本发明涉及用于去除生态毒性的污水危害性物质减少装置及方法，更详细地，涉及可通过提高污水的处理效率来提供溶解氧丰富的健康水的污水危害性物质减少装置及方法。
背景技术：
在当前利用的消毒方法中，在氯消毒的情况下，因作为消毒副产物的三卤甲烷的危险性、对于水生植物的影响等原因，具有消毒设施会被终端的倾向。实验结果，实际上，被氯处理污水对水生植物产生极性或慢性的毒性，并减少鱼的种类、数量。在韩国，因对于除氯消毒之外的消毒方式之外的消毒方式的设置面积及缺乏运营技术积累等原因，而无法被选定为消毒方法。
最近，具有开发并使用紫外线消毒装置的实例。在进行氯消毒的情况下，随着危险性问题浮出水面，在发达国家，从封闭性水域或急需水生生物等环境生态保护的区域开始逐渐变为紫外线(uv)消毒，但是，在紫外线消毒的情况下，具有维护费用昂贵的问题。不仅如此，如上所述的紫外线消毒通过对于dna的光氧化效果使微生物处于非活性(inactivation)状态，若受到光照，则因光照恢复(lightrecovery)受损的微生物的dna被复原活性化(activation)，从而具有排斥紫外线消毒方法的倾向。受损的dna可通过荧光或太阳光恢复。
并且，最近，除紫外线消毒之外，具有在水处理领域使用臭氧的实例逐渐增加的趋势，但是，在臭氧的情况下，有效灭绝有机物或微生物，但是巨欧初期头费费用和维护费用昂贵的问题。
因此，实际上，急需开发不包含毒性及化学成分的，能够以绿色的方式对包含危险性污染物质的污水进行处理的技术。
技术实现要素：
因此，本发明提供不使用包含毒性的化学物质，而是能够以环保的方式去除生态毒性的污水危害性物质降低装置及方法。
为了解决上述问题，本发明提供用于去除生态毒性的污水危害性物质减少装置，上述用于去除生态毒性的污水危害性物质减少装置包括：氧化槽，用于向主分解部供给污水；以及主分解部，用于对从上述氧化槽供给的污水进行处理，上述主分解部包括：分解槽；主电子发生装置，设置于上述分解槽的外部，用于产生电子；主电子注入管线，用于使上述电子从上述主电子发生装置向上述分解槽的内部移动；波动发生装置，设置于上述分解槽内，用于向从上述主电子发生装置发生的电子施加电场来使上述电子活性化；以及多个板，以隔开的方式设置于分解槽的内壁及上述主电子注入管线。
本发明还可包括在从上述氧化槽向上述主分解部供给污水之前用于使上述污水第一次分解的副分解部，上述副分解部包括：污水供给管线，用于从上述氧化槽向上述主分解部供给污水；副电子发生装置，设置于上述氧化槽的外部，用于产生电子及自由基；以及副电子注入管，用于从上述副电子发生装置向上述污水供给管线供给上述电子及自由基。
上述副分解部还可包括设置于上述污水供给管线的内壁的多个突出部，上述突出部设置于上述污水供给管线的内壁，上述突出部通过减少污水的移动速度来增加污水滞留在上述污水供给管线的时间，来提高分解效率。
在上述分解槽的下部面还可形成活性电子曝气装置，从上述副电子发生装置和/或主电子发生装置发生的被活性化的电子及自由基借助上述活性电子曝气装置曝气，使存在于上述分解槽的内部的污水分解。
从上述主电子发生装置发生的被活性化的电子及自由基可从分解槽的下部面经过沿着上述斜线隔开的多个板并借助上述波动发生装置被活性化，上述污水被分解并向上述氧化槽排出。
并且，本发明提供污水处理方法，其用于去除生态毒性，包括：在污水分解槽的外部产生等离子来生成包含电子及自由基的活性物质的步骤；向上述污水分解槽注入上述活性物质的步骤；向所注入的上述活性物质施加电场来使上述活性物质波动化的步骤；使被波动化的上述活性物质从上述污水分解槽的下部起曝的步骤；以及向氧化槽排出上述活性物质和污水的步骤，向氧化槽排出上述活性物质和污水的步骤沿着在上述污水分解槽内沿着斜线隔开设置的板执行。
并且，本发明提供污水处理方法，其用于去除生态毒性，包括：在氧化槽的外部产生等离子来生成包含电子及自由基的第一活性物质的步骤；向沿着污水注入管向污水分解槽移动的污水供给上述第一活性物质的步骤；在上述污水分解槽的外部产生等离子来生成包含电子及自由基的第二活性物质的步骤；向上述污水分解槽注入上述第二活性物质的步骤；向所注入的上述第一活性物质及第二活性物质施加电场来使上述第一活性物质及第二活性物质波动化的步骤；使被波动化的上述第一活性物质及第二活性物质从上述污水分解槽的下部起曝的步骤；以及向氧化槽排出上述第一活性物质、第二活性物质和污水的步骤。
上述活性物质的等离子可通过脉冲辉光放电方法形成，并可包含通过与空气中的中性气体发生非弹性碰撞反应而生成的自由基。
使上述第一活性物质及第二活性物质波动化的步骤可在上述分解槽内进行。
向氧化槽排出上述第一活性物质、第二活性物质和污水的步骤沿着可在上述分解槽内沿着斜线隔开设置的板执行。
本发明的污水危害性物质减少装置及方法不使用包含毒性的化学物质，而是可利用绿色的oh基来去除污水的污染物质，且可利用以隔开的方式设置于分解槽内部的多个板来提高污水的处理效率，因此可提供溶解氧丰富的健康水。
附图说明
图1为示出本发明一实施例的装置的结构的剖视图。
图2为示出本发明另一实施例的装置的结构的剖视图。
图3为示出本发明一实施例的主分解部的结构的剖视图。
图4为示出本发明另一实施例的突出部的剖视图。
图5示出本发明一实施例的波动发生装置的结构。
图6为示出本发明一实施例的污水减少方法的步骤图。
图7为示出本发明另一实施例的污水处理方法的步骤图。
图8示出本发明的污水处理原理。
图9示出通过本发明的氧化工序的污染物质处理过程。
图10示出本发明一实施例的装置的大肠杆菌(e.coli)杀菌力评价结果。
图11示出本发明一实施例的装置的金黄色葡萄球菌(s.aureus)杀菌力评价结果。
符号说明
1：氧化槽2a：主分解部
2b：副分解部2：分解槽
11：污水供给管线21a：主电子发生装置
21b：副电子发生装置22a：主电子注入管线
22b：副电子注入管23：活性电子曝气装置
24、25：波动发生装置
26、27、28、29、30、31：板
32：分解的污水及活性电子排出管
33、34：突出部101：本体部
102：基础部103：翼部
104：线圈部
具体实施方式
本发明涉及用于去除生态毒性的污水危害性物质减少装置及方法。
以下，参照附图，更加详细说明本发明的实施例。但是，本发明并不局限于以下揭示的实施例，本发明可体现为各不相同的多种形态，指示，本实施例用于使本发明的公开变得完整，且还为了告知本发明所属技术领域的普通技术人员完整的范围而提供。图中，相同附图标记指相同结构要素。
在向各图中的结构要素赋予附图标记的过程中，即使相同结构要素出现在不同图中，尽可能对相同结构要素赋予相同附图标记。并且，在说明本发明的过程中，在判断为对于相关的公知结构或功能的具体说明使本发明的主旨不清楚的情况下，将省略对其的详细说明。
并且，在说明本发明的结构要素的过程中，可使用第一、第二、a、b、(a)、(b)等的术语。上述术语仅用于区分两种结构要素，对应结构要素的本质、次序或顺序并不受到上述术语的限制。
本发明提供用于去除生态毒性的污水危害性物质减少装置，上述用于去除生态毒性的污水危害性物质减少装置包括用于去除污水的主分解部2a，上述主分解部2a包括：分解槽2；主电子发生装置21，设置于上述分解槽2的外部，用于产生电子；主电子注入管线22a，用于使电子从上述主电子发生装置21向上述分解槽2的内部移动；波动发生装置24、25，设置于上述分解槽2的内部，向从上述主电子发生装置21产生的电子施加电场来使上述电子活性化；以及多个板26、27、28、29、30、31，以隔开的方式设置于分解槽的内壁及上述主电子注入管线22a。
上述污水危害性物质减少装置呈从设置于上述主分解部2a的前端的氧化槽1接收上述污水的结构。
并且，本繁忙提供用于去除生态毒性的污水危害性物质减少装置，上述用于去除生态毒性的污水危害性物质减少装置包括：氧化槽1，可设置于现有处理场的前端后后端；主分解部2a，用于对从上述氧化槽1接收的污水进行处理；以及副分解部2b，在向上述主分解部2a供给污水之前，第一次对上述污水进行分解，上述副分解部2b包括：污水供给管线11，用于从上述氧化槽1向上述主分解部2a供给污水；副电子发生装置21b，设置于上述氧化槽1的外部，用于产生电子及自由基；以及副电子注入管22b，用于从上述副电子发生装置21b向上述污水供给管线11供给上述电子及自由基。
上述副分解部2b还包括设置于上述污水供给管线的内壁的多个突出部33、34，上述突出部33、34设置于上述污水供给管线11的内壁，上述突出部33、34通过减少污水的移动速度来增加污水停滞在上述污水供给管线11的时间。
上述主分解部2a可包括：分解槽2；主电子发生装置21a，设置于上述分解槽2的外部，用于产生电子；主电子注入管线22a，用于使电子从上述主电子发生装置21a向上述分解槽2的内部移动；以及波动发生装置24、25，设置于上述分解槽2的内部，向从上述主电子发生装置21a产生的电子及自由基施加电场并使其活性化，上述主分解部2a还可包括以隔开的方式设置于上述分解槽2的内壁及上述主电子注入管线22a的多个板26、27、28、29、30、31。
在上述污水危害性物质减少装置中，还可在上述分解槽2的下部面形成活性电子抱起装置23，从上述主和/或副电子发生装置21a、21b发生的被活性化的电子及自由基通过上述活性电子曝气装置23曝气，从而可分解在上述分解槽2内部的污水。
在上述污水危害性物质减少装置中，从上述主和/或副电子发生装置21a、21b产生的被活性化的电子、自由基从上述分解槽2的下部面经过沿着上述斜线隔开的多个板26、27、28、29、30、31并借助上述波动发生装置24、25被活性化，上述污水被分解之后向上述氧化槽1排出。
图1示出本发明一实施例的污水危害性物质减少装置的结构。参照图1，本发明一实施例的污水危害性物质减少装置包括：氧化槽1，设置于以往处理场的前端或后端，通过好气性微生物去除溶解性有机物及使一部分氨氮氧化；主分解部2a，用于对从氧化槽1供给的污水进行处理；污水供给管线11，用于向上述主分解部2供给在上述氧化槽1内的污水；以及分解的污水及活性电子排出管32，向上述氧化槽1排出在上述主分解部2a分解的污水。
图2示出本发明另一实施例的污水危害性物质减少装置的结构。参照图2，本发明的另一实施例的污水危害性物质减少装置包括：氧化槽1，设置于以往处理场的前端或后端，通过好气性微生物去除溶解性有机物及使氨氮氧化；主分解部2a，用于对从上述氧化槽1接收的污水进行处理；副分解部2b，在向上述主分解部2a供给污水之前，第一次对上述污水进行分解，上述副分解部2b包括：污水供给管线11，用于从上述氧化槽1向上述主分解部2a供给污水；副电子发生装置21b，设置于上述氧化槽的外部，用于产生电子及自由基；以及副电子注入管22b，用于从上述副电子发生装置21b向上述污水供给管线11供给上述电子及自由基。
图3示出图1及图2所示的主分解部2a的一实施例。参照图3，本发明一实施例的主分解部(图1及图2的2a)包括：分解槽2，用于储存从氧化槽(图1及图2的1)通过污水供给管线(图1及图2的11)供给的污水；主电子发生装置21a，位于上述分解槽2的外部，用于产生电子；主电子注入管线22a，在分解槽2内沿着上下方向延伸，用于向上述分解槽2内注入在上述主电子发生装置21a产生的电子及自由基；活性电子曝气装置23，与上述主电子注入管线22a的下端相连接，靠近上述分解槽2的底部，用于在被活性化的分解槽2内排出电子；波动发生装置24、25，位于上述分解槽2的内部，向沿着主电子注入管线22a移动的电子及自由基和分解槽2内的电子及自由基施加电场来使电子活性化；以及多个板26、27、28、29、30、31，以沿着斜线隔开的方式设置于上述分解槽2的内壁及上述主电子注入管线22a的外部。在上述分解槽2中被分解的污水及活性电子通过分解的污水及活性电子排出32向燕花槽(图1及图2的1)排出。
上述多个板26、27、28、29、30、31包括：多个第一板26、28、29、31从分解槽2的内部侧壁向内侧延伸而成；以及多个第二板27、30，在分解槽2内，从主电子注入管线22a向外侧延伸而成。隔着第二板27、30，第一板26、28、29、31上下隔开，由此一部分会相重叠，位于上下的两个第一板26、28、29、31越靠近末端，上述两个第一板26、28、29、31以间隔逐渐变小的方式倾斜。第二板27、30大体向水平延伸。在分解槽2内，污水及被活性化的电子和自由基以之字形经过上述多个板26、27、28、29、30、31，因此，上述污可水通过被活性化的电子和自由基被分解的时间变长，从而进一步提高污水的危害性物质处理效率。
图4示出本发明另一实施例的副分解部2b。参照上述图4，上述副分解部2b包括上述副电子发生装置21b、上述副电子注入管22b、上述污水供给管线11及突出部33、34。从上述副电子发生装置21b产生的电子及自由基可通过上述副电子注入管22b向污水供给管线11注入。在上述污水供给管线11的内壁形成呈半圆形状的多个突出部33、34，因上述突出部33、34而降低从氧化槽(图2的1)向主分解部(图2的2a)供给的污水的移动，由此增加上述电子、自由基及污水停滞在上述污水供给管线11的时间，从而可增加上述污水的分解效率。
多个波动发生装置24、25靠近分解槽2的内部壁面。波动发生装置24、25均呈相同结构，因此，参照图5，仅对一个波动发生装置24进行说明。参照图5，波动发生装置24包括：本体部101，多个金属板层叠而成；以及线圈部104，用于包围本体部101。本体部101大体呈“e”字型，上述本体部101包括：基础部102，与上述分解槽2的内壁相接触；以及3个突出翼部103，从基础部102向侧面外侧突出并相互隔开。线圈部104为包围三个突出翼部103的铜线，在外部，通过进行防水处理的电线供电。由此，若向线圈部104供电，则会产生电场，从而使经过上述主电子注入管线22a或板26、27、28、29、30、31之间的电子或自由基活性化。
并且，本发明提供污水处理方法，其用于去除生态毒性，包括：在上述污水分解槽2的外部产生等离子，从而生成包含电子及自由基的活性物质的步骤；向上述分解槽注入上述活性物质的步骤；向所注入的上述活性物质施加电场来使上述活性物质波动化的步骤；使上述被活性化的活性物质从上述分解槽2的下部曝气的步骤；以及向氧化槽1排出上述活性物质和污水的步骤(图6)。
上述活性物质的等离子可通过脉冲辉光放电方法行程，并包含通过与空气中的中性气体进行非弹性碰撞反应而生成的自由基。
使上述活性物质波动化的步骤可在上述分解槽2内进行，在上述曝气步骤之前，向上述活性物质施加电场来以波动使电子活性化并增幅能量，从而，上述活性物质可通过与危害性物质进行反应并对污水进行处理。
在向氧化槽1排出上述活性物质和污水的步骤中，在上述分解槽2内，上述活性物质和污水沿着隔开设置的板26、27、28、29、30、31以之字形进行移动，从而可增加上述活性物质和污水停滞在分解槽内的时间。
并且，本发明提供污水处理方法，上述污水处理方法为用于去除生态毒性的污水危害性物质减少方法，上述用于去除生态毒性的污水危害性物质减少方法包括：在氧化槽1的外部产生等离子来生成包含电子及自由基的第一活性物质的步骤；向沿着污水注入管11向污水分解槽2移动的污水供给上述第一活性物质的步骤；在上述分解槽2的外部产生等离子来生成包含电子及自由基的第二活性物质的步骤；向上述分解槽2注入上述第二活性物质的步骤；向所注入的上述第一活性物质及第二活性物质施加电场来使上述第一活性物质及第二活性物质波动化的步骤；使被波动化的上述活性物质从上述分解槽2的下部起曝的步骤；以及向氧化槽1排出上述活性物质和污水的步骤(参照图7)。
通过生成上述第一活性物质并向沿着污水注入管11向污水分解槽2移动的污水供给上述第一活性物质的步骤，在向上述主分解部2a供给上述污水之前，可第一次对上述污水进行分解，因此可增加上述污水的分解效率。
上述第一活性物质及第二活性物质的等离子可通过脉冲光辉放电方法行程，并可包含通过与空气中的中性气体发生非弹性碰撞反应而生成的自由基。
使上述第一活性物质及第二活性物质波动化的步骤可在上述分解槽2内进行。
在向氧化槽1排出上述第一活性物质和第二活性物质和污水的步骤中，在上述分解槽2内，上述活性物质和污水沿着以沿着斜线隔开的方式设置板26、27、28、29、30、31以之字形模样进行移动，从而可增加上述活性物质和污水停滞在分解槽2内的时间。
图8示出本发明的污水处理的原理，在污水外部，通过等离子生成包含电子和自由基的活性物质，在向污水内注入上述活性物质之后，通过电子波动使活性物质活性化，通过使上述被活性化的活性物质曝气来使污水中的有机物和危害性物质氧化，从而可对污水进行处理。
图9示出通过本发明的氧化工序对有机物及危害性物质进行处理的过程，生成基于空气中水分子的极性结合的离子簇，且上述离子簇包围各种有害物质，通过化学反应生成oh(氢氧)基，上述基于上述有害物质进行反应，从而可去除有害物质。
上述oh基的原名为“羟基(hydroxylradical)”，上述oh基为利用天然物质来对污染物质进行杀菌或去除污染物质的对人体无害的物质，上述oh基的杀菌、下毒、除臭、分解能力优秀，且直接参与空气和水的污染物质并去除所有污染物质之后，可提供溶解氧丰富的健康水。
并且，上述oh基为具有强力氧化例的物质。通常，氧化是指一种物质与氧或氢反应后丢失电子的现象，且得到电子的一方会被氧化。即，氧化和还原同时发生。上述oh基为氢(h+)和氧(0-)的不稳定离子，这些电子起到与各种污染物质反应并使污染物质氧化，再次利用安全的水和空气使上述污染物质还原的杀菌除臭作用。
并且，对于细菌的氧化作用通过细菌的细胞膜或细胞壁的结构物质和oh基的反应来使细胞的基质过氧化。上述被过氧化的细胞膜的流动性会降低，且对上述细胞膜内外的物质输送产生消极影响，因此，上述细胞膜无法正常执行功能，从而可杀死细菌。
(实验例)杀菌力评价实验
图1及图3为示出本发明一实施例的装置的结构的剖视图。在主电子发生装置21a中通过脉冲辉光放电方法产生等离子并生成电子，通过与空气中的中性气体的非弹性碰撞反应而生成自由基，向污水内注入上述电子及自由基并通过波动发生装置24、25使上述电子及自由基活性化之后，使上述被活性化的电子及自由基向活性电子曝气装置23曝气，由此使上述被活性化的电子和自由基及污水向多个隔开的板26、27、28、29、30、31之间移动，从而对污水进行处理之后，对被处理的污水的杀菌能力进行了评价。
下述表1和图10及图11示出本发明一实施例的污水危害性物质减少装置的杀菌能力评价结构。
表1
单位：cfu/ml
参照上述结果，e.coli在一分钟之后呈现出17.2％的杀菌能力，在10分钟后呈现出99.9％杀菌能力，且在60分钟后呈现出99.9％以上的杀菌能力。s.aureus在一分钟内没有杀菌能力，但是在10分钟之后呈现出99.9％的杀菌能力，且在60分钟之后呈现出99.9％以上的杀菌能力。并且，s.flexneri在一分钟后呈现出29.6％的杀菌能力，在10分钟后呈现出34.1％的杀菌能力，且在60分钟后呈现出99.9％以上的杀菌能力，因此本发明的污水危害性物质减少装置对污染物质的杀菌力及消毒力卓越。