KR100898810B1 - 하천 악취제거 및 수질개선을 위한 다중기액접촉장치가 적용된 하천수 정화 및 재활용시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건천하천의 하천유지수를 안정적으로 제공하기 위하여, 오존을 이용해 하천수를 정화처리하여 재활용하는 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하천의 수중보 밑에 모래여과장치를 설치하여 하천수가 자연유압으로 여과될 수 있도록 한 후, 오존접촉조에서 오존과 반응함에 있어 상기 오존접촉조에 내장된 다중기액접촉장치에 의해 반복적으로 기액접촉이 이루어지도록 하여 오존의 이용률을 극대화하고 에너지를 절감할 수 있도록 하는, 하천 악취제거 및 수질개선을 위한 다중기액접촉장치가 적용된 하천수 정화 및 재활용시스템에 관한 것이다.

다중기액접촉장치, 모래여과장치, 오존접촉조, 용존오존제어장치

Description

하천 악취제거 및 수질개선을 위한 다중기액접촉장치가 적용된 하천수 정화 및 재활용시스템{River-water purifying and recycling system for removal of odor and improvement of water quality using multiple gas-liquid contact apparatus}

본 발명은 건천하천의 하천유지수를 안정적으로 제공하기 위하여, 오존을 이용해 하천수를 정화처리하여 재활용하는 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하천의 수중보 밑에 모래여과장치를 설치하여 하천수가 자연유압으로 여과될 수 있도록 한 후, 오존접촉조에서 오존과 반응함에 있어 상기 오존접촉조에 내장된 다중기액접촉장치에 의해 반복적으로 기액접촉이 이루어지도록 하여 오존의 이용률을 극대화하고 에너지를 절감할 수 있도록 하는, 하천 악취제거 및 수질개선을 위한 다중기액접촉장치가 적용된 하천수 정화 및 재활용시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 건천하천의 하천유지수를 안정적으로 공급하기 위해서는 하류의 물을 관정을 통해 펌핑하여 상류로 보내거나, 고도하수처리한 물을 상류로 보내거나, 또는 강으로부터 물을 끌어들여 정화시킨 후 하천으로 흘려보내는 등의 방식을 사용하여 왔다.

그러나, 상기 종래의 방식들은 많은 동력이 소모되고, 근본적으로 하천유지수가 없거나 물을 끌어들일 방법이 없는 경우에는 적용될 수 없는 문제점이 있었다.

한편, 오존은 강력한 산화력(전위차: 2.07V)을 갖고 있어 살균, 소독, 탈취, 탈색 작용 등의 효과가 뛰어나 수처리에 있어 많이 이용되고 있다.

다만, 오존은 물에 대한 용해도가 비교적 낮은 기체이므로 수처리에 적용하는 경우 기액혼합장치를 이용하여 오존을 용해시켜야 하고, 또한 액체 상태에서는 오존이 매우 불안정하여 비교적 단시간에 분해되는 특성을 지니고 있어, 오존을 이용한 수처리에 있어서는 오존 이용효율이 문제되어 왔다.

이에, 오존을 이용한 수처리 분야에서는 오존의 용해와 반응처리를 위해 수중의 기저부에 다공질의 디퓨저(diffuser)를 설치해 오존을 미세기포로 분산시켜 기포가 상승하는 동안 용해되도록 하는 산기(散氣)방식을 주로 이용하거나, 그 밖에 인젝터 방식, 가압펌프방식, 터빈 밋셔방식 등을 사용하고 있다.

그런데, 가장 일반적으로 이용되는 산기방식은 오존의 용해율이 20% 정도에 그쳐 상당수의 오존을 낭비하는 단점이 있었고, 또한 가압펌프방식, 인젝터 방식 등의 다른 방식은 단일 공정방식으로 용해 및 반응을 신속하게 처리하는 기능이 없어 효율이 낮거나 동력이 많이 소요되는 등 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같이 종래 기술이 갖는 한계 및 문제점을 해소하고자 도출된 것으로서, 하천에 수중보를 마련하여 수량을 확보하고 수중보 아래에 모래여과장치(110)를 설치함으로써 자연유압에 의해 하천수를 여과하여 오존산화에 앞서 1차적으로 하천수가 자연정화될 수 있도록 함을 목적으로 한다.

또한, 여과된 하천수를 집수조(220)로 모으고, 오존산화시스템(300, 310, 320, 330, 400, 410)에서 오존과 여과수의 오존산화반응을 통해 하천수의 악취제거 및 수질개선을 위한 정화처리 후, 처리수를 상류로 펌핑하여 하류로 흐르게 함으로써 하천수를 정화 및 재활용하고 하천수가 안정적으로 유지될 수 있도록 함을 목적으로 한다.

또한, 특히 오존산화처리가 이루어지는 오존접촉조 내에 다중기액접촉장치를 장착하여, 기액접촉이 반복적으로 일어날 수 있게 함으로써 오존의 이용률을 높이고, 나아가 오존접촉조 내부의 유체를 다중기액접촉장치로 순환시켜 사용함으로써 한번 유입된 오존이 여과수에 충분히 용해될 수 있도록 하여 오존의 이용률을 극대화함을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 오존접촉조 내부에 다중기액접촉장치를 장착함으로써 설비를 간소화할 뿐 아니라 구동에 소요되는 동력을 절약할 수 있도록 함을 또 다른 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 오존접촉조에서 오존산화를 통해 하천수를 정화처리하는 시스템에 있어서, 상기 오존접촉조는 그 내부 상단에 설치된 이젝터와; 상기 이젝터의 일측에 연결된 오존공급관과; 상기 이젝터의 하부에 일정한 간극을 두고 이젝터가 인입되도록 설치되며 나선형 프로펠러가 내부에 고정장착된 와류발생관으로 구성된 다중기액접촉장치를 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 하천 악취제거 및 수질개선을 위한 다중기액접촉장치가 적용된 하천수 정화 및 재활용시스템을 제공한다.

또한, 하천의 수중보 아래에 설치되어 자연유압으로 여과를 가능하게 하는 모래여과장치와; 상기 모래여과장치에서 여과된 하천수가 저장되는 집수조와; 오존을 발생시키는 오존발생기와; 상기 오존발생기에서 공급된 오존이 상기 집수조에서 공급된 여과수와 접촉하여 용해되도록 하는 다중기액접촉장치를 내부에 장착하여 오존산화반응이 일어나는 오존접촉조와; 상기 오존접촉조에서 정화처리된 처리수에 용해되어 있는 오존을 제거하기 위한 용존오존제어장치와; 상기 오존접촉조 및 용존오존제어장치에서 발생한 배오존을 안정적으로 제거하기 위한 배오존제거장치와; 오존산화처리된 처리수가 용존오존제어장치를 통과한 후 집수되는 펌핑조와; 상기 펌핑조에 집수된 처리수를 하천 상류로 이송하기 위한 이송펌프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하천 악취제거 및 수질개선을 위한 다중기액접촉장치가 적용된 하천수 정화 및 재활용시스템을 제공한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 하천 수중보 밑에 모래여과장치를 설치하여, 별도의 동력 공급없이도 자연유압에 의해 하천수가 모래여과기를 통과함으로써 부유 물질(Suspended Solid)을 안정적으로 제거하는 것이 가능하게 할 수 있다.

또한, 상기 하천 여과수를 오존산화시스템을 통해 오존 처리함에 있어서, 오존접촉조 내에 다중기액접촉장치를 장착함으로써 이젝트의 유속 및 와류의 형성으로 다중기액접촉장치 내에서 반복적인 기액접촉이 이루어질 수 있게 됨에 따라 오존의 용해 및 이를 통한 정화처리 효율을 높여 오존의 이용률을 97%이상으로 향상시킬 수 있다.

또한, 하기 표에서 보는 바와 같이 본 발명에서는 다중기액접촉장치에 의해 오존과 여과수의 반복적인 기액접촉이 가능하게 되어, 통상 10HP 펌프로 이젝터를 작동시킬 때에는 최대 200LPM(Liter per minute)의 기액접촉이 일어나지만, 본 발명의 다중기액접촉장치를 활용할 때에는 2HP 펌프의 이젝터 동력으로도 200LPM이 넘는 기액접촉이 가능하므로, 산화처리에 필요한 동력을 80% 이상 절약할 수 있다.

펌프동력(HP)	이젝터에 의한 기액접촉(LPM)	다중기액접촉장치에 의한 기액접촉(LPM)
10	200	696
7.5	147	574
5	101	382
3	57	297
2	38	215
1	19	132
0.5	7	74

아울러, 오존산화를 통해 악취제거 및 수질개선 등 정화처리된 하천수는 배오존분리 및 용존오존제거를 거친 후 하천의 상류로 펌핑되어 흐르도록 함으로써, 본 발명은 건천하천의 하천 유지수를 안정적으로 확보하고, 하천수를 환경친화적으로 재활용할 수 있도록 하는 효과가 도출된다.

본 발명의 특징은 첨부도면에 의거한 다음의 구체적인 설명에 의하여 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

첨부도면은 본 발명에 따른 하천 악취제거 및 수질개선을 위한 다중기액접촉장치가 적용된 하천수 정화 및 재활용시스템의 구체적인 실시예를 도시한 것으로서, 도 1(a)는 본 발명의 전체 시스템의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 1(b)는 본 발명의 수리계통도이다.

도 1(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명은 하천의 수중보 밑에 설치하는 모래여과장치(110)와; 상기 모래여과장치를 통과한 여과된 하천수(이하 "여과수"라 함)를 취수한 1차 펌핑조(200)와; 상기 1차 펌핑조(200)로부터 일정수위의 여과수가 공급되는 집수조(220)와; 오존을 발생시키는 오존발생기(400)와; 상기 오존발생기(400)에 산소를 공급하는 순산소공급장치(410)와; 상기 집수조(220)로 유입된 여과수와 오존발생기(400)에서 공급된 오존을 펌핑하는 오존접촉펌프(330)와; 상기 오존접촉펌프(330)에서 공급된 오존과 여과수가 접촉, 용해되어 오존산화반응하는 오존접촉조(300)와; 상기 오존접촉조(300)에서 발생한 배오존을 안정적으로 제거하기 위한 배오존제거장치(310)와; 상기 오존접촉조(300)에서 기액접촉이 반복적으로 일어나도록 하기 위한 다중기액접촉장치(320)와; 상기 오존접촉조(300)에서 처리된 처리수에 남아있는 용존오존을 제어하기 위한 용존오존제어장치(500)와; 용존오존이 제거된 처리수를 취수하여 하천 상류로 펌핑하기 위한 2차 펌핑조(600)와 처리수 이송펌프(620)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

특히, 본 발명은 오존을 이용하여 하천수를 정화처리하는 시스템으로서, 상기 오존접촉조(300)와; 배오존제거장치(310)와; 다중기액접촉장치(320)와; 오존발생기(400)와; 순산소공급장치(410)와; 오존접촉펌프(330)를 오존산화시스템(300, 310, 320, 330, 400, 410)으로 구성한 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 모래여과장치(110)는 하천의 수중보 아래에 설치하여 별도의 동력없이도 자연유압에 의해 여과가 일어나 부유물질을 제거할 수 있도록 한다.

그리고, 상기 1차 펌핑조(200)는 상기 모래여과장치(110)를 통과한 여과수의 취수조이며, 수위계(210)가 설치되어 있어 여과수가 일정 수위에 도달하게 되면 펌핑라인의 가동을 통해 집수조(220)로 여과수를 공급하게 된다.

또한, 상기 집수조(220)는 상기 1차 펌핑조(200)로부터 공급된 여과수를 오존산화처리하기 위한 저장장치로서, 집수조(220)에는 수위계(230)가 설치되어 저장유체의 수위를 계측할 수 있으며, 오존접촉조(300)에 공급되는 여과수의 양을 조절할 수 있도록 되어 있다. 상기 집수조(220)의 여과수는 펌핑되어 오존접촉조(300)로 공급된다.

또한, 상기 오존접촉조(300)는 여과수와 오존이 접촉, 용해되어 반응이 일어나는 장치로서, 오존접촉조로 유입된 여과수에 용존된 오존의 산화작용으로 여과수 내의 유기물, 무기물 및 병원성 미생물 등의 오염 물질들은 산화, 살균되므로 여과수가 정화될 수 있게 된다.

한편, 상기 오존접촉조(300) 내에는 다중기액접촉장치(320)가 장착되어 있 다. 상기 다중기액접촉장치(320)는 오존과 여과수가 반복적으로 접촉하여 반응할 수 있도록 하여 오존의 이용률을 높이기 위한 장치이다.

구체적으로, 상기 다중기액접촉장치(320)는 와류를 발생시키기 위한 고정나선형 프로펠러가 구비된 와류발생관이 설치되어 있으며, 이젝트의 유압 및 속도에 의해 고정나선형 프로펠러에서 와류가 발생되도록 하여, 이젝트와 와류를 복합적으로 적용시켜 미반응 오존이 여과수와 반복적으로 접촉하여 오존의 이용률을 높일 수 있도록 한다.

그리고, 상기 오존접촉조는 처리수 순환공급관을 구비하여 오존접촉조 내의 처리수를 순환시킴으로써 유입된 오존의 이용률을 최대화할 수 있다.

또한, 상기 배오존제거장치(310)는 상기 오존접촉조(300)에서 미반응된 오존을 안정적으로 제거할 수 있도록 하며, 오존접촉조(300)와 연결되어 있다.

그리고, 상기 오존발생기(400)는 오존접촉조(300)에 안정적으로 고농도 오존을 공급하기 위한 장치이다. 상기 오존발생기(400)는 산소를 전기가 흐르는 유전체와 방전극 사이를 통과시켜, 코로나 방전에 의해 산소분자를 분리하여 오존의 형태로 만드는 수전극방식이며, 상기 오존발생기(400)에는 산소를 공급해 주는 순산소공급장치(410)가 연결되어 있다. 한편, 상기 오존발생기는 수전극방식인 것이 바람직하나, 기존에 사용되어 온 오존발생장치인 UV램프가 내장된 자외선 조사기 또는 전기분해기 등이 설치될 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 오존접촉펌프(330)는 집수조(220)로 유입된 여과수와 오존발생기(400)에서 공급된 오존을 펌핑하는 장치이다.

한편, 상기 용존오존제어장치(500)는 상기 오존접촉조(300)에서 오존산화처리된 처리수에 용해되어 있는 오존을 제거하기 위한 장치로서, 오존을 산소로 전환시킬 수 있도록 이산화망간이 1~10%로 혼합된 용존오존제거제가 채워져 있고, 배오존가스는 포집하여 상기 배오존제거장치(310)로 보낼 수 있도록 연결관이 형성되어 있다.

그리고, 상기 용존오존제어장치(500)는 기액접촉을 통한 정화처리과정에서 생성된 슬러지 및 반응 후의 용존오존을 안정적으로 제거하기 위하여 상향류식으로 구성되어 있어, 오존접촉조로부터 공급되는 처리수의 흐름이 중단되면 물이 빠지면서 역세가 자동으로 일어나 막힘을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 2차 펌핑조(600)는 용존오존제어장치를 통과한 처리수가 집수되는 장치로서 수위계(610)가 장착되어 있으며, 상기 2차 펌핑조(600)에 집수된 정화처리수는 상기 처리수 이송펌프(620)를 통해 하천의 상류로 이송된다.

또한, 도 2는 상기 모래여과장치(110)의 일실시예에 따른 구조도이다.

도 2에 도시된 모래여과장치(110)는 여과 1조(120(a))와 여과 2조(120(b))로 이루어져 있고, 각 여과조는 내설된 상부지지망(111) 및 하부지지망(112)에 의하여 크게 상하로 3단의 층으로 구분되어 있다.

상기 상부지지망(111)과 하부지지망(112) 사이의 층에는 여과재로 모래가 채워져 있으며, 여과 1조(120(a))와 여과 2조(120(b))의 각 상부지지망(111)과 하부지지망(112) 사이 층 간격을 달리 구성함으로써 각 여과조에 충전되는 여과재 층의 높이를 조절할 수 있다. 따라서, 하천수의 수질 상태에 맞추어 여과조의 상부지지망(111)과 하부지지망(112) 사이 층 높이를 조정하여 여과재를 충전함으로써 모래여과장치(110)를 통한 하천수의 여과속도를 조절할 수 있게 된다.

한편, 상기 모래여과장치(110)의 하단에 설치된 폭기장치(113)는 상기 하부지지망(112)이 위치한 높이에 이르도록 형성되어 하부지지망(112)과 접하며, 모래여과장치가 막히면 에어폭기하여 역세할 수 있도록 하는 장치이다.

또한, 상기 모래여과장치(110)의 하단 층에는 여과수가 모여 빠져나갈 수 있는 통로를 제공하는 연결구(115)가 위치하고 있으며, 상기 여과 1조(120(a))와 여과 2조(120(b))의 사이의 하단에는 여러 개의 통공(114)이 형성되어 있어 각 여과조에서 모래여과재 층을 통과한 여과수가 하단 층으로 모이면 연결구(115)로 흘러들 수 있도록 한다.

한편, 상기 도 2에는 여과 1조(120(a))와 여과 2조(120(b))로 이루어진 모래여과장치(110)를 도시하였으나 이에 한하는 것은 아니며, 모래여과장치가 설치될 수중보의 크기에 따라 여과조의 수를 증감할 수 있으며, 또한 각 여과조의 상부지지망(111)과 하부지지망(112)의 층 높이를 달리 구성할 수 있음은 물론이다.

또한, 도 3은 상기 다중기액접촉장치(320)의 일실시예에 따른 종단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 다중기액접촉장치(320)는 오존접촉조(300) 내부에 장착되어 있다. 구체적으로, 오존접촉조(300)의 상단에는 여과수를 분사하는 이젝터(221)가 설치되어 있으며, 상기 이젝터(221)의 일측부에는 오존발생기로부터 생 성된 오존이 공급되는 오존공급관(331)이 연결되어 있다. 한편, 오존접촉조(300)에 설치된 상기 이젝터(221)는 그 하부가 오존접촉조 내에 구비된 와류발생관(321)의 상단에 와류발생관과 일정한 간극을 유지하면서 와류발생관 내부로 일부 인입되도록 형성되어 있으며, 상기 와류발생관(321)에는 나선형 프로펠러(322)가 고정장착되어 있다.

그리고, 상기 와류발생관(321)은 그 상하단이 유체가 드나들 수 있도록 뚫린 구조를 갖추고 있다. 한편, 상기 와류발생관은 그 상단이 오존접촉조의 격벽 높이와 같거나 또는 이보다 아래쪽에 위치되도록 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 도면에 도시되지는 않았으나 와류발생관은 오존접촉조 내 일부분과 연결되어 고정장착되어 있다.

구체적으로, 오존접촉조에 장착된 다중기액접촉장치의 작동원리를 살펴보면, 상기 이젝터(221)에서 여과수가 분출되면서 이젝터의 단부에 진공이 형성되어 오존공급관(331)으로부터 오존이 유입되며, 여과수와 함께 오존이 1차 혼합되면서 오존접촉조 내로 이젝트된다. 한편, 다중기액접촉장치로의 유체의 유입은, 상술한 바와 같이 이젝터 및 그 단부에 형성된 오존공급관을 통해 여과수 및 오존이 공급되는 것 외에도, 집수조로부터 유입된 여과수와 오존발생기에서 공급된 오존이 오존접촉펌프에서 혼합된 후 펌핑되어 이젝터를 거쳐 오존접촉조 내로 유입되는 경로를 택할 수도 있다.

이에 따라, 오존과 접촉, 혼합되어 이젝트된 유체는 와류발생관(321)의 나선 형 프로펠러(322)를 통과하면서, 이젝트의 유속과 압력에 의해 다른 동력의 공급없이도 와류를 발생시키게 된다. 이때, 생성된 와류에 의하여 여과수와 오존은 반복적인 접촉기회를 갖게 되어 공급된 오존이 여과수에 충분히 용해될 수 있게 된다.

그리고, 상기 와류발생관을 빠져나오는 여과수의 압력에 의해 와류발생관 하부의 오존접촉조 내 여과수는 와류발생관의 바깥쪽에서 상승 이동하였다가 아래로 흐르게 되며, 이때 하방으로 내려오던 여과수의 일부는 이젝터와 와류발생관 사이에 형성되는 오존과 여과수의 흐름에 의해 와류발생관과 이젝터 사이의 간극으로 재유입됨으로써 와류발생관의 내부를 다시 통과하게 되어, 한 번 유입된 오존이 여과수와 다중접촉하는 기회를 갖게 된다.

또한, 이때 오존접촉조 내에서 상승 이동하였다가 하방으로 내려오는 여과수의 흐름 및 압력에 의해 오존접촉조의 상단에 존재하고 있던 배오존 또한 유입되어 녹아들어가므로 오존의 이용효율을 높일 수 있다.

나아가, 상기 이젝터(221)에는 유입관(302)이 연결되어 집수조로부터 여과수가 공급되거나, 오존접촉펌프로부터 여과수와 오존이 혼합되어 공급된다. 그리고, 이젝터(221)에는 상기 유입관(302)과 함께 순환공급관(301)이 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 순환공급관(301)의 일단은 이젝터(221)에 연결되고 타단은 오존접촉조(300)와 연결되어, 오존접촉조 내의 유체를 이젝터로 재공급할 수 있게 된다. 즉, 오존공급관을 통해 오존을 추가적으로 공급하지 않더라도, 오존접촉조 내 유체를 순환공급관을 통해 이젝터로 보내 재순환시킴으로써 한 번 유입된 오존과 여과수를 충분한 접촉기회를 갖도록 하여 오존산화반응을 최대화할 수 있다.

따라서, 오존처리가 필요한 여과수의 양 및 상태에 따라 순환공급관이 작동하도록 하여 오존접촉조 내의 오존과 여과수를 순환시켜 오존산화처리의 효율 및 효과성을 높일 수 있게 되며, 본 발명에 따른 다중기액접촉장치의 작동을 통한 오존접촉조 내에서의 오존산화처리는 10~15분 정도 이루어지도록 한다.

한편, 오존접촉조에는 격벽(305)이 있어 상기 다중기액접촉장치의 작동으로 오존이 여과수에 용해되어 오존산화처리가 일어난 뒤, 오버플로우된 처리수가 처리수 배출관(304)을 통해 이송될 수 있게 된다. 다만, 처리수 배출관의 위치는 도 3에 한하는 것은 아니며, 처리수 배출관을 오존접촉조의 측면 아래 부분에 설치할 수 있어, 이에 따라 오존접촉조 내의 처리수를 오버플로우하지 않고 배출하는 경로를 택할 수도 있다.

아울러, 상기 도 3에는 오존접촉조 내 장착된 하나의 다중기액접촉장치를 도시하였으나, 오존접촉조의 용적에 따라 하나 이상의 다중기액접촉장치가 설치되어 작동될 수 있음은 물론이다.

따라서, 상기 다중기액접촉장치(320)를 구비함으로써 오존접촉조(300)로 유입되는 여과수와 오존이 1차 접촉 반응에만 그치는 것이 아니라, 이젝터를 통한 접촉 반응, 와류에 의한 접촉 반응, 그리고 와류발생관을 빠져나오는 유체의 압력에 의해 오존접촉조 내 유체가 순환되는 등 오존과 여과수의 다중 접촉이 이루어져 이에 의해 오존의 용해율을 높일 수 있고, 오존접촉조 내에 교반기 등을 설치하지 않더라도 유체의 순환이 가능하게 되어 오존접촉조에서 오존산화반응이 효과적으로 일어나게 된다.

이에 따라, 상기 다중기액접촉장치(320)를 통해 오존과 여과수의 접촉기회 및 횟수를 높여, 여과수에 오존이 충분히 용해되고, 오존접촉조(300)에서 용해된 오존에 의한 여과수의 산화처리 반응이 일어나게 되어 여과수 내의 유기물, 무기물 및 병원성 미생물 등의 오염 물질들이 산화, 살균되어 여과수가 정화되게 된다.

또한, 도 4는 상기 용존오존제어장치(500)의 일실시예에 따른 종단면도이다.

상기 도 4에 도시된 바와 같이, 용존오존제어장치(500)는 지지망(506)에 의해 크게 3단의 층으로 나뉘고, 3단의 층을 세로로 구획하는 분리막(507)에 의해 3개의 칸으로 나뉘어지며, 상향류식으로 작동된다.

구체적으로, 오존접촉조(300)로부터 공급된 처리수가 처리수유입관(501)을 통해 용존오존제어장치(500)의 하단으로 유입되면, 상향류식으로 이동하여 이산화망간이 1~10%로 혼합된 용존오존제거제가 채워져 있는 중간의 용존오존제거층(502)을 지나면서 오존 분해반응이 일어 난 이후, 상단 일측에 연결된 유출관(505)을 통해 용존오존이 제거된 처리수가 2차 펌핑조(600)로 이송된다.

한편, 오존접촉조(300)로부터 상기 용존오존제어장치(500)로 공급되는 처리수의 유입이 중단되면, 하단에 위치한 배출관(503)을 통해 물이 빠지면서 역세가 자동으로 일어나게 된다.

또한, 도 4에 도시되지는 않았으나 상기 용존오존제어장치(500)에는 배오존가스를 포집하여 상기 배오존제거장치(310)로 내보낼 수 있도록 뚜껑(504)에 연결관이 형성되어 있다.

이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시 예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 고안의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.

도 1(a)와 도 1(b)는 각각 본 발명에 따른 하천 악취제거 및 수질개선을 위한 다중기액접촉장치가 적용된 하천수 정화 및 재활용시스템의 일실시예의 구성을 나타내는 블록도 및 수리계통도.

도 2는 본 발명에 따른 모래여과장치(110)의 일실시예의 구조도.

도 3은 본 발명에 따른 다중기액접촉장치(320)의 일실시예의 종단면도.

도 4는 본 발명에 따른 용존오존제어장치(500)의 일실시예의 종단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110: 모래여과장치 111: 상부지지망

112: 하부지지망 113: 폭기장치

114: 통공 115: 연결구

120(a): 여과1조 120(b): 여과2조

200: 1차 펌핑조 220: 집수조

221: 이젝터 300: 오존접촉조

301: 순환공급관 302: 유입관

303: 이송밸브 304: 처리수 배출관

305: 격벽 310: 배오존제거장치

311: 배오존이송관 320: 다중기액접촉장치

321: 와류발생관 322: 나선형 프로펠러

330: 오존접촉펌프 331: 오존공급관

400: 오존발생기 410: 순산소공급장치

500: 용존오존제어장치 501: 처리수유입관

502: 용존오존제거층 503: 배출관

504: 용존오존제어장치뚜껑 505: 유출관

506: 지지망 507: 분리막

600: 2차 펌핑조 620: 처리수 이송펌프

210, 230, 610: 수위계

Claims (10)

1. 오존접촉조에서 오존산화를 통해 하천수를 정화처리하는 시스템에 있어서,

   상기 오존접촉조는 그 내부 상단에 설치된 하천수 이젝터와;

   상기 이젝터의 일측에 연결된 오존공급관과;

   상기 이젝터의 하부에 일정한 간극을 두고 이젝터가 인입되도록 설치하며 유체가 드나들 수 있도록 상하단이 뚫린 구조로 형성되고 나선형 프로펠러가 내부에 고정장착된 와류발생관으로 구성된 다중기액접촉장치를 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 하천 악취제거 및 수질개선을 위한 다중기액접촉장치가 적용된 하천수 정화 및 재활용시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 오존접촉조는 이젝터로부터 분출된 유체를 다시 이젝터로 순환공급할 수 있도록 오존접촉조의 일측부와 이젝터를 연결한 순환공급관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하천 악취제거 및 수질개선을 위한 다중기액접촉장치가 적용된 하천수 정화 및 재활용시스템.
5. 하천의 수중보 아래에 설치되어 하천수가 자연유압으로 여과될 수 있게 하는 모래여과장치와;

   상기 모래여과장치에서 여과된 하천수가 저장되는 집수조와;

   오존을 발생시키는 오존발생기와;

   상기 오존발생기에서 공급된 오존이 상기 집수조에서 공급된 여과된 하천수와 접촉하여 용해되도록 하는 다중기액접촉장치를 내부에 장착하여 오존산화반응이 일어나는 오존접촉조와;

   상기 오존접촉조에서 정화처리된 처리수에 용해되어 있는 오존을 제거하기 위한 용존오존제어장치와;

   상기 오존접촉조 및 용존오존제어장치에서 발생한 배오존을 안정적으로 제거하기 위한 배오존제거장치와;

   오존산화처리된 처리수가 용존오존제어장치를 통과한 후 집수되는 펌핑조와;

   상기 펌핑조에서 집수된 처리수를 하천 상류로 펌핑하기 위한 이송펌프를 포함하여 구성되며,

   상기 다중기액접촉장치는 오존접촉조의 상단에 설치된 하천수 이젝터와, 상기 이젝터의 일측에 연결된 오존공급관과, 상기 이젝터의 하부에 일정한 간극을 두고 이젝터가 인입되도록 설치하며 유체가 드나들 수 있도록 상하단이 뚫린 구조로 형성되고 나선형 프로펠러가 내부에 고정장착된 와류발생관으로 구성된 것을 특징으로 하는 하천 악취제거 및 수질개선을 위한 다중기액접촉장치가 적용된 하천수 정화 및 재활용시스템.
6. 제5항에 있어서,

   상기 모래여과장치는 여과수가 빠져나갈 수 있는 통로를 제공해 주는 연결구와;

   바닥에 설치되어 슬러지 침전으로 막힐 경우 폭기시키기 위한 폭기장치와;

   상기 연결구와 폭기장치의 상단부에 설치되어 모래여과장치의 층을 구분하는 상부지지망 및 하부지지망과;

   상기 상부지지망과 하부지지망 사이에 충전되는 여과재로 구성된 하나 이상의 여과조로 형성되며, 상기 상부지지망과 하부지지망의 층 간격을 조정함으로써 내부에 충전되는 여과재 층의 높이를 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 하천 악취제거 및 수질개선을 위한 다중기액접촉장치가 적용된 하천수 정화 및 재활용시스템.
7. 제5항에 있어서,

   상기 용존오존제어장치는 처리수유입관을 하부에 구비하고, 이산화망간이 1~10%로 혼합된 용존오존제거층을 내부 중간층으로 구성하고, 상부에 유출관을 설치함으로써 상향류식으로 작동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 하천 악취제거 및 수질개선을 위한 다중기액접촉장치가 적용된 하천수 정화 및 재활용시스템.
8. 삭제
9. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 오존접촉조는 이젝터로부터 분출된 유체를 다시 이젝터로 순환공급할 수 있도록 오존접촉조의 일측부와 이젝터를 연결한 순환공급관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하천 악취제거 및 수질개선을 위한 다중기액접촉장치가 적용된 하천수 정화 및 재활용시스템.
10. 삭제

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