KR20230108009A - A self-maintenance, easy-to-maintain, polluted water purification device that improves device efficiency by optimizing the bubble size and ozone (OH radical) input - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로버블을 이용하여 오존(OH라디칼)의 효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오존을 이용하여 오염수를 정화하는 과정에서 수중 버블의 크기를 마이크로미터단위로 형성하여 하이드록실 라디칼(OH라디칼)의 용해효율을 최대한 높게 유지할 수 있도록 하여 오염수에 포함된 유기물질의 산화를 향상시켜 최적의 정화환경을 제공할 수 있으며, 최적의 오존 투입량을 통하여 전력소비와 설비비용의 현저한 저감을 유도함과 동시에 오염수에 포함된 이물질에 의하여 유동관이 막히더라도 이를 용이하게 점검, 보수 및 교체 가능하도록 각각의 구성이 클램프로 연결되어 쉽게 분해 및 조립이 이루어질 수 있도록 하여 사용자가 숙련공의 도움없이 스스로 오염수 정화장치를 자가보수(自家補修)를 할 수 있도록 하는 마이크로버블을 이용하여 오존(OH라디칼)의 효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for purifying contaminated water that can be easily self-repaired by improving the efficiency of ozone (OH radical) by using microbubbles, and more particularly, in the process of purifying contaminated water using ozone, the size of underwater bubbles is formed in micrometer units to maintain the dissolution efficiency of hydroxyl radicals (OH radicals) as high as possible, thereby improving the oxidation of organic substances contained in polluted water to provide an optimal purification environment, and optimal ozone input Through this, it induces a significant reduction in power consumption and equipment cost, and at the same time, even if the flow pipe is clogged by foreign substances contained in contaminated water, each component is connected with a clamp so that it can be easily inspected, repaired, and replaced. A self-repairable contaminated water purification device that improves the efficiency of ozone (OH radical) by using microbubbles that allow users to self-repair the contaminated water purification device without the help of skilled workers. It is about.

Description

버블의 크기 및 오존(OH라디칼)의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치{A self-maintenance, easy-to-maintain, polluted water purification device that improves device efficiency by optimizing the bubble size and ozone (OH radical) input}A self-maintenance, easy-to-maintain, polluted water purification device that improves device efficiency by optimizing the bubble size and the input amount of ozone (OH radical) the bubble size and ozone (OH radical) input}

본 발명은 버블의 크기 및 오존(OH라디칼)의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오존을 이용하여 오염수를 정화하는 과정에서 수중 버블의 크기를 마이크로미터단위로 형성하여 하이드록실 라디칼(OH라디칼)의 용해효율을 최대한 높게 유지할 수 있도록 하여 오염수에 포함된 유기물질의 산화를 향상시켜 최적의 정화환경을 제공할 수 있으며, 최적의 오존 투입량을 통하여 전력소비와 설비비용의 현저한 저감을 유도함과 동시에 오염수에 포함된 이물질에 의하여 유동관이 막히더라도 이를 용이하게 점검, 보수 및 교체 가능하도록 각각의 구성이 클램프로 연결되어 쉽게 분해 및 조립이 이루어질 수 있도록 하여 사용자가 숙련공의 도움없이 스스로 오염수 정화장치를 자가보수(自家補修)를 할 수 있도록 하는 버블의 크기 및 오존(OH라디칼)의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for purifying contaminated water that can be easily self-repaired and improved in efficiency by optimizing the size of bubbles and the input amount of ozone (OH radical), and more particularly, in the process of purifying contaminated water using ozone. By forming the size of underwater bubbles in micrometer units, it is possible to maintain the dissolution efficiency of hydroxyl radicals (OH radicals) as high as possible, thereby improving the oxidation of organic substances contained in contaminated water and providing an optimal purification environment. It induces a significant reduction in power consumption and equipment cost through the optimal amount of ozone input, and at the same time, even if the flow pipe is clogged by foreign substances in the contaminated water, each component is connected with a clamp so that it can be easily inspected, repaired, and replaced. and self-repairing of the contaminated water purifying device without the help of skilled workers by enabling users to self-repair the contaminated water purification device by optimizing the size of the bubble and the amount of ozone (OH radical) injected to improve the efficiency of the device. It relates to an easily repairable contaminated water purification device.

일반적으로, 녹조류의 이상 번식에 의해 오염되는 하천이나 저수지의 용수 또는 산업폐수, 생활하수, 개인하수도, 정수장, 지하수, 산업용수 등에 의해 오염되는 용수에는 생태환경에 악영향을 미칠 수 있는 여러 가지의 난분해성 유기물질 등이 함유되어 있어, 이러한 오염수는 큰 사회문제로 야기되고 있다.In general, the water of rivers or reservoirs contaminated by the abnormal propagation of green algae, or the water contaminated by industrial wastewater, domestic sewage, personal sewage, water purification plants, groundwater, industrial water, etc., has various problems that can adversely affect the ecological environment. Containing decomposable organic substances and the like, such contaminated water is causing a big social problem.

이들 난분해성 유기물질이 물속에 함유되어 발생되는 오염원으로는 각종 산업공정에서 배출되는 폐수, 도시하수, 개인생활오수, 공업용수, 정수시설 또는 녹조류의 이상 번식 등이다.Pollution sources generated when these non-degradable organic substances are contained in water include wastewater discharged from various industrial processes, urban sewage, personal sewage, industrial water, water purification facilities, or abnormal propagation of green algae.

이들 난분해성 유기물질이 함유된 폐수, 하수 등의 오염수에 대한 처리는 일반적인 처리방법으로는 처리가 불가능하여, 이 난분해성 유기물질을 포함한 처리 대상수로부터 응집침전, 여과장치나 막분리 기술을 이용하여 난분해성 물질을 분리하고 수용성 난분해성 유기물질은 과산화수소, 또는 일반 오존 및 산소를 이용하여 산화, 분해하는 기술이 적용되는 오염수 정화장치를 설치하여 오염수를 처리하였다.Treatment of contaminated water such as wastewater and sewage containing these non-degradable organic substances is not possible with general treatment methods, so coagulation and precipitation from water to be treated containing these non-degradable organic substances, filtering devices or membrane separation technologies are required. Contaminated water was treated by installing a contaminated water purifying device to which a technology of separating non-degradable substances and oxidizing and decomposing water-soluble non-degradable organic substances using hydrogen peroxide or general ozone and oxygen was applied.

상기와 같은 오염수 정화장치와 관련하여 본 출원인에 의하여 선 등록된 특허등록 제10-1943794호(등록일: 2019년 01월 23일) 마이크로 버블 발생기가 구비된 오염수 정화장치의 공기 배출장치는, 오염수를 정화하기 위한 오염수 정화장치에 설치되어 잔존공기를 외부로 배출시키기 위한 공기 배출장치에 있어서, 상기 오염수 정화장치의 용존수저장조 상부에 설치되고, 내부에 오존 용존수에 잔존하는 공기를 수용하는 공간이 마련되며, 상·하로 분리 가능한 하부커버 및 상부커버를 포함하는 커버와, 상기 상부커버의 상측 내부에서 외부로 관통되도록 설치되고, 상기 커버 내부의 잔존공기를 외부로 배출시키기 위해, 상기 커버 내부 측에는 측공이 마련되고, 상기 커버 외부 측에는 배출공이 마련된 에어배출부와, 상기 에어배출부 내측 중심에 설치되고, 중심부에 잔존공기가 통과하는 에어홀이 형성된 연질의 실리콘튜브와, 상기 실리콘튜브가 상기 에어배출부 내측 중심에 고정될 수 있도록 상기 에어배출부 내측에 밀착 설치되는 고정브라켓과, 상기 에어배출부 하측 중앙에 결합되고, 상기 잔존공기의 배출 흐름을 제어하기 위해 상기 실리콘튜브의 에어홀을 폐쇄하는 에어개폐핀과, 상기 커버 내부에 설치되고, 상기 에어개폐핀과 체결되어 상기 커버 내부의 공기압에 따라 에어개폐핀의 상하동작을 제어하는 진공볼 및 상기 상부커버 내부에 설치되고, 상기 상부커버의 내주면을 따라 위치되도록 원형의 관 형태로 형성되며, 마이크로 버블이 분사되도록 일정간격마다 하측 방향을 향하도록 타공된 분사홀이 형성된 에어튜브를 포함하여 이루어짐에 특징이 있다.In relation to the contaminated water purification device as described above, Patent Registration No. 10-1943794 (registration date: January 23, 2019) pre-registered by the present applicant. The air discharge device of the contaminated water purification device equipped with a micro bubble generator, An air discharge device installed in a contaminated water purifying device for purifying contaminated water and discharging residual air to the outside, wherein the air discharge device is installed on top of a dissolved water storage tank of the contaminated water purifying device, and the air remaining in the ozone-dissolved water is inside. A space for accommodating is provided, and a cover including a lower cover and an upper cover that can be separated up and down, installed to penetrate from the inside of the upper side of the upper cover to the outside, and to discharge the remaining air inside the cover to the outside. An air discharge part having a side hole provided on the inside of the cover and an exhaust hole provided on the outside of the cover, a soft silicon tube installed at the center of the inner side of the air discharge part and having an air hole through which residual air passes in the center thereof; A fixing bracket closely installed inside the air outlet so that the silicon tube can be fixed to the inner center of the air outlet, coupled to the lower center of the air outlet, and the silicon tube to control the discharge flow of the remaining air. An air opening/closing pin for closing the air hole, a vacuum ball installed inside the cover and fastened to the air opening/closing pin to control the vertical movement of the air opening/closing pin according to the air pressure inside the cover, and installed inside the upper cover It is characterized in that it is formed in a circular tube shape to be positioned along the inner circumferential surface of the upper cover, and includes an air tube having spray holes perforated downward at regular intervals so that micro bubbles are sprayed.

다른 실시예로 본 출원인에 의하여 선 등록된 특허등록 제10-2156229호(등록일: 2020년 09월 09일)공기배출수단과 마이크로버블의 효율성이 향상된 자가보수가 용이한 오염수 정화장치는, 구동펌프의 유입구에 연결되어 원수가 유입되며 게이트밸브와 역압방지체크밸브가 연결된 하나 이상의 다관절로 분절연결 구성된 제1 절곡연결관에 의하여 원수의 공급을 제어하는 제1유동관과, 구동펌프의 배출구에 연결되어 원수를 오존발생기가 연결된 혼합기로 공급하여 오존을 원수에 용존시키며 정량조절밸브가 연결된 하나 이상의 다관절로 분절연결 구성된 제2 절곡연결관에 의하여 원수의 공급을 제어하는 제2유동관과, 일단이 상기 혼합기에 연결되고 타단이 용존수 저장조에 연결되어 상기 혼합기에서 공급되는 용존수를 용존수 저장조로 공급하며 적어도 하나 이상의 다관절로 분절된 분절연결 구성된 제3유동관과, 상부에 제3유동관과 잔존공기 배출을 위한 공기배출수단이 연결되고 하부에 토출관이 연결되는 용존수 저장조와, 상기 용존수저장조의 토출관에 연결되어 토출된 용존수를 오염수저장조로 토출하며 분사되는 마이크로버블의 크기를 조절할 수 있도록 조리개 작동판이 형성되어 좌/우 회전을 통해 마이크로버블의 직경을 조절 공급하는 토출수단을 포함하는 오염수 정화장치에 있어서, 상기 용존수 저장조는 원통형의 함체 형태를 갖으며 내부의 수용부와 상부가 개방된 상태에서 가장자리에 플랜지가 형성된 케이스와, 상기 케이스의 내부와 연결되도록 상부에 유입관과 하부에 토출관이 형성되며, 상기 케이스의 내부에 회전가능하게 형성되어 용존수를 하향 이동시킴과 동시에 용존수의 미세기포의 손실방지와, 미세기포의 균일화 및 용존된 산소와 오존의 용존상태와 밸런스를 안정화시키는 스크류와, 상기 플랜지에 조립되어 수용부를 밀폐하는 뚜껑과, 상기 뚜껑의 중앙부분에 착탈가능하게 조립되며 수용부에 발생된 잔존공기가 유입 배출되는 공기배출수단을 포함하되, 상기 스크류의 상부와 하부에 가장자리로 복수 개의 돌출부와 내측에 구멍이 형성된 한 쌍의 가이드판을 포함하며, 여기서, 상기 스크류의 상부와 하부에 형성되는 가이드판의 구성을 통하여 스크류가 회전시 흔들림을 방지함을 특징으로 한다.In another embodiment, Patent Registration No. 10-2156229 (Registration Date: September 9, 2020) pre-registered by the present applicant is an easily self-repairing contaminated water purification device with improved efficiency of air discharge means and microbubbles, Connected to the inlet of the pump, raw water flows in, and the first flow pipe that controls the supply of raw water by the first bent connector composed of one or more multi-joints connected to the gate valve and the back pressure check valve, and to the outlet of the drive pump A second flow pipe that is connected to supply raw water to a mixer connected to an ozone generator to dissolve ozone in raw water and controls the supply of raw water by a second bent connector composed of one or more multi-joints connected to a metering control valve, and one end The third flow pipe is connected to the mixer and the other end is connected to the dissolved water storage tank to supply the dissolved water supplied from the mixer to the dissolved water storage tank. A dissolved water storage tank to which an air discharge means for discharging residual air is connected and a discharge pipe is connected to the bottom thereof, and the dissolved water connected to the discharge pipe of the dissolved water storage tank is discharged into the contaminated water storage tank and the size of microbubbles sprayed In the contaminated water purification device including a discharge means for adjusting and supplying the diameter of microbubbles through left/right rotation with an aperture operating plate formed to adjust the water, the dissolved water storage tank has a cylindrical enclosure shape and contains A case with a flange formed on the edge while the part and the top are open, an inlet pipe at the top and a discharge pipe at the bottom so as to be connected to the inside of the case are formed, and are rotatably formed inside the case to discharge dissolved water downward. A screw for preventing the loss of microbubbles in dissolved water, equalizing microbubbles and stabilizing the dissolved state and balance of dissolved oxygen and ozone at the same time as moving, a lid assembled to the flange to seal the receiving part, and the lid It is detachably assembled in the central part and includes an air discharge means through which residual air generated in the receiving part is introduced and discharged, and a pair of guide plates formed with a plurality of protrusions and holes formed on the upper and lower parts of the screw as edges. Including, here, through the configuration of the guide plate formed on the upper and lower parts of the screw, it is characterized in that shaking during rotation of the screw is prevented.

그러나, 상기와 같은 구성의 오염수 정화장치는 주로 오염수의 정화를 위하여 마이크로버블에 오존을 용해시켜 오염수를 정화하는 구성으로써 오존의 최적의 투입량을 알지 못하여 정화를 위한 오염수의 량에 따라서 대략적인 량의 오존을 투입함으로써 오존 투입량이 일정하지 못하고 이에 따른 정화능력의 균일화가 어럽고, 비용이 증가하며 정화장치의 전력소비의 증가에 따른 설비의 운용비용이 많이 발생되는 문제점이 있으며,However, the contaminated water purification apparatus having the above configuration mainly purifies the contaminated water by dissolving ozone in microbubbles for purification of the contaminated water. By injecting an approximate amount of ozone, the amount of ozone input is not constant, and it is difficult to uniform the purification capacity accordingly, the cost increases, and the operating cost of the facility due to the increase in power consumption of the purification device is high. There is a problem,

특히, 마이크로버블의 크기가 일정하지 못하고 버블의 크기가 커서 수면위로 부유됨으로써 오염수의 정화효율이 저감되는 문제점이 있다. In particular, there is a problem in that the purification efficiency of contaminated water is reduced because the size of the microbubbles is not constant and the size of the bubbles is large and floats on the surface of the water.

또한, 오염수 정화장치를 구성하는 구성의 연결형태가 분리가 어려운 조립형태를 갖음으로써 오염수에 포함된 이물질에 의하여 정화장치의 내부에 막히는 경우 쉽게 제거가 어려워 오염수 정화장치의 유지보수와 같은 관리 부분에 어려움이 있다.In addition, since the connection form of the components constituting the contaminated water purification device has an assembly form that is difficult to separate, when the inside of the purification device is clogged with foreign substances contained in the contaminated water, it is difficult to remove it, such as maintenance of the contaminated water purification device. There are difficulties with management.

등록특허공보 제10-1943794호(등록일: 2019년 01월 23일) "마이크로 버블 발생기가 구비된 오염수 정화장치의 공기 배출장치"Registered Patent Publication No. 10-1943794 (Registration date: January 23, 2019) "Air discharge device of a contaminated water purification device equipped with a micro bubble generator" 등록특허공보 제10-2156229호(등록일: 2020년 09월 09일) "공기배출수단과 마이크로버블의 효율성이 향상된 자가보수가 용이한 오염수 정화장치"Registered Patent Publication No. 10-2156229 (Registration date: September 9, 2020) "Contaminated water purifying device with improved efficiency of air discharge means and microbubbles that can be easily self-repaired"

본 발명은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 오존(OH라디칼)을 이용하여 오염수를 정화하는 마이크로버블발생기의 버블의 크기를 나노미터 크기의 미세하게 형성함과 동시에 크기를 균일하게 발생시켜 오존의 전달효율을 향상시켜 하이드록실 라디칼(OH라디칼)의 용해효율성과 산화효율성을 정화장치 설비용량에 최적화할 수 있으며, 특히, 버블의 크기를 나노미터 크기로 미세하게 형성함으로써 버블이 수면위로 부유되는 것을 최소화할 수 있어 오염수의 정화효율을 향상시킬 수 있는 개선된 형태의 버블의 크기 및 오존의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치를 제공함에 있다.The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object of the present invention is to form nanometer-sized bubbles of a microbubble generator that purifies polluted water using ozone (OH radical) and at the same time can be uniformly generated to improve the transfer efficiency of ozone, so that the dissolution efficiency and oxidation efficiency of hydroxyl radicals (OH radicals) can be optimized for the capacity of the purifier. An improved type of bubble size that can minimize the floating of bubbles on the surface of the water and improve the purification efficiency of polluted water and an easily self-repairing contaminated water purification device that improves equipment efficiency by optimizing the amount of ozone input. is in providing

본 발명의 다른 목적으로는 오염수 정화장치의 구성하는 구동펌프, 하이드록실 라디칼(OH라디칼) 발생기, 혼합기, 저장탱크, 토출수단의 구성과 이를 연결하기 위한 유동관을 클램프로 쉽게 조립과 분리가 가능한 형태로 연결하여 각각의 구성에서 오염수에 혼합된 이물질에 의하여 작동 이상이 발생하면 사용자가 현장에서 즉시 각 구성요소의 분절 부위별로 점검, 보수 및 교체작업이 이루어 질 수 있도록 구성하여 유동관의 막힘에 따른 보수와 같은 유지관리가 신속하게 이루어질 수 있도록 함으로써 실질적인 오염수 정화장치의 신속한 유지보수를 통한 동작안정성과 유지보수에 따른 작동정지 시간을 현저히 저하시킬 수 있어 장치의 효율성을 극대화 할 수 있는 버블의 크기 및 오존의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치를 제공함에 있다. Another object of the present invention is to construct a drive pump, a hydroxyl radical (OH radical) generator, a mixer, a storage tank, and a discharge means constituting a contaminated water purification device, and a flow pipe for connecting them to a clamp that can be easily assembled and separated. When an operation malfunction occurs due to foreign substances mixed with contaminated water in each configuration, it is configured so that the user can inspect, repair, and replace each segment of each component immediately on site to prevent clogging of the flow pipe. By ensuring that maintenance such as maintenance can be carried out promptly, operation stability through prompt maintenance of the actual contaminated water purification device and operational downtime due to maintenance can be remarkably reduced, thereby maximizing the efficiency of the device. It is an object of the present invention to provide a self-repairable contaminated water purifying device that improves device efficiency by optimizing the size and amount of ozone input.

본 발명이 해결하고자하는 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned technical problem, and other technical problems not mentioned above can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. will be.

상기한 본 발명의 목적에 따른 버블의 크기 및 오존(OH라디칼)의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치는, 구동펌프와, 상기 구동펌프의 유입구에 연결되어 오염수가 유입되며 게이트밸브와 역압방지체크밸브에 의하여 오염수의 공급을 제어하는 제1유동관과, 구동펌프의 배출구에 연결되어 원수를 오존발생기가 연결된 혼합기로 공급하는 제2유동관과, 일단이 상기 혼합기에 연결되고 타단이 용존수 저장조에 연결되어 상기 혼합기에서 공급되는 용존수를 용존수 저장조로 공급하는 제3유동관과, 상부에 제3유동관과 잔존공기 배출을 위한 공기배출수단이 연결되고 하부에 토출관이 연결되는 용존수 저장조를 포함하여 이루어진 버블형성장치와, 산소발생기와 상기 산소발생기의 상부에 모듈형 적층식으로 구성되어 오존투입용량에 따라 가감되는 복수 개의 오존발생기를 포함하여 이루어진 산화제 생성기를 포함하며, 여기서, 구동펌프와, 제1유동관과, 제2유동관과, 오존발생기와, 혼합기와, 제3유동관과, 용존수 저장조와, 공기배출수단 및 토출관의 연결은 클램프으로 연결되어 신속한 분리와 조립이 가능하게 구성됨을 특징으로 하는 버블의 크기 및 오존의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치에 의해 달성될 수 있다.An apparatus for purifying contaminated water that is easy to self-repair and improves equipment efficiency by optimizing the size of bubbles and the input amount of ozone (OH radical) according to the object of the present invention is connected to a drive pump and an inlet of the drive pump. A first flow pipe through which contaminated water flows in and controlling the supply of contaminated water by a gate valve and a check valve for preventing back pressure; A third flow pipe connected to the mixer and the other end connected to the dissolved water storage tank to supply the dissolved water supplied from the mixer to the dissolved water storage tank, connected to the third flow pipe at the upper part and an air discharge means for discharging residual air, and connected to the lower part An oxidizing agent generator including a bubble forming device including a dissolved water storage tank to which a discharge pipe is connected, an oxygen generator, and a plurality of ozone generators configured in a modular stacked manner on top of the oxygen generator and adjusted according to the amount of ozone input. Wherein, the connection between the drive pump, the first flow pipe, the second flow pipe, the ozone generator, the mixer, the third flow pipe, the dissolved water storage tank, the air discharge means and the discharge pipe is connected with a clamp It can be achieved by an easily self-repairing contaminated water purification device that improves the efficiency of the device by optimizing the size of the bubble and the input amount of ozone, characterized in that it is configured to enable rapid separation and assembly.

상기 용존수 저장조는 원통형의 함체 형태를 갖으며 내부의 수용부와 상부가 개방된 상태에서 가장자리에 플랜지가 형성된 케이스와, 상기 케이스의 내부와 연결되도록 상부에 제3유동관과 하부에 토출관이 형성되며, 상기 케이스의 내부에 회전가능하게 형성되어 용존수를 하향 이동시킴과 동시에 용존수의 미세기포의 손실방지와, 미세기포의 균일화 및 용존된 산소와 오존의 용존상태와 밸런스를 안정화시키는 스크류와, 상기 플랜지에 조립되어 수용부를 밀폐하는 뚜껑과, 상기 뚜껑의 중앙부분에 착탈가능하게 조립되며 수용부에 발생된 잔존공기가 유입 배출되는 공기배출수단을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.The dissolved water storage tank has a cylindrical enclosure shape, and a case having a flange formed at an edge in an open state with an inner receiving portion and an upper portion, and a third flow pipe at the top and a discharge pipe at the bottom so as to be connected to the inside of the case. A screw formed rotatably inside the case to move the dissolved water downward and at the same time prevent the loss of microbubbles in the dissolved water, equalize the microbubbles and stabilize the dissolved state and balance of dissolved oxygen and ozone; , It is characterized in that it comprises a lid assembled to the flange to seal the accommodating part, and an air discharge means detachably assembled to the central part of the lid and through which residual air generated in the accommodating part is introduced and discharged.

오존농도는 pH7 또는 pH9 이며, 버블의 크기는 900nm ~ 1000nm 범위의 크기를 갖는 서브마이크로버블(SMB)임을 특징으로 한다.The ozone concentration is pH7 or pH9, and the size of the bubbles is characterized in that they are submicrobubbles (SMB) having a size in the range of 900 nm to 1000 nm.

이상과 같이 본 발명에 따른 버블의 크기 및 오존(OH라디칼)의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치는, 오염수 정화장치에 사용되는 정화제를 오존을 이용하여 오염수를 정화함으로써 유기성 오염물질을 산화시켜 이산화탄소와 물로 정화함으로써 오염수의 정화능력을 대단히 향상시킬 수 있음과 동시에 투입되는 오존의 투입량을 오염수 정화장치의 용량 대비 최적의 용량을 제공할 수 있어 오염수 정화장치의 설비운용비용을 현저하게 절감할 수 있는 효과가 있다.As described above, the self-repairable contaminated water purification device, which improves the efficiency of the device by optimizing the bubble size and the amount of ozone (OH radical) input according to the present invention, uses ozone as a purifying agent used in the contaminated water purification device. By purifying polluted water, organic pollutants are oxidized and purified with carbon dioxide and water, thereby greatly improving the purification capacity of polluted water and at the same time providing the optimal capacity for the amount of ozone injected compared to the capacity of the polluted water purification device. There is an effect of significantly reducing the facility operation cost of the contaminated water purification device.

특히, 상기 오존이 물과 반응하여 발생되는 하이드록실 라디칼(OH라디칼)이 마이크로버블과 혼합되어 주입하는 과정에서 마이크로버블의 크기를 나노미터로 작게 형성함으로써 하이드록실 라디칼이 주입된 버블이 수면위로 부유되는 것을 최소화할 수 있어 오염수와의 접촉을 향상시켜 정화능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In particular, in the process of mixing and injecting the hydroxyl radical (OH radical) generated by the reaction of the ozone with water, the microbubble is formed as small as a nanometer in size, so that the hydroxyl radical-injected bubble floats on the surface of the water can be minimized, and there is an effect of improving the purification ability by improving contact with contaminated water.

또한, 오염수 정화를 위한 최적의 마이크로버블의 크기와, 투입되는 정화제인 오존의 투입량의 최적값을 제공함으로써 오존의 전달효율을 향상시켜 오존의 용해효율성과 산화효율성을 정화장치 설비용량에 최적화할 수 있으며, 버블을 이용한 오염수의 정화효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, by providing the optimal size of microbubbles for the purification of contaminated water and the optimal value of the input amount of ozone, which is a purifying agent, it is possible to optimize the dissolution efficiency and oxidation efficiency of ozone to the capacity of the purifier by improving the transfer efficiency of ozone. And there is an effect of improving the purification efficiency of contaminated water using bubbles.

또한, 오염수 정화장치를 구성하는 구동펌프, 하이드록실 라디칼 발생기, 혼합기, 저장탱크, 토출수단의 구성과 이를 연결하기 위한 유동관을 클램프로 쉽게 조립과 분리가 가능한 형태로 연결되어 각각의 구성에서 오염수에 혼합된 이물질에 의하여 작동 이상이 발생하면 사용자가 현장에서 즉시 각 구성요소의 분절 부위별로 점검, 보수 및 교체작업이 이루어 질 수 있도록 구성되어 유동관의 막힘에 따른 보수와 같은 유지관리가 신속하게 이루어질 수 있도록 함으로써 실질적인 오염수 정화장치의 신속한 유지보수를 통한 동작안정성과 유지보수에 따른 작동정지 시간을 현저히 저하시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the components of the drive pump, hydroxyl radical generator, mixer, storage tank, and discharge means constituting the contaminated water purification device and the flow pipe for connecting them are connected in a form that can be easily assembled and separated with clamps, so that contamination in each configuration If an operation malfunction occurs due to a foreign substance mixed in the water, it is configured so that the user can immediately check, repair, and replace each segment of each component in the field, so that maintenance such as repair due to clogged flow pipe can be carried out quickly. By enabling this to be made, there is an effect of significantly reducing operation stability through rapid maintenance of the actual contaminated water purification device and operation stop time due to maintenance.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and various effects may be included within a range apparent to those skilled in the art from the contents to be described below.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 버블의 크기 및 오존의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치의 실물사진
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 버블의 크기 및 오존의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치의 개략적 구성을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 버블의 크기 및 오존의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치 중 공기배출수단의 사시도1 is a real picture of a contaminated water purifying device that can be easily self-repaired by optimizing the size of bubbles and the input amount of ozone according to a first embodiment of the present invention to improve device efficiency.
2 is a view showing a schematic configuration of an apparatus for purifying polluted water that can be easily self-repaired by optimizing the size of bubbles and the input amount of ozone according to the first embodiment of the present invention to improve the efficiency of the apparatus.
3 is a perspective view of an air discharge means in a self-repairing contaminated water purifying device in which the efficiency of the device is improved by optimizing the size of bubbles and the input amount of ozone according to the first embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, since the description of the present invention is only an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text.

즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.That is, since the embodiment can be changed in various ways and can have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, the scope of the present invention should not be construed as being limited thereto.

한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.On the other hand, the meaning of terms described in the present invention should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.Terms such as "first" and "second" are used to distinguish one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms.

예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It should be understood that when an element is referred to as “connected” to another element, it may be directly connected to the other element, but other elements may exist in the middle. On the other hand, when an element is referred to as being “directly connected” to another element, it should be understood that no intervening elements exist. Meanwhile, other expressions describing the relationship between components, such as “between” and “immediately between” or “adjacent to” and “directly adjacent to” should be interpreted similarly.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as “comprise” or “having” refer to a described feature, number, step, operation, component, part, or It should be understood that it is intended to indicate that a combination exists, and does not preclude the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless defined otherwise. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as consistent with meanings in the context of related art, and cannot be interpreted as having ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.

이제 본 발명의 제1실시예에 따른 버블의 크기 및 오존의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, a self-repairable contaminated water purifying apparatus in which the efficiency of the apparatus is improved by optimizing the size of bubbles and the input amount of ozone according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도면 중 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 버블의 크기 및 오존의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치의 실물사진이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 버블의 크기 및 오존의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치의 개략적 구성을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 버블의 크기 및 오존의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치 중 공기배출수단의 사시도이다.Among the accompanying drawings, FIG. 1 is a real picture of a self-repairable contaminated water purifying device in which the efficiency of the device is improved by optimizing the size of the bubble and the amount of ozone input according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is the present invention. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a self-repairing contaminated water purification device with improved device efficiency by optimizing the size of bubbles and the input amount of ozone according to the first embodiment of the present invention. It is a perspective view of an air discharge means in an easily self-repairing contaminated water purification device that improves the efficiency of the device by optimizing the size of the bubble and the input amount of ozone.

본 발명은 버블의 크기 및 오존(OH라디칼)의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오존을 이용하여 오염수를 정화하는 과정에서 수중 버블의 크기를 마이크로미터단위로 형성하여 하이드록실 라디칼(OH라디칼)의 용해효율을 최대한 높게 유지할 수 있도록 하여 오염수에 포함된 유기물질의 산화를 향상시켜 최적의 정화환경을 제공할 수 있으며, 최적의 오존 투입량을 통하여 전력소비와 설비비용의 현저한 저감을 유도함과 동시에 오염수에 포함된 이물질에 의하여 유동관이 막히더라도 이를 용이하게 점검, 보수 및 교체 가능하도록 각각의 구성이 클램프로 연결되어 쉽게 분해 및 조립이 이루어질 수 있도록 하여 사용자가 숙련공의 도움없이 스스로 오염수 정화장치를 자가보수(自家補修)를 할 수 있도록 하는 버블의 크기 및 오존의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for purifying contaminated water that can be easily self-repaired and improved in efficiency by optimizing the size of bubbles and the input amount of ozone (OH radical), and more particularly, in the process of purifying contaminated water using ozone. By forming the size of underwater bubbles in micrometer units, it is possible to maintain the dissolution efficiency of hydroxyl radicals (OH radicals) as high as possible, thereby improving the oxidation of organic substances contained in contaminated water and providing an optimal purification environment. It induces a significant reduction in power consumption and equipment cost through the optimal amount of ozone input, and at the same time, even if the flow pipe is clogged by foreign substances in the contaminated water, each component is connected with a clamp so that it can be easily inspected, repaired, and replaced. and assembly so that the user can self-repair the contaminated water purification device without the help of skilled workers. It relates to a device for purifying contaminated water.

도시한 바와 같이 본 발명에 따른 버블의 크기 및 오존의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치(이하, '오염수 정화장치'라 한다.)(A)는, 크게 버블형성장치(100)와, 상기 버블형성장치로부터 전달되는 버블에 산화제를 혼합하는 산화제 생성기(200)로 구성된다.As shown in the figure, the contaminated water purifying device (hereinafter referred to as 'contaminated water purifying device'), which improves the efficiency of the device by optimizing the size of the bubble and the input amount of ozone according to the present invention (hereinafter referred to as 'contaminated water purifying device') (A), It is largely composed of a bubble forming device 100 and an oxidizing agent generator 200 that mixes an oxidizing agent with bubbles delivered from the bubble forming device.

상기 버블형성장치(100)는 오염수 정화장치에 외부의 원수를 공급하는 구동펌프(10)와, 상기 구동펌프(10)의 작동에 의해 외부의 원수가 구동펌프(10)로 공급되는 제1유동관(20)과, 상기 제1유동관(20)을 통해 유동하는 원수를 혼합기(50)로 공급하는 제2유동관(30)과, 오존을 발생하는 오존발생기(40)와, 상기 제2유동관(30)을 통해 유동하는 원수와 상기 오존발생기(40)가 발생하는 오존을 혼합하여 하이드록실 라디칼을 원수에 용존시키는 혼합기(50)와, 일단이 상기 혼합기(50)에 연결되고 타단이 용존수저장조(70)에 연결되어 상기 혼합기(50)에서 공급되는 용존수를 용존수저장조(70)로 공급하는 제3유동관(60)과, 용존수저장조(70)의 상부에 형성되어 용존수저장조(70)의 내부 상층에 모이는 잔존공기를 외부로 배출하는 공기 배출수단(80)과, 하부에 외부와 연통되게 배치되어 저장된 용존수가 외부로 토출되는 토출관(90)을 포함하여 구성된다.The bubble forming device 100 includes a drive pump 10 for supplying external raw water to the contaminated water purification device, and a first drive pump 10 supplying external raw water to the drive pump 10 by the operation of the drive pump 10. A flow pipe 20, a second flow pipe 30 for supplying raw water flowing through the first flow pipe 20 to the mixer 50, an ozone generator 40 for generating ozone, and the second flow pipe ( 30) mixing raw water flowing through the ozone generator 40 with ozone generated to dissolve hydroxyl radicals in raw water, and a mixer 50 having one end connected to the mixer 50 and the other end connected to the dissolved water storage tank The third flow pipe 60 connected to the mixer 70 and supplying the dissolved water supplied from the mixer 50 to the dissolved water storage tank 70, and the dissolved water storage tank 70 formed on the top of the dissolved water storage tank 70 ) It is configured to include an air discharge means 80 for discharging the remaining air gathered in the upper layer of the inside to the outside, and a discharge pipe 90 disposed in the lower part to communicate with the outside and discharging the stored dissolved water to the outside.

또한, 상기 용존수저장조(70)의 내부에는 오존의 용존을 최대화하여 가압저장조 기능을 발휘하고 용존 오존의 안정밸런스를 유지하도록 회전가능하게 형성되는 스크류(71)가 형성된다.In addition, inside the dissolved water storage tank 70, a screw 71 rotatably formed to maximize the dissolved ozone to exert a pressurized storage tank function and maintain a stable balance of dissolved ozone is formed.

즉, 용존수저장조(70)는 상기 혼합기(50) 및 제3유동관(60)을 통해 공급되는 살균력이 있는 오존 용존수가 저장되는 것으로서, 원통형의 함체 형태를 갖으며 상부가 개방된 상태에서 가장자리에 플랜지(751)가 형성된 케이스(75)와, 상기 케이스(75)의 내부와 연결되도록 상부에 제3유동관(60)과 하부에 토출관(90)과, 상기 플랜지(751)에 조립되어 수용부(752)를 밀폐하는 뚜껑(76) 및 상기 뚜껑(76)의 중앙부분에 착탈가능하게 조립되는 공기배출수단(80)으로 구성된다.That is, the dissolved water storage tank 70 stores the dissolved ozone water having sterilizing power supplied through the mixer 50 and the third flow pipe 60, and has a cylindrical housing shape and is placed at the edge with the upper part open. The case 75 on which the flange 751 is formed, the third flow pipe 60 at the top and the discharge pipe 90 at the bottom so as to be connected to the inside of the case 75, and the flange 751 are assembled to accommodate It consists of a lid 76 that seals 752 and an air discharge means 80 detachably assembled to the central portion of the lid 76.

또한, 상기 케이스(75)의 내면에 세라믹 코팅층(753)을 형성하여 스케일 증착을 방지함으로써 스케일증착에 따른 유지보수 기간을 지연시킴과 동시에 신속한 스케일의 제거가 가능하여 유지보수에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 특징이 있다.In addition, by forming a ceramic coating layer 753 on the inner surface of the case 75 to prevent scale deposition, the maintenance period due to scale deposition is delayed, and at the same time, scale can be removed quickly, reducing the time required for maintenance. There are features you can do.

또한, 상기 케이스(75)의 상부에 형성된 프랜지(751)와 뚜껑(76)은 가장자리를 감싸는 클램프(300)에 의하여 분리 및 조립이 용이하게 구성됨으로써 수용부(752)의 세척 및 관리가 용이한 특징을 갖는다.In addition, the flange 751 and the lid 76 formed on the upper part of the case 75 are easily separated and assembled by the clamp 300 surrounding the edge, so that the housing 752 can be easily cleaned and managed. have a characteristic

또한, 상기 수용부(752)에는 하부가 케이스(75)에 회전가능하게 고정되는 스크류(72)에 의하여 케이스 내부에 수용되는 용존수의 미세기포의 손실을 최소화하고, 불필요한 큰 기포와 미세기포의 분리가 원활하며, 용존된 산소와 오존을 용존상태를 안정화시킴과 동시에 오존의 용존을 최대화하고 용존 오존의 밸런스를 안정화시킴과 동시에 용존수의 효율을 향상시키는 특징을 갖는다.In addition, the lower portion of the accommodating portion 752 is rotatably fixed to the case 75 by a screw 72 to minimize the loss of microbubbles in the dissolved water accommodated inside the case, and to remove unnecessary large and microbubbles. It has the characteristics of smooth separation, stabilizing the dissolved oxygen and ozone, maximizing the dissolved ozone, stabilizing the balance of the dissolved ozone, and improving the efficiency of the dissolved water.

즉, 상기 스크류(72)는 회전축(721)의 하부가 기어로 모터(722)와 치합되어 수용부(752) 내부에서 회전하는 형태로 형성되어 제3유동관(60)을 통하여 유입된 용존수를 하부의 토출관(90) 측으로 이동시킨다.That is, the screw 72 is formed in a form in which the lower part of the rotary shaft 721 is engaged with the motor 722 as a gear to rotate inside the receiving part 752, and the dissolved water introduced through the third flow pipe 60 is removed. It is moved to the lower discharge pipe 90 side.

또한, 상기 회전축(721)의 상부와 하부에는 가장자리로 복수 개의 돌출부(723)와 내측에 구멍(724)이 형성된 한 쌍의 가이드판(725)을 형성하여 스크류(72)가 회전시 돌출부(723)가 수용부(752)의 내면에 미끄럼 밀착하는 형태로 회전하여 스크류(72)가 회전하는 과정에서 흔들림을 방지하여 안정적인 회전을 가이드한다.In addition, a pair of guide plates 725 having a plurality of protrusions 723 and holes 724 formed therein are formed on the upper and lower portions of the rotating shaft 721 so that when the screw 72 rotates, the protrusions 723 ) rotates in a form of sliding contact with the inner surface of the receiving portion 752 to prevent vibration during the rotation of the screw 72 and guide stable rotation.

또한, 유입되는 용존수의 내부에 혼합된 잔존공기는 구멍(724)을 통하여 상부의 공기배출수단(80) 측으로 이동하여 외부로 배출 제거된다.In addition, the remaining air mixed in the inflowing dissolved water moves toward the upper air discharge unit 80 through the hole 724 and is discharged and removed to the outside.

즉, 용존수에 용존된 오존은 용존수 저장조(70)의 내부에서 유지되는 5기압 이내의 가압과 스크류의 회전에 의하여 하부로 이동하고, 잔존공기는 가이드판(725)의 가장자리 부분과 복수 개의 구멍(724)을 통하여 상부의 공개배출수단(80)을 통하여 배출된다.That is, the ozone dissolved in the dissolved water moves downward by the rotation of the screw and the pressurization within 5 atm maintained inside the dissolved water storage tank 70, and the remaining air is moved to the edge of the guide plate 725 and the plurality of air pressures. It is discharged through the open discharge means 80 at the top through the hole 724.

상기 토출관(90)은, 상기 용존수저장조(70)의 하부에 외부와 연통되게 배치되어 저장된 오존 용존수가 토출수단을 통해 외부로 토출되도록 안내한다.The discharge pipe 90 is disposed at the bottom of the dissolved water storage tank 70 to be in communication with the outside and guides the stored dissolved water in ozone to be discharged to the outside through the discharge means.

상기 뚜껑(76)은 가장자리가 프랜지(751)에 밀착되어 클램프(300)로 착탈가능하게 연결되며 중앙부분에 상기 공기배출수단(80)으로 잔존공기를 유입시키기 위한 연결공(762) 및 상기 연결공(762)의 가장자리로 상기 공기배출수단(80)과 클램프(300)으로 착탈가능하게 연결하기 위한 밀착판(763)이 일체로 형성된다.The lid 76 has edges closely attached to the flange 751 and is detachably connected to the clamp 300, and a connection hole 762 for introducing residual air into the air discharge means 80 at the center and the connection A contact plate 763 for detachably connecting the air discharge means 80 and the clamp 300 to the edge of the ball 762 is integrally formed.

상기와 같은 클램프(300)의 구성을 통하여 용존수 저장조(70) 내부의 세척 및 관리가 용이함과 동시에 공기배출수단(80) 역시 쉽게 분리할 수 있어 이물질의 제거를 위한 세척과정이 손쉽게 이루어질 수 있어 유지관리가 용이한 특징이 있다.Through the configuration of the clamp 300 as described above, it is easy to clean and manage the inside of the dissolved water storage tank 70, and at the same time, the air discharge means 80 can be easily separated, so that the cleaning process for removing foreign substances can be easily performed. It has the feature of easy maintenance.

한편, 상기와 같이 구성된 버블형성장치에서 형성되는 버블은 혼합기(50)를 통하여 그 크기를 조절한다.On the other hand, the size of the bubbles formed in the bubble forming device configured as described above is controlled through the mixer 50.

즉, 혼합기(50)에서 발생한 기포의 크기는 혼합기(50)에 형성된 노즐의 전-후의 압력 차에 의하여 가장 큰 영향을 받으며 일반적으로 기포의 크기는 4 ∼ 5 atm에서 약 10 ∼ 100 ㎛ (평균 40 ㎛)의 크기를 가지는 것으로 알려져 있다. That is, the size of the bubbles generated in the mixer 50 is most affected by the pressure difference between the front and back of the nozzle formed in the mixer 50, and the size of the bubbles is generally about 10 to 100 μm at 4 to 5 atm (average It is known to have a size of 40 μm).

기포의 크기는 가해지는 압력에 가장 영향을 받고, 가해지는 압력이 클수록 기포의 크기는 작아진다. 그러나 일정 압력 이상에서는 더 이상 크기가 크게 변하지는 않는다The size of the bubble is most affected by the applied pressure, and the larger the applied pressure, the smaller the bubble size. However, above a certain pressure, the size does not change significantly anymore.

상기 산화제 생성기(200)는 하이드록실 라디칼 제너레이터와 별도로 셋트화 된 완성품을 조립하여 보수가 편리하도록 적층형태로 형성할 수 있다.The oxidizing agent generator 200 may be formed in a stacked form for convenient maintenance by assembling a finished product set separately from the hydroxyl radical generator.

또한, 하이드록실 라디칼(OH라디칼) 제너레이터에 적용된 펌프는 시중구매가 용이한 횡형 스텐다드펌프 또는 입형스텐다단펌프가 적용될 수 있으며, 방수 콘넥터 전원 연결 및 흡입부, 토출부는 패널 클램프(SUS304, 테프론가스켓)조임연결되어, 펌프교체와 같은 유지보수가 용이하며 비숙련자도 별도의 기술의 습득 없이 유지관리가 가능한 특징이 있다.In addition, the pump applied to the hydroxyl radical (OH radical) generator can be a horizontal standard pump or a vertical multi-stage pump that is easy to purchase on the market, and the waterproof connector power connection and suction and discharge parts are panel clamps (SUS304, Teflon gasket) It is tightened and connected, so maintenance such as pump replacement is easy, and even unskilled people can perform maintenance without acquiring separate skills.

한편, 산화제로 사용되는 오존은 알려진 바와 같이 수용액에서 불안정하여 비교적 단시간에 분해되며, 20 ℃에서 반감기가 30분 미만이다. 오존의 분해속도는 오존의 농도, 불순물의 존재여부, 압력 및 pH 등의 영향을 크게 받으며, pH가 높을수록 분해속도는 빨라진다. 오존 분해속도가 pH의 영향을 받는 것은 수산화기(OH- )에 의하여 오존이 스스로 분해할 수 있는 특성을 가지고 있기 때문이다.On the other hand, as is known, ozone used as an oxidizing agent is unstable in an aqueous solution and decomposes in a relatively short time, and has a half-life of less than 30 minutes at 20 °C. The decomposition rate of ozone is greatly affected by the concentration of ozone, the presence of impurities, pressure and pH, and the higher the pH, the faster the decomposition rate. The reason why the decomposition rate of ozone is affected by pH is that ozone has the property of decomposing itself by hydroxyl group (OH- ).

오존은 수중에서 가수 분해되어 하이드로퍼옥시 라디칼(hydroperoxy radical, HO2- )를 생성하고 다시 중간생성물인 수퍼옥사이드 라디칼(superoxide radical, O2- )과 오존아이드 라디칼(ozonide radical, O3- )을 거쳐 수산화기 라디칼(hydroxy radical,OH )을 생성하게 된다. 이러한 연쇄반응을 통해 생산되는 수산화기 라디칼(OH )에 의해 강력한 산화반응이 진행된다.Ozone is hydrolyzed in water to generate hydroperoxy radical (HO2- ), and then through intermediate products, superoxide radical (O2- ) and ozonide radical (O3- ), to hydroxyl radical (hydroxy radical, OH ) is generated. A strong oxidation reaction proceeds by the hydroxyl radical (OH ) produced through this chain reaction.

오존은 염소보다 강력한 산화력을 가지고 있어 소독을 목적으로 사용할 경우에는, 라디칼이나 과산화물에 의한 세포조직 내의 생화학적 반응효소에 독성을 주고 염색체에 이상을 초해하며 세포막을 파괴시킴으로써 살균효과가 있는 것으로 알려져 있다. 반면, 오존은 강한 산화력에도 불구하고 맛ㆍ냄새 유발물질인 geosmine, 2-MIB와 THMFP과 같은 포화탄화수소, 농약 등의 대다수 유기물질과 반응이 느리거나 어떤 유기물과는 전혀 반응하지 않는 경우도 있다.Ozone has stronger oxidizing power than chlorine, so when used for disinfection, it is known to have a sterilizing effect by poisoning biochemical reaction enzymes in cell tissue by radicals or peroxides, overcoming abnormalities in chromosomes, and destroying cell membranes. . On the other hand, despite its strong oxidizing power, ozone reacts slowly with most organic substances such as geosmine, saturated hydrocarbons such as 2-MIB and THMFP, pesticides that cause taste and smell, or does not react with certain organic substances at all.

상기와 같은 산화제 생성기(200)의 구성은 일반적인 산소발생기(210)와 상기 산소발생기(210)의 상부에 모듈형 적층식으로 구성되어 오존투입용량에 따라 가감되는 복수 개의 오존발생기(220)로 구성되며, 상기 산소발생기(210)와 오존발생기(220)의 구성은 일반적으로 사용되고 있는 구성으로써 각각의 구체적인 구성 설명은 생략하기로 한다.The configuration of the oxidizing agent generator 200 as described above is composed of a general oxygen generator 210 and a plurality of ozone generators 220 configured in a modular stacked manner on top of the oxygen generator 210 and adjusted according to the ozone input capacity. The configuration of the oxygen generator 210 and the ozone generator 220 are commonly used configurations, and detailed descriptions of each configuration will be omitted.

이하에서는 본원발명에 따른 버블형성장치(100)에서 발생되는 버블과, 산화제 생성기(200)에서 제공되는 오존을 실험을 통하여 최적의 버블크기와 오염수 정화를 위한 최적의 오존투입량에 따른 COD제거효율을 실험을 통하여 도출하는 과정을 설명한다.Hereinafter, the COD removal efficiency according to the optimal bubble size and the optimal amount of ozone input for the purification of contaminated water through experiments with the bubbles generated from the bubble forming device 100 and the ozone provided from the oxidizing agent generator 200 according to the present invention. Explain the process of deriving through experiments.

■ 오존기포의 크기에 따른 용존 오존농도측정 ■ Measurement of dissolved ozone concentration according to the size of ozone bubbles

< 실험조건 ><Experiment conditions>

버블형성장치(100)를 이용한 버블의 크기는 당사에서 제작한 Hybrid Nano, Microbubble OH Radical System의 모델명 O2B-OH100을 사용하였으며, 혼합기(50)에 형성된 노즐의 전-후의 압력 차이를 다르게하는 방법을 통하여 배출되는 기포의 크기를 3mm와, 57㎛, 960nm로 조절하여 생상하였다.The size of the bubble using the bubble forming device 100 used the model name O2B-OH100 of the Hybrid Nano, Microbubble OH Radical System manufactured by our company, and a method of differentiating the pressure difference between the front and back of the nozzle formed in the mixer 50 It was produced by adjusting the size of the bubble discharged through the 3mm, 57㎛, 960nm.

또한, pH가 5와 7과 9이고, 수온이 24℃의 미온수를 각각 5리터씩 수용된 반응조와 버블형성장치를 연결하여 평균 3mm의 크기를 갖는 매크로버블(B)과, 평균 57㎛의 크기를 갖는 마이크로버블(MB) 및, 960nm의 크기를 갖는 서브마이크로버블(SMB)의 3가지로 형성하고 각각의 크기를 갖는 버블에 오존을 20분간 주입한 후 40분 방치시킨 후 오존의 농도를 측정하였다.In addition, macrobubbles (B) having an average size of 3 mm and an average size of 57 μm were prepared by connecting a reaction tank containing 5 liters of lukewarm water having a pH of 5, 7, and 9 and a water temperature of 24 ° C. and a bubble forming device. After injecting ozone into the bubbles having each size for 20 minutes, leaving them for 40 minutes, the concentration of ozone was measured. .

또한, 기포의 크기는 현미경과 광학현미경 및 공초점주사현미경 및 입자계수기를 이용하여 직접 크기를 측정하였다.In addition, the size of the bubble was directly measured using a microscope, an optical microscope, a confocal scanning microscope, and a particle counter.

본 실험에 사용된 모델명 O2B-OH100의 사양과 사진은 아래와 같다.The specifications and photos of the model name O2B-OH100 used in this experiment are as follows.

(1) PUMP : 제조/Wilo, Ebara 삼상380V 60HZ, 흡입 40A, 토출 32A(1) PUMP: Manufacturing/Wilo, Ebara Three-phase 380V 60HZ, Suction 40A, Discharge 32A

(2) Air Booster Nozzle : 제조/(주)오투버블, 모델/P10(STS304)(2) Air Booster Nozzle : Manufacture/Co., Ltd. O2 Bubble, Model/P10 (STS304)

(3) Dissolved the Balance Tank (STS304): 제조/(주)오투버블, 모덜/N50T(3) Dissolved the Balance Tank (STS304): Manufacturing / O2 Bubble Co., Ltd., Modal / N50T

(4) Gas Vent : 제조/(주) 오투버블, 모델/N50V(4) Gas Vent: Manufacture/Co., Ltd. O2 Bubble, Model/N50V

< O2B-OH100 >< O2B-OH100 >

매크로, 마이크로, 서브마이크론 버블의 모습 및 분석 방법, 평균 크기는 아래와 같이 정리하였다.The shape, analysis method, and average size of macro, micro, and sub-micron bubbles are summarized as follows.

< 측정결과 ><Measurement result>

@ 오존기포의 크기에 따른 용존 오존농도측정결과 @ Measurement results of dissolved ozone concentration according to the size of ozone bubbles

예비 실험에서 대부분의 경우 20분 이상 오존을 주입하였을 때 오존농도가 일정하게 유지되었기 때문에 주입 시간을 20 분으로 설정하였다. 총 60분의 실험 시간 중 2분 간격으로 용존 오존농도를 측정하였다. 기포 크기에 따른 용존 오존농도를 그래프로 표시하면 아래와 같다. 시간을 나타내는 가로축 20분 위치에 점선으로 주입 전과 후를 구분하였다.In most of the preliminary experiments, the ozone concentration was maintained constant when ozone was injected for more than 20 minutes, so the injection time was set to 20 minutes. The dissolved ozone concentration was measured at 2-minute intervals during the total 60-minute experiment. The graph of the dissolved ozone concentration according to the bubble size is as follows. Before and after injection were distinguished by a dotted line at the 20-minute position on the horizontal axis representing time.

(1) pH 5 일때의 오존농도 변화(1) Ozone concentration change at pH 5

pH 5일때 모든 기포 크기에서 용존 오존 농도는 급격히 올라갔으며 20분이 될 때 까지 직선의 형태로 농도가 올라갔다. 20분 이후 오존 주입이 중단되고 오존이 분해될 때에 용존 오존 농도는 거의 일정한 속도로 감소하였다. 실험 시간 20분에서 60분 사이 즉 감소 구간의 감소폭 대비용존 오존 농도 최고치를 비교하였을 때 기포 크기가 큰 순서대로 감소폭이 컸다. 세 기포 크기에서 모두 60분이 경과할 때 까지도 용존 오존농도가 측정되었다.At pH 5, the concentration of dissolved ozone increased rapidly in all bubble sizes and increased in a linear fashion until 20 minutes. After 20 minutes, when ozone injection was stopped and ozone was decomposed, the dissolved ozone concentration decreased at an almost constant rate. Between 20 minutes and 60 minutes of the experiment time, that is, when comparing the decrease in the decrease section with the highest dissolved ozone concentration, the decrease was greater in the order of bubble size. The dissolved ozone concentration was measured even after 60 minutes had elapsed in all three bubble sizes.

(2) pH 7 일때의 오존농도 변화(2) Ozone concentration change at pH 7

pH 7일 때는 pH 5일 때와 달리 기포 크기에 따라 용존 오존농도 최고치의 값이 차이가 크게 났다. 매크로 버블로 오존을 주입하였을 때 최고 용존 오존농도는 014 ppm 이었으며 pH 5일 때의 최고값 14와 큰 차이가 났다. 오존 주입을 중단한 후 오존은 pH 5일 때와는 달리 급격하게 분해하였고 매크로 버블로 주입한 경우 55분 이후 00 ppm으로 측정되었으며 마이크로 버블과 서브마이크론 버블로 주입한 경우 각각 003, 007 ppm을 기록하였다.At pH 7, unlike at pH 5, there was a large difference in the value of the highest dissolved ozone concentration depending on the bubble size. When ozone was injected with macrobubbles, the highest dissolved ozone concentration was 014 ppm, which was significantly different from the highest value of 14 at pH 5. After stopping the injection of ozone, ozone was rapidly decomposed, unlike when the pH was 5. When injected with macro bubbles, it was measured as 00 ppm after 55 minutes, and when injected with micro bubbles and submicron bubbles, 003 and 007 ppm were recorded, respectively. did

(3) pH 9 일때의 오존농도 변화(3) Ozone concentration change at pH 9

pH 9일때는 서브마이크론 버블과 마이크로 버블로 오존을 주입할때 용존 오존 농도 측정값이 크게 증가하지 않아 세 방식으로 주입할때의 용존 오존 농도 측정값 차이가 다시 줄어들게 되었다. 이는 용존 오존이 매우 급격하게 분해되어 용존 오존으로 측정되지 않기 때문인것으로 판단된다. 20분간의 주입 후 방치할 때에 세 크기로 주입한 경우 모두 용존 오존 농도가 급격하게 낮아져 40분 이후로는 용존 오존농도가 측정되지 않았다At pH 9, the dissolved ozone concentration measurement value did not increase significantly when ozone was injected with submicron bubbles and micro bubbles, so the difference in dissolved ozone concentration measurement values when injected in the three methods decreased again. This is considered to be because dissolved ozone is decomposed very rapidly and is not measured as dissolved ozone. When left after 20 minutes of injection, when injected in three sizes, the dissolved ozone concentration rapidly decreased, and the dissolved ozone concentration was not measured after 40 minutes.

■ 오존기포의 크기 및 pH에 따른 COD 제거 효율 측정 ■ Measurement of COD removal efficiency according to ozone bubble size and pH

@ pH에 따른 COD 제거 효율 측정@ Measurement of COD removal efficiency according to pH

< 실험조건 ><Experiment conditions>

본 실험에서는 물에 액체 비누를 녹인 후, 60분 간 오존을 주입하여 COD 제거 효율을 평가하였다. 기포 크기 차이에 따른 COD 제거 효율을 그림 100, 110, 120 으로 나타내었다. 초기 COD는 150으로 맞추었고, 세 가지 크기의 기포를 사용했으며, 수온은 23 ℃로 조절하여 유지하였다.In this experiment, after dissolving liquid soap in water, ozone was injected for 60 minutes to evaluate COD removal efficiency. The COD removal efficiency according to the difference in bubble size is shown in Figures 100, 110, and 120. The initial COD was set to 150, bubbles of three sizes were used, and the water temperature was maintained at 23 °C.

(1) 매크로 버블인 경우의 pH에 따른 COD 제거 효율 측정결과(1) COD removal efficiency measurement results according to pH in the case of macro bubbles

(2) 마이크로 버블인 경우의 pH에 따른 COD 제거 효율 측정결과(2) COD removal efficiency measurement result according to pH in the case of microbubbles

(3) 서브 마이크로 버블인 경우의 pH에 따른 COD 제거 효율 측정결과(3) COD removal efficiency measurement results according to pH in the case of sub-microbubbles

위 실험결과에서 일반 기포 크기로 오존을 주입했을 경우 60분 후 COD 제거율은 각각 09, 86, 131 %였다. pH 5에서는 COD가 거의 제거가 되지 않았다. 이는 대부분의 오존이 물에 녹지 못하고 대기 중으로 빠져나가고 물에 녹는 일부분의 오존도 분해가 거의 이루어지지 않아 산화를 못 시켰기 때문인 것으로 판단된다. pH 7과 pH 9 용액에서는 제거 효율이 크게 차이나지 않았다.In the above experimental results, when ozone was injected with a normal bubble size, the COD removal rates after 60 minutes were 09, 86, and 131%, respectively. At pH 5, COD was hardly removed. This is considered to be because most ozone is not soluble in water and escapes into the air, and a part of ozone soluble in water is hardly decomposed and oxidized. There was no significant difference in removal efficiency between pH 7 and pH 9 solutions.

마이크로 버블로 오존을 주입했을 때 COD 제거율은 각각 70,172, 300 %였다. 일반 기포 크기로 오존을 주입했을 경우보다 제거효율이 크게 향상되었다. pH 7과 pH 9인 경우의 제거 효율도 차이가 일반 기포로 주입했을 때 보다 크게 나타났다.When ozone was injected with microbubbles, the COD removal rates were 70,172 and 300%, respectively. The removal efficiency was greatly improved compared to the case of injecting ozone with a normal bubble size. The difference in removal efficiency in the case of pH 7 and pH 9 was greater than when injected with normal bubbles.

서브마이크론 버블로 오존을 주입했을 때 COD 제거율은 각각 100, 207, 351 %였다. 세 가지 크기의 버블로 오존을 주입했을 때 모두 pH가 낮을수록 처리효율도 낮았고 pH가 높을수록 처리효율이 높았다. 대부분의 경우에서 오존 주입 후 약 20분의 시간에서 제거가 많이 되었다. 위 실험을 통하여 pH 차이에 따라 COD 제거 효율이 달라지는 것을 확인하였고 이는 오존의 분해 속도 차이 때문인 것으로판단된다.When ozone was injected with submicron bubbles, the COD removal rates were 100, 207, and 351%, respectively. When ozone was injected with three different sizes of bubbles, the lower the pH, the lower the treatment efficiency, and the higher the pH, the higher the treatment efficiency. In most cases, a lot of removal was achieved at about 20 minutes after ozone injection. Through the above experiment, it was confirmed that the COD removal efficiency varies according to the pH difference, which is judged to be due to the difference in ozone decomposition rate.

@ 기포 크기에 따른 COD 제거 효율 측정@ Measurement of COD removal efficiency according to bubble size

< 실험조건 ><Experiment conditions>

본 실험에서는 물에 액체 비누를 녹인 후, 60분 간 오존을 주입하여 COD 제거 효율을 그림 130, 140, 150으로 나타내였다. 초기 COD는 150으로 맞추었고, 세 가지 크기의 기포를 사용했으며, 수온은 23 ℃로 조절하여 유지하였다.In this experiment, after dissolving liquid soap in water, ozone was injected for 60 minutes, and the COD removal efficiency was shown in Figures 130, 140, and 150. The initial COD was set to 150, bubbles of three sizes were used, and the water temperature was maintained at 23 °C.

(1) pH 5 일때의 기포크기에 따른 COD 제거 효율 (1) COD removal efficiency according to bubble size at pH 5

(2) pH 7 일때의 기포크기에 따른 COD 제거 효율 (2) COD removal efficiency according to bubble size at pH 7

(3) pH 9 일때의 기포크기에 따른 COD 제거 효율 (3) COD removal efficiency according to bubble size at pH 9

위 실험결과에서 pH 5로 조절한 COD 제조수에 오존을 주입했을 경우 60분 후 COD 제거율은 기포 크기가 큰 순서대로 각각 09, 70, 101 %였다. 매크로 버블 크기로 주입한 경우 COD가 거의 제거가 되지 않았다. 이는 앞에서 설명한 바와 같이 대부분의 오존이 물에 녹지 못하고 대기 중으로 빠져나가고 물에 녹는 일부분의 오존도 분해가 거의 이루어지지 않아 산화를 못 시켰기 때문인 것으로 판단된다.In the above experimental results, when ozone was injected into COD production water adjusted to pH 5, the COD removal rates after 60 minutes were 09, 70, and 101%, respectively, in the order of bubble size. When injected in the macro bubble size, COD was hardly removed. This is considered to be because, as described above, most of the ozone is not soluble in water and escapes into the air, and a part of the ozone that is soluble in water is hardly decomposed and oxidized.

서브마이크론 버블로 주입한 경우 마이크로 버블로 주입한 경우에 비해 제거 효율이 약 14배 정도였다.When injected with submicron bubbles, the removal efficiency was about 14 times higher than when injected with microbubbles.

pH 7인 용액에 오존을 주입했을 때 COD 제거율은 기포 크기가 큰 순서대로 각각 86, 172, 307 %였다. pH 5인 용액에 오존을 주입했을 경우보다 제거 효율이 크게 향상되었다. 서브마이크론 버블로 주입한 경우 마이크로 버블, 매크로 버블로 주입한 경우에 비해 제거효율이 각각 약 18, 36배 정도였다.When ozone was injected into the solution at pH 7, the COD removal rates were 86, 172, and 307%, respectively, in order of bubble size. The removal efficiency was greatly improved compared to the case of injecting ozone into a pH 5 solution. When injected with submicron bubbles, the removal efficiency was about 18 and 36 times higher than when injected with micro and macro bubbles, respectively.

pH 9인 용액에 오존을 주입했을 때 COD 제거율은 기포 크기가 큰 순서대로 각각 131, 301, 362 %였다. pH 7인 용액에 오존을 주입했을 경우보다 제거 효율이 약간 향상되었다. 서브마이크론 버블로 주입한 경우 마이크로 버블, 매크로 버블로 주입한 경우에 비해 제거 효율이 각각 약 12, 28배 정도였다.When ozone was injected into the pH 9 solution, the COD removal rates were 131, 301, and 362%, respectively, in the order of bubble size. The removal efficiency was slightly improved compared to the case of injecting ozone into the pH 7 solution. When injected with submicron bubbles, the removal efficiency was about 12 and 28 times higher than when injected with micro and macro bubbles, respectively.

모든 pH 조건에서 제거 효율은 기포 크기가 작을수록 높았다. 이는 기포 크기가 작을수록 물질전달 효율이 높고 기포가 용액 속에 오래 보존되어 기포 속의 오존이 물에 용해될 수 있는 기회가 많아져서인 것으로 판단된다.In all pH conditions, the removal efficiency was higher as the bubble size was smaller. It is believed that this is because the smaller the bubble size, the higher the mass transfer efficiency and the longer the bubble is preserved in the solution, so the more opportunities for ozone in the bubble to dissolve in water.

■ 공기 기포와 오존 기포와의 비교■ Comparison between air bubbles and ozone bubbles

오존 기포의 산화력을 확인하기 위하여 공기 기포를 잉크를 녹인 물에 주입하여 실험을 수행했다. 오존 기포를 주입한 것과 같은 방법으로 실험하였고 기포의 원료 기체만 오존 대신 공기를 사용하였다. 공기 기포의 크기도 세 가지 크기를 사용하였다. 실험 결과 공기 기포를 주입하였을 때 매크로버블, 마이크로버블, 서브마이크론 버블 모든 크기에서 흡광도 감소율은 3 % 미만이었으며 흡광도 감소율에 유의미한 차이가 없었다. 본 실험을 통하여 오존 기포의 산화력을 확인할 수 있었다.In order to check the oxidizing power of ozone bubbles, an experiment was conducted by injecting air bubbles into water in which ink was dissolved. The experiment was conducted in the same way as injecting ozone bubbles, and only air was used instead of ozone as the source gas for bubbles. Three sizes of air bubbles were also used. As a result of the experiment, when air bubbles were injected, the absorbance reduction rate was less than 3% in all sizes of macrobubble, microbubble, and submicron bubble, and there was no significant difference in the absorbance reduction rate. Through this experiment, it was possible to confirm the oxidizing power of ozone bubbles.

< 실험 결론 ><Experiment Conclusion>

@ 기포 크기 및 pH 에 따른 용존 오존 농도의 분석@ Analysis of dissolved ozone concentration according to bubble size and pH

매크로버블, 마이크로버블, 서브마이크론버블 세 가지 기포 크기에서 모두 pH 가 낮을 때 용존 오존이 높이 올라갔으며, 오래 지속되었다. pH가 높을 때는 그 반대의 결과가 나왔다. 이는 수소 이온 농도가 오존 분해에 영향을 미치기 때문이다. 기포 크기가 작을수록 용존 오존이 빠르게 증가하였는데 이는 물질 전달 효율이 높기 때문인 것으로 판단된다.Dissolved ozone rose high at low pH in all three bubble sizes, macrobubble, microbubble, and submicron bubble, and persisted for a long time. At high pH, the opposite was observed. This is because the hydrogen ion concentration affects ozone decomposition. The smaller the bubble size, the faster the dissolved ozone increased, which is considered to be due to the high mass transfer efficiency.

@ 기포 크기 및 pH 에 따른 COD 제거 효율 분석@ Analysis of COD removal efficiency according to bubble size and pH

pH 가 5일 경우 COD 제거 효율은 pH 가 7 과 9인 경우에 비해 크게 낮았다. 이는 pH 5일 때 오존 분해가 거의 일어나지 않아 하이드록실 라디칼 농도가 낮았기 때문인 것으로 판단된다. pH 9인 경우 pH 7인 경우에 비해 모든 기포 크기에서 처리 효율이 높았다. pH 5, 7, 9 일 때 모두 기포크기가 작을수록 COD 제거 효율이 높았음으로 버블의 크기는 900nm ~ 1000nm 범위의 크기를 갖는 서브마이크로버블(SMB)을 사용하는 것이 정화장치의 효율성을 극대화 시키는 것을 알 수 있다. When the pH was 5, the COD removal efficiency was significantly lower than when the pH was 7 and 9. It is believed that this is because ozone decomposition hardly occurred at pH 5 and the hydroxyl radical concentration was low. In the case of pH 9, the treatment efficiency was higher in all cell sizes than in the case of pH 7. At pH 5, 7, and 9, the smaller the bubble size, the higher the COD removal efficiency. Therefore, the use of sub-microbubbles (SMB) with a bubble size in the range of 900 nm to 1000 nm maximizes the efficiency of the purifier. can know that

이는 기포 크기가 작을수록 물질전달 효율이 높아져 용존 오존 및 하이드록실 라디칼 농도가 높아져서 유기물과 더 반응했기 때문인 것으로 판단된다.This is considered to be because the smaller the bubble size, the higher the mass transfer efficiency, and the higher the concentration of dissolved ozone and hydroxyl radicals, resulting in more reaction with organic matter.

이상과 같이 본 발명에 따른 마이크로버블을 이용하여 오존의 효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치는, 오염수 정화장치에 사용되는 정화제를 오존을 이용하여 오염수를 정화함으로써 유기성 오염물질을 산화시켜 이산화탄소와 물로 정화함으로써 오염수의 정화능력을 대단히 향상시킬 수 있음과 동시에 투입되는 오존의 투입량을 오염수 정화장치의 용량 대비 최적의 용량을 제공할 수 있어 오염수 정화장치의 설비운용비용을 현저하게 절감할 수 있는 구성적 특징이 있으며, 특히, 상기 오존이 물과 반응하여 발생되는 하이드록실 라디칼이 마이크로버블과 혼합되어 주입하는 과정에서 마이크로버블의 크기를 나노미터로 작게 형성함으로써 하이드록실 라디칼이 주입된 버블이 수면위로 부유되는 것을 최소화할 수 있어 오염수와의 접촉을 향상시켜 정화능력을 향상시킬 수 있는 구성적 특징이 있다.As described above, the self-repairing contaminated water purification device using microbubbles to improve the ozone efficiency according to the present invention purifies the contaminated water by using ozone as a purifying agent used in the contaminated water purification device, thereby removing organic contaminants. By oxidizing and purifying carbon dioxide and water, the purification ability of polluted water can be greatly improved, and at the same time, the input amount of ozone can be provided with the optimal capacity compared to the capacity of the polluted water purification system. There is a structural feature that can significantly reduce the hydroxyl radical generated by the reaction of the ozone with water. In particular, in the process of mixing and injecting the hydroxyl radical generated by the reaction of the ozone with the microbubble, the size of the microbubble is formed as small as nanometers to obtain a hydroxyl It has a structural feature that can minimize the floating of the radical-injected bubbles on the surface of the water and improve the purification ability by improving the contact with contaminated water.

또한, 오염수 정화를 위한 최적의 마이크로버블의 크기와, 투입되는 정화제인 오존의 투입량의 최적값을 제공함으로써 오존의 전달효율을 향상시켜 오존의 용해효율성과 산화효율성을 정화장치 설비용량에 최적화할 수 있으며, 버블을 이용한 오염수의 정화효율을 향상시킬 수 있는 특징이 있다.In addition, by providing the optimal size of microbubbles for the purification of contaminated water and the optimal value of the input amount of ozone, which is a purifying agent, it is possible to optimize the dissolution efficiency and oxidation efficiency of ozone to the capacity of the purifier by improving the transfer efficiency of ozone. and can improve the purification efficiency of contaminated water using bubbles.

또한, 오염수 정화장치를 구성하는 구동펌프, 하이드록실 라디칼 발생기, 혼합기, 저장탱크, 토출수단의 구성과 이를 연결하기 위한 유동관을 클램프로 쉽게 조립과 분리가 가능한 형태로 연결되어 각각의 구성에서 오염수에 혼합된 이물질에 의하여 작동 이상이 발생하면 사용자가 현장에서 즉시 각 구성요소의 분절 부위별로 점검, 보수 및 교체작업이 이루어 질 수 있도록 구성되어 유동관의 막힘에 따른 보수와 같은 유지관리가 신속하게 이루어질 수 있도록 함으로써 실질적인 오염수 정화장치의 신속한 유지보수를 통한 동작안정성과 유지보수에 따른 작동정지 시간을 현저히 저하시킬 수 있는 특징이 있다.In addition, the drive pump, hydroxyl radical generator, mixer, storage tank, and discharge means constituting the contaminated water purification device and the flow pipe for connecting them are connected in a form that can be easily assembled and separated with clamps, so that contamination in each configuration If an operation malfunction occurs due to a foreign substance mixed in the water, the user can inspect, repair, and replace each segment of each component immediately on site, so that maintenance such as repair due to clogged flow pipe can be carried out quickly. By enabling it to be made, there is a feature that can significantly reduce operation stability and operation stop time due to maintenance through rapid maintenance of the actual contaminated water purification device.

이상 설명한 바와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미를 한정하거나 실용신안청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 실용신안청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the optimum embodiment has been disclosed in the drawings and specifications. Although specific terms have been used herein, they are only used for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the meaning or limit the scope of the present invention described in the utility model claims. Therefore, those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached utility model claims.

10 : 구동펌프 20 : 제1유동관
30 : 제2유동관 40 : 오존발생기
50 : 혼합기 60 : 제3유동관
70 : 용존수 저장조 80 : 공기배출수단
90 : 토출관10: drive pump 20: first flow pipe
30: second flow pipe 40: ozone generator
50: mixer 60: third flow pipe
70: dissolved water storage tank 80: air discharge means
90: discharge pipe

Claims (3)

버블의 크기 및 오존(OH라디칼)의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치에 있어서,
버블의 크기 및 오존(OH라디칼)의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치는,
구동펌프(10)와, 상기 구동펌프(10)의 유입구에 연결되어 오염수가 유입되며 게이트밸브와 역압방지체크밸브에 의하여 오염수의 공급을 제어하는 제1유동관(20)과, 구동펌프(10)의 배출구에 연결되어 원수를 오존발생기(40)가 연결된 혼합기(50)로 공급하는 제2유동관(30)과, 일단이 상기 혼합기(50)에 연결되고 타단이 용존수 저장조(70)에 연결되어 상기 혼합기(50)에서 공급되는 용존수를 용존수 저장조(70)로 공급하는 제3유동관(60)과, 상부에 제3유동관(60)과 잔존공기 배출을 위한 공기배출수단(80)이 연결되고 하부에 토출관(90)이 연결되는 용존수 저장조(70)를 포함하여 이루어진 버블형성장치(100);
산소발생기(210)와 상기 산소발생기(210)의 상부에 모듈형 적층식으로 구성되어 오존투입용량에 따라 가감되는 복수 개의 오존발생기(220)를 포함하여 이루어진 산화제 생성기(200);를 포함하며,
여기서, 구동펌프(10)와, 제1유동관(20)과, 제2유동관(30)과, 오존발생기(40)와, 혼합기(50)와, 제3유동관(60)과, 용존수 저장조(70)와, 공기배출수단(80) 및 토출관(90)의 연결은 클램프(300)으로 연결되어 신속한 분리와 조립이 가능하게 구성됨을 특징으로 하는 버블의 크기 및 오존(OH라디칼)의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치.
In the self-repairing contaminated water purification device that improves the efficiency of the device by optimizing the size of the bubble and the input amount of ozone (OH radical),
A self-repairable contaminated water purification device that improves the efficiency of the device by optimizing the size of the bubble and the input amount of ozone (OH radical),
A drive pump 10, a first flow pipe 20 connected to the inlet of the drive pump 10, contaminated water flows in, and controlling the supply of contaminated water by a gate valve and a check valve for preventing back pressure, and a drive pump 10 ) connected to the outlet of the second flow pipe 30 for supplying raw water to the mixer 50 to which the ozone generator 40 is connected, one end connected to the mixer 50 and the other end connected to the dissolved water storage tank 70 The third flow pipe 60 for supplying the dissolved water supplied from the mixer 50 to the dissolved water storage tank 70, the third flow pipe 60 at the top and the air discharge means 80 for discharging the remaining air a bubble forming device 100 comprising a dissolved water storage tank 70 connected to and to which a discharge pipe 90 is connected;
An oxidizing agent generator 200 comprising an oxygen generator 210 and a plurality of ozone generators 220 configured in a modular stacked manner on top of the oxygen generator 210 and increased or decreased according to the ozone input capacity;
Here, the drive pump 10, the first flow pipe 20, the second flow pipe 30, the ozone generator 40, the mixer 50, the third flow pipe 60, and the dissolved water storage tank ( 70), the connection between the air discharge means 80 and the discharge pipe 90 is connected by a clamp 300, and the size of the bubble and the input amount of ozone (OH radical), characterized in that it is configured to enable rapid separation and assembly Contaminated water purifying device that is easy to self-repair with improved device efficiency by optimizing it.
제 1항에 있어서,
상기 용존수 저장조(70)는 원통형의 함체 형태를 갖으며 내부의 수용부(752)와 상부가 개방된 상태에서 가장자리에 플랜지(751)가 형성된 케이스(75)와, 상기 케이스(75)의 내부와 연결되도록 상부에 제3유동관(60)과 하부에 토출관(90)이 형성되며, 상기 케이스(75)의 내부에 회전가능하게 형성되어 용존수를 하향 이동시킴과 동시에 용존수의 미세기포의 손실방지와, 미세기포의 균일화 및 용존된 산소와 오존의 용존상태와 밸런스를 안정화시키는 스크류(72)와, 상기 플랜지(751)에 조립되어 수용부(752)를 밀폐하는 뚜껑(76)과, 상기 뚜껑(76)의 중앙부분에 착탈가능하게 조립되며 수용부(752)에 발생된 잔존공기가 유입 배출되는 공기배출수단(80)을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 버블의 크기 및 오존(OH라디칼)의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치.
According to claim 1,
The dissolved water storage tank 70 has a cylindrical enclosure shape, and includes an internal accommodating portion 752 and a case 75 having a flange 751 formed at an edge in an open state, and the inside of the case 75 A third flow pipe 60 is formed at the top and a discharge pipe 90 is formed at the bottom to be connected to, and is rotatably formed inside the case 75 to move the dissolved water downward and at the same time to remove the microbubbles of the dissolved water. A screw 72 for preventing loss, equalizing microbubbles and stabilizing the dissolved state and balance of dissolved oxygen and ozone, and a lid 76 assembled to the flange 751 to seal the receiving portion 752, The size of the bubble and ozone (OH radical ) is an easily self-repairable contaminated water purification device that improves the efficiency of the device by optimizing the amount of input.
제 1항에 있어서,
오존농도는 pH7 또는 pH9 이며, 버블의 크기는 900nm ~ 1000nm 범위의 크기를 갖는 서브마이크로버블(SMB)임을 특징으로 하는 버블의 크기 및 오존(OH라디칼)의 투입량을 최적화하여 장치효율성을 향상시킨 자가보수가 용이한 오염수 정화장치.According to claim 1,
The ozone concentration is pH7 or pH9, and the size of the bubble is a sub-micro bubble (SMB) having a size in the range of 900 nm to 1000 nm. Contaminated water purification device that is easy to repair.