WO2015068989A1 - 초미세기포 발생장치 및 이를 갖는 수처리설비 - Google Patents

초미세기포 발생장치 및 이를 갖는 수처리설비 Download PDF

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김연길
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김동욱
강석환
김진호
김효식
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대웅이엔에스(주)
우광재
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Definitions

  • the present invention relates to a water treatment facility for purifying a variety of sewage water, and more particularly, to a ultra-fine bubble generator and a water treatment facility having the same to generate contaminated water by generating the ultra-micron bubble at normal pressure and supplying it into water. It is about.
  • Dissolved air flotation is a method of generating microbubbles by reducing the pressure in water with saturated air, and attaching microbubbles to contaminants in water to float and remove water contaminants to the surface.
  • Dissolved air flotation methods include vacuum flotation, micro-flotation, and pressure flotation.
  • the vacuum flotation method is a method of introducing saturated air with air at atmospheric pressure into a floating tank in a vacuum state to release saturated air as microbubbles.
  • the micro-flotation method injects air into the deepest point of the inflow in the downward direction to partially saturate it under the influence of hydrostatic pressure, and when the inflow rises in the upward direction, the hydrostatic pressure decreases to release some of the saturated air into the microbubbles.
  • Pressurized flotation is the most widely used dissolved air flotation method, sometimes referred to as dissolved air flotation.
  • the pressure flotation method air is saturated in water under pressurized pressure and released into microbubbles upon reduction to atmospheric pressure by an outlet device.
  • the dissolved air flotation method can be additionally installed and used without making a big change in the existing treatment facility, and it has the advantage of obtaining a stable and high efficiency treatment for removing total phosphorus (TP) as well as water pollutants.
  • TP total phosphorus
  • a high pressure such as a pressurized pump, an air compressor, a pressurized mixing tank, and a high pressure pipe is used.
  • the disadvantage is that facilities are required.
  • the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to omit a high-pressure device, such as a pressurized pump, air compressor, high pressure piping used to generate conventional pressurized dissolved air, By generating microbubbles at atmospheric pressure and supplying them to the water, there is provided an ultra-miniature bubble generator and a water treatment facility having the same, which have low operational risk and low initial facility cost and required power cost.
  • a high-pressure device such as a pressurized pump, air compressor, high pressure piping used to generate conventional pressurized dissolved air
  • Ultra-mini strength gun generator for achieving the above object is provided, the inlet space is provided with the inlet water is introduced therein is connected to the inlet space so that water can be introduced into the inlet space on the outer surface
  • the separation apparatus includes an injection head coupled to the case and having a discharge port connected to the connection flow path for injecting a water-air mixed fluid flowing along the connection flow path to the outside of the case, and in front of the discharge port of the injection head.
  • the jetting head and the jetting plate to be spaced apart from the discharge port in order to inject the ultra-fine foam and water generated while impinging the collision plate after the water-air mixed fluid is discharged from the discharge port to the outside of the injection head. It has an injection hole provided between the collision plates.
  • the ultra-miniature bubble generator according to one aspect of the present invention further includes an air diffuser installed in the inlet space to be connected to the air supply pipe to supply the air supplied through the air supply pipe to the inlet space in the form of micro bubbles. can do.
  • a bulge having a spherical guide curved surface for guiding the water-air mixed fluid discharged through the discharge hole toward the injection hole may be provided at the center of the impingement plate to protrude toward the discharge hole.
  • the ultra-mini-foam generating device may further include a gap adjusting bolt for coupling the collision plate to the injection head so that the gap with the injection head can be adjusted.
  • an ultra-miniature gun generator provides an inlet space into which water is introduced and is connected to the inlet space so that water is introduced into the inlet space on an outer surface thereof.
  • the dispersing apparatus includes an injection tube coupled to the case and having an injection passage connected to the connection passage to inject the water-air mixed fluid flowing along the connection passage to the outside of the case, and at the end of the injection tube.
  • a diffusion tube provided in a form of gradually increasing width in a direction away from the injection tube, the end of which is open in a direction parallel to the injection passage, and a plurality of inner collision vanes spaced apart from an inner surface of the injection tube;
  • a nut member coupled to the plurality of inner collision vanes and disposed in the middle of the injection passage, a screw shaft screwed to the nut member, and coupled to an end of the screw shaft to be spaced apart from the diffusion tube in front of the diffusion tube.
  • For injecting the micro-sex intensity Po and water as the external diffusion tube has an ejection port that is provided between the diffuser tube of the diffusion tube circumference and the jet plate.
  • the dispersion apparatus includes a guide cover covering the diffusion pipe and the dispersion plate and having an outlet opening at a distal end thereof in a direction parallel to the injection passage, and the guide to collide with the ultra-fine foam sprayed through the injection hole. It may further include a plurality of outer impact vanes spaced apart from the outlet of the cover.
  • a water treatment facility for achieving the above object is, by treating the contaminants such as organic matter, nitrogen, phosphorus, etc. in the waste water biologically and the condensate in the waste water passing through the reaction tank by treatment
  • a flocculation tank for cleaning a flotation tank having an ultra-miniature bubble generator installed therein for treating the wastewater that has passed through the flocculation tank with a dissolved air flotation method, and a flotation tank installed in the flotation tank to remove scum generated in the flotation tank.
  • a sludge storage tank for collecting and treating sludge produced in the reaction tank, the flocculation tank, and the flotation tank.
  • the ultra-mini strength gun generator is provided with an inlet space in which water is introduced therein, a case having a suction hole connected to the inlet space so that water can be introduced into the inlet space on the outer surface, and air to the inlet space.
  • An air supply pipe connected to the case for supply, and a water pump installed inside the case for mixing the water and the air introduced into the inlet space to form a water-air mixed fluid and pumping the water-air mixed fluid at high speed.
  • a connection channel provided inside the case to be connected to the water pump to guide the water-air mixed fluid pumped at a high speed from the water pump.
  • the dispersing apparatus includes an injection head coupled to the case and having a discharge port connected to the connection channel for injecting a water-air mixed fluid flowing along the connection channel to the outside of the case, and in front of the injection hole of the injection head.
  • the jetting head and the jetting head to be spaced apart from the jetting port, and to inject the ultra-miniature foam and water generated while colliding with the impingement plate after the water-air mixed fluid is discharged from the discharge port, to the outside of the jetting head and the It has an injection hole provided between the collision plates.
  • Water treatment facilities for achieving the above object, the condensation of the contaminants in the waste water passing through the reaction tank and the reaction tank for biological treatment of contaminants such as organic matter, nitrogen, phosphorus in the waste water is treated
  • a flocculation tank for cleaning a flotation tank having an ultra-miniature bubble generator installed therein for treating the wastewater that has passed through the flocculation tank with a dissolved air flotation method, and a flotation tank installed in the flotation tank to remove scum generated in the flotation tank.
  • a sludge storage tank for collecting and treating sludge produced in the reaction tank, the flocculation tank, and the flotation tank.
  • the ultra-mini strength gun generator is provided with an inlet space in which water is introduced therein, a case having a suction hole connected to the inlet space so that water can be introduced into the inlet space on the outer surface, and air to the inlet space.
  • An air supply pipe connected to the case for supply, and a water pump installed inside the case for mixing the water and the air introduced into the inlet space to form a water-air mixed fluid and pumping the water-air mixed fluid at high speed.
  • a connection channel provided inside the case to be connected to the water pump to guide the water-air mixed fluid pumped at a high speed from the water pump.
  • the dispersing apparatus includes an injection tube coupled to the case and having an injection passage connected to the connection passage to inject the water-air mixed fluid flowing along the connection passage to the outside of the case, and at the end of the injection tube.
  • a diffusion tube provided in a form of gradually increasing width in a direction away from the injection tube, the end of which is open in a direction parallel to the injection passage, and a plurality of inner collision vanes spaced apart from an inner surface of the injection tube;
  • a nut member coupled to the plurality of inner collision vanes and disposed in the middle of the injection passage, a screw shaft screwed to the nut member, and coupled to an end of the screw shaft to be spaced apart from the diffusion tube in front of the diffusion tube.
  • For injecting the micro-sex intensity Po and water as the external diffusion tube has an ejection port that is provided between the diffuser tube of the diffusion tube circumference and the jet plate.
  • the ultra-mini strength gun generator according to the present invention has a simple and compact structure in which a water pump and a dispersion device are installed in one case, and are easy to install in water. And, compared to the conventional dissolved air generator, it can generate ultra-fine air bubbles at atmospheric pressure and supply them to the water without high pressure devices such as pressurized pumps, air compressors, and high-pressure pipes, resulting in low risk of operation, low initial facility cost, and low power cost. Even novice users without specialized knowledge can be easily installed and used without great difficulty.
  • the ultra-mini-foam generation device by supplying air to the inlet space of the inside of the case in the form of fine bubbles by using an air diffuser, it is possible to mix the air more uniformly and efficiently in the water.
  • the ultra-mini-foam generator according to the present invention is generated by changing the flow rate of the air flowing into the inlet space inside the case through the air supply pipe, the impeller rotation speed of the water pump, the injection port height of the dispersion device, etc. You can control the size and distribution form of.
  • FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a water treatment facility according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 shows the ultra-miniature foam generating device of the water treatment plant according to an embodiment of the present invention by cutting the housing.
  • FIG. 3 is a side cross-sectional view illustrating a dispersion device of the ultra-miniature cloth generator shown in FIG. 2.
  • Figure 4 is a side cross-sectional view showing another embodiment of the dispersing apparatus provided in the ultra-miniature cloth generator according to the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view of the dispersion apparatus shown in FIG. 4.
  • FIG. 5 is a plan view of the dispersion apparatus shown in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 4.
  • Figure 1 is a schematic view showing a water treatment plant according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a cutting device showing the ultra-miniature bubble generator of the water treatment plant according to an embodiment of the present invention.
  • the water treatment facility 10 includes a reaction tank 12 and a reaction tank 12 for biologically treating contaminants such as organic matter, nitrogen, and phosphorus in sewage water.
  • a coagulation tank 20 for coagulating and treating contaminants in the wastewater passed therethrough, and an ultra-fine bubble generator 40 is installed therein for treating the wastewater passing through the coagulation tank 20 by the dissolved air flotation method.
  • a sludge storage tank 78 for collecting and treating sludge is included.
  • the ultra-micro-foam generator 40 can generate the ultra-mini-foam at normal pressure without supplying a high-pressure device such as a pressurized pump, air compressor, high-pressure pipe compared to the apparatus for generating the pressurized dissolved air of the prior art can be supplied into the water. .
  • Reactor 12 is for biologically treating organic matter, nitrogen, phosphorus, etc. in sewage water, and wastewater such as suspended solids (SS) or organic matter through the action of microorganisms such as bacteria and protozoa whose nutrients are organic matter in sewage water.
  • the contaminants in the water are removed and replaced with sludge which is easy to settle.
  • the reactor 12 is provided with a stirring device 14 for stirring the wastewater.
  • the sludge precipitated in the reaction tank 12 is transferred to the sludge storage tank 78 through the transfer pipe 16, and the wastewater passed through the reaction tank 12 flows to the coagulation tank 20.
  • a valve 18 is installed in the transfer pipe 16 connected to the reactor 12.
  • the coagulation tank 20 is for coagulating and treating contaminants in the sewage water, and the coagulation tank 20 may be supplied with a coagulant and a neutralizing agent.
  • the flocculant is for flocculating the phosphorus contained in the wastewater
  • the neutralizing agent is for controlling the pH concentration of the wastewater.
  • a stirring device 14 for agitating the wastewater is installed, and the precipitate precipitated in the coagulation tank 20 is discharged to the sludge storage tank 78 through the transfer pipe 22.
  • a valve 18 is installed in the transfer pipe 22 connected to the coagulation tank 20.
  • the wastewater passing through the flocculation tank 20 is transferred to the flotation tank 26 through the transfer pipe 24, and is treated by the dissolved air flotation method in the flotation tank 26.
  • the transfer pipe 24 for moving the wastewater between the coagulation tank 20 and the floating tank 26 is provided with a valve 18 for controlling the flow of the wastewater.
  • the ultra-micro-foaming generation zone 28 partitioned by the partition 27 is provided, and the ultra-mini-foaming generation device 40 is installed in the ultra-mini-foaming generation zone 28.
  • the wastewater that has passed through the coagulation tank 20 is introduced into the ultra-microporous bubble generating zone 28, and the contaminant particles in the wastewater in the ultra-fine bubble-producing zone 28 are generated by the ultra-fine bubble-producing device 40. In combination to rise to the surface.
  • the scum remover 30 is installed in the flotation tank 26 to remove the contaminated particles floating in combination with the ultra-fine cloth gun in the flotation tank 26.
  • the scum remover 30 has a structure that discharges the contaminants floating on the water surface to the scum collection chamber 34 while the blade 32 coupled to the crawler belt 31 continuously moves.
  • the specific structure of the scum remover 30 is not limited to that shown, and may be changed to various other structures capable of removing contaminants floating on the water surface.
  • the contaminants introduced into the scum collection chamber 34 and the sludge settled in the flotation tank 26 are discharged to the sludge storage tank 78 through the transfer pipe 36.
  • the valve 18 is installed in the transfer pipe 38 connected to the flotation tank 26 to control the sludge discharge from the flotation tank 26.
  • the wastewater passing through the floating tank 26 is introduced into the aeration tank 76 through the transfer pipe 39.
  • the aeration tank 76 is for aerobic treatment of contaminants in the sewage water, and the aeration tank 76 may be provided with an air diffuser for supplying air into the waste water as in a conventional aeration tank.
  • the ultra-miniature gun generator 40 includes an outer housing 41 having an opening 42, an inlet space 44 accommodated inside the outer housing 41, and an inside thereof. ), A water pump 46 embedded in the case 43, and an air supply pipe 53 connected to the case 43 to supply air to the inflow space 44 of the case 43. And a dispersing device 57 coupled to the case 43 for injecting the air contained in the water flowing at high speed by the water pump 46 to the outside of the case 43 in the form of ultra-miniature foam.
  • the ultra-mini-foam generator 40 is installed in the water in a state in which the water pump 46 and the dispersing device 57 are coupled to one case 43.
  • the water pump 46 operates by receiving power from the power supply 52 installed on the ground through the power supply line 51, and the air supply pipe 53 is connected to the air pump 54 installed on the ground.
  • the case 43 is provided with an inflow space 44 through which water and air are introduced therein, and is connected to an inflow space 44 on the outer surface of the case 43 so that water can flow into the inflow space 44.
  • a plurality of suction holes 45 are formed.
  • the water pump 46 is built in the case 43.
  • the water pump 46 includes a motor 47 and an impeller 48 that is rotated by the motor 47.
  • the water pump 46 is connected to the inlet guide member 49 installed below the impeller 48 in the inlet space 44. When the impeller 48 rotates at a high speed, the inlet port 50 of the inlet guide member 49 is provided. Water is sucked through).
  • an air diffuser 55 is connected to the air supply pipe 53 to supply air into the inflow space 44.
  • the air pump 54 When the air pump 54 is operated, outside air is supplied to the air diffuser 55 through the air supply pipe 53, and the air pump 54 is supplied to the inlet space 44 in the form of fine bubbles from the air diffuser 55. Therefore, when the impeller 48 of the water pump 46 rotates at a high speed, the air supplied into the water through the air diffuser 55 is violently hit with water by the impeller 48 and is split into finer bubbles. A water-air mixture fluid with mixed water is produced. In addition, the water-air mixed fluid flows toward the dispersing device 57 at high speed through the connection flow path 56 provided in the case 43 by the pumping action of the water pump 46.
  • the air diffuser 55 for supplying air to the inlet space 44 may be omitted.
  • the end of the air supply pipe 53 is located inside the inlet space 44, and the open end of the air supply pipe 53 is opened. Air may be introduced into the inlet space (44) through.
  • the air supplied through the air supply pipe 53 is supplied to the inlet space 44 in the form of microbubbles using the air diffuser 55, the air is more uniformly and efficiently by the rotation of the impeller 48. It is possible to mix, increase the amount of ultra-micro bubbles produced from the water-air mixture fluid, there is an effect that can make the size of the ultra-micro bubbles more fine.
  • the impeller 48 provided in the water pump 46 is preferably a cutter type that can finely grind the contaminants that may be present in the water.
  • the water pump 46 may include an RPM inverter for adjusting the rotational force of the motor 47, and by changing the rotational force of the impeller 48 through the RPM inverter, the intake amount of air, the intake amount of water, the water-air mixed fluid The amount of the feed, the size of the ultra-fine force gun sprayed through the dispersion device 57 can be adjusted.
  • the inflow of air causes cavitation inside the pump to lose the suction power of the liquid.
  • the water pump 46 provided in the ultra-mini-foam generating device 40 according to the present invention is submerged in water and placed in a positive pressure (+ pressure) atmosphere, and does not have a suction head, even for a certain amount of air flow, the general liquid It is less affected by cavitation than pump.
  • the water-air mixed fluid which is produced while the air is mixed in the water by the high speed rotation of the impeller 48, is supplied to the dispersing device 57 through the connection channel 56 provided in the case 43.
  • the dispersing device 57 is coupled to the case 43 for injecting the water-air mixed fluid flowing along the connection passage 56 to the outside of the case 43.
  • the dispersing device 57 includes an injection pipe 58 having an injection flow path 59 connected to a connection flow path 56 inside the case 43, an injection head 60 coupled to an end of the injection pipe 58. And an impingement plate 63 coupled to the injection head 60.
  • the injection head 60 is disposed outside the outer housing 41 and has a discharge port 61 connected to the injection passage 59.
  • the water-air mixed fluid flowing along the injection passage 59 is discharged through the discharge port 61 of the injection head 60, and the water-air mixed fluid discharged at high speed through the discharge port 61 is the discharge port 61.
  • the impingement plate 63 disposed in front of the injection head 60 is injected into the wastewater through the injection port 62 provided between the injection head 60 and the impingement plate 63 around the injection head (60).
  • the ridge 64 has a spherical guide curved surface 65, and the water-air mixed fluid discharged at a high speed from the discharge port 61 has a circumference of the spray head 60 along the guide curved surface 65. It spreads evenly toward you.
  • the microbubbles contained in the water-air mixed fluid become more finely in various sizes from millimeter to nanometer.
  • the split, so split ultra-miniature gun is introduced into the sewage water in the flotation tank 26 through the injection port 62.
  • the ultra-micron cloth injected into the sewage water is attached to the water contaminants in the sewage water to float the water contaminants to the surface, and the injured water contaminants are removed to the scum collection room 34 by the scum remover 30.
  • the size or dispersion of the ultra-mini-foam gun generated from the ultra-mini-foam generator 40 according to the present invention is the flow rate of the air flowing into the inlet space 44 through the air supply pipe 53, the impeller of the water pump 46 (48) It can be adjusted according to the rotational speed, the height of the injection port 62.
  • the height of the injection port 62 can be adjusted by moving the impingement plate 63 to change the distance between the injection head 60 and the impingement plate 63.
  • the impingement plate 63 is coupled to the injection head 60 by means of a spacing bolt 67.
  • the space adjusting bolt 67 is provided with a screw shaft 68 screwed into the screw hole 66 formed in the collision plate 63 and a head provided at one end protruding from the collision plate 63 of the screw shaft 68. 69 and a shaft connecting member 70 provided at the other end of the screw shaft 68.
  • the shaft connecting member 70 is rotatably coupled to the injection head 60, the small diameter portion 71 connected to the other end of the screw shaft 68, and the large diameter portion coupled to the end of the small diameter portion 71. 72).
  • the small diameter portion 71 is rotatably inserted into the connection hole 73 formed in the injection head 60, and the large diameter portion 72 is provided in the accommodation chamber 74 provided in the injection head 60 so as to be connected to the connection hole 73. Is rotatably accommodated.
  • the width of the large diameter portion 72 is larger than the width of the connecting hole 73 so that the large diameter portion 72 cannot escape from the storage chamber 74 through the connecting hole 73.
  • the end of the head 69 may be provided with a tool groove into which a tool for user manipulation may be fitted, or an uneven portion may be provided at an outer circumference of the head 69 to increase frictional force.
  • the shaft connecting member 70 is idle in the state coupled to the injection head 60, the screw shaft 68 Is rotated in a screwed state with the impingement plate (63).
  • the height of the injection hole 62 may vary as the collision plate 63 approaches the injection head 60 or moves away from the injection head 60 by the screw motion between the collision plate 63 and the screw shaft 68. Can be adjusted.
  • the impingement plate 63 is shown as coupled to the injection head 60 by a pair of spacing bolts 67 in the drawing, the number of installation of the spacing bolts 67 may be variously changed. And the specific structure of the collision plate 63, the specific structure of the space adjusting bolt 67, the coupling structure of the space adjusting bolt 67 and the injection head 60, the space adjusting bolt 67 and the collision plate 63 The bonding structure can be changed to various other structures.
  • the ultra-miniature gun generator 40 has a simple and compact structure in which the water pump 46 and the dispersing device 57 are installed in one case 43, and are installed in water. Easy to do And, compared to the conventional dissolved air generator, it can generate ultra-fine air bubbles at atmospheric pressure and supply them to the water without high pressure devices such as pressurized pumps, air compressors, and high-pressure pipes, resulting in low risk of operation, low initial facility cost, and low power cost. Even novice users without specialized knowledge can be easily installed and used without great difficulty.
  • the ultra-mini-foam generation device 40 supplies air to the inflow space 44 inside the case 43 in the form of fine bubbles by using the air diffuser 55, thereby providing more uniform air in the water. Can be mixed efficiently.
  • the ultra-miniature gun generator 40 is the flow rate of air flowing into the inlet space 44 inside the case 43 through the air supply pipe 53, or the impeller 48 of the water pump 46
  • the rotational speed, the height of the injection port 62 of the dispersing device 57, and the like it is possible to variously adjust the size and dispersion form of the ultra-mini strength cloth generated.
  • Figure 4 is a side cross-sectional view showing another embodiment of the dispersing apparatus provided in the ultra-miniature cloth generator according to the present invention
  • Figure 5 is a plan view showing the dispersing apparatus shown in Figure 4
  • Figure 6 is a I It is sectional drawing taken along line I.
  • the dispersing apparatus 80 illustrated in FIGS. 4 to 6 has an injection passage 59 connected to the connection passage 56 of the case 43, and is coupled to the case 43, and an injection tube 58.
  • the injection passage 81 coupled to the diffusion tube 81 coupled to the 58, the plurality of inner collision vanes 83 spaced apart from the inner surface of the injection tube 58, and the plurality of inner collision vanes 83.
  • a nut member 84 disposed in the middle, a screw shaft 86 screwed to the nut member 84, and a dispersion plate 87 coupled to the end of the screw shaft 86 so as to face the diffuser tube 81.
  • the diffusion tube 81 is provided at the end of the injection tube 58 in a form in which the width gradually increases in a direction away from the injection tube 58.
  • the end of the diffusion tube 81 is opened in a direction parallel to the injection passage (59).
  • the plurality of inner collision vanes 83 are spaced apart from each other at regular angular intervals on the inner surface of the injection pipe 58 and are disposed in a radial shape in the injection flow path 59.
  • the water-air mixed fluid flowing at high speed along the injection passage 59 strikes a plurality of inner collision vanes 83, and the air contained therein is split into ultra-fine bubbles and the ultra-fine bubbles are diffused together with water. And is discharged to the outside of the diffusion tube 81 through a gap provided between the dispersion plate 87.
  • the nut member 84 is coupled to the middle of the plurality of inner collision vanes 83, and the nut member 84 is supported by the plurality of inner collision vanes 83 and sprayed. It is arranged in the middle of the flow path 59.
  • the screw hole 85 is provided in the center of the nut member 84, and the screw shaft 86 is screwed to this screw hole 85.
  • Dispersion plate 87 is coupled to the end of the screw shaft 86, the distribution plate 87 is disposed to face the diffusion tube 81 in front of the diffusion tube (81).
  • the dispersion plate 87 is spaced apart from the diffusion tube 81 in front of the diffusion tube 81, and the first guide curved surface 82 inside the diffusion tube 81 and the second guide curved surface outside the dispersion plate 87 ( Between the 88 is formed a jet stream forming wood (89) through which the water-air mixed fluid flows, and connected to the jet stream forming tree (89) around the edge of the dispersion plate 87 and the edge of the diffusion tube 81
  • the injection hole 90 is provided.
  • the jet stream forming tree 89 has a shape in which the height thereof gradually decreases toward the injection hole 90.
  • the jet stream forming tree 89 When the water-air mixed fluid that flows along the injection passage 59 and collides with the plurality of inner collision vanes 83 passes through the jet stream forming tree 89, the jet stream forming tree 89 generates turbulence and jet streams. Is formed, and the air contained in the water-air mixture fluid in this flow is once again split into an ultra-fine foam and injected through the injection hole (90).
  • the ultra-fine force gun sprayed through the injection hole 90 is introduced into the wastewater in the floating tank 26 through the discharge port 92 provided in the guide cover 91.
  • a guide inclined surface 93 inclined toward the outlet 92 is provided on the inner circumferential surface of the guide cover 91 so that the ultra-fine cloth and water injected through the injection hole 90 are directed toward the outlet 92 along the guide inclined surface 93. It can flow smoothly.
  • the ultra-fine strength cannon injected into the sewage water is induced by injecting the ultra-low intensity gun radially spreading around the edge of the dispersion plate 87 in the longitudinal direction of the injection tube 58.
  • the flow can be made more turbulent, thereby increasing the adhesion efficiency between the micro-foams and the water contaminants in the sewage and the flotation efficiency of the water contaminants.
  • a plurality of outer impact vanes 94 are radially disposed at an angular interval in the outlet 92 and are contained in the water-air mixed fluid discharged through the outlet 92.
  • the air hits a plurality of outer impact vanes 94 once again, splits into ultra-miniature guns, and is introduced into the sewage water in the floating tank 26. Therefore, when the plurality of outer collision vanes 94 are provided, the size of the ultra-micro-foamed cloth contained in the water can be further refined, and the dispersion efficiency of the ultra-mini-foamed cloth can be improved.
  • each of the plurality of outer impact vanes 94 is coupled to an inner surface of the guide cover 91, and the other end of each of the plurality of outer impact vanes 94 is disposed at the center of the guide cover 91. ) Is combined.
  • a through hole 96 is provided inside the vane support member 95.
  • the size or dispersion shape of the ultra-mini strength gun generated while passing through the dispersing device 80 may be adjusted by changing the height of the injection hole 90, that is, changing the gap between the diffusion tube 81 and the dispersion plate 87. Since the screw shaft 86 to which the distribution plate 87 is coupled is screwed to the nut member 84 located inside the injection tube 58, when the screw shaft 86 is rotated, the distribution plate 87 is rotated. It is possible to move in parallel with the direction of forming the opening portion 58, so that the gap between the diffusion tube 81 and the dispersion plate 87 can be adjusted.
  • the operation protrusion 97 protrudes from the outer surface of the dispersion plate 87.
  • the manipulation protrusion 97 is exposed to the outside through the through hole 96 of the vane support member 95.
  • the dispersion plate 87 moves by the screw motion between the screw shaft 86 and the nut member 84 to become close to the diffusion tube 81 or to the diffusion tube ( 81) away.
  • the height of the jet stream forming tree 89 and the injection port 90 decreases as the dispersion plate 87 approaches the diffusion tube 81, and the jet stream formation when the distribution plate 87 moves away from the diffusion tube 81
  • the height of the neck 89 and the nozzle 90 is increased.

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Abstract

본 발명은 상압에서 초미세기포를 발생하여 수중으로 공급함으로써 오염수를 정화할 수 있는 초미세기포 발생장치 및 이를 이용한 수처리설비에 관한 것이다. 본 발명에 의한 초미세기포 발생장치는, 유입공간과 흡입구멍이 형성된 케이스와, 유입공간으로 공기를 공급하기 위한 공기 공급관과, 물과 공기를 혼합하여 만든 물-공기 혼합유체를 펌핑하기 위해 케이스 내부에 설치되는 물 펌프와, 분산장치를 포함한다. 분상장치는, 케이스 내부의 연결유로를 따라 유동하는 물-공기 혼합유체를 케이스 외부로 분사하기 위해 연결유로와 연결되는 토출구를 갖는 분사 헤드와, 분사 헤드의 토출구 전방에 토출구로부터 이격되도록 설치되는 충돌판과, 물-공기 혼합유체가 토출구로부터 토출된 후 충돌판에 충돌하면서 생성되는 초미세기포와 물을 분사 헤드 외부로 분사하기 위해 분사 헤드와 충돌판 사이에 구비되는 분사구를 갖는다.

Description

초미세기포 발생장치 및 이를 갖는 수처리설비
본 발명은 다양한 하폐수를 정화 처리하기 위한 수처리설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상압에서 초미세기포를 발생하여 수중으로 공급함으로써 오염수를 정화할 수 있는 초미세기포 발생장치 및 이를 갖는 수처리설비에 관한 것이다.
지속되는 산업화와 도시화로 환경오염은 날로 심각해지고 있으며, 배출되는 하수, 폐수, 오수(이하 '하폐수'라 한다)의 형상 또한 매우 다양해지고 있으며, 이의 처리를 위한 시설 역시 고도화되고 처리비용도 증가되고 있는 실정이다. 또한 완전히 처리되지 않은 하폐수 중의 수질오염물질이 하천이나 호소(湖沼)를 비롯한 기타 상수원에 유입됨에 따라 효율적인 수질관리에 많은 문제점을 발생시키고 있다.
현재 정수 및 하폐수 처리기술로는 침전, 여과, 약품응집, 산화처리, 용존공기부상법(dissolved air flotat-ion: DAF) 등의 물리화학적인 방법과, 활성슬러지가 저류된 생물반응조 내에서 미생물의 대사과정을 극대화하여 각종 오염물질을 제거하는 생물학적 처리방법이 있는데, 상기 생물학적 처리방법은 주로 하폐수처리공정에 이용되고 있다.
물리화학적인 고도수처리공정 중 수질 오염입자의 표면에 압력변화에 의해 생성된 초미세기포를 부착/부상시켜 수질 오염입자를 간편하게 제거할 수 있는 방법으로 용존공기부상법이 있다. 용존공기부상법은 포화된 공기를 가진 물에 압력을 감소시킴으로써 미세기포를 생성시키고, 미세기포를 수중의 오염입자에 부착시켜 수질 오염입자를 수면으로 부상시켜 제거하는 방법이다.
용존공기부상법으로는 진공부상법(vacuum flotation), 미세부상법(micro-flotation), 가압부상법(pressure flotation)이 있다. 진공부상법은 대기압에서 공기와 함께 포화된 유입수를 진공상태의 부상조에 유입시켜 포화된 공기를 미세기포로 방출하는 방법이다. 미세부상법은 유입수의 하향 방향의 가장 깊은 지점에 공기를 주입하여 정수압의 영향으로 부분적으로 포화시키며, 상향 방향으로 유입수가 상승될 때 정수압은 감소함으로써 포화된 공기의 일부를 미세기포로 방출하는 방법이다. 가압부상법은 현재 가장 광범위하게 사용되는 용존공기부상법으로 용존공기부상법으로 대변되기도 한다. 가압부상법에서 공기는 가압되는 압력하에서 물속에 포화되고 유출장치에 의해 대기압으로 환원 시 미세기포로 방출된다.
용존공기부상법은 기존 처리시설 설비에 큰 변화를 주지 않고 부가적으로 설치하여 사용할 수 있으며, 수질 오염입자뿐만 아니라 총인(T-P) 제거에도 안정적이고 높은 효율의 처리효과를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 그러나 가압부상의 원동력으로 사용되는 초미세기포를 발생시키는 방법에 있어서, 3~7kgf/cm2 범위의 가압된 용존공기를 사용하기 위해서는 가압펌프, 공기압축기, 가압 믹싱탱크, 및 고압배관 등의 고압시설이 요구된다는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 것과 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 종래의 가압된 용존공기를 발생하기 위해 사용되던 가압펌프, 공기압축기, 고압배관 등의 고압 장치를 생략하고, 상압에서 미세기포를 발생하여 수중으로 공급함으로써 운전 위험성이 낮고, 초기시설비 및 소요동력비가 저렴한 초미세기포 발생장치 및 이를 갖는 수처리설비를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 초미세기포 발생장치는, 내부에 물이 유입되는 유입공간이 마련되고 외면에 상기 유입공간으로 물이 유입될 수 있도록 상기 유입공간과 연결되는 흡입구멍이 형성된 케이스와, 상기 유입공간으로 공기를 공급하기 위해 상기 케이스에 연결되는 공기 공급관과, 상기 유입공간으로 유입된 물과 공기를 혼합하여 물-공기 혼합유체를 만들고 물-공기 혼합유체를 고속으로 펌핑하기 위해 상기 케이스 내부에 설치되는 물 펌프와, 상기 물 펌프에서 고속으로 펌핑되는 물-공기 혼합유체를 가이드하기 위해 상기 물 펌프와 연결되도록 상기 케이스 내부에 마련되는 연결유로와, 분산장치를 포함한다. 상기 분상장치는, 상기 연결유로를 따라 유동하는 물-공기 혼합유체를 상기 케이스 외부로 분사하기 위해 상기 연결유로와 연결되는 토출구를 갖고 상기 케이스에 결합되는 분사 헤드와, 상기 분사 헤드의 상기 토출구 전방에 상기 토출구로부터 이격되도록 설치되는 충돌판과, 물-공기 혼합유체가 상기 토출구로부터 토출된 후 상기 충돌판에 충돌하면서 생성되는 초미세기포와 물을 상기 분사 헤드 외부로 분사하기 위해 상기 분사 헤드와 상기 충돌판 사이에 구비되는 분사구를 갖는다.
본 발명의 일측면에 따른 초미세기포 발생장치는 상기 공기 공급관을 통해 공급되는 공기를 미세기포 형태로 상기 유입공간으로 공급하기 위해 상기 공기 공급관과 연결되도록 상기 유입공간에 설치되는 산기장치를 더 포함할 수 있다.
상기 충돌판의 중앙에는 상기 토출구를 통해 토출되는 물-공기 혼합유체를 상기 분사구 쪽으로 가이드하기 위한 구면(球面)형의 가이드 곡면이 마련된 융기부가 상기 토출구 쪽으로 돌출 구비될 수 있다.
본 발명의 일측면에 따른 초미세기포 발생장치는 상기 충돌판을 상기 분사 헤드와의 간격이 조절될 수 있도록 상기 분사 헤드에 결합하는 간격조절 볼트를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 초미세기포 발생장치는, 내부에 물이 유입되는 유입공간이 마련되고 외면에 상기 유입공간으로 물이 유입될 수 있도록 상기 유입공간과 연결되는 흡입구멍이 형성된 케이스와, 상기 유입공간으로 공기를 공급하기 위해 상기 케이스에 연결되는 공기 공급관과, 상기 유입공간으로 유입된 물과 공기를 혼합하여 물-공기 혼합유체를 만들고 물-공기 혼합유체를 고속으로 펌핑하기 위해 상기 케이스 내부에 설치되는 물 펌프와, 상기 물 펌프에서 고속으로 펌핑되는 물-공기 혼합유체를 가이드하기 위해 상기 물 펌프와 연결되도록 상기 케이스 내부에 마련되는 연결유로와, 분산장치를 포함한다. 상기 분산장치는, 상기 연결유로를 따라 유동하는 물-공기 혼합유체를 상기 케이스 외부로 분사하기 위해 상기 연결유로와 연결되는 분사유로를 갖고 상기 케이스에 결합되는 분사관과, 상기 분사관의 끝단에 상기 분사관에서 멀어지는 방향으로 점진적으로 폭이 증가하는 형태로 마련되고 그 끝단이 상기 분사유로와 평행한 방향으로 개방되는 확산관과, 상기 분사관의 내면에 이격 결합되는 복수의 내측 충돌 베인과, 상기 복수의 내측 충돌 베인과 결합되어 상기 분사유로 중간에 배치되는 너트부재와, 상기 너트부재에 나사 결합되는 스크류 축과, 상기 스크류 축의 끝단에 결합되어 상기 확산관의 전방에 상기 확산관과 이격되도록 배치되는 분산판과, 상기 분사유로를 따라 유동하는 물-공기 혼합유체가 상기 복수의 내측 충돌 베인에 충돌하면서 생성되는 초미세기포와 물을 상기 확산관 외부로 분사하기 위해 상기 확산관 둘레의 상기 확산관과 상기 분사판 사이에 마련되는 분사구를 갖는다.
상기 분산장치는 상기 확산관과 상기 분산판을 덮고 그 끝단에 상기 분사유로와 평행한 방향으로 개방된 배출구가 마련된 가이드 커버와, 상기 분사구를 통해 분사되는 초미세기포와 물이 충돌할 수 있도록 상기 가이드 커버의 배출구에 이격 배치되는 복수의 외측 충돌 베인을 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 수처리설비는, 하폐수 중의 유기물, 질소, 인 등의 오염물질을 생물학적으로 처리하기 위한 반응조와, 상기 반응조를 통과한 하폐수 중의 오염물질을 응집시켜 처리하기 위한 응집조와, 상기 응집조를 통과한 하폐수를 용존공기부상법으로 처리하기 위해 그 내부에 초미세기포 발생장치가 설치되는 부상조와, 상기 부상조에서 발생하는 스컴을 제거하기 위해 상기 부상조에 설치되는 스컴 제거기와, 상기 반응조와 상기 응집조 및 상기 부상조에서 생성되는 슬러지를 수거하여 처리하기 위한 슬러지 저류조를 포함한다. 상기 초미세기포 발생장치는, 내부에 물이 유입되는 유입공간이 마련되고 외면에 상기 유입공간으로 물이 유입될 수 있도록 상기 유입공간과 연결되는 흡입구멍이 형성된 케이스와, 상기 유입공간으로 공기를 공급하기 위해 상기 케이스에 연결되는 공기 공급관과, 상기 유입공간으로 유입된 물과 공기를 혼합하여 물-공기 혼합유체를 만들고 물-공기 혼합유체를 고속으로 펌핑하기 위해 상기 케이스 내부에 설치되는 물 펌프와, 상기 물 펌프에서 고속으로 펌핑되는 물-공기 혼합유체를 가이드하기 위해 상기 물 펌프와 연결되도록 상기 케이스 내부에 마련되는 연결유로와, 분산장치를 포함한다. 상기 분산장치는, 상기 연결유로를 따라 유동하는 물-공기 혼합유체를 상기 케이스 외부로 분사하기 위해 상기 연결유로와 연결되는 토출구를 갖고 상기 케이스에 결합되는 분사 헤드와, 상기 분사 헤드의 상기 분사구 전방에 상기 분사구로부터 이격되도록 설치되는 충돌판과, 물-공기 혼합유체가 상기 토출구로부터 토출된 후 상기 충돌판에 충돌하면서 생성되는 초미세기포와 물을 상기 분사 헤드 외부로 분사하기 위해 상기 분사 헤드와 상기 충돌판 사이에 구비되는 분사구를 갖는다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 수처리설비는, 하폐수 중의 유기물, 질소, 인 등의 오염물질을 생물학적으로 처리하기 위한 반응조와, 상기 반응조를 통과한 하폐수 중의 오염물질을 응집시켜 처리하기 위한 응집조와, 상기 응집조를 통과한 하폐수를 용존공기부상법으로 처리하기 위해 그 내부에 초미세기포 발생장치가 설치되는 부상조와, 상기 부상조에서 발생하는 스컴을 제거하기 위해 상기 부상조에 설치되는 스컴 제거기와, 상기 반응조와 상기 응집조 및 상기 부상조에서 생성되는 슬러지를 수거하여 처리하기 위한 슬러지 저류조를 포함한다. 상기 초미세기포 발생장치는, 내부에 물이 유입되는 유입공간이 마련되고 외면에 상기 유입공간으로 물이 유입될 수 있도록 상기 유입공간과 연결되는 흡입구멍이 형성된 케이스와, 상기 유입공간으로 공기를 공급하기 위해 상기 케이스에 연결되는 공기 공급관과, 상기 유입공간으로 유입된 물과 공기를 혼합하여 물-공기 혼합유체를 만들고 물-공기 혼합유체를 고속으로 펌핑하기 위해 상기 케이스 내부에 설치되는 물 펌프와, 상기 물 펌프에서 고속으로 펌핑되는 물-공기 혼합유체를 가이드하기 위해 상기 물 펌프와 연결되도록 상기 케이스 내부에 마련되는 연결유로와, 분산장치를 포함한다. 상기 분산장치는, 상기 연결유로를 따라 유동하는 물-공기 혼합유체를 상기 케이스 외부로 분사하기 위해 상기 연결유로와 연결되는 분사유로를 갖고 상기 케이스에 결합되는 분사관과, 상기 분사관의 끝단에 상기 분사관에서 멀어지는 방향으로 점진적으로 폭이 증가하는 형태로 마련되고 그 끝단이 상기 분사유로와 평행한 방향으로 개방되는 확산관과, 상기 분사관의 내면에 이격 결합되는 복수의 내측 충돌 베인과, 상기 복수의 내측 충돌 베인과 결합되어 상기 분사유로 중간에 배치되는 너트부재와, 상기 너트부재에 나사 결합되는 스크류 축과, 상기 스크류 축의 끝단에 결합되어 상기 확산관의 전방에 상기 확산관과 이격되도록 배치되는 분산판과, 상기 분사유로를 따라 유동하는 물-공기 혼합유체가 상기 복수의 내측 충돌 베인에 충돌하면서 생성되는 초미세기포와 물을 상기 확산관 외부로 분사하기 위해 상기 확산관 둘레의 상기 확산관과 상기 분사판 사이에 마련되는 분사구를 갖는다.
본 발명에 의한 초미세기포 발생장치는 물 펌프와 분산장치가 하나의 케이스에 설치되는 단순하고 콤팩트한 구조를 가지며, 수중에 설치하기 용이하다. 그리고 종래의 용존공기 발생장치에 비해 가압펌프, 공기압축기, 고압배관 등의 고압 장치 없이 상압에서 초미세기포를 발생하여 수중으로 공급할 수 있어, 운전 위험성이 낮고, 초기시설비 및 소요동력비가 저렴하며, 전문지식이 없는 초보 사용자도 큰 어려움 없이 간단하게 설치하여 쉽게 사용할 수 있다.
또한 본 발명에 의한 초미세기포 발생장치는 산기장치를 이용하여 공기를 미세기포 형태로 케이스 내부의 유입공간으로 공급함으로써, 공기를 물속에 더욱 균일하고 효율적으로 혼합시킬 수 있다. 그리고 물-공기 혼합유체로부터 만들어지는 초미세기포의 발생량을 증가시키고, 발생하는 초미세기포의 크기를 더욱 미세하게 할 수 있어, 용존공기부상법에 의한 하폐수 속의 수질 오염입자의 제거 효율을 높일 수 있다.
또한 본 발명에 의한 초미세기포 발생장치는 공기 공급관을 통해 케이스 내부의 유입공간으로 유입되는 공기의 유량이나, 물 펌프의 임펠러 회전속도, 분산장치의 분사구 높이 등을 변화시킴으로써, 발생되는 초미세기포의 크기나 분산 형태를 다양하게 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 수처리설비를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 수처리설비의 초미세기포 발생장치를 하우징을 절단하여 나타낸 것이다.
도 3은 도 2에 도시된 초미세기포 발생장치의 분산장치를 나타낸 측단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 초미세기포 발생장치에 구비되는 분산장치의 다른 실시예를 나타낸 측단면도이다.
도 5는 도 4에 나타낸 분산장치를 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 4의 Ｉ-Ｉ선을 따라 취한 단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 초미세기포 발생장치 및 이를 갖는 수처리설비에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다. 또한 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 수처리설비를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 수처리설비의 초미세기포 발생장치를 하우징을 절단하여 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 수처리설비(10)는 하폐수 중의 유기물, 질소, 인 등의 오염물질을 생물학적으로 처리하기 위한 반응조(12)와, 반응조(12)를 통과한 하폐수 중의 오염물질을 응집시켜 처리하기 위한 응집조(20)와, 응집조(20)를 통과한 하폐수를 용존공기부상법으로 처리하기 위해 그 내부에 초미세기포 발생장치(40)가 설치되는 부상조(26)와, 부상조(26)를 통과한 하폐수 중의 오염물질을 호기성 처리하기 위한 폭기조(76)와, 반응조(12)와 응집조(20) 및 부상조(26)에서 생성되는 슬러지를 수거하여 처리하기 위한 슬러지 저류조(78)를 포함한다. 여기에서, 초미세기포 발생장치(40)는 종래의 가압된 용존공기를 발생하는 장치에 비해 가압펌프, 공기압축기, 고압배관 등의 고압 장치없이 상압에서 초미세기포를 발생하여 수중으로 공급할 수 있다.
반응조(12)는 하폐수 중의 유기물, 질소, 인 등을 생물학적으로 처리하기 위한 것으로, 하폐수 중의 유기물을 영양원으로 하는 세균 및 원생동물과 같은 미생물의 작용을 통해 부유물질(SS)이나 유기물질 등의 하폐수 중의 오염물질을 침전하기 쉬운 슬러지로 바꿔 제거한다. 반응조(12)에는 하폐수를 교반하기 위한 교반장치(14)가 설치된다. 반응조(12)에서 침전되는 슬러지는 이송관(16)을 통해 슬러지 저류조(78)로 이송되고, 반응조(12)를 거친 하폐수는 응집조(20)로 유동한다. 반응조(12)에서의 슬러지 배출을 제어하기 위해 반응조(12)에 연결된 이송관(16)에는 밸브(18)가 설치된다.
응집조(20)는 하폐수 중의 오염물질을 응집시켜 처리하기 위한 것으로, 응집조(20)에는 응집제와 중화제가 공급될 수 있다. 응집제는 하폐수 속에 포함된 인을 응집시키기 위한 것이고, 중화제는 하폐수의 pH 농도를 조절하기 위한 것이다. 응집조(20)에는 하폐수를 교반하기 위한 교반장치(14)가 설치되고, 응집조(20)에서 침전되는 침전물은 이송관(22)을 통해 슬러지 저류조(78)로 배출된다. 응집조(20)에서의 슬러지 배출을 제어하기 위해 응집조(20)에 연결된 이송관(22)에는 밸브(18)가 설치된다.
응집조(20)를 통과한 하폐수는 이송관(24)을 통해 부상조(26)로 이송되며, 부상조(26)에서 용존공기부상법으로 처리된다. 응집조(20)와 부상조(26) 사이의 하폐수 이동을 위한 이송관(24)에는 하폐수의 유동을 제어하기 위한 밸브(18)가 설치된다. 부상조(26) 내부에는 격벽(27)에 의해 구획되는 초미세기포 발생존(28)이 마련되고, 초미세기포 발생존(28)에 초미세기포 발생장치(40)가 설치된다. 응집조(20)를 통과한 하폐수는 초미세기포 발생존(28)으로 유입되며, 초미세기포 발생존(28)에서 하폐수 중의 오염입자는 초미세기포 발생장치(40)에서 발생하는 초미세기포와 결합하여 수면 쪽으로 부상하게 된다.
부상조(26)에서 초미세기포와 결합하여 부상한 오염입자를 제거하기 위해 부상조(26)에는 스컴 제거기(30)가 설치된다. 스컴 제거기(30)는 무한궤도 운동하는 벨트(31)에 결합된 블레이드(32)가 연속적으로 이동하면서 수면 위로 부상한 오염물질을 스컴 수거실(34)로 배출하는 구조를 갖는다. 물론, 스컴 제거기(30)의 구체적인 구조는 도시된 것으로 한정되지 않고, 수면 위로 부상한 오염물질을 제거할 수 있는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다. 스컴 수거실(34)로 유입된 오염물질과 부상조(26)에서 침전한 슬러지는 이송관(36)을 통해 슬러지 저류조(78)로 배출된다. 부상조(26)에서의 슬러지 배출을 제어하기 위해 부상조(26)에 연결된 이송관(38)에는 밸브(18)가 설치된다. 부상조(26)를 통과한 하폐수는 이송관(39)을 통해 폭기조(76)로 유입된다. 폭기조(76)는 하폐수 중의 오염물질을 호기성 처리하기 위한 것으로, 폭기조(76)에는 통상적인 폭기조에서와 같이 하폐수 중으로 공기를 공급하기 위한 산기장치가 설치될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 초미세기포 발생장치(40)는 개방구(42)를 갖는 외부 하우징(41)과, 외부 하우징(41) 내부에 수용되고 그 내부에 유입공간(44)을 갖는 케이스(43)와, 케이스(43) 속에 내장되는 물 펌프(46)와, 케이스(43)의 유입공간(44)으로 공기를 공급하기 위해 케이스(43)에 연결되는 공기 공급관(53)과, 물 펌프(46)에 의해 고속으로 유동하는 물속에 함유된 공기를 초미세기포 형태로 케이스(43) 외부로 분사하기 위해 케이스(43)에 결합되는 분산장치(57)를 포함한다. 이러한 초미세기포 발생장치(40)는 물 펌프(46)와 분산장치(57)가 하나의 케이스(43)에 결합된 상태로 수중에 설치된다. 물 펌프(46)는 전원 공급선(51)을 통해 지상에 설치된 전원 공급기(52)로부터 전원을 공급받아 작동하고, 공기 공급관(53)은 지상에 설치되는 공기 펌프(54)와 연결된다.
케이스(43)는 그 내부에 물과 공기가 유입되는 유입공간(44)이 마련되고, 케이스(43)의 외면에는 유입공간(44)으로 물이 유입될 수 있도록 유입공간(44)과 연결되는 복수의 흡입구멍(45)이 형성된다. 케이스(43)의 내부에는 물 펌프(46)가 내장된다. 물 펌프(46)는 모터(47)와 모터(47)에 의해 회전하는 임펠러(48)를 포함한다. 이러한 물 펌프(46)는 유입공간(44) 내부의 임펠러(48) 아래쪽에 설치된 유입 가이드 부재(49)와 연결되며, 임펠러(48)가 고속으로 회전하면 유입 가이드 부재(49)의 유입구(50)를 통해 물이 흡입된다.
유입 가이드 부재(49)의 하부에는 유입공간(44) 내부로 공기를 공급하기 위해 공기 공급관(53)과 연결되는 산기장치(55)가 설치된다. 공기 펌프(54)가 작동하면 외기가 공기 공급관(53)을 통해 산기장치(55)로 공급되고, 산기장치(55)에서 미세기포 형태로 유입공간(44)으로 공급된다. 따라서 물 펌프(46)의 임펠러(48)가 고속으로 회전하면 산기장치(55)를 통해 물 속으로 공급되는 공기는 임펠러(48)에 의해 물과 격렬하게 부딪히면서 더욱 미세한 기포로 쪼개지고, 미세기포와 물이 혼합된 물-공기 혼합유체가 만들어진다. 그리고 물-공기 혼합유체는 물 펌프(46)의 펌핑 작용으로 케이스(43) 내부에 마련된 연결유로(56)를 통해 분산장치(57) 쪽으로 고속으로 유동하게 된다.
유입공간(44)으로 공기를 공급하기 위한 산기장치(55)는 생략될 수도 있는데, 이 경우 공기 공급관(53)의 끝단이 유입공간(44) 내부에 위치하여 공기 공급관(53)의 개방된 끝단을 통해 공기가 유입공간(44)으로 유입될 수 있다. 그러나 산기장치(55)를 이용하여 공기 공급관(53)을 통해 공급되는 공기를 미세기포 형태로 유입공간(44)으로 공급하면, 임펠러(48)의 회전에 의해 공기를 물속에 더욱 균일하고 효율적으로 혼합시킬 수 있으며, 물-공기 혼합유체로부터 만들어지는 초미세기포의 발생량을 증가시키고, 초미세기포의 크기를 더욱 미세하게 할 수 있는 효과가 있다.
물 펌프(46)에 구비되는 임펠러(48)로는 수중에 존재할 수 있는 협잡물을 잘게 분쇄시켜 줄 수 있는 커터식이 바람직하다. 물 펌프(46)는 모터(47)의 회전력을 조절하기 위한 RPM인버터를 포함할 수 있으며, RPM인버터를 통해 임펠러(48)의 회전력을 변화시킴으로써, 공기의 흡입량, 물의 흡입량, 물-공기 혼합유체의 이송량, 분산장치(57)를 통해 분사되는 초미세기포의 크기 등을 조절할 수 있다.
일반적인 액체용 펌프에 있어서, 공기의 유입은 펌프의 내부에 공동현상(cavitation)을 발생시켜 액체의 흡입력을 상실시키게 된다. 그러나 본 발명에 의한 초미세기포 발생장치(40)에 구비되는 물 펌프(46)는 물속에 잠겨 양압(+ pressure) 분위기에 위치하고 흡입 양정을 두지 않기 때문에, 어느 정도의 공기가 유입되더라도 일반적인 액체용 펌프보다 공동현상의 영향을 크게 받지 않는다.
임펠러(48)의 고속 회전에 의해 물속에 공기가 혼합되면서 만들어지는 물-공기 혼합유체는 케이스(43)에 마련되는 연결유로(56)를 통해 분산장치(57)로 공급된다. 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 분산장치(57)는 연결유로(56)를 따라 유동하는 물-공기 혼합유체를 케이스(43) 외부로 분사하기 위한 것으로 케이스(43)에 결합된다. 분산장치(57)는 케이스(43) 내부의 연결유로(56)와 연결되는 분사유로(59)를 갖는 분사관(58)과, 분사관(58)의 끝단에 결합되는 분사 헤드(60)와, 분사 헤드(60)에 결합되는 충돌판(63)을 포함한다. 분사 헤드(60)는 외부 하우징(41)의 외부에 배치되며 분사유로(59)와 연결되는 토출구(61)를 갖는다.
분사유로(59)를 따라 유동하는 물-공기 혼합유체는 분사 헤드(60)의 토출구(61)를 통해 토출되며, 토출구(61)를 통해 고속으로 토출되는 물-공기 혼합유체는 토출구(61) 전방에 배치된 충돌판(63)에 부딪힌 후 분사 헤드(60) 둘레의 분사 헤드(60)와 충돌판(63) 사이에 구비되는 분사구(62)를 통해 하폐수 속으로 분사된다. 충돌판(63)에 부딪히는 물-공기 혼합유체가 분사 헤드(60) 둘레의 분사구(62) 쪽으로 원활하게 유동할 수 있도록 충돌판(63)의 중앙에는 토출구(61)를 향해 융기된 융기부(64)가 구비된다. 융기부(64)는 구면(球面)형의 가이드 곡면(65)을 구비하며, 토출구(61)에서 고속으로 토출되는 물-공기 혼합유체는 가이드 곡면(65)을 따라 분사 헤드(60)의 둘레 쪽으로 고르게 퍼져나가게 된다.
토출구(61)를 통해 고속으로 토출되는 물-공기 혼합유체가 충돌판(63)에 부딪힐 때, 물-공기 혼합유체 속에 함유된 미세기포는 밀리미터 크기에서 나노미터 크기까지 다양한 크기로 더욱 미세하게 쪼개지고, 이렇게 쪼개진 초미세기포는 분사구(62)를 통해 부상조(26) 내의 하폐수 속으로 투입된다. 그리고 하폐수 속으로 투입되는 초미세기포는 하폐수 속의 수질 오염입자에 부착되어 수질 오염입자를 수면으로 부상시키고, 부상된 수질 오염입자는 스컴 제거기(30)에 의해 스컴 수거실(34)로 제거된다.
본 발명에 의한 초미세기포 발생장치(40)로부터 발생되는 초미세기포의 크기나 분산 형태는 공기 공급관(53)을 통해 유입공간(44)으로 유입되는 공기의 유량, 물 펌프(46)의 임펠러(48) 회전속도, 분사구(62)의 높이 등에 따라 조절될 수 있다. 분사구(62)의 높이는 충돌판(63)을 이동시켜 분사 헤드(60)와 충돌판(63) 사이의 간격을 변화시킴으로써 조절할 수 있다. 이를 위해 충돌판(63)은 간격조절 볼트(67)에 의해 분사 헤드(60)에 결합된다. 간격조절 볼트(67)는 충돌판(63)에 형성된 나사구멍(66)에 나사 결합되는 스크류 축(68)과, 스크류 축(68)의 충돌판(63)으로부터 돌출되는 일단에 마련되는 헤드(69)와, 스크류 축(68)의 타단에 마련되는 축 연결부재(70)를 포함한다.
축 연결부재(70)는 분사 헤드(60)에 회전 가능하게 결합되는 것으로, 스크류 축(68)의 타단에 연결되는 소경부(71)와, 소경부(71)의 끝단에 결합되는 대경부(72)를 포함한다. 소경부(71)는 분사 헤드(60)에 형성된 연결구멍(73)에 회전 가능하게 삽입되고, 대경부(72)는 연결구멍(73)과 연결되도록 분사 헤드(60)에 마련된 수용실(74)에 회전 가능하게 수용된다. 대경부(72)의 폭은 연결구멍(73)의 폭보다 커서 대경부(72)는 연결구멍(73)을 통해 수용실(74)에서 빠져나갈 수 없다. 헤드(69)의 끝단에는 사용자 조작을 위한 공구가 끼움 결합될 수 있는 공구홈이 마련되거나, 헤드(69)의 외측 둘레에는 마찰력을 높여주기 위한 요철부가 마련될 수 있다.
사용자가 헤드(69)를 돌리면 스크류 축(68)과 축 연결부재(70)가 회전하게 되는데, 축 연결부재(70)는 분사 헤드(60)에 결합된 상태로 공회전하고, 스크류 축(68)은 충돌판(63)과 나사 결합된 상태로 회전하게 된다. 이때, 충돌판(63)과 스크류 축(68) 사이의 나사 운동에 의해 충돌판(63)이 분사 헤드(60) 쪽으로 가까워지거나 분사 헤드(60)로부터 멀어지면서 분사구(62)의 높이가 다양하게 조절될 수 있다.
도면에는 충돌판(63)이 한 쌍의 간격조절 볼트(67)에 의해 분사 헤드(60)에 결합된 것으로 나타냈으나, 간격조절 볼트(67)의 설치 개수는 다양하게 변경될 수 있다. 그리고 충돌판(63)의 구체적인 구조나, 간격조절 볼트(67)의 구체적인 구조, 간격조절 볼트(67)와 분사 헤드(60)의 결합 구조, 간격조절 볼트(67)와 충돌판(63)의 결합 구조는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 발명에 의한 초미세기포 발생장치(40)는 물 펌프(46)와 분산장치(57)가 하나의 케이스(43)에 설치되는 단순하고 콤팩트한 구조를 가지며, 수중에 설치하기 용이하다. 그리고 종래의 용존공기 발생장치에 비해 가압펌프, 공기압축기, 고압배관 등의 고압 장치 없이 상압에서 초미세기포를 발생하여 수중으로 공급할 수 있어, 운전 위험성이 낮고, 초기시설비 및 소요동력비가 저렴하며, 전문지식이 없는 초보 사용자도 큰 어려움 없이 간단하게 설치하여 쉽게 사용할 수 있다.
*또한 본 발명에 의한 초미세기포 발생장치(40)는 산기장치(55)를 이용하여 공기를 미세기포 형태로 케이스(43) 내부의 유입공간(44)으로 공급함으로써, 공기를 물속에 더욱 균일하고 효율적으로 혼합시킬 수 있다. 그리고 물-공기 혼합유체로부터 만들어지는 초미세기포의 발생량을 증가시키고, 발생하는 초미세기포의 크기를 더욱 미세하게 할 수 있어, 용존공기부상법에 의한 하폐수 속의 수질 오염입자의 제거 효율을 높일 수 있다.
또한 본 발명에 의한 초미세기포 발생장치(40)는 공기 공급관(53)을 통해 케이스(43) 내부의 유입공간(44)으로 유입되는 공기의 유량이나, 물 펌프(46)의 임펠러(48) 회전속도, 분산장치(57)의 분사구(62) 높이 등을 변화시킴으로써, 발생되는 초미세기포의 크기나 분산 형태를 다양하게 조절할 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명에 의한 초미세기포 발생장치에 구비되는 분산장치의 다른 실시예를 나타낸 측단면도이고, 도 5는 도 4에 나타낸 분산장치를 나타낸 평면도이며, 도 6은 도 4의 Ｉ-Ｉ선을 따라 취한 단면도이다.
도 4 내지 도 6에 도시된 분산장치(80)는 케이스(43)의 연결유로(56)와 연결되는 분사유로(59)를 갖고 케이스(43)에 결합되는 분사관(58)과, 분사관(58)에 결합되는 확산관(81)과, 분사관(58)의 내면에 이격 결합되는 복수의 내측 충돌 베인(83)과, 복수의 내측 충돌 베인(83)과 결합되어 분사유로(59) 중간에 배치되는 너트부재(84)와, 너트부재(84)에 나사 결합되는 스크류 축(86)과, 확산관(81)과 마주하도록 스크류 축(86)의 끝단에 결합되는 분산판(87)과, 확산관(81)과 분산판(87)을 덮는 가이드 커버(91)와, 가이드 커버(91)에 결합되는 복수의 외측 충돌 베인(94)을 포함한다. 확산관(81)은 분사관(58)의 끝단에 분사관(58)에서 멀어지는 방향으로 점진적으로 폭이 증가하는 형태로 구비된다. 확산관(81)의 끝단은 분사유로(59)와 평행한 방향으로 개방된다.
복수의 내측 충돌 베인(83)은 분사관(58)의 내면에 일정한 각도 간격으로 이격 결합되어 분사유로(59) 내에 방사상 형태로 배치된다. 분사유로(59)를 따라 고속으로 유동하는 물-공기 혼합유체는 복수의 내측 충돌 베인(83)에 부딪히면서 그 속에 함유된 공기가 초미세기포로 쪼개지고 초미세기포는 물과 함께 확산관(81)과 분산판(87) 사이에 마련되는 간극을 통해 확산관(81) 외부로 배출된다.
도 4 및 도 6에 도시된 것과 같이, 복수의 내측 충돌 베인(83)의 중간에는 너트부재(84)가 결합되며, 너트부재(84)는 복수의 내측 충돌 베인(83)에 의해 지지되어 분사유로(59)의 중간에 배치된다. 너트부재(84)의 중앙에는 나사구멍(85)이 마련되고, 이 나사구멍(85)에 스크류 축(86)이 나사 결합된다. 스크류 축(86)의 끝단에는 분산판(87)이 결합되며, 분산판(87)은 확산관(81)의 전방에 확산관(81)과 마주하도록 배치된다.
분산판(87)은 확산관(81)의 전방에 확산관(81)과 이격되며, 확산관(81) 안쪽의 제 1 가이드 곡면(82)과 분산판(87) 외측의 제 2 가이드 곡면(88) 사이에는 물-공기 혼합유체가 유동하는 제트기류 형성목(89)이 형성되며, 분산판(87)의 가장자리 둘레와 확산관(81)의 가장자리 둘레에는 제트기류 형성목(89)과 연결되는 분사구(90)가 마련된다. 제트기류 형성목(89)은 분사구(90) 쪽으로 가면서 그 높이가 점진적으로 감소하는 형상을 갖는다. 분사유로(59)를 따라 유동하면서 복수의 내측 충돌 베인(83)과 충돌한 물-공기 혼합유체가 제트기류 형성목(89)을 통과할 때, 제트기류 형성목(89)에서는 난류와 제트기류가 형성되며, 이러한 흐름 속에서 물-공기 혼합유체에 함유된 공기는 다시 한번 초미세기포로 쪼개져 분사구(90)를 통해 분사된다.
그리고 분사구(90)를 통해 분사되는 초미세기포는 가이드 커버(91)에 마련되는 배출구(92)를 통해 부상조(26) 내의 하폐수 속으로 투입된다. 가이드 커버(91)의 내주면에는 배출구(92)를 향해 경사진 가이드 경사면(93)이 마련되어 있어, 분사구(90)를 통해 분사되는 초미세기포와 물은 가이드 경사면(93)을 따라 배출구(92) 쪽으로 원활하게 유동할 수 있다. 이와 같이, 가이드 커버(91)를 이용하면 분산판(87)의 가장자리 둘레 쪽으로 방사상으로 퍼지는 초미세기포를 분사관(58)의 길이 방향으로 분사되도록 유도함으로써, 하폐수 속으로 투입되는 초미세기포의 흐름을 더욱 난기류 형태로 만들 수 있고, 이를 통해 초미세기포와 하폐수 속의 수질 오염입자 사이의 부착 효율과, 수질 오염입자의 부상 효율을 높일 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 것과 같이, 배출구(92)에는 복수의 외측 충돌 베인(94)이 일정 각도 간격으로 방사상으로 배치되며, 배출구(92)를 통해 배출되는 물-공기 혼합유체에 함유된 공기는 다시 한번 복수의 외측 충돌 베인(94)에 부딪쳐 초미세기포로 쪼개져 부상조(26) 내의 하폐수 속으로 투입된다. 따라서 복수의 외측 충돌 베인(94)을 설치해 놓으면, 물속에 함유된 초미세기포의 크기를 더욱 미세하게 하고, 초미세기포의 분산 효율을 높일 수 있는 효과가 있다. 복수의 외측 충돌 베인(94) 각각의 일단은 가이드 커버(91)의 내면에 결합되고, 복수의 외측 충돌 베인(94) 각각의 타단은 가이드 커버(91)의 중앙에 배치되는 베인 지지부재(95)에 결합된다. 베인 지지부재(95)의 안쪽에는 관통구멍(96)이 마련된다.
분산장치(80)를 통과하면서 발생되는 초미세기포의 크기나 분산 형태는 분사구(90)의 높이 변화, 즉 확산관(81)과 분산판(87) 사이의 간극 변화를 통해 조절할 수 있다. 분산판(87)이 결합된 스크류 축(86)은 분사관(58) 안쪽에 위치하는 너트부재(84)에 나사 결합되므로, 스크류 축(86)을 회전시키면 분산판(87)을 분사관(58)의 개방부 형성 방향과 평행한 방향으로 평행 이동시킬 수 있어, 확산관(81)과 분산판(87) 사이의 간극을 조절할 수 있다.
이를 위해 분산판(87)의 외면에는 조작돌기(97)가 돌출 구비된다. 조작돌기(97)는 베인 지지부재(95)의 관통구멍(96)을 통해 외부로 노출된다. 사용자가 공구 등을 이용하여 조작돌기(97)를 돌리면 스크류 축(86)과 너트부재(84) 사이의 나사 운동에 의해 분산판(87)이 이동하여 확산관(81)에 가까워지거나 확산관(81)으로터 멀어지게 된다. 분산판(87)이 확산관(81)에 가까워질 때 제트기류 형성목(89) 및 분사구(90)의 높이는 감소하고, 분산판(87)이 확산관(81)에서 멀어질 때 제트기류 형성목(89) 및 분사구(90)의 높이는 증가한다.
앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 및 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (8)

  1. 내부에 물이 유입되는 유입공간이 마련되고, 외면에 상기 유입공간으로 물이 유입될 수 있도록 상기 유입공간과 연결되는 흡입구멍이 형성된 케이스;
    상기 유입공간으로 공기를 공급하기 위해 상기 케이스에 연결되는 공기 공급관;
    상기 유입공간으로 유입된 물과 공기를 혼합하여 물-공기 혼합유체를 만들고, 물-공기 혼합유체를 고속으로 펌핑하기 위해 상기 케이스 내부에 설치되는 물 펌프;
    상기 물 펌프에서 고속으로 펌핑되는 물-공기 혼합유체를 가이드하기 위해 상기 물 펌프와 연결되도록 상기 케이스 내부에 마련되는 연결유로; 및
    상기 연결유로를 따라 유동하는 물-공기 혼합유체를 상기 케이스 외부로 분사하기 위해 상기 연결유로와 연결되는 토출구를 갖고 상기 케이스에 결합되는 분사 헤드와, 상기 분사 헤드의 상기 토출구 전방에 상기 토출구로부터 이격되도록 설치되는 충돌판과, 물-공기 혼합유체가 상기 토출구로부터 토출된 후 상기 충돌판에 충돌하면서 생성되는 초미세기포와 물을 상기 분사 헤드 외부로 분사하기 위해 상기 분사 헤드와 상기 충돌판 사이에 구비되는 분사구를 갖는 분산장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초미세기포 발생장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기 공급관을 통해 공급되는 공기를 미세기포 형태로 상기 유입공간으로 공급하기 위해 상기 공기 공급관과 연결되도록 상기 유입공간에 설치되는 산기장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초미세기포 발생장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 충돌판의 중앙에는 상기 토출구를 통해 토출되는 물-공기 혼합유체를 상기 분사구 쪽으로 가이드하기 위한 구면(球面)형의 가이드 곡면이 마련된 융기부가 상기 토출구 쪽으로 돌출 구비되는 것을 특징으로 하는 초미세기포 발생장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 충돌판을 상기 분사 헤드와의 간격이 조절될 수 있도록 상기 분사 헤드에 결합하는 간격조절 볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초미세기포 발생장치.
  5. 내부에 물이 유입되는 유입공간이 마련되고, 외면에 상기 유입공간으로 물이 유입될 수 있도록 상기 유입공간과 연결되는 흡입구멍이 형성된 케이스;
    상기 유입공간으로 공기를 공급하기 위해 상기 케이스에 연결되는 공기 공급관;
    상기 유입공간으로 유입된 물과 공기를 혼합하여 물-공기 혼합유체를 만들고, 물-공기 혼합유체를 고속으로 펌핑하기 위해 상기 케이스 내부에 설치되는 물 펌프;
    상기 물 펌프에서 고속으로 펌핑되는 물-공기 혼합유체를 가이드하기 위해 상기 물 펌프와 연결되도록 상기 케이스 내부에 마련되는 연결유로; 및
    상기 연결유로를 따라 유동하는 물-공기 혼합유체를 상기 케이스 외부로 분사하기 위해 상기 연결유로와 연결되는 분사유로를 갖고 상기 케이스에 결합되는 분사관과, 상기 분사관의 끝단에 상기 분사관에서 멀어지는 방향으로 점진적으로 폭이 증가하는 형태로 마련되고 그 끝단이 상기 분사유로와 평행한 방향으로 개방되는 확산관과, 상기 분사관의 내면에 이격 결합되는 복수의 내측 충돌 베인과, 상기 복수의 내측 충돌 베인과 결합되어 상기 분사유로 중간에 배치되는 너트부재와, 상기 너트부재에 나사 결합되는 스크류 축과, 상기 스크류 축의 끝단에 결합되어 상기 확산관의 전방에 상기 확산관과 이격되도록 배치되는 분산판과, 상기 분사유로를 따라 유동하는 물-공기 혼합유체가 상기 복수의 내측 충돌 베인에 충돌하면서 생성되는 초미세기포와 물을 상기 확산관 외부로 분사하기 위해 상기 확산관 둘레의 상기 확산관과 상기 분산판 사이에 마련되는 분사구를 갖는 분산장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초미세기포 발생장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 분산장치는 상기 확산관과 상기 분산판을 덮고 그 끝단에 상기 분사유로와 평행한 방향으로 개방된 배출구가 마련된 가이드 커버와, 상기 분사구를 통해 분사되는 초미세기포와 물이 충돌할 수 있도록 상기 가이드 커버의 배출구에 이격 배치되는 복수의 외측 충돌 베인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초미세기포 발생장치.
  7. 하폐수 중의 유기물, 질소, 인 등의 오염물질을 생물학적으로 처리하기 위한 반응조;
    상기 반응조를 통과한 하폐수 중의 오염물질을 응집시켜 처리하기 위한 응집조;
    상기 응집조를 통과한 하폐수를 용존공기부상법으로 처리하기 위해 그 내부에 초미세기포 발생장치가 설치되는 부상조;
    상기 부상조에서 발생하는 스컴을 제거하기 위해 상기 부상조에 설치되는 스컴 제거기; 및
    상기 반응조, 상기 응집조 및 상기 부상조에서 생성되는 슬러지를 수거하여 처리하기 위한 슬러지 저류조;를 포함하고,
    상기 초미세기포 발생장치는,
    내부에 물이 유입되는 유입공간이 마련되고, 외면에 상기 유입공간으로 물이 유입될 수 있도록 상기 유입공간과 연결되는 흡입구멍이 형성된 케이스와,
    상기 유입공간으로 공기를 공급하기 위해 상기 케이스에 연결되는 공기 공급관과,
    상기 유입공간으로 유입된 물과 공기를 혼합하여 물-공기 혼합유체를 만들고, 물-공기 혼합유체를 고속으로 펌핑하기 위해 상기 케이스 내부에 설치되는 물 펌프와,
    상기 물 펌프에서 고속으로 펌핑되는 물-공기 혼합유체를 가이드하기 위해 상기 물 펌프와 연결되도록 상기 케이스 내부에 마련되는 연결유로와,
    상기 연결유로를 따라 유동하는 물-공기 혼합유체를 상기 케이스 외부로 분사하기 위해 상기 연결유로와 연결되는 토출구를 갖고 상기 케이스에 결합되는 분사 헤드와, 상기 분사 헤드의 상기 분사구 전방에 상기 분사구로부터 이격되도록 설치되는 충돌판과, 물-공기 혼합유체가 상기 토출구로부터 토출된 후 상기 충돌판에 충돌하면서 생성되는 초미세기포와 물을 상기 분사 헤드 외부로 분사하기 위해 상기 분사 헤드와 상기 충돌판 사이에 구비되는 분사구를 갖는 분산장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리설비.
  8. 하폐수 중의 유기물, 질소, 인 등의 오염물질을 생물학적으로 처리하기 위한 반응조;
    상기 반응조를 통과한 하폐수 중의 오염물질을 응집시켜 처리하기 위한 응집조;
    상기 응집조를 통과한 하폐수를 용존공기부상법으로 처리하기 위해 그 내부에 초미세기포 발생장치가 설치되는 부상조;
    상기 부상조에서 발생하는 스컴을 제거하기 위해 상기 부상조에 설치되는 스컴 제거기; 및
    상기 반응조, 상기 응집조 및 상기 부상조에서 생성되는 슬러지를 수거하여 처리하기 위한 슬러지 저류조;를 포함하고,
    상기 초미세기포 발생장치는,
    내부에 물이 유입되는 유입공간이 마련되고, 외면에 상기 유입공간으로 물이 유입될 수 있도록 상기 유입공간과 연결되는 흡입구멍이 형성된 케이스와,
    상기 유입공간으로 공기를 공급하기 위해 상기 케이스에 연결되는 공기 공급관과,
    상기 유입공간으로 유입된 물과 공기를 혼합하여 물-공기 혼합유체를 만들고, 물-공기 혼합유체를 고속으로 펌핑하기 위해 상기 케이스 내부에 설치되는 물 펌프와,
    상기 물 펌프에서 고속으로 펌핑되는 물-공기 혼합유체를 가이드하기 위해 상기 물 펌프와 연결되도록 상기 케이스 내부에 마련되는 연결유로와,
    상기 연결유로를 따라 유동하는 물-공기 혼합유체를 상기 케이스 외부로 분사하기 위해 상기 연결유로와 연결되는 분사유로를 갖고 상기 케이스에 결합되는 분사관과, 상기 분사관의 끝단에 상기 분사관에서 멀어지는 방향으로 점진적으로 폭이 증가하는 형태로 마련되고 그 끝단이 상기 분사유로와 평행한 방향으로 개방되는 확산관과, 상기 분사관의 내면에 이격 결합되는 복수의 내측 충돌 베인과, 상기 복수의 내측 충돌 베인과 결합되어 상기 분사유로 중간에 배치되는 너트부재와, 상기 너트부재에 나사 결합되는 스크류 축과, 상기 스크류 축의 끝단에 결합되어 상기 확산관의 전방에 상기 확산관과 이격되도록 배치되는 분산판과, 상기 분사유로를 따라 유동하는 물-공기 혼합유체가 상기 복수의 내측 충돌 베인에 충돌하면서 생성되는 초미세기포와 물을 상기 확산관 외부로 분사하기 위해 상기 확산관 둘레의 상기 확산관과 상기 분산판 사이에 마련되는 분사구를 갖는 분산장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리설비.
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