KR101638519B1 - Convergence floating type water management system and operating method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 융복합 부유형 수질 관리 시스템 및 그의 운용방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오염된 하천, 호수, 저수지 및 해역 등 수체에 대한 융복합적인 정화와 여과 기술을 채용하여 난분해성 유기물질과 조류발생 원인물질의 제거를 통한 직접적 수질 개선 및 조류 발생의 예방을 기초로 보다 효율적인 수질 관리를 수행할 수 있는 융복합 부유형 수질 관리 시스템 및 그의 운용방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a water quality management system for a fused composite part and a method of operating the same, and more particularly, to a water quality management system for a fused composite part type water quality management system, The present invention relates to a water quality management system and a method of operating the water quality management system of the present invention capable of performing more efficient water quality management based on improvement of direct water quality and prevention of occurrence of algae by removing algae causative substances.
기존의 하천 및 호수 수질개선을 위한 부도(예를 들어, 인공식물섬)와 관련된 기술은 부도 상부에 수생식물을 식재하거나 부도 하부에 침수식물을 식재하는 등 식생 정화에 의하여 수질을 개선하는 기술이 대부분이다.Techniques related to bankruptcy (for example, artificial plant islands) for improving existing water quality in rivers and lakes include a technique for improving water quality by vegetation purification, such as planting aquatic plants in the upper part of the subdivision or planting submerged plants in the lower part of the subdivision Mostly.
이러한 수생식물을 이용한 수질정화는 식물의 자연정화능력을 활용하여 질소 및 인 등 영양염류를 식물이 흡수하고, 식물 뿌리부의 미생물에 의한 유기물 분해작용에 의해 하천, 호수, 저수지 및 해역 등 수체의 수질을 개선하고 수생생물의 서식처를 제공하며, 경관 창출 등의 효과를 나타내게 된다.The water purification using these aquatic plants absorbs the nutrients such as nitrogen and phosphorus by utilizing the natural purification ability of the plants, and the water quality of the water bodies such as rivers, lakes, reservoirs and sea areas To provide a habitat for aquatic life, and to create scenery.
그러나 이러한 식물을 이용한 수질개선 방법은 수질개선 효과가 수 %에 그치는 등 매우 제한적이고, 난분해성 유기물질과 조류발생 원인물질인 질소(N)와 인(P) 제거에 한계가 있으며, 계절적인 영향에 의하여 수질정화 효과가 크게 변동하는 한계가 있는 문제점이 있다.However, the water quality improvement methods using these plants are very limited, such as the water quality improvement effect is only a few%, and there is a limit to the removal of nitrogen (N) and phosphorus (P) There is a problem that the effect of purifying the water is greatly varied.
특히, 동절기에는 식물에 의한 수질정화 효과를 기대할 수 없을 뿐만 아니라 오히려 고사한 수생식물로부터 영양물질이 용출되는 등의 단점이 있다. 또한, 위와 같은 문제점들로 인해 넓은 범위에 걸쳐 진행되는 수체의 오염을 정화하는 데 한계가 있다.Especially, in the winter season, not only the effect of purifying water by plants can not be expected but also there is a disadvantage that nutrients are eluted from dead aquatic plants. In addition, due to the above-mentioned problems, there is a limit in purifying contamination of a water body which proceeds over a wide range.
종래 기술로서, 대한민국 등록특허공보 제10-0924538호는 자연 생태적으로 수질을 정화하며 수중 및 지상부에 다양한 생물의 서식공간을 확보할 수 있는 인공적인 다기능 조경 및 생태정화 식물섬을 개시한다.As a conventional technique, Korean Patent Registration No. 10-0924538 discloses an artificial multifunctional landscape and ecological purification plant that can purify water quality naturally and ecologically, and can secure a living space for various creatures in the water and the ground.
또한, 종래 기술로서, 대한민국 공개특허공보 제10-2003-0017074호는 부영양화 또는 오염이 빈번한 인공호수 등의 수면 위에 인공구조물을 만들어 식물을 재배토록 하여 수중의 오염물질을 제거할 수 있는 수질정화용 인공식물섬을 개시한다.Also, as a conventional art, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2003-0017074 discloses a water purification artificial artificial plant capable of removing contaminants from water by making artificial structures on the surface of water such as eutrophication or polluted artificial lakes Plant island.
상기 종래 기술들은 난분해성 유기물질과 조류발생 원인물질인 질소(N)와 인(P)을 제거할 수 있는 수단을 포함하고 있지 않아 수질을 정화하는데 한계가 있다.
The above conventional techniques do not include a refractory organic substance and a means for removing nitrogen (N) and phosphorus (P) which are algae-generating substances, and thus there is a limit to the purification of water quality.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 오염된 하천, 호수, 저수지 및 해역 등 수체에 대한 융복합적인 정화, 여과 기술, 흡착 기술, 광산화 기술 및 초음파 기술을 채용하여 난분해성 유기물질과 조류발생 원인물질의 제거를 통한 직접적 수질 개선 및 조류 발생의 원인 예방을 기초로 보다 효율적인 수질 관리를 수행할 수 있는 융복합 부유형 수질 관리 시스템 및 그의 운용방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a filtration system, a filtration system, an adsorption system, a photo- The present invention provides a water quality management system and a method of operating the water quality management system of the present invention capable of performing more efficient water quality management based on the improvement of direct water quality and the prevention of the cause of the occurrence of algae by removing the degradable organic material and algae- .
또한, 본 발명은 질소 및 인을 포함하는 오염물질을 오염수로부터 여과 및 흡착시켜 제거하는 카트리지 방식의 여과 설비, 마이크로미터 단위의 입경을 갖는 마이크로 버블을 발생시키는 마이크로 버블 공급설비, 광산화 작용을 수행하는 광산화 설비, 수중에 조사되면 공동화기포((cavitation bubble)가 발생하고 이것이 성장하여 파열 할 때 발생하는 고온, 고압의 충격파에 의하여 화학반응이 극대화 되어 난분해성 유기물을 제거하는 초음파를 발생시켜 난분해성 유기물을 제거하는 초음파 설비, 여과설비의 상부에 오염수를 살수하는 오염수 순환 및 공급을 위한 살수 설비를 통해 수체의 수질 또는 경관을 개선할 수 있도록 하여, 오염된 하천, 호수, 저수지 및 해역 등 수체에 대한 직접적 수질개선 및 수질오염의 예방을 통하여 보다 효율적인 수질관리가 이루어지도록 할 수 있는 융복합 부유형 수질 관리 시스템 및 그의 운용방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.The present invention also relates to a cartridge-type filtration system for removing pollutants including nitrogen and phosphorus from polluted water by filtration and adsorption, a microbubble supply system for generating microbubbles having a particle size of micrometer unit, When the water is irradiated in the water, cavitation bubble is generated and the chemical reaction is maximized by high-temperature and high-pressure shock waves generated when it grows and ruptures. Ultrasonic wave which generates decomposed organic matter is generated, Ultrasonic facilities to remove organic matter, pollutant circulation to sprinkle polluted water on top of filtration facilities, and spraying facilities to supply water can improve the water quality or landscape of the water body, and polluted rivers, lakes, reservoirs and sea areas More efficient water quality management through direct water quality improvement and prevention of water pollution To provide a place that can ensure convergence sub-type of quality management systems and their operating methods have different purposes.
구체적으로, 본 발명은 오염원에 대한 수질감시를 통해 하천, 호수, 저수지 및 해역 등 수체의 수질이 악화된 경우 혹은 조류발생 등 하천과 호소의 수질 및 생태환경의 악화가 우려되어 사전 예방이 필요한 경우에, 식생에 의한 오염물질의 흡수 및 경관개선 작용, 카트리지 방식 여과 부재에 의한 오염물질의 여과, 질소(N)와 인(P)의 흡착 및 분해작용, 초음파 발생에 의한 난분해성 유기물 분해작용, 마이크로 버블에 의한 용존산소 공급, 부상분리 및 산화작용, 인공수초에 부착된 상태로 생장하는 미생물에 의한 산화분해작용, 광산화 흡착재에 의한 오염물질의 광산화 및 흡착 작용 등을 융복합하여 수체의 오염물질을 효과적으로 제거하도록 하는 융복합 부유형 수질 관리 시스템 및 그의 운용방법을 제공하는데 목적이 있다.Specifically, the present invention can be applied to a case where the water quality of a water body such as a river, a lake, a reservoir and a sea area deteriorates due to monitoring of a pollution source, or when a precaution is required due to concern about worsening of water quality and ecological environment (N) and phosphorus (P) adsorption and degradation, degradation of organic matter by the generation of ultrasonic waves, degradation of organic matter by ultrasound, It is composed of dissolved oxygen by microbubbles, floating separation and oxidation, oxidative decomposition by microorganisms adhering to artificial herbaceous plants, photo-oxidation and adsorption of contaminants by photo-oxidizer, The present invention is directed to a water quality management system and a method of operating the same.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for controlling the same.
상기한 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 수용 공간을 갖는 부도 지지체; 상기 부도 지지체에 구비되는 여과 유닛; 상기 부도 지지체 및 상기 부도 지지체의 가장자리부에서 외측으로 연장되는 연장 수용체에 구비되고, 수중 수체를 펌핑하여 상기 여과 유닛 측으로 살수하는 살수 유닛; 상기 연장 수용체에 구비되어 광산화 및 흡착 작용하는 광산화 흡착 유닛; 상기 연장 수용체에 구비되어 초음파를 발생시키는 초음파 발생 유닛; 상기 부도 지지체의 하부에 구비되어 버블을 발생시키는 버블발생 공급유닛; 및 상기 살수 유닛, 초음파 발생 유닛 및 버블발생 공급유닛의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하는 융복합 부유형 수질 관리 시스템을 제공한다.According to one aspect of the present invention for achieving the above-described objects and other features, there is provided a subordinate support having a receiving space; A filtration unit provided on the subordinate support; A water spraying unit provided on an extension receptacle extending outward from an edge portion of the subordinate support body and the subordinate support body, the water spraying unit pumping the water underwater and spraying water toward the filtration unit side; A photo-oxide adsorption unit provided in the elongated receptacle for photo-oxidation and adsorption; An ultrasonic wave generating unit provided in the extension receiver to generate ultrasonic waves; A bubble generation supply unit provided at a lower portion of the subordinate support to generate bubbles; And a control unit for controlling operations of the spraying unit, the ultrasonic generating unit, and the bubble generating and supplying unit.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 부도 지지체는 비중이 물보다 작은 부유성 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In one aspect of the present invention, it is preferable that the subordinate support body is made of a floating material having a specific gravity smaller than that of water.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 부도 지지체에 부력을 제공하도록 구비되는 부력 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다. In one aspect of the present invention, it is preferable to further include a buoyancy member provided to provide buoyancy to the sub-support body.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 여과 유닛은 유통공을 갖는 카트리지 수용체; 및 상기 카트리지 수용체에 충전되는 여과 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In one aspect of the present invention, the filtration unit includes a cartridge receptacle having a flow hole; And a filter member to be filled in the cartridge receptacle.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 여과 부재는 발포성 유리 여재, 폴리에틸렌(PE) 여재, 제올라이트 여재, 화산석 여재 및 레드머드 여재 중 적어도 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In one aspect of the present invention, it is preferable that the filter member is at least one of a foamed glass material, a polyethylene (PE) material, a zeolite material, a volcanic material, and a red mud material.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 살수 유닛은 상기 연장 수용체의 일측에 구비되어 수중 수체를 펌핑하는 펌핑 수단; 상기 펌핑 수단에 의해 펌핑된 수체를 공급받는 제1 및 제2 공급 라인; 및 상기 제1 및 제2 공급 라인 중 하나에 설치되는 살수 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.According to one aspect of the present invention, the spraying unit is provided at one side of the extension receiver and includes pumping means for pumping water in the water; First and second supply lines supplied with the water body pumped by the pumping means; And a water spray nozzle installed in one of the first and second supply lines.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 제1 공급 라인은 상기 펌핑 수단과 연결되는 수직 공급 라인에 해당하고, 상기 제2 공급 라인은 상기 수직 공급 라인에 자유회전 가능하게 연결되는 수평 공급 라인에 해당하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In one aspect of the present invention, the first supply line corresponds to a vertical supply line connected to the pumping means, and the second supply line corresponds to a horizontal supply line connected freely rotatably to the vertical supply line And the like.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 살수 노즐은 상기 수평 공급 라인의 중앙을 중심으로 양측에 일정 간격으로 설치되고, 상기 살수 노즐의 분사 방향은 상기 여과 유닛을 향하도록 하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In one aspect of the present invention, it is preferable that the spray nozzles are installed at regular intervals on both sides of the center of the horizontal supply line, and the spray direction of the spray nozzles is directed toward the filtration unit .
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 살수 유닛은 상기 제1 공급 라인에 설치되어 상기 펌핑 수단으로부터 펌핑된 수체의 살수량을 제어하는 살수량 제어 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In one aspect of the present invention, it is preferable that the water spraying unit further comprises a water quantity control valve installed in the first supply line for controlling the water content of the water body pumped from the pumping means.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 연장 수용체는 일측 하단부에 형성되는 수체 유입구; 및 일정 간격으로 교호되도록 수직 방향으로 배치되어 상기 수체 유입구를 통해 유입된 수체의 상향류 및 하향류 흐름을 유도하는 상하 수류 유도판을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In one aspect of the present invention, the extension receptacle includes a water inlet formed at one lower end portion; And a vertical water flow guide plate arranged vertically so as to be alternated at predetermined intervals to guide upflow and downflow flow of the water body introduced through the water inlet.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 광산화 흡착 유닛은 이산화티타늄, 제올라이트 중 적어도 하나를 기초로 생성된 물질이 표면에 코팅된 발포성 스티로폼으로 이루어지는 광산화 흡착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In one aspect of the present invention, it is preferable that the photo-oxide adsorption unit includes a photo-adsorbing agent comprising a foamed styrofoam on the surface of which a substance produced based on at least one of titanium dioxide and zeolite is coated.
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본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 광산화 흡착제는 유기계 지지체; 및 상기 유기계 지지체에 부착되는 광촉매를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In one aspect of the present invention, the photooxidation adsorbent includes an organic-based support; And a photocatalyst attached to the organic support.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 광산화 흡착재는 상기 유기계 지지체로서 폴리부타디엔(polybutadiene)을 주원료로 하는 부타디엔고무(BR), 스타이렌부타디엔고무(SBR), 니트릴고무(NBR) 중 하나를 테트라히드로푸란 용액에 담지시켜 팽윤 및 개질 처리하고, 상기 유기계 지지체를 광촉매 분말에 투하하여 상기 광촉매를 부착시킨 후 건조시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In one aspect of the present invention, the photooxidized adsorbent is one of butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), and nitrile rubber (NBR) having polybutadiene as a main raw material as the organic support, in tetrahydrofuran And then the organic support is dropped onto the photocatalyst powder, and the photocatalyst is adhered and dried.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 광산화 흡착재는 테트라히드로푸란 용액과 광촉매 분말을 혼합하여 슬러리로 만든 다음, 상기 유기계 지지체로서 부타디엔고무(BR), 스타이렌부타디엔고무(SBR), 니트릴고무(NBR) 중 하나를 담지시켜 상기 광촉매를 부착시킨 후 건조시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In one aspect of the present invention, the photooxidation adsorbent is prepared by mixing a tetrahydrofuran solution and a photocatalyst powder to form a slurry, and then the butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), nitrile rubber (NBR) And the photocatalyst is adhered to the photocatalyst, and then the photocatalyst is dried.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 광산화 흡착재는 초음파 세척을 실시하여 상기 유기계 지지체에 불완전하게 부착되어있는 광촉매를 탈리시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In one aspect of the present invention, it is preferable that the photooxidized adsorbent is characterized in that the photocatalyst is incompletely adhered to the organic support by removing ultrasonic waves.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 광산화 흡착재는 발포체에 광촉매 물질에 해당하는 산화티타늄(TiO2)을 글리세린으로 부착시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In one aspect of the present invention, it is preferable that the photooxidized adsorbent is formed by adhering titanium oxide (TiO2), which is a photocatalyst material, to a foamed body with glycerin.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 초음파 발생 유닛은 초음파를 발생시키는 초음파 발생부; 및 상기 광산화 흡착 유닛의 하부에 구비되어 상기 발생된 초음파를 진동시키는 복수의 초음파 진동 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In one aspect of the present invention, the ultrasonic wave generating unit includes an ultrasonic wave generating unit for generating ultrasonic waves; And a plurality of ultrasonic vibration terminals provided at a lower portion of the photooxidation absorption unit to vibrate the generated ultrasonic waves.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 초음파 발생 유닛은 상기 초음파 진동 단자를 통해 수중 초음파를 조사하고, 상기 초음파가 조사됨에 따라 발생하는 공동화 기포(Cavitation Bubble)의 성장 후 파열 시 발생하는 충격파를 기초로 난분해성 유기 물질 및 조류를 제거하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In one aspect of the present invention, the ultrasonic wave generating unit is configured to irradiate underwater ultrasonic waves through the ultrasonic vibration terminal, and to generate ultrasonic waves based on a shock wave generated upon rupture after cavitation bubble growth, It is preferable to remove the decomposable organic substances and algae.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 초음파 발생 유닛은 상기 수중의 수질 상태에 따라 주파수 및 출력을 결정하고 상기 난분해성 유기 물질 및 조류의 농도에 따라 초음파 조사 시간을 결정하여 상기 초음파를 조사하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.According to one aspect of the present invention, the ultrasonic wave generation unit determines the frequency and the output according to the water quality in the water, determines the ultrasonic wave irradiation time according to the concentration of the refractory organic substance and the algae, and irradiates the ultrasonic wave .
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 버블발생 공급유닛은 수중 수체를 공급하기 위한 가압펌프, 공기를 공급하는 콤프레서, 상기 가압펌프로부터 상기 수중 수체를 제공받으며, 상기 콤프레서로부터 공기를 제공받아 마이크로 버블 발생수를 생산하는 마이크로 버블 발생기 및 복수의 마이크로 버블 공급구를 포함하고, 상기 마이크로 버블 공급구를 통해 상기 마이크로 버블 발생수를 방출하여 마이크로 버블을 발생시키는 마이크로 버블 산기 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In one aspect of the present invention, the bubble generation supply unit includes a pressurizing pump for supplying water underwater, a compressor for supplying air, a water bubble generator for receiving the underwater water from the pressurizing pump, And a micro bubble generator means for generating a micro bubble by discharging the micro bubble generated water through the micro bubble supply port, comprising a micro bubble generator for producing water and a plurality of micro bubble supply holes desirable.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 버블발생 공급유닛은 상기 마이크로 버블 발생기에서 상기 마이크로 버블 산기 수단으로 공급되는 마이크로 버블 발생수의 양을 제어하는 버블 발생수 제어밸브; 및 상기 가압펌프로 응집제를 공급하는 응집제 공급기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In one aspect of the present invention, the bubble generation supply unit includes: a bubble generation water control valve for controlling an amount of micro bubble generation water supplied from the micro bubble generator to the micro bubble generator; And a flocculant feeder for feeding the flocculant to the pressurizing pump.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 수중의 수심에 따라 상기 마이크로 버블 산기 수단을 수직방향으로 이동시키는 산기수단 상하구동 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.According to an aspect of the present invention, it is preferable that the apparatus further comprises an eruption means up-and-down driving unit for moving the micro bubble diffusing means means in the vertical direction according to the water depth in the water.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 부도 지지체의 상부에 구비되는 식생 유닛; 상기 부도 지지체의 수중 하부에 구비되는 수초 유닛; 및 상기 부도 지지체가 부유되는 수체의 수질을 감시하는 수질 감시 유닛 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.According to one aspect of the present invention, there is provided a vegetation unit provided on an upper portion of the submarine support body; A water supply unit provided under the water of the subordinate support; And a water quality monitoring unit for monitoring the water quality of the water body to which the subordinate support is floated.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 식생 유닛은 상기 여과 유닛의 상부 또는 여과 유닛의 사이에 구비되는 식생기반재; 및 상기 식생기반재에 식재되는 복수의 수생 식물을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In one aspect of the present invention, the vegetation unit comprises a vegetation-based material disposed above the filtration unit or between the filtration units; And a plurality of aquatic plants planted in the vegetation-based material.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 수질 감시 유닛은 수중에 설치되는 적어도 하나의 센서를 통해 수온, 수소이온농도(pH), 용존산소(DO), 탁도, 유기물질, 영양염류 또는 클로로필 a의 농도 중 적어도 하나를 포함하는 수중 환경 영향인자를 측정하는 수질 측정부; 및 상기 수중 환경 영향인자를 분석하여 수질 영향 데이터를 생성하는 수질 분석부를 포함하고, 상기 제어부를 통해 상기 분석된 수질 영향 데이터를 기초로 상기 살수 유닛, 상기 초음파 발생 유닛 및 상기 버블발생 공급유닛의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.According to one aspect of the present invention, the water quality monitoring unit is configured to monitor at least one of water temperature, pH, dissolved oxygen (DO), turbidity, organic matter, nutrient or chlorophyll a concentration A water quality measuring unit for measuring an environmental impact factor in the water, And a water quality analyzing unit for analyzing the underwater environmental influence factor to generate water quality influence data, wherein the operation of the spraying unit, the ultrasonic wave generating unit, and the bubble generating and supplying unit, based on the analyzed water quality data, And the like.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 융복합 부유형 수질 관리 시스템을 운전하기 위한 수질 관리 운용 방법에 있어서, 기 정의된 수중 오염물질 중 특정 수중 오염물질에 대한 기준 목표수질의 초과 여부를 판단하여 상기 특정 수중 오염물질이 입자성 오염물질에 의한 오염인지 또는 용존성 오염물질에 의한 오염인지 체크하는 단계; 상기 입자성 오염물질 및 상기 용존성 오염물질 중 적어도 하나의 수질개선을 위하여 살수 유닛, 초음파 발생 유닛 및 버블발생 공급유닛 간의 운전 조합을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 운전 조합에 따라 살수 유닛의 살수량, 상기 초음파 발생 유닛의 초음파 조사량 및 상기 버블발생 공급유닛의 버블 발생량 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 포함하는 융복합 부유형 수질 관리 시스템의 운용 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating a water quality management system for operating a water quality management system of a fused composite part type, the method comprising: determining whether a reference target water quality of a predetermined water pollutant among predetermined pre- Checking whether the pollutant in water is contaminated by particulate pollutants or contaminated by dissolved pollutants; Determining a driving combination between a spraying unit, an ultrasonic wave generating unit, and a bubble generating and supplying unit for improving water quality of at least one of the particulate pollutant and the dissolved pollutant; And controlling at least one of an amount of water spraying unit, an amount of ultrasonic wave irradiation of the ultrasonic wave generating unit, and a bubble generation amount of the bubble generating and supplying unit according to the determined operation combination. to provide.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 융복합 부유형 수질 관리 시스템을 운전하기 위한 수질 관리 운용 방법에 있어서, 수질 감시지점 및 수질개선 목표를 각각 설정하는 단계; 상기 설정된 수질 감시지점과 연관된 수질 감시항목을 설정하고, 상기 수질개선 목표와 연관된 살수 유닛, 버블발생 공급유닛 및 초음파 발생 유닛 간의 운전 조합과 운전 사이클을 설정하는 단계; 상기 수질 감시항목에 대한 수질 감시수심을 설정하여 해당 수질 감시수심의 수질을 측정하는 단계; 상기 측정된 수질이 목표수질에 달성되었는지 여부를 판단하여 상기 살수 유닛의 살수량, 상기 버블발생 공급유닛의 버블 공급량 및 상기 초음파 발생 유닛의 초음파 조사량을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 살수량, 버블 공급량 및 초음파 조사량에 따라 상기 운전 조합과 운전 사이클을 결정하는 단계를 포함하는 융복합 부유형 수질 관리 시스템의 운용 방법을 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for operating a water quality management system for operating a water quality management system of a fused composite part type, comprising: setting a water quality monitoring point and a water quality improvement goal; Setting a water quality monitoring item associated with the set water quality monitoring point and setting an operation combination and a driving cycle between the water spraying unit, the bubble generation supply unit, and the ultrasonic generating unit associated with the water quality improvement target; Setting a water quality monitoring depth for the water quality monitoring item and measuring the water quality of the water quality monitoring water depth; Determining whether the measured water quality is achieved with the target water quality, determining the flesh quantity of the spraying unit, the bubble supply amount of the bubble generation supply unit, and the ultrasonic irradiation amount of the ultrasonic generation unit; And determining the operation combination and the operation cycle according to the determined flesh quantity, bubble supply quantity, and ultrasonic irradiation quantity.
본 발명에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템은 카트리지 방식의 여과 유닛, 마이크로 버블 산기 유닛, 식생 유닛, 광산화 흡착 유닛, 초음파 발생 유닛 및 식생 유닛 등의 단독 또는 각 공정을 조합한 연계처리가 가능하여 하천, 호수, 저수지 및 해역 등 수체의 수질상태 및 오염부하에 따라 능동적인 대처가 가능하고, 질소와 인 및 조류의 제거가 가능하며, 기존의 식생 부도가 갖는 낮은 처리효율 및 기온이 낮은 동절기에 수질개선 효과가 낮아지는 문제점 등을 복합적으로 해결할 수 있도록 한 효과가 있다.The water-quality management system of the fusion complex part type according to the present invention can perform a linking process of a cartridge type filtration unit, a micro bubble diffusing unit, a vegetation unit, a photooxidative absorption unit, an ultrasonic wave generation unit and a vegetation unit, It is possible to actively cope with water quality and pollution load of water bodies such as rivers, lakes, reservoirs and sea areas, and to remove nitrogen, phosphorus and algae. In addition, And the problem that the water quality improvement effect is lowered can be solved in a complex manner.
또한, 본 발명은 카트리지 방식의 여과 유닛에 대한 설치 및 유지관리의 용이성을 확보하기 위하여 대략 1㎥ 안팎의 부피를 갖는 카트리지 형태의 모듈 타입으로 구성하여 교체와 청소 및 재설치가 용이하고 여과 유닛의 유지관리를 용이하도록 한 효과가 있다.Further, in order to ensure ease of installation and maintenance of the cartridge type filtration unit, the present invention is configured in the form of a cartridge type module having a volume of about 1 m < 3 > There is an effect of facilitating management.
또한, 본 발명은 수중의 수질감시를 통해 수중의 오염물질 농도를 감시함으로써 처리대상 오염물질별 오염농도를 계산하고, 계산된 오염물질별 오염농도에 따라 카트리지 여과 유닛, 버블발생 공급유닛, 식생 유닛, 광산화 흡착 유닛, 초음파 발생 유닛 및 수초 유닛의 단독 혹은 연계처리 등 단위 유닛의 조합 운전조건, 오염수의 순환수량, 마이크로 버블 발생량 및 초음파 발생 조사량을 결정하여 운전함으로써 신속한 하천수질 개선 및 수질오염의 예방이 가능한 효과가 있다.In addition, the present invention monitors the concentration of contaminants in the water by monitoring the water quality in the water, calculates the concentration of contaminants by the contaminant to be treated, and calculates the concentration of the contaminants by the cartridge filtration unit, bubble generation supply unit, , Combined operation of unit units such as photocatalyst absorption unit, ultrasonic wave generating unit and aeration unit, and circulation process, the circulation water quantity of contaminated water, microbubble generation amount and ultrasonic wave irradiation amount are determined and operated to improve the water quality of the river quickly There is a preventive effect.
또한, 본 발명은 현장에 자동화된 온라인의 수질감시설비를 함께 구축하여 수심별 오염현황을 감시하고, 이 결과를 분석 판단하여 실시간 대응이 가능하며, 특히, 난분해성 유기물(COD), 영양염류(질소 및 인), 용존산소(DO), 조류에 의한 클로로필 a 농도의 변동이 하천, 호수, 저수지 및 해역 등 수체에 주요 수질인자가 되는 경우에 오염물질의 농도 등을 측정하여 이들을 개선하는 데 필요한 오염수 순환수량, 마이크로 버블 발생량 및 초음파 발생 조사량을 실시간으로 제어함으로써 더욱 간편하고 신속하게 오염된 수질을 개선할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can be implemented in real time by analyzing the result of pollution by monitoring the pollution status by the water depth by building an automated on-line water quality monitoring facility in the field, and in particular, Nitrogen, and phosphorus), dissolved oxygen (DO), and the concentration of chlorophyll-a due to algae become major water quality factors in water bodies such as rivers, lakes, reservoirs, and sea areas. It is possible to more easily and quickly improve the contaminated water quality by controlling the polluted water circulation amount, microbubble generation amount and ultrasonic wave generation irradiation amount in real time.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템의 기본 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템을 구성하는 부도 지지체 및 연장 수용체 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템을 구성하는 연장 수용체의 실시 형태를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템을 구성하는 여과 유닛에 포함되는 여과 부재의 예시들을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템을 구성하는 살수 유닛의 실시 형태를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템을 구성하는 광산화 흡착 유닛 및 초음파 발생 유닛의 실시 형태를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 7은 본 발명에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템을 구성하는 버블발생 공급유닛을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 8은 버블발생 공급유닛을 구성하는 마이크로 버블 공급부재를 도시한 평면도이다.
도 9는 시제작한 버블발생 공급유닛이 운전되고 있는 사진이다.
도 10은 마이크로 버블 산기 수단에서 발생하는 마이크로 버블의 발생 전후 사진으로, 마이크로 버블 발생시에는 마이크로 버블의 입경이 매우 미소하여 빛을 산란함으로써 뿌연 우윳빛으로 보이는 것을 촬영한 사진이다.
도 11은 본 발명에 따른 다른 실시 형태의 융복합 부유형 수질 관리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 12는 본 발명에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템의 운용방법을 도시한 플로차트이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram schematically showing the basic configuration of a water quality management system for a fusion complex part according to the present invention. FIG.
FIG. 2 is a plan view showing a sub-support and an extension receptacle constituting the water quality management system according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing an embodiment of an elongated receptor constituting a water quality management system according to the present invention.
4 is a view showing examples of filtration members included in the filtration unit constituting the water quality management system according to the present invention.
5 is a schematic view showing an embodiment of a water spray unit constituting the water quality management system of the fusion composite part type according to the present invention.
Fig. 6 is a schematic view showing an embodiment of a photo-oxide absorption unit and an ultrasonic wave generating unit constituting the water quality management system of the fusion-composite part type according to the present invention.
FIG. 7 is a schematic view showing a bubble generation supply unit constituting the water quality management system of the fusion composite part type according to the present invention.
8 is a plan view showing the micro bubble supplying member constituting the bubble generation supply unit.
9 is a photograph showing the operation of the bubble generation supply unit according to the present invention.
FIG. 10 is a photograph before and after generation of microbubbles generated in the microbubble diffusing means. In the microbubble generation, microbubbles have a very small particle diameter, scattering light and thus appear to be blurred.
FIG. 11 is a schematic view showing a configuration of a fusion complex part type water quality management system according to another embodiment of the present invention.
12 is a flowchart illustrating a method of operating a water quality management system according to the present invention.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다. Further objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Before describing the present invention in detail, it is to be understood that the present invention is capable of various modifications and various embodiments, and the examples described below and illustrated in the drawings are intended to limit the invention to specific embodiments It is to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다.Further, terms such as " part, "" unit," " module, "and the like described in the specification may mean a unit for processing at least one function or operation.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템 및 그의 운용방법을 첨부 도면을 참조하여 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a water quality management system according to a preferred embodiment of the present invention and an operation method thereof will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템을 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템의 기본 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.A water quality management system according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram schematically showing the basic configuration of a water quality management system for a fusion complex part according to the present invention. FIG.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템은, 수용 공간을 갖는 부도 지지체(100); 상기 부도 지지체에 구비되는 여과 유닛(200); 상기 부도 지지체(100) 및 상기 부도 지지체(100)의 가장자리부에서 외측으로 연장되는 연장 수용체(120)에 구비되고, 수중 수체를 펌핑하여 상기 여과 유닛(200) 측으로 살수하는 살수 유닛(300); 상기 연장 수용체(120)에 구비되어 광산화 및 흡착 작용하는 광산화 흡착 유닛(400); 상기 연장 수용체(120)에 구비되어 초음파를 발생시키는 초음파 발생 유닛(500); 상기 부도 지지체(100)의 하부에 구비되어 버블을 발생시키는 버블발생 공급유닛(600); 및 상기 살수 유닛(300), 상기 초음파 발생 유닛(500) 및 상기 버블발생 공급유닛(600)의 동작을 제어하기 위한 제어부(미도시)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the fused composite part type water quality management system according to the present invention includes: a
본 발명의 융복합 부유형 수질 관리 시스템을 구성하는 각 구성요소에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Each constituent element of the fusion complex part type water quality management system of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템을 구성하는 부도 지지체 및 연장 수용체를 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템을 구성하는 연장 수용체의 실시 형태를 개략적으로 도시한 구성도이다.FIG. 2 is a plan view showing a sub-support and an extension receptacle which constitute a water quality management system according to the present invention, FIG. 3 is a schematic view showing an embodiment of an extension receptacle constituting the water quality management system according to the present invention Fig.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 부도 지지체(100)는 적어도 하면에 통수구(101)가 형성되는 박스 형태로 이루어진다. 또한, 상기 부도 지지체(100)는 그 재질이 물에 뜰 수 있는 부유성 재질이라면 어떠한 재질의 것으로 이루어질 수 있는 것으로, 예를 들어 비중이 물보다 작은 발포성 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 2, the sub-support 100 has a box shape in which at least a lower end of the
도 2에서 상기 부도 지지체(100)는 평면으로부터 바라볼 때 사각 단면 형태인 것을 예시로 도시하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 내부에 수용 공간을 가지는 타원형, 원형, 다각형 등 다양한 형태의 형상으로 구현될 수 있다.2, the sub-support 100 has a rectangular cross-sectional shape when viewed from a plane, but the present invention is not limited thereto. The sub-support 100 may have various shapes such as an ellipse, a circle, and a polygon .
또한, 본 발명은 상기 연장 수용체(120)의 하부면에 구비되어 상기 부도 지지체(100) 및 연장 수용체(120)가 수체 표면에 안정적으로 부유될 수 있도록 부력을 제공하는 부력 부재(110)를 더 포함한다. 상기 부력 부재(110) 또한 그 재질이 물에 뜰 수 있는 부유성 재질이라면 어떠한 재질의 것으로 이루어질 수 있는 것으로, 예를 들어 비중이 물보다 작은 발포성 플라스틱 재질 또는 스티로폼과 같은 발포체로 이루어질 수 있으며, 내부가 공기로 채워질 수 있는 튜브 형태로 구현될 수 있다.The present invention further includes a
상기 부도 지지체(100)는 그 가장자리부로부터 외측으로 연장되는 상기 연장 수용체(120)를 포함한다. 상기 연장 수용체(120)는 일측 하단부에 형성되어 수중 수체(즉, 오염수)가 유입되는 수체 유입구(121)를 포함한다.The minority support (100) includes the extended receptacle (120) extending outwardly from its edge. The
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 연장 수용체(120)는 일정 간격으로 교호되도록 수직 방향으로 배치되어 상기 수체 유입구(121)를 통해 유입된 수체의 상향류 및 하향류 흐름을 유도하는 상하 수류 유도판(122)을 포함한다. 상기 상하 수류 유도판(122)은 상기 연장 수용체(120)의 상부에서 하부 방향으로 연장되는 제1 수직 격벽 및 상기 연장 수용체(120)의 하부에서 상부 방향으로 연장되는 제2 수직 격벽이 서로 교호하여 배치됨에 따라 형성될 수 있다. As shown in FIGS. 2 and 3, the
상기 상하 수류 유도판(122)은 유입된 수체의 상향류 및 하향류 흐름을 유도하여 수체와 광산화 흡착제 간의 접촉량을 증대시키고, 이에 따라 광산화 분해 반응 및 흡착 효율을 극대화시킬 수 있다. 여기에서, 수체는 연장 수용체(120)의 내부에 구비된 펌핑 수단(310)에 의해 펌핑되어 [a] 방향으로 흘러 살수 유닛(300)을 통해 여과 유닛(200)으로 살수된다.The up and down water
상기 여과 유닛(200)은 교체가 용이한 카트리지 방식으로 이루어지는 것으로, 공기유통 가능한 유통공을 갖는 카트리지 수용체(210) 및 상기 카트리지 수용체(210)에 충전되는 여과 부재(220)를 포함한다. 예를 들어, 상기 카트리지 수용체(210)는 망상 수용체 또는 유통공이 형성된 박스형의 수용체로 이루어질 수 있다.The
도 4는 여과 부재(220)의 예시들을 나타낸 도면으로, 상기 여과 유닛(200)의 여과 부재(220)는 발포성 유리 여재, 폴리에틸렌(PE) 여재, 제올라이트 여재, 화산석 여재 및 레드머드 여재 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 여기에서, 상기 여과 부재(220)는 수중 수질 상태에 따라 질소를 제거하는 경우 제올라이트 여재가 상기 카트리지 수용체(210)에 충전되고, 인을 제거하는 경우 레드머드 여재가 상기 카트리지 수용체(210)에 충전되며, 질소 및 인을 제거하는 경우 제올라이트 여재 및 레드머드 여재가 상기 카트리지 수용체(210)에 충전될 수 있다.4 illustrates examples of the
상기 여과 유닛(200)은 상기 버블발생 공급유닛(600)을 통해 발생된 마이크로 버블에 의해 부상된 입자성 오염물질을 제거할 수 있다. 여기에서, 마이크로 버블에 의하여 부상된 입자성 오염물질은 상기 살수 유닛(300)에 의해 살수되는 순환수에 포함되어 상기 여과 유닛(200) 상부로 살수되고 상기 여과 유닛(200)의 여과 부재(220)를 통과하면서 여과, 흡착 및 포획된다. 또한, 입자성 오염물질은 미생물의 산화분해 작용 등의 자연 정화작용을 통해 영양 염류(예를 들어, 유기물, 질소 및 인 등)가 여과 부재(220) 내에 존재하는 미생물에 의해 흡수 및 분해되어 제거된다.The
상기 여과 유닛(200)에 충전되는 여과 부재(220)는 비중이 0.5 ~ 1.0, 입경이 1cm 내외인 제올라이트 여재 및 레드머드 여재가 수중의 수질상태에 따라 선택적으로 충전된다. 아래 표1은 여과 부재(220)별 수질정화 효율을 정량화하기 위한 Lab-test 실험결과이다.The
평균제거율(%)SS
Average Removal Rate (%)
평균제거율(%)COD
Average Removal Rate (%)
평균제거율(%)TN
Average Removal Rate (%)
평균제거율(%)TP
Average Removal Rate (%)
상기 표 1과 같이, 여과 부재(220)는 탁도 물질인 SS(부유물질)가 높은 경우, 유기물질인 COD(화학적산소요구량)가 높은 경우 또는 영양염류인 질소(N) 및 인(P)이 높은 경우 등 하천, 호수, 저수지 및 해역의 수질 상태에 따라 선택적으로 충전된다.As shown in Table 1, the
도 5는 본 발명에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템을 구성하는 살수 유닛의 실시 형태를 개략적으로 도시한 구성도이다.5 is a schematic view showing an embodiment of a water spray unit constituting the water quality management system of the fusion composite part type according to the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 살수 유닛(300)은 상기 연장 수용체(120)의 일측에 구비되어 수중 수체를 펌핑하는 펌핑 수단(310), 상기 펌핑 수단(310)에 의해 펌핑된 수체를 공급받는 제1 및 제2 공급 라인(321, 322) 및 상기 제1 및 제2 공급 라인 중 하나에 설치되는 살수 노즐(330)을 포함한다.5, the
여기에서, 상기 제1 공급 라인(321)은 상기 펌핑 수단(310)과 연결되는 수직 공급 라인에 해당하고, 상기 제2 공급 라인(322)은 상기 수직 공급 라인에 자유회전 가능하게 연결되는 수평 공급 라인에 해당한다. 또한, 살수 노즐(330)은 수평 공급 라인의 중앙을 중심으로 양측에 일정 간격으로 배치되어 살수 노즐(330)의 분사 방향이 상기 여과 유닛(200)을 향하도록 설치된다. 이와 같은 경우, 살수 노즐(330)은 살수 시 수평 공급 라인의 양측 반대 방향으로 살수되는 순환수 토출 압력에 의해 반작용으로 회전하며 살수할 수 있다.The
상기 살수 유닛(300)은 상기 제2 공급 라인(322)(즉, 수평 공급 라인)을 회전시키는 구동수단(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 구동수단(미도시)은 살수 노즐(330)에 의해 살수되는 살수의 회전을 가능하도록 하는 다양한 방식(예를 들어, 구동모터와 기어트레인 등)의 것을 채용할 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The
또한, 상기 살수 유닛(300)은 제1 공급 라인(321)(즉, 수직 공급 라인) 상에 설치되어 상기 펌핑 수단(310)으로부터 펌핑된 수체의 살수량을 제어하는 살수량 제어 밸브(340)를 더 포함한다. 여기에서, 살수량은 제어부(미도시)에 의해 조절될 수 있다.The
도 6은 본 발명에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템을 구성하는 광산화 흡착 유닛 및 초음파 발생 유닛의 실시 형태를 개략적으로 도시한 구성도이다.Fig. 6 is a schematic view showing an embodiment of a photo-oxide absorption unit and an ultrasonic wave generating unit constituting the water quality management system of the fusion-composite part type according to the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 광산화 흡착 유닛(400)은 상기 연장 수용체(120)에 구비되어 광산화 및 흡착 작용을 하는 광산화 흡착제로 이루어질 수 있다. 여기에서, 상기 광산화 흡착 유닛(400)은 이산화티타늄, 제올라이트 중 적어도 하나를 기초로 생성된 물질이 표면에 코팅된 발포성 스티로폼으로 이루어지는 광산화 흡착제를 포함한다.As shown in FIG. 6, the photo-
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상기 광산화 흡착제는 다른 실시 형태로 유기계 지지체 및 상기 유기계 지지체에 부착되는 광촉매를 포함하여 이루어질 수 있다.The photo-oxide adsorbent may include an organic-based support in another embodiment and a photocatalyst attached to the organic-based support.
여기에서, 상기 다른 실시 형태의 광산화 흡착재는 한 방법으로 상기 유기계 지지체로서 폴리부타디엔(polybutadiene)을 주원료로 하는 재료인 부타디엔고무(BR), 스타이렌부타디엔고무(SBR) 및 니트릴고무(NBR) 중 하나를 테트라히드로푸란 용액에 담지시켜 팽윤 및 개질 처리하고, 상기 유기계 지지체를 광촉매 분말에 투하하여 상기 광촉매를 부착시킨 후 건조시켜 구성된다.Here, in the photo-absorbing material of the other embodiment, one of the butadiene rubber (BR), styrene-butadiene rubber (SBR), and nitrile rubber (NBR), which are materials mainly composed of polybutadiene as the organic- Is supported on a tetrahydrofuran solution, swelled and reformed, the organic support is dropped on the photocatalyst powder, the photocatalyst is adhered, and the resultant is dried.
또한, 상기 다른 실시 형태의 광산화 흡착재는 다른 방법으로 테트라히드로푸란 용액과 광촉매 분말을 혼합하여 슬러리로 만든 다음, 상기 유기계 지지체로서 부타디엔고무(BR), 스타이렌부타디엔고무(SBR), 니트릴고무(NBR) 중 하나를 담지시켜 상기 광촉매를 부착시킨 후 건조시켜 구성된다.The photo-absorbing material of the other embodiment may be prepared by mixing a tetrahydrofuran solution and a photocatalyst powder into a slurry by another method, and then adding the butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), nitrile rubber (NBR ) Is supported on the photocatalyst, and the photocatalyst is attached and dried.
계속해서, 광산화 흡착 유닛(400)은 상기 다른 실시 형태의 광산화 흡착재를 제조함에 있어 상기 유기계 지지체에 불완전하게 부착되어 있는 광촉매를 탈리시키기 위하여 30분 동안 700W로 초음파 세척을 실시할 수 있다.Subsequently, the
상기 광산화 흡착제는 또 다른 실시 형태로 상기 부력 부재(110)에 상기 광촉매 물질에 해당하는 산화티타늄(TiO2)을 글리세린으로 부착시켜 이루어질 수 있다.The photooxidation adsorbent may be formed by attaching titanium oxide (TiO2) corresponding to the photocatalyst material to the
이러한 상기 광산화 흡착제는 연장 수용체(120)에 구비된 상기 상하 수류 유도판(122)을 따라 흐르는 수체와 접촉량이 증가하여 광산화 분해 반응 및 흡착 효율을 극대화시킬 수 있다.Such a photooxidized adsorbent can increase the amount of contact with a water body flowing along the upflow and
또한, 상기 초음파 발생 유닛(500)은 초음파를 발생시키는 초음파 발생부(510) 및 상기 광산화 흡착 유닛(400)의 하부에 구비되어 상기 초음파 발생부(510)에서 발생된 초음파를 진동시키는 복수의 초음파 진동 단자(520)를 포함한다.The
상기 초음파 발생 유닛(500)은 상기 초음파 진동 단자(520)를 통해 수중 초음파를 조사하고, 상기 초음파가 조사됨에 따라 발생하는 공동화 기포(Cavitation Bubble)의 성장 후 파열 시 발생하는 충격파를 기초로 화학 반응이 극대화되어 난분해성 유기 물질 및 조류를 제거할 수 있다. 즉, 상기 초음파 발생 유닛(500)은 수중에서 조사된 초음파가 공동화 기포를 발생시키고 공동화 기포가 성장하여 파열할 때 발생되는 고온 및 고압의 충격파를 통해 오염물질을 직접 열분해 하거나 또는 오염물질의 물리적 화학 구조를 파괴함으로써 오염물질 분해에 따른 화학 반응 속도를 증가시킬 수 있다.The ultrasonic
여기에서, 상기 초음파 발생 유닛(500)은 상기 수중의 수질 상태에 따라 주파수 및 출력을 결정하고 상기 난분해성 유기 물질 및 조류의 농도에 따라 초음파 조사 시간을 결정하여 상기 초음파를 조사할 수 있다. 예를 들어, 상기 초음파 발생 유닛(500)은 주파수 20 ~ 40kHz 및 출력 200 ~ 300W로 초음파를 조사할 수 있다.Here, the
도 7은 본 발명에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템을 구성하는 버블발생 공급유닛을 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 8은 버블발생 공급유닛을 구성하는 마이크로 버블 공급부재를 도시한 평면도이고, 도 9는 시제작한 버블발생 공급유닛이 운전되고 있는 사진이며, 도 10은 마이크로 버블 산기 수단에서 발생하는 마이크로 버블의 발생 전후 사진으로, 마이크로 버블 발생시에는 마이크로 버블의 입경이 매우 미소하여 빛을 산란함으로써 뿌연 우윳빛으로 보이는 것을 촬영한 사진이다.FIG. 7 is a schematic view showing a bubble generation supply unit constituting the water quality management system according to the present invention, FIG. 8 is a plan view showing a micro bubble supply member constituting the bubble generation supply unit, 10 is a photograph before and after the generation of microbubbles generated by the microbubble diffusing means. In the microbubble generation, the microbubbles have a very small diameter and scatter light It is a picture of what looks like cloudy light.
도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 버블발생 공급유닛(600)은 수중 수체를 공급하는 가압펌프(610); 공기를 공급하는 콤프레서(620); 상기 가압펌프(610)로부터 수중 수체를 공급받으며, 상기 콤프레서(620)로부터 공기를 제공받아 수중의 공기 용해도가 포화 상태에 이르는 마이크로 버블 발생수를 생산하는 마이크로 버블 발생기(630); 및 복수의 마이크로 버블 공급구(641)를 포함하고, 상기 복수의 마이크로 버블 공급구(641)를 통해 상기 마이크로 버블 발생수를 방출하여 방출 압력차에 의하여 마이크로 버블을 발생시키는 마이크로 버블 산기 수단(640)을 포함한다.As shown in FIGS. 7 to 10, the bubble
또한, 상기 버블발생 공급유닛(600)은 상기 마이크로 버블 발생기(630)에서 상기 마이크로 버블 산기 수단(640)으로 공급되는 마이크로 버블 발생수의 양을 제어하는 버블 발생수 제어밸브(660) 및 상기 가압펌프(610)로 응집제를 공급하는 응집제 공급기(650)를 더 포함한다. 여기에서, 응집제 공급기(650)는 응집기능을 제공하여 오염물질의 제거효율을 향상시킬 수 있다.The bubble
상기 마이크로 버블 산기 수단(640)은 직경 수십 mm(예를 들어, 직경 20mm) 플라스틱 재질의 PE 또는 PVC관이 격자 형태(즉, 바둑판 형태)로 배치되고 플라스틱 재질의 PE 또는 PVC관 상부에 노즐 발생을 위한 마이크로 버블 공급구(641)가 타공되어, 공기 포화수가 수중으로 분출되어 마이크로 버블이 발생되도록 형성될 수 있다.The micro bubble diffusing means 640 is formed by arranging a PE or PVC pipe of plastic material having a diameter of several tens of mm (for example, 20 mm in diameter) in a lattice pattern (i.e., a checkerboard pattern) A micro
계속해서, 본 발명은 수중의 수심에 따라 상기 마이크로 버블 산기 수단(640)을 수직 방향으로 이동시켜 수심별 수질오염 상태에 따라 마이크로 버블의 토출 위치를 조절할 수 있도록 하는 산기수단 상하구동 유닛(미도시)을 더 포함한다. 예를 들어, 상기 산기수단 상하구동 유닛(미도시)은 상기 부도 지지체(100)로부터 수중으로 연장하는 가이드 레일; 상기 마이크로 버블 산기 수단(640)의 가장자리에 형성되어 상기 가이드 레일을 따라 가이드되는 가이드; 및 상기 마이크로 버블 산기 수단(640)을 구동시키는 구동 수단을 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 구동 수단은 다양한 방식으로 구성될 수 있는 것으로, 예를 들어 정역 회전 가능한 구동 모터; 상기 구동 모터에 연결되는 풀리; 상기 풀리와 상기 마이크로 버블 산기 수단(640)의 가이드를 연결하는 연결 체인(또는 랙기어)을 포함할 수 있다.The
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템을 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11 본 발명에 따른 다른 실시 형태의 융복합 부유형 수질 관리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.Next, a water quality management system according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 11 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a fusion complex part type water quality management system according to another embodiment of the present invention.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템은, 상기 부도 지지체(100)의 상부에 구비되는 식생 유닛(700), 상기 부도 지지체(100)의 수중 하부에 구비되는 수초 유닛(800) 및 상기 부도 지지체(100)가 부유되는 수체의 수질을 감시하는 수질 감시 유닛(미도시)을 더 포함한다.As shown in FIG. 11, the water quality management system according to another embodiment of the present invention includes a
이하, 앞서 설명한 일 실시 예의 융복합 부유형 수질 관리 시스템과 동일 또는 매우 유사한 구성요소에 대해서는 그에 대한 설명을 생략하거나 간략히 한다.Hereinafter, the same or very similar components to those of the above-described one embodiment of the present invention will be omitted or briefly described.
상기 식생 유닛(700)은 여과 유닛(200)의 상부 또는 여과 유닛(200) 사이에 구비되는 식생기반재(710) 및 상기 식생기반재(710)에 식재되는 복수의 수생 식물(720)을 포함한다.The
상기 식생기반재(710)는 토양, 부직포 등 수생 식물의 뿌리가 활착할 수 있는 기반재라면 어떠한 구성이라도 가능하다. 상기 수생 식물(720)은 창포, 부들, 골풀 등 과 같은 식물이 식재될 수 있다.The vegetation-based
이와 같이 식재된 수생 식물(720)은 식물체 자체의 성장 및 식물 뿌리의 미생물 성장을 위하여 수중의 유기물과 영양 염류인 질소 및 인 등을 흡수함으로써 오염물질을 자연 정화할 수 있다. 또한, 수생 식물(720)에서 미처리된 오염물질은 여과 유닛(200)을 통과하며 여과, 흡착, 미생물에 의한 접촉 산화분해 과정을 거쳐 제거될 수 있다.The
상기 수초 유닛(800)은 수중 생육 가능한 수초 또는 인공적으로 제작한 인공 수초 등 어떠한 수초라도 채용될 수 있다.The
계속해서, 상기 수질 감시 유닛(미도시)은 수중에 설치되는 적어도 하나의 온라인 센서를 통해 수온, 수소이온농도(pH), 용존산소(DO), 탁도, 유기물질(BOD, COD, TOC), 영양염류(총인, 총질소) 또는 클로로필 a의 농도 중 적어도 하나를 포함하는 수중 환경 영향인자를 측정하는 수질 측정부 및 상기 수질 측정부에서 측정된 수중 환경 영향인자를 분석하여 수질 영향 데이터를 생성하는 수질 분석부를 포함한다. 여기에서, 상기 제어부(미도시)는 수질 분석부에서 분석된 수질 영향 데이터를 기초로 상기 살수 유닛(300), 상기 초음파 발생 유닛(500) 및 상기 버블발생 공급유닛(600)의 동작을 제어할 수 있다.The water quality monitoring unit (not shown) monitors the water temperature, pH, dissolved oxygen (DO), turbidity, organic matter (BOD, COD, TOC) A water quality measuring unit for measuring an environmental influence factor in water including at least one of nutrients (total phosphorus, total nitrogen) or a concentration of chlorophyll a and water environmental influence factors measured by the water quality measuring unit to generate water quality effect data And a water quality analysis unit. Here, the control unit (not shown) controls the operation of the
상기 제어부(미도시)는 하천, 호수, 저수지 및 해역 등의 오염된 수체에 대해 기 설정되어 있는 목표 운전 사이클만큼 운전하였을 때를 기초로 수질이 기준 목표수질을 만족하는지 여부를 판단한다. 상기 제어부(미도시)는 수중 오염물질 중 특정 수중 오염물질이 기준 목표수질을 만족하지 못하면 단계별로 각 유닛을 조합하여 가동함으로써 기준 목표수질을 달성하도록 한다. 본 발명에서의 목표 운전 사이클은 다음의 (식 1)과 같이 정의되며, 대표적인 목표 운전 사이클로는 단위 유닛의 구성 조합조건 및 목표수질에 따라 1, 3, 5 또는 10 등을 사전에 설정할 수 있다.The control unit (not shown) determines whether the water quality satisfies the reference target water quality based on the operation of the contaminated water bodies such as the river, the lake, the reservoir, and the sea area by the target driving cycle. The control unit (not shown) operates each unit in a stepwise manner to achieve a target target water quality if the pollutants in the specific water among the water pollutants do not satisfy the reference target water quality. The target driving cycle in the present invention is defined as the following formula 1, and 1, 3, 5, or 10 can be set in advance in a typical target driving cycle in accordance with the constituent combination condition of the unit unit and the target water quality.
운전 사이클 = (융복합 부유형 수질 관리 시스템에 의한 처리수량(㎥))Driving Cycle = (Quantity treated by the water quality management system of the Mining and Combining Division (m3))
÷(오염된 수체의 처리대상 수량(㎥)) (식 1) ÷ (Quantity of contaminated water bodies to be treated (㎥)) (Equation 1)
상기 제어부(미도시)에 의하여 수질 정화를 위한 각 유닛의 가동 단계를 설명하면 다음과 같다.The operation steps of each unit for purifying the water by the control unit (not shown) will be described as follows.
- 1단계: 기 정의된 수중 오염물질 중 특정 수중 오염물질에 대한 기준 목표수질의 초과 여부를 판단한다.- Step 1: Determine whether the standard target water quality is exceeded for a specific aquatic pollutant among the defined aquatic pollutants.
- 2단계: 특정 수중 오염물질이 입자성 오염물질에 의한 오염인지 또는 용존성 오염물질에 의한 오염인지 체크한다.- Step 2: Check whether specific pollutants in water are contaminated by particulate pollutants or contaminated by dissolved pollutants.
- 3단계: 입자성 오염물질 및 용존성 오염물질 중 적어도 하나의 수질개선을 위하여 살수 유닛(300), 초음파 발생 유닛(500) 및 버블발생 공급유닛(600) 간의 운전 조합을 결정한다.Step 3: The operation combination between the
- 4단계: 결정된 운전 조합에 따라 살수 유닛(300)의 살수량, 초음파 발생 유닛(500)의 초음파 조사량 및 버블발생 공급유닛(600)의 버블 발생량 중 적어도 하나를 제어한다.- Step 4: Control at least one of the amount of water sprayed by the
상기와 관련한 수질 관리 각 유닛의 운전 조합으로는 다음과 같다.The operation combinations of the water quality management units related to the above are as follows.
- 조합1: 살수 유닛(300)을 통해 식생 유닛(700) 또는 여과 유닛(200)에만 선택적으로 살수하여 단독으로만 가동.Combination 1: selectively sprinkling only on the
- 조합2: 살수 유닛(300)을 통해 식생 유닛(700), 여과 유닛(200) 및 광산화 흡착 유닛(400)에 살수하여 병행 가동.Combination 2: sprinkling on the
- 조합3: 살수 유닛(300)을 통해 식생 유닛(700), 여과 유닛(200), 광산화 흡착 유닛(400) 및 초음파 발생 유닛(500)에 살수하여 병행 가동.Combination 3: The water is supplied to the
- 조합4: 식생 유닛(700), 여과 유닛(200), 광산화 흡착 유닛(400), 초음파 발생 유닛(500) 및 버블발생 공급유닛(600)을 종합적으로 가동.Combination 4: The
다음으로, 본 발명에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템의 운용방법에 대하여 도 12를 참조하여 설명한다. 도 12는 본 발명에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템의 운용방법을 도시한 플로차트이다.Next, a method of operating the water quality management system according to the present invention will be described with reference to FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of operating a water quality management system according to the present invention.
도 12에 도시한 바와 같이, 상기한 본 발명에 따른 융복합 부유형 수질 관리 시스템의 운용방법으로서, 수질 감시지점 및 수질개선 목표를 각각 설정하는 수질 감시지점 설정 단계 및 수질개선 목표 설정 단계(S110, S210); 상기 설정된 수질 감시지점과 연관된 수질 감시항목을 설정하고, 상기 수질개선 목표와 연관된 살수 유닛, 버블발생 공급유닛 및 초음파 발생 유닛 간의 운전 조합과 운전 사이클을 설정하는 수질 감시항목 설정 단계 및 목표 운전 사이클 설정 단계(S120, S220); 상기 수질 감시항목에 대한 수질 감시수심을 설정하여 해당 수질 감시수심의 수질을 측정하는 수질 감시수심 설정 단계 및 수질 측정 단계(S130, S140); 상기 측정된 수질이 목표수질에 달성되었는지 여부를 판단하여 상기 살수 유닛(300)의 살수량, 상기 버블발생 공급유닛(600)의 버블 공급량 및 상기 초음파 발생 유닛(500)의 초음파 조사량을 결정하는 목표수질 달성여부 판단 단계 및 수질정화 부도의 조합조건 결정 단계(S300, S310); 및 결정된 살수량, 버블 공급량 및 초음파 조사량에 따라 상기 운전 조합과 운전 사이클을 결정하는 수질정화 부도의 운전방법 결정 단계(S320)를 포함한다.As shown in FIG. 12, the operation method of the water quality management system according to the present invention includes a water quality monitoring point setting step for setting water quality monitoring points and water quality improvement goals, and a water quality improvement goal setting step S110 , S210); A water quality monitoring item setting step of setting a water quality monitoring item associated with the set water quality monitoring point and setting an operation combination and a driving cycle between the water spraying unit, the bubble generation supplying unit, and the ultrasonic generating unit associated with the water quality improvement target, Steps S120 and S220; A water quality monitoring water depth setting step and a water quality measurement step (S130, S140) for setting a water quality monitoring depth for the water quality monitoring item and measuring the water quality of the water quality monitoring water depth; Determining whether the measured water quality is achieved with the target water quality and determining whether the water quality of the spraying unit 300, the bubble supply amount of the bubble generation supply unit 600, and the ultrasound irradiation amount of the ultrasonic generation unit 500 are determined Determining whether the water quality is achieved or not, and determining a combination condition of the water quality purification unit (S300, S310); And determining the operation combination and the operation cycle according to the determined quantity of water to be bumped, the amount of bubble to be supplied, and the amount of ultrasonic irradiation (S320).
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The embodiments and the accompanying drawings described in the present specification are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed herein are for the purpose of describing rather than limiting the technical spirit of the present invention, and it is apparent that the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100: 부도 지지체 101: 통수구
110: 부력 부재 120: 연장 수용체
121: 수체 유입구 122: 상하 수류 유도판
200: 여과 유닛 210: 카트리지 수용체
220: 여과 부재 300: 살수 유닛
310: 펌핑 수단 321: 제1 공급 라인
322: 제2 공급 라인 330: 살수 노즐
340: 살수량 제어 밸브 400: 광산화 흡착 유닛
500: 초음파 발생 유닛 510: 초음파 발생부
520: 초음파 진동 단자 600: 버블발생 공급유닛
610: 가압 펌프 620: 콤프레서
630: 마이크로 버블 발생기 640: 마이크로 버블 산기 수단
641: 마이크로 버블 공급구 650: 응집제 공급기
660: 버블 발생수 제어밸브 700: 식생 유닛
710: 식생기반재 720: 수생 식물
800: 수초 유닛
S110, S210: 수질 감시지점 설정과 수질개선 목표 설정 단계
S120, S220: 수질 감시항목 설정과 목표 운전 사이클 설정 단계
S130: 수질 감시수심 설정 단계
S140: 수질 측정 단계
S300: 목표수질 달성여부 판단 단계
S310: 수질정화 조합조건 결정 단계
S320: 수질정화 운전방법 결정 단계100: supporting member 101:
110: buoyancy member 120: extension receptor
121: Water inlet 122: Up and down water flow guide plate
200: filtration unit 210: cartridge receiver
220: Filtration element 300: Sprinkling unit
310: pumping means 321: first supply line
322: second supply line 330: spray nozzle
340: Quantity control valve 400: Photooxidative absorption unit
500: Ultrasonic wave generating unit 510: Ultrasonic wave generating unit
520: ultrasonic vibration terminal 600: bubble generation supply unit
610: Pressurizing pump 620: Compressor
630: Micro bubble generator 640: Micro bubble generator means
641: micro bubble supply port 650: coagulant feeder
660: bubble generation water control valve 700: vegetation unit
710: vegetation-based material 720: aquatic plants
800: water unit
S110, S210: Water quality monitoring point setting and water quality improvement goal setting step
S120, S220: Water quality monitoring item setting and target driving cycle setting step
S130: Water quality monitoring depth setting step
S140: Water quality measurement step
S300: Step of judging whether or not the target water quality is achieved
S310: Water quality purification combination condition determination step
S320: Water quality purification operation determining step
Claims (28)
상기 부도 지지체에 구비되는 여과 유닛;
상기 부도 지지체 및 상기 부도 지지체의 가장자리부에서 외측으로 연장되는 연장 수용체에 구비되고, 수중 수체를 펌핑하여 상기 여과 유닛 측으로 살수하는 살수 유닛;
상기 연장 수용체에 구비되어 광산화 및 흡착 작용하는 광산화 흡착 유닛;
상기 연장 수용체에 구비되어 초음파를 발생시키는 초음파 발생 유닛;
상기 부도 지지체의 하부에 구비되어 버블을 발생시키는 버블발생 공급유닛; 및
상기 살수 유닛, 상기 초음파 발생 유닛 및 상기 버블발생 공급유닛의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하되,
상기 연장 수용체는
일측 하단부에 형성되는 수체 유입구; 및
일정 간격으로 교호되도록 수직 방향으로 배치되어 상기 수체 유입구를 통해 유입된 수체의 상향류 및 하향류 흐름을 유도하는 상하 수류 유도판을 포함하는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
A diverter support having a receiving space;
A filtration unit provided on the subordinate support;
A water spraying unit provided on an extension receptacle extending outward from an edge portion of the subordinate support body and the subordinate support body, the water spraying unit pumping the water underwater and spraying water toward the filtration unit side;
A photo-oxide adsorption unit provided in the elongated receptacle for photo-oxidation and adsorption;
An ultrasonic wave generating unit provided in the extension receiver to generate ultrasonic waves;
A bubble generation supply unit provided at a lower portion of the subordinate support to generate bubbles; And
And a controller for controlling operations of the spraying unit, the ultrasonic wave generating unit, and the bubble generating and supplying unit,
The elongated receptors
A water inlet formed at one lower end portion; And
And a vertical water flow guide plate arranged vertically so as to be alternated at predetermined intervals to guide the upward flow and the downward flow of the water body introduced through the water inlet,
Water quality management system.
상기 부도 지지체는 비중이 물보다 작은 부유성 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
The method according to claim 1,
Characterized in that the subordinate support is made of a floating material having a specific gravity smaller than that of water
Water quality management system.
상기 부도 지지체에 부력을 제공하도록 구비되는 부력 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
The method according to claim 1,
Further comprising a buoyancy member provided to provide buoyancy to the sub-support body
Water quality management system.
상기 여과 유닛은
유통공을 갖는 카트리지 수용체; 및
상기 카트리지 수용체에 충전되는 여과 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
The method according to claim 1,
The filtration unit
A cartridge receiver having a flow hole; And
And a filtration member to be filled in the cartridge receptacle
Water quality management system.
상기 여과 부재는
발포성 유리 여재, 폴리에틸렌(PE) 여재, 제올라이트 여재, 화산석 여재 및 레드머드 여재 중 적어도 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
5. The method of claim 4,
The filtration member
A foamed glass material, a polyethylene (PE) material, a zeolite material, a volcanic material, and a red mud filter material.
Water quality management system.
상기 살수 유닛은
상기 연장 수용체의 일측에 구비되어 수중 수체를 펌핑하는 펌핑 수단;
상기 펌핑 수단에 의해 펌핑된 수체를 공급받는 제1 및 제2 공급 라인; 및
상기 제1 및 제2 공급 라인 중 하나에 설치되는 살수 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
The method according to claim 1,
The water spraying unit
A pumping means provided at one side of the extended receiver for pumping water in the water;
First and second supply lines supplied with the water body pumped by the pumping means; And
And a water spray nozzle installed in one of the first and second supply lines
Water quality management system.
상기 제1 공급 라인은 상기 펌핑 수단과 연결되는 수직 공급 라인에 해당하고, 상기 제2 공급 라인은 상기 수직 공급 라인에 자유회전 가능하게 연결되는 수평 공급 라인에 해당하는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
The method according to claim 6,
Wherein the first supply line corresponds to a vertical supply line connected to the pumping means and the second supply line corresponds to a horizontal supply line connected freely rotatably to the vertical supply line
Water quality management system.
상기 살수 노즐은 상기 수평 공급 라인의 중앙을 중심으로 양측에 일정 간격으로 설치되고, 상기 살수 노즐의 분사 방향은 상기 여과 유닛을 향하도록 하는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
8. The method of claim 7,
Wherein the spray nozzles are installed at regular intervals on both sides of the center of the horizontal supply line and the spraying direction of the spray nozzle faces the filtration unit
Water quality management system.
상기 살수 유닛은
상기 제1 공급 라인에 설치되어 상기 펌핑 수단으로부터 펌핑된 수체의 살수량을 제어하는 살수량 제어 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
The method according to claim 6,
The water spraying unit
Further comprising a volume control valve installed in the first supply line for controlling the volume of water pumped from the pumping means
Water quality management system.
상기 광산화 흡착 유닛은
이산화티타늄 및 제올라이트 중 적어도 하나를 기초로 생성된 물질이 표면에 코팅된 발포성 스티로폼으로 이루어지는 광산화 흡착제를 포함하는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
The method according to claim 1,
The photo-oxide absorption unit
Characterized in that it comprises a photo-oxidant adsorbent comprising a foamed styrofoam on which a substance produced on the basis of at least one of titanium dioxide and zeolite is coated on its surface
Water quality management system.
상기 광산화 흡착제는
유기계 지지체; 및
상기 유기계 지지체에 부착되는 광촉매를 포함하는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
12. The method of claim 11,
The photo-
Organic based support; And
And a photocatalyst attached to the organic support.
Water quality management system.
상기 광산화 흡착재는
상기 유기계 지지체로서 폴리부타디엔(polybutadiene)을 주원료로 하는 재료인 부타디엔고무(BR), 스타이렌부타디엔고무(SBR), 니트릴고무(NBR) 중 하나를 테트라히드로푸란 용액에 담지시켜 팽윤 및 개질 처리하고, 상기 유기계 지지체를 광촉매 분말에 투하하여 상기 광촉매를 부착시킨 후 건조시켜 구성되는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
14. The method of claim 13,
The photo-
One of the butadiene rubber (BR), styrene-butadiene rubber (SBR), and nitrile rubber (NBR) which is a material containing polybutadiene as a main raw material is supported on a tetrahydrofuran solution to swell and modify the organic- The organic support is dropped onto the photocatalyst powder, and the photocatalyst is adhered and then dried.
Water quality management system.
상기 광산화 흡착재는
테트라히드로푸란 용액과 광촉매 분말을 혼합하여 슬러리로 만든 다음, 상기 유기계 지지체로서 부타디엔고무(BR), 스타이렌부타디엔고무(SBR), 니트릴고무(NBR) 중 하나를 담지시켜 상기 광촉매를 부착시킨 후 건조시켜 구성되는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
14. The method of claim 13,
The photo-
(BR), styrene-butadiene rubber (SBR), and nitrile rubber (NBR) are carried as the organic support, and the photocatalyst is dried and then dried Is characterized in that
Water quality management system.
상기 광산화 흡착재는
초음파 세척을 실시하여 상기 유기계 지지체에 불완전하게 부착되어 있는 광촉매를 탈리시켜 구성되는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
14. The method of claim 13,
The photo-
And removing the photocatalyst imperfectly attached to the organic support by ultrasonic cleaning.
Water quality management system.
상기 광산화 흡착재는
발포체에 광촉매 물질에 해당하는 산화티타늄(TiO2)을 글리세린으로 부착시켜 구성되는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
14. The method of claim 13,
The photo-
Characterized in that titanium oxide (TiO2) corresponding to the photocatalyst material is attached to the foamed body with glycerin
Water quality management system.
상기 초음파 발생 유닛은
초음파를 발생시키는 초음파 발생부; 및
상기 광산화 흡착 유닛의 하부에 구비되어 상기 발생된 초음파를 진동시키는 복수의 초음파 진동 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
The method according to claim 1,
The ultrasonic wave generating unit
An ultrasonic wave generator for generating ultrasonic waves; And
And a plurality of ultrasonic vibration terminals provided at a lower portion of the photo-oxide absorption unit to vibrate the generated ultrasonic waves.
Water quality management system.
상기 초음파 발생 유닛은
상기 초음파 진동 단자를 통해 수중 초음파를 조사하고, 상기 초음파가 조사됨에 따라 발생하는 공동화 기포(Cavitation Bubble)의 성장 후 파열 시 발생하는 충격파를 기초로 난분해성 유기 물질 및 조류를 제거하는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
19. The method of claim 18,
The ultrasonic wave generating unit
Characterized in that the ultrasonic vibrating terminal is irradiated with underwater ultrasonic waves and the non-degradable organic material and the algae are removed based on the shock wave generated upon rupture after growth of the cavitation bubble generated as the ultrasonic wave is irradiated
Water quality management system.
상기 초음파 발생 유닛은
상기 수중의 수질 상태에 따라 주파수 및 출력을 결정하고 상기 난분해성 유기 물질 및 조류의 농도에 따라 초음파 조사 시간을 결정하여 상기 초음파를 조사하는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
20. The method of claim 19,
The ultrasonic wave generating unit
Determining a frequency and an output according to the water quality of the water, determining an ultrasonic irradiation time according to the concentrations of the refractory organic material and the algae, and irradiating the ultrasonic waves with the ultrasonic waves.
Water quality management system.
상기 버블발생 공급유닛은
수중 수체를 공급하기 위한 가압펌프;
공기를 공급하는 콤프레서;
상기 가압펌프로부터 상기 수중 수체를 제공받으며, 상기 콤프레서로부터 공기를 제공받아 마이크로 버블 발생수를 생산하는 마이크로 버블 발생기; 및
복수의 마이크로 버블 공급구를 포함하고, 상기 마이크로 버블 공급구를 통해 상기 마이크로 버블 발생수를 방출하여 마이크로 버블을 발생시키는 마이크로 버블 산기 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
The method according to claim 1,
The bubble generation supply unit
A pressurizing pump for supplying water underwater;
A compressor for supplying air;
A micro bubble generator that receives the underwater body from the pressurizing pump and receives air from the compressor to produce micro bubble generating water; And
And micro bubble generating means for generating micro bubbles by discharging the micro bubble generating water through the micro bubble supplying means, comprising a plurality of micro bubble supplying ports
Water quality management system.
상기 버블발생 공급유닛은
상기 마이크로 버블 발생기에서 상기 마이크로 버블 산기 수단으로 공급되는 마이크로 버블 발생수의 양을 제어하는 버블 발생수 제어밸브; 및
상기 가압펌프로 응집제를 공급하는 응집제 공급기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
22. The method of claim 21,
The bubble generation supply unit
A bubble generation water control valve for controlling an amount of microbubble generation water supplied from the microbubble generator to the microbubble diffuser; And
Further comprising a coagulant feeder for feeding the coagulant to the pressurizing pump
Water quality management system.
상기 수중의 수심에 따라 상기 마이크로 버블 산기 수단을 수직방향으로 이동시키는 산기수단 상하구동 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
22. The method of claim 21,
Further comprising an eruption means up-and-down driving unit for moving the micro bubble diffusing means in the vertical direction according to the water depth in the water
Water quality management system.
상기 부도 지지체의 상부에 구비되는 식생 유닛;
상기 부도 지지체의 수중 하부에 구비되는 수초 유닛; 및
상기 부도 지지체가 부유되는 수체의 수질을 감시하는 수질 감시 유닛 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
The method according to claim 1,
A vegetation unit provided on an upper portion of the subordinate support;
A water supply unit provided under the water of the subordinate support; And
And a water quality monitoring unit for monitoring the water quality of the water body to which the subordinate support is floated
Water quality management system.
상기 식생 유닛은
상기 여과 유닛의 상부 또는 여과 유닛의 사이에 구비되는 식생기반재; 및
상기 식생기반재에 식재되는 복수의 수생 식물을 포함하는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
25. The method of claim 24,
The vegetation unit
A vegetation based material disposed above the filtration unit or between the filtration units; And
And a plurality of aquatic plants planted in the vegetation-based material
Water quality management system.
상기 수질 감시 유닛은
수중에 설치되는 적어도 하나의 센서를 통해 수온, 수소이온농도(pH), 용존산소(DO), 탁도, 유기물질, 영양염류 또는 클로로필 a의 농도 중 적어도 하나를 포함하는 수중 환경 영향인자를 측정하는 수질 측정부; 및
상기 수중 환경 영향인자를 분석하여 수질 영향 데이터를 생성하는 수질 분석부를 포함하고,
상기 제어부를 통해 상기 분석된 수질 영향 데이터를 기초로 상기 살수 유닛, 상기 초음파 발생 유닛 및 상기 버블발생 공급유닛의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템.
25. The method of claim 24,
The water quality monitoring unit
Measuring at least one of water temperature, hydrogen ion concentration (PH), dissolved oxygen (DO), turbidity, at least one of organic matter, nutrients or chlorophyll a concentration through at least one sensor installed in water Water quality measuring part; And
And a water quality analysis unit for analyzing the underwater environmental impact factor to generate water quality effect data,
And controls the operations of the spraying unit, the ultrasonic wave generating unit, and the bubble generating and supplying unit based on the analyzed water quality effect data through the control unit
Water quality management system.
기 정의된 수중 오염물질 중 특정 수중 오염물질에 대한 기준 목표수질의 초과 여부를 판단하여 상기 특정 수중 오염물질이 입자성 오염물질에 의한 오염인지 또는 용존성 오염물질에 의한 오염인지 체크하는 단계;
상기 입자성 오염물질 및 상기 용존성 오염물질 중 적어도 하나의 수질개선을 위하여 살수 유닛, 초음파 발생 유닛 및 버블발생 공급유닛 간의 운전 조합을 결정하는 단계; 및
상기 결정된 운전 조합에 따라 살수 유닛의 살수량, 상기 초음파 발생 유닛의 초음파 조사량 및 상기 버블발생 공급유닛의 버블 발생량 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 포함하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템의 운용 방법.
A method for operating a water quality management system for operating a water quality management system according to any one of claims 1 to 9, 11, and 13 to 26,
Determining whether the pollutant in the specific water is polluted with particulate pollutants or polluted with dissolved pollutants by determining whether the predetermined target water quality of the predetermined water pollutants is exceeded;
Determining a driving combination between a spraying unit, an ultrasonic wave generating unit, and a bubble generating and supplying unit for improving water quality of at least one of the particulate pollutant and the dissolved pollutant; And
Controlling at least one of an amount of water sprayed by the spraying unit, an amount of ultrasonic waves irradiated by the ultrasonic generating unit, and a bubble generation amount of the bubble generating and supplying unit according to the determined operation combination
A method of operating the water quality management system of the complex type part.
수질 감시지점 및 수질개선 목표를 각각 설정하는 단계;
상기 설정된 수질 감시지점과 연관된 수질 감시항목을 설정하고, 상기 수질개선 목표와 연관된 살수 유닛, 버블발생 공급유닛 및 초음파 발생 유닛 간의 운전 조합과 운전 사이클을 설정하는 단계;
상기 수질 감시항목에 대한 수질 감시수심을 설정하여 해당 수질 감시수심의 수질을 측정하는 단계;
상기 측정된 수질이 목표수질에 달성되었는지 여부를 판단하여 상기 살수 유닛의 살수량, 상기 버블발생 공급유닛의 버블 공급량 및 상기 초음파 발생 유닛의 초음파 조사량을 결정하는 단계; 및
상기 결정된 살수량, 버블 공급량 및 초음파 조사량에 따라 상기 운전 조합과 운전 사이클을 결정하는 단계를 포함하는
융복합 부유형 수질 관리 시스템의 운용 방법.A method for operating a water quality management system for operating a water quality management system according to any one of claims 1 to 9, 11, and 13 to 26,
Setting a water quality monitoring point and a water quality improvement target, respectively;
Setting a water quality monitoring item associated with the set water quality monitoring point and setting an operation combination and a driving cycle between the water spraying unit, the bubble generation supply unit, and the ultrasonic generating unit associated with the water quality improvement target;
Setting a water quality monitoring depth for the water quality monitoring item and measuring the water quality of the water quality monitoring water depth;
Determining whether the measured water quality is achieved with the target water quality, determining the flesh quantity of the spraying unit, the bubble supply amount of the bubble generation supply unit, and the ultrasonic irradiation amount of the ultrasonic generation unit; And
And determining the operation combination and the operation cycle according to the determined flesh quantity, the bubble supply amount, and the ultrasonic irradiation amount
A method of operating the water quality management system of the complex type part.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020150042758A KR101638519B1 (en) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | Convergence floating type water management system and operating method thereof |
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