KR102029958B1 - 고도산화처리(aop) 해수순환여과시스템 및 이를 이용한 해수순환여과방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원수조; 상기 원수조로부터 유입된 원수를 과산화수소(H2O2) 및 오존(O3)을 투입하여 고도산화처리(AOP, Advanced Oxidation Process)하는 살균조; 상기 살균조에서 처리된 1차 처리수에 차아염소산(NaOCl)을 투입하여 중화시키는 중화조; 상기 중화조에서 처리된 2차 처리수 내 질소화합물을 제거하는 생물여과조; 및 상기 생물여과조에서 유출된 최종 처리수를 순환펌프를 통하여 상기 원수조로 재공급하는 순환루프를 형성하는 배관라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 고도산화처리 해수순환여과시스템 및 이를 이용한 해수순환여과방법에 관한 것이다. 본 발명의 고도산화처리 해수순환여과시스템 및 이를 이용한 해수순환여과방법은 해수양식에 고도산화처리공정을 적용시 독성을 지닌 브로메이트 화합물을 생성시키지 않고, 잔류 과산화수소와 잔류 오존을 효과적으로 제거할 수 있으며, 고도산화처리공정에 의한 유기물 분해 및 생물여과에 의한 탈질작용의 화학적 수처리 공정에 용존오존부상장치에 의한 물리적 수처리 공정이 유기적으로 결합됨으로써 해수처리의 효율성이 매우 우수하다.
Description
본 발명은 고도산화처리(AOP) 해수순환여과시스템 및 이를 이용한 해수순환여과방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 고도산화처리 수행되며, 고도산화처리 수행시 잔류 과산화수소(H2O2)와 잔류 오존(O3)을 효과적으로 제거할 수 있는 해수순환여과시스템 및 이를 이용한 해수순환여과방법에 관한 것이다.
일반적으로 해수양식장은 어류를 가두어 양어할 수 있도록 되어 있고, 좁은 공간의 정체되어 있는 해수에 많은 수의 어류를 넣어 양식함으로써 양식장의 수중에는 산소 용존량이 극히 부족하여 어류의 활동이 제한되고, 이로 인하여 먹이를 적게 먹어 저성장을 초래하거나 심한 경우 어류가 폐사하는 경우도 있다.
뿐만 아니라 어류의 먹이 및 배설물 등이 바닥에 쌓여 부유물을 형성함으로써 수질을 심하게 오염시키고 산소 용존량의 저하를 촉진하게 된다.
이렇게, 각종 물고기를 양식하는 양어장 등의 양식 수조 내에 담긴 물은, 물고기들을 양식하는 과정에서 발생되는 각종 배설물이 갖는 암모니아(NH3)와 아질산(HNO2) 및 사료 찌꺼기 등에 의해 쉽게 오염된다.
오염을 방치할 경우 물고기들이 각종 질병에 걸려 집단 폐사할 우려가 있을 뿐만 아니라, 이들 오염된 물을 그대로 수조 외부로 방출하는 경우 그로 인한 2차 오염의 우려가 있는 것이어서 반드시 정화 처리가 요구되는 것이었다.
이와 같이 어류 양식 수조에 담긴 물을 정화 처리하기 위하여 고도산화처리(AOP, Advanced Oxidation Process)를 이용한 수처리 방법이 시도되고 있다. 고도산화공정이란 오존과 같은 산화제를 사용하거나, 상기의 산화제에 자외선을 조사하여 강력한 살균 및 산화력을 가지는 화학종인 수산화라디칼(OH, Hydroxy radical)을 중간생성물질로 생성하여 오폐수 중의 유기오염물질을 산화하여 분해하는 기술로서 일반적인 처리방법에 의해 잘 분해가 되지 않는 난분해성 물질을 분해하거나, 고농도의 오염물질을 단시간에 처리하기 위해 개발된 보다 진보된 수처리 기술을 말한다.
그러나, 해수양식장에 오존(O3)을 이용한 고도산화처리공정을 적용하는 경우에는 해수에 포함된 브롬(Br-)이 오존(O3)과 반응하여 독성을 지닌 브로메이트(BrO3 -) 화합물을 형성하여 어류를 폐사시키는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명자는 해수양식에 고도산화처리 수행시 효과적으로 유기물을 분해하되 독성을 지닌 브로메이트 화합물의 생성을 저지하여 해수처리에 효과적인 해수순환여과시스템을 개발하고자 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 해수양식에 고도산화처리공정을 적용시 독성을 지닌 브로메이트 화합물을 생성시키지 않는 고도산화처리 해수순환여과시스템 및 이를 이용한 해수순환여과방법을 제공하기 위함이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 오존(O3)과 과산화수소(H2O2)를 이용하여 고도산화처리공정 수행 후 잔류하는 과산화수소(H2O2)를 제거할 수 있는 고도산화처리 해수순환여과시스템 및 이를 이용한 해수순환여과방법을 제공하기 위함이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 고도산화처리공정에 의한 유기물 분해와 생물여과에 의한 탈질작용이 우수하고, 용존오존부상장치에 의한 물리적인 수처리 공정이 유기적으로 결합하여 오염된 해수를 수처리할 수 있는 고도산화처리 해수순환여과시스템 및 이를 이용한 해수순환여과방법을 제공하기 위함이다.
본 발명의 하나의 관점은 원수조; 상기 원수조로부터 유입된 원수를 과산화수소(H2O2) 및 오존(O3)을 투입하여 고도산화처리(AOP, Advanced Oxidation Process)하는 살균조; 상기 살균조에 의하여 처리된 1차 처리수에 차아염소산나트륨(NaOCl) 또는 하이포아브롬산나트륨(NaOBr)을 투입하여 잔류 과산화수소(H2O2)를 제거하는 중화조; 상기 중화조에서 처리된 2차 처리수 내 질소화합물을 제거하는 생물여과조; 및 상기 생물여과조에서 유출된 최종 처리수를 순환펌프를 통하여 상기 원수조로 재공급하는 순환루프를 형성하는 배관라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 고도산화처리 해수순환여과시스템에 관한 것이다.
또한, 상기 살균조에 과산화수소(H2O2)가 오존(O3)보다 먼저 투입되고, 상기 과산화수소와 상기 오존의 몰비(H2O2/O3)는 0.1 내지 0.5가 되도록 투입되며, 상기 고도산화처리공정은 하기 화학반응식 1에 의하여 오존을 분해하여 수산화라디칼로 전환되는 것을 특징으로 한다.
[화학반응식 1]
삭제
또한, 상기 중화조로 유입된 1차 처리수는 하기 화학반응식 2에 따라 잔류 과산화수소가 제거되는 중화반응이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
[화학반응식 2]
또한, 상기 중화조에는 용존오존부상(DOF, dissolved ozone floatation)방식의 가압부상장치가 구비되며, 상기 가압부상장치는 오존 가스를 공급하는 오존발생기, 상기 중화조 하부에서 분사노즐을 통하여 오존 가스를 분사시키는 분사노즐부, 상기 중화조 상부로 부상된 스컴을 분리하는 부상분리부, 및 분리된 스컴을 수집하는 스컴 수집부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 오존 가스는 2.4mg/L 내지 2.7mg/L의 농도 범위로 상기 가압부상장치에 주입되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 관점은 상기 고도산화처리 해수순환여과시스템을 이용하는 해수순환여과방법에 관한 것이다.
본 발명의 고도산화처리 해수순환여과시스템 및 이를 이용한 해수순환여과방법은 해수양식에 고도산화처리공정을 적용시 독성을 지닌 브로메이트 화합물을 생성시키지 않고, 오존과 과산화수소를 이용하여 고도산화처리공정 수행시 잔류 과산화수소와 잔류 오존을 효과적으로 제거할 수 있으며, 고도산화처리공정에 의한 유기물 분해 및 생물여과에 의한 탈질작용의 화학적 수처리 공정에 용존오존부상장치에 의한 물리적 수처리 공정이 유기적으로 결합됨으로써 해수처리의 효율성이 매우 우수하다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 고도산화처리 해수순환여과시스템을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 구체예에 따른 고도산화처리 해수순환여과시스템을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 구체예에 따른 생물여과조의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 구체예에 따른 고도산화처리 해수순환여과시스템을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 구체예에 따른 고도산화처리 해수순환여과시스템을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 6 (a)는 본 발명의 일 구체예에 따른 드럼스크린장치의 정면도를 나타낸 것이며, 도 6 (b)는 드럼스크린장치의 측면단면도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구체예에 따른 고도산화처리 해수순환여과시스템을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 구체예에 따른 생물여과조의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 구체예에 따른 고도산화처리 해수순환여과시스템을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 구체예에 따른 고도산화처리 해수순환여과시스템을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 6 (a)는 본 발명의 일 구체예에 따른 드럼스크린장치의 정면도를 나타낸 것이며, 도 6 (b)는 드럼스크린장치의 측면단면도를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 고도산화처리 해수순환여과시스템을 개략적으로 나타낸 순서도이며, 도 2는 본 발명의 일 구체예에 따른 고도산화처리 해수순환여과시스템을 개략적으로 나타낸 개념도이다. 도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 구체예에 따른 해수순환여과시스템(1000)은 원수조(100); 원수조(100)로부터 유입된 원수를 과산화수소(H2O2) 및 오존(O3)을 투입하여 고도산화처리(AOP, Advanced Oxidation Process)하는 살균조(200); 살균조(200)에서 처리된 1차 처리수에 차아염소산(NaOCl)을 투입하여 중화시키는 중화조(400); 및 중화조(400)에서 처리된 2차 처리수 내 질소화합물을 제거하는 생물여과조(500)를 포함하고, 생물여과조(500)에서 유출된 최종 처리수를 순환펌프(600)를 통하여 상기 원수조로 재공급하는 순환루프를 형성하는 배관라인(700)이 구비된 것을 특징으로 한다.
원수조(100)에 저장된 원수는 어류의 해수양식에 사용되는 해수이며, 해수가 본래적으로 포함하는 조성성분, 예를 들면 나트륨(Na), 브롬(Br), 염소(Cl) 등의 성분을 포함하며, 어류 양식에 따라 생성되는 암모니아(NH4) 등의 유기물이나 세균 등의 미생물이 지속적으로 생성되어 수처리가 요구된다.
원수조(100)에 저장된 원수는 고도산화처리(AOP, Advanced Oxidation Process)하기 위하여 살균조(200)로 유입된다.
상기 고도산화처리(AOP, Advanced Oxidation Process)는 상온, 상압 하에서 인위적으로 오존의 분해를 유발시켜 반응성이 높은 수산화라디칼을 생성하고, 생성된 수산화라디칼(OH, Hydroxy radical)을 이용하여 해수 내 유기물을 분해시키고, 해수 내에 존재하는 세균 등을 살균시키는 공정이다
본 발명에서는 오존(O3)을 분해하기 위한 방법으로 과산화수소(H2O2)를 투입한다. 구체적으로 살균조(200)에 과산화수소(H2O2)를 먼저 투입한 후 오존(O3)을 투입한다. 이때, 과산화수소를 오존보다 먼저 투입하여야만 오존의 분해효율을 높여 수산화라디칼의 생성 수율을 증대시킬 수 있다. 오존의 투입은 산기관 방식 또는 사이드스트림(side stream) 방식으로 투입될 수 있다.
본 발명의 고도산화처리공정은 하기 화학반응식 1에 의하여 오존을 분해하여 수산화라디칼로 전환시킬 수 있다.
[화학반응식 1]
삭제
살균조(200)에 투입되는 과산화수소와 오존의 농도비(몰비)(H2O2/O3)는 0.1 내지 0.5가 되도록 투입할 수 있으며, 바람직하게는 0.25 내지 0.35가 되도록 투입할 수 있다. 상기 범위에서 해수 내 유기물 분해효과가 현저히 향상될 수 있으며, 잔류하는 과산화수소를 최소화할 수 있다.
상기 고도산화처리에 의하여 살균조(200)에서 처리된 1차 처리수는 중화조(400)로 유입된다.
중화조(400)로 유입된 1차 처리수에는 차아염소산나트륨(NaOCl) 또는 하이포아브롬산나트륨(NaOBr)이 투입되며, 하기 화학반응식 2에 따라 잔류 과산화수소를 제거하는 중화반응이 이루어진다.
[화학반응식 2]
중화반응이 이루어진 후에는 중화조(400) 내에 구비된 용존오존부상(DOF, dissolved ozone floatation)방식의 가압부상장치(450)를 이용하여 입경이 10 내지 60㎛인 스컴(scum)을 중화조 하부에서 상부로 부상시켜 제거할 수 있다.
가압부상장치는 입경이 5 내지 10㎛ 정도의 작은 기포를 고형물에 부착시켜서, 수면 위로 띄워서, 수면 위에 뜬 스컴을 제거하는 정수장치이다. 본 발명에서 스컴은 슬러지 부유물로 정의한다.
본 발명의 일 구체예에 따른 가압부상장치(450)는 오존 가스를 공급하는 오존발생기와 중화조(500) 하부에서 분사노즐을 통하여 오존 가스를 분사시키는 분사노즐부(451)와 중화조(500) 상부로 부상된 스컴을 분리하는 부상분리부(452)와 분리된 스컴을 수집하는 스컴 수집부(453)를 포함한다. 스컴 수집부(453)에서 수집된 스컴은 외부로 배출하여 제거될 수 있다.
생물여과조(500)에서 처리된 최종 처리수 중 일부는 오존 가스가 믹싱된 상태로 가압펌프에 의하여 분사노즐부(451)로 분사된다. 헨리의 법칙에 따라 물 속에 녹아 있는 기체의 용해도는 압력이 증가함에 따라 증가하는데, 상기 오존이 용해된 가압수는 가압펌프에 의해 생성되는 4 내지 8kg/cm2의 높은 압력하에서 과포화된다. 과포화된 가압수는 분사노즐부(451)를 통하여 대기압 상태의 중화조로 유입되면 갑작스런 압력의 감소로 인해 평균 입경 5 내지 10㎛의 미세한 기포가 발생한다. 발생한 기포는 중화조 내부에서 부유하고 있거나 콜로이드 상태인 입자들과 결합하여 부상한다.
또한, 가압수에 용해된 오존의 폭기에 따라 수중의 이산화탄소(CO2)를 제거하여 pH를 상승시킬 수 있으므로, 오존의 폭기량을 조절하여 수중 pH를 조절할 수 있다.
가압부상장치(450)는 부하속도를 표준 가압부상장치의 400 ㎥/㎡.일에서 고속 가압부상장치의 800 ㎥/㎡.일까지 높일 수 있어서, 기존의 응집침전공정의 침전부하속도 20 ㎥/㎡.일에 비하여 20 내지 40 배 빠르고, 응집시간도 기존 응집침전공정의 20 내지 30분보다 짧은 10 내지 20분으로 충분하기 때문에, 가압부상장치를 사용함으로써, 기존의 응집침전공정보다 매우 작은 설치면적과 응집시간도 단축시킬 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 용존오존부상(DOF) 방식의 가압부상장치(450)는 공기 대신 오존 발생기에서 발생한 오존 가스를 공급하여 가압부상 및 오존 반응을 일으키는 장치이다.
일 실시예로서, 오존 가스는 2.4mg/L 내지 2.7mg/L의 농도 범위로 가압부상장치에 주입되는 것이 바람직하다. 오존의 주입농도가 2.7 mg/L를 초과하면, 물속의 부유성 유기물질을 분해시켜 미세한 부유물질과 용존 유기물질의 농도를 증가시키는 원인으로 작용하기 때문에 탁도 및 유기물질의 제거효율이 저하될 수 있다. 오존 주입 농도가 2.7 mg/L일 때 원수 대비 탁도는 93.6% 제거되었다.
중화조(400)에서 중화반응 및 용존오존부상 방식으로 스컴이 제거된 2차 처리수는 생물여과조(500)로 유입된다.
도 3은 본 발명의 일 구체예에 따른 생물여과조의 단면도이다. 도 3을 참조하면, 생물여과조는 다공성여재(51)와, 집수관(52)을 포함한다. 생물여과조(400)는 2차 처리수 내 암모니아 등의 질소화합물을 탈질화할 수 있다.
상기 다공성(多孔性)여재(51)는, 내부에 유기물을 분해하는 미생물이 부착서식하고 있으며, 중화조에서 유입된 2차 처리수(4)에 침지되어 상기 2차 처리수(4)를 여과할 수 있다. 상기 다공성여재(51)는, 내부 표면적이 넓어 미생물이 부착하여 서식할 수 있는 재질이면 어느 것이나 사용가능하며, 이러한 재질의 예로는 섬유(토목섬유), 스펀지와 같은 발포체, 활성탄 등을 사용할 수 있다.
다공성여재(51)의 재질에 따른 상기 집수관(52)에 대한 설치방법을 살펴보면, 상기 다공성여재(51)가 스펀지와 같은 재질인 경우에는, 판형상의 스펀지를 상기 집수관(52)을 감싸는 형태로 감는 방법을 적용할 수 있으며, 또는 원통형의 괴상 스펀지인 경우에는 상기 집수관(52)이 삽입될 수 있는 삽입홀을 형성하여 상기 집수관(52)을 삽입하는 방법을 적용할 수도 있다. 반면, 상기 다공성여재(51)가 입상 활성탄인 경우에는 섬유로 만든 포켓에 상기 입상 활성탄 넣고 집수관(52)의 외주면을 따라 설치할 수 있다. 상기 다공성여재(51)의 설치 두께는, 상기 다공성여재(51)가 원통형상일 경우 기하학적 특성상 중심부에 가까워질수록 유속이 빨라지므로 일반적인 컬럼(column) 형태의 반응기에서 측정한 데이터를 사용하여 설계할 때는 이를 감안하여 다공성여재(51)의 직경을 결정해야 한다.
상기 집수관(52)은 상기 다공성여재(51)의 내부에 구비되고 외주면에는 다수의 집수공(集水孔)(210)이 형성된 유공관(有孔管)으로서, 상기 다공성여재(51)를 통과하여 여과된 3차 처리수(5)는 집수공(210)으로 유입되어 내부로 흐른다. 여기서, 상기 집수관(52)은 상기 다공성여재(51)의 내부 어느 위치에 삽입 또는 위치해도 좋지만, 상기 다공성여재(51)가 외주면을 따라 둘러싸는 형태 또는 상기 다공성여재(51)의 중심부에 위치하는 것이 좋다.
생물여과조(500)를 통하여 수처리가 완료된 최종 처리수(5)는 순환펌프(600)를 통하여 순환루프를 형성하는 배관(700)을 통하여 원수조(100)로 유입되며, 이와 같은 순환식 여과과정을 통하여 원수를 효율적으로 연속적으로 수처리할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 해수순환여과시스템(1100)을 설명하기로 한다.
설명의 편의를 위해 본 발명의 일 실시예와 구성 및 작용이 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호로 인용하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명의 다른 구체예에 따른 해수순환여과시스템(1100)을 개략적으로 나타낸 개념도이며, 도 5는 본 발명의 다른 구체예에 따른 해수순환여과시스템을 개략적으로 나타낸 개념도이다. 도 4 및 도 5를 참고하면, 본 발명의 다른 구체예에 따른 해수순환여과시스템(1100)은 원수조(100); 원수조(100)로부터 유입된 원수를 과산화수소(H2O2) 및 오존(O3)을 투입하여 고도산화처리(AOP, Advanced Oxidation Process)하는 살균조(200); 살균조(200)에서 처리된 1차 처리수의 슬러지를 제거시키는 드럼스크린장치(300); 드럼스크린장치(300)에 의하여 처리된 2차 처리수에 차아염소산(NaOCl)을 투입하여 중화시키는 중화조(400); 및 중화조(400)에서 처리된 3차 처리수 내 질소화합물을 제거하는 생물여과조(500)를 포함하고, 생물여과조(500)에서 유출된 최종 처리수를 순환펌프(600)를 통하여 상기 원수조로 재공급하는 순환루프를 형성하는 배관라인(700)이 구비된 것을 특징으로 한다.
도 6 (a)는 본 발명의 일 구체예에 따른 드럼스크린장치(300)의 정면도를 나타낸 것이며, 도 6 (b)는 드럼스크린장치(300)의 측면단면도를 나타낸 것이다.
도 6을 참고하면, 본 발명의 일 구체예에 따른 드럼스크린장치(300)는 지지프레임(10), 드럼스크린(20), 회전운동장치(30) 그리고 드럼세척부(40)를 포함한다.
상기 지지프레임(10)은 상기 드럼스크린(20)을 회전가능하게 지지한다. 상기 드럼스크린(20)은 원통형상으로 이루어지고 가로로 눕혀진 상태로 상기 지지프레임(10)에 회전가능하게 지지된다. 상기 드럼스크린(20)은 양쪽 끝부분이 상기 지지프레임(10)에 회전가능하게 지지된다. 상기 드럼스크린(20)은 수질정화를 행하기 위한 1차 처리수가 원주 부분 바깥쪽에서 안쪽으로 통과함에 따라 여과가 행해지며 수질이 정화되도록 설치된다.
1차 처리수(2)가 상기 드럼스크린(20)의 외부에서 내부로 유입되며 수질이 정화된 2차 처리수(3)는 드럼스크린(20)의 끝면쪽으로 유출된다.
상기 드럼스크린(20)은 원주 부분을 이루고 양쪽 끝면이 개구된 원통형상으로 형성하여 설치되는 여과망(21)과, 상기 여과망(21)의 한쪽 끝면을 폐쇄하는 제1엔드플레이트(24)와, 상기 여과망(21) 다른쪽 끝면에 설치되고 정화처리된 처리수가 유출되도록 유출구(27)가 형성된 제2엔드플레이트(26)를 포함하여 이루어지며, 유출구(27)는 중화조(400)와 연결된다.
상기 여과망(21)은 강도 및 내구성 향상을 위해 금속직물로 이루어지는 여과망 등을 사용하여 이루어지는 것이 가능하다.
상기 제1엔드플레이트(24)의 중앙에는 상기 드럼스크린(20)을 지지프레임(20)에 회전가능하게 지지시키기 위한 중심축(25)이 설치될 수 있다.
상기 유출구(27)는 중공파이프로 이루어지고 제2엔드플레이트(26)의 중앙에 설치된다.
상기 중공파이프로 이루어지는 유출구(27)는 상기 중심축(25)과 더불어 상기 드럼스크린(20)을 지지프레임(20)에 회전가능하게 지지될 수 있다.
상기 드럼스크린(20) 내부의 정화수를 유출시키기 위해서는 펌프 등을 이용하여 강제 배출시키는 것도 가능하고, 1차 처리수(2) 및 2차 처리수(3)에 흐름성(방향성)을 주어 자연 유출시키는 것도 가능하다.
상기 드럼스크린(20)은 원주 부분을 이루는 여과망(21) 전체를 골고루 사용하여 여과가 이루어지도록 회전운동장치(30)를 이용하여 회전운동시킨다.
상기 회전운동장치(30)는 모터를 구동원으로하여 직접 드럼스크린(20)을 회전시키거나 기어, 벨트, 체인 등의 전동장치를 이용하여 드럼스크린(20)을 회전시킨다.
상기 드럼스크린(20)은 상기 회전운동장치(30)에 의해 회전운동하면서 여과망(21)에 의해 1차 처리수(2)를 여과함에 따라 여과망(21) 외면으로 슬러지(4)가 부착된다.
상기 드럼스크린(20)의 여과망(21)에 부착되는 슬러지(4)는 상기 드럼세척부(40)에 의해 제거된다.
상기 드럼세척부(40)는 상기 처리수(2)에 상기 드럼스크린(20)의 외주면 일부가 잠긴 상태에서 드럼스크린(20)의 외주면 상부 일측과 근접한 위치에서 흡입을 행하는 흡입구(43)가 설치되고 드럼스크린(20)의 외주면에 부착되는 오염물질(4)이 흡입구(42)로 유입됨에 따라 유입된 슬러지(4)가 수집되도록 설치된다.
드럼스크린장치(300)를 통과하게 되면, 1차 처리수(2) 내에 존재하는 입경 60㎛ 이상의 슬러지를 제거할 수 있다.
본 발명의 해수순환여과시스템은 해수양식에 고도산화처리공정을 적용시 독성을 지닌 브로메이트 화합물을 생성시키지 않으며, 잔류 과산화수소(H2O2)와 잔류 오존(O3)을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 고도산화처리공정에 의한 유기물 분해와 생물여과에 의한 탈질작용이 우수하고, 용존오존부상장치에 의한 물리적인 수처리 공정이 유기적으로 결합하여 오염된 해수를 수처리할 수 있는 이점을 가진다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
Claims (6)
- 원수조;
상기 원수조로부터 유입된 원수를 과산화수소(H2O2) 및 오존(O3)을 투입하여 고도산화처리(AOP, Advanced Oxidation Process)하는 살균조;
상기 살균조에 의하여 처리된 1차 처리수에 차아염소산나트륨(NaOCl) 또는 하이포아브롬산나트륨(NaOBr)을 투입하여 잔류 과산화수소(H2O2)를 제거하는 중화조;
상기 중화조에서 처리된 2차 처리수 내 질소화합물을 제거하는 생물여과조; 및
상기 생물여과조에서 유출된 최종 처리수를 순환펌프를 통하여 상기 원수조로 재공급하는 순환루프를 형성하는 배관라인을 포함하고,
상기 중화조에는 용존오존부상(DOF, dissolved ozone floatation)방식의 가압부상장치가 구비되며,
상기 가압부상장치는 오존 가스를 공급하는 오존발생기, 상기 중화조 하부에서 분사노즐을 통하여 오존 가스를 분사시키는 분사노즐부, 상기 중화조 상부로 부상된 스컴을 분리하는 부상분리부, 및 분리된 스컴을 수집하는 스컴 수집부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고도산화처리 해수순환여과시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 살균조에 과산화수소(H2O2)가 오존(O3)보다 먼저 투입되고,
상기 과산화수소와 상기 오존의 몰비(H2O2/O3)는 0.1 내지 0.5가 되도록 투입되며,
상기 고도산화처리공정은 하기 화학반응식 1에 의하여 오존을 분해하여 수산화라디칼로 전환되는 것을 특징으로 하는 고도산화처리 해수순환여과시스템:
[화학반응식 1]
.
- 제1항에 있어서,
상기 중화조로 유입된 1차 처리수는 하기 화학반응식 2에 따라 잔류 과산화수소가 제거되는 중화반응이 이루어지는 것을 특징으로 하는 고도산화처리 해수순환여과시스템.
[화학반응식 2]
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 오존 가스는 2.4mg/L 내지 2.7mg/L의 농도 범위로 상기 가압부상장치에 주입되는 것을 특징으로 하는 고도산화처리 해수순환여과시스템.
- 제1항 내지 제3항, 및 제5항 중 어느 한 항의 고도산화처리 해수순환여과시스템을 이용하는 해수순환여과방법.
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