KR100902138B1 - Wastewater Purification System Using Ozone - Google Patents
Wastewater Purification System Using Ozone Download PDFInfo
- Publication number
- KR100902138B1 KR100902138B1 KR1020070072806A KR20070072806A KR100902138B1 KR 100902138 B1 KR100902138 B1 KR 100902138B1 KR 1020070072806 A KR1020070072806 A KR 1020070072806A KR 20070072806 A KR20070072806 A KR 20070072806A KR 100902138 B1 KR100902138 B1 KR 100902138B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ozone
- wastewater
- generator
- tube
- discharge space
- Prior art date
Links
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 201
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 162
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 43
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 50
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 48
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 48
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 claims description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 5
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 claims description 4
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 11
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 10
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 6
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 5
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 5
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 3
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 2
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- -1 oxygen anion Chemical class 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000002062 proliferating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/002—Construction details of the apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/78—Details relating to ozone treatment devices
- C02F2201/782—Ozone generators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/78—Details relating to ozone treatment devices
- C02F2201/784—Diffusers or nozzles for ozonation
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
본 발명은 오존(O3)을 이용한 폐수 정화 장치에 관한 것으로, 전압을 공급하는 전원부와; 산소(O2)를 발생하는 산소 발생부와; 폐수를 저장 및 공급하는 수조와; 상기 전원부로부터 전압을 수신하여 고압을 발생시키는 고압 발생부와; 상기 수조로부터 공급된 폐수와 오존(O3)의 혼합물과 오존 발생기에서 발생된 오존(O3)을 혼합하여 배출하는 순환 펌프부와; 상기 순환펌프로부터 배출되는 오존(O3)과 폐수를 정화 처리한 물(H2O)의 혼합물을 공급받아 분사하여 배출하는 분사 펌프부와; 상기 순환 펌프부 또는 상기 분사 펌프부로부터 배출되는 혼합물을 공급받아 상기 오존(O3)과 폐수의 용존율을 높이기 위해 순환시켜 배출하는 용존부; 및 상기 산소 발생부로부터 발생된 산소(O2) 또는 공기를 방전 공간에 공급하고 상기 고압 발생부로부터 수신된 고압을 상기 방전 공간에 방전하여 오존(O3)을 발생시키고 상기 용존부로부터 배출되는 오존(O3)과 폐수의 혼합물을 공급받아 상기 방전 공간에서 발생된 고열을 냉각시킨 후 상기 수조로 배출하는 오존 발생기;를 포함하며, 상기 오존(O3)과 폐수의 혼합물이 상기 순환 펌프부, 상기 분사 펌프부, 상기 용존부, 상기 오존 발생기 및 상기 수조를 순환하면서 상기 오존(O3)에 의해 상기 폐수를 정화 처리하는 것을 특징으로 한다.
오존발생장치, 오존, 산소, 방전, 전극, 냉각, 히트싱크
The present invention relates to a wastewater purification apparatus using ozone (O 3 ), and a power supply unit for supplying a voltage; An oxygen generator for generating oxygen (O 2 ); A water tank for storing and supplying waste water; A high pressure generator for receiving a voltage from the power supply unit to generate a high pressure; A circulating pump for discharging a mixture of ozone (O 3) generated in the ozone generator and the mixture of waste water and ozone (O 3) is supplied from the water tank unit; An injection pump unit configured to receive and discharge a mixture of ozone (O 3 ) discharged from the circulation pump and water (H 2 O) purified from wastewater; A dissolved part that receives the mixture discharged from the circulation pump part or the injection pump part and circulates and discharges to increase the dissolved rate of the ozone (O 3 ) and waste water; And supplying oxygen (O 2 ) or air generated from the oxygen generator to a discharge space and discharging the high pressure received from the high pressure generator to the discharge space to generate ozone (O 3 ) and discharged from the dissolved portion. An ozone generator receiving a mixture of ozone (O 3 ) and wastewater and cooling the high heat generated in the discharge space and then discharging it into the water tank; wherein the mixture of ozone (O 3 ) and wastewater is the circulation pump unit. The waste water is purified by the ozone (O 3 ) while circulating the injection pump unit, the dissolved unit, the ozone generator, and the water tank.
Ozone generator, ozone, oxygen, discharge, electrode, cooling, heat sink
Description
본 발명은 오존(O3)을 이용한 폐수 정화 장치에 관한 것으로, 특히 하수나 오수 등의 각종 폐수를 오존(O3)을 이용하여 정화 처리시킬 수 있는 오존(O3)을 이용한 폐수 정화 장치에 관한 것이다.The present invention is ozone (O 3) to the waste water purification relates to an apparatus, in particular, sewage or waste water purification device using ozone (O 3) with various kinds of waste water can be purified process using ozone (O 3) of the sewage, such as using It is about.
오늘날, 산업사회의 급속한 발전과 생활수준의 향상으로 물 사용이 급증하면서 많은 양의 오폐수가 발생하고 있고, 최근에는 제대로 소독되지 않은 오폐수가 강과 지하수로 유입되어 수돗물에 바이러스가 검출되고 오염 지하수를 음용한 사람이 수인성 전염병에 걸리는 등 오폐수의 소독과 정화가 사회적인 문제로 대두 되고 있다.Today, due to the rapid development of the industrial society and the improvement of living standards, the use of water has increased, and a large amount of waste water is generated.In recent years, poorly disinfected waste water is introduced into rivers and groundwater, and viruses are detected in tap water and drinking contaminated ground water. Disinfection and purification of wastewater has become a social problem, such as a person suffering from water-borne infections.
현재 일반적으로 사용되고 있는 수처리 기술로는 미생물을 이용한 생물학적 처리기술과 여과, 응집, 침전 또는 흡착 등의 물리 화학적 처리기술이 있으나 생물 학적 처리기술은 건설비가 비싸고 난분해성 오염물질을 제거하기 어렵다는 단점이 있고 물리 화학적 처리기술은 운영비가 많이 소요될 뿐만 아니라 다량의 슬러지를 유발한다는 단점이 있다.Currently used water treatment technologies include biological treatment techniques using microorganisms and physicochemical treatment techniques such as filtration, flocculation, sedimentation or adsorption, but biological treatment techniques are expensive to construct and difficult to remove hardly degradable contaminants. Physicochemical treatment technology not only requires a lot of operating costs but also has a disadvantage of causing a large amount of sludge.
한편, 정수 처리장에서 많이 사용되었던 염소소독은 처리수 중에 인체에 해로운 THM(Trihalomethanes)물질을 생성하며 각종 산업체에서 배출되는 염소계 유기화합물을 제거하지 못하는 단점이 있다. 따라서 이러한 난분해성 물질을 제거하기 위해 일부 처리장에서는 활성탄 흡착, 오존산화법 등을 사용하고 있으나 활성탄 흡착법은 물리적 흡착에 의한 오염가능성이 있으며 오존 산화법은 난분해성 유기물의 산화시 부산물을 생성하기 쉽고 브롬(Br) 화합물을 생성하는 문제점이 있다.On the other hand, chlorine disinfection, which has been widely used in water treatment plants, generates THM (Trihalomethanes) substances harmful to the human body in the treated water and has a disadvantage in that it cannot remove chlorine-based organic compounds emitted from various industries. Therefore, in order to remove such hardly decomposable substances, some treatment plants use activated carbon adsorption and ozone oxidation. However, activated carbon adsorption may be contaminated by physical adsorption. ) Produces a compound.
이에 따라 최근에는 2차 오염을 유발하지 않고 병원성 세균 및 유해 미생물을 살균할 수 있는 자외선 소독이 주목받고 있다. 이러한 자외선 소독작용은 주된 파장이 253.7㎚인 자외선을 미생물에 조사하여 미생물의 DNA를 파괴하거나 증식작용을 억제함으로써 방류수에 생존할 가능성이 있는 세균 또는 미생물을 살균하는 것이다. 그러나 자외선 소독기술은 수중에서 자외선의 도달거리가 짧기 때문에 적정량을 처리하기 위한 자외선 램프의 수 및 자외선 램프의 표면에 묻은 오염물의 주기적인 세척이 필요하기 때문에 유지 관리상의 문제점이 있다. 또한, 자외선을 이용한 살균으로는 병원성 미생물을 사멸시킬 수는 있으나 유기성 물질을 완전히 분해하지 못하는 한계가 있다. 이러한 유기성 물질의 분해를 촉진시키기 위해 자외선에 반응하는 광 촉매물질을 이용하고 있으나, 이 역시 시간 경과에 따라 슬러지 또는 오염물질이 자외선램프의 표면에 부착되면 광 투과율이 저하되어 분해효율이 저하되는 문제점이 있다.Accordingly, in recent years, ultraviolet disinfection that can sterilize pathogenic bacteria and harmful microorganisms without causing secondary pollution has attracted attention. This ultraviolet disinfection action is to sterilize bacteria or microorganisms that may survive in the effluent by irradiating the microorganisms with ultraviolet rays having a main wavelength of 253.7 nm to destroy the microorganism's DNA or inhibit the proliferative action. However, the ultraviolet disinfection technique has a problem in maintenance because the short distance of ultraviolet rays is required in water, and thus the number of ultraviolet lamps and periodic cleaning of contaminants on the surface of the ultraviolet lamps are required to process an appropriate amount. In addition, UV sterilization may kill pathogenic microorganisms, but there is a limit in that it is not possible to completely decompose organic materials. In order to promote the decomposition of organic materials, photocatalysts reacting with ultraviolet rays are used. However, when sludge or contaminants adhere to the surface of the UV lamp over time, the light transmittance is lowered and the decomposition efficiency is lowered. There is this.
또한, 종래에는 다음과 같이 이온 발생 장치를 이용하여 하수 및 폐수를 정화하는 방법이 있다.In addition, conventionally, there is a method of purifying sewage and wastewater using an ion generating device as follows.
먼저, (+) 전극 및 (-) 전극 사이에 고압의 전압을 인가하면 두 전극 사이에서 방전이 일어나 전기장을 형성한다. 이때 (-) 전극 내에서 자유롭게 움직이던 자유전자가 방출되어 반대 전극으로 이동하며, 방출된 자유전자는 높은 에너지 상태에 있음으로 두 전극 사이에 존재하는 공기의 여러 가지 기체 성분 등을 활성화시켜 이온 물질, 오존(O3), 산소 음이온(O2 -) 등이 생성되고, 생성된 전자들이 기체의 분자와 충돌하면서 기체 분자의 최외각 전자가 변화를 일으켜 반응성이 높은 라디컬, 여기전자 및 이온을 생성하여 새로운 화학반응을 일으킨다.First, when a high voltage is applied between the positive electrode and the negative electrode, a discharge occurs between the two electrodes to form an electric field. At this time, free electrons that move freely in the negative electrode are released and move to the opposite electrode, and the released free electrons are in a high energy state, thereby activating various gas components of air existing between the two electrodes. or the like is generated and, while the generated electrons collide with molecules of the gas causes the the outermost electrons of the gas molecules changes a highly reactive radical, where electrons and ions -, ozone (O 3), oxygen anion (O 2) Produce new chemical reactions.
이러한 성질을 이용하여 유체 내에 오염을 일으키는 성분을 분해하는 데 적용할 수 있다. 즉, 오염물질을 포함한 폐수에 이온화 가스를 주입하면 라디컬, 여기 전자 및 이온 등 활성 물질이 폐수에 포함된 오염물질과 반응하여 산화분해시킴으로써 오염물질이 제거되는 데, 이를 크래킹(탄소 고리를 끊는 것)이라 한다.This property can be used to decompose contaminating components in fluids. In other words, when ionization gas is injected into the wastewater containing pollutants, the active substances such as radicals, excitation electrons and ions react with the pollutants contained in the wastewater to oxidatively decompose and remove the pollutants. It is called).
도 1은 국내공개특허 제2000-0027032호에 개시된 이온발생장치의 구성도이다. 개시된 이온발생장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 고압의 전류가 인가되는 원추 형상의 마이너스 전극(20)과, 상기 원추 형상의 마이너스 전극(20)의 수직 방향에 대하여 직각인 수평 방향으로 설치되어 마이너스 전극(20)의 정상부(21)로부터 소정 간격 떨어져 설치되고, 정상부(21)를 지나는 수직선을 중심으로 하는 원형구 멍이 형성된 판 상의 플러스 전극(22)을 포함하여 구성하고 있다. 그러나, 이러한 구성을 갖는 종래의 이온 발생 장치는 두 전극의 형상이 평평한 판 형상의 넓은 면적으로 구성되어 있기 때문에 고압의 전류를 인가할 경우 방전을 위한 전력소비가 많고, 평평한 판 형상의 (-) 전극에 인가되는 단위 면적당 전력소비량에 비하여 이온 발생량은 적어 비효율적인 문제점이 있었다. 그리고, 고전류 및 고전압에서는 쇼트가 발생 되는 등의 문제점도 있었다.1 is a block diagram of an ion generating device disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 2000-0027032. As shown in FIG. 1, the ion generator disclosed in FIG. 1 is installed in a horizontal direction perpendicular to a vertical direction of a conical
도 2는 국내공개특허 제2001-47773호에 개시된 플라즈마를 이용한 폐수정화장치를 도시한 구성도이다. 개시된 플라즈마를 이용한 폐수정화장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 파이프 형상의 유전체(11), 유전체의 외면에 도금되어 있는 외부전극(13), 유전체 내에 배치된 코일스프링 형상의 내부전극(14) 및 외부전극(13)과 내부전극(14) 간에 고전류를 인가하여 유전체 내에 플라즈마를 발생시키는 전원공급장치(15)를 포함하는 방전관(10)이 기재되어 있으나, 유전체로서 파인세라믹을 사용하여야 하고, 이온 발생 효율이 만족스럽지 못하고, 청결한 압축공기를 사용하여야 하므로 전반 설비가 필요하고 비용이 과다하게 소요되는 등의 문제점이 있었다.2 is a block diagram illustrating a wastewater purification apparatus using plasma disclosed in Korean Laid-Open Patent No. 2001-47773. As shown in FIG. 2, the wastewater purification apparatus using the disclosed plasma includes a pipe-shaped dielectric 11, an
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 제 1 목적은 하수나 오수 등의 각종 폐수를 오존(O3)을 이용하여 정화 처리시킬 수 있는 오존(O3)을 이용한 폐수 정화 장치를 제공하는 데 있다.The present invention is waste water purification device using ozone (O 3) which as been made to solve the above problems, a first object of the present invention can be by using the ozone (O 3) various kinds of waste water such as sewage or waste water treatment purification To provide.
또한, 본 발명의 제 2 목적은 고농도의 축산폐수 및 인 분뇨 폐수 등을 오존(O3)을 이용하여 정화 처리시킬 수 있는 오존(O3)을 이용한 폐수 정화 장치를 제공하는 데 있다.Further, a second object of the present invention is to provide a waste water purification device using ozone (O 3), which purification can be treated using the ozone (O 3) such as a high concentration of livestock waste water and waste water in sewage.
또한, 본 발명의 제 3 목적은 오존(O3)이 용존된 폐수를 순환시켜 용존율을 증가시킬 수 있는 오존(O3)을 이용한 폐수 정화 장치를 제공하는 데 있다.In addition, a third object of the present invention is to provide a wastewater purification apparatus using ozone (O 3 ) that can increase the dissolved rate by circulating the waste water in which ozone (O 3 ) is dissolved.
또한, 본 발명의 제 4 목적은 방전 시 발생하는 방전열을 효율적으로 냉각시켜 오존(O3) 발생에 소모되는 전력을 극소화하고, 오존(O3)의 생성 효율을 극대화하면서 오존발생장치의 수명을 최대화하여 반영구적으로 사용할 수 있는 오존(O3)을 이용한 폐수 정화 장치를 제공하는 데 있다.Further, the fourth object is the life of and to efficiently cool the room, the heat transfer occurring during the discharge to minimize the power consumed to generate ozone (O 3), and maximize the efficiency of generation of ozone (O 3) ozone generating apparatus of the present invention The present invention provides a wastewater purification apparatus using ozone (O 3 ) which can be used semi-permanently by maximizing.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 오존(O3)을 이용한 폐수 정화 장치는, 전압을 공급하는 전원부와; 산소(O2)를 발생하는 산소 발생부와; 폐수를 저장 및 공급하는 수조와; 상기 전원부로부터 전압을 수신하여 고압을 발생시키는 고압 발생부와; 상기 수조로부터 공급된 폐수와 오존(O3)의 혼합물과 오존 발생기에서 발생된 오존(O3)을 혼합하여 배출하는 순환 펌프부와; 상기 순환펌프로부터 배출되는 오존(O3)과 폐수를 정화 처리한 물(H2O)의 혼합물을 공급받아 분사하여 배출하는 분사 펌프부와; 상기 순환 펌프부 또는 상기 분사 펌프부로부터 배출되는 혼합물을 공급받아 상기 오존(O3)과 폐수의 용존율을 높이기 위해 순환시켜 배출하는 용존부; 및 상기 산소 발생부로부터 발생된 산소(O2) 또는 공기를 방전 공간에 공급하고 상기 고압 발생부로부터 수신된 고압을 상기 방전 공간에 방전하여 오존(O3)을 발생시키고 상기 용존부로부터 배출되는 오존(O3)과 폐수의 혼합물을 공급받아 상기 방전 공간에서 발생된 고열을 냉각시킨 후 상기 수조로 배출하는 오존 발생기;를 포함하며, 상기 오존(O3)과 폐수의 혼합물이 상기 순환 펌프부, 상기 분사 펌프부, 상기 용존부, 상기 오존 발생기 및 상기 수조를 순환하면서 상기 오존(O3)에 의해 상기 폐수를 정화 처리하는 것을 특징으로 한다.Waste water purification apparatus using ozone (O 3 ) according to the present invention for achieving the above object, the power supply unit for supplying a voltage; An oxygen generator for generating oxygen (O 2 ); A water tank for storing and supplying waste water; A high pressure generator for receiving a voltage from the power supply unit to generate a high pressure; A circulating pump for discharging a mixture of ozone (O 3) generated in the ozone generator and the mixture of waste water and ozone (O 3) is supplied from the water tank unit; An injection pump unit configured to receive and discharge a mixture of ozone (O 3 ) discharged from the circulation pump and water (H 2 O) purified from wastewater; A dissolved part that receives the mixture discharged from the circulation pump part or the injection pump part and circulates and discharges to increase the dissolved rate of the ozone (O 3 ) and waste water; And supplying oxygen (O 2 ) or air generated from the oxygen generator to a discharge space and discharging the high pressure received from the high pressure generator to the discharge space to generate ozone (O 3 ) and discharged from the dissolved portion. An ozone generator receiving a mixture of ozone (O 3 ) and wastewater and cooling the high heat generated in the discharge space and then discharging it into the water tank; wherein the mixture of ozone (O 3 ) and wastewater is the circulation pump unit. The waste water is purified by the ozone (O 3 ) while circulating the injection pump unit, the dissolved unit, the ozone generator, and the water tank.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 오존(O3)을 이용한 폐수 정화 장치는, 전압을 공급하는 전원부와; 산소(O2)를 발생하는 산소 발생부와; 폐수를 저장 및 공급하는 수조와; 상기 전원부로부터 전압을 수신하여 고압을 발생시키는 고압 발생부와; 상기 수조로부터 공급된 폐수와 오존 발생기에서 발생된 오존(O3)을 혼합하여 배출하는 순환 펌프부와; 상기 산소 발생부로부터 발생된 산소(O2) 또는 공기를 방전 공간에 공급하고 상기 고압 발생부로부터 수신된 고압을 상기 방전 공간에 방전하여 오존(O3)을 발생시키고 상기 순환 펌프부로부터 배출되는 오존(O3)과 폐수의 혼합물을 공급받아 상기 오존(O3)을 이용하여 폐수를 정화함과 동시에 상기 방전 공간에서 발생된 고열을 냉각시킨 후 상기 수조로 배출하는 오존 발생기와; 상기 오존 발생기로부터 배출되는 오존(O3)과 폐수를 정화 처리한 물(H2O)의 혼합물을 공급받아 분사하여 배출하는 분사 펌프부; 및 상기 오존 발생기 또는 상기 분사 펌프부로부터 배출되는 혼합물을 공급받아 상기 오존(O3)과 폐수의 용존율을 높이기 위해 순환시켜 상기 수조로 배출하는 용존부;를 포함하며, 상기 오존(O3)과 폐수의 혼합물이 상기 순환 펌프부, 상기 오존 발생기, 상기 분사 펌프부, 상기 용존부 및 상기 수조를 순환하면서 상기 오존(O3)에 의해 상기 폐수를 정화 처리하는 것을 특징으로 한다.In addition, the wastewater purification apparatus using ozone (O 3 ) according to the present invention for achieving the above object, the power supply unit for supplying a voltage; An oxygen generator for generating oxygen (O 2 ); A water tank for storing and supplying waste water; A high pressure generator for receiving a voltage from the power supply unit to generate a high pressure; A circulation pump unit which mixes and discharges the wastewater supplied from the water tank and ozone (O 3 ) generated from an ozone generator; Supplying oxygen (O 2 ) or air generated from the oxygen generating unit to the discharge space and discharges the high pressure received from the high pressure generator in the discharge space to generate ozone (O 3 ) and is discharged from the circulation pump unit ozone (O 3) and then a mixture of the waste water when supplied with cooling a high heat is generated in the discharge space by using the ozone (O 3) and at the same time purifying the wastewater and the ozone generator to discharge into the water tank; An injection pump unit configured to receive and spray a mixture of ozone (O 3 ) discharged from the ozone generator and water (H 2 O) for purifying wastewater; And a dissolved part that receives the mixture discharged from the ozone generator or the injection pump part and circulates to discharge the ozone (O 3 ) and waste water to be discharged to the water tank. The ozone (O 3 ) The wastewater mixture is characterized in that the wastewater is purified by the ozone (O 3 ) while circulating the circulation pump portion, the ozone generator, the injection pump portion, the dissolved portion and the water tank.
여기서, 상기 오존 발생기는, 제 1 전극을 형성하며 내부 공간으로 폐수 또는 냉각물질이 흐르는 제 1 전극관(110)과; 상기 제 1 전극관(110)과 소정의 간격으로 이격되어 방전 공간을 형성하며 상기 방전 공간에서의 오존발생을 유도하기 위한 유전체관(120)과; 상기 유전체관(120)의 외부에 위치하며 제 2 전극을 형성하는 제 2 전극관(131)을 일체로 형성하고 있으며 상기 방전 공간에서 발생되는 열을 방열시키는 히트싱크(130)와; 상기 제 2 전극관(131)의 일 측에 체결되어 상기 제 1 전극관(110)과 상기 유전체관(120)의 일 측을 고정 설치하며, 상기 방전 공간으로 산소(O2) 또는 공기를 유입하는 기류 유입구(142a)와 상기 제 1 전극관(110)의 내부 공간으로 폐수 또는 냉각물질을 유입하는 폐수 유입구(141a)가 형성된 비전도성 물질의 제 1 마개(140a); 및 상기 제 2 전극관(131)의 타 측에 체결되어 상기 제 1 전극관(110)과 상기 유전체관(120)의 타 측을 고정 설치하며, 상기 방전 공간으로부터 오존(O3) 또는 공기를 배출하는 기류 배출구(142b)와 상기 제 1 전극관(110)의 내부 공간으로부터 폐수 또는 냉각물질을 배출하는 폐수 배출구(141b)가 형성된 비전도성 물질의 제 2 마개(140b);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Here, the ozone generator comprises: a first electrode tube (110) forming a first electrode and flowing waste water or cooling material into an internal space; A
상기 유전체관은 석영관, 유리관, 세라믹관 중 하나인 것을 특징으로 한다.The dielectric tube is characterized in that one of the quartz tube, glass tube, ceramic tube.
상기 제 1 및 제 2 마개는 테프론 재질 또는 폴리머 재질로 구성된 것을 특징으로 한다.The first and second stoppers are characterized in that consisting of a Teflon material or a polymer material.
상기 제 1 및 제 2 마개는 상기 폐수 유입구 또는 상기 폐수 배출구가 일 측에 형성되어 있고, 상기 제 1 전극관과 상기 유전체관을 각각 고정하기 위한 고정홈과 암나사부가 타 측의 내부에 형성되어 있으며, 상기 기류 유입구 또는 상기 기류 배출구가 외주면의 한쪽에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.The first and second plugs have the wastewater inlet or the wastewater outlet formed on one side, and a fixing groove and a female screw portion for fixing the first electrode tube and the dielectric tube, respectively, are formed inside the other side. The air flow inlet or the air flow outlet is characterized in that formed on one side of the outer peripheral surface.
상기 제 1 및 제 2 마개는 상기 제 1 전극관과 상기 유전체관을 고정할 때 기밀 유지를 위해 오링 또는 패킹을 각각 사용하는 것을 특징으로 한다.The first and second stoppers are characterized in that the use of the O-ring or packing to maintain the airtight when fixing the first electrode tube and the dielectric tube, respectively.
상기 히트싱크는 상기 방전 공간에서 발생되는 열을 방열시키기 위해 복수 개의 냉각팬이 상기 제 2 전극관의 외주면에 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.The heat sink is characterized in that a plurality of cooling fans are integrally formed on the outer circumferential surface of the second electrode tube to dissipate heat generated in the discharge space.
상기 제 1 전극관과 상기 히트싱크 및 제 2 전극관은 금, 은, 동, 알루미늄, 주석, 아연 중 어느 하나이거나 적어도 2개 이상의 합금물인 것을 특징으로 한다.The first electrode tube, the heat sink and the second electrode tube may be any one of gold, silver, copper, aluminum, tin, and zinc or at least two alloys.
본 발명에 의한 오존(O3)을 이용한 폐수 정화 장치에 의하면, 하수나 오수 등의 각종 폐수뿐만 아니라 고농도의 축산폐수 및 인 분뇨 폐수 등을 오존(O3)을 이용하여 정화 처리시킬 수 있는 효과가 있다.According to the wastewater purification apparatus using ozone (O 3 ) according to the present invention, it is possible to purify not only various wastewater such as sewage and sewage but also high concentration livestock wastewater and phosphorus manure wastewater using ozone (O 3 ). There is.
또한, 오존(O3)이 용존된 폐수를 순환시켜 용존율을 증가시킬 수 있으며, 무성 방전 방식으로 오존을 발생하여 폐수를 정화 처리하는 제 1 전극과 제 2 전극 사이에서 무성 방전이 생성되는 과정 중 발생하는 고열을 냉각수 또는 냉매를 이용하여 획기적으로 줄일 수 있다.In addition, ozone (O 3 ) can increase the dissolution rate by circulating the dissolved waste water, and the process of generating a silent discharge between the first electrode and the second electrode to purify the waste water by generating ozone in the silent discharge method High heat generated during use can be significantly reduced by using cooling water or refrigerant.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 의한 폐수 정화 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the wastewater purification apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제 1 실시 예First embodiment
도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 의한 폐수 정화 장치의 구성도이다.3 is a block diagram of a wastewater purification apparatus according to a first embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 의한 폐수 정화 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 오존 발생기(100), 수조(200), 순환 펌프부(300), 분사 펌프부(400), 용존부(500), 전원부(600), 고압 발생부(610), 산소 발생부(700) 등을 포함하여 구성한다.In the wastewater purification apparatus according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the
상기 오존 발생기(100)는 상기 산소 발생부(700)로부터 발생된 산소(O2) 또는 공기를 방전 공간에 공급하고 상기 고압 발생부(610)로부터 수신된 고압을 상기 방전 공간에 방전하여 오존(O3)을 발생시키고 상기 순환 펌프부(300) 또는 상기 분사 펌프부(400)로부터 배출되는 오존(O3)과 폐수의 혼합물을 공급받아 상기 오존(O3)을 이용하여 폐수를 정화함과 동시에 상기 방전 공간에서 발생된 고열을 냉각시킨 후 상기 수조(200)로 배출한다.The
상기 수조(200)는 상기 오존 발생기(100)의 방전 공간을 통해 배출되는 오존(O3)과 폐수의 혼합물을 담수하여 저장한다. 그리고, 상기 수조(200)는 외부로부터 정화 처리할 폐수를 유입하여 담수하여 저장한다.The
상기 순환 펌프부(300)는 상기 수조(200)로부터 폐수를 공급받고 상기 오존 발생기(100)로부터 오존(O3)을 공급받아 이를 혼합한 후 배출한다. 이때, 상기 수조(200)로부터 배출되는 폐수에는 상기 오존 발생기(100)에서 배출된 혼합물로 인 해 오존(O3)이 포함될 수도 있다. The
상기 분사 펌프부(400)는 상기 순환 펌프부(300)로부터 배출되는 오존(O3)과 폐수의 혼합물 또는 오존(O3)과 폐수를 정화 처리한 물(H2O)의 혼합물을 공급받아 분사하여 배출한다.The
상기 전원부(600)는 상기 고압 발생부(610)로 전압을 공급하며, 상기 고압 발생부(610)는 상기 전원부(600)로부터 수신된 전압을 승압시켜 상기 오존 발생기(100)로 고압을 발생시킨다.The
상기 산소 발생부(700)는 상기 오존 발생기(100)로 산소(O2)를 발생(또는 공급)한다.The
한편, 상기 용존부(500)는 상기 순환 펌프부(300) 및/또는 상기 분사 펌프부(400)로부터 배출되는 오존(O3)과 폐수의 혼합물을 공급받아 상기 오존(O3)과 폐수의 용존율을 높이기 위해 순환시켜 상기 오존 발생기(100)로 배출한다. 이러한 기능을 갖는 상기 용존부(500)는 상기 순환 펌프부(300) 및/또는 상기 분사 펌프부(400)의 출력단과 상기 오존 발생기(100) 사이에 접속되어 구성된다. 하지만, 상기 용존부(500)는 필요에 따라 구성하지 않을 수도 있다.On the other hand, the dissolved
상기 구성에 의한 폐수 정화 장치는, 먼저 상기 산소 발생부(700)에서 상기 오존 발생기(100)로 산소(O2) 또는 공기를 공급하고, 상기 고압 발생부(610)에서 상기 오존 발생기(100)로 고압을 공급한다. In the wastewater purification apparatus having the above configuration, first, oxygen (O 2 ) or air is supplied from the
그 다음, 상기 오존 발생기(100)에서는 상기 산소 발생부(700)로부터 발생된 산소(O2) 또는 공기를 방전 공간에 공급하고 상기 고압 발생부(610)로부터 수신된 고압을 상기 방전 공간에 방전하여 오존(O3)을 발생시킨다. 이때, 상기 오존 발생기(100)는 상기 순환 펌프부(300) 또는 상기 분사 펌프부(400)로부터 배출되는 오존(O3)과 폐수의 혼합물을 공급받아 상기 오존(O3)을 이용하여 폐수를 정화함과 동시에 상기 방전 공간에서 발생된 고열을 냉각시킨 후 상기 수조(200)로 배출한다.Next, the
그 다음, 상기 순환 펌프부(300)에서는 상기 수조(200)로부터의 폐수와 상기 오존 발생기(100)로부터의 오존(O3)을 공급받아 이를 혼합한 후 배출하고, 상기 분사 펌프부(400)는 상기 순환 펌프부(300)로부터 배출되는 오존(O3)과 폐수의 혼합물을 공급받아 분사하여 배출한다.Next, the
그 다음, 상기 용존부(500)에서는 상기 순환 펌프부(300) 및/또는 상기 분사 펌프부(400)로부터 배출되는 오존(O3)과 폐수의 혼합물을 공급받아 상기 오존(O3)과 폐수의 용존율을 높이기 위해 내부에서 순환시켜 상기 오존 발생기(100)로 배출한다.Next, the dissolved
상기 용존부(500)를 통해 상기 오존 발생기(100)로 배출된 오존(O3)과 폐수의 혼합물은 상기 오존(O3)이 폐수에 포함된 오염물질과 반응하여 산화분해시킴으로써 오염물질이 제거함으로써 상기 폐수를 정화 처리한 후 상기 수조(200)로 다시 배출된다. 이때, 상기 오존 발생기(100)의 방전 공간에서 발생된 고열은 상기 오존 발생기(100)를 통과하는 폐수에 의해 냉각되게 되는데, 이에 대한 구성 및 원리에 대해서는 도 5 및 도 6에 도시된 오존 발생기(100)를 설명할 때 더 자세히 설명하기로 한다.The mixture of ozone (O 3 ) and wastewater discharged to the
한편, 본 발명에 의한 폐수 정화 장치에서 폐수를 정화하는 방법은 오염물질을 포함한 폐수에 상기 오존(O3)을 주입하면 라디컬, 여기 전자 및 이온 등 활성 물질이 폐수에 포함된 오염물질과 반응하여 산화분해시킴으로써 오염물질이 제거되게 된다.On the other hand, in the wastewater purification apparatus according to the present invention, when the ozone (O 3 ) is injected into the wastewater containing contaminants, radicals, excitation electrons and ions react with the contaminants contained in the wastewater. By oxidative decomposition, contaminants are removed.
제 2 실시 예Second embodiment
도 4는 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 의한 폐수 정화 장치의 구성도이다.4 is a block diagram of a wastewater purification apparatus according to a second preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 의한 폐수 정화 장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 오존 발생기(1100), 수조(1200), 순환 펌프부(1300), 분사 펌프부(1400), 용존부(1500), 전원부(1600), 고압 발생부(1610), 산소 발생부(1700) 등을 포함하여 구성한다.Wastewater purification apparatus according to a second embodiment of the present invention, as shown in Figure 4,
상기 오존 발생기(1100)는 상기 산소 발생부(1700)로부터 발생된 산소(O2) 또는 공기를 방전 공간에 공급하고 상기 고압 발생부(1610)로부터 수신된 고압을 상기 방전 공간에 방전하여 오존(O3)을 발생시키고 상기 순환 펌프부(1300)로부터 배출되는 오존(O3)과 폐수의 혼합물을 공급받아 상기 오존(O3)을 이용하여 폐수를 정화함과 동시에 상기 방전 공간에서 발생된 고열을 냉각시킨 후 상기 수조(1200)로 배출한다.The
이때, 상기 전원부(1600)는 상기 고압 발생부(1610)로 전압을 공급하며, 상기 고압 발생부(1610)는 상기 전원부(1600)로부터 수신된 전압을 승압시켜 상기 오존 발생기(1100)로 고압을 발생시킨다. 그리고, 상기 산소 발생부(1700)는 상기 오존 발생기(1100)로 산소(O2)를 발생(또는 공급)한다.In this case, the
상기 분사 펌프부(1400)는 상기 오존 발생기로부터 배출되는 오존(O3)과 폐수를 정화 처리한 물(H2O)의 혼합물을 공급받아 분사하여 배출한다.The
상기 수조(1200)는 상기 오존 발생기(100)의 방전 공간을 통해 배출되는 오존(O3)과 폐수의 혼합물을 공급받아 저장하고 상기 순환 펌프부(1300)로 저장된 혼합물을 공급한다.The
상기 순환 펌프부(1300)는 상기 수조(1200)로부터 공급된 오존(O3)과 폐수의 혼합물과 상기 오존 발생기(100)로부터의 오존(O3)을 공급받아 이를 혼합한 후 상기 오존 발생기(1100)로 공급한다.The
한편, 상기 용존부(1500)는 상기 오존 발생기(1100) 및/또는 상기 분사 펌프부(1400)로부터 배출되는 오존(O3)과 폐수의 혼합물을 공급받아 상기 오존(O3)과 폐수의 용존율을 높이기 위해 순환시켜 상기 수조(1200)로 배출한다. 이러한 기능을 갖는 상기 용존부(1500)는 상기 오존 발생기(1100) 및/또는 상기 분사 펌프 부(1400)의 출력단과 상기 수조(1200) 사이에 접속되어 구성된다. 하지만, 상기 용존부(1500)는 필요에 따라 구성하지 않을 수도 있다.On the other hand, the dissolved
상기 구성에 의한 폐수 정화 장치는, 먼저 상기 산소 발생부(1700)에서 상기 오존 발생기(1100)로 산소(O2) 또는 공기를 공급하고, 상기 고압 발생부(1610)에서 상기 오존 발생기(1100)로 고압을 공급한다. In the wastewater purification apparatus having the above configuration, first, oxygen (O 2 ) or air is supplied from the
그 다음, 상기 오존 발생기(1100)에서는 상기 산소 발생부(1700)로부터 발생된 산소(O2) 또는 공기를 방전 공간에 공급하고 상기 고압 발생부(1610)로부터 수신된 고압을 상기 방전 공간에 방전하여 오존(O3)을 발생시킨다. 이때, 상기 오존 발생기(1100)는 상기 순환 펌프부(1300)로부터 배출되는 오존(O3)과 냉각수(H2O)의 혼합물을 공급받아 상기 오존(O3)을 이용하여 폐수를 정화함과 동시에 상기 방전 공간에서 발생된 고열을 냉각시킨 후 상기 수조(1200)로 배출한다.Next, the
그 다음, 상기 분사 펌프부(1400)는 상기 오존 발생기(1100)로부터 배출되는 오존(O3)과 폐수를 정화 처리한 물(H2O)의 혼합물을 공급받아 분사하여 배출한다.Next, the
그 다음, 상기 용존부(1500)에서는 상기 오존 발생기(1100) 및/또는 상기 분사 펌프부(1400)로부터 배출되는 오존(O3)과 폐수의 혼합물을 공급받아 상기 오존(O3)과 폐수의 용존율을 높이기 위해 내부에서 순환시켜 상기 수조(1200)로 배출한다.Subsequently, the dissolved
그 다음, 상기 수조(1200)에서는 상기 용존부(1500)로부터 오존(O3)과 폐수의 혼합물을 공급받아 저장하고, 저장된 오존(O3)과 폐수의 혼합물을 상기 순환 펌프부(1300)로 배출한다.Next, the
그 다음, 상기 순환 펌프부(1300)에서는 상기 수조(1200)로부터 오존(O3)과 폐수의 혼합물을 공급받고 상기 오존 발생기(1100)로부터 오존(O3)을 공급받아 이를 혼합한 후 상기 오존 발생기(1100)로 배출된다. 이때, 상기 오존 발생기(1100)로 공급되는 혼합물(H2O+O3)은 상기 오존 발생기(100)의 방전 공간에서 발생된 오존(O3)을 이용하여 폐수를 정화 처리함과 동시에 상기 방전 공간에서 발생된 고열을 냉각시킨 후 상기 수조(1200)로 배출한다.Then, the
본 발명에 의한 폐수 정화 장치에서 폐수를 정화하는 방법은 앞에서와 마찬가지로, 오염물질을 포함한 폐수에 상기 오존(O3)을 주입하면 라디컬, 여기 전자 및 이온 등 활성 물질이 폐수에 포함된 오염물질과 반응하여 산화분해시킴으로써 오염물질이 제거되게 된다.The wastewater purification method in the wastewater purification apparatus according to the present invention is similar to the above, when the ozone (O 3 ) is injected into the wastewater containing pollutants, the pollutants in which active substances such as radicals, excitation electrons and ions are contained in the wastewater. By reacting with oxidative decomposition, contaminants are removed.
오존 발생기Ozone generator
도 5 및 도 6은 본 발명에서 사용된 오존 발생기의 분해 사시도 및 단면도이다.5 and 6 are exploded perspective and sectional views of the ozone generator used in the present invention.
상기 오존 발생기(100 또는 1100)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 전극관(110), 유전체관(120), 히트싱크(130), 제 1 및 제 2 테플론마개(140a,140b) 등으로 구성되어 있다.As shown in FIGS. 5 and 6, the
여기서, 상기 제 1 전극관(110)은 제 1 전극을 형성하는 금속 재질의 파이프로 구성되어 있으며, 상기 파이프의 내부 공간으로 냉각물질(냉각수 또는 냉매)이 흐르도록 구성되어 있다. Here, the
상기 유전체관(120)은 상기 방전 공간에서의 오존발생을 유도하기 위해 석영, 유리, 세라믹을 포함한 유리 및 세라믹 재질 중에서 하나의 재질로 된 파이프로 구성되며, 상기 제 1 전극관(110)과 소정의 간격으로 이격되어 방전 공간을 형성하고 있다. The
상기 히트싱크(130)는 상기 유전체관(120)의 외부에 위치하며 제 2 전극을 형성하는 제 2 전극관(131)과 상기 제 2 전극관(131)의 외주면에 형성된 복수 개의 냉각팬(132)을 일체로 형성하고 있으며 상기 방전 공간에서 발생되는 열을 방열시키는 역할을 한다. The
상기 제 1 마개(140a)는 상기 제 2 전극관(131)의 일 측에 체결되어 상기 제 1 전극관(110)과 상기 유전체관(120)의 일 측을 고정 설치하며, 상기 방전 공간으로 산소(O2) 또는 공기를 유입하는 기류 유입구(142a)와 상기 제 1 전극관(110)의 내부 공간으로 폐수(또는 냉각물질)를 유입하는 폐수 유입구(141a)가 형성된 비전도성 물질로 구성된다. 또한, 상기 제 1 전극관(110)과 상기 유전체관(120)을 각각 고정하기 위한 고정홈과 암나사부(143a)가 타 측의 내부에 형성되어 있다.The
상기 제 2 마개(140b)는 상기 제 2 전극관(131)의 타 측에 체결되어 상기 제 1 전극관(110)과 상기 유전체관(120)의 타 측을 고정 설치하며, 상기 방전 공간으로부터 오존(O3) 또는 공기를 배출하는 기류 배출구(142b)와 상기 제 1 전극관(110)의 내부 공간으로부터 폐수(또는 냉각물질)를 배출하는 폐수 배출구(141b)가 형성된 비전도성 물질로 구성된다. 또한, 상기 제 1 전극관(110)과 상기 유전체관(120)을 각각 고정하기 위한 고정홈과 암나사부(143b)가 타 측의 내부에 형성되어 있다.The
상기 제 1 및 제 2 마개(140a)(140b)는 상기 제 1 전극관(110)과 상기 유전체관(120)을 고정할 때 기밀 유지를 위해 오링(151)(152)을 각각 사용하여 고정한다. The first and
여기서, 상기 제 1 및 제 2 마개(140a)(140b)는 기밀 유지를 위해 상기 오링(151)(152) 대신에 패킹을 사용하여 형성할 수도 있다.Here, the first and
상기 제 1 및 제 2 마개(140a)(140b)는 테플론 재질 또는 폴리머 재질로 구성되는 것이 바람직하다.The first and
상기 제 1 전극관(110)과 상기 히트싱크(130) 및 제 2 전극관(131)은 금, 은, 동, 알루미늄, 주석, 아연 중 어느 하나이거나 적어도 2개 이상의 합금물로 구성할 수 있다.The
여기서, 상기 유전체관(120)은 상기 히트싱크(130)의 내경을 따라 유리재 및 세라믹 소재의 오존가스 발생 유도체를 사용하여 파우더로 도포 및 코팅하여 형성할 수도 있다.Here, the
또한, 상기 히트싱크(130)는 상기 히트싱크(130)의 외부에 쿨링팬(미도시)을 추가로 설치하여 상기 제 2 전극관(131)을 통해 상기 냉각팬(132)으로 전달되는 열을 강제로 식히도록 구성할 수도 있다.In addition, the
상기 구성을 갖는 본 발명에 의한 오존 발생기(100)는, 상기 제 1 마개(140a)의 기류 유입구(142a)를 통해 상기 방전 공간으로 산소(O2) 또는 공기를 주입한 후 상기 제 1 전극관(110)으로 제 1 전극을 인가하고 상기 히트싱크(130)의 제 2 전극관(131)으로 제 2 전극을 인가하면, 방전을 유도하는 상기 유전체관(120)을 매개로 하여 상기 방전 공간에서 무성 방전이 일어나면서 오존(O3)이 발생한다. In the
예를 들어, 산소 공급 방법이 공기인 경우에는 실용 오존농도 범위는 13~15g/㎥이며, 소비전력은 약 15~18kW/kg-O3 이다. 그리고 산소 공급 방법이 순 산소(O2)인 경우에는 실용 오존농도 범위는 100~200g/㎥이며, 소비전력은 약 7~13kW/kg-O3 이다. For example, when the oxygen supply method is air, the practical ozone concentration range is 13-15 g / m 3, and the power consumption is about 15-18 kW / kg-O 3 . When the oxygen supply method is pure oxygen (O 2 ), the practical ozone concentration range is 100-200 g / m 3, and the power consumption is about 7-13 kW / kg-O 3 .
상기 무성방전에 의해 오존(O3)이 발생되는 원리를 반응식으로 나타내면 다음의 반응식 1 및 2와 같다.The principle of generating ozone (O 3 ) by the silent discharge is represented by the following reaction schemes 1 and 2.
즉, 반응식 1과 같은 반응에 의해 가속된 전자들에 의해 충돌 해리된 산소원자들이 산소원자들과 결합한 후, 생성된 오존(O3)의 열분해 작용으로 반응식 2의 역반응과 같이 해리되는 반응이 일어나게 된다. 따라서 효율적인 오존(O3) 발생을 위해서는 생성된 오존(O3)의 열분해 작용이 최소화되어야 한다.That is, the oxygen atoms collided and dissociated by the electrons accelerated by the reaction accelerated by the reaction as shown in Scheme 1 and then react with the oxygen atoms, so that the reaction that dissociates like the reverse reaction of Scheme 2 due to the thermal decomposition of ozone (O 3 ). do. Therefore, for efficient ozone (O 3 ) generation, the thermal decomposition of generated ozone (O 3 ) should be minimized.
본 발명에서는 상기 방전 공간에서 무성 방전 시 발생되는 고열을 효율적으로 냉각시키기 위해, 상기 제 1 전극관(110)의 파이프 내부로 폐수(냉매)를 주입하여 흐르도록 하였다. 이때, 방전 공간에서 발생된 고열은 제 2 전극을 갖는 히트싱크(130) 쪽에 설치된 유전체관(120)보다 열전도율이 더 높은 도전체로 구성된 상기 제 1 전극관(110)을 통해 대부분 전달되기 때문에, 상기 제 1 전극관(110) 내부에 흐르는 폐수(냉매)에 의해 상기 방전 공간에서 발생되는 고열을 빠르게 냉각시킬 수 있다. In the present invention, in order to efficiently cool the high heat generated during the silent discharge in the discharge space, waste water (refrigerant) is injected into the pipe of the
따라서 본 발명의 오존(O3)을 이용한 폐수 정화 장치는, 방전 공간에서 발생되는 고열을 냉매(폐수)를 이용하여 빠르게 냉각시킬 수 있기 때문에 오존 발생 효율을 더 향상시킬 수가 있다. Therefore, in the wastewater purification apparatus using ozone (O 3 ) of the present invention, the high heat generated in the discharge space can be quickly cooled by using a refrigerant (wastewater), and thus the ozone generation efficiency can be further improved.
또한, 본 발명에 의한 오존(O3)을 이용한 폐수 정화 장치는, 하수나 오수 등의 각종 폐수뿐만 아니라 고농도의 축산폐수 및 인 분뇨 폐수, 오물을 포함한 슬러지, 산업용 공장폐수 등을 정화 처리하는 데 사용할 수 있다.In addition, the wastewater purification apparatus using ozone (O 3 ) according to the present invention is used to purify not only various wastewaters such as sewage and sewage but also high concentration livestock wastewater and phosphorus manure wastewater, sludge containing sewage, industrial factory wastewater and the like. Can be used.
다음은, 본 발명에 의한 오존(O3)을 이용한 폐수 정화 장치를 이용하여 축산 폐수 및 인 분뇨의 정화 처리를 한 실험 결과를 표 1에 나타내었다.Next, Table 1 shows the results of purifying livestock wastewater and phosphorus manure using a wastewater purification apparatus using ozone (O 3 ) according to the present invention.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시 예에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 특허청구범위에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함되는 것으로 보아야 할 것이다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be variously modified and changed by those skilled in the art, which should be considered as being included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims. will be.
도 1은 국내공개특허 제2000-0027032호에 개시된 이온발생장치를 도시한 구성도1 is a block diagram showing an ion generating device disclosed in Korean Patent Publication No. 2000-0027032
도 2는 국내공개특허 제2001-47773호에 개시된 플라즈마를 이용한 폐수정화장치를 도시한 구성도2 is a block diagram illustrating a wastewater purification apparatus using plasma disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 2001-47773.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 의한 폐수 정화 장치의 구성도3 is a block diagram of a wastewater purification apparatus according to a first embodiment of the present invention
도 4는 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 의한 폐수 정화 장치의 구성도4 is a block diagram of a wastewater purification apparatus according to a second preferred embodiment of the present invention
도 5 및 도 6은 본 발명에서 사용된 오존 발생기의 분해 사시도 및 단면도5 and 6 are exploded perspective and sectional views of the ozone generator used in the present invention.
[ 도면의 주요 부호에 대한 설명 ][Description of Major Symbols in Drawings]
100, 1100 : 오존 발생기 110 : 제 1 전극관100, 1100: ozone generator 110: first electrode tube
111a, 111b : 끼움부 120 : 유전체관111a, 111b: fitting portion 120: dielectric tube
130 : 히트싱크 131 : 제 2 전극관130: heat sink 131: second electrode tube
132 : 냉각팬 132: cooling fan
140a, 140b : 제 1 및 제 2 마개140a, 140b: first and second stopper
141a : 폐수 유입구 142a : 기류 유입구141a: wastewater inlet 142a: airflow inlet
143a : 나사부 141b : 폐수 배출구143a: thread 141b: wastewater outlet
142b : 기류 배출구 143b : 암나사142b:
151, 152 : 오링 200, 1200 : 수조151, 152: O-
300, 1300 : 순환 펌프부 300, 1300: circulation pump
400, 1400 : 분사 펌프부400, 1400: injection pump unit
500, 1500 : 용존부 600, 1600 : 전원부500, 1500: dissolved
610, 1610 : 고압 발생부 610, 1610: high pressure generator
700, 1700 : 산소 발생부700, 1700: oxygen generator
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070072806A KR100902138B1 (en) | 2007-07-20 | 2007-07-20 | Wastewater Purification System Using Ozone |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070072806A KR100902138B1 (en) | 2007-07-20 | 2007-07-20 | Wastewater Purification System Using Ozone |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20090009493A KR20090009493A (en) | 2009-01-23 |
KR100902138B1 true KR100902138B1 (en) | 2009-06-10 |
Family
ID=40489227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020070072806A KR100902138B1 (en) | 2007-07-20 | 2007-07-20 | Wastewater Purification System Using Ozone |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100902138B1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100913500B1 (en) * | 2009-04-01 | 2009-08-25 | 박용면 | Eco-friendly Water Purification Advanced Sterilization System Using Photocatalyst and Ozone |
KR100940758B1 (en) * | 2009-05-22 | 2010-02-10 | (주)엔플라 | Apparatus for treating hybrid non-biodegradable wastwater using the ozone water comprising fine ozone bubbles |
KR101252673B1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-04-08 | 한국에너지기술연구원 | Waste water purification apparatus using ozone nano bubble and vortex and method thereof |
CN114842997B (en) * | 2022-04-08 | 2024-12-13 | 中国辐射防护研究院 | A device for purifying radioactive iodine and aerosol |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030016874A (en) * | 2001-08-22 | 2003-03-03 | 최영규 | Rapid disinfection, oxidation, decomposition equipment in water with ozone |
KR20030022733A (en) * | 2001-09-10 | 2003-03-17 | 이학주 | Water discharge in a dielectric barrier discharge system to generate an ozonated water |
KR100377481B1 (en) * | 2000-10-17 | 2003-03-26 | 주식회사 에네트 | Effective waste water treatment using the saturator and contactor of ozone |
KR20050088156A (en) * | 2003-01-10 | 2005-09-01 | 테르사노 아이엔씨. | Sanitization system and system components producing ozonated liquid |
-
2007
- 2007-07-20 KR KR1020070072806A patent/KR100902138B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100377481B1 (en) * | 2000-10-17 | 2003-03-26 | 주식회사 에네트 | Effective waste water treatment using the saturator and contactor of ozone |
KR20030016874A (en) * | 2001-08-22 | 2003-03-03 | 최영규 | Rapid disinfection, oxidation, decomposition equipment in water with ozone |
KR20030022733A (en) * | 2001-09-10 | 2003-03-17 | 이학주 | Water discharge in a dielectric barrier discharge system to generate an ozonated water |
KR20050088156A (en) * | 2003-01-10 | 2005-09-01 | 테르사노 아이엔씨. | Sanitization system and system components producing ozonated liquid |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20090009493A (en) | 2009-01-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9352984B2 (en) | Fluid treatment using plasma technology | |
EP2697168B1 (en) | Water treatment systems and method using uv radiation | |
EP1923356B1 (en) | Water disinfection apparatus | |
JP3910849B2 (en) | Water purification system and method | |
KR101057453B1 (en) | Plasma processing equipment | |
AU2000234638A1 (en) | Water purification system and method | |
WO2013081300A1 (en) | Plasma water treatment apparatus | |
US12116292B2 (en) | Plasma-based water treatment apparatus | |
KR100902138B1 (en) | Wastewater Purification System Using Ozone | |
Ghasemi et al. | A review of pulsed power systems for degrading water pollutants ranging from microorganisms to organic compounds | |
KR100480347B1 (en) | Apparatus for sterilization and purification using UV Lamp Module and Potocatalyst | |
KR200186341Y1 (en) | High density plasma device coupled with ultrasonic wave and high frequency pulse for waste water treatment | |
JP2001058803A (en) | Apparatus for generating ionized gas using high-voltage discharge | |
KR100636292B1 (en) | Sterilization Purification System Using Teflon Tube | |
US6966996B2 (en) | Method and system for desalinating water | |
KR100481699B1 (en) | Electric field effect apparatus for water treatment | |
Sinaga et al. | Water treatment using plasma generated by high voltage Tesla transformer to eliminate Escherichia Coli bacteria | |
KR200326013Y1 (en) | Electronic field effect apparatus for water treatment | |
KR20220012035A (en) | Submerged arc plasma coupled with ozone generator for wastewater treatment | |
RU2234470C2 (en) | Water purification system and method | |
KR20130119131A (en) | Apparatus for sterilization using potocatalyst and high voltage pulse and sterilization method | |
KR100754837B1 (en) | Ionization Gas Generator in Industrial Wastewater Treatment System | |
KR101599733B1 (en) | Liquid processing device using plasma | |
KR200282450Y1 (en) | Apparatus for sterilization and purification using UV Lamp Module and Potocatalyst | |
Ajo | Combination of pulsed corona discharge with TiO2 photocatalysis: verification of hypothesis |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20070720 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20081124 Patent event code: PE09021S01D |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20090525 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20090603 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20090604 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120823 Year of fee payment: 4 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20120823 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
PC1903 | Unpaid annual fee |