KR200432439Y1 - The double cylindrical reactor with inclined plates for dissolving ozone in water and separating sludge by floatation - Google Patents
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Abstract
본 고안은, 오존 처리조와 부상분리조가 이중으로 결합되며, 오존 처리조 내의 상부에 경사판들이 설치된, 경사판이 결합된 오존소독 및 부상분리 일체형 이중 원통형 반응조에 관한 것이다.The present invention, the ozone treatment tank and the flotation separation tank is coupled to a double, the slope plate is installed in the upper portion in the ozone treatment tank, the inclination plate is combined ozone disinfection and flotation separation integral double cylindrical reactor.
본 고안의 반응조는, 원통형 측벽 본체의 하단에 깔대기 형상의 하체가 결합된 상향 개방형 부상분리조와; 본체 하단 중심부에 직립한 상향 개방된 원통형 바닥판의 상단에 상부로 갈수록 직경이 접차 증가하는 천이부와 내경부에 다수의 경사판이 설치된 원통형 층류부로 이루어진 오존 처리조와; 본체와 반응부를 관통하여 반응부의 중심부로 연장된 오존 주입관 및 원수 주입관과; 부상분리조의 상단에 결합된 슬러지 제거기와; 부상 분리조의 상단에 결합된 배오존 포집조 등으로 구성된다.The reaction tank of the present invention, and the open top floating separation tank coupled to the lower body of the funnel shape at the bottom of the cylindrical side wall body; An ozone treatment tank comprising a cylindrical laminar flow section in which a plurality of inclined plates are installed in the transition portion and the inner diameter portion of the upper portion of the upwardly open cylindrical bottom plate which are erected in the lower portion of the main body, and the diameter increases with the upper portion; An ozone injection tube and a raw water injection tube extending through the main body and the reaction portion to a central portion of the reaction portion; A sludge remover coupled to the top of the flotation tank; It consists of an ozone collection tank coupled to the top of the floating separation tank.
본 고안은, 하나의 반응조에서 오존소독과 반응물의 부상과 침강 분리가 함께 이루어지기 때문에 작업 효율성이 높으며, 설치 면적이 작을 뿐 아니라, 투자비의 절감이 가능한 장점이 있다.The present invention has a high work efficiency because the ozone disinfection and flotation and sedimentation separation of reactants are performed in one reactor, and the installation area is small, and the investment cost can be reduced.
오존, 원수, 슬러지, 오존 소독, 부상분리, Ozone, raw water, sludge, ozone disinfection, flotation,
Description
도 1은 종래의 일반적인 오존소독 장치 구성도.1 is a block diagram of a conventional general ozone disinfection device.
도 2는 본 고안 일실시예 반응조의 구성도.Figure 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention reactor.
((도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)) ((Explanation of symbols for main part of drawing))
21. 부상분리조 21A. 본체 21B. 하체21.
22. 오존 처리조 22A. 반응부 22A1. 바닥판22.
22A2. 측벽 22B. 천이부 22C. 층류부22A2.
22C1. 경사판 23. 오존 주입관 24. 원수 주입관22C1. Inclined
25. 슬러지 제거기 26. 배오존 포집조 27. 오존 발생기25. Sludge Eliminator 26. Ozone Collector 27. Ozone Generator
28. 미세 기포 발생기 29. 배오존 처리기 30. 경사판28.
D1. 배수구 D2. 침강슬러지 배출구 D3. 미반응 오존 배출구D1. Drain D2. Sedimentation Sludge Outlet D3. Unreacted ozone outlet
D4. 부상 슬러지 배출구 I. 오존 주입구 I'. 원수 주입구D4. Floating Sludge Outlet I. Ozone Inlet I '. Raw water inlet
S. 부상 슬러지 S'. 침강 슬러지 W. 원수S. Wound Sludge S '. Settling Sludge W. Enemies
본 고안은, 오존으로 원수를 소독하는 오존 처리조의 외측에, 슬러지 등의 반응물이 부상 또는 참강하는 하는 부상분리조가 위치하는 이중 원통형 구조로 구성하고, 오존 처리조의 내부를 반응부, 천이부 및 경사판이 결합된 층류부로 상·하 구분 형성시킴으로써, 오존과 원수의 효율적 반응을 유도하면서 반응물이 부상분리조의 상·하부에 효과적으로 부상 및 침강되도록 한, 경사판이 결합된 오존소독 및 부상분리 일체형 이중 원통형 반응조에 관한 것이다.The present invention is composed of a double-cylindrical structure in which a floating separation tank in which reactants, such as sludge, floats or descends, is located outside of an ozone treatment tank for disinfecting raw water with ozone. The inclined plate is combined with a laminar flow section to form an upper and lower part to induce an efficient reaction between ozone and raw water while allowing the reactants to float and settle effectively in the upper and lower portions of the flotation tank. It is about a reactor.
식수를 얻기 위하여 상수원으로부터 채취한 원수를 정수하는 과정은, 일반적으로 침전, 여과 및 소독이라는 일련의 순차적인 공정으로 이루어지는 바, 침전은 수질에 따라 침전지에서 오염물을 자연적으로 가라앉히는 보통침전과 응집제를 원수에 주입하여 상기 보통침전 이상의 효과를 얻는 약품침전이 있으며, 최종 단계에서 염소로 소독하게 된다.The process of purifying raw water taken from a water supply source to obtain drinking water generally consists of a series of sequential processes called sedimentation, filtration and disinfection. The sedimentation process involves precipitation and coagulants, which naturally sink contaminants in the sedimentation basin depending on the water quality. There is a chemical precipitation, which is injected into raw water to obtain more than the normal precipitation, and is disinfected with chlorine in the final stage.
그러나, 급격한 산업화와 한정된 지역에서의 인구 집중화에 따라 상수원의 오염이 점차 심각해지고 있을 뿐 아니라, 원수 중에 함유된 유기물과 정수 소독 과정의 염소가 반응하여 생성시키게 되는 미량의 유기염소화합물이 신체에 치명적인 악영향을 끼칠 수도 있는 바, 염소 처리 과정을 비롯한 정수 처리 전반에 대한 재검토가 실시되고 있다.However, due to the rapid industrialization and concentration of population in a limited area, pollution of water supply is becoming more serious, and trace organic organochlorine compounds generated by reaction of organic matter in raw water and chlorine in water purification process are fatal to the body. As it may adversely affect, the whole water purification process including the chlorine process is reviewed.
또한, 상수원의 보호를 위해 상수원 상류에 위치한 하수처리장의 경우, 처리 수를 소독한 후 방류하도록 하고 있으며, 현재 일반적인 소독의 경우 염소를 사용하고 있기 때문에 상기와 같은 문제는 더욱 심각해지고 있는 실정이다.In addition, in the case of a sewage treatment plant located upstream of the water source for the protection of the water source, the treated water is disinfected and discharged. In the current disinfection, chlorine is used, which is a problem as described above.
상기와 같이 염소를 사용하는 소독 방법의 문제점을 해결하기 위하여 새로운 정수처리 방법인 고도정수처리 공정에 전(前)오존처리 또는 후(後)오존처리를 포함시키는 방법이 국가적인 과제로 연구되고 있는 바, 종래 실시되고 있는 오존 소독 방법을 살펴보면 다음과 같다.In order to solve the problem of the disinfection method using chlorine as described above, a method for including pre-ozone treatment or post-ozone treatment in a new water purification process, which is a new water purification treatment method, has been studied as a national problem. Bar and ozone disinfection method is conventionally carried out as follows.
도 1에 도시된 바와 같이, 오존에 의한 소독을 실시하기 위한 종래의 일반적인 설비는, 오존발생기(11), 오존반응조(12), 배오존처리기(13), 감시제어기(14) 및 부상분리 반응조(15), 미세오존공기주입기(16) 등으로 구성되며, 오존발생기에서 만들어진 오존이 오존반응조 내에서 원수와 효과적으로 접촉 반응하도록 오존을 오존반응조로 주입하는 방법에 따라 터빈 교반 방식, 레디언 방식, 포러스 디퓨져 방식, 인젝터 방식 등으로 구분되는 바, 터빈 교반식은 동력이 과다하게 소비될 뿐 아니라 유지보수가 어렵기 때문에 근래에는 거의 사용되지 않고 있으며, 레디언 방식은 상기 터빈 교반식을 개선한 것으로 터빈 교반식과 함께 수질 상태가 좋지 않고 수조의 높이가 일정 수준 이상인 경우에 적합하다.As shown in FIG. 1, a conventional general apparatus for performing disinfection by ozone includes an
그리고, 포러스 디퓨저 방식은 동력이 필요 없는 장점이 있으나 수조의 높이가 낮으면 효율이 매우 떨어지게 되며, 인젝터 방식의 경우 수조가 낮고 수두압이 작은 접촉지에 적합하다.In addition, the porous diffuser method has the advantage that no power is required, but when the height of the water tank is low, the efficiency is very low, and in the case of the injector method, the water tank is low and the head pressure is suitable for a small contact point.
상기의 여러 방식들 중 실제 현장에 가장 적합한 방식을 적용하면 되나, 어떠한 방식을 적용하던 가장 중요한 점은, 원수에 주입되는 오존의 접촉 반응 효율 을 가능한 한 높여 주어야 하며, 이를 위하여서는 오존기포를 미세화하여 기-액 접촉면적을 최대화하여야 하고, 기-액 반응시간이 연장되도록 하여야 할 뿐 아니라, 기체와 액체가 향류를 이루도록 하는 것이 더욱 바람직하다.Among the various methods described above, the most suitable method may be applied to the actual site, but the most important thing is to increase the contact reaction efficiency of ozone injected into raw water as much as possible. It is more desirable to maximize the gas-liquid contact area, to extend the gas-liquid reaction time, and to make the gas and liquid countercurrent.
그러나, 종래의 오존소독 설비에서는 정방형(정사각형)의 상기 오존반응조(12)는 다수의 소반응조로 구획 배열된 구조인 바, 1차 소반응조에서 원수와 반응한 오존기포는, 그 크기가 커진 상태에서 2, 3차 소반응조로 이동하게 됨으로써 그 반응효율이 급격히 저하되기 때문에 오존 주입량이 증가하게 될 뿐 아니라, 오존기포의 크기가 커짐에 따라 미반응 오존의 배출량이 증가하여 이를 포집, 처리하기 위한 배오존처리기(13)의 용량도 증대되어야 하기 때문에 전체적인 설비 투자비용, 운전비용 등이 필요 이상 상승하게 되는 문제가 있다.However, in the conventional ozone disinfection facility, the square (square)
그리고, 상기와 같이 오존반응조(12)에서 오존에 의한 소독이 이루어진 원수는 부상분리조(15)로 공급된 후 부상 또는 침전되는 슬러지가 제거된 상태에서 배출되는 바, 종래의 부상분리조 역시 다음과 같은 문제가 있다.And, as described above, the raw water that has been sterilized by ozone in the
종래의 부상분리조는 일반적으로 상기 오존반응조와 같은 장방형의 형태로서, 오존반응조에서 공급되는 원수는 부상분리조의 전방단부측 상부로 유입된 후 후방단부측 하부를 통하여 배출된다.Conventional floating separation tank is generally in the form of a rectangle such as the ozone reaction tank, the raw water supplied from the ozone reaction tank is introduced into the upper front end side of the floating separation tank and discharged through the lower rear end side.
따라서, 원수에 함유된 오존은 부상분리조의 전방단부로부터 인접한 거리까지는 원수의 흐름을 따라 원수와 함께 상부에서 하부측으로 하강하면서 후방으로 이동하게 되나, 계속 진행함에 따라 상부측으로 빠르게 상승한 후 배출되는 바, 이를 도식화한 것이 도 1의 기포흐름선(F)이다.Therefore, the ozone contained in the raw water moves rearward while descending from the upper side to the lower side along with the raw water from the front end of the flotation tank to the adjacent distance, but is rapidly discharged to the upper side as it proceeds, and then discharged. This is a bubble flow line (F) of FIG.
상기와 같이 원수에 함유된 오존기포가 부상분리 중인 원수로부터 신속히 배출됨으로써, 오존기포의 비반응 지역이 부상분리조의 중단 및 후방 하부에서 발생되고, 상기 비반응 지역의 체적이 분상분리조에서 상당한 부분을 차지하게 되고, 그 결과 부상분리 효율이 저하되고 오존의 소비가 증가하게 된다.As described above, the ozone bubbles contained in the raw water are quickly discharged from the raw water being separated from the flotation, so that the unreacted area of the ozone bubble is generated at the bottom and rear of the flotation separation tank, and the volume of the non-reaction zone is a substantial part of the phase separation tank. As a result, the flotation efficiency decreases and ozone consumption increases.
또한, 장방형의 오존반응조와 부상분리조가 일련의 순서로 배치되기 때문에 설비가 차지하는 면적이 지나치게 커지는 등의 문제가 있는 바, 상기와 같은 단점들을 해결하기 위한 설비로서, 국내 공개특허 2006-24728호에는 "오존소독 및 부상분리 일체형 이중 원통형 반응조"가 게시되어 있다.In addition, since the rectangular ozone reaction tank and the floating separation tank are arranged in a series of orders, there is a problem that the area occupied by the equipment is excessively large, and as a facility for solving the above disadvantages, Korean Patent Laid-Open No. 2006-24728 discloses "Ozone Sterilization and Flotation Separation Integral Double Cylindrical Reactors" is published.
상기 공개특허는, 하향 개방형의 내측 반응조에서 원수와 오존의 혼합 반응을 유도하는 동시에 오존과 원수가 내측 반응조의 하단 개방부를 통하여 외측의 부상분리조 상부로 이동하면서 슬러지 등의 반응물이 부상분리조 상부에 부상하도록 하고, 반응이 완료된 원수는 부상분리조의 하단부로 배출되도록 한 구조로서, 오존과 원수의 반응 시간이 충분히 증가되어 반응 효율이 향상됨은 물론, 반응물을 한 곳에서 함께 처리할 수 있는 장점이 있다.The patent discloses a reaction of mixing raw water and ozone in a downwardly open inner reaction tank while simultaneously reacting the reactants such as sludge while the ozone and raw water move to the upper side of the floating separation tank through the lower opening of the inner reaction tank. The raw water after the reaction is discharged to the lower part of the flotation tank, and the reaction time of ozone and the raw water is sufficiently increased, thereby improving the reaction efficiency and treating the reactants together in one place. have.
그러나, 오존이 내측 반응조 내부의 천정부에서 하향 토출되기 때문에 그 압력이 충분히 강하지 못하면, 오존이 내측 반응조의 하단 개방부를 통하여 부상분리조 상부로 이동하지 못하고 내측 반응조 상부에 축적되면서, 최악의 경우, 내측 반응조 내부 전체가 오존으로만 채워질 수도 있다.However, if the pressure is not strong enough because ozone is discharged downward from the ceiling inside the inner reactor, ozone cannot accumulate in the upper part of the flotation vessel through the lower opening of the inner reactor and accumulate in the upper part of the inner reactor. The entire interior of the reactor may be filled with only ozone.
또한, 내측 반응조의 개방된 하단부는 오존과 함께 원수가 와류를 형성하면서 부상분리조의 하부로부터 상부로 이동하는 길목의 역할을 하는 바, 슬러지 중 부상분리조의 외측벽 하단부에 결합된 깔대기 형상의 베이스로 가라앉게 되는 침강 슬러지가 부상분리조 측벽의 하단부에서 베이스 측으로 쉽게 가라 앉지 못하게 될 수 있을 뿐만 아니라, 원수 중에서 가라 앉지 못하고 부유하는 침강 슬러지가 원수와 함께 부상분리조 외측벽의 하단부로 함께 배출될 수 있는 문제가 있다.In addition, the open lower end of the inner reaction tank acts as a way for the raw water to move upward from the bottom of the floating separation tank together with ozone to go to the funnel-shaped base coupled to the lower end of the outer wall of the sludge separation tank. Not only can the settling sludge be sedimented from the bottom of the flotation sidewall to the base side easily, but also the settling sludge from the raw water that can not sink and float together with the raw water to the bottom of the float wall There is.
본 고안은 종래의 오존소독 설비가 가지고 있는 제반 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 오존소독과 부상분리 과정을 하나의 공정으로 처리하도록 하되, 반응이 완료된 원수와 오존 또는 반응이 완료되지 않은 원수가 함께 배출되는 것을 방지하거나 최소화할 수 있는 오존소독 및 부상분리 일체형 반응조를 제공함에 본 고안의 목적이 있다.The present invention was devised to solve all the problems of the conventional ozone disinfection equipment. The ozone disinfection and flotation separation process is performed in one process, but the raw water and the ozone or unreacted raw water are not completed. It is an object of the present invention to provide an ozone disinfection and floating separation reactor that can prevent or minimize the discharge together.
본 고안의 상기 목적은, 2중벽 구조와, 내측 반응조의 상부에 결합된 다수의 경사판에 의하여 달성된다.The object of the present invention is achieved by a double wall structure and a plurality of inclined plates coupled to the upper portion of the inner reaction tank.
본 고안의 경사판이 결합된 오존소독 및 부상분리 일체형 이중 원통형 반응조는, 하나의 반응조 내에서 오존소독과 슬러지의 부상분리가 동시에 이루어지도록 하되, 반응물의 부상 속도가 자동적으로 변화하도록 함으로써, 반응 및 부상 효율을 향상시킴에 기술적 특징이 있다.The ozone disinfection and flotation separation-integral double cylindrical reactor combined with the inclined plate of the present invention allows ozone disinfection and sludge flotation to be simultaneously carried out in one reactor, but the flotation speed of the reactants is automatically changed to react and float. There are technical features to improve the efficiency.
본 고안의 반응조는, 원통형 측벽을 가진 상향 개방형 부상분리조와; 부상분 리조와 단면 상에서 동심원을 이루도록 그 내부에 설치되며 다양한 직경을 갖는 측벽이 구비된 상향 개방형의 오존 처리조와; 부상분리조의 상단부에 결합된 슬러지 제거기와; 슬러지 제거기를 포함한 부상 분리조의 상단부에 결합된 배오존 포집조 등으로 구성되는 바 각각을 살펴 보면 다음과 같다.The reaction tank of the present invention, the upward open type floating separation tank having a cylindrical side wall; An upward open ozone treatment tank having a side wall having various diameters and installed therein so as to form a concentric circle on a cross section with the floating separation tank; A sludge remover coupled to an upper end of the flotation tank; Looking at each of the bars composed of the ozone collection tank coupled to the upper end of the flotation separation tank including the sludge remover.
부상분리조는, 오존과의 반응이 완료된 원수와, 슬러지 등과 같은 반응물이 부상 또는 침강된 상태로 모아진 후 배출되는 저장소의 역할을 하는 부분으로서, 원통형 본체와, 본체의 하단부에 결합되며 하부로 갈수록 직경이 감소하는 깔대기 형상의 하체로 구분된다.The floating separation tank serves as a reservoir that discharges raw water after the reaction with ozone and sludge, etc. are collected after being injured or settled, and is connected to the cylindrical body and the lower end of the body and has a diameter toward the bottom. This is distinguished by a decreasing funnel-shaped lower body.
즉, 본체의 상단부에는 부상 슬러지가 모이게 되며, 본체의 하부에는 다음에서 설명될 오존 처리조에서 반응이 완료된 원수를 배수하기 위한 배수구가 구비되고, 본체의 하단부에서 하향 연장된 하체에는 침강된 슬러지를 배출하기 위한 침강 슬러지 배출구가 구비된다.That is, the floated sludge is collected at the upper end of the main body, and the lower part of the main body is provided with a drain hole for draining the raw water after the reaction is completed in the ozone treatment tank, which will be described below, and the lower body extending downward from the lower end of the main body has settled sludge. A settling sludge outlet for discharging is provided.
오존 처리조는, 상기 부상분리조의 중심부에 위치하여 원수와 오존을 반응시키는 역할을 하는 부분으로서, 상향 개방된 원통형 반응부와, 반응부의 상단부에서 상향 연장되며 상부로 갈수록 직경이 증가하는 상·하향 개방형의 천이부와, 천이부의 상단부에서 상향 연장되며 내부에 다수의 경사판이 결합된 상·하향 개방형의 원통형 층류부로 구분되는 구조이다.The ozone treatment tank is located at the center of the floating separation tank, and serves to react raw water and ozone. The cylinder is open upward, and is open upward and downward from the upper end of the reaction section and increases in diameter toward the top. It is a structure that is divided into a transition portion of the upper and lower open cylindrical laminar flow portion, which is upwardly extended from the upper end of the transition portion and coupled with a plurality of inclined plates therein.
이때, 오존 처리조의 상단 높이는 부상분리조의 상단 높이보다 낮다.At this time, the top height of the ozone treatment tank is lower than the top height of the flotation separation tank.
그리고, 반응부의 하단 중심부에는 부상분리조와 반응부의 각 측벽을 관통하여 연장된 오존 주입관의 상향 주입식 오존 주입구가 위치하게 된다.In addition, an upward injection type ozone injection port of the ozone injection tube extending through each side wall of the floating separation tank and the reaction part is positioned at the lower center of the reaction part.
또한, 상기 오존 주입구의 직상에는 하향 주입식의 원수 주입구가 위치하도록 원수 주입관이 부상분리조와 반응부의 각 측벽을 관통하여 반응부의 중심부로 연장된다.In addition, the raw water inlet tube extends through the floating separation tank and each side wall of the reaction section to the center of the reaction section so that the raw water injection port of the downward injection type is positioned directly above the ozone injection port.
즉, 반응부의 하부에서는 상향 주입되는 오존과 하향 주입되는 원수가 서로 강하게 충돌하면서 반응부 전체에 채워진 원수에 와류가 형성됨으로써, 기액 접촉 시간과 면적이 증가하게 되면서 온존과 원수의 반응 효율이 향상된다.That is, in the lower part of the reaction part, the ozone injected upward and the raw water injected downward strongly collide with each other to form a vortex in the raw water filled in the entire reaction part, thereby increasing the gas-liquid contact time and area, thereby improving the reaction efficiency of the warm zone and the raw water. .
상기와 같이 와류가 형성되는 반응부에서, 반응이 완료된 오존과 원수 및 슬러지 등의 반응물이 와류를 형성한 상태에서 상향 이동하여 천이부에 도달하게 되면, 상부로 갈수록 직경이 점차 증가하는 천이부의 구조에 의해 상승 속도가 저하하고 와류가 감소하면서 그 흐름이 안정화된다.In the reaction section in which the vortex is formed as described above, when the reactants, such as ozone, raw water, and sludge, which have completed the reaction, move upward in the state of forming the vortex and reach the transition section, the structure of the transition section gradually increases in diameter upward. The rate of rise decreases and the flow stabilizes while the vortex decreases.
그리고, 천이부에서 흐름이 안정화된 오존, 원수 및 반응물은 다시 일정한 직경을 갖는 원통형 층류부에 도달하면서 그 내부에 서로 평행하도록 설치된 다수의 경사판을 따라 상승하게 되는데, 경사판에 의해 오존과 원수의 접촉 시간이 증가하여 추가적인 반응이 유도되는 동시에, 슬러지의 부상분리가 촉진되는 바, 경사판의 경사각은 50∼80°범위가 바람직하다.In addition, ozone, raw water, and reactants stabilized in the transition portion rise again along a plurality of inclined plates installed parallel to each other while reaching a cylindrical laminar flow section having a constant diameter. At the same time, an additional reaction is induced, and the flotation of the sludge is promoted, and the inclination angle of the inclined plate is preferably in the range of 50 to 80 °.
이때, 경사판의 경사각이 50°에 미치지 못하면 상승 속도가 필요 이상으로 저하하여 작업 효율이 떨어질 뿐 아니라, 경사판에 반응물이 과다하게 부착되면서 상승 속도를 더욱 떨어뜨릴 수 있게 되며, 80°를 초과할 경우에는 경사판 설치 효과가 급격히 떨어지게 된다.In this case, if the inclination angle of the inclined plate does not reach 50 °, the ascending speed is lowered more than necessary, which lowers the work efficiency. In addition, if the reactant is excessively attached to the inclined plate, the rising speed can be further reduced. There is a sharp drop in the effect of installing the inclined plate.
그리고, 원수 중에 함유된 각종 불순물과 오존의 반응물인 슬러지는 부상 슬 러지와 침강 슬러지로 구분될 수 있는데, 침강 슬러지 역시 오존 기포의 부력에 의해 오존 처리조 하부로는 가라 앉지 못하고 부상 슬러지와 함께 오존 처리조의 상단부를 벗어나 부상분리조 상단부위에 위치하게 되는 원수의 수면으로 부상하게 된다.In addition, sludge, which is a reactant of various impurities and ozone contained in raw water, can be divided into flotation sludge and sedimentation sludge. The sludge also does not sink to the lower part of the ozone treatment tank due to the buoyancy of ozone bubbles, and the ozone together with the flotation sludge It rises to the surface of the raw water which is located in the upper part of the flotation tank off the upper part of the treatment tank.
또한, 오존 처리조의 층류부 상단부를 벗어난 후 부상분리조의 상단부로 부상한 침강 슬러지는, 계속적으로 상승하는 오존에 의해, 단면 상에서, 오존 처리조의 측벽 외주면과 부상분리조의 측벽 내주면 사이로 이동한 후, 오존 기포의 부력이 작용하지 않는 부상분리조와 오존 처리조 사이의 오존 처리 완료 원수 중에서 침강하여 부상분리조의 하체로 모이게 되며, 부상 슬러지는 부상분리조의 중심부에서 다소 이동만 할 뿐 부상분리조의 상단부에 그대로 부상된 상태가 유지된다.In addition, the sedimentation sludge which floats to the upper end of the flotation separation tank after leaving the upper end of the laminar flow section of the ozone treatment tank is moved by the continuously rising ozone on the cross section between the outer peripheral surface of the side wall of the ozone treatment tank and the inner peripheral surface of the side wall of the floating separation tank. Ozone treatment between buoyant separation tank and ozone treatment tank where bubble buoyancy does not work is sedimented in the raw water and collects in the lower part of the floating separation tank, and the floating sludge only moves slightly in the center of the floating separation tank, but is injured in the upper part of the floating separation tank. State is maintained.
슬러지 제거기는, 부상분리조의 상단부에 결합된 부상 슬러지를 제거하는 역할을 하며, 배오존 포집기는, 오존 처리조 하부로 주입된 후 부상분리조 상단부로 배출되는 미반응 오존을 외부로 직접 배출시키지 않고 포집하는 역할을 한다.The sludge remover removes the flotation sludge bound to the upper part of the flotation tank, and the ozone collector collects the unreacted ozone which is injected into the lower part of the ozone treatment tank and discharged to the upper part of the flotation tank without directly discharged to the outside. It is the role of collecting.
상기 본 고안의 목적과 기술적 구성을 비롯한 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 고안의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 설명에 의해 명확하게 이해될 것이다.The details of the purpose and technical constitution according to the present invention, including the effect thereof, will be clearly understood by the following description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.
도 2에 본 고안 일실시예 경사판이 결합된 오존소독 및 부상분리 일체형 이중 원통형 반응조의 구성도를 도시하였다.2 shows a schematic diagram of an ozone disinfection and floating separation-integral double cylindrical reactor incorporating one embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이 본 고안의 반응조는,As shown in the reactor of the present invention,
원통형 측벽으로 이루어지며 하부 일측에 처리가 완료된 원수(W)를 외부로 배출하기 위한 배수구(D1)가 구비된 본체(21A)와, 본체(21A)의 하단부에서 하향 연장되고 하부로 갈수록 직경이 점차적으로 감소하는 깔대기의 형상을 하며 하부 일측에 침강 슬러지(S')를 외부로 배출하기 위한 배출구(D2)가 구비된 상향 개방형 하체(21B)로 이루어진 부상분리조(21)와;The
상기 부상분리조(21)의 본체(21A) 하단 중심부에 위치하는 원판상 바닥판(22A1)의 테두리부에 측벽(22A2)이 직립한 상향 개방형 반응부(22A)와, 반응부(22A)의 상단부에서 상향 연장되며 상부로 갈수록 직경이 점차 증가하는 천이부(22B)와, 천이부(22B)의 상단부에서 상향 연장되며 부상분리조(21)보다 낮은 상단 즉 높이가 낮은 원통형 측벽의 내경부에 다수의 경사판(22C1)이 설치된 층류부(22C)로 이루어진 오존 처리조(22)와; 22 A of upward open reaction part 22A2 in which the side wall 22A2 was erected at the edge of the disk-shaped bottom plate 22A1 located in the lower center part of the
상기 부상분리조(21)의 본체(21A)와 오존 처리조(22)의 반응부(22A)를 관통한 후 반응부(22A)의 중심부로 연장되며 끝단부에 오존 주입구(I)가 구비된 오존 주입관(23)과;After passing through the
상기 부상분리조(21)의 본체(21A)와 오존 처리조(22)의 반응부(22A)를 관통한 후 반응부(22A)의 중심부로 연장되며 오존 주입구(I)의 직상에 위치하는 원수 주입구(I')가 끝단부에 구비된 원수 주입관(24)과Raw water passing through the
상기 부상분리조(21)의 상단부에 결합된 슬러지 제거기(25)와;A
상기 슬러지 제거기(25)를 포함한 부상 분리조(21)의 상단부에 결합되어 부상 분리조(21)의 상단부를 외부와 차단하며, 하나 이상의 미반응 오존 배출구(D3)가 구비된 배오존 포집조(26) 등으로 구성된다.Ozone capture tank coupled to the upper end of the floating
이때, 상기 오존 오존 주입관(23)에는 오존 발생기(27)가 연결되는데, 이 배관에 미세 기포 발생기(28)를 함께 연결함으로써, 오존 처리조(22) 내부로 오존과 함께 미세 기포를 함께 주입하는 것도 바람직하다.At this time, the ozone
그리고, 상기 배오존 포집조(26)의 미반응 오존 배출구(D3)에는 배오존 처리기(29)가 연결됨으로써, 미반응 오존이 대기 중으로 직접 배출되는 것을 방지하게 되는데, 이 미반응 오존을 오존 처리조(22) 내부로 재주입하도록 할 수도 있다.In addition, the
또한, 상기 슬러지 제거기(25)는, 슬러지를 구성하는 부상 슬러지(S)와 침강 슬러지(S') 중 부상 슬러지(S)를 제거하기 위한 것으로, 다양한 형태의 것이 가능한데, 무한궤도식 컨베이어에 다수의 판상 블레이드가 결합된 컨베이어 스크레이퍼식 구조를 그 한 예로 들 수가 있으며, 이 경우에는, 부상분리조(21)의 상단 일측에 부상 슬러지 배출구(D4)를 구비하여 슬러지 제거기(25)에 의해 스크래이핑 되는 부상 슬러지(S)가 바로 부상분리조(21) 외부로 배출되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the
그 외에, 부상분리조(21)의 하부를 이루는 깔대기형 하체(21B)는, 부상하지 않고 침강하는 슬러지를 모은 후 배출하기 위한 부분으로서, 침강 슬러지(S')가 신속히 가라 앉도록 즉, 침강 효율을 높이기 위하여, 하체(21B) 내부에, 그 중심에서 외측을 향하여 하향 경사진 다수의 경사판(30)을 상·하 다단으로 설치하는 것도 바람직하다.In addition, the funnel-shaped
상기와 같이 구성된 본 고안의 반응조에서 원수와 오존이 반응하는 미케니즘을 다시 한 번 살펴보면 다음과 같다. Looking at the mechanism of the reaction between the raw water and ozone in the reaction tank of the present invention configured as described above are as follows.
오존소독 대상이 되는 원수(W)는, 전처리 과정 등을 거친 후 펌프 등에 의해 원수주입관(24)으로 주입된 후 오존 처리조(22)의 반응부(22) 하부에서 원수 주입구(I')를 통하여 주입되며, 오존발생기(27)에서 만들어진 오존은, 오존 주입관(23)으로 주입된 후 오존 처리조(22)의 반응부(22) 하부에서 원수 주입구(I')의 직하에 위치하는 오존 주입구(I)를 통하여 주입된다.Raw water (W) to be ozone disinfection is injected into the raw water injection pipe (24) by a pump or the like after the pre-treatment process, etc., and then the raw water inlet (I ') in the lower portion of the
이때, 상기 원수 주입구(I')를 하향 개방형 구조로 하는 동시에 오존 주입구(I)를 상향 개방형 구조 하향 주입식 구조 및 상향 주입식 구조로 제작함으로써, 서로 대향하는 원수 주입구(I')와 오존 주입구(I)를 통하여 각각 주입되는 원수(W)와 오존이 각각의 압력에 의해 서로 강하게 충돌하면서 반응부(22) 내부의 원수에 강력한 와류가 형성되도록 하는 것이 바람직하다.At this time, the raw water inlet (I ') is a downwardly open structure and at the same time the ozone inlet (I) is formed in an upwardly open type downward injection structure and an upward injection structure, the raw water injection port (I') and the ozone injection port (I) facing each other It is preferable that a strong vortex is formed in the raw water in the
상기와 같이 와류에 의해 오존과 효율적으로 반응하는 원수(W)는, 천이부(22B)를 통과하면서 와류가 감소되어 안정적인 상향 흐름을 형성한 후 층류부(22C)에서 다수의 경사판(22C1)에 의해 층류를 형성하면서 슬러지가 효과적으로 부상분리된다.As described above, the raw water W that reacts efficiently with ozone by vortex is reduced in vortex while passing through the
그리고, 원수(W)와 함께 층류부(22C)를 통과한 슬러지는 부상 슬러지(S)와 침강 슬러지(S')가 함께 혼합된 상태로서, 부상분리조(21)의 상단부근에 위치하는 원수(W)의 수면을 따라 부유하게 된다.And, the sludge passing through the
이때, 층류부(22C)의 내경부로는 미반응 오존 기포가 지속적으로 올라오는 상태인 바, 슬러지는, 단면 상에서, 층류부(22C)의 내경부 외측으로 밀려나게 되고, 미반응 오존 기포가 올라오지 않는 층류부(22C)의 외주면과 부상분리조(22C) 내주면 사이로 밀려난 후 슬러지 중의 침강 슬러지(S')가 부상분리조(22C) 하부로 가라 앉게 된다.At this time, the unreacted ozone bubble continuously rises to the inner diameter portion of the
상기와 같이, 오존 처리조(22)의 반응부(22A) 하부에서 오존과 혼합 접촉한 원수(W)는, 천이부(22B) 및 층류부(22C)를 거쳐 부상분리조(22C)의 상단부에 도달하는 시점까지 오존과 함께 이동하면서 충분히 접촉 반응하게 된다.As described above, the raw water W mixed and contacted with ozone at the lower portion of the
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안의 반응조는, 하나의 반응조에서 오존소독과 반응물의 부상분리 및 침강 분리가 동시에 이루어지며, 오존 처리조가 다수의 구역으로 구분되면서 경사판이 구비됨으로써 오존 반응 및 부상분리 효율이 현저히 향상되며, 그 결과 오존 사용량이 감소되는 이점이 있다.As described above, the reaction tank of the present invention, ozone disinfection and flotation separation and sedimentation separation of the reactants are made at the same time in one reactor, and the ozone treatment tank is divided into a plurality of zones, so that the inclination plate is provided, thereby reducing the ozone reaction and flotation efficiency. This is remarkably improved, and as a result, ozone usage is reduced.
또한, 종래와 달리 하나의 반응조로 이루어져 설치 면적이 작아지기 때문에 설치 공사비를 포함한 설비 투자비의 절감이 가능한 장점이 있다.In addition, since the installation area is smaller than the conventional one made of a reaction tank has the advantage that can be reduced the equipment investment cost, including the installation construction cost.
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