KR100496766B1 - Baffled UV contactor and secondary effluent reclamation system using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치는, 하수처리장 방류수의 유기물 및 병원균을 처리하기 위한 자외선 접촉장치로서, 장치의 내벽에 나선형으로 감겨져 있는 나선형 배플, 자외선 파장을 방사시키기 위한 자외선 램프, 자외선 램프가 삽입되어 장착되는 석영관, 석영관의 세척을 위한 석영관 클리너, 원수가 유입되는 유입관, 자외선 처리된 처리수가 배출되는 유출관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. The spiral contact baffle-attached UV light contact device according to the present invention is an ultraviolet contact device for treating organic matter and pathogens in the sewage treatment plant effluent, a spiral baffle wound spirally on the inner wall of the device, an ultraviolet lamp for radiating ultraviolet wavelengths, and an ultraviolet lamp. It is characterized in that it comprises a quartz tube is inserted and mounted, a quartz tube cleaner for cleaning the quartz tube, an inlet tube in which raw water flows in, an outlet tube in which ultraviolet treated water is discharged.
본 발명에 의한 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치에 있어서, 상기 자외선 램프는 중압램프인 것을 특징으로 한다.In the spiral baffle-mounted ultraviolet contact device according to the present invention, the ultraviolet lamp is characterized in that the medium-pressure lamp.
본 발명에 의한 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치는, 나선형 배플을 장착함으로써, 유입된 원수가 충분한 접촉시간을 유지하고, 자외선이 처리대상인 유입수 및 반응 보조제인 과산화수소와 완전 혼합이 가능하도록 하여 유입된 원수의 처리효율을 극대화시킬 수 있다. The spiral contact baffle-mounted UV light contact device according to the present invention is equipped with a spiral baffle to maintain sufficient contact time of the introduced raw water, and to allow the ultraviolet light to be completely mixed with the influent and the reaction aid hydrogen peroxide. The processing efficiency can be maximized.
또한, 본 발명은 환경적으로 적합한 합성수지상의 여재가 충진된 여과장치를 사용하여 부유고형물 및 탁도를 효과적으로 제거함으로써, 자외선 전달을 향상시켜 자외선 접촉장치의 자외선 조사 효율을 증대시킬 수 있다. In addition, the present invention can effectively remove the suspended solids and turbidity by using a filter device filled with environmentally suitable synthetic resin filter media, thereby improving the UV transmission to increase the ultraviolet irradiation efficiency of the ultraviolet contact device.
Description
본 발명은 하수처리장 방류수 재이용을 위한 자외선 접촉장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 나선형 배플(helical baffle)을 장착함으로써 유입된 원수가 충분한 접촉시간을 유지하고, 자외선이 처리대상인 유입수 및 반응 보조제인 과산화수소와 완전 혼합이 가능하도록 한, 방류수 처리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an ultraviolet contact device for reuse of sewage treatment plant effluent, and more particularly, the raw water introduced by the helical baffle to maintain a sufficient contact time, the ultraviolet light is the influent and reaction aid A effluent treatment system, which allows for complete mixing with hydrogen peroxide.
본 발명은 상기 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치를 이용함으로써, 유입된 원수의 소독은 물론 냄새 및 색도를 제거하여 농업 용수, 하천유지수, 화장실 세척수, 청소 용수, 조경 용수, 세차 용수 등으로 재이용이 가능하게 하는, 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치에 관한 것이다. The present invention can be reused as agricultural water, river maintenance, toilet washing water, cleaning water, landscaping water, car wash water, etc. by using the spiral baffle-mounted UV contact device, as well as disinfect raw water and remove odor and color. To a spiral baffle mounted ultraviolet contact device.
또한, 본 발명은, 환경적으로 적합한 섬유상(저탁도시) 수지 또는 스폰지상(고탁도시) 수지를 조각낸 여재 편(이하, "에코칩(Eco-chip)"이라 함)을 충진한 여과장치를 이용함으로써, 효과적으로 부유물질(SS) 및 탁도를 제거하여 자외선 접촉장치의 유기물 산화 및 소독 효과를 증대시킬 수 있는, 에코칩 여과장치 및 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치를 결합한 하수처리장 방류수 재이용 시스템에 관한 것이다. In addition, the present invention, the filtration filled with a piece of media (hereinafter referred to as "eco-chip") carved environmentally suitable fibrous (deposited) resin or sponge-like (deposited) resin By using the device, the sewage treatment plant recycling system which combines the eco-chip filtration device and the spiral baffle-mounted UV contactor, which can effectively remove suspended solids (SS) and turbidity, increase the organic oxidation and disinfection effect of the UV contactor. It is about.
하수처리장의 방류수는 대장균, 냄새, 탁도 그리고 색도로 인하여 그대로 재이용하기에는 부적합하다. 2001년말 기준으로 국내 184개소 하수처리장에서 방류되는 2차 처리수는 하루 약 2천만톤으로서, 막대한 양이 하천으로 방류되어 버려지고 있다. 그러나, 연간 재이용되는 처리수는 약 1.74억톤으로 재이용률이 2.4% 밖에 되지 않는다. 이러한 처리수의 연간 재이용률을 5% 정도 올릴 경우, 약 3.6억톤 유효용량의 댐을 확보하는 결과를 얻을 수 있다. 이러한 상황을 고려할 때 하수처리장 2차 처리수의 재이용은 필수적이라 할 수 있으며, 물 부족 현상을 극복할 수 있는 하나의 대안이라 할 수 있다.Effluents from sewage treatment plants are not suitable for reuse as they are due to E. coli, odor, turbidity and color. As of the end of 2001, the secondary treated water discharged from 184 sewage treatment plants in Korea is about 20 million tons per day, and a huge amount is discharged into rivers. However, the annual reuse of treated water is about 17.7 billion tons, with only 2.4% reuse rate. Increasing the annual reuse rate of such treated water by 5% will result in securing a dam of about 600 million tons of effective capacity. Considering this situation, reuse of secondary treated water in sewage treatment plants is essential and an alternative to overcome water shortages.
하수처리장 2차 처리수의 재이용은 사용된 수돗물을 생활용수 또는 공업용수등으로 재활용하는 중수도와 달리 기존의 하수처리장에서 처리되어 방류되는 방류수를 재이용 용도에 맞게 처리한 후 재이용할 수 있어 손쉽게 대량의 용수를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 하수처리장을 신·증설하는 경우 처리수를 지역특성에 적합하게 재이용할 있는 계획을 수립·시행토록 조치하는 것이 중요하다고 할 수 있다. Secondary treatment water reuse of sewage treatment plant is different from heavy water that recycles used tap water into domestic water or industrial water, so it can be easily reused after treating the discharged water treated and discharged in existing sewage treatment facilities for reuse. The advantage is that water can be obtained. Therefore, it is important to establish and implement a plan for reusing recycled water according to regional characteristics in the case of new sewage treatment plant.
용수 재이용의 용도는 세정용수, 살수용수, 조경용수, 하천유지용수, 농업용수 및 냉각용수로 이용될 수 있다. 2차 처리수의 재이용은 용도에 따라 처리기준에 차이가 있으며, 예컨대 살수용수나 조경용수로 사용될 경우 색도 처리가 필요 없는 반면, 세정용수의 경우 색도가 20도를 넘지 않아야 한다. 색도 처리에는 응집 침전법, 펜톤산화법, 오존처리법, 활성탄 흡착법 및 UV/H2O2 산화법이 많이 이용되고 있다.Water reuse can be used as washing water, sprinkling water, landscaping water, river maintenance water, agricultural water and cooling water. The reuse of secondary treated water differs in treatment standards according to the use. For example, when used as water for drinking or landscaping, no color treatment is required, whereas for washing water, the chromaticity should not exceed 20 degrees. Coagulation precipitation, fenton oxidation, ozone treatment, activated carbon adsorption, and UV / H 2 O 2 oxidation are widely used for color treatment.
원수를 염소처리로 소독하는 경우 트리할로메탄(Trihalomethane; THM)과 같은 소독부산물이 발생하여 수원을 오염시키는 문제점이 있어 하수처리장에 설치되어 있는 염소소독장치들까지도 사용하지 않고 있는 것이 현실이다. 한편, 활성탄, R/0(역삼투압) 그리고 멤브레인과 같은 기술들의 경우 높은 처리효율로 인하여 상용화되어 있으나, 비싼 유지비 및 설치비로 인하여 경제성이 떨어진다. In the case of disinfecting raw water by chlorine treatment, disinfection by-products such as trihalomethane (THM) are generated, which contaminates the water source. Therefore, even chlorine disinfection devices installed in sewage treatment plants are not used. On the other hand, technologies such as activated carbon, R / 0 (reverse osmosis) and membranes have been commercialized due to high processing efficiency, but are economically poor due to high maintenance and installation costs.
이중 살균과 동시에 색도를 처리할 수 있는 방법으로써, 오존과 UV/H2O2 산화법이 사용되는데, UV/H2O2 산화법은 소독부산물이 발생되지 않을 뿐만 아니라, 설치비가 저렴하고, 2차 처리수의 소독시 UV가 권장되고 있기 때문에 향후 많이 사용될 전망이다.As a method that can simultaneously handle color sterilization and ozone, ozone and UV / H 2 O 2 oxidation method is used. UV / H 2 O 2 oxidation method does not generate disinfection by-products, and it is inexpensive to install. Since UV is recommended for disinfection of treated water, it is expected to be used a lot later.
그러나, 기존에 상용화되어 있던 자외선 접촉장치는 과산화수소와의 효율을 증진시키는데 있어서 램프의 수를 증가하여 효과를 높이는 구조로 이루어져 있다. 예를 들어, 처리효율을 높이기 위해서 한 접촉조에 여러 개의 UV 램프를 사용하는 방법과 다수의 접촉조를 직렬로 연결하여 사용하는 방법이 대표적이며, 이러한 장치들은 시설비 및 동력비가 많이 소요되는 단점을 가지고 있다.However, the UV contactor that has been commercially available has a structure that increases the number of lamps in order to increase the efficiency with hydrogen peroxide. For example, in order to increase processing efficiency, a method of using a plurality of UV lamps in one contact tank and a plurality of contact tanks connected in series are typical, and these devices have a disadvantage in that facility cost and power cost are high. have.
한편, 하수처리장 방류수의 재이용 사례가 많은 곳으로 알려진 미국 서부에서는, 방류수의 탁도 및 현탁물을 제거하여 소독·산화 효과를 높이기 위한 목적으로 응집·침전 또는 사여과로 여과를 한 후 소독처리를 하는 방법이 많이 적용되어 왔다. 그러나, 응집의 경우, 추가적인 슬러지가 발생하는 단점이 있고, 사여과의 경우 계절별 처리수중의 부유물로 인한 막힘 현상에 대응하기 어려운 단점이 있다. 특히, 국내처리장의 경우, 숙련된 인력이 부족한 상황에서, 스컴, 미세 플록, 조류 성장들로 인한 사여과 장치의 폐색이 쉽게 일어나는 문제점이 있다. On the other hand, in the western United States, where many cases of sewage treatment plant effluents are reused, the filtration is performed after flocculation, sedimentation, or filtration to remove the turbidity and suspension of the effluent to enhance the disinfection and oxidation effects. Many methods have been applied. However, in the case of flocculation, there is a disadvantage in that additional sludge occurs, and in the case of filtration, it is difficult to cope with clogging due to suspended matter in the seasonally treated water. In particular, in the domestic treatment plant, there is a problem that the occlusion of the filtration device due to scum, fine floc, algae growth easily occurs in a situation where there is a lack of skilled manpower.
이에, 본 발명자들은 시설비 및 동력비가 저렴하면서, 자외선 처리효율이 향상된 자외선 접촉장치 및 부유물질 및 탁도의 제거가 용이하고, 유지관리가 용이한, 합성수지상의 에코칩을 이용한 여과장치를 개발하고, 이들을 이용한 하수처리장 방류수 재이용 시스템을 개발하였다.Accordingly, the present inventors have developed an ultraviolet contact device with improved facility and power costs, improved UV treatment efficiency, easy removal of suspended solids and turbidity, and easy maintenance, and a filtration device using an eco-chip on a synthetic resin. A wastewater reuse system was developed.
본 발명의 목적은, 나선형 배플을 장착함으로써, 유입된 원수가 충분한 접촉시간을 유지하고, 자외선이 처리대상인 유입수 및 반응 보조제인 과산화수소와 완전 혼합이 가능하도록 한, 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a spiral baffle-mounted ultraviolet contact device, in which a spiral baffle is provided so as to maintain sufficient contact time for incoming raw water and to be completely mixed with inflow water to be treated and hydrogen peroxide as a reaction aid. will be.
본 발명의 다른 목적은, 상기 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치를 이용함으로써, 유입된 원수의 소독은 물론 냄새 및 색도를 제거하여 농업 용수, 하천유지수, 화장실 세척수, 청소 용수, 조경 용수, 세차 용수 등으로 재이용이 가능하게 하는, 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치를 이용한 하수처리장 방류수 재이용 시스템을 제공하는 것이다. Another object of the present invention, by using the spiral contact baffle-mounted UV contact device, by disinfecting the raw water introduced, as well as removing the smell and color, agricultural water, river maintenance, toilet washing water, cleaning water, landscaping water, car wash water, etc. It is to provide a sewage treatment plant effluent reuse system using a spiral baffle-mounted ultraviolet contact device that can be reused.
본 발명의 또다른 목적은, 환경적으로 적합한 섬유상(저탁도시) 수지 또는 스폰지상(고탁도시) 수지를 조각낸 에코칩을 충진한 여과장치를 이용함으로써, 효과적인 부유물질(SS) 및 탁도를 제거할 수 있으며, 자외선 접촉장치의 유기물 산화 및 소독 효과를 증대시킬 수 있는, 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치를 이용한 하수처리장 방류수 재이용 시스템을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an effective suspended solids (SS) and turbidity by using an filtration device filled with an eco-chip that is carved into an environmentally suitable fibrous (residual) resin or sponge (returned) resin. The present invention provides a sewage treatment plant effluent reuse system using a spiral baffle-mounted UV contactor, which can remove and increase the organic oxidation and disinfection effect of the UV contactor.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치는, 하수처리장 방류수를 처리하기 위한 자외선 접촉장치로서, 장치의 내벽에 나선형으로 감겨져 있는 나선형 배플, 자외선 파장을 방사시키기 위한 자외선 램프, 자외선 램프가 삽입되어 장착되는 석영관, 석영관의 세척을 위한 석영관 클리너, 원수가 유입되는 유입관, 자외선 처리된 처리수가 배출되는 유출관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the spiral baffle-mounted ultraviolet contact device according to the present invention is an ultraviolet contact device for treating the effluent of sewage treatment plant, the spiral baffle spirally wound on the inner wall of the device, for radiating the ultraviolet wavelength Ultraviolet lamp, characterized in that it is configured to include a quartz tube, the ultraviolet tube is inserted and mounted, a quartz tube cleaner for cleaning the quartz tube, an inlet tube in which raw water flows in, an outlet tube in which ultraviolet treated water is discharged.
본 발명에 의한 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치에 있어서, 상기 자외선 램프는 중압램프인 것을 특징으로 한다.In the spiral baffle-mounted ultraviolet contact device according to the present invention, the ultraviolet lamp is characterized in that the medium-pressure lamp.
본 발명에 의한 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치에 있어서, 상기 유입관 및 유출관은, 유입된 원수가 나선형 배플에 의해 형성된 나선형 수로 방향과 일치하여 흐르도록 하기 위해서, 자외선 접촉장치의 측면으로 연결되는 것을 특징으로 한다.In the spiral baffle-mounted ultraviolet contact device according to the present invention, the inlet pipe and the outlet pipe are connected to the side of the ultraviolet contact device so that the introduced raw water flows coincident with the spiral channel direction formed by the spiral baffle. It features.
본 발명에 의한 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치를 이용한 하수처리장 방류수 재이용 시스템은, 상기의 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The sewage treatment plant effluent reuse system using the spiral baffle-mounted ultraviolet contact device according to the present invention is characterized by including the above-described spiral baffle-mounted ultraviolet contact device.
본 발명에 의한 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치를 이용한 하수처리장 방류수 재이용 시스템에 있어서, 상기 시스템은 섬유상 수지 또는 스폰지상 수지를 조각낸 여재 편이 충진된 여과장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the sewage treatment plant effluent reuse system using the spiral baffle-mounted ultraviolet contact device according to the present invention, the system further comprises a filtration device filled with a piece of media fragmented by fibrous resin or sponge-like resin.
본 발명에 의한 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치를 이용한 하수처리장 방류수 재이용 시스템에 있어서, 상기 여과장치는 상향류 또는 하향류로 유입된 원수를 여과하여 부유물질 및 탁도를 제거하는 것을 특징으로 한다.In the sewage treatment plant effluent reuse system using the spiral baffle-mounted UV contact device according to the present invention, the filtration device is characterized in that to remove the suspended matter and turbidity by filtering the raw water introduced in the upstream or downstream flow.
본 발명에 의한 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치를 이용한 하수처리장 방류수 재이용 시스템에 있어서, 상기 여과장치는 운전시 발생되는 막힘 현상을 제어하기 위하여 여과장치 하단부에서 공기 및 처리수를 주입하여 여재를 세척하는 것을 특징으로 한다.In the sewage treatment plant effluent reuse system using a spiral baffle-mounted UV contact device according to the present invention, the filtration device is to inject air and treated water from the lower end of the filtration device to control the clogging phenomenon generated during operation to wash the media It features.
본 발명에 의한 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치를 이용한 하수처리장 방류수 재이용 시스템에 있어서, 상기 시스템은 하수처리장 방류수의 유량을 조절하기 위한 유량 조절조를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the sewage treatment plant effluent reuse system using the spiral baffle-mounted ultraviolet contact device according to the present invention, the system further comprises a flow control tank for adjusting the flow rate of the sewage treatment plant effluent.
본 발명에 의한 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치를 이용한 하수처리장 방류수 재이용 시스템에 있어서, 상기 시스템은 자외선 접촉장치에 반응 보조제인 과산화수소를 투입하기 위한 과산화수소 저장탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the sewage treatment plant effluent reuse system using a spiral baffle-mounted ultraviolet contact device according to the present invention, the system further comprises a hydrogen peroxide storage tank for introducing hydrogen peroxide as a reaction aid to the ultraviolet contact device.
본 발명에 의한 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치를 이용한 하수처리장 방류수 재이용 시스템에 있어서, 상기 시스템은 처리수의 pH를 조절하기 위한 pH 조정조를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the sewage treatment plant effluent reuse system using the spiral baffle-mounted ultraviolet contact device according to the present invention, the system further comprises a pH adjusting tank for adjusting the pH of the treated water.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
UV/H2O2 산화법은 하기 식1과 같이 UV에 의해 H2O2가 분해되어 2몰의 OH 라디칼이 발생되어 원수중의 색도물질을 분해하는 방법이다.The UV / H 2 O 2 oxidation method is a method in which H 2 O 2 is decomposed by UV to generate 2 moles of OH radicals as shown in Equation 1 to decompose chromatic substances in raw water.
UV/H2O2 산화법은 UV 램프의 세기, 원수의 pH, 접촉시간(Contact Time), H2O 2의 주입농도 등에 따라 OH 라디칼 발생량이 달라져 처리효율도 달라지게 된다In the UV / H 2 O 2 oxidation method, the amount of OH radicals is changed according to the intensity of UV lamp, pH of raw water, contact time, concentration of H 2 O 2 , etc.
자외선 램프 가운데 저압램프를 이용하여 정수 및 하수처리수를 소독하는 방법은 현장에서 많이 적용되여 쓰이고 있으나, 중압램프는 상대적으로 그 사용빈도가 적다. 이는 중압램프의 전력소모가 저압램프에 비하여 높기 때문이다. Among UV lamps, the method of disinfecting purified water and sewage water using low pressure lamps is widely used in the field, but the medium pressure lamps are relatively rarely used. This is because the power consumption of the medium voltage lamp is higher than that of the low pressure lamp.
저압램프는 단파장 램프로 파장이 254㎚에 국한되어 있다. 그러나, 중압램프는 다파장 램프로 185~400㎚ 범위의 다양한 파장이 방출되기 때문에 소독 및 과산화수소의 분해에 적합한 저파장(>220㎚) 영향을 받을 수 있어 소독 및 과산화수소를 이용한 색도 제거에 적합하다.Low-voltage lamps are short-wavelength lamps whose wavelength is limited to 254 nm. However, since the medium voltage lamp is a multi-wavelength lamp that emits various wavelengths in the range of 185 to 400 nm, it can be affected by low wavelength (> 220 nm) suitable for disinfection and decomposition of hydrogen peroxide, which is suitable for disinfection and color removal using hydrogen peroxide. .
본 발명에서는 자외선 접촉장치의 자외선 램프로서 중압램프를 사용한다. In the present invention, a medium voltage lamp is used as the ultraviolet lamp of the ultraviolet contact device.
본 발명에 의한 하수처리장 방류수 재이용 시스템은 유입된 원수를 소독하고, 냄새 및 색도를 제거하기 위한 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치 이외에, 선택적으로 하수처리장 방류수의 유량을 조절할 수 있는 유량 조절조, 에코칩을 이용한 여과장치, 과산화수소의 투입을 위한 과산화수소 저장탱크, 그리고 pH를 조절하기 위한 pH 조정조를 포함하여 구성된다.Sewage treatment plant effluent reuse system according to the present invention, in addition to a spiral baffle-mounted UV contact device for disinfecting raw water and removing odors and colors, a flow control tank and an eco chip to selectively control the flow rate of the effluent from the sewage treatment plant It includes a filtration device used, a hydrogen peroxide storage tank for the introduction of hydrogen peroxide, and a pH adjusting tank for adjusting the pH.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치를 이용한 하수처리장 방류수 재이용 시스템의 전체 구성도이다. 1 is an overall configuration diagram of a sewage treatment plant effluent reuse system using a spiral baffle-mounted ultraviolet contact device according to the present invention.
도 1에서 보는 바와 같이, 하수처리장의 방류수는 2차 침전지에서 배출되어 유량조절조(1)로 유입되고, 시스템에 적당한 유량으로 에코칩 여과장치(2)로 공급된다. 유입된 원수의 대장균, 냄새 및 색도에 따라 체류시간이 조절되어야 하는 경우 유량 조절조가 필요하다. 에코칩 여과장치(2)는 상향류식이며, 유입수는 하단부로 유입되어 에코칩 여과장치(2)를 통과한 후 혼합조(5)로 유입된다. 혼합조에는 과산화수소 저장조(3)로부터 일정한 양의 과산화수소가 유입되어 혼합조(5)에 장착된 믹서에 의해 혼합된다. 혼합된 방류수와 과산화수소는 나선형 배플 자외선 접촉조(4)로 유입된다. As shown in FIG. 1, the effluent from the sewage treatment plant is discharged from the secondary settling basin and flows into the flow regulating tank 1, and is supplied to the ecochip filtration apparatus 2 at an appropriate flow rate to the system. If the residence time is to be adjusted according to the E. coli, odor and color of the introduced raw water flow rate adjustment tank is required. The eco chip filtration device 2 is an upflow type, and the inflow water flows into the lower end portion, passes through the eco chip filtration device 2, and then flows into the mixing tank 5. A certain amount of hydrogen peroxide flows into the mixing tank from the hydrogen peroxide storage tank 3 and is mixed by a mixer mounted on the mixing tank 5. The mixed effluent and hydrogen peroxide flow into the spiral baffle ultraviolet contact bath 4.
에코칩 여과장치(2)는 환경적으로 적합한 섬유상(저탁도시) 수지 또는 스폰지상 (고탁도시) 수지를 조각낸 에코칩이 충진된 여과장치이다. The ecochip filtration device 2 is a filtration device filled with an ecochip that is carved into an environmentally suitable fibrous (contained) resin or a sponge (contained) resin.
에코칩 여과장치(2)의 역세시에는 컴프레서(6)를 작동시켜 공기와 처리수를 이용하여 여재를 폐색시키는 이물질들을 이탈시켜줌으로써 막힘 현상을 제거한다. During backwashing of the eco-chip filtration device 2, the compressor 6 is operated to remove the clogging phenomenon by using the air and the treated water to separate foreign substances that block the media.
본 발명에 따라 에코칩을 이용하여 방류수를 여과시킨 경우 탁도 제거효율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. When the effluent was filtered using an eco-chip according to the present invention, the turbidity removal efficiency was measured, and the results are shown in Table 1 below.
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 본 발명은 에코칩을 충전한 여과장치를 사용함으로써, 부유고형물 및 탁도를 효과적으로 제거할 수 있고, 그 결과 자외선 전달을 향상시켜 자외선 접촉장치의 자외선 조사 효율을 증대시킬 수 있다. As shown in Table 1, the present invention can effectively remove suspended solids and turbidity by using an eco-chip-filled filtration device, and as a result improve the UV transmission to increase the UV irradiation efficiency of the UV contact device. Can be.
도 2는 본 발명에 따른 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치의 개략도이다.2 is a schematic diagram of a spiral baffle mounted ultraviolet contact device in accordance with the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치(4)는 나선형 배플(7), 석영관(8), 자외선 중압램프(9), 석영관 클리너(10), 유입관(11), 유출관(12)을 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 2, the spiral contact baffle-mounted ultraviolet contact device 4 according to the present invention includes a spiral baffle 7, a quartz tube 8, an ultraviolet medium pressure lamp 9, a quartz tube cleaner 10, an inlet tube, and the like. 11, the outflow pipe 12 is comprised.
과산화수소는 유입관(11)을 통하여 하수처리장 2차 처리수와 혼합되어 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치(4)에 유입된다. Hydrogen peroxide is mixed with the sewage treatment plant secondary treated water through the inlet pipe (11) and introduced into the spiral baffle-mounted ultraviolet contact device (4).
유입된 원수와 과산화수소는 나선형 배플(7)을 따라 회전하면서 혼합된다. 즉, 유입된 원수와 과산화수소는 나선형 배플(7)의 장착에 의해 형성된 난류로 인하여 완전히 혼합되면서 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치(4)를 통과하게 된다.The introduced raw water and hydrogen peroxide are mixed while rotating along the spiral baffle (7). That is, the introduced raw water and the hydrogen peroxide pass through the spiral baffle-mounted ultraviolet contact device 4 while being completely mixed due to the turbulence formed by the mounting of the spiral baffle 7.
도 3은 본 발명에 따른 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치의 연결부분의 상세 평면도이다. 3 is a detailed plan view of the connection portion of the spiral baffle mounted ultraviolet contact device according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 유입관(11)을 접촉장치의 중앙 부분이 아닌 측면에 연결시킴으로써, 유입수가 나선형 배플(7)에 의한 나선형 수로 방향과 일치하도록 만든다. 그 결과, 원형 모양의 접촉장치 내벽을 따라 회전하면서 난류가 형성되어 자외선 조사에 의한 OH 라디칼의 생성 및 오염물질의 분해 효율이 향상된다. As shown in FIG. 3, the inlet pipe 11 is connected to the side rather than the central portion of the contact device so that the inflow water coincides with the helical channel direction by the helical baffle 7. As a result, turbulence is formed while rotating along the inner wall of the circular contact device, thereby improving the efficiency of generation of OH radicals and decomposition of contaminants by ultraviolet irradiation.
도 4(a)는 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치에 있어서, 유입관을 측면이 아닌 곳으로 연결한 경우의 반응조의 난류를, 도 4(b)는 유입관을 측면에 연결한 경우의 반응조의 난류를 골든 소프트웨어(Golden software)사의 SURFER 모델 프로그램을 이용하여 나타낸 그래프이다. Figure 4 (a) is a spiral baffle mounted ultraviolet contact device, the turbulence of the reaction vessel when the inlet pipe is connected to the side other than the side, Figure 4 (b) is a turbulent flow of the reaction vessel when the inlet pipe is connected to the side Is a graph using the SURFER model program of Golden software.
도 4에서 보는 바와 같이, 유입수가 측면으로 주입되는 경우(b)가 측면으로 주입되지 않은 경우(a) 보다 난류의 형상이 접촉장치 내벽에서 빠른 속도로 나타남을 볼 수 있다. As shown in Figure 4, it can be seen that the shape of the turbulence appears faster at the inner wall of the contact device than when the influent is injected into the side (b) is not injected into the side (a).
도 5는 본 발명에 따른 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치 내에서의 유체 흐름을 나타낸 상세도이다. Figure 5 is a detailed view of the fluid flow in the spiral baffle mounted ultraviolet contact device according to the present invention.
도 5에서 도시된 바와 같이, 나선형 배플(7)이 나선형으로 감기면서 유체의 회전 흐름에 의한 원심력 때문에 방사상 형태의 흐름이 형성된다. 이 때, 높은 유속에서는 접촉장치 벽면에서의 유속이 중앙 부분보다 빠르게 된다. 또한, 유입수는 튜브의 이상적인 중앙 평면에 대칭인 분할 순환(Split Circulation)의 흐름을 나타내며, 높은 유속에서 빠르게 회전하게 된다. As shown in FIG. 5, the spiral baffle 7 spirals and forms a radial flow due to the centrifugal force caused by the rotational flow of the fluid. At this time, at a high flow rate, the flow rate at the contactor wall surface is faster than the central portion. The influent also represents the flow of split circulation symmetrical to the ideal central plane of the tube, which rotates rapidly at high flow rates.
나선형 배플(7)의 채용에 의해 자외선 접촉장치에서 유입된 원수와 과산화수소는 완전 혼합되며, 나선형 배플(7)의 장착으로 인한 나선형 수로에 의해서 유입된 원수의 접촉시간이 길어지게 된다. The raw water introduced from the ultraviolet contact device and the hydrogen peroxide by the adoption of the spiral baffle 7 are completely mixed, and the contact time of the raw water introduced by the spiral channel due to the mounting of the spiral baffle 7 becomes long.
도 6(a) 및 6(b)는 본 발명의 여과장치에 사용되는 환경 친화적인 합성수지상 여재를 촬영한 사진으로서, 각각 스폰지상 수지 및 섬유상 수지이다. 6 (a) and 6 (b) are photographs of environmentally friendly synthetic resinous media used in the filtration apparatus of the present invention, and are sponge resin and fibrous resin, respectively.
섬유상 수지로서 폴리에스터를 사용할 수 있으며, 여재의 크기는 높이 2 mm, 길이 15mm, 높이 15mm 정도이다. 또한, 스폰지상 수지로서 폴리우레탄을 사용할 수 있으며, 여재의 크기는 높이 12.5 mm, 길이 12.5mm, 높이 12.6mm 정도이다. Polyester can be used as a fibrous resin, and the media is about 2 mm high, 15 mm long and 15 mm high. In addition, polyurethane may be used as the sponge-like resin, and the size of the media is about 12.5 mm in height, 12.5 mm in length, and about 12.6 mm in height.
본 발명에 사용되는 에코칩을 충진한 여과장치는 사여과 및 기타 부직포 여과등에 비하여 막힘으로 인한 손실이 적으면서, 역세에 의한 기능 회복이 용이하다. The filtration device packed with the eco-chip used in the present invention has less loss due to clogging compared to filtration and other nonwoven fabrics, and it is easy to recover the function by backwashing.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치는, 나선형 배플을 장착함으로써, 유입된 원수가 충분한 접촉시간을 유지하고, 자외선이 처리대상인 유입수 및 반응 보조제인 과산화수소와 완전 혼합이 가능하도록 하여 유입된 원수의 처리효율을 극대화시킬 수 있다. As described above, the helical baffle-mounted UV light contact device according to the present invention is equipped with a helical baffle to maintain a sufficient contact time of the introduced raw water, and can be completely mixed with the inflow water and the hydrogen peroxide which are the UV-treated targets. It is possible to maximize the treatment efficiency of the incoming raw water.
또한, 본 발명은 환경적으로 적합한 합성수지상의 여재가 충전된 여과장치를 사용하여 부유고형물 및 탁도를 효과적으로 제거함으로써, 자외선 전달을 향상시켜 자외선 접촉장치의 자외선 조사 효율을 증대시킬 수 있다. In addition, the present invention can effectively remove the suspended solids and turbidity by using a filter device filled with environmentally suitable synthetic resin filter medium, thereby improving the UV transmission to increase the ultraviolet irradiation efficiency of the ultraviolet contact device.
따라서, 본 발명에 따라 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치는 에코칩 여과와 결합되어 기존의 상업화된 대부분의 장치들과 달리 경제성이 높으면서, 방류수의 처리효율을 향상시킬 수 있다. Therefore, according to the present invention, the spiral baffle-mounted ultraviolet contact device can be combined with ecochip filtration to improve the treatment efficiency of the effluent while being economical unlike most commercial devices.
또한, 본 발명에 의한 하수처리장 방류수 재이용 시스템은, 에코칩여과 및 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치를 결합하여 하수처리장 방류수를 재활용함으로써, 앞으로 당면한 수자원 확보 문제를 해결할 수 있다. In addition, the sewage treatment plant effluent recycling system according to the present invention can solve the problem of securing water resources in the future by combining the eco-chip filtration and spiral baffle-mounted UV contact device to recycle the sewage treatment plant effluent.
또한, 본 발명에 의한 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치를 이용한 하수처리장 방류수 재이용 시스템은, 환경에 친화적인 여재편을 충진한 여과장치를 채용함으로써, 부유물질 및 탁도를 효과적으로 제거하여 자외선 유기물 산화 및 소독 효과를 증대시킬 수 있다. In addition, the sewage treatment plant effluent reuse system using the spiral baffle-mounted UV contact device according to the present invention employs a filtration device packed with environmentally friendly media pieces, which effectively removes suspended substances and turbidity, thereby oxidizing and disinfecting UV organic matter. Can be increased.
본 발명에 의한 자외선 접촉장치 및 이를 이용한 하수처리장 방류수 재이용 시스템은 종래의 UV/H2O2 접촉조에 비해 소형화가 가능하여 부지이용 면적을 최소화할 수 있으며, 활성탄, R/O(역삼투압), 멤브레인과 같은 유지비용 및 설치비가 비싼 공정과 달리, 유지 관리가 용이하며 경제성이 우수하다.Ultraviolet contact device and sewage treatment plant reuse system using the same according to the present invention can be miniaturized compared to the conventional UV / H 2 O 2 contact tank to minimize the area of use, activated carbon, R / O (reverse osmosis), Unlike processes with high maintenance and installation costs, such as membranes, they are easy to maintain and economical.
도 1은 본 발명에 따른 에코칩 여과장치 및 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치를 결합한 하수처리장 방류수 재이용 시스템의 전체 구성도이다. 1 is an overall configuration diagram of a sewage treatment plant effluent recycling system combining an eco-chip filtration device and a spiral baffle-mounted ultraviolet contact device according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치의 개략도이다.2 is a schematic diagram of a spiral baffle mounted ultraviolet contact device in accordance with the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치의 연결부분의 상세 평면도이다. 3 is a detailed plan view of the connection portion of the spiral baffle mounted ultraviolet contact device according to the present invention.
도 4(a)는 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치에 있어서, 유입관을 측면이 아닌 곳으로 연결한 경우의 반응조의 난류를, 도 4(b)는 유입관을 측면에 연결한 경우의 반응조의 난류를 골든 소프트웨어(Golden software)사의 SURFER 모델 프로그램을 이용하여 나타낸 그래프이다. Figure 4 (a) is a spiral baffle mounted ultraviolet contact device, the turbulence of the reaction vessel when the inlet pipe is connected to the side other than the side, Figure 4 (b) is a turbulent flow of the reaction vessel when the inlet pipe is connected to the side Is a graph using the SURFER model program of Golden software.
도 5는 본 발명에 따른 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치 내에서의 유체 흐름을 나타낸 상세도이다.Figure 5 is a detailed view of the fluid flow in the spiral baffle mounted ultraviolet contact device according to the present invention.
도 6(a) 및 6(b)는 본 발명의 여과장치에 사용되는 환경 친화적인 합성수지상 여재를 촬영한 사진으로서, 각각 스폰지상 수지 및 섬유상 수지이다. 6 (a) and 6 (b) are photographs of environmentally friendly synthetic resinous media used in the filtration apparatus of the present invention, and are sponge resin and fibrous resin, respectively.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **
1: 유량 조절조 2: 에코칩을 이용한 여과장치 3: 과산화수소조1: Flow control tank 2: Filtration device using eco chip 3: Hydrogen peroxide tank
4: 나선형 배플 장착 자외선 접촉장치 4: UV contactor with spiral baffle
5: 혼합조 6: 컴프레서5: mixing tank 6: compressor
7: 나선형 배플 8: 석영관 9: 자외선 중압램프7: spiral baffle 8: quartz tube 9: ultraviolet medium pressure lamp
10: 석영관 클리너 11: 유입관 12: 유출관 10: quartz tube cleaner 11: inlet tube 12: outlet tube
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