란 등) 또는 엘라스토머 소재(예: 스티렌계, PVC계, 폴리아미드계, 폴리에스터계 등) 등으로 이루어질 수 있다.
그리고 세정솔(143)은 석영관(132)의 세정을 통해 석영관(132)에 부착되어 반응챔버(10) 내에 잔존하게 되는 난분해성 유기물질의 제거가 가능하며, 이를 통해 자외선 조사기(130)의 교체시기를 늦춰 자외선 고도산화처리 공정의 비용을 절감할 수 있다.
분사홀(144)은 샤프트 본체(141)의 일면에 복수로 형성되며, 샤프트 본체(141)에 오존 또는 오존수가 공급되는동안 오존 또는 오존수를 분사하여 석영관(132) 및 반응챔버(10) 내로 확산시킨다.
또한, 분사홀(144)은 샤프트 본체(141)가 오존수의 선회류에 따른 방향으로 축회전되기 때문에 오존 또는 오존수의 배출방향이 변경될 수 있다.
이에, 분사홀(144)은 다양한 배출방향으로 오존 또는 오존수의 배출이 가능하다.
더 나아가, 분사홀(144)이 석영관(132)과 인접한 샤프트 본체(141)의 일면에 복수로 형성되는 것은 자외선 투과율이 낮은 제1, 2 폐수에 의해 오존 또는 오존수가 자외선 조사기(130)와 거리를 둔 상태에서 반응챔버(10) 내로 분사되면, 제1, 2 폐수의 영향에 의해 자외선과 오존 또는 오존수의 상호반응 효율이 떨어지기 때문이다.
블레이드(150)는 반응챔버(10) 내로 유입되는 오존수의 선회류에 의해 압력을 받아 오존수의 선회류에 따른 방향으로 라디칼 샤프트(140)를 회전시킨다.
또한, 블레이드(150)는 라디칼 샤프트(140)를 오존수의 선회류에 따른 방향으로 회전시킴으로써, 라디칼 샤프트(140)의 오존 또는 오존수의 분사방향을 변경할 수 있다.
이러한 블레이드(150)는 블레이드 본체(151) 및 압력분산홀(152)로 이루어진다.
블레이드 본체(151)는 샤프트 본체(141)의 일부에 결합되며, 오존수의 선회류에 의한 압력을 받아 샤프트 본체(141)를 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전시킨다.
또한, 블레이드 본체(151)는 오존수의 선회류에 따른 방향으로 회전되기 위해 샤프트 본체(141)에 결합될 때를 기준으로 반응챔버(10)의 내벽과 충돌되지 않는 길이로 연장형성되는 것이 바람직하다.
그리고 블레이드 본체(151)는 석영관9132)으로부터 반응챔버(10)로 확산투과되는 자외선을 반사하는 재질로 이루어진다.
이를 통해, 블레이드 본체(151)는 오존수의 선회류에 의한 압력을 받아 오존수의 선회류에 따른 방향으로 회전되는동안 석영관(132)에 의해 반응챔버(10) 내로 투과되는 자외선을 난반사시킬 수 있다.
이러한 자외선의 난반사에 따라, 반응챔버(10)에서는 자외선과 오존 또는 오존수의 상호반응 효율이 향상되어 OH라디칼의 생성이 극대화되어 난분해성 유기물질의 제거가 용이하게 이루어질 수 있다.
더 나아가, 반응챔버(10)에서는 석영관(132)을 통해 확산투과되는 자외선 및/또는 블레이드 본체(151)로부터 난반사되는 자외선과, 분사홀(144)로부터 분사되는 오존 또는 오존수의 상호반응에 의해 생성되는 OH라디칼에 의해 난분해성 유기물질의 제거가 이루어지는 것이 바람직하다.
압력분산홀(152)은 블레이드 본체(151)에 복수로 형성되어 반응챔버(10)로 유입되는 오존수가 블레이드 본체(151)를 통과되도록 하여 블레이드 본체(151)에 가해지는 압력을 분산시킨다.
이러한 압력분산홀(152)을 통해 블레이드 본체(151)는 오존수의 선회류에 의한 압력으로부터 파손 확률이 감소될 수 있으며, 이에 수명이 연장될 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
1: 고농도 유기성 폐수 전처리시스템,
2: 유입경로,
3: 제1 바이패스경로, 4: 제2 바이패스경로,
5: 제3 바이패스경로, 6: 배출경로,
10: 반응챔버, 11: 제1 폐수 유입관,
12: 제2 폐수 유입관, 13: 전처리수 배출관,
14: 제1 밸브, 15: 제2 밸브,
16: 제3 밸브, 20: 오존 발생기,
30: 제1 오존 유량계, 40: 제1 오존 모니터,
50: 제어밸브부, 51: 제1 제어밸브,
52: 제2 제어밸브, 53: 제3 제어밸브,
60: 제2 오존 유량계, 70: 제2 오존 모니터,
80: 오존 분해기, 90: 오존수 생성기,
91: 외부 본체, 92: 내부 본체,
92a: 경사면, 92b: 배출부,
93: 제1 유입부, 94: 제2 유입부,
95: 제3 유입부, 96: 유체 유입경로,
97: 제1 충돌판, 98: 제2 충돌판,
98a: 유체 가이드구, 98b: 충돌부재,
100: 펌프, 110: 유체 유량계,
120: 인젝터, 130: 자외선 조사기,
131: 자외선 램프, 132: 석영관,
133: 소켓, 134: 케이블,
140: 라디칼 샤프트, 141: 샤프트 본체,
142: 공급관, 143: 세정솔,
144: 분사홀, 150: 블레이드,
151: 블레이드 본체, 152: 압력분산홀.
3: 제1 바이패스경로, 4: 제2 바이패스경로,
5: 제3 바이패스경로, 6: 배출경로,
10: 반응챔버, 11: 제1 폐수 유입관,
12: 제2 폐수 유입관, 13: 전처리수 배출관,
14: 제1 밸브, 15: 제2 밸브,
16: 제3 밸브, 20: 오존 발생기,
30: 제1 오존 유량계, 40: 제1 오존 모니터,
50: 제어밸브부, 51: 제1 제어밸브,
52: 제2 제어밸브, 53: 제3 제어밸브,
60: 제2 오존 유량계, 70: 제2 오존 모니터,
80: 오존 분해기, 90: 오존수 생성기,
91: 외부 본체, 92: 내부 본체,
92a: 경사면, 92b: 배출부,
93: 제1 유입부, 94: 제2 유입부,
95: 제3 유입부, 96: 유체 유입경로,
97: 제1 충돌판, 98: 제2 충돌판,
98a: 유체 가이드구, 98b: 충돌부재,
100: 펌프, 110: 유체 유량계,
120: 인젝터, 130: 자외선 조사기,
131: 자외선 램프, 132: 석영관,
133: 소켓, 134: 케이블,
140: 라디칼 샤프트, 141: 샤프트 본체,
142: 공급관, 143: 세정솔,
144: 분사홀, 150: 블레이드,
151: 블레이드 본체, 152: 압력분산홀.
Claims (15)
- 고농도의 유기성 폐수를 전처리하기 위한 전처리시스템에 있어서,
반응챔버 내에 저장되는 상기 유기성 폐수를 전처리하기 위한 공기가 포함된 오존을 발생시키는 오존 발생기;
상기 오존 발생기로부터 배출된 후 유입경로를 따라 이동되어 내부로 유입되는 제1, 2 유체를 이용하여 오존미세기포로 이루어진 오존수를 생성하는 오존수 생성기;
상기 유기성 폐수가 전처리될 때 상기 반응챔버 내에 생성되는 전처리수인 상기 제1 유체 및/또는 상기 제2 유체를 상기 오존수 생성기로 유입시키기 위한 펌프;
상기 오존수 생성기로부터 배출되는 오존수를 상기 반응챔버로 분사하기 위한 인젝터;
상기 반응챔버 내에 자외선을 조사하기 위한 자외선 램프, 상기 자외선 램프를 감싸 상기 자외선이 투과되도록 하기 위한 석영관으로 이루어지는 자외선 조사기;
상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전되는동안 상기 석영관에 부착된 오염물질을 세정하며, 상기 유입경로로부터 구획되는 바이패스경로를 따라 이동되는 오존 또는 오존수를 상기 반응챔버 내에 분사하여 자외선과 오존 또는 오존수의 상호반응에 의한 OH라디칼이 생성되도록 하는 라디칼 샤프트; 및
상기 라디칼 샤프트를 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전시키기 위한 블레이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 라디칼 샤프트는,
상기 석영관을 스크류 형상으로 감싸며, 일부에 결합된 상기 블레이드에 의해 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전되는 샤프트 본체;
상기 샤프트 본체가 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 축회전되도록 상기 샤프트 본체와 연결되며, 상기 바이패스경로를 따라 이동되는 오존 또는 오존수를 상기 샤프트 본체에 공급하는 공급관;
상기 석영관과 인접한 상기 샤프트 본체의 일면에 복수로 결합되며, 상기 샤프트 본체가 축회전되는동안 상기 석영관에 부착된 오염물질에 압력을 가하여 상기 오염물질을 세정하는 세정솔; 및
상기 샤프트 본체의 일면에 복수로 형성되며, 상기 공급관에 의해 상기 샤프트 본체에 공급된 오존 또는 오존수를 상기 반응챔버 내로 배출시키는 분사홀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 블레이드는,
상기 라디칼 샤프트의 일부에 결합되며, 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 압력을 받아 상기 라디칼 샤프트를 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 방향으로 회전시키는 블레이드 본체; 및
상기 블레이드 본체에 복수로 형성되며, 상기 반응챔버로 유입되는 오존수가 상기 블레이드 본체를 통과되도록 하여 상기 블레이드 본체에 가해지는 상기 반응챔버로 유입되는 오존수의 선회류에 의한 압력을 분산시키는 압력분산홀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 블레이드 본체는,
상기 석영관으로부터 투과되는 자외선을 반사하는 재질로 이루어져 상기 자외선을 상기 반응챔버 내에서 난반사시키는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템. - 제 4 항에 있어서,
상기 OH라디칼은,
상기 석영관으로부터 투과되는 자외선 및/또는 상기 블레이드 본체로부터 난반사되는 자외선과, 상기 라디칼 샤프트로부터 배출되는 오존 또는 오존수의 상호반응에 의해 상기 반응챔버 내에 생성되어 상기 유기성 폐수의 난분해성 유기물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 오존수 생성기는,
상기 외부 본체의 내부에 배치되며, 원추형의 깔대기 형상을 가져 오존수를 배출하기 위한 배출부가 일측에 구비되는 내부 본체;
상기 오존수의 생성을 위한 오존을 상기 내부 본체로 유입시키기 위한 제1 유입부;
상기 오존수의 생성을 위한 상기 제1 유체를 상기 내부 본체로 유입시키기 위한 제2 유입부;
상기 오존수의 생성을 위한 상기 제2 유체를 상기 내부 본체로 유입시키기 위한 제3 유입부; 및
상기 배출부로부터 배출되는 상기 오존수와의 충돌을 통해 상기 오존수에 오존미세기포가 발생되도록 하는 제1 충돌판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 오존수 생성기는,
상기 제2 유입부와 상기 제3 유입부의 일측이 합쳐짐에 따라 형성되는 유체 유 유입경로상에 구비되어 상기 제1 유체 및/또는 상기 제2 유체와의 충돌을 통해 상기 제1 유체 및/또는 상기 제2 유체에 오존미세기포가 발생되도록 하는 제2 충돌판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 오존수 생성기는,
상기 오존 발생기로부터 발생되는 오존이 상기 제1 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되며, 상기 반응챔버로부터 제1 유체가 기설정된 유체 유량 이상으로 상기 제2 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되는 경우, 상기 오존과 제1 유체를 혼합하여 오존수를 생성하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 오존수 생성기는,
상기 오존 발생기로부터 발생되는 오존이 상기 제1 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되되, 상기 반응챔버로부터 제1 유체가 기설정된 유체 유량 미만으로 상기 제2 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되는 경우, 상기 제2 유체가 상기 제3 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되도록 하여 상기 오존, 제1 유체 및 제2 유체를 혼합하여 오존수를 생성하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 오존수 생성기는,
상기 오존 발생기로부터 발생되는 오존이 상기 제1 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되되, 상기 반응챔버에서 상기 제1 유체가 미생성되는 경우, 기설정된 유량 이상의 상기 제2 유체가 상기 제3 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되도록 하여 상기 오존과 제2 유체를 혼합하여 오존수를 생성하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 오존수 생성기는,
오존이 상기 오존 발생기로부터 미발생되거나 상기 제1 유입부를 따라 상기 내부 본체에 미유입되는 경우, 기설정된 유량 이상의 상기 제1, 2 유체가 상기 제2, 3 유입부를 따라 상기 내부 본체에 유입되도록 하여 상기 제1, 2 유체를 혼합하여 오존수를 생성하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 오존수 생성기는,
상기 제1, 2, 3 유입부의 개방 또는 폐쇄를 위한 개폐밸브가 상기 제1, 2, 3 유입부에 각각 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제2 유체는,
상기 제1 유체와 혼합되지 않으면서 오존이 포함되는 유체인 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 유기성 폐수는,
서로 다른 유입경로를 따라 상기 반응챔버로 유입되는 유기성의 제1 폐수와 제2 폐수의 혼합을 통해 생성되는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 전처리시스템은,
상기 오존 발생기로부터 배출된 후 유입경로를 따라 이동되는 오존의 유량을 측정하는 제1 오존 유량계;
상기 제1 오존 유량계가 측정한 오존의 유량을 출력하는 제1 오존 모니터;
상기 반응챔버로부터 배출되어 배출경로를 따라 이동되는 배오존의 유량을 측정하는 제2 오존 유량계;
상기 제2 오존 유량계가 측정한 배오존의 유량을 출력하는 제2 오존 모니터;
상기 바이패스경로를 따라 이동되는 오존 또는 상기 배출경로를 따라 이동되는 배오존을 분해하는 오존 분해기; 및
상기 펌프에 의해 상기 오존수 생성기로 유입되는 상기 제1, 2 유체의 유량을 측정하는 유체 유량계;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210002024A KR102477181B1 (ko) | 2021-01-07 | 2021-01-07 | 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210002024A KR102477181B1 (ko) | 2021-01-07 | 2021-01-07 | 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220099750A true KR20220099750A (ko) | 2022-07-14 |
| KR102477181B1 KR102477181B1 (ko) | 2022-12-14 |
Family
ID=82406933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210002024A KR102477181B1 (ko) | 2021-01-07 | 2021-01-07 | 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102477181B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024178852A1 (zh) * | 2023-03-01 | 2024-09-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 处理含硫有机废水的装置及方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10216751A (ja) * | 1997-02-07 | 1998-08-18 | Hitachi Ltd | 加圧式オゾン処理装置 |
| JP2004097992A (ja) * | 2002-09-11 | 2004-04-02 | Toshiba Corp | 紫外線併用オゾン促進酸化水処理装置およびオゾン促進酸化モジュール |
| KR100541573B1 (ko) | 2005-08-11 | 2006-01-10 | 주식회사두합크린텍 | 고도산화공정을 이용한 수처리 장치 및 그 수처리 방법 |
| KR102054625B1 (ko) | 2019-07-22 | 2019-12-31 | 주식회사 삼정이엔지 | 오폐수 처리 장치 |
| KR20200080938A (ko) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 한국건설기술연구원 | 오존가스를 병용한 자외선 수질 정화장치 |
-
2021
- 2021-01-07 KR KR1020210002024A patent/KR102477181B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10216751A (ja) * | 1997-02-07 | 1998-08-18 | Hitachi Ltd | 加圧式オゾン処理装置 |
| JP2004097992A (ja) * | 2002-09-11 | 2004-04-02 | Toshiba Corp | 紫外線併用オゾン促進酸化水処理装置およびオゾン促進酸化モジュール |
| KR100541573B1 (ko) | 2005-08-11 | 2006-01-10 | 주식회사두합크린텍 | 고도산화공정을 이용한 수처리 장치 및 그 수처리 방법 |
| KR20200080938A (ko) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 한국건설기술연구원 | 오존가스를 병용한 자외선 수질 정화장치 |
| KR102054625B1 (ko) | 2019-07-22 | 2019-12-31 | 주식회사 삼정이엔지 | 오폐수 처리 장치 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024178852A1 (zh) * | 2023-03-01 | 2024-09-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 处理含硫有机废水的装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102477181B1 (ko) | 2022-12-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12084360B2 (en) | UV-LED radiation photo reactor | |
| KR100979268B1 (ko) | 고효율 고도산화공정에 의한 수처리 장치 | |
| US7662293B2 (en) | Method and apparatus for liquid purification | |
| EP1900693A4 (en) | BALLAST WATER TREATMENT DEVICE | |
| KR101006780B1 (ko) | 고도산화법에 의한 오폐수 처리장치 | |
| KR102477181B1 (ko) | 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템 | |
| KR20180120452A (ko) | 플라즈마 오존 살균장치 | |
| KR102428355B1 (ko) | 고도산화기반의 수처리장치 | |
| JP4229363B2 (ja) | 水処理装置 | |
| CN101137583A (zh) | 液体处理方法 | |
| KR102461524B1 (ko) | 고성능 자외선 고도산화처리 장치 | |
| KR100348413B1 (ko) | 자외선 및 오존 발생 에이오피 챔버 및 이를 이용한수처리 장치 | |
| CN114620801B (zh) | 一种用于难降解污水处理的光催化回流增效氧化系统 | |
| KR200399286Y1 (ko) | 자외선과 미세기포를 이용한 살균장치 | |
| KR102423216B1 (ko) | 오존미세기포를 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템 | |
| KR100641065B1 (ko) | 자외선과 미세기포를 이용한 살균장치 | |
| KR102355078B1 (ko) | 오존과 자외선을 이용한 오염수처리 시스템 | |
| EP3166889B1 (en) | Hydrodynamically-enhanced uv photo-oxidation of contaminated liquids | |
| JP2002219474A (ja) | 光酸化反応装置 | |
| KR100522240B1 (ko) | 자외선 및 오존 발생장치, 그리고 이를 이용한 상수,중앙정수 및 우수처리시스템 | |
| CN220520269U (zh) | 全自动高效复合消毒水处理设备 | |
| CN214570902U (zh) | 一种基于双uv消毒技术的二次供水系统消毒装置 | |
| CN118062982B (zh) | 自来水多重杀菌消毒设备 | |
| CN213475666U (zh) | 一种处理污水的高级氧化系统 | |
| US11655174B2 (en) | System and method for treating contaminated water |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |