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KR102644152B1 - Controllable Advanced Decomposition Equipment for Industrial Process-Water Containing Non-biodegradable Organics and In-Organics - Google Patents

Controllable Advanced Decomposition Equipment for Industrial Process-Water Containing Non-biodegradable Organics and In-Organics Download PDF

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KR102644152B1
KR102644152B1 KR1020220003976A KR20220003976A KR102644152B1 KR 102644152 B1 KR102644152 B1 KR 102644152B1 KR 1020220003976 A KR1020220003976 A KR 1020220003976A KR 20220003976 A KR20220003976 A KR 20220003976A KR 102644152 B1 KR102644152 B1 KR 102644152B1
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South Korea
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tank
ozone
advanced
gas
liquid separation
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임정아
윤정효
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(주)윤진환경
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Abstract

본 발명은 난분해성 공정수의 유입원수와 유입순환수를 흡입하는 이젝터(1-2)가 전단에 형성되어 G/L을 원활히 제어하는 오존 용해조(1-1)와; 고도 분해조 양· 음전극과 고도 분해조 반도체 촉매에 band gap 이상의 전기에너지를 공급하는 직류전원 공급기의 전류밀도를 제어하는 컨트롤패널(4-1)이 형성되어 전류밀도 제어로 수산화 라디칼 생성속도와 생성량을 제어하여 난분해성 공정수의 고도 분해 반응을 촉진하는 고도 분해조(2-1)와; 기액 분리조 배기가스 배출구(3-6)가 형성되어 CO2, N2 등의 배기가스를 배출하여 유입순환수를 이젝터(1-2)를 통해 오존 용해조(1-1)로 유입하여 기체 오존의 용존 포화농도 감소를 방지하여 기체 오존의 용해율을 증진하는 기액 분리조(3-1)로 구성되어, 이젝터(1-2)가 형성된 오존 용해조(1-1)와 고도 분해조(2-1) 및 기액 분리조(3-1)를 단일 연속혼합흐름반응기(S-CSTR : single- continuous stirred tank reactor)로 구성하는 다단의 연속혼합흐름반응기(M-CSTR : multiple-continuous stirred tank reactor)를 형성하여, 대용량 난분해성 공정수 중의 유· 무기물질을 G/L 제어와 전류밀도 제어로 수산화 라디칼의 형성을 제어하여 고도분해하는 제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치이다.
[색인어]
난분해성 공정수, 고도분해 장치, 오존 용해조, 수산화 라디칼 형성조, 기액 분리조, 반도체 촉매, 양·음 전극, 이젝터
The present invention includes an ozone dissolution tank (1-1) formed at the front end with an ejector (1-2) that sucks inflow raw water and inflow circulating water of non-decomposable process water to smoothly control G/L; A control panel (4-1) is formed to control the current density of the DC power supply that supplies electrical energy above the band gap to the advanced digester positive and negative electrodes and the advanced digester semiconductor catalyst, and the rate and amount of hydroxyl radicals are generated by controlling the current density. an advanced decomposition tank (2-1) that controls and promotes an advanced decomposition reaction of non-decomposable process water; The gas-liquid separation tank exhaust gas outlet (3-6) is formed to discharge exhaust gases such as CO 2 and N 2 , and the incoming circulating water flows into the ozone dissolution tank (1-1) through the ejector (1-2) to produce gaseous ozone. It consists of a gas-liquid separation tank (3-1) that improves the dissolution rate of gaseous ozone by preventing a decrease in the dissolved saturation concentration of ozone, and an ozone dissolution tank (1-1) with an ejector (1-2) and an advanced decomposition tank (2-1). ) and a multi-stage continuous mixed flow reactor (M-CSTR: multiple-continuous stirred tank reactor) consisting of the gas-liquid separation tank (3-1) as a single-continuous stirred tank reactor (S-CSTR: It is a controlled-type advanced decomposition device for non-decomposable process water that decomposes organic and inorganic substances in large-capacity non-decomposable process water by controlling the formation of hydroxyl radicals through G/L control and current density control.
[index word]
Non-degradable process water, advanced decomposition device, ozone dissolution tank, hydroxyl radical formation tank, gas-liquid separation tank, semiconductor catalyst, positive and negative electrodes, ejector

Description

제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치{Controllable Advanced Decomposition Equipment for Industrial Process-Water Containing Non-biodegradable Organics and In-Organics}{Controllable Advanced Decomposition Equipment for Industrial Process-Water Containing Non-biodegradable Organics and In-Organics}

..

[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술][Technical field to which the invention belongs and prior art in that field]

고급 산화 공법(Advanced Oxidation Process-AOP)은 수중에서 수산화 라디칼(OH)을 생성하여 유기물질을 산화·분해하는 것으로 화학적 처리방법에서는 가장 진보된 기술이다. 고급 산화 공법에는 펜톤 산화와 반도체 광촉매 공정(TiO2/UV), 오존 조합 공정(O3/H2O2, O3/UV) 등이 있다. 오존과 자외선(ultraviolet 254nm) 조합 공정은 오존이 자외선을 흡수하여 광분해 되면서 분해 메카니즘을 통해 수산화 라디칼을 생성하므로 슬러지 발생과 약품비를 대폭 절감할 수 있으나, 폐수가 고탁도인 경우 자외선 강도의 감소로 처리 효율 저하의 문제가 있다.The Advanced Oxidation Process (AOP) oxidizes and decomposes organic substances by generating hydroxyl radicals (OH) in water, and is the most advanced chemical treatment method. Advanced oxidation methods include Fenton oxidation, semiconductor photocatalyst process (TiO 2 /UV), and ozone combination process (O 3 /H 2 O 2 , O 3 /UV). The combination process of ozone and ultraviolet rays (ultraviolet 254nm) generates hydroxyl radicals through a decomposition mechanism as ozone absorbs ultraviolet rays and undergoes photodecomposition, thereby significantly reducing sludge generation and chemical costs. However, if wastewater is highly turbid, it is treated by reducing the intensity of ultraviolet rays. There is a problem of reduced efficiency.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명자의 이전 발명(특허 10-0542270호)인 오존과 반도체 촉매, 전기분해에 의한 수산화 라디칼 발생기는 수중 오염물질을 산화·분해하여 슬러지 발생량을 줄이고 약품비를 절감하며 자외선 광원의 문제를 해결하여 폐수에도 효율적으로 적용할 수 있도록 하였다. 상기 발명은 오존 발생기에서 생성된 오존을 반도체 촉매와 전극에 의해 수산화 라디칼로 전환하여 유체 중의 난분해성 물질을 분해하였다. 상기 발명은 오존 발생기에서 생성된 기체 오존을 수산화 라디칼 형성조에서 용해시키고 용존된 오존에서 수산화 라디칼을 생성함으로 고농도의 용존 오존 생성을 위해 물질 전달속도를 고려한 반응조의 구성과 설계가 필요하였다. 용존 오존의 총괄 물질 전달속도는 다음과 같다.In order to achieve the above object, the present inventor's previous invention (Patent No. 10-0542270), ozone, a semiconductor catalyst, and a hydroxyl radical generator by electrolysis oxidizes and decomposes pollutants in water to reduce sludge generation, reduce chemical costs, and provide an ultraviolet light source. By solving the problem, it can be applied efficiently to wastewater. In the above invention, ozone generated in an ozone generator is converted into hydroxyl radicals using a semiconductor catalyst and an electrode to decompose non-decomposable substances in the fluid. In the above invention, gaseous ozone generated in an ozone generator is dissolved in a hydroxyl radical formation tank and hydroxyl radicals are generated from the dissolved ozone, so it was necessary to configure and design a reaction tank considering the mass transfer rate to generate a high concentration of dissolved ozone. The overall mass transfer rate for dissolved ozone is:

................................... (1) ................................... (One)

Figure 112023502095189-pat00016
................................................. (2)
Figure 112023502095189-pat00016
................................................... ( 2)

.............................................(3) .................................................................(3)

............................................... (4) ............................................... (4)

여기서 : 총괄 물질 전달 속도(mg/L/sec)here : Overall mass transfer rate (mg/L/sec)

Figure 112023502095189-pat00017
: 총괄 물질 전달 계수(1/sec)
Figure 112023502095189-pat00017
: Overall mass transfer coefficient (1/sec)

Figure 112023502095189-pat00018
: 포화 용존 농도와 현재 용존 농도와의 차(mg/L)
Figure 112023502095189-pat00018
: Difference between saturated dissolved concentration and current dissolved concentration (mg/L)

a : 기포의 비 경계면적(cm2/cm3) a : Specific boundary area of bubbles (cm 2 /cm 3 )

d : 기포의 직경(cm) d : diameter of bubble (cm)

k L : 액상 물질 전달 계수(cm/sec) k L : Liquid mass transfer coefficient (cm/sec)

N sh : Sherwood number(-) N sh : Sherwood number(-)

D : 분자 확산계수(cm2/sec) D : Molecular diffusion coefficient (cm 2 /sec)

L : 반응조 높이(cm) L : Reaction tank height (cm)

미세기포 발생기 및 이것을 구비한 미세기포 발생장치(10-2002-7016888)는 유입수를 가압하여 기체 오존과 수직 충돌시켜 미세 기포를 만들어 기포의 비 경계면적을 증가시켜 총괄 물질 전달계수를 증가시키고자 하였다. 그러나 유입된 기포의 압력이 커 수중에 용해되지 않고 빠르게 수표면으로 상승하여 수중에 용해되는 용존율이 낮았다.The microbubble generator and the microbubble generator equipped with it (10-2002-7016888) pressurize incoming water and vertically collide with gaseous ozone to create microbubbles and increase the specific boundary area of the bubbles to increase the overall mass transfer coefficient. . However, the pressure of the inflowing bubbles was high, so they did not dissolve in the water and quickly rose to the water surface, resulting in a low dissolution rate in the water.

기존의 본사 이전 발명(특허 10-1370105)은 오존 발생기에서 생성된 오존을 별도의 용존 오존 접촉조에서 용존 오존을 생성하고, 후속 단계인 수산화 라디칼 형성조내에 형성된 양· 음 전극과 충진 반도체 광촉매에 의해, 오존 분해 메카니즘의 1단계인 율속단계를 제어하여 수산화 라디칼을 빠르게 생성하였다.
기존의 본사 이전 발명(특허 10-1370105)은 오존 용해조(1-1)와 고도 분해조(2-1) 및 기액 분리조(3-1)를 주요 구성으로 하는 단일 연속혼합흐름반응기(S-CSTR : single- continuous stirred tank reactor)로 형성되며, 대기압 상태에서 유입원수을 유체 순환조(27)로 유입하며, 유체 순환조의 유체(유입원수/순환수)를 가압상태의 용존 오존 접촉조(5)내로 순환 펌프(25)로 유입함으로 용존 오존 접촉조(5)내의 적정 G/L(Gas Flowrate/Liquid Flowrate) 조절이 어려웠다.
그러므로 본 발명의 난분해성 공정수 고도분해 장치는 대용량 장치 제작시 가압상태의 다단 연속혼합흐름반응기(M-CSTR : multiple-continuous stirred tank reactor)에 성상이 변화(입자농도, 유기물 농도, 점도 등)하는 난분해성 공정수를 일정하게 흡입 가능한 이젝터(1-2)를 오존 용해조 전단에 형성하여 흡입유량(유입원수/유입순환수)을 조절하여 오존 용해조의 적정 G/L(gasous ozone flowrate/liquid flowrate)을 조절하여 오존 용해율을 증진하고자 하였다.
Our previous invention (patent 10-1370105) generates dissolved ozone from the ozone generated in the ozone generator in a separate dissolved ozone contact tank, and feeds it to the positive and negative electrodes formed in the hydroxyl radical formation tank and the filled semiconductor photocatalyst in the subsequent step. By controlling the rate-limiting step, which is the first step of the ozone decomposition mechanism, hydroxyl radicals were quickly generated.
The existing invention before the headquarters (patent 10-1370105) is a single continuous mixed flow reactor (S- CSTR: It is formed as a single-continuous stirred tank reactor), and raw water flows into the fluid circulation tank (27) at atmospheric pressure, and the fluid (raw water/circulating water) in the fluid circulation tank is pressurized into a dissolved ozone contact tank (5). It was difficult to control the appropriate G/L (Gas Flow Rate/Liquid Flow Rate) in the dissolved ozone contact tank (5) as it was introduced into the internal circulation pump (25).
Therefore, the highly decomposed process water device of the present invention undergoes changes in properties (particle concentration, organic matter concentration, viscosity, etc.) in a pressurized multi-continuous stirred tank reactor (M-CSTR) when manufacturing a large-capacity device. An ejector (1-2) capable of constantly sucking the non-decomposable process water is formed at the front of the ozone dissolution tank to adjust the suction flow rate (incoming raw water/inflow circulating water) to determine the appropriate G/L (gasous ozone flow rate/liquid flow rate) of the ozone dissolution tank. ) was attempted to improve the ozone dissolution rate by adjusting.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제][Technical challenges that the invention seeks to achieve]

본 발명의 제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치가 이루고자 하는 기술적 과제는 다음과 같다.The technical tasks to be achieved by the controlled, non-degradable process water advanced decomposition device of the present invention are as follows.

첫째, 본 발명의 난분해성 공정수 고도분해 장치는 대용량 장치 제작시 가압상태의 다단 연속혼합흐름반응기(M-CSTR : multiple-continuous stirred tank reactor)에 성상이 변화(입자농도, 유기물 농도, 점도 등)하는 난분해성 공정수를 일정하게 흡입 가능한 이젝터(1-2)를 오존 용해조 전단에 형성하여 흡입유량을 조절하여 오존 용해조의 적정 G/L(gasous ozone flowrate/liquid flowrate)을 조절하여 오존 용해율을 증진하고자 하였다.First, the highly decomposed process water device of the present invention is capable of changing properties (particle concentration, organic matter concentration, viscosity, etc.) in a pressurized multi-continuous stirred tank reactor (M-CSTR) when manufacturing a large-capacity device. ) is formed at the front of the ozone dissolution tank by forming an ejector (1-2) that can constantly inhale the non-decomposable process water to adjust the suction flow rate and adjust the appropriate G/L (gasous ozone flow rate/liquid flow rate) of the ozone dissolution tank to increase the ozone dissolution rate. wanted to promote it.

둘째, 본 발명의 오존 용해조 하부에 형성한 오존 용해조 평판 임펠러(1-5)는 고속 교반시 와류(vortex)로 인한 임펠러 하부 진공형성이 방지되어, 용존 오존의 기체 오존으로의 방출을 예방하여 기체 오존의 용해율을 증대하고자 하였다.Second, the ozone dissolution tank flat impeller (1-5) formed at the bottom of the ozone dissolution tank of the present invention prevents the formation of a vacuum at the bottom of the impeller due to vortex during high-speed stirring, preventing the release of dissolved ozone into gaseous ozone An attempt was made to increase the dissolution rate of ozone.

이전의 본 발명자의 발명[10-1370105]의 용존 오존 접촉조(5) 상부에 위치한 임펠러(3)는 고속 교반시 와류(vortex)로 인한 임펠러 하부 진공이 형성되어, 용존 오존이 기체 오존으로 방출되고 수표면으로 빠르게 떠올라 용존 오존 농도가 저감되었다.The impeller (3) located at the top of the dissolved ozone contact tank (5) of the present inventor's previous invention [10-1370105] generates a vacuum at the bottom of the impeller due to a vortex during high-speed stirring, and dissolved ozone is released as gaseous ozone. and quickly rose to the water surface, reducing the concentration of dissolved ozone.

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셋째, 본 발명의 고도 분해조(2-1)는 내부 상단에 고도 분해조 고도분해 처리수 유출 위어 월류부(2-6)가 형성되어, 양· 음 전극과 반도체 촉매 통과 고도분해 처리수 상향류의 유출구를 향한 편류(channeling)를 예방하여, 양· 음 전극과 반도체 촉매에 의해 생성되는 수산화 라디칼과 오존용해 유입원수/유입순환수와의 균일한 접촉으로 난분해성 공정수의 고도분해를 원활히 하고자 하였다.
이전의 본 발명자의 발명[10-1370105]의 수산화 라디칼 형성조(17)는 수산화 라디칼 형성조 상부 외주면 일측에 수산화 라디칼 형성조 유체 유출구(16)가 위치하여, 양· 음 전극과 반도체 광촉매 통과 유체 상향류의 유출구를 향한 쏠림 현상인 편류(channeling)가 형성되어 양· 음 전극(18)과 반도체 광촉매(19)와 유체가 접촉하지 못하는 사공간(dead-space)이 형성되어 수산화 라디칼 생성량이 현저히 저감되었다.
Third, the advanced digestion tank (2-1) of the present invention has a weir overflow portion (2-6) formed at the top of the interior to pass through the positive and negative electrodes and the semiconductor catalyst, and the highly digested water flows upward. By preventing channeling of the flow toward the outlet, the hydroxyl radicals generated by positive and negative electrodes and semiconductor catalysts and the ozone-dissolved inflow raw water/inflow circulating water are in uniform contact to facilitate high-level decomposition of difficult-to-decomposable process water. I wanted to do it.
In the hydroxyl radical formation tank 17 of the present inventor's previous invention [10-1370105], the hydroxyl radical formation tank fluid outlet 16 is located on one side of the upper outer circumferential surface of the hydroxyl radical formation tank, and the fluid passing through the positive and negative electrodes and the semiconductor photocatalyst is provided. Channeling, which is a phenomenon of tilting toward the outlet of the upward flow, is formed, forming a dead space where the fluid cannot contact the positive and negative electrodes 18 and the semiconductor photocatalyst 19, thereby significantly increasing the amount of hydroxyl radicals produced. has been reduced.

넷째, 본 발명의 기액 분리조(3-1)는 기액 분리조 배기가스 배출구(3-6)가 형성되어, 기액 분리조 기액분리 순환수 중의 난분해성 공정수 분해 후의 CO2, N2 등의 배기가스를 기액 분리조(3-1) 외부로 배출하여, 이젝터(1-2)를 통한 CO2 순환 유입시 HCO3 -나 CO3 -2로 오존 용해조(1-1)로 용존되는 것을 예방하여, 기체 오존의 용존 포화농도 감소를 방지하여 기체 오존의 용해율 증진을 보조하고자 하였다.
이전의 본 발명자의 발명[10-1370105]의 유체 순환조(27)는 수산화 라디칼 형성조에서 분해 반응 후 생성된 배기가스(CO2, N2 등)를 유체 순환조 하부 확산석으로 유입, 확산시켜 용해하여 외부로 배출하지 않고 용존 오존 접촉조(5)로 지속적으로 순환 유입하여 CO2가 HCO3 -나 CO3 -2 용존되면서 축적되어 기체 오존의 용존 포화농도를 감소시켜, 기체 오존의 용해율을 저감하였다.
Fourth, the gas-liquid separation tank 3-1 of the present invention is formed with a gas-liquid separation tank exhaust gas outlet 3-6, so that CO 2 , N 2 , etc. after decomposition of non-decomposable process water in the gas-liquid separation circulating water of the gas-liquid separation tank By discharging exhaust gas to the outside of the gas-liquid separation tank (3-1), it prevents HCO 3 - or CO 3 -2 from dissolving into the ozone dissolution tank (1-1) when CO 2 circulates through the ejector (1-2). Therefore, the aim was to prevent a decrease in the dissolved saturation concentration of gaseous ozone and assist in improving the dissolution rate of gaseous ozone.
The fluid circulation tank 27 of the present inventor's previous invention [10-1370105] flows and diffuses exhaust gases (CO 2 , N 2 , etc.) generated after the decomposition reaction in the hydroxyl radical formation tank into the diffusion stone at the bottom of the fluid circulation tank. Instead of being dissolved and discharged to the outside, it continuously circulates and flows into the dissolved ozone contact tank (5), where CO 2 accumulates as HCO 3 - or CO 3 -2 is dissolved, reducing the dissolved saturation concentration of gaseous ozone, thereby reducing the dissolution rate of gaseous ozone. was reduced.

[발명의 구성][Configuration of the invention]

본 발명은 난분해성 공정수의 유입원수와 유입순환수를 흡입하는 이젝터(1-2)가 전단에 형성되어 G/L을 원활히 제어하는 오존 용해조(1-1)와; 고도 분해조 양· 음전극과 고도 분해조 반도체 촉매에 band gap 이상의 전기에너지를 공급하는 직류전원 공급기의 전류밀도를 제어하는 컨트롤패널(4-1)이 형성되어 전류밀도 제어로 수산화 라디칼 생성속도와 생성량을 제어하여 난분해성 공정수의 고도 분해 반응을 촉진하는 고도 분해조(2-1)와; 기액 분리조 배기가스 배출구(3-6)가 형성되어 CO2, N2 등의 배기가스를 배출하여 유입순환수를 이젝터(1-2)를 통해 오존 용해조(1-1)로 유입하여 기체 오존의 용존 포화농도 감소를 방지하여 기체 오존의 용해율 증진을 보조하는 기액 분리조(3-1)로 구성되어, 이젝터(1-2)가 형성된 오존 용해조(1-1)와 고도 분해조(2-1) 및 기액 분리조(3-1)를 단일 연속혼합흐름반응기(S-CSTR : single- continuous stirred tank reactor)로 구성하는 다단의 연속혼합흐름반응기(M-CSTR : multiple-continuous stirred tank reactor)를 형성하여, 대용량 난분해성 공정수 중의 유· 무기물질을 G/L 제어와 전류밀도 제어로 수산화 라디칼의 형성을 제어하여 고도분해하는 제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치이다.The present invention includes an ozone dissolution tank (1-1) formed at the front end with an ejector (1-2) that sucks inflow raw water and inflow circulating water of non-decomposable process water to smoothly control G/L; A control panel (4-1) is formed to control the current density of the DC power supply that supplies electrical energy above the band gap to the advanced digester positive and negative electrodes and the advanced digester semiconductor catalyst, and the rate and amount of hydroxyl radicals are generated by controlling the current density. an advanced decomposition tank (2-1) that controls and promotes an advanced decomposition reaction of non-decomposable process water; The gas-liquid separation tank exhaust gas outlet (3-6) is formed to discharge exhaust gases such as CO 2 and N 2 , and the incoming circulating water flows into the ozone dissolution tank (1-1) through the ejector (1-2) to produce gaseous ozone. It consists of a gas-liquid separation tank (3-1) that prevents a decrease in the dissolved saturation concentration and assists in increasing the dissolution rate of gaseous ozone, an ozone dissolution tank (1-1) in which an ejector (1-2) is formed, and an advanced decomposition tank (2-). 1) and a multi-stage continuous mixed flow reactor (M-CSTR: multiple-continuous stirred tank reactor) consisting of the gas-liquid separation tank (3-1) as a single-continuous stirred tank reactor (S-CSTR: single-continuous stirred tank reactor) It is a controlled high-level decomposition device for non-decomposable process water that decomposes organic and inorganic substances in large-capacity non-decomposable process water by controlling the formation of hydroxyl radicals through G/L control and current density control.

본 발명의 제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치의 구성과 작용을 도면부호로 상세히 설명하면 다음과 같다.The configuration and operation of the controlled highly degradable process water decomposition device of the present invention will be described in detail using reference numerals as follows.

상기 제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치의 전단에 위치하며, 오존 발생기(1-11)에서 생성되어 하부 중앙으로 유입된 기체 오존을, 이젝터(1-2)에 형성된 이젝터 유입원수 유입구(1-2-2)를 통하여 유입된 유입원수내로 용해하기 위해, 외주 상단에 위치한 오존 용해조 모터/모터헤드(1-4)와 이와 연결되어 내부 중앙 하부에 형성된, 고속 교반시 와류(vortex)로 인한 임펠러 하부 진공형성이 방지되는 오존 용해조 평판 임펠러(1-5)로 오존 용해조 확산석(1-6)에서 확산된 미세 기포를 빠르게 수평 혼합하고, 오존 용해조 내부벽 하부에 오존 용해조 이중 내부벽 오존용해 유입원수/유입순환수 순환구(1-8)가 구성되어, 평판 임펠러에 의한 수평 혼합으로 상대적으로 높은 상부 표면으로 하부의 유입원수/유입순환수의 상향류가 형성되어 상, 하부 수직혼합이 증진되어, 기체 오존의 유입원수내로의 물질전달속도를 증진하여 오존 용해율을 크게 증대한 오존 용해조(1-1)와;Located at the front of the controlled non-decomposable process water advanced decomposition device, gaseous ozone generated in the ozone generator (1-11) and introduced into the lower center is distributed through the ejector inflow raw water inlet (1-2) formed in the ejector (1-2). In order to dissolve in the raw water flowing in through -2), the ozone dissolution tank motor/motor head (1-4) located at the top of the outer circumference is connected to this and formed in the lower center of the interior, the lower part of the impeller due to vortex during high-speed stirring. The ozone dissolution tank flat impeller (1-5), which prevents vacuum formation, quickly horizontally mixes the fine bubbles diffused from the ozone dissolution tank diffusion stone (1-6), and the double inner wall ozone dissolution tank in the lower part of the ozone dissolution tank inner wall ozone dissolution raw water / inflow. The circulating water circulation port (1-8) is configured, and the upward flow of the lower inflow raw water/influent circulating water is formed on the relatively high upper surface through horizontal mixing by a flat impeller, thereby enhancing upper and lower vertical mixing, thereby promoting gas An ozone dissolution tank (1-1) that greatly increases the ozone dissolution rate by increasing the mass transfer rate of ozone into the inflow source water;

상기 오존 용해조(1-1)의 전단에 연결되어 위치하며 대용량 장치 제작시 가압상태의 다단 연속혼합흐름반응기(M-CSTR : multiple-continuous stirred tank reactor)에 성상이 변화(입자농도, 유기물 농도, 점도 등)하는 난분해성 공정수를 일정하게 흡입가능하도록 오존 용해조 전단에 형성되어 이젝터 유입원수 유입구(1-2-2)와 이젝터 유입순환수 유입구(1-2-1)를 통하여 유입원수와 유입순환수의 흡입유량 L(liquid flowrate = 유입원수 유량 + 유입순환수 유량)을 조절하여 오존용해조의 적정 G/L(gasous ozone flowrate/liquid flowrate) 제어를 보조하는 이젝터(1-2)와;It is located connected to the front of the ozone dissolution tank (1-1), and when manufacturing a large-capacity device, the properties change (particle concentration, organic matter concentration, It is formed at the front of the ozone dissolution tank to enable constant inhalation of non-decomposable process water (viscosity, etc.), and the inflow raw water flows in through the ejector inflow raw water inlet (1-2-2) and the ejector inflow circulating water inlet (1-2-1). An ejector (1-2) that assists in controlling the appropriate G/L (gasous ozone flowrate/liquid flowrate) of the ozone dissolving tank by adjusting the suction flow rate L (liquid flowrate = inflow raw water flow rate + inflow circulating water flow rate) of the circulating water;

상기 이젝터의 전단에 형성되며, 기액 분리조 기액분리 순환수 유출구(3-5)에서 유출된 기액 분리조 기액분리 순환수가 가압 유입되는, 이젝터 유입순환수 유입구(1-2-1)와;an ejector inflow circulating water inlet (1-2-1) formed at the front of the ejector, into which the gas-liquid separation tank gas-liquid separation circulating water discharged from the gas-liquid separation tank gas-liquid separation circulating water outlet (3-5) flows in under pressure;

상기 이젝터의 전단 하부에 형성되며, 1단 연속혼합흐름반응기에서는 유입원수가 읍압 흡입되고, 2단과 3단 연속혼합흐름반응기에서는 기액 분리조 기액분리 처리수가 음압 흡입되는 유입구인, 이젝터 유입원수 유입구(1-2-2)와;An ejector inflow raw water inlet (which is formed at the lower part of the front end of the ejector and is an inlet where the influent raw water is sucked under negative pressure in the first-stage continuous mixed flow reactor, and the gas-liquid separation treatment water of the gas-liquid separation tank is sucked under negative pressure in the second and third stage continuous mixed flow reactors). 1-2-2) and;

상기 이젝터(1-2)의 내부에 미세한 홀로 형성되며, 변화하는 난분해성 공정수의 유입 성상(입자농도, 유기물 농도, 점도 등)에서도 유입 유량(유입순환수 유량)과 흡입 유량(유입원수 유량)을 유지가능(입자상 물질에 의해서도 막히지 않으면서 속도를 유지가능)하도록 적정 이젝터 노즐 직경으로 형성된 이젝터 노즐(1-2-3)과;A fine hole is formed inside the ejector (1-2), and the inflow flow rate (inflow circulating water flow rate) and suction flow rate (inflow raw water flow rate) are changed even in the changing inflow properties (particle concentration, organic matter concentration, viscosity, etc.) of the non-degradable process water. ) and an ejector nozzle (1-2-3) formed with an appropriate ejector nozzle diameter to maintain speed (capable of maintaining speed without being clogged by particulate matter);

상기 이젝터(1-2)의 내부와 이젝터 노즐 후단에 형성되며, 이젝터 노즐에서 분사된 이젝터 유입원수와 이젝터 유입순환수가 혼합되는 이젝터 혼합관(1-2-4)과;an ejector mixing pipe (1-2-4) formed inside the ejector (1-2) and at a rear end of the ejector nozzle, where the ejector inflow raw water sprayed from the ejector nozzle and the ejector inflow circulating water are mixed;

상기 이젝터 혼합관(1-2-4)의 후단에 형성되며, 이젝터 혼합관(1-2-4)에서 혼합된 이젝터 유입순환수와 이젝터 유입원수가 확산되는 이젝터 디퓨저(1-2-5)와;An ejector diffuser (1-2-5) formed at the rear end of the ejector mixing pipe (1-2-4), where the ejector inflow circulating water and ejector inflow raw water mixed in the ejector mixing pipe (1-2-4) diffuse. and;

상기 이젝터 디퓨저(1-2-5)의 외주면에 연결되어 위치하며 이젝터 유입원수와 이젝터 유입순환수가 외부로 유출되지 않도록 접합하는 이젝터 플랜지(1-2-6)과;an ejector flange (1-2-6) connected to the outer peripheral surface of the ejector diffuser (1-2-5) and joined to prevent the ejector inflow raw water and ejector inflow circulating water from flowing out to the outside;

상기 이젝터 디퓨저(1-2-5)의 후단에 연결되어 위치하며, 적정 G/L의 액체 유량(L : Liquid-flowrate = 유입원수 유량 + 유입순환수 유량)으로 산정된 이젝터 유입원수와 이젝터 유입순환수가 확산되어 유입되는 유입구인, 오존 용해조 이젝터 유입원수/유입순환수 유입구(1-3)와;It is located connected to the rear end of the ejector diffuser (1-2-5), and the ejector inflow raw water and ejector inflow calculated as the liquid flow rate of appropriate G/L (L: Liquid-flowrate = inflow raw water flow rate + inflow circulating water flow rate). an ozone dissolution tank ejector inflow raw water/inflow circulating water inlet (1-3), which is an inlet through which circulating water is diffused and introduced;

상기 오존 용해조(1-1)의 외부 상단 중앙에 위치하며 평판 임펠러의 회전 속도를 조절하여 혼합강도(

Figure 112023502095189-pat00019
)를 조절하여 오존 용해율 증대를 보조하는 오존 용해조 모터/모터헤드(1-4)와;It is located at the outer top center of the ozone dissolution tank (1-1) and adjusts the rotation speed of the flat impeller to increase the mixing strength (
Figure 112023502095189-pat00019
) and an ozone dissolution tank motor/motor head (1-4) that assists in increasing the ozone dissolution rate by adjusting );

상기 오존 용해조 모터/모터헤드(1-4)와 연결되어 오존 용해조 하부 중앙에 위치하며, 고속 회전시 임펠러 하부에 진공형성이 방지되는 평판 날개로 형성되어 용존 오존의 기체 오존으로의 방출을 예방하여 기체 오존을 효과적으로 용해하는 오존 용해조 평판 임펠러(1-5)와;It is connected to the ozone melting tank motor/motor head (1-4) and is located in the center of the lower part of the ozone melting tank, and is formed with a flat blade that prevents the formation of a vacuum at the bottom of the impeller when rotating at high speed to prevent the release of dissolved ozone into gaseous ozone. an ozone dissolving tank flat impeller (1-5) that effectively dissolves gaseous ozone;

상기 오존 용해조(1-1)의 내부 하부 중앙에 위치하며, 오존 발생기에서 유입된 기체 오존(기포)의 직경을 미세하게 하여 비경계면적을 증대시겨 용존 오존의 총괄 물질전달속도를 증대하는 오존 용해조 확산석(1-6)과;Ozone is located at the inner lower center of the ozone dissolution tank (1-1) and increases the overall mass transfer rate of dissolved ozone by increasing the non-boundary area by making the diameter of the gaseous ozone (bubble) introduced from the ozone generator fine. Dissolution tank diffusion stone (1-6);

상기 오존 용해조의 이중 구조 내각 중앙에 위치하며 오존 발생기(1-11)에서 적정 기체 오존 유량(G : gasous ozone flowrate)으로 조절된 기체 오존이 유입되는 오존 용해조 기체 오존 유입구(1-7)와;an ozone dissolution tank gas ozone inlet (1-7) located at the center of the dual structure cabinet of the ozone dissolution tank through which gaseous ozone adjusted to an appropriate gaseous ozone flow rate (G) flows in from the ozone generator (1-11);

상기 오존 용해조(1-1)의 내부벽 하부에 위치하며 기체 오존의 상, 하부 원활한 혼합과 체류시간을 유지하여, 상하 혼합 흐름 증대로 오존 용해율을 크게 증대하는 오존 용해조 이중 내부벽 오존용해 유입원수/유입순환수 순환구(1-8)와;It is located at the lower part of the inner wall of the ozone dissolution tank (1-1) and maintains smooth mixing and residence time of the upper and lower sides of gaseous ozone, greatly increasing the ozone dissolution rate by increasing the upper and lower mixing flow. Double inner wall ozone dissolution inflow raw water/inflow Circulating water circuit (1-8);

상기 오존 용해조(1-1)의 상부 외주면 일측에 위치하며 연속으로 유입되는 기체 오존 중 용해되지 않고 배출되는 배오존을 순환하여 재이용하기 위해 고도 분해조 오존용해 유입원수/유입순환수 유입구(2-2)를 통하여 유입되는 오존 용해조 배오존 순환 유출구(1-9)와;It is located on one side of the upper outer circumference of the ozone dissolution tank (1-1), and is located at the advanced decomposition tank ozone dissolution inflow raw water/inflow circulating water inlet (2- 2) an ozone dissolution tank discharge ozone circulation outlet (1-9) flowing in through;

상기 오존 용해조 배오존 순환 유출구(1-9)의 하단에 티 배관으로 연결되어 위치하여 기체 오존이 다량 용해된 오존용해 유입원수/유입순환수가 유출되는 오존 용해조 오존용해 유입원수/유입순환수 유출구(1-10)와;The ozone dissolution tank ozone circulation outlet (1-9) is connected to the bottom of the ozone circulation outlet (1-9) by a tee pipe and is located at the ozone dissolution tank ozone dissolution inflow source water/inflow circulation water outlet where a large amount of gaseous ozone is dissolved. 1-10) and;

상기 오존 용해조(1-1)의 외부 일측에 위치하며 기체 오존을 발생시켜 오존 용해조 기체 오존 유입구(1-7)를 통하여 오존 용해조에 적정 기체 오존 유량(G : gasous ozone flowrate)을 공급하는 오존 발생기(1-11)와;An ozone generator located on one side outside the ozone dissolution tank (1-1), generates gaseous ozone, and supplies an appropriate gaseous ozone flow rate (G) to the ozone dissolution tank through the ozone dissolution tank gas ozone inlet (1-7). (1-11) and;

상기 오존 발생기(1-11)의 외부 일측에 위치하며 기체 산소를 발생시켜 오존 발생기(1-11)에 공급하는 산소 발생기(1-12)와;an oxygen generator (1-12) located on one side outside the ozone generator (1-11) and generating gaseous oxygen and supplying it to the ozone generator (1-11);

상기 오존 용해조(1-1)의 후단에 연결되어 위치하며 오존 용해조 오존용해 유입원수/유입순환수 유출구(1-10)와 연결되어 위치하며, 고도 분해조 양· 음 전극(2-3)과 고도 분해조 반도체 촉매(2-4)가 형성되어 오존 분해 반응의 율속 단계를 제어하여 용존 오존을 O3 -(ozonide)로 바로 이온화하고 이온화된 O3 -와 H+이 반응하여 HO3 라디칼을 생성한 후, HO3 라디칼에서 산소와 수산화 라디칼을 다량 생성하며, 내부 상단에 고도 분해조 고도분해 처리수 유출 위어 월류부(2-6)가 형성되어, 양· 음 전극과 반도체 촉매 통과 고도분해 처리수 상향류의 유출구를 향한 편류(channeling)를 예방하여, 양· 음 전극과 반도체 촉매에 의해 생성되는 수산화 라디칼과 오존용해 유입원수/유입순환수와의 균일한 접촉으로 난분해성 공정수의 고도분해를 원활히 하여 고도 분해 반응이 촉진되는 고도 분해조(2-1)와;It is located connected to the rear end of the ozone dissolution tank (1-1) and connected to the ozone dissolution tank ozone dissolution inflow raw water/inflow circulating water outlet (1-10), and the advanced decomposition tank positive and negative electrodes (2-3). An advanced decomposition tank semiconductor catalyst (2-4) is formed to control the rate step of the ozone decomposition reaction, directly ionizing dissolved ozone into O 3 - (ozonide), and ionized O 3 - and H + react to form HO 3 radicals. After generation, a large amount of oxygen and hydroxyl radicals are generated from HO 3 radicals, and a weir overflow section (2-6) is formed at the top of the interior to allow advanced decomposition water to pass through the positive and negative electrodes and the semiconductor catalyst. By preventing channeling of the treated water upward toward the outlet, the hydroxyl radicals generated by positive and negative electrodes and semiconductor catalysts and the ozone-dissolved influent raw water/influent circulating water are in uniform contact, resulting in high level of non-decomposable process water. an advanced digestion tank (2-1) that facilitates decomposition and promotes advanced decomposition reactions;

상기 고도 분해조(2-1)의 하부 중앙에 위치하며 오존 용해조 오존용해 유입원수/유입순환수 유출구(1-10)에서 유출되는 오존이 다량 용해된 순환수/공정 원수와 오존 용해조 배오존 순환 유출구(1-9)에서 유출된 기체 오존이 함께 유입되는 고도분해조 오존용해 유입원수/유입순환수 유입구(2-2)와;Located in the lower center of the advanced decomposition tank (2-1), ozone dissolution tank ozone dissolution inflow raw water/circulating water discharged from the inflow circulating water outlet (1-10) contains a large amount of ozone dissolved in circulating water/process raw water and ozone dissolution tank exhaust ozone circulation. an advanced decomposition tank ozone-dissolved raw water/inflow circulating water inlet (2-2) through which the gaseous ozone discharged from the outlet (1-9) flows in;

상기 고도 분해조(2-1)의 내부에 고도 분해조 반도체 촉매(2-4) 충진부 사이에 일정한 간격으로 형성되며, 외부의 고도 분해조 양· 음 전극 전기 연결구(2-9)와 연결되어 위치하여 고도 분해조 직류 전원 공급기(2-10)의 전기 공급에 의해 고도 분해조 반도체 촉매(2-4)에 전자를 전달하는 고도 분해조 양·음 전극(2-3)과;It is formed at regular intervals between the filling parts of the advanced digestion tank semiconductor catalyst (2-4) inside the advanced digestion tank (2-1), and is connected to the external advanced digestion tank positive and negative electrode electrical connector (2-9). Advanced digestion tank positive and negative electrodes (2-3) that are located and transfer electrons to the advanced digestion tank semiconductor catalyst (2-4) by electricity supply from the advanced digestion tank direct current power supply (2-10);

상기 고도 분해조(2-1)의 내부에 충진되어 위치하며, 고도 분해조 직류 전원 공급기의 전기 공급을 받은 전극에서 생성된 전자를 수중으로 전달하여 수중 용존오존과 반응하여 오조나이드(O3 -)의 형성을 촉진하는 고도 분해조 반도체 촉매(2-4)와;It is filled and located inside the advanced digestion tank (2-1), and electrons generated from electrodes supplied with electricity from the advanced digestion tank direct current power supply are transferred to the water and react with dissolved ozone in the water to produce ozonide (O 3 - ) and an advanced digester semiconductor catalyst (2-4) that promotes the formation of ;

상기 고도 분해조(2-1)의 상부 외주 일측면에 위치하며 고도 분해조 양· 음 전극과 고도 분해조 반도체 촉매에 의해 생성되는 수산화 라디칼과 오존용해 유입원수/유입순환수와의 균일한 접촉이 가능하도록 형성된 고도 분해조 고도분해 처리수 유출 위어 월류부(2-6)를 거쳐 고도 분해 처리수가 유출되는 유출구인 고도 분해조 고도분해 처리수 유출구(2-5)와;
하전된 고도 분해조 반도체 촉매(2-4)에 의해 빠르게 생성된 수산화 라디칼과 반응하여 난분해성 공정수가 고도 분해되어 유출되는 고도 분해조 고도분해 처리수 유출구(2-5)와;
It is located on one side of the upper outer circumference of the advanced digestion tank (2-1) and is in uniform contact with the hydroxyl radicals generated by the advanced digestion tank positive and negative electrodes and the advanced digestion tank semiconductor catalyst and the ozone-dissolved inflow raw water/inflow circulating water. an advanced digester highly digested treated water outlet (2-5), which is an outlet through which the highly digested treated water flows out through the highly digested treated water outflow weir overflow part (2-6) formed to enable this;
an advanced digester highly decomposed water outlet (2-5) through which the recalcitrant process water is highly decomposed and flows out by reacting with hydroxyl radicals rapidly generated by the charged advanced digester semiconductor catalyst (2-4);

상기 고도 분해조(2-1)의 내부 상단에 위치하며 고도 분해조 양· 음 전극과 고도 분해조 반도체 촉매 통과 고도분해 처리수 상향류의 유출구를 향한 편류(channeling)를 예방하여, 양· 음 전극과 반도체 촉매에 의해 생성되는 수산화 라디칼과 오존용해 유입원수/유입순환수와의 균일한 접촉이 가능하도록 형성된 고도 분해조 고도분해 처리수 유출 위어 월류부(2-6)와;It is located at the inner top of the advanced digestion tank (2-1) and prevents channeling toward the outlet of the advanced digestion treated water passing through the advanced digestion tank positive and negative electrodes and the advanced digestion tank semiconductor catalyst. an advanced decomposition tank highly decomposed water outflow weir overflow portion (2-6) formed to enable uniform contact between hydroxyl radicals generated by electrodes and semiconductor catalysts and ozone-dissolved inflow raw water/inflow circulating water;

상기 고도 분해조(2-1)의 상부에 위치하며, 고도 분해조의 유체가 유출되지 않도록 형성된 고도 분해조 상부 플랜지(2-7)와;an advanced digester upper flange (2-7) located at the upper part of the advanced digester (2-1) and formed to prevent fluid from the advanced digester from flowing out;

상기 고도 분해조 상부 플랜지(2-7)에 위치하며, 고도 분해조의 유체가 유출되지 않도록 플랜지를 체결하는 홀이 형성된 고도 분해조 상부 플랜지 볼트홀(2-8)과;an advanced digester upper flange bolt hole (2-8) located on the advanced digester upper flange (2-7) and having a hole for fastening the flange to prevent fluid from the advanced digester from flowing out;

상기 고도 분해조(2-1)의 외부 상단에 위치하며, 양·음 전극에 전기를 공급하도록 전선이 연결되는 연결구가 형성된 고도 분해조 양·음 전극 전기 연결구(2-9)와;An advanced digestion tank positive and negative electrode electrical connector (2-9) located at the outer top of the advanced digestion tank (2-1) and having a connection port through which an electric wire is connected to supply electricity to the positive and negative electrodes.

상기 고도 분해조(2-1)의 외부에 위치하며 고도 분해조 양· 음 전극(2-3)에 band gap 이상의 전기에너지를 공급하여, 고도 분해조 반도체 촉매(2-4)에 band gap을 형성하여 전자와 정공을 활성화하여 최종 수산화 라디칼 생성의 전류를 공급하고 전류밀도(mA/cm2)를 제어하는 고도 분해조 직류 전원 공급기(2-10)와;It is located outside the advanced digestion tank (2-1) and supplies electrical energy greater than the band gap to the advanced digestion tank positive and negative electrodes (2-3) to close the band gap to the advanced digestion tank semiconductor catalyst (2-4). an advanced decomposition direct current power supply (2-10) that activates electrons and holes to supply a current for final hydroxyl radical generation and controls the current density (mA/cm 2 );

상기 고도 분해조(2-1)의 후단에 고도 분해조 고도분해 처리수 유출구(2-5)와 연결되어 위치하며, 기액 분리조 배기가스 배출구(3-6)가 형성되어, 기액 분리조 기액분리 순환수 중의 난분해성 공정수 분해 후의 CO2, N2 등의 배기가스를 기액 분리조(3-1) 외부로 배출하여, 이젝터(1-2)를 통한 CO2 순환 유입시 HCO3 -나 CO3 -2로 오존 용해조(1-1)로 용존되는 것을 예방하여, 기체 오존의 용존 포화농도 감소를 방지하여 기체 오존의 용해율 증진을 보조하는 기액 분리조(3-1)와;It is located at the rear of the advanced digestion tank (2-1) and connected to the advanced digestion tank advanced digestion treatment water outlet (2-5), and a gas-liquid separation tank exhaust gas outlet (3-6) is formed, so that the gas-liquid separation tank gas-liquid Exhaust gases such as CO 2 and N 2 after decomposition of the non-degradable process water in the separated circulating water are discharged to the outside of the gas-liquid separation tank (3-1), and when CO 2 circulates in through the ejector (1-2), HCO 3 - B a gas-liquid separation tank (3-1) that prevents CO 3 -2 from dissolving into the ozone dissolution tank (1-1), prevents a decrease in the dissolved saturation concentration of gaseous ozone, and assists in increasing the dissolution rate of gaseous ozone;

상기 기액 분리조(3-1)의 외주 상단 일측면에 위치하며 고도 분해조 고도분해 처리수 유출구(2-5)에서 유출된 고도분해 처리수가 유입되는 기액 분리조 고도분해 처리수 유입구(3-2)와;It is located on one side of the upper outer circumference of the gas-liquid separation tank (3-1), and the gas-liquid separation tank highly decomposed water inlet (3- 2) and;

상기 기액 분리조 고도분해 처리수 유입구(3-2)와 반시계방향으로 직각되게 위치하며 배기가스가 배출된 처리수이며, 1단 CSTR의 기액 분리조 기액분리 처리수가 유출되는 유출구이며, 유출된 처리수는 2단 CSTR의 이젝터 유입원수 유입구로 흡입, 이송되는 유출구인 기액 분리조 기액분리 처리수 유출구(3-3)와;It is located at a right angle to the highly decomposed water inlet (3-2) of the gas-liquid separation tank and is treated water from which exhaust gas is discharged. It is an outlet through which gas-liquid separation treated water from the gas-liquid separation tank of the first-stage CSTR flows out. The treated water is sucked and transferred to the ejector raw water inlet of the two-stage CSTR, and the gas-liquid separation tank gas-liquid separation treatment water outlet (3-3) is an outlet;

상기 기액 분리조 고도분해 처리수 유입구(3-2)와 반시계방향으로 180°되게 위치하며 기액 분리조(3-1)의 하단 일측면에 위치하는 기액 분리조 펌프 유출구와 티배관으로 연결되어 일부 순환수는 이젝터 유입순환수 유입구(1-2-1)로 이송되고 일부 순환수는 기액 분리조 기액분리 순환수 유입구로 유입되는데, 이 유입구인 기액 분리조 기액분리 순환수 유입구(3-4)와;It is located 180° counterclockwise from the highly decomposed water inlet (3-2) of the gas-liquid separation tank and is connected to the gas-liquid separation tank pump outlet located on one side of the bottom of the gas-liquid separation tank (3-1) through a tee pipe. Some circulating water is transferred to the ejector inlet circulating water inlet (1-2-1), and some circulating water flows into the gas-liquid separation tank gas-liquid separation circulating water inlet (3-4). )and;

상기 기액 분리조 기액분리 순환수 유입구(3-4)와 시계 방향으로 직각되게 위치하며 일부 순환수는 기액 분리조 펌프로 유입, 유출되어 이젝터 유입순환수 유입구(1-2-1)로 이송되고 일부 순환수는 기액 분리조 기액분리 순환수 유입구(3-4)로 순환 유입되는, 기액 분리조 펌프 유입구로 유출되는 유출구인 기액 분리조 기액분리 순환수 유출구(3-5)와;It is located at a right angle to the gas-liquid separation circulating water inlet (3-4) of the gas-liquid separation tank in a clockwise direction, and some of the circulating water flows into and out of the gas-liquid separation tank pump and is transferred to the ejector inlet circulating water inlet (1-2-1). Some of the circulating water circulates into the gas-liquid separation tank gas-liquid separation circulating water inlet (3-4), and the gas-liquid separation tank gas-liquid separation circulating water outlet (3-5) is an outlet through which it flows out to the gas-liquid separation tank pump inlet;

상기 기액 분리조(3-1)의 상단 중앙에 위치하며 난분해성 공정수 분해 후의 CO2, N2 등의 배기가스를 기액 분리조(3-1) 외부로 배출하여, 이젝터(1-2)를 통한 CO2 순환 유입시 HCO3 -나 CO3 -2로 오존 용해조(1-1)로 용존되는 것을 예방하여, 기체 오존의 용존 포화농도 감소를 방지하여 기체 오존의 용해율 증진을 보조하도록 형성된 기액 분리조 배기가스 배출구(3-6)와;It is located at the top center of the gas-liquid separation tank (3-1), and exhaust gases such as CO 2 and N 2 after decomposition of non-degradable process water are discharged to the outside of the gas-liquid separation tank (3-1), and the ejector (1-2) A gas liquid formed to prevent dissolution into the ozone dissolution tank (1-1) as HCO 3 - or CO 3 -2 when CO 2 circulates through and assist in increasing the dissolution rate of gaseous ozone by preventing a decrease in the dissolved saturation concentration of gaseous ozone. Separation tank exhaust gas outlet (3-6);

상기 기액 분리조 기액분리 순환수 유출구(3-5)의 일측면에 기액 분리조 펌프 유입구와 배관으로 연결되어 위치하며 기액 분리조 펌프 유출구에서 유출된 순환수는 이젝터 유입순환수 유입구(1-2-1)로 이송하고 일부 순환수는 기액 분리조 기액 분리 순환수 유입구(3-4)로 순환 유입시키는 기액 분리조 펌프(3-7)와;The gas-liquid separation tank gas-liquid separation circulating water outlet (3-5) is located on one side of the gas-liquid separation tank pump inlet and piping, and the circulating water discharged from the gas-liquid separation tank pump outlet is ejector inflow circulating water inlet (1-2). -1) and a gas-liquid separation tank pump (3-7) that circulates and introduces some of the circulating water into the gas-liquid separation tank gas-liquid separation circulating water inlet (3-4);

상기 고도 분해조 직류 전원 공급기(2-10)의 하부에 위치하며, 오존 용해조(1-1) 내부에 형성된 오존 용해조 평판 임펠러(1-5)의 회전 속도를 조절하여 혼합 강도(

Figure 112023502095189-pat00020
)를 조절하여 오존 용해율 증대를 보조하는 오존 용해조 모터/모터헤드(1-4)를 작동하며, 상기 고도 분해조 양· 음 전극(2-3)에 band gap 이상의 전기에너지를 공급하여, 고도 분해조 반도체 촉매(2-4)에 band gap을 형성하여 전자와 정공을 활성화하여 최종 수산화 라디칼 생성의 전류를 공급하고 전류밀도(mA/cm2)를 제어하는 고도 분해조 직류 전원 공급기(2-10)를 작동하고, 상기 기액 분리조 기액 분리 순환수 유출구(3-5)에서 유출된 기액분리 순환수의 수압을 증가시켜 이젝터(1-2)에 형성된 이젝터 유입순환수 유입구(1-2-1)를 통하여 가압의 오존 용해조(1-1) 내부로 유입 가능하게 하는 기액 분리조 펌프(3-7)를 작동하는 전기 조작반인 컨트롤패널(4-1)이 형성되어, 이젝터(1-2)가 형성된 오존 용해조(1-1)와 고도 분해조(2-1) 및 기액 분리조(3-1)를 단일 연속혼합흐름반응기(S-CSTR : single-continuous stirred tank reactor)로 구성하는 다단의 연속혼합흐름반응기(M-CSTR : multiple-continuous stirred tank reactor)를 형성하여, 대용량 난분해성 공정수 중의 유· 무기물질을 G/L 제어와 전류밀도 제어로 수산화 라디칼의 형성을 제어하여 고도분해하는 제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치이다.It is located at the lower part of the advanced decomposition tank DC power supply (2-10), and the mixing strength (
Figure 112023502095189-pat00020
) operates the ozone dissolution tank motor/motor head (1-4), which assists in increasing the ozone dissolution rate, and supplies electrical energy above the band gap to the advanced decomposition tank positive and negative electrodes (2-3) to achieve advanced decomposition. An advanced decomposition tank direct current power supply (2-10) that forms a band gap in the crude semiconductor catalyst (2-4) to activate electrons and holes to supply the current for final hydroxyl radical generation and controls the current density (mA/cm 2 ). ) is operated, and the water pressure of the gas-liquid separation circulating water discharged from the gas-liquid separation circulating water outlet (3-5) of the gas-liquid separator is increased to form the ejector inflow circulating water inlet (1-2-1) in the ejector (1-2). ), a control panel (4-1) is formed, which is an electric operation panel that operates the gas-liquid separation tank pump (3-7) that allows the pressurized ozone to flow into the dissolving tank (1-1), and the ejector (1-2) A multi-stage ozone dissolution tank (1-1), an advanced decomposition tank (2-1), and a gas-liquid separation tank (3-1) are formed as a single-continuous stirred tank reactor (S-CSTR). By forming a continuous mixed flow reactor (M-CSTR: multiple-continuous stirred tank reactor), organic and inorganic substances in large-capacity non-degradable process water are highly decomposed by controlling the formation of hydroxyl radicals through G/L control and current density control. It is a controlled advanced decomposition device for non-degradable process water.

본 발명의 제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치의 난분해성 공정수인 유입원수의 처리흐름을 도면부호로 요약하면 다음과 같다.The treatment flow of influent raw water, which is non-decomposable process water, of the controlled advanced decomposition device for non-degradable process water of the present invention is summarized using reference numerals as follows.

이젝터 유입원수/유입순환수 → 이젝터 유입원수 유입구(1-2-2)/이젝터 유입순환수 유입구(1-2-1) → 이젝터 노즐(1-2-3) → 이젝터 혼합관(1-2-4) → 이젝터 디퓨저(1-2-5) → 오존 용해조 이젝터 유입원수/유입순환수 유입구(1-3) → 오존 용해조(1-1) → 오존 용해조 오존용해 유입원수/유입순환수 유출구(1-10) → 고도 분해조 오존용해 유입원수/유입순환수 유입구(2-2) → 고도 분해조(2-1) → 고도 분해조 양·음 전극(2-3)/고도 분해조 반도체 촉매(2-4) → 고도 분해조 고도분해 처리수 유출 위어 월류부(2-6) → 고도 분해조 고도분해 처리수 유출구(2-5) → 기액 분리조 고도분해 처리수 유입구(3-2) → 기액 분리조(3-1)→ 기액 분리조 기액분리 처리수 유출구(3-3)/기액 분리조 기액분리 순환수 유출구(3-5) → 기액분리조 기액분리 처리수 → (2단) 이젝터 유입원수 유입구(1-2-2) → (2단) 이젝터 노즐(1-2-3) - 이하 동일 처리 흐름(중략) - → (2단) 기액분리조 기액분리 처리수 → (3단) 이젝터 유입원수 유입구(1-2-2) → 3단 이젝터 노즐(1-2-3) - 이하 동일 처리 흐름(중략) - → (3단) 기액분리조 기액분리 처리수Ejector inflow raw water/inflow circulating water → Ejector inflow raw water inlet (1-2-2)/ejector inlet circulating water inlet (1-2-1) → Ejector nozzle (1-2-3) → Ejector mixing pipe (1-2) -4) → Ejector diffuser (1-2-5) → Ozone dissolution tank ejector inflow raw water/inflow circulating water inlet (1-3) → Ozone dissolution tank (1-1) → Ozone dissolution tank Ozone dissolution inflow raw water/inflow circulating water outlet ( 1-10) → Advanced digestion tank ozone dissolved raw water/circulating water inlet (2-2) → Advanced digestion tank (2-1) → Advanced digestion tank positive/negative electrode (2-3)/Advanced digestion tank semiconductor catalyst (2-4) → Advanced digestion tank highly digested water outflow weir overflow (2-6) → Advanced digester highly digested water outlet (2-5) → Gas-liquid separation tank highly digested water inlet (3-2) → Gas-liquid separation tank (3-1) → Gas-liquid separation tank gas-liquid separation treated water outlet (3-3) / Gas-liquid separation tank gas-liquid separation circulating water outlet (3-5) → Gas-liquid separation tank gas-liquid separation treated water → (2nd stage) Ejector inflow raw water inlet (1-2-2) → (2nd stage) Ejector nozzle (1-2-3) - Same processing flow below (omitted) - → (2nd stage) Gas-liquid separation tank gas-liquid separation treated water → (3rd stage) ) Ejector inlet raw water inlet (1-2-2) → 3-stage ejector nozzle (1-2-3) - Same processing flow below (omitted) - → (3-stage) Gas-liquid separation tank Gas-liquid separation treated water

본 발명의 제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치는 이젝터(1-2)가 형성된 오존 용해조(1-1)와 고도 분해조(2-1) 및 기액 분리조(3-1)를 단일 연속혼합흐름반응기(S-CSTR : single- continuous stirred tank reactor)로 구성(∵ 오존 용해조에서의 고속혼합하여 고도 분해조로 빠르게 이송하여 수산화 라디칼을 형성하여 뮤, 무기물질과 빠르게 반응하고 기액 분리조로 이송되어 배기가스를 배출한 후 기액 분리조 펌프로 순환수를 오존 용해조로 빠르게 순환유입하는 연속혼합흐름반응기임)하는 다단의 연속혼합흐름반응기(M-CSTR : multiple-continuous stirred tank reactor)를 형성하여, 대용량 난분해성 공정수 중의 유· 무기물질을 G/L 제어와 전류밀도 제어로 수산화 라디칼의 형성을 제어하여 고도분해하는 제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치로 주요 구성과 작용을 요약하면 다음과 같다.
대용량 장치 제작시 가압상태의 다단 연속혼합흐름반응기(M-CSTR : multiple-continuous stirred tank reactor)에 성상이 변화(입자농도, 유기물 농도, 점도 등)하는 난분해성 공정수를 일정하게 흡입가능하도록 오존 용해조 전단에 이젝터(1-2)를 형성하여 이젝터 유입원수 유입구(1-2-2)와 이젝터 유입순환수 유입구(1-2-1)를 통하여 유입원수와 유입순환수의 흡입유량을 조절하여 오존 용해조의 적정 G/L을 제어하는 이젝터(1-2)와;
오존 발생기(1-11)에서 생성되어 하부 중앙으로 유입된 기체 오존을, 이젝터(1-2)에 형성된 이젝터 유입원수 유입구(1-2-2)를 통하여 유입된 유입원수내로 용해하기 위해, 외주 상단에 위치한 오존 용해조 모터/모터헤드(1-4)와 이와 연결되어 내부 중앙 하부에 형성된, 고속 교반시 와류(vortex)로 인한 임펠러 하부 진공형성이 방지되는 오존 용해조 평판 임펠러(1-5)로 오존 용해조 확산석(1-6)에서 확산된 미세 기포를 빠르게 수평 혼합하고, 오존 용해조 내부벽 하부에 오존 용해조 이중 내부벽 오존용해 유입원수/유입순환수 순환구(1-8)가 구성되어, 평판 임펠러에 의한 수평 혼합으로 상대적으로 높은 상부 표면으로 하부의 유입원수/유입순환수의 상향류가 형성되어 상, 하부 수직혼합이 증진되어, 기체 오존의 유입원수내로의 물질전달속도를 증진하여 오존 용해율을 크게 증대한 오존 용해조(1-1)와;
상기 오존 용해조 오존용해 유입원수/유입순환수 유출구(1-10)와 연결되어 위치하며, 고도 분해조 양· 음 전극(2-3)과 고도 분해조 반도체 촉매(2-4)가 형성되어 오존 분해 반응의 율속 단계를 제어하여 수산화 라디칼을 다량 생성하며, 내부 상단에 고도 분해조 고도분해 처리수 유출 위어 월류부(2-6)가 형성되어, 고도 분해조 양· 음 전극과 고도 분해조 반도체 촉매 통과 고도분해 처리수 상향류의 유출구를 향한 편류(channeling)를 예방하여, 양· 음 전극과 반도체 촉매에 의해 생성되는 수산화 라디칼과 오존용해 유입원수/유입순환수와의 균일한 접촉으로 난분해성 공정수의 고도분해를 원활히 하여 고도 분해 반응이 촉진되는 고도 분해조(2-1)와;
The controlled advanced decomposition device for non-degradable process water of the present invention uses the ozone dissolution tank (1-1) in which the ejector (1-2) is formed, the advanced decomposition tank (2-1), and the gas-liquid separation tank (3-1) in a single continuous mixed flow. It consists of a reactor (S-CSTR: single-continuous stirred tank reactor) (∵ high-speed mixing in the ozone dissolution tank is quickly transferred to the advanced decomposition tank to form hydroxyl radicals, which react quickly with mu and inorganic substances and are transferred to the gas-liquid separation tank to produce exhaust gas. After discharging the gas-liquid separator pump, circulating water is quickly circulated into the ozone dissolution tank to form a multi-stage continuous mixed flow reactor (M-CSTR: multiple-continuous stirred tank reactor), which produces a large capacity It is a controlled advanced decomposition device for non-degradable process water that highly decomposes organic and inorganic substances in decomposable process water by controlling the formation of hydroxyl radicals through G/L control and current density control. The main components and functions are summarized as follows.
When manufacturing large-capacity devices, ozone is used to allow constant inhalation of non-degradable process water whose properties (particle concentration, organic matter concentration, viscosity, etc.) change in a pressurized multi-continuous stirred tank reactor (M-CSTR). An ejector (1-2) is formed at the front of the dissolution tank to control the suction flow rate of the inflow raw water and inflow circulating water through the ejector inflow raw water inlet (1-2-2) and the ejector inflow circulating water inlet (1-2-1). An ejector (1-2) that controls the appropriate G/L of the ozone dissolution tank;
To dissolve the gaseous ozone generated in the ozone generator (1-11) and flowing into the lower center into the inflowing raw water through the ejector inflowing raw water inlet (1-2-2) formed in the ejector (1-2), The ozone melting tank motor/motor head (1-4) located at the top is connected to this and the ozone melting tank flat impeller (1-5) is formed in the lower center of the interior to prevent vacuum formation at the bottom of the impeller due to vortex during high-speed stirring. The fine bubbles diffused from the ozone dissolution tank diffusion stone (1-6) are quickly mixed horizontally, and the ozone dissolution tank double inner wall ozone dissolution inflow source water/inflow circulation water circulation port (1-8) is formed at the bottom of the inner wall of the ozone dissolution tank, forming a flat impeller. By horizontal mixing, an upward flow of the lower inflow raw water/influent circulating water is formed on the relatively high upper surface, thereby enhancing upper and lower vertical mixing, thereby increasing the mass transfer rate of gaseous ozone into the influent raw water, increasing the ozone dissolution rate. A greatly expanded ozone dissolution tank (1-1);
It is located connected to the ozone dissolution tank ozone dissolution inflow raw water/inflow circulating water outlet (1-10), and the advanced decomposition tank positive and negative electrodes (2-3) and the advanced decomposition tank semiconductor catalyst (2-4) are formed to create ozone. The rate-limiting stage of the decomposition reaction is controlled to generate a large amount of hydroxyl radicals, and a weir overflow section (2-6) is formed at the top of the interior to provide advanced decomposition tank positive and negative electrodes and advanced decomposition tank semiconductors. It prevents channeling of the highly decomposed water flowing upward through the catalyst toward the outlet, making it difficult to decompose through uniform contact between the hydroxyl radicals generated by the positive and negative electrodes and the semiconductor catalyst and the ozone-dissolved inflow water/inflow circulating water. an advanced digestion tank (2-1) that facilitates the advanced digestion of process water and promotes the advanced digestion reaction;

상기 고도 분해조 고도분해 처리수 유출구(2-5)와 연결되어 위치하며, 기액 분리조 배기가스 배출구(3-6)가 형성되어, 기액 분리조 기액분리 순환수 중의 난분해성 공정수 분해 후의 CO2, N2 등의 배기가스를 기액 분리조(3-1) 외부로 배출하여, 이젝터(1-2)를 통한 CO2 순환 유입시 HCO3 -나 CO3 -2로 오존 용해조(1-1)로 용존되는 것을 예방하여, 기체 오존의 용존 포화농도 감소를 방지하여 기체 오존의 용해율 증진하는 기액 분리조(3-1)와;It is located in connection with the advanced digestion tank advanced digestion treatment water outlet (2-5), and a gas-liquid separation tank exhaust gas outlet (3-6) is formed, so that CO after decomposition of the non-decomposable process water in the gas-liquid separation circulating water of the gas-liquid separation tank 2 , N 2, etc. are discharged to the outside of the gas-liquid separation tank (3-1), and when CO 2 circulates through the ejector (1-2), it is converted into HCO 3 - or CO 3 -2 into the ozone dissolution tank (1-1). ) and a gas-liquid separation tank (3-1) for preventing a decrease in the dissolved saturation concentration of gaseous ozone and increasing the dissolution rate of gaseous ozone;

상기 오존 용해조(1-1) 내부에 형성된 오존 용해조 평판 임펠러(1-5)의 회전 속도를 조절하여 혼합강도(

Figure 112023502095189-pat00015
)를 조절하여 오존 용해율 증대를 보조하는 오존 용해조 모터/모터헤드(1-4)를 작동하며, 상기 고도 분해조 양· 음 전극(2-3)에 band gap 이상의 전기에너지를 공급하여, 고도 분해조 반도체 촉매(2-4)에 band gap을 형성하여 전자와 정공을 활성화하여 최종 수산화 라디칼 생성의 전류를 공급하고 전류밀도(mA/cm2)를 제어하는 고도 분해조 직류 전원 공급기(2-10)를 작동하고, 상기 기액 분리조 기액분리 순환수 유출구(3-5)에서 유출된 기액분리 순환수의 수압을 증가시켜 이젝터(1-2)에 형성된 이젝터 유입순환수 유입구(1-2-1)를 통하여 가압의 오존 용해조(1-1) 내부로 유입 가능하게 하는 기액 분리조 펌프(3-7)를 작동하는 전기 조작반인 컨트롤패널(4-1)이 형성되어, 이젝터(1-2)가 형성된 오존 용해조(1-1)와 고도 분해조(2-1) 및 기액 분리조(3-1)를 단일 연속혼합흐름반응기(S-CSTR : single- continuons stirred tank reactor)로 구성하는 다단의 연속혼합흐름반응기(M-CSTR : multipie-continuous stirred tank reactor)를 형성하여, 대용량 난분해성 공정수 중의 유· 무기물질을 G/L 제어와 전류밀도 제어로 수산화 라디칼의 형성을 제어하여 고도분해하는 제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치이다.The mixing strength (
Figure 112023502095189-pat00015
) operates the ozone dissolution tank motor/motor head (1-4), which assists in increasing the ozone dissolution rate, and supplies electrical energy above the band gap to the advanced decomposition tank positive and negative electrodes (2-3) to achieve advanced decomposition. An advanced decomposition tank direct current power supply (2-10) that forms a band gap in the crude semiconductor catalyst (2-4) to activate electrons and holes to supply the current for final hydroxyl radical generation and controls the current density (mA/cm 2 ). ) is operated, and the water pressure of the gas-liquid separation circulating water discharged from the gas-liquid separation circulating water outlet (3-5) of the gas-liquid separation tank is increased to form the ejector inflow circulating water inlet (1-2-1) in the ejector (1-2). ), a control panel (4-1) is formed, which is an electric operation panel that operates the gas-liquid separation tank pump (3-7) that allows the pressurized ozone to flow into the dissolving tank (1-1), and the ejector (1-2) A multi-stage ozone dissolution tank (1-1), an advanced decomposition tank (2-1), and a gas-liquid separation tank (3-1) are formed as a single-continuons stirred tank reactor (S-CSTR). By forming a continuous mixed flow reactor (M-CSTR: multipie-continuous stirred tank reactor), organic and inorganic substances in large-capacity non-degradable process water are highly decomposed by controlling the formation of hydroxyl radicals through G/L control and current density control. It is a controlled advanced decomposition device for non-degradable process water.

본 발명의 제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치의 발명 효과는 다음과 같다.The effects of the controlled, non-degradable process water advanced decomposition device of the present invention are as follows.

첫째, 본 발명의 난분해성 공정수 고도분해 장치는 대용량 장치 제작시 가압상태의 다단 연속혼합흐름반응기(M-CSTR : multiple-continuous stirred tank reactor)에 성상이 변화(입자농도, 유기물 농도, 점도 등)하는 난분해성 공정수를 일정하게 흡입 가능한 이젝터(1-2)를 오존 용해조 전단에 형성하여 흡입유량을 조절하여 오존 용해조의 적정 G/L(gasous ozone flowrate/liquid flowrate)을 조절하여 오존 용해율을 증진하였다.First, the highly decomposed process water device of the present invention is capable of changing properties (particle concentration, organic matter concentration, viscosity, etc.) in a pressurized multi-continuous stirred tank reactor (M-CSTR) when manufacturing a large-capacity device. ) is formed at the front of the ozone dissolution tank by forming an ejector (1-2) that can constantly inhale the non-decomposable process water to adjust the suction flow rate and adjust the appropriate G/L (gasous ozone flow rate/liquid flow rate) of the ozone dissolution tank to increase the ozone dissolution rate. promoted.

둘째, 본 발명의 오존 용해조 하부에 형성한 오존 용해조 평판 임펠러(1-5)는 고속 교반시 와류(vortex)로 인한 임펠러 하부 진공형성이 방지되어, 용존 오존의 기체 오존으로의 방출을 예방하여 기체 오존의 용해율을 증대하였다.Second, the ozone dissolution tank flat impeller (1-5) formed at the bottom of the ozone dissolution tank of the present invention prevents the formation of a vacuum at the bottom of the impeller due to vortex during high-speed stirring, preventing the release of dissolved ozone into gaseous ozone The dissolution rate of ozone was increased.

셋째, 본 발명의 고도 분해조(2-1)는 내부 상단에 고도 분해조 고도분해 처리수 유출 위어 월류부(2-6)가 형성되어, 고도 분해조 양· 음 전극과 고도 분해조 반도체 촉매 통과 고도분해 처리수 상향류의 유출구를 향한 편류(channeling)를 예방하여, 양· 음 전극과 반도체 촉매에 의해 생성되는 수산화 라디칼과 오존용해 유입원수/유입순환수와의 균일한 접촉으로 난분해성 공정수의 고도분해를 원활히 하였다.Third, the advanced digestion tank (2-1) of the present invention has an advanced digestion tank advanced digestion treatment water discharge weir overflow portion (2-6) formed at the top of the interior, so that the advanced digestion tank positive and negative electrodes and the advanced digestion tank semiconductor catalyst are formed. It prevents channeling of the upward flow of highly decomposed treated water toward the outlet, making it a non-decomposable process through uniform contact between hydroxyl radicals generated by positive and negative electrodes and semiconductor catalysts and ozone-dissolved inflow water/circulating water. High-level decomposition of water was facilitated.

넷째, 본 발명의 기액 분리조(3-1)는 기액 분리조 배기가스 배출구(3-6)가 형성되어, 기액 분리조 기액분리 순환수 중의 난분해성 공정수 분해 후의 CO2, N2 등의 배기가스를 기액 분리조(3-1) 외부로 배출하여, 이젝터(1-2)를 통한 CO2 순환 유입시 HCO3 -나 CO3 -2로 오존 용해조(1-1)로 용존되는 것을 예방하여, 기체 오존의 용존 포화농도 감소를 방지하여 기체 오존의 용해율 증진을 보조하였다.Fourth, the gas-liquid separation tank 3-1 of the present invention is formed with a gas-liquid separation tank exhaust gas outlet 3-6, so that CO 2 , N 2 , etc. after decomposition of non-decomposable process water in the gas-liquid separation circulating water of the gas-liquid separation tank By discharging exhaust gas to the outside of the gas-liquid separation tank (3-1), it prevents HCO 3 - or CO 3 -2 from dissolving into the ozone dissolution tank (1-1) when CO 2 circulates through the ejector (1-2). Thus, it prevented a decrease in the dissolved saturation concentration of gaseous ozone and assisted in improving the dissolution rate of gaseous ozone.

도면 1은 제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치 전체 윗면도이다.
도면 2는 제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치 다단 윗면도이다.
도면 3은 제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치 단일 측면도이다.
도면 4는 제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치 단일 윗면도이다.
도면 5는 제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치 오존 용해조 단면도이다.
도면 6은 제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치 고도 분해조 윗면도이다.
도면 7은 제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치 고도 분해조 단면도이다.
도면 8은 제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치 기액 분리조 단면도이다.
도면 9는 제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치 이젝터 단면도이다.
Figure 1 is a top view of the entire controlled, highly degradable process water decomposition device.
Figure 2 is a multi-stage top view of a controlled, highly degradable process water advanced decomposition device.
Figure 3 is a single side view of a controlled, non-degradable process water advanced decomposition device.
Figure 4 is a single top view of a controlled, non-degradable process water advanced decomposition device.
Figure 5 is a cross-sectional view of the ozone dissolution tank of the controlled, non-degradable process water advanced decomposition device.
Figure 6 is a top view of a controlled advanced digestion device for non-biodegradable process water.
Figure 7 is a cross-sectional view of a controlled advanced digestion tank for non-biodegradable process water.
Figure 8 is a cross-sectional view of a gas-liquid separation tank in a controlled, non-degradable process water advanced decomposition device.
Figure 9 is a cross-sectional view of the controlled, non-degradable process water advanced decomposition device ejector.

..

1-1 오존 용해조
1-2 이젝터
1-2-1 이젝터 유입순환수 유입구
1-2-2 이젝터 유입원수 유입구
1-2-3 이젝터 노즐
1-2-4 이젝터 혼합관
1-2-5 이젝터 디퓨저
1-2-6 이젝터 플랜지
1-3 오존 용해조 이젝터 유입원수/유입순환수 유입구
1-4 오존 용해조 모터/모터헤드
1-5 오존 용해조 평판 임펠러
1-6 오존 용해조 확산석
1-7 오존 용해조 기체 오존 유입구
1-8 오존 용해조 이중 내부벽 오존용해 유입원수/유입순환수 순환구
1-9 오존 용해조 배오존 순환 유출구
1-10 오존 용해조 오존용해 유입원수/유입순환수 유출구
1-11 오존 발생기
1-12 산소 발생기
2-1 고도 분해조
2-2 고도 분해조 오존용해 유입원수/유입순환수 유입구
2-3 고도 분해조 양·음 전극
2-4 고도 분해조 반도체 촉매
2-5 고도 분해조 고도분해 처리수 유출구
2-6 고도 분해조 고도분해 처리수 유출 위어 월류부
2-7 고도 분해조 상부 플랜지
2-8 고도 분해조 상부 플랜지 볼트홀
2-9 고도 분해조 양·음 전극 전기 연결구
2-10 고도 분해조 직류 전원 공급기
3-1 기액 분리조
3-2 기액 분리조 고도분해 처리수 유입구
3-3 기액 분리조 기액분리 처리수 유출구
3-4 기액 분리조 기액분리 순환수 유입구
3-5 기액 분리조 기액분리 순환수 유출구
3-6 기액 분리조 배기가스 배출구
3-7 기액 분리조 펌프
4-1 컨트롤패널
1-1 Ozone dissolution tank
1-2 ejector
1-2-1 Ejector inlet circulating water inlet
1-2-2 Ejector inlet water inlet
1-2-3 Ejector nozzle
1-2-4 Ejector mixing pipe
1-2-5 Ejector diffuser
1-2-6 Ejector flange
1-3 Ozone dissolution tank ejector inlet raw water/influent circulating water inlet
1-4 Ozone melting tank motor/motorhead
1-5 Ozone Dissolution Tank Flat Impeller
1-6 Ozone dissolution tank diffusion stone
1-7 Ozone dissolution tank gaseous ozone inlet
1-8 Ozone dissolution tank double inner wall ozone dissolution inflow raw water/inflow water circulation port
1-9 Ozone dissolution tank de-ozone circulation outlet
1-10 Ozone dissolution tank Ozone dissolution inflow raw water/inflow circulating water outlet
1-11 Ozone Generator
1-12 Oxygen Generator
2-1 Advanced digestion tank
2-2 Advanced decomposition tank ozone dissolved raw water/influent circulating water inlet
2-3 Advanced digestion tank positive and negative electrodes
2-4 Advanced digester semiconductor catalyst
2-5 Advanced digestion tank Advanced digestion treated water outlet
2-6 Advanced digestion tank Advanced digestion treated water outflow weir overflow section
2-7 High-level digester top flange
2-8 Altitude digestion tank upper flange bolt hole
2-9 Advanced digestion tank positive and negative electrode electrical connector
2-10 High-level digester DC power supply
3-1 Gas-liquid separation tank
3-2 Gas-liquid separation tank highly decomposed water inlet
3-3 Gas-liquid separation tank gas-liquid separation treated water outlet
3-4 Gas-liquid separation tank gas-liquid separation circulating water inlet
3-5 Gas-liquid separation tank gas-liquid separation circulating water outlet
3-6 Gas-liquid separation tank exhaust gas outlet
3-7 Gas-liquid separator pump
4-1 Control panel

Claims (2)

오존 발생기(1-11)에서 생성되어 하부 중앙으로 유입된 기체 오존을, 이젝터(1-2)에 형성된 이젝터 유입원수 유입구(1-2-2)를 통하여 유입된 유입원수내로 용해하기 위해, 외주 상단에 위치한 오존 용해조 모터/모터헤드(1-4)와 이와 연결되어 내부 중앙 하부에 형성된, 고속 교반시 와류(vortex)로 인한 임펠러 하부 진공 형성이 방지되는 오존 용해조 평판 임펠러(1-5)로 오존 용해조 확산석(1-6)에서 확산된 미세 기포를 빠르게 수평 혼합하고, 오존 용해조 내부벽 하부에 오존 용해조 이중 내부벽 오존용해 유입원수/유입순환수 순환구(1-8)가 구성되어, 평판 임펠러에 의한 수평 혼합으로 상대적으로 높은 상부 표면으로 하부의 유입원수/유입순환수의 상향류가 형성되어 상, 하부 수직혼합이 증진되어, 기체 오존의 유입원수내로의 물질전달속도를 증진하여 오존 용해율을 크게 증대한 오존 용해조(1-1)와;
상기 오존 용해조 오존용해 유입원수/유입순환수 유출구(1-10)와 연결되어 위치하며, 고도 분해조 양· 음 전극(2-3)과 고도 분해조 반도체 촉매(2-4)가 형성되어 오존 분해 반응의 율속 단계를 제어하여 수산화 라디칼을 다량 생성하며, 내부 상단에 고도 분해조 고도분해 처리수 유출 위어 월류부(2-6)가 형성되어, 고도 분해조 양· 음 전극과 고도 분해조 반도체 촉매 통과 고도분해 처리수 상향류의 유출구를 향한 편류(channeling)를 예방하여, 고도 분해조 양· 음 전극과 고도 분해조 반도체 촉매에 의해 생성되는 수산화 라디칼과 오존용해 유입원수/유입순환수와의 균일한 접촉으로 난분해성 공정수의 고도분해를 원활히 하여 고도 분해 반응이 촉진되는 고도 분해조(2-1)와;
상기 고도 분해조 고도분해 처리수 유출구(2-5)와 연결되어 위치하며, 기액 분리조 배기가스 배출구(3-6)가 형성되어, 기액 분리조 기액분리 순환수 중의 난분해성 공정수 분해 후의 CO2, N2 등의 배기 가스를 기액 분리조(3-1) 외부로 배출하여, 이젝터(1-2)를 통한 CO2 순환 유입시 HCO3 -나 CO3 -2로 오존 용해조(1-1)로 용존되는 것을 예방하여, 기체 오존의 용존 포화농도 감소를 방지하여 기체 오존의 용해율 증진하는 기액 분리조(3-1)와;
상기 오존 용해조(1-1) 내부에 형성된 오존 용해조 평판 임펠러(1-5)의 회전 속도를 조절하여 오존 용해율 증대를 보조하는 오존 용해조 모터/모터헤드(1-4)를 작동하며, 상기 고도 분해조 양· 음 전극(2-3)에 band gap 이상의 전기에너지를 공급하여, 고도 분해조 반도체 촉매(2-4)에 band gap을 형성하여 전자와 정공을 활성화하여 최종 수산화 라디칼 생성의 전류를 공급하고 전류밀도(mA/cm2)를 제어하는 고도 분해조 직류 전원 공급기(2-10)를 작동하고, 상기 기액 분리조 기액분리 순환수 유출구(3-5)에서 유출된 기액분리 순환수의 수압을 증가시켜 이젝터(1-2)에 형성된 이젝터 유입순환수 유입구(1-2-1)를 통하여 가압의 오존 용해조(1-1) 내부로 유입 가능하게 하는 기액 분리조 펌프(3-7)를 작동하는 전기 조작반인 컨트롤패널(4-1)로 구성되어, 이젝터(1-2)가 형성된 오존 용해조(1-1)와 고도 분해조(2-1) 및 기액 분리조(3-1)를 단일 연속혼합흐름반응기(S-CSTR : single- continuous stirred tank reactor)로 구성하는 다단의 연속혼합흐름반응기(M-CSTR : multiple-continuous stirred tank reactor)를 형성하여, 대용량 난분해성 공정수 중의 유· 무기물질을 G/L 제어와 전류밀도 제어로 수산화 라디칼의 형성을 제어하여 고도분해하는 것을 특징으로 하는 제어형 난분해성 공정수 고도분해 장치.
To dissolve the gaseous ozone generated in the ozone generator (1-11) and flowing into the lower center into the inflowing raw water through the ejector inflowing raw water inlet (1-2-2) formed in the ejector (1-2), The ozone melting tank motor/motor head (1-4) located at the top is connected to the ozone melting tank flat impeller (1-5) formed in the lower center of the interior, which prevents the formation of a vacuum at the bottom of the impeller due to vortex during high-speed stirring. The fine bubbles diffused from the ozone dissolution tank diffusion stone (1-6) are quickly mixed horizontally, and the ozone dissolution tank double inner wall ozone dissolution inflow source water/inflow circulation water circulation port (1-8) is formed at the bottom of the inner wall of the ozone dissolution tank, forming a flat impeller. By horizontal mixing, an upward flow of the lower inflow raw water/influent circulating water is formed on the relatively high upper surface, thereby enhancing upper and lower vertical mixing, thereby increasing the mass transfer rate of gaseous ozone into the influent raw water, increasing the ozone dissolution rate. A greatly expanded ozone dissolution tank (1-1);
It is located connected to the ozone dissolution tank ozone dissolution inflow raw water/inflow circulating water outlet (1-10), and the advanced decomposition tank positive and negative electrodes (2-3) and the advanced decomposition tank semiconductor catalyst (2-4) are formed to create ozone. The rate-limiting stage of the decomposition reaction is controlled to generate a large amount of hydroxyl radicals, and a weir overflow section (2-6) is formed at the top of the interior to provide advanced decomposition tank positive and negative electrodes and advanced decomposition tank semiconductors. By preventing channeling toward the outlet of the advanced digestion treated water passing through the catalyst, the hydroxyl radicals generated by the advanced digestion tank positive and negative electrodes and the advanced digestion tank semiconductor catalyst and the ozone-dissolved inflow water/circulating water are separated. an advanced digestion tank (2-1) in which advanced decomposition reaction is promoted by facilitating advanced decomposition of difficult-to-decomposable process water through uniform contact;
It is located in connection with the advanced digestion tank advanced digestion treatment water outlet (2-5), and a gas-liquid separation tank exhaust gas outlet (3-6) is formed, so that CO after decomposition of the non-decomposable process water in the gas-liquid separation circulating water of the gas-liquid separation tank 2 , N 2, etc. are discharged to the outside of the gas-liquid separation tank (3-1), and when CO 2 circulates through the ejector (1-2), it is converted into HCO 3 - or CO 3 -2 into the ozone dissolution tank (1-1). ) and a gas-liquid separation tank (3-1) for preventing a decrease in the dissolved saturation concentration of gaseous ozone and increasing the dissolution rate of gaseous ozone;
Operates an ozone dissolution tank motor/motor head (1-4) that assists in increasing the ozone dissolution rate by controlling the rotation speed of the ozone dissolution tank flat impeller (1-5) formed inside the ozone dissolution tank (1-1), and the high-level decomposition By supplying electrical energy above the band gap to the crude positive and negative electrodes (2-3), a band gap is formed in the advanced decomposition tank semiconductor catalyst (2-4) to activate electrons and holes to supply the current for final hydroxyl radical generation. and operates the high-level digestion tank direct current power supply (2-10) that controls the current density (mA/cm 2 ), and the water pressure of the gas-liquid separation circulating water flowing out from the gas-liquid separation tank gas-liquid separation circulating water outlet (3-5). A gas-liquid separation tank pump (3-7) is installed to increase the water flow into the pressurized ozone dissolution tank (1-1) through the ejector inflow circulating water inlet (1-2-1) formed in the ejector (1-2). It consists of a control panel (4-1), which is an operating electric operation panel, and consists of an ozone dissolution tank (1-1) with an ejector (1-2), an advanced decomposition tank (2-1), and a gas-liquid separation tank (3-1). By forming a multi-stage continuous mixed flow reactor (M-CSTR: multiple-continuous stirred tank reactor) consisting of a single-continuous stirred tank reactor (S-CSTR: single-continuous stirred tank reactor), large-capacity oil and A controlled, highly degradable process water decomposition device characterized by highly decomposing inorganic substances by controlling the formation of hydroxyl radicals through G/L control and current density control.
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JP2000015260A (en) * 1998-07-02 2000-01-18 Masanori Tashiro Water treatment apparatus
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KR101370105B1 (en) * 2010-06-16 2014-03-04 임정아 High-Performance Hydroxyl Radical Generator Consists of Micro-nano Bubble Ozone Contactor, Photocatalyst·Electrode and Fluid Recycling System

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