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KR101152961B1 - The Advanced oxidation process of waste water treatmemt - Google Patents

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KR101152961B1
KR101152961B1 KR1020100029140A KR20100029140A KR101152961B1 KR 101152961 B1 KR101152961 B1 KR 101152961B1 KR 1020100029140 A KR1020100029140 A KR 1020100029140A KR 20100029140 A KR20100029140 A KR 20100029140A KR 101152961 B1 KR101152961 B1 KR 101152961B1
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Abstract

본 발명은 오존 또는 과산화수소 등의 산화제가 자외선과 반응하여 생성된 OH-라디칼에 의해 오염물질을 분해하는 고도산화공정 수처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전 파장 영역의 자외선을 방출하는 제논 또는 크세논 방전램프를 고출력의 펄스 형태로 구동시켜 단파장 자외선에 의한 OH라디칼 생성반응과 수중 투과력은 우수하지만 산화제와 반응할 수 없었던 장파장 자외선이 광촉매에 의해 산화제를 분해 OH라디칼 생성하는 반응을 동시에 진행하도록 함으로써 기존의 고도산화반응에 비해 월등히 산화반응이 진행되는 반응영역을 증대하여 처리효율을 증대할 수 있을 뿐만 아니라 펄스 형태로 자외선을 조사함으로 산화제 및 에너지 낭비를 막고 사용하는 자외선램프의 수명을 연장할 수 있는 고도산화공정 수처리 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 고도산화공정 수처리 장치는 처리수가 유출입되기 위한 유입구와 유출구가 있는 관 형상의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 삽입된 석영관과, 자외선을 방출하도록 상기 석영관의 내부로 삽입된 자외선램프와, 상기 자외선램프를 구동시키는 자외선램프 파워시스템과, 이산화티탄을 주성분으로 하는 광촉매가 표면에 노출되어 상기 석영관과 하우징 사이의 공간에 충전된 광촉매 담체가 포함되어 구성되어 산화제를 이용하여 생성된 OH라디칼에 의해 오염물질을 산화분해시키는 고도산화반응을 이용한 고도산화공정 수처리 장치에 있어서, 상기 자외선램프는 제논램프 또는 크세논가스가 충전되어 전 파장영역의 자외선을 방출하고, 상기 자외선램프 파워시스템은 상기 자외선램프를 펄스 형태로 구동시키며, 상기 석영관은 자외선램프가 직접 처리수에 접촉되어 냉각되도록 석영관의 내외부로 처리수가 유통하기 위한 구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to a water treatment apparatus for an advanced oxidation process in which an oxidizing agent such as ozone or hydrogen peroxide decomposes pollutants by OH-radicals generated by reaction with ultraviolet rays, and more particularly, xenon or xenon which emits ultraviolet rays in all wavelength ranges. By driving the discharge lamp in the form of high output pulse, the long-wave ultraviolet ray, which is excellent in the OH radical generation reaction by short wavelength ultraviolet ray and the permeability in water but can not react with the oxidant, proceeds at the same time by the reaction of decomposing the oxidizer by the photocatalyst to generate OH radical. Compared with the advanced oxidation reaction, the reaction area where the oxidation reaction proceeds greatly increases the treatment efficiency, and the ultraviolet light is irradiated in the form of pulse to prevent the oxidizing agent and energy waste and to extend the life of the UV lamp. An advanced oxidation process water treatment apparatus.
The advanced oxidation process water treatment apparatus according to the present invention includes a tubular housing having an inlet and an outlet for the inflow and outflow of treated water, a quartz tube inserted into the housing, and an ultraviolet ray inserted into the quartz tube to emit ultraviolet rays. A lamp, an ultraviolet lamp power system for driving the ultraviolet lamp, and a photocatalyst carrier containing titanium dioxide as a main component exposed to the surface and filled in the space between the quartz tube and the housing are included, and are produced using an oxidizing agent. In the advanced oxidation process water treatment apparatus using advanced oxidation reaction to oxidatively decompose contaminants by OH radicals, the ultraviolet lamp is filled with xenon lamp or xenon gas to emit ultraviolet rays in all wavelength ranges, and the ultraviolet lamp power system Drives the ultraviolet lamp in the form of a pulse, and the quartz tube is an ultraviolet lamp. To be in contact with the direct cooling process is characterized in that the hole for treated water flow in and out of the quartz tube is formed.

Description

고도산화공정 수처리 장치{The Advanced oxidation process of waste water treatmemt}The advanced oxidation process of waste water treatmemt

본 발명은 오존 또는 과산화수소 등의 산화제가 자외선과 반응하여 생성된 OH-라디칼에 의해 오염물질을 분해하는 고도산화공정 수처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전 파장 영역의 자외선을 방출하는 제논 또는 크세논 방전램프를 고출력의 펄스 형태로 구동시켜 단파장 자외선에 의한 OH라디칼 생성반응과 수중 투과력은 우수하지만 산화제와 반응할 수 없었던 장파장 자외선이 광촉매에 의해 산화제를 분해 OH라디칼 생성하는 반응을 동시에 진행하도록 함으로써 기존의 고도산화반응에 비해 월등히 산화반응이 진행되는 반응영역을 증대하여 처리효율을 증대할 수 있을 뿐만 아니라 펄스 형태로 자외선을 조사함으로 산화제 및 에너지 낭비를 막고 사용하는 자외선램프의 수명을 연장할 수 있는 고도산화공정 수처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a water treatment apparatus for an advanced oxidation process in which an oxidizing agent such as ozone or hydrogen peroxide decomposes pollutants by OH-radicals generated by reaction with ultraviolet rays, and more particularly, xenon or xenon which emits ultraviolet rays in all wavelength ranges. By driving the discharge lamp in the form of high output pulse, the long-wave ultraviolet ray, which is excellent in the OH radical generation reaction by short wavelength ultraviolet ray and the permeability in water but can not react with the oxidant, proceeds at the same time by the reaction of decomposing the oxidizer by the photocatalyst to generate the OH radical. Compared with the advanced oxidation reaction, the reaction area where the oxidation reaction proceeds greatly increases the treatment efficiency, and the ultraviolet light is irradiated in the form of pulse to prevent the oxidizing agent and energy waste and to extend the life of the UV lamp. An advanced oxidation process water treatment apparatus.

일반적으로 자외선은 산소와 반응하여 오존을 생성시키기도 하지만 오존을 분해하는 특징이 있으며, 본 발명의 고도산화반응에 사용되는 자외선은 살균작용 및 오존을 분해하는 UV-C(200~280nm)와, 광촉매 반응에 주로 활용되는 UV-A,B(280~400nm)로 구분하는데, 이 중에서 UV-C(200~280nm) 자외선을 용해된 오존에 조사하면 오존이 자외선을 흡수하여 광분해하여 중간생성물로 과산화수소(H2O2)가 생성되고, 과산화수소가 분해하면서 생성된 OH라디칼에 의해 오염물질을 분해하는 반응에 활용하고 있다. In general, ultraviolet rays may react with oxygen to generate ozone, but decompose ozone. The ultraviolet rays used in the advanced oxidation reaction of the present invention are UV-C (200-280 nm) for disinfecting and decomposing ozone, and photocatalyst UV-A, B (280-400nm), which is mainly used for the reaction, is classified into UV-C (200-280nm). When UV-C is irradiated with dissolved ozone, ozone absorbs ultraviolet rays and photolyzes to produce hydrogen peroxide ( H 2 O 2 ) is produced and used for the reaction of decomposing pollutants by OH radicals generated while hydrogen peroxide is decomposed.

오존 또는 과산화수소와 같은 산화제에 자외선을 조사시켜면 산화력이 강력한 OH라디칼 생성되고, 이 OH라디칼을 이용하여 오염물질을 산화 분해하는 반응을 고도산화반응이라하며 이를 이용한 수처리 방법을 고도산화공정(Advanced Oxidation Process, AOP)이라 하며, 오존+과산화수소(H2O2), 오존+자외선, 오존+광촉매+자외선, 오존+초음파 등의 방법이 알려져 있다. When oxidizing agents such as ozone or hydrogen peroxide are irradiated with ultraviolet rays, OH radicals with strong oxidizing power are generated, and the reaction of oxidatively decomposing contaminants using this OH radical is called advanced oxidation reaction and the water treatment method using the advanced oxidation process (Advanced Oxidation) Process, AOP), ozone + hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), ozone + ultraviolet light, ozone + photocatalyst + ultraviolet light, ozone + ultrasonic waves and the like are known.

상기의 고도산화공정 수처리 장치는 강력한 산화력을 가지는 OH라디칼(OH°, Hydroxy radical)을 중간생성물질로 생성하여 오염수 중의 유기오염물질을 산화시켜 분해하는 기술로서 일반적인 처리방법에 의해 잘 분해가 되지 않는 합성세제, 농약 등의 난분해성 물질을 분해하거나, 고농도의 오염물질을 단시간에 처리하기 위해 개발된 보다 진보된 수처리 기술을 말하며, 최근 환경오염과 새로운 물질의 으로 기존의 처리방법으로 처리할 수 없는 난분해성 물질이 오염수에 유입되는 양이 증가로 보다 처리효율이 우수하고 증가 되는 오염수를 효과적으로 처리할 수 있는 대용량 고도산화공정 수처리 장치에 대한 수요가 있었다. The above-mentioned highly oxidized water treatment apparatus generates OH radical (OH °, Hydroxy radical) which has strong oxidizing power as intermediate product, and oxidizes and decomposes organic pollutants in contaminated water. It is a more advanced water treatment technology developed to decompose hardly decomposable substances such as synthetic detergents and pesticides, or to treat high concentrations of contaminants in a short time, and it can be treated with existing treatment methods with environmental pollution and new substances. As the amount of non-decomposable non-degradable material is introduced into the contaminated water, there is a demand for a large-capacity high-oxidation process water treatment device that is more efficient in processing and can effectively treat the increased contaminated water.

저압 수은 램프를 사용하는 기존 고도산화반응의 경우 단파장 자외선을 방출하는 자외선램프를 다수 사용해야 대용량 수처리 장치를 구현할 수 있기 때문에 장치가 복잡해지고, 관리가 어려워 대형 수처리 설비 상용화가 어려웠다.In the case of the existing high oxidation reaction using low pressure mercury lamp, it is difficult to commercialize a large water treatment facility because the device is complicated and difficult to manage because a large-capacity water treatment device can be implemented only by using a plurality of UV lamps that emit short wavelength ultraviolet light.

전파장 영역의 자외선(UV-A, B, C)를 방출하는 자외선램프로 고출력의 중압 자외선램프가 있으나 점등시 램프 표면 온도가 800~1000℃로 고열이 발생하고, 램프의 길이가 짧아 대용량의 관형 반응장치에 활용에 제한이 있으며, 연속적으로 점등해야 함에 따라 램프수명이 2000시간 내외로 자주 램프를 교환해주어야 함에 따른 수처리 장치의 사용중단에 따른 문제점이 있었다.There is a high output medium pressure UV lamp that emits ultraviolet rays (UV-A, B, C) in the full-wave region, but when it is turned on, the surface temperature of the lamp is 800 ~ 1000 ℃. There is a limit to the use of the tubular reactor, there was a problem due to the stop of the water treatment device, as the lamp life should be replaced frequently within about 2000 hours as it must be continuously lit.

본 발명은 상기와 같은 점을 인식하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 전 파장 영역의 자외선을 방출하는 제논 또는 크세논 방전램프를 고출력의 펄스 형태로 구동시켜 단파장 자외선에 의한 OH라디칼 생성반응과 수중 투과력은 우수하지만 산화제와 반응할 수 없었던 장파장 자외선이 광촉매에 의해 산화제를 분해 OH라디칼 생성하는 반응을 동시에 진행하도록 함으로써 기존의 고도산화반응에 비해 월등히 산화반응이 진행되는 반응영역을 증대하여 처리효율을 증대할 수 있을 뿐만 아니라 펄스 형태로 자외선을 조사함으로 산화제 및 에너지 낭비를 막고 사용하는 자외선램프의 수명을 연장할 수 있는 고도산화공정 수처리 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention was conceived by recognizing the above points, and an object of the present invention is to drive a xenon or xenon discharge lamp that emits ultraviolet light in the full wavelength region in the form of a pulse of high power to generate OH radicals by the short wavelength ultraviolet ray and the underwater penetration power. The long wavelength ultraviolet rays, which were excellent but could not react with the oxidizing agent, simultaneously proceed with the reaction of generating OH radicals by decomposing the oxidizing agent by the photocatalyst, thereby increasing the treatment area where the oxidation reaction proceeds much better than the conventional high oxidation reaction. In addition, it is possible to provide a highly oxidized process water treatment apparatus that can extend the life of the ultraviolet lamp to prevent oxidizing and waste of energy by irradiating ultraviolet rays in the form of pulse.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고도산화공정 수처리 장치는, 처리수가 유출입되기 위한 유입구와 유출구가 있는 관 형상의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 삽입된 석영관과, 자외선을 방출하도록 상기 석영관의 내부로 삽입된 자외선램프와, 상기 자외선램프를 구동시키는 자외선램프 파워시스템과, 이산화티탄을 주성분으로 하는 광촉매가 표면에 노출되어 상기 석영관과 하우징 사이의 공간에 충전된 광촉매 담체가 포함되어 구성되어 산화제를 이용하여 생성된 OH라디칼에 의해 오염물질을 산화분해시키는 고도산화반응을 이용한 고도산화공정 수처리 장치에 있어서, 상기 자외선램프는 제논램프 또는 크세논가스가 충전되어 전 파장영역의 자외선을 방출하고, 상기 자외선램프 파워시스템은 상기 자외선램프를 펄스 형태로 구동시키며, 상기 석영관은 자외선램프가 직접 처리수에 접촉되어 냉각되도록 석영관의 내외부로 처리수가 유통하기 위한 구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the advanced oxidation process water treatment apparatus according to the present invention includes a tubular housing having an inlet and an outlet for the inflow and outflow of treated water, a quartz tube inserted into the housing, and ultraviolet rays. An ultraviolet lamp inserted into the quartz tube, an ultraviolet lamp power system for driving the ultraviolet lamp, and a photocatalyst carrier filled with a space between the quartz tube and the housing are exposed to the surface of the photocatalyst mainly composed of titanium dioxide. In the advanced oxidation process water treatment apparatus using a high oxidation reaction to oxidatively decompose contaminants by OH radicals generated by using an oxidizing agent, the UV lamp is filled with xenon lamp or xenon gas Emits light, and the ultraviolet lamp power system converts the ultraviolet lamp into a pulse form. The quartz tube is characterized in that a hole for circulating the treated water flows into and out of the quartz tube so that the ultraviolet lamp is directly contacted with the treated water and cooled.

또한, 본 발명에 따른 고도산화공정 수처리 장치는, 산화제로 오존을 이용하는 경우 오존은 반응 압력을 1~20기압의 압력으로 가압하여 처리수에 대한 오존의 용해량을 증가시켜 반응하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the advanced oxidation process water treatment apparatus according to the present invention, when ozone is used as the oxidizing agent, the ozone reacts by increasing the dissolved amount of ozone in the treated water by pressurizing the reaction pressure to a pressure of 1 to 20 atm. .

또한, 본 발명에 따른 고도산화공정 수처리 장치는, 상기 광촉매 담체는 티타늄 재질의 와이어를 탄성이 있는 코일스프링 형상으로 가공하여 외표면을 거칠게 처리한 후 를 800℃이하의 온도로 산화시켜 코일스프링의 외표면에 이산화티탄 층을 생성시킨 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.In addition, the advanced oxidation treatment water treatment apparatus according to the present invention, the photocatalyst carrier is processed to a coil spring shape of the elastic material to the coil spring shape to roughen the outer surface of the coil spring by oxidizing to a temperature of 800 ℃ or less It is characterized by using what produced the titanium dioxide layer on the outer surface.

또한, 본 발명에 따른 고도산화공정 수처리 장치는, 상기 광촉매 담체는 스텐레스 스틸 재질의 와이어를 탄성이 있는 코일스프링 형상으로 가공하여 외표면을 거칠게 처리한 후 코일스프링 외표면에 티타늄 알콕사이드를 코팅하여 800℃이하의 온도로 열처리하는 공정을 포함하여 제조된 것을 특징으로 한다.In addition, the advanced oxidation process water treatment apparatus according to the present invention, the photocatalyst carrier is processed to a coil spring shape of elastic steel to the coil spring shape after roughening the outer surface and coated titanium alkoxide on the outer surface of the coil spring 800 It characterized in that the manufacturing including the step of heat treatment at a temperature below ℃.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 고도산화공정 수처리 장치는 전 파장 영역의 자외선을 방출하는 제논 또는 크세논 방전램프를 고출력의 펄스 형태로 구동시켜 단파장 자외선에 의한 OH라디칼 생성반응과 수중 투과력은 우수하지만 산화제와 반응할 수 없었던 장파장 자외선이 광촉매에 의해 산화제를 분해 OH라디칼 생성하는 반응을 동시에 진행하도록 함으로써 기존의 고도산화반응에 비해 월등히 산화반응이 진행되는 반응영역을 증대하여 처리효율을 증대할 수 있을 뿐만 아니라 펄스 형태로 자외선을 조사함으로 산화제 및 에너지 낭비를 막고 사용하는 자외선램프의 수명을 연장할 수 있는 장점을 갖는다.
According to the above configuration, the advanced oxidation treatment water treatment apparatus according to the present invention drives xenon or xenon discharge lamps emitting ultraviolet rays in all wavelength regions in the form of pulses of high power, thereby producing OH radicals generated by short wavelength ultraviolet rays and having excellent underwater permeability. However, the long-wavelength ultraviolet light, which could not react with the oxidizing agent, simultaneously proceeds with the reaction of generating OH radicals by decomposing the oxidizing agent by the photocatalyst, thereby increasing the reaction area in which the oxidation reaction proceeds significantly compared to the conventional high oxidation reaction, thereby increasing the treatment efficiency. In addition, by irradiating ultraviolet light in the form of pulse, it has the advantage of preventing the oxidizing agent and waste of energy and extending the life of the ultraviolet lamp used.

도 1은 장파장 및 단파장 자외선의 수중 투과력 비교 및 이에 대한 고도산화반응 영역을 설명하는 도면
도 2는 고도산화공정 수처리 장치를 개괄적으로 설명한 도면
도 3은 광촉매가 코팅되는 코일스프링 담체(40)와 와이어 표면(43)에 형성된 광촉매(42)를 설명하는 도면
도 4는 유기화합물질에 대한 오존 및 OH라디칼의 반응속도 비교한 도표
1 is a view illustrating the comparison of the long- and short-wavelength ultraviolet light transmission in water and the region of high oxidation
2 is a view schematically illustrating an advanced oxidation process water treatment apparatus;
FIG. 3 illustrates a coil spring carrier 40 coated with a photocatalyst and a photocatalyst 42 formed on the wire surface 43.
Figure 4 is a chart comparing the reaction rate of ozone and OH radicals on organic compounds

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 고도산화공정 수처리 장치를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, an advanced oxidation process water treatment apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the embodiment shown in the drawings.

도 1은 장파장 및 단파장 자외선의 수중 투과력 비교 및 이에 대한 고도산화반응 영역을 설명하는 도면이고, 도 2는 고도산화공정 수처리 장치를 개괄적으로 설명한 도면이며, 도 3은 광촉매가 코팅되는 코일스프링 담체(40)와 와이어 표면(43)에 형성된 광촉매(42)를 설명하는 도면이고, 도 4는 유기화합물질에 대한 오존 및 OH라디칼의 반응속도 비교한 도표이다.1 is a view illustrating a comparison between the long- and short-wavelength ultraviolet light in water and a high oxidation reaction region thereof, FIG. 2 is a view schematically illustrating a water treatment apparatus for an advanced oxidation process, and FIG. 3 is a coil spring carrier coated with a photocatalyst ( 40) and a photocatalyst 42 formed on the wire surface 43. FIG. 4 is a chart comparing reaction rates of ozone and OH radicals with respect to organic compounds.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 고도산화반응 수처리 장치는 처리수가 유출입되기 위한 유입구(52)와 유출구(53)가 있는 관 형상의 하우징(51)과, 상기 하우징(51)의 내부에 삽입된 석영관(54)과, 자외선을 방출하도록 상기 석영관(54)의 내부로 삽입된 자외선램프(55)와, 상기 자외선램프를 구동시키는 자외선램프 파워시스템(100)과, 이산화티탄을 주성분으로 하는 광촉매(42)가 표면에 노출되어 상기 석영관(54)과 하우징(51) 사이의 공간에 충전된 광촉매 담체(40)가 포함되어 구성되어 산화제를 이용하여 생성된 OH라디칼에 의해 오염물질을 산화분해시키는 고도산화반응을 이용하여 처리수를 처리한다.Referring to the drawings, the advanced oxidation reaction water treatment apparatus according to the present invention is a tubular housing 51 having an inlet 52 and an outlet 53 through which the treated water flows in and out, and is inserted into the housing 51. The quartz tube 54, an ultraviolet lamp 55 inserted into the quartz tube 54 to emit ultraviolet light, an ultraviolet lamp power system 100 for driving the ultraviolet lamp, and titanium dioxide as main components The photocatalyst 42 is exposed to the surface and includes a photocatalyst carrier 40 filled in the space between the quartz tube 54 and the housing 51 to oxidize contaminants by OH radicals generated using an oxidant. The treated water is treated using a decomposing advanced oxidation reaction.

본 발명의 일실시예에 따른 고도산화반응 수처리 장치는 전 파장영역의 자외선을 방출하는 제논램프 또는 크세논가스가 충전된 자외선램프(40)와, 상기 자외선램프를 펄스 형태로 구동시키는 자외선램프 파워시스템(100)과, 이산화티탄을 주성분으로 하는 광촉매가 표면에 노출된 코일스프링 형상의 광촉매 담체(40)와, 산화제로 오존을 사용하여 생성된 OH라디칼을 이용 오염물질을 산화 분해시키는 고도산화반응을 이용하는 것으로 고도산화반응이 진행되는 고도산화반응장치(50)는 유입구(52)와 유출구(53)가 있는 스텐레스 스틸 또는 티타늄 재질의 단면 형상이 사각 또는 원형인 관 형태의 하우징(51)에 자외선램프(55)를 고정하는 고정부가 구비된다. 상기 자외선램프(55)에는 전력선이 전기를 공급을 위해 외부 파워시스템(100)과 기밀을 유지하며 연결된다. 상기 자외선램프(54) 주위에 충전된 코일스프링 형상의 담체(40)를 비우지 않고 교환할 수 있도록 상기 자외선램프(55)는 석영관(54)의 내부에 삽입되어 수용된다. 상기 석영관(54)에는 자외선램프(55)를 직접 물에 의해 냉각을 위해 측면 부에 물이 자유로이 통과하는 1개 이상의 구멍이 구비된다. 상기 하우징(51)과 석영관(54) 사이의 공간에는 코일스프링 형상의 광촉매 담체(40)가 충전된다.Advanced oxidation reaction water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention is a xenon lamp or a xenon gas-filled ultraviolet lamp 40 and the ultraviolet lamp power system for driving the ultraviolet lamp in the form of a pulse to emit ultraviolet light in all wavelength ranges (100), a photocatalyst carrier 40 of a coil spring shape in which a photocatalyst mainly composed of titanium dioxide is exposed to the surface, and an advanced oxidation reaction for oxidatively decomposing contaminants using OH radicals generated using ozone as an oxidant. The advanced oxidation reaction device 50 in which the advanced oxidation reaction proceeds by using an ultraviolet lamp in a tubular housing 51 having a square or circular cross-sectional shape made of stainless steel or titanium having an inlet 52 and an outlet 53 is used. The fixing part which fixes 55 is provided. The ultraviolet ray lamp 55 is connected to the power line while keeping airtight with the external power system 100 for supplying electricity. The ultraviolet lamp 55 is inserted into the quartz tube 54 so as to be replaced without emptying the coil spring carrier 40 filled around the ultraviolet lamp 54. The quartz tube 54 is provided with one or more holes through which water freely passes in the side portion for cooling the ultraviolet lamp 55 by water directly. The space between the housing 51 and the quartz tube 54 is filled with a photocatalyst carrier 40 having a coil spring shape.

고도산화반응은 1)오존이 수중으로 용해되는 단계와, 2)오존이 254nm 파장의 빛을 흡수하여 OH라디칼을 생성하여 오염물질과 반응하는 단계와, 3)오존이 자외선과 광촉매 반응에 의해 분해되어 OH라디칼을 생성하여 오염물질과 반응하는 단계와, 4)자외선과 광촉매가 반응하여 물을 분해하여 OH라디칼을 생성하여 오염물질과 반응하는 4단계의 반응으로 구분하여 설명할 수 있다. The advanced oxidation reaction involves 1) dissolving ozone in water, 2) ozone absorbing light with a wavelength of 254 nm, generating OH radicals and reacting with contaminants, and 3) decomposing ozone by ultraviolet and photocatalytic reactions. To generate OH radicals and react with contaminants; and 4) ultraviolet and photocatalysts react to decompose water to produce OH radicals to produce OH radicals.

상기의 2), 3), 4)단계 반응에 필요한 자외선은 254nm 파장을 선택적으로 방사하는 저압 및 고압 수은 자외선램프의 사용이 가능하지만, 본 발명은 3단계 및 4단계 광촉매반응에 있어서는 고출력의 자외선을 펄스 형태로 방출할 수 있는 제논 또는 크세논 방전램프나 중압 수은램프를 이용한 것을 특징으로 한다. 왜냐하면, 기존의 저압 수은램프는 방사되는 파장이 짧은 254nm 자와선은 수중 침투력이 수 mm에 불과하여 램프 가까운 영역만 반응에 참여할 수 있음으로 투과력을 크게 하기 위해 고출력 램프를 사용해야 하거나, 자외선램프 배치를 촘촘하게 많이 사용해야하는 단점이 있다. 또한, 중압 수은자외선램프는 발열량이 높아 램프 표면온도가 800℃ 이상이고, 램프 수명이 2000시간 정도에 불과하여 자주 교체해야 하는 번거로움이 있다. Although the UV light required for the above 2), 3) and 4) reactions can be used a low pressure and high pressure mercury UV lamp that selectively emits a wavelength of 254 nm, the present invention is a high power ultraviolet light in the three- and four-stage photocatalytic reaction. It is characterized by using a xenon or xenon discharge lamp or a medium pressure mercury lamp that can emit in the form of a pulse. Because conventional low pressure mercury lamps have a short wavelength of 254nm gyro rays that only penetrate the water in a few millimeters and can take part in the reaction near the lamp. There is a drawback to using a lot of densely. In addition, the medium pressure mercury ultraviolet lamp has a high heat generation, the lamp surface temperature is 800 ℃ or more, the lamp life is only about 2000 hours, there is a need to replace frequently.

전파장 영역의 자외선을 방출하는 제논 또는 크세논 가스가 충전된 방전 램프는 자외선부터 가시광까지 전파장 영역 빛을 방출하는 특징과 방전램프에 인가되는 전압 특성에 따라 방출되는 파장 특성이 달라지는 것으로 알려져 있으며, 본 발명에서는 상기의 방전램프에서 방출되는 200~400nm이 자외선을 고도산화공정 수처리 장치로 사용하고자 하였다.Discharge lamps filled with xenon or xenon gas, which emit ultraviolet light in the full-wave region, are known to emit wavelength characteristics depending on the characteristics of the full-wavelength region from ultraviolet to visible light and voltage characteristics applied to the discharge lamp. In the present invention, 200 ~ 400nm emitted from the discharge lamp was to use the ultraviolet light as a high oxidation process water treatment apparatus.

또한 상기의 제논 또는 크세논 가스가 충전된 방전램프 구동시키는데 필요한 전원을 공급하는 파워서플라이(Power Supply)에서 방전램프를 구동하는 전원을 순간적으로 점등 및 소등시키는 펄스 형태로 구동할 경우 기존 저압 수은 자외선램프가 수백 와트(Watt)방출하는 것에 비해 자외선램프의 출력을 수백만 와트까지 방출할 수 있으며, 점등하는 간격을 ㎲까지 임의로 조절할 수 있다.In addition, when driving in the form of a pulse to temporarily turn on and off the power supply for driving the discharge lamp in the power supply (Power Supply) that supplies the power required to drive the discharge lamp filled with xenon or xenon gas existing low pressure mercury ultraviolet lamp Compared to emitting hundreds of watts, the output of the ultraviolet lamp can emit up to millions of watts, and the interval between the lights can be arbitrarily adjusted to ㎲.

본 발명의 고도산화반응 오염수처리 장치는 주로 관형 고도산화반응장치(50) 내부의 자외선램프(55) 주위를 오염수가 흐르면서 진행되고, 자외선이 조사되는 반응지역을 펄프 형태로 조사된 후 자외선이 조사되는 지역을 오염수가 지나치기 전에 반복적으로 조사되어도 강력한 산화력을 가진 OH라디칼은 도 4에 표시한 것과 같이 산화력이 강하다고 알려진 오존보다도 반응속도가 매우 빠르기 때문에 연속적으로 자외선 조사하지 않더라도 오염물질을 분해할 수 있다. 또한 오히려 연속적인 자외선 조사로 인해 생성된 OH라디칼이 오염물질과 접촉하지 못하고 소멸되어 오존만 소모될 수 있기 때문에 본 발명은 오염물질과 오존이 혼합 또는 전달될 수 있는 시간 동안 조사를 멈추고, 오히려 그 에너지를 강하게 배가시켜 펄스로 자외선을 조사하여 수중 투과력을 향상시켜 고도산화반응 영역 확대한 것을 특징으로 한다.The advanced oxidation reaction contaminated water treatment apparatus of the present invention mainly proceeds while the polluted water flows around the ultraviolet lamp 55 inside the tubular advanced oxidation reaction apparatus 50, and irradiates the reaction region where the ultraviolet rays are irradiated in the form of pulp, followed by ultraviolet irradiation. OH radical, which has strong oxidizing power even if it is irradiated repeatedly before the polluted water passes, has a faster reaction rate than ozone which is known to be strong oxidizing power as shown in FIG. Can be. In addition, since the OH radicals generated by the continuous ultraviolet irradiation may disappear without contact with the pollutants and only ozone may be consumed, the present invention stops the irradiation for a time when the pollutants and ozone may be mixed or transferred, rather, Strongly doubles the energy to irradiate the ultraviolet rays with pulses to improve the permeability in the water, characterized in that the expansion of the highly oxidized reaction zone.

또한 고도산화반응이 주로 원통형의 관 중앙에 설치된 자외선램프 주위를 산화제와 오염물질이 흘러가면서 진행되는 형태이기 때문에 기존의 고도산화반응과 같이 자외선램프가 연속적으로 점등되는 경우 자외선이 조사되는 지점의 산화제는 OH라디칼로 전환되어 오염물질을 분해하는데 소진되고, 새로운 산화제와 오염물질이 공급되어 대체되기 전까지 자외선이 조사되어도 OH라디칼 생성을 할 수 없게 된다. In addition, since the oxidizing agent and pollutants flow around the UV lamp installed in the center of the cylindrical tube, the advanced oxidation reaction occurs mainly when the UV lamp is continuously lit like the existing high oxidation reaction. Is converted to OH radicals and is used to decompose contaminants. Even when ultraviolet rays are irradiated until new oxidants and contaminants are supplied and replaced, OH radicals cannot be produced.

또한 새로운 오염물질이나 산화제가 자외선이 조사된 지점에 없는 경우 OH라디칼이 생성되지 않으며, 오염물질은 자외선에 의해 분해되지 않기 때문에 결국 산화제는 사용되지 못하고 버려지기 때문에 산화제와 에너지 소모를 증가시킬 수 있다.In addition, OH radicals are not produced when new pollutants or oxidants are not present at the point where ultraviolet rays are irradiated, and because oxidants are not decomposed by ultraviolet rays, oxidants are not used and eventually discarded, which can increase oxidant and energy consumption. .

제논램프 또는 중압 수은 램프와 같이 전파장 자외선을 고출력으로 방출하는 자외선램프와 오존 또는 과산화수소를 이용하여 고도산화반응을 수행할지라도 오염물질이 포함된 수중으로 조사된 전파장 영역의 자외선(UV-A, B, C) 중 단파장 자외선(UV-C)이 도달하는 지역, 즉 자외선램프에서 가까운 지역의 오존 또는 과산화수소와 반응하여 OH라디칼을 생성하여 오염물질을 분해하고, 장파장 자외선(UV-A,B)은 상대적으로 수중 투과력이 우수하여 램프에서 먼 거리까지 도달할 수 있지만 산화제와 반응하여 OH라디칼을 생성할 없어 활용할 수 없었기 때문에 고도산화반응의 효율을 행상시키는 데는 한계가 있다. 따라서, 본 발명은 제논램프 또는 중압 수은 램프와 같이 전파장 자외선을 고출력으로 방출하는 자외선램프와 함께 광촉매를 이용한 고도산화반응 오염수 처리 방법을 채택함으로써 오염물질이 포함된 처리수 수중으로 조사된 전파장 영역의 자외선(UV-A, B, C) 중 단파장 자외선(UV-C)은 자외선램프에서 가까운 지역의 오존 또는 과산화수소를 분해하여 OH라디칼을 생성하여 오염물질을 분해에 관여하고, 장파장 자외선(UV-A,B)은 상대적으로 수중 투과도가 우수하여 비교적 램프에서 원거리까지 도달할 수 있어도 기존 고도산화반응에서는 OH라디칼을 생성할 수 없었지만, 광촉매에 조사되어 광촉매 표면에서 발생된 전공(electron hole)에 의해 OH라디칼이 생성되어 오염물질을 분해할 수 있게 되어 고도산화반응영역을 기존의 고도산화반응 보다 획기적으로 증대할 수 있다.(도 2 참조) Ultraviolet rays (UV-A) irradiated with water containing pollutants even when advanced oxidation reactions are carried out using ultraviolet lamps that emit high-frequency ultraviolet rays such as xenon lamps or medium pressure mercury lamps at high power, and ozone or hydrogen peroxide. , B, C) reacts with ozone or hydrogen peroxide in the area where short-wave ultraviolet (UV-C) reaches, ie, near the UV lamp, to generate OH radicals to decompose pollutants, and long-wave ultraviolet (UV-A, B) ) Can reach a long distance from the lamp because of its relatively good permeability in water, but there is a limit to improve the efficiency of the advanced oxidation reaction because it cannot be utilized because it cannot generate OH radicals by reacting with an oxidant. Accordingly, the present invention adopts a method for treating highly oxidized reaction contaminated water using a photocatalyst together with an ultraviolet lamp that emits high-frequency ultraviolet rays at high power, such as a xenon lamp or a medium pressure mercury lamp, to radiate irradiated into the treated water containing contaminants. Short-wave ultraviolet (UV-C) of the long-range ultraviolet rays (UV-A, B, C) is responsible for decomposing pollutants by decomposing ozone or hydrogen peroxide near the ultraviolet lamp to generate OH radicals. Although UV-A, B) has relatively good permeability in water, even though it can reach far from the lamp, it is not possible to generate OH radicals in the existing high oxidation reaction, but it is an electron hole generated on the surface of the photocatalyst by irradiation with the photocatalyst. OH radicals can be produced to decompose contaminants, greatly increasing the advanced oxidation reaction zone than the existing advanced oxidation reactions. May be (see Figure 2)

또한 제논 또는 크세논 방전램프를 펄스 형태로 구동시킴으로 자외선 순간 출력을 수만 배까지 증대하여 조사할 수 있어 자외선 출력 증대에 따른 수중 투과력 증대로 기존 고도산화반응장치 직경 보다 월등히 크게 할 수 있게 되어 대용량의 고도산화반응장치를 적은 수의 자외선램프를 사용하여 구성할 수 있게 되어 램프 수가 많아 복잡하고 관리가 어려운 문제점을 해소할 수 있게 되었다. In addition, by driving the xenon or xenon discharge lamp in the form of pulse, the instantaneous output of UV light can be increased up to tens of thousands of times. The oxidation reaction apparatus can be configured using a small number of ultraviolet lamps to solve the problem of complicated and difficult management due to the large number of lamps.

그러나 중압 수은램프를 사용하는 경우 램프 표면온도가 매우 높고, 수명이 짧고, 연속적으로 조사되는 특성상 출력을 수십KW 밖에 낼 수 없는 단점이 있어 상용화에 문제점이 있으나, 본 발명은 처리수가 램프의 표면에 접촉되어 램프를 냉각시키도록 구성된 것을 특징으로 한다. 이를 위하여 램프를 둘러싸는 석영관에 처리수가 유통할 수 있는 유통홀이 형성된 것을 특징으로 한다.However, when using a medium pressure mercury lamp, the lamp surface temperature is very high, the lifespan is short, and there is a problem in commercialization because the output can only produce several tens of kilowatts, the present invention has a problem in the commercialization of the lamp surface, And to cool the lamp in contact. To this end, a distribution hole through which the treated water can be distributed is formed in the quartz tube surrounding the lamp.

하천수와 같은 지표수를 정화하여 상수도를 만드는 정수장의 경우 대부분 1,000~2,500mm의 관으로 공급되는 대용량의 시설로서 기존의 고도산화반응 기술로서는 적용이 어려웠으나, 본 발명의 제논 또는 크세논 방전램프를 펄스로 구동시키는 시스템과 광촉매를 활용한 고도산화반응장치는 대용량의 수처리 장치에 활용이 가능하다. In case of water purification plant that purifies surface water such as river water, it is mostly a large-capacity facility that is supplied as a pipe of 1,000 ~ 2,500mm, and it is difficult to apply by the existing advanced oxidation technology, but the xenon or xenon discharge lamp of the present invention is pulsed. The advanced oxidation reaction apparatus using a driving system and a photocatalyst can be used for a large capacity water treatment apparatus.

제논 또는 크세논 가스가 충전된 방전램프를 본 발명의 펄스 자외선램프(55)로 고도산화반응장치(50)에 이용하는 경우 오염물질이 고도산화응장치(50)를 통과하는 동안 고출력의 자외선을 원하는 빈도만큼 조사할 수 있고, 장파장 자외선을 활용할 수 있는 광촉매를 도입하여 고도산화반응 영역을 획기적으로 증대하여 고도산화반응 효율을 극대화가 가능하고, 펄스 자외선램프 점등하는 간격을 ㎲까지 임의로 조절할 수 있어 필요한 만큼 조사시킬 수 있기 때문에 불필요한 자외선 조사를 방지하여 에너지 절감과 오존 또는 과산화수소 등의 산화제 투입량을 절감하는 효과로 고도산화반응 수처리 장치 규모와 설치비 및 운전비용을 획기적으로 줄일 수 있는 고도산화공정 수처리 시스템을 제공한다.When a discharge lamp filled with xenon or xenon gas is used in the advanced oxidation reaction device 50 with the pulsed ultraviolet lamp 55 of the present invention, a desired frequency of high power ultraviolet rays while contaminants pass through the advanced oxidation device 50 is desired. It can be irradiated as much as possible, and by introducing a photocatalyst that can utilize long wavelength ultraviolet rays, it is possible to maximize the efficiency of advanced oxidation reaction by dramatically increasing the range of advanced oxidation reaction, and to arbitrarily adjust the interval to turn on the pulse UV lamp as needed. Since it can be irradiated, it prevents unnecessary UV irradiation and saves energy and the amount of oxidant such as ozone or hydrogen peroxide. It provides advanced oxidation process water treatment system that can drastically reduce the size, installation cost and operation cost of advanced oxidation reaction water treatment device. do.

기존 고도산화반응을 이용한 오염수 처리시스템의 경우에는 산화물을 분해하여 OH라디칼 생성에 관여하는 단파장 자외선(UV-C)의 수중 투과력이 낮아 반응 영역 제한으로 다수개의 자외선램프를 사용해야 하므로 고도산화반응장치(50)의 크기가 커지는 문제점과, 수중 투과력을 증대시키기 위해 고출력 자외선램프를 사용하는 경우에는 고열 발생과 에너지 소모 증대로 인한 운전 및 관리상 어려움이 있고, 단파장 자외선이 미치지 못하는 지역의 산화제는 미반응 상태로 고도산화반응장치를 빠져나가게 되어 산화제의 사용 효율이 떨어지고, 고도산화반응장치에서 필요 이상으로 연속적으로 자외선을 조사함으로서 산화제인 오존이나, 과산화수소가 생성한 OH라디칼이 오염물질과 산화반응에 사용되지 못하고 폐기되거나, 지속적인 자외선을 조사는 관계로 에너지 소모가 크고 램프의 수명이 짧다는 문제점이 있다.In the case of the contaminated water treatment system using the existing high oxidation reaction, the high oxidation oxidation device has to use a plurality of ultraviolet lamps due to the limited reaction range because the short-wave ultraviolet (UV-C) which is involved in OH radical generation by decomposing oxide is low. In case of using a high power ultraviolet lamp to increase the underwater penetration, there is a difficulty in operation and management due to high heat generation and increased energy consumption. The oxidant use efficiency decreases as it exits the advanced oxidation reactor in the reaction state, and by irradiating ultraviolet rays continuously more than necessary in the advanced oxidation reactor, the oxidizing agent ozone or OH radical generated by hydrogen peroxide reacts with the pollutant and the oxidation reaction. Tubes that are not used, discarded, or are irradiated Energy consumption is a big problem is, this is shorter lamp life.

본 발명은 펄스 자외선램프를 이용한 고도산화반응에 있어서는 전파장 영역의 자외선램프와 광촉매를 사용하여 단파장 자외선(UV-C)과 산화제에 의한 OH라디칼 생성 반응과 산화제 + 장파장 자외선(UV-A,B)+ 광촉매에 의한 OH라디칼 생성반응을 진행함과 연속 조사방식 주로 수은 가스가 충전된 자외선램프 대신에 제논 또는 크세논 가스가 충전된 방전램프를 펄프 형태로 조사하여 순간 출력을 기존 연속형 자외선램프 출력에 비해 수백만 배까지 낼 수 있기 때문에 자외선의 수중 투과력의 증대는 물론 기존에 사용되지 못하고 버려졌던 장파장 자외선을 활용함으로 고도산화반응 영역의 비약적인 증대가 가능하여 관경 2,000mm가 되는 상수도 정수장에서도 적용이 가능할 정도로 처리량 및 증대가 가능하다.In the present invention, in the highly oxidized reaction using pulsed ultraviolet lamp, OH radical generation reaction by short wavelength ultraviolet light (UV-C) and oxidizing agent using ultraviolet lamp and photocatalyst in the full-wavelength region and oxidizing agent + long wavelength ultraviolet light (UV-A, B) ) + OH radical generation reaction by photocatalyst and continuous irradiation method Instead of UV lamp filled with mercury gas, discharge lamp filled with xenon or xenon gas in the form of pulp is used to output instantaneous continuous UV lamp. It can be up to millions of times compared to the increase in the water permeability of ultraviolet rays, as well as the use of long-wave ultraviolet rays, which have not been used previously, can dramatically increase the area of high oxidation reaction, so that it can be applied to water purification plants with a diameter of 2,000mm. Throughput and increase are possible to a degree.

또한 고출력 자외선의 점등 및 소등되는 주기를 ㎲~s 까지 조절이 가능하여 관형 반응기의 내부에 설치된 자외선램프를 오염수 통과하는 동안 몇 회 자외선을 조사할 것인가에 대한 주기 및 자외선 강도를 조절 가능함으로 자외선 및 산화제의 사용효율을 증대로 OH라디칼 생성량을 극대화할 수 있어 대용량의 수처리를 가능하게 할 수 있으며, 펄스 자외선램프의 수명은 점등시간에 반비례하기 때문에 점등 주기 및 시간을 조절할 수 있기 때문에 수명을 연장할 수 있다.In addition, it is possible to control the cycle of turning on and off the high power ultraviolet ray to ㎲ ~ s, and it is possible to control the cycle and the intensity of ultraviolet rays for how many times the ultraviolet rays are irradiated while passing through the ultraviolet lamp installed inside the tubular reactor. And OH radicals can be maximized by increasing the use efficiency of oxidants, enabling large-capacity water treatment, and the life span of pulsed UV lamps is inversely proportional to the lighting time. can do.

본 발명에서는 자외선이 조사되는 지역 내에서 산화제가 OH라디칼을 생성하여 오염물질과 반응을 하면 새로운 산화제와 오염물질 이동하여 자외선이 조사지역에서 반응을 할 수 있기 때문에 자외선의 조사 주기는 자외선 조사지역 내를 오염수가 통과되는 시간 동안 몇 회 조사할 것인가를 결정하여 분해반응을 진행해도 문제가 없고 오히려 자외선램프의 수명과 소모전력을 감소할 수 있다는 장점과 자외선램프의 출력을 순간적으로 높게 조사할 수 있어 수중 투과력 증가로 반응지역을 확대할 수 있는 장점이 있다.In the present invention, when the oxidant generates OH radicals and reacts with contaminants in the area irradiated with ultraviolet rays, new oxidants and contaminants move and the ultraviolet rays can react in the irradiation area. Determining how many times the polluted water is irradiated during the passage of the polluted water, there is no problem even if the decomposition reaction proceeds. On the contrary, the life and power consumption of the UV lamp can be reduced. There is an advantage that can increase the reaction zone by increasing the permeability in water.

예를 들어 관 형태의 고도산화반응장치의 경우 오염수가 펄스 자외선램프에서 조사되는 영역을 흘러가는 동안 자외선램프가 초당 5회 점등된다면 관형 반응장치 내부에서는 초당 5회의 OH라디칼 생성반응을 하여 오염물질을 분해할 수 있다. For example, in the case of tubular advanced oxidation reactors, if the UV lamp is lit five times per second while the contaminated water flows through the area irradiated by the pulsed UV lamp, the inside of the tubular reactor performs OH radical generation reaction five times per second to generate pollutants. Can be disassembled.

본 발명에서는 전파장 영역의 자외선 파장를 방출하면서 자외선 방출 시간을 임으로 조절 가능하고, 자외선 파장 특성이 비슷한 중압 수은램프에 비해 발열량이 적으면서 순간적으로 고출력의 자외선을 조사할 수 있는 펄스 자외선램프를 사용하여 수중 투과력이 약한 단파장 자외선(UV-C) + 오존 + 광촉매에 의한 고도산화반응과 장파장 자외선(UV-A, B) + 오존 + 광촉매에 의한 고도산화반응을 동시에 진행하여 고도산화반응영역을 획기적으로 증대할 수 있으며, 자외선램프의 점등 시간을 연속적이 아닌 점등 소등을 주기적으로 반복하는 펄스 형태로 인가하여 소모전력을 절감시킬 수 있으며, 기존 고도산화반응장치 보다 적은 수의 자외선램프로 제작이 가능하여 고도산화공정 수처리 장치 규모를 축소할 수 있으며, 유지관리가 쉽고 설치비용 및 운전비용을 절감할 수 있는 특징이 있다. In the present invention, by using a pulsed ultraviolet lamp that can be irradiated with ultraviolet radiation of the full-wavelength field at any time, and can be irradiated with a high output of instantaneous light while generating a small amount of heat compared to a medium-pressure mercury lamp having similar ultraviolet wavelength characteristics Advanced oxidation reaction by short wavelength ultraviolet (UV-C) + ozone + photocatalyst with weak permeability in water and advanced oxidation reaction by long wavelength ultraviolet (UV-A, B) + ozone + photocatalyst It is possible to increase the power consumption by applying the lighting time of the UV lamp in the form of a pulse that turns on / off periodically, not continuously, and it can be manufactured with fewer UV lamps than the existing advanced oxidation reactor. It can reduce the scale of advanced oxidation process water treatment device, and it is easy to maintain and install. There is a characteristic to save the dragon.

본 발명에서는 오존발생장치에서 발생시킨 오존을 오염수와 함께 용해시켜 고도산화반응장치(50)에 투입되면, 충분한 량의 자외선에 의한 OH라디칼 생성반응과 광촉매 반응에 의한 OH라디칼 생성반응이 동시에 진행되어 오염물질 분해속도가 빨라지고, 또한 고도산화반응장치(50)의 압력을 높게 하면 수중으로 용해되는 오존량을 획기적으로 증대됨과 동시에 자외선의 조사량 또한 증대로 생성되는 OH라디칼의 생성량 도한 증대할 수 있기 때문에 많은 량의 오염물질도 처리할 수 있으며, 상기의 고도산화반응장치(50)를 병렬 또는 직렬로 연결하여 사용이 가능하여 대용량의 고도산화공정 수처리 시스템의 제작이 가능하다. In the present invention, when the ozone generated in the ozone generator is dissolved together with the contaminated water and introduced into the advanced oxidation reactor 50, the OH radical generation reaction by a sufficient amount of ultraviolet rays and the OH radical generation reaction by the photocatalytic reaction proceed simultaneously. Therefore, since the decomposition rate of pollutants is increased, and the pressure of the advanced oxidation reaction apparatus 50 is increased, the amount of ozone dissolved in water can be greatly increased, and the amount of OH radicals generated by increasing the amount of ultraviolet rays can also be increased. A large amount of contaminants can also be treated, and the advanced oxidation reaction apparatus 50 can be used in parallel or in series, so that a large-scale advanced oxidation process water treatment system can be manufactured.

본 발명은 고도산화반응장치(50)의 OH라디칼 생성량 증대로 인한 오염물질 처리속도가 증가는 고가의 오존발생장치 용량을 줄이고, 오염수 처리 장치의 설치비용 및 운전비용이 절감되고, 오염수 처리장치를 콤팩트하게 할 수 있어, 도심 건축물, 공장, 아파트, 공공시설 등 오염수처리시설 확장에 필요한 장소 확보가 어려운 지역이나, 냄새 및 미관 문제로 기존의 생물학적 처리방법을 사용할 수 없는 장소의 중수도처리 시스템과, 환경오염과 생활수준 향상으로 세제, 농약, 독성물질 등의 난분해성 물질 유입량이 증가하는 정수장, 골프장, 매립지 침출수 등의 오염수를 효과적으로 처리할 수 있게 된다. According to the present invention, an increase in the treatment rate of pollutants due to an increase in the amount of OH radicals generated by the advanced oxidation reactor 50 reduces the capacity of an expensive ozone generator, reduces the installation cost and operation cost of the pollutant treatment device, and treats the polluted water. The system can be compact, so that it is difficult to secure a place for expansion of polluted water treatment facilities, such as urban buildings, factories, apartments, and public facilities, or the water treatment system in places where existing biological treatment methods cannot be used due to odors and aesthetic problems. In addition, it is possible to effectively treat contaminated water such as water purification plant, golf course, landfill leachate, etc., where the inflow of hardly decomposable substances such as detergents, pesticides, and toxic substances increases due to environmental pollution and improved living standards.

본 발명에서 고도산화반응장치(50)에 충전되는 광촉매가 코팅되는 코일스프링 형상의 광촉매 담체(40)는 와이어(51)의 지름은 0.1 ~ 5mm 이고, 재질은 스테인리스스틸, 티타늄, 알루미늄 등의 금속소재이고, 코일스프링 담체(40) 지름은 5~70mm 으로 하고, 코일스프링 모양을 장구형으로 하고, 상기 코일스프링의 피치가 와이어(41)의 지름보다 작게 하고, 스프링의 시작 지점 및 끝 부분의 피치가 인접하는 피치에 근접하게 가공함으로써, 코일스프링 담체(40)가 고압 고도산화반응장치(50)에 충전시 서로 겹치지 않도록 하여 충전밀도를 높힐 수 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 광촉매 담체는 와이어 표면(43)을 금강사 등으로 샌딩처리 하거나, 산 등의 약품에 의해 부식시켜 와이어 표면(43)을 거칠게 처리하여 티타늄 알콕사이드를 용매에 희석하여 코팅하여 800℃ 이하의 온도로 열처리하여 광촉매(42)를 와이어표면(43)에 견고히 부착시켜 광촉매(42)의 부착력을 향상시키고, 코팅된 광촉매의 표면적을 크게 할 수 있다. In the present invention, the coil spring-shaped photocatalyst carrier 40 coated with the photocatalyst filled in the advanced oxidation reactor 50 has a diameter of the wire 51 of 0.1 to 5 mm, and the material is made of metal such as stainless steel, titanium, aluminum, or the like. It is made of a material, the diameter of the coil spring carrier 40 is 5 ~ 70mm, the shape of the coil spring is elongated, the pitch of the coil spring is smaller than the diameter of the wire 41, the start point and the end of the spring By processing the pitch close to the adjacent pitch, it is characterized in that the coil spring carrier 40 can increase the packing density so as not to overlap each other when filling the high-pressure advanced oxidation reactor (50). In addition, the photocatalyst carrier is subjected to sanding of the wire surface 43 with gold steel or the like, or to corrode with a chemical such as acid to roughen the wire surface 43 to coat the titanium alkoxide by diluting it in a solvent to a temperature of 800 ° C. or less. The photocatalyst 42 may be firmly attached to the wire surface 43 by heat treatment to improve the adhesion of the photocatalyst 42 and increase the surface area of the coated photocatalyst.

상기의 광촉매가 표면에 형성된 코일스프링 형상의 광촉매 담체(40)는 코일스프링의 와이어(41)와 와이어(41) 사이 공간, 즉, 피치 사이의 공간과 코일스프링 담체(40) 간의 사이의 공간으로 자외선 조사가 원활하게 되어, 오염수가 쉽게 통과할 수 있어 압력손실을 줄일 수 있고, 다공판에 광촉매를 코팅하여 사용하는 경우보다 월등히 넓은 표면적과 압력손실이 현저하게 작아 오염수를 처리함에 있어서 분해반응 효율이 높고, 처리용량을 크게 할 수 있는 장점이 있다. The coil spring-shaped photocatalyst carrier 40 having the photocatalyst formed on its surface is a space between the wire spring 41 and the wire 41 of the coil spring, that is, a space between the pitch and the coil spring carrier 40. Ultraviolet ray irradiation facilitates contaminant water to pass through, reducing pressure loss, and significantly larger surface area and pressure loss than the case of coating photocatalyst on porous plate. There is an advantage that the efficiency is high, and the processing capacity can be increased.

또한 상기의 코일스프링 형상의 광촉매 담체(40)를 고도산화반응장치(50)에 충전시에, 상기의 광촉매 담체(40)의 탄성을 이용하여 압축하여 충전함으로써, 코일스프링의 장력에 의해 코일스프링 광촉매 담체(40) 상호간에 견고히 고정함으로 물의 흐름에도 움직이지 않도록 고정되어 석영관(54) 파손 문제를 해결할 수 있다. In addition, when the coil spring-shaped photocatalyst carrier 40 is charged into the advanced oxidation reaction apparatus 50, the coil spring is compressed and filled by using the elasticity of the photocatalyst carrier 40 to thereby coil the coil spring by tension of the coil spring. The photocatalyst carriers 40 are firmly fixed to each other to be fixed so as not to move in the flow of water, thereby solving the problem of breakage of the quartz tube 54.

이러한 관점에서, 고도산화반응장치(50)에 사용되는 자외선램프(55)가 자외선부터 가시광선 영역까지 다양한 파장대의 빛을 발산하는 펄스 자외선램프(55)를 사용하게 되면, 석영관(54) 가까운 곳에서는 UV-C(254nm) 파장대 자외선에 의한 광산화분해반응에 의한 OH라디칼을 생성시키는 반응과, 석영관(54)에 비교적 먼 거리에 위치한 코일스프링 담체(40)는 UV-C 보다 장파장으로 수중 침투력이 상대적으로 우수하여 비교적 멀리 도달할 수 있는 UV-A와 B(280~400nm) 파장대 자외선에 의한 고도산화반응으로 오존을 분해하여 OH라디칼을 생성시켜 오염물질을 분해하는데 활용할 수 있다.In this regard, when the ultraviolet lamp 55 used in the advanced oxidation reaction device 50 uses a pulsed ultraviolet lamp 55 that emits light in various wavelength ranges from the ultraviolet to the visible ray region, the quartz tube 54 is close. At this point, the reaction to generate OH radicals by photocatalytic reaction by UV-C (254 nm) wavelength band and the coil spring carrier 40 located relatively far from the quartz tube 54 is longer than UV-C. It can be used to decompose pollutants by generating OH radicals by decomposing ozone by high oxidation reaction by UV-A and B (280 ~ 400nm) wavelength ultraviolet rays which can reach relatively far with relatively good penetration.

본 발명은 산화제로서 오존 또는 과산화수소를 사용하고, 제논 또는 크세논 방전램프를 고출력의 펄스 형태로 조사하는 자외선램프(40)와 광촉매를 적용한 고도산화반응 기술을 이용한 수처리 장치이다. 처리수(오염수)를 저장하는 처리수 저장조(10)에 연결된 처리수 공급관을 통하여 가압펌프(20)에 의해 고도산화반응장치로 원하는 압력으로 공급하고, 상기 가압펌프(20)의 전단 또는 후단으로 오존공급라인을 통하여 오존발생장치에서 생산된 오존이 공급되어 오염수에 오존이 용해된 반응물을 고도산화반응장치(50)로 공급되고, 과산화수소수를 산화제로 투입하는 경우에는 가압펌프(20) 전단부로 정량펌프에 의해 투입이 가능하다.The present invention is a water treatment apparatus using an ozone or hydrogen peroxide as an oxidizing agent, using an ultraviolet lamp 40 for irradiating a xenon or xenon discharge lamp in the form of a pulse of high power and an advanced oxidation reaction technique using a photocatalyst. It is supplied at a desired pressure to the advanced oxidation reactor by the pressure pump 20 through the treatment water supply pipe connected to the treatment water storage tank 10 storing the treatment water (contaminated water), and the front end or the rear end of the pressure pump 20 When the ozone produced by the ozone generator is supplied through the ozone supply line, the reactant in which ozone is dissolved in the contaminated water is supplied to the advanced oxidation reactor (50), and when the hydrogen peroxide water is introduced into the oxidant, the pressure pump (20). It can be input by metering pump to the front part.

상기의 고도산화반응장치(50)는 단면이 원형 또는 사각형인 관형 하우징(51)에 유입구(52)와 유출구(53)가 있고, 상기의 고도산화반응장치(50) 내부 공간에는 자외선램프(55)를 중심으로 코일스프링 담체(40)가 충전되나, 자외선램프(55)의 원활한 교체를 위해 자외선램프(55)를 석영관 내부에 삽입하여 사용하는 것이 바람직하다.The advanced oxidation reactor 50 has an inlet 52 and an outlet 53 in a tubular housing 51 having a circular or rectangular cross section, and an ultraviolet lamp 55 in the interior space of the advanced oxidation reactor 50. The coil spring carrier 40 is filled with the center, but it is preferable to insert the ultraviolet lamp 55 into the quartz tube for smooth replacement of the ultraviolet lamp 55.

상기 고도산화반응장치(50)에 자외선램프(55)가 삽입되는 석영관(54)을 사용하는 경우 고출력 자외선램프(55)가 사용도중 수중에서 원활하게 냉각될 수 있도록 석영관(54) 측면에 한개 이상의 구멍을 뚫어 물이 자유로이 유출입하여 자외선램프(55)가 물로 직접 냉각할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In the case of using the quartz tube 54 into which the ultraviolet lamp 55 is inserted into the advanced oxidation reaction device 50, the high power ultraviolet lamp 55 is disposed on the side of the quartz tube 54 so as to be smoothly cooled in the water during use. It is preferable to drill one or more holes so that the water can freely flow in and out so that the UV lamp 55 can be cooled directly with water.

상기 자외선램프(55)에 공급되는 전력선은 절연성이 우수한 수지로 피복되어 있어 고도산화반응장치(50)에 측면 또는 상 하부에 자외선의 조사에 노화되지 않는 불소수지 계통의 오링을 사용하여 기밀을 유지할 수 있도록 하여 외부 펄스 제네레타로 연결된다.The power line supplied to the UV lamp 55 is coated with a resin having excellent insulation, and maintains airtightness by using an O-ring of a fluorine resin system that is not aged by irradiation of ultraviolet rays on the side or upper portion of the advanced oxidation reactor 50. So that it is connected to an external pulse generator.

상기 자외선램프(55)가 고도산화반응장치(50) 내부에 한개 이상 설치되는 경우는 고도산화반응장치(50) 내부에 자외선램프(55)가 최대한 균등한 간격을 유지할 수 있도록 배치하여 자외선이 조사량이 균등하도록 하는 것이 바람직하다. When one or more ultraviolet lamps 55 are installed in the advanced oxidation reaction device 50, the ultraviolet rays 55 are disposed in the advanced oxidation reaction device 50 so as to maintain an evenly spaced interval as much as possible. It is preferable to make this equal.

상기 고도산화반응장치(50) 내부 공간에 충전된 코일스프링 형상의 광촉매 담체(40)는 코일스프링 형태로 피치 사이의 공간으로 자외선의 조사와 오염물질이 함유된 물이 쉽게 통과할 수 있어 압력손실이 적고, 또한, 코일스프링 담체(40)를 고도산화반응장치(50)에 충전시 상기의 코일스프링 담체(40)를 압축하여 충전하면, 충전된 코일스프링 담체(40)의 스프링 장력에 의해 견고히 고정되는 효과가 있어 물의 흐름 저항에 의해 충전된 코일스프링 담체(40)의 유동에 의해 석영관(54)을 파손시키는 위험성을 방지할 수 있는 탄성이 있는 금속재질의 코일형 스프링 형태로 형성되는 것이 바람직하다. Coil spring-shaped photocatalyst carrier 40 filled in the interior space of the advanced oxidation reaction device 50 is a coil spring form space between the pitch can be easily passed through the irradiation of ultraviolet radiation and water containing contaminants pressure loss In addition, when the coil spring carrier 40 is compressed and filled with the coil spring carrier 40 in the advanced oxidation reactor 50, it is firmly secured by the spring tension of the charged coil spring carrier 40. It is to be formed in the form of an elastic metal coil-like spring that can prevent the risk of damaging the quartz tube 54 by the flow of the coil spring carrier 40 filled by the flow resistance of the water has a fixed effect desirable.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 코일스프링 형상의 광촉매 담체(40)는 와이어(41) 직경이1 ~ 10mm 이고, 코일스프링 지름은 10~70mm 이고, 피치는 가공에 사용된 와이어(41) 지름보다 작아 코일스프링을 고도산화반응장치(50)에 충전시 코일스프링이 서로 끼워져 충진율을 떨어트리지 않도록 하고, 스프링의 크기와 탄성력에 따라 와이어의 직경을 조절하여 코일스프링이 서로 끼워지는 문제점을 방지할 수 있게 된다. Further, according to the present invention, the coil spring-shaped photocatalyst carrier 40 has a wire 41 diameter of 1 to 10 mm, a coil spring diameter of 10 to 70 mm, and a pitch that is greater than that of the wire 41 used for processing. When the coil spring is charged into the advanced oxidation reactor 50, the coil springs are inserted into each other so as not to drop the filling rate, and the diameter of the wires can be adjusted according to the size and elastic force of the spring to prevent the coil springs from being fitted together. Will be.

상기 고도산화반응장치(50) 내부에 자외선램프(54)를 내장하는 석영관(54)과 고도산화반응장치 하우징(51) 사이 공간에 충전되는 광촉매 담체(40)는 내부가 비어 있고 스프링 피치 사이 공간으로 자외선의 조사와 반응물이 압력손실 없이 유동할 수 있는 계란형의 코일스프링 형상이고, 고도산화반응장치(50) 내부에 충전시 코일스프링 장력을 이용하여 압축하여 충전하면 코일스프링 담체(40)가 유체의 흐림에 흔들리지 않고 고정되어 코일스프링 담체(40)간에 충돌에 의한 석영관(54)의 파손을 막을 수 있다. The photocatalyst carrier 40 filled in the space between the quartz tube 54 and the advanced oxidation reactor housing 51 having the ultraviolet lamp 54 inside the advanced oxidation reactor 50 is empty and has a spring pitch. It is an egg-shaped coil spring shape that can be irradiated with ultraviolet radiation and reactants flow into the space without pressure loss, and the coil spring carrier 40 is compressed by using the coil spring tension when the interior of the advanced oxidation reactor 50 is charged It is fixed without being shaken by the blur of the fluid, and can prevent the breakage of the quartz tube 54 due to the collision between the coil spring carrier 40.

본 발명에 따르면, 상기 코일스프링 형상의 광촉매 담체(40)는 고도산화반응장치(50) 내부에 입체적으로 고르게 충전할 수 있어, 압력손실은 적으면서 충전밀도를 높혀 많은 코일스프링 담체(40)를 충전함에 따른 표면적 증가와, 상기 코일스프링표면을 샌딩처리 또는 산 등의 약품에 의해 거칠게 처리된 외표면(43)에 광촉매 전구물질인 티타늄 알콕사이드류를 코팅 후 열처리하여 광촉매를 와이어 외표면(43)에 부착시 외표면(43)과 광촉매(42)간의 부착력 향상과, 거칠은 외표면(43)에 의한 표면적 증대효과로 용해된 오존과 오염수 중의 오염물질과 산화반응 빈도를 증대시켜 반응에 참여할 수 있는 기회를 제공함으로서 산화분해반응 효율을 증대시켜 오염수 분해반응 효율을 증가시킬 수 있게 된다. According to the present invention, the coil spring-shaped photocatalyst carrier 40 can be evenly charged in the three-dimensional oxidation reactor 50, the pressure loss is small while increasing the packing density to increase the number of coil spring carrier 40 The surface area of the wire is increased and the outer surface 43 of the coil spring surface is roughened by chemicals such as sanding or acid, followed by heat treatment after coating titanium alkoxides, which are photocatalyst precursors, to heat the photocatalyst to the wire outer surface 43. In this case, the adhesion between the outer surface 43 and the photocatalyst 42 and the surface area increased by the rough outer surface 43 increase the contaminants in the dissolved ozone and contaminated water and the frequency of oxidation reaction. By providing the opportunity to increase the oxidative decomposition reaction efficiency it is possible to increase the efficiency of contaminated water decomposition reaction.

상기 코일스프링 형상의 광촉매 담체(40)에 이산화티탄을 주성분으로 하는 광촉매를 코팅하여 사용하기도 하지만 염분 등 기타 부식성이 있는 유체가 함유된 경우 코일스프링 담체(40)가 쉽게 부식될 수 있음으로 광촉매를 상기 코일스프링 담체(40) 표면에 코팅하여 사용하는 방법 대신에 티타늄 재질의 와이어(41)를 코일스프링 담체(40)로 가공하여 샌딩 및 산처리에 의해 표면을 거칠게 하여 800℃이하의 온도로 산화시켜 코일스프링 담체(40) 외표면(43)에 이산화티탄 광촉매(42)를 생성시켜 사용할 수 있다.The coil spring-shaped photocatalyst carrier 40 may be used by coating a photocatalyst having titanium dioxide as a main component, but when other corrosive fluids such as salts are contained, the coil spring carrier 40 may be easily corroded. Instead of coating and using the coil spring carrier 40 on the surface, titanium wire 41 is processed into a coil spring carrier 40 to roughen the surface by sanding and acid treatment to oxidize to a temperature of 800 ° C. or less. To form a titanium dioxide photocatalyst 42 on the outer surface 43 of the coil spring support 40.

상기 자외선램프(55)는 전기를 공급하는 파워서플라이(100)와 전기적으로 연결되고, 상기 자외선램프(55)의 작동상태를 외부에서 확인 가능한 수단을 구비하고, 오염수 처리유량에 따라 가변적으로 자외선램프의 점등시간을 1회/㎲ ~1회/s까지 펄스 형태로 운전가능하고, 자외선 출력을 W ~ MW까지 조절할 수 있는 것이 바람직하다. The ultraviolet lamp 55 is electrically connected to the power supply 100 for supplying electricity, and has means for confirming the operating state of the ultraviolet lamp 55 from the outside, and varies the ultraviolet light according to the contaminated water treatment flow rate. It is preferable that the lighting time of the lamp can be operated in a pulse form from 1 time / second to 1 time / s, and the ultraviolet output can be adjusted from W to MW.

본 발명에 따르면, 산화제로 오존를 사용하는 경우 오염수가 가압펌프에 의해 고도산화반응장치(50)가 1 내지 20기압으로 가압된 상태로 진행시키면 가스 상태의 오존이 다량 용존 되어 오염수 중에 용존 오존량이 증가 되고, 전파장 영역의 자외선이 고출력으로 고도산화반응에 필요한 충분한 자외선을 효과적으로 고도산화반응장치(50) 내부에 조사하여 단파장 자외선의 직접반응에 의한 OH라디칼 생성반응과, 기존에 버려졌던 수중 투과력이 우수한 장파장 자외선과 광촉매에 의한 OH라디칼 생성반응을 동시에 진행됨과, 더블어 펄스 형태의 자외선을 기존 수은 자외선램프의 출력보다 수만 배까지 증대하여 조사되어 수중 투과도 및 조사량 증대로 고도산화반응이 진행되는 반응영역을 획기적으로 증대됨에 따라 대용량 수처리 장치는 물론 고농도의 오염수도 처리할 수 있는 고도산화공정 수처리 장치를 제공할 수 있는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, when ozone is used as the oxidant, when the advanced oxidation reaction apparatus 50 is pressurized to 1 to 20 atm by a pressurized pump, a large amount of ozone in a gaseous state is dissolved and the amount of ozone dissolved in the contaminated water is increased. Increasing the amount of ultraviolet rays in the full-wavelength region by irradiating the inside of the advanced oxidation reaction device 50 with sufficient power for the high-oxidation reaction effectively, the OH radical generation reaction by the direct reaction of short-wavelength ultraviolet rays, and the previously transmitted underwater power This excellent long-wavelength UV and OH radical generation reaction by photocatalyst proceeds simultaneously, and double-pulse type UV radiation increases by tens of thousands of times than the output of existing mercury UV lamps. As the area is dramatically increased, large-capacity water treatment devices as well as high concentrations Characterized in that salt it can also provide an advanced oxidation process water treatment device capable of processing.

또한 자외선램프의 점등 간격을 ㎲ 단위까지 임의로 조절할 수 있어 점등시간을 최소화함으로 소모전력을 낮추고, 점등시간에 반비례하는 자외선램프의 수명 특성상 점등 시간을 최소화시킴으로 자외선램프의 수명을 연장하는 효과가 있으며, 수중 투과도가 작은 단파장 자외선을 사용하는 기존 고도산화반응장치에서 고도산화반응영역이 작아 반응에 미처 참여하지 못하고 미반응 상태로 배출되는 오존 및 과산화수소 등의 산화제를 최소화함으로 사용하는 에너지 및 산화제의 사용 효율을 증가함으로 고도산화공정 오염수 처리장치 규모와 설치비 및 운전비용을 획기적으로 줄일 수 있는 고도산화공정 수처리 장치를 제공한다.
In addition, the interval of lighting of the UV lamp can be arbitrarily adjusted to the unit of ㎲, thereby minimizing the lighting time, thereby lowering the power consumption and minimizing the lighting time due to the life characteristics of the UV lamp which is inversely proportional to the lighting time, thereby extending the life of the UV lamp. In the existing advanced oxidation reaction apparatus using short wavelength ultraviolet rays with low water permeability, the use of energy and oxidant is minimized by minimizing the oxidation zone and minimizing oxidizing agents such as ozone and hydrogen peroxide emitted in unreacted state. It provides a high oxidation oxidation process water treatment device that can dramatically reduce the size, installation cost and operation cost of the advanced oxidation process pollutant treatment device.

10: 오염수 저장조
20: 가압펌프
30: 오존 가압펌프
40: 코일스프링 담체(40)
41 : 스탠레스스틸 또는 티타늄 와이어
42 : 광촉매
43 : 코일스프링 담체(40) 표면
50: 고도산화반응장치
70: 처리수 저장조
100: 자외선램프 펄스 제네레타
10: contaminated water reservoir
20: pressurized pump
30: ozone pressurized pump
40: coil spring carrier 40
41: stainless steel or titanium wire
42: photocatalyst
43: coil spring carrier 40 surface
50: advanced oxidation reactor
70: treated water reservoir
100: UV lamp pulse generator

Claims (4)

처리수가 유출입되기 위한 유입구와 유출구가 있는 관 형상의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 삽입된 석영관과, 자외선을 방출하도록 상기 석영관의 내부로 삽입된 자외선램프와, 상기 자외선램프를 구동시키는 자외선램프 파워시스템과, 이산화티탄을 주성분으로 하는 광촉매가 표면에 노출되어 상기 석영관과 하우징 사이의 공간에 충전된 광촉매 담체가 포함되어 구성되어 산화제를 이용하여 생성된 OH라디칼에 의해 오염물질을 산화분해시키는 고도산화반응을 이용한 고도산화공정 수처리 장치에 있어서,
상기 자외선램프는 제논램프 또는 크세논가스가 충전되어 전 파장영역의 자외선을 방출하고,
상기 자외선램프 파워시스템은 상기 자외선램프를 펄스 형태로 구동시키며,
상기 석영관은 자외선램프가 직접 처리수에 접촉되어 냉각되도록 석영관의 내외부로 처리수가 유통하기 위한 구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 고도산화공정 수처리 장치.
A tubular housing having an inlet and an outlet through which treated water flows in and out, a quartz tube inserted into the housing, an ultraviolet lamp inserted into the quartz tube to emit ultraviolet rays, and an ultraviolet ray driving the ultraviolet lamp. And a photocatalyst carrier filled with a lamp power system and a titanium dioxide-based photocatalyst exposed to the surface and filled in the space between the quartz tube and the housing, and oxidatively decomposes pollutants by OH radicals produced using an oxidant. In the advanced oxidation process water treatment apparatus using an advanced oxidation reaction,
The ultraviolet lamp is filled with xenon lamp or xenon gas to emit ultraviolet light of the entire wavelength range,
The ultraviolet lamp power system drives the ultraviolet lamp in the form of a pulse,
The quartz tube is a highly oxidized process water treatment apparatus, characterized in that a hole for circulating the treated water flows into and out of the quartz tube so that the ultraviolet lamp is in direct contact with the treated water.
제 1항에 있어서,
산화제로 오존을 이용하는 경우 오존은 반응 압력을 1~20기압의 압력으로 가압하여 처리수에 대한 오존의 용해량을 증가시켜 반응하는 것을 특징으로 하는 고도산화공정 수처리 장치.
The method of claim 1,
In the case of using ozone as an oxidizing agent, ozone pressurizes the reaction pressure to a pressure of 1 to 20 atm to increase the amount of dissolved ozone in the treated water, thereby reacting.
제1항에 있어서,
상기 광촉매 담체는 티타늄 재질의 와이어를 탄성이 있는 코일스프링 형상으로 가공하여 외표면을 거칠게 처리한 후 를 800℃이하의 온도로 산화시켜 코일스프링의 외표면에 이산화티탄 층을 생성시킨 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 고도산화공정 수처리 장치.
The method of claim 1,
The photocatalyst carrier is used to produce a titanium dioxide layer on the outer surface of the coil spring by processing a titanium wire in an elastic coil spring shape to roughen the outer surface and then oxidized to a temperature below 800 ℃. Advanced oxidation process water treatment apparatus.
제1항에 있어서,
상기 광촉매 담체는 스텐레스 스틸 재질의 와이어를 탄성이 있는 코일스프링 형상으로 가공하여 외표면을 거칠게 처리한 후 코일스프링 외표면에 티타늄 알콕사이드를 코팅하여 800℃이하의 온도로 열처리하는 공정을 포함하여 제조된 것을 특징으로 하는 고도산화공정 수처리 장치.
The method of claim 1,
The photocatalyst carrier is prepared by processing a stainless steel wire into an elastic coil spring shape to roughen the outer surface, and then coating titanium alkoxide on the outer surface of the coil spring to heat-treat it at a temperature of 800 ° C. or lower. Advanced oxidation process water treatment apparatus, characterized in that.
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