KR0120188Y1 - 관형 금속여과막을 이용한 폐수처리장치 - Google Patents
관형 금속여과막을 이용한 폐수처리장치Info
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Abstract
본 고안은 기존의 고분자물질막과 달리 금속성재질(스텐레스스틸, 황동)의 기공성을 갖고 관형으로 되어 잇어 물속의 부유물질이 고농도라도 쉽게 제거하여 폐수처리분야 뿐만 아니라 용수처리에도 적용할 수 있도록, 처리하고자 하는 유입폐수가 저농도 또는 고농도로서 이송되어 모아지고 일정시간 동안 농도를 균일화시키는 집수조(1)에는 공급펌프(P1)를 통해 공급되고 1단 및 2단으로 PH를 조절하여 전처리하는 반응조(2)가 연결되고, 상기 반응조(2)에는 농축조(3)와 2~3%로 농축된 고형물질을 받는 침전조(6)가 각기 연결되며, 상기 농축조(3)에는 농축액이 공급펌프(P2)를 통해 2~4kg/㎠ 압력으로 이송되고 내부의 금속성재질막으로 이루어진 관형금속여과막(4)이 연결되고, 상기 관형금속여과막(4)에는 농축수가 순환되는 집수조(1)와 투과수가 자연압으로 보내어 방류 또는 재이용하는 측정조(5)가 연결되며, 상기 침전조(6)에는 탈수기(7)가 연결되어 슬러지위탁처리와 상기 집수조(1)로 보내도록 된 것을 특징으로 하는 여과막을 이용한 폐수처리장치.
Description
제 1 도는 본 고안의 폐수처리장치가 관형금속여과막을 채용한 계통도,
제 2 도는 제 1 도에 도시된 관형금속여과막의 내부를 도시해 놓은 도면,
제 3 도는 본 고안의 폐수처리장치가 처리될 때의 내부상태를 나타낸 과정도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 집수조2 : 반응조
3 : 농축조4 : 관형금속여과막
5 : 측정조6 : 침전조
7 : 탈수기
본 고안은 관형금속여과막을 이용한 폐수처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 고분자물질막과 달리 금속성재질(스텐레스스틸, 황동)의 기공성을 갖고 관형으로 되어 있어 물속의 부유물질이 고농도라도 쉽게 제거하여 폐수처리분야뿐만 아니라 용수처리에도 적용할 수 있는 폐수처리장치에 관한 것이다.
최근 환경오염으로 인해 인간의 기본적인 생활에 심각한 위협을 받고 있는 바, 그 일례로 강물의 오염에 따라 각 산업체에서는 용수부족으로 생산에 지장을 받는 등 점차적으로 물에 대한 심각한 우려가 표출되고 있다.
또한 해안에서는 육지에서 버려지는 하수·오수 및 폐수에 의해 부영양화에 따른 적조 등의 문제로 어폐류에 치명적인 피해가 점차 확산되어 가고 있는 실정이다.
이런 실정을 해소하기 위해 개발된 폐수처리장치은 크게 물리적처리, 화학적처리 그리고 생물학적처리로 대별되고 있고, 용수처리로는 이물질의 종류에 따라 스크린여과, 압력시여과, 중력침전 및 막을 이용한 여과를 하여서 용도별로 사용되고 있다.
따라서, 강이나 호수로부터 산업용수 또는 식수로 사용하기 위해 화학제를 첨가없이 처리하기 위해 막을 이용하였지만, 이들 막의 종류, 형태 및 재질에 따라 수처리에는 사용이 되고 있으나 제한된 온도, 농도(부유물질 및 염), 오염물질의 관리소홀로 수명이 단축되어, 유지관리비가 많이 들어 막의 장점을 충분히 살리지 못할 뿐만 아니라 부분적 또는 활발히 적용이 되지 못한다는 결점이 있었다.
이에 본 고안은 종래의 고분자물질로 만들어진 막(filter)과는 달리 스텐레스스틸이나 황동과 같은 금속성재질을 이용하여 온도영향을 받지 않고 PH 1-14 가능하며 장기간 사용하지 않아도 변형과 오염이 생기지 않도록 기공성과 관형으로 이루어진 관형 금속여과막을 설치하여 물속의 고농도 부유물질도 쉽게 제거함으로 폐수처리분야는 물론 용수처리에도 쉽게 적용할 수 있는 관형금속여과막을 이용한 폐수처리장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 관형금속여과막을 이용한 폐수처리장치는, 처리하고자 하는 유입폐수가 저농도 또는 고농도로서 이송되어 모아지고 일정시간 동안 농도를 균일화시키는 집수조(1)에는 공급펌프(P1)를 통해 공급되고 1단 및 2단으로 PH를 조절하여 전처리하는 반응조(2)가 연결되고, 상기 반응조(2)에는 농축조(3)와 2~3%로 농축된 고형물질을 받는 침전조(6)가 각기 연결되며, 상기 농축조(3)에는 농축액이 공급펌프(P2)를 통해 2~4 kg/㎠ 압력으로 이송되고 내부의 금속성재질막으로 이루어진 관형금속여과막(4)이 연결되고, 상기 관형금속여과막(4)에는 농축수가 순환되는 농축조(1)와 투과수가 자연압으로 보내어 방류 또는 재이용하는 측정조(5)가 연결되며, 상기 침전조(6)에는 탈수기(7)가 연결되어 슬러지위탁처리와 상기 집수조(1)로 보내도록 된 것을 특징으로 한다.
본 고안의 관형금속여과막을 이용한 폐수처리장치에 의하면, 역삼투장치의 전처리, 강이나 호수 등의 물의 전처리, 폐수처리(화학적, 생물학적)의 전·후처리, 냉각계통의 순환수처리, 목욕탕이나 세차폐수의 재이용장치, 부유물질, 생물학적 산소요구량, 중금속 : 화학적 산소요구량, 오일(유지류) 등을 처리 목적으로 한 전분야, 중수도처리장치(연못, 분수의 정화작용) 및, 지하수와 상수도처리 등에 적용할 수 있다.
제 1 도는 본 고안의 폐수처리장치가 관형금속여과막을 채용한 계통도로서, 집수조(1)는 처리하고자 하는 유압폐수가 저농도 또는 고농도로서 이송되어 모아지고 일정시간 동안 농도를 균일화 시키고, 발생된 폐수의 부유물질, 생물학적 산소요구량(BOD), 화학적 산소요구량(COB), 중금속, PH를 측정한다(제 3 도 (a)참조).
상기 집수조(1)에서 균일화된 폐수는 공급펌프(P1)를 통해 반응조(2)에 이송되는데, 상기 반응조(2)는 1단 및 2단으로 PH를 조절하여 전처리하고 자동으로 산화/환원 반응 및 모니터(부유물질 자동측정)된다(제 3 도(b)참조). 여기서 크롬폐수는 환원, 시안폐수는 산화, 그리고 COD와 BOD의 신속처리를 기할 수 있다.
상기 반응조(2)에서 부유물질을 자동측정하여 침전조(6)나 탈수기(7)로 이송되는 한편, 2~3%로 농축된 고형물질은 상기 침전조(6)로 보내어져 5~20%로 더욱 농축도어 탈수기(7)로 탈수처리되며, 상기 탈수기(7)에서 탈수시 발생한 물은 폐수집수조(1)로 보내어 재처리됨과 동시에 슬러지케이크를 적법절차에 따라 처리하게 된다(제 3 도(E)참조).
또 상기 반응조(2)를 통과하여 농축조(3)에 이송된 폐수는, 농축액으로 공급펌프(P2)를 통해 2~3kg/㎠ 압력으로 제 2 도에 도시된 금속성재질(스텐레스스틸, 황동)막(8)으로 이루어진 관형금속여과막(4)에 이송되어, 미립자 또는 부유물질은 농축되고 깨끗한 물만 금속성재질의 기공성과 관형으로 된 막(8)을 통과하며 농축수는 부유물질이 일정농도(2~3%)가 되면 자동으로 탈수처리된다(제 3 도(c)참조).
상기 관형금속여과막(4)의 용기는 PVC 또는 스텐레스스틸재질로 이루어지고, 예컨대 스텐레스스틸 304, 316L, 황동의 금속성재질막(8)으로 기공성을 갖고 관형으로 되어 처리방법이 관의 안쪽 또는 바깥쪽면으로 유체를 통과시킨다. 관형의 지름이 1~5 cm이고, 길이가 20~400 cm로 된 크기로서 1개 또는 묶음다발(5, 7, 9, 12, 15, 17)개로 구성되어 한 방향으로 처리하는 데드 앤드 플로우나 크로스플로우 방식으로 처리한다.
따라서 크로스플로우여과처리(CROSS-FLOW SEPARATION)로서 관형금속여과막(4)은, 공급펌프(P2)에 의해 제 2 도에 도시된 기공성 및 관형의 금속성재질막(8)을 통과하면 기공보다 큰 물질은 통과시키지 못하고 농축수로 농축조(3)로 순환되고, 상기 막(8)을 투과한 물은 투과수로서 물속의 부유물질이 고농도라도 쉽게 제거되어 특정조(5)에 자연압으로 보내지며 이 물질은 방류 또는 재이용할 수 있게 된다(제 3 도(d)참조).
경우에 따라서는 제 3 도(f)에 도시된 바와 같이 관형여과장치로서 관형필터, 화학적전처리, 고형물질처리, 투과수의 후처리 등과 같이 4개 공정으로 구성되어 있다.
제 2 도에 도시한 관형금속여과막(4)의 내부는 기공성 및 관형의 금속성재질막(8)이 금속성으로 온도에 영향을 받지 않게 되고 1~10 kg/㎠의 사용압력이 가능하여 PH 범위가 1~14까지 가능하다.
또 기공이 여러가지여서 적용범위가 넓어 상기 기공이 막힐 경우 물을 이용한 역세와 화학세정이 가능할 뿐만 아니라 공기에 의한 역세와 초음파세척도 가능하여 역세수량이 적다.
상기 관형금속여과막(4)은 폐수나 강 또는 호수에 함유된 이물질(중금속, 부유물질, SILT, 또는 GRIT)에 대해 내마모성이어서 수명이 거의 반영구적이고, 설치후 장기간 사용을 하지 않아도 금속성재질막(8)에 전혀 변형이나 오염이 생기지 않게 된다.
관형금속여과막(4)을 일정기간 사용후에 오염된 금속여과막(4)을 세정시에 사용되는 화학세정제로서 금속산화물 또는 유기물질 등의 오염시에 0.5~2% 수산화나트륨이나 1~5% 치아염소산나트륨 용액 또는 0.5~1% 치아염소산나트륨과 0.5~1% 과산화수소를 혼합용액으로 제거하고, 오일류의 오염시에 1~3% 부틸셸로솔브 용액 사용 그리고 PVC 폐수의 처리시에 관형금속여과막(4)이 오염될 경우 0.5~3%의 메틸에틸케론으로 제거한다.
따라서, 처리하고자 하는 폐수속에 부유물질만이 함유되어 있을 경우, 집수조(1)에서 직접 관형금속여과막(4)을 이송시켜 처리가 가능하나, 폐수에 용해되어 있는 중금속류는 화학적처리를 하여 침전물질로 만들어서 관형금속여과막(4)을 시켜야 한다.
상기 관형금속여과막(4)으로 처리 가능한 물질로서 하기표와 같다.
상기 제거율은 폐수에 함유한 중금속류를 화학적처리후 침전물질로 하여서 처리한 결과를 나타낸다.
[실시예1]
중금속폐수처리장치로서 작용할 경우에는, 반도체산업, 전자산업, 인쇄회로기판산업 및 금속산업에서 발생되는 폐수에 중금속이 다량함유되어 있지만 하기표와 같이 처리되어 방류수로서 적합하게 된다.
[실시예2]
주정폐수처리장치로서 적용할 경우에는, 증류후 발생되는 폐수를 아무처리 없이 직접 적용하고, 여기서 폐수온도는 80℃ 정도이다.
[실시예3]
오일함유 폐수처리장치로서 적용할 경우에는 폐수는 전처리로서 반응조(2)에 소석회(Ca(OH)2)와 응집제를 사용한다.
[실시예4]
반도체사업의 실리콘폐수처리장치로서 실리콘웨이퍼 제조과정과 웨이퍼다이싱쇼공정에서 발생되는 폐수를 적용하고 처리후는 재이용할 수 있다.
Claims (4)
- 처리하고자 하는 유입폐수가 저농도 또는 고농도로서 이송되어 모아지고 일정기간 동안 농도를 균일화시키는 집수조(1)에는 공급펌프(P1)를 통해 공급되고 1단 및 2단으로 PH를 조절하여 전처리하는 반응조(2)가 연결되고, 상기 반응조(2)에는 농축조(3)와 2~3%로 농축된 고형물질을 받는 침전조(6)가 각기 연결되며, 상기 농축조(3)에는 농축액이 공급펌프(P2)를 통해 2~4kg/㎠ 압력으로 이송되고 내부의 금속성재질막으로 이루어진 관형금속여과막(4)이 연결되고, 상기 관형금속여과막(4)에는 농축수가 순환되는 농축조(1)와 투과수가 자연압으로 보내어 방류 또는 재이용하는 측정조(5)가 연결되며, 상기 침전조(6)에는 탈수기(7)가 연결되어 슬러지위탁처리와 상기 집수조(1)로 보내도록 된 것을 특징으로 하는 폐수처리장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 금속성재질막(8)이 스텐레스스틸 304, 316L, 황동으로 기동성 및 관형이고, 관형의 지름이 1~5cm이고, 길이가 20~400cm 크기로서 1개 또는 묶음다발인 것을 특징으로 하는 관형금속여과막.
- 제 1 항에 있어서, 상기 관형금속여과막(4)의 용기가 PVC 또는 스텐레스스틸재질이고, 사용압력이 1~10kg/㎠ 인 것을 특징으로 하는 폐수처리장치.
- 제 1 항에 있어서, 중금속폐수처리, 주정폐수처리, 오일함유폐수처리 또는 반도체사업의 실리콘폐수처리에 적용한 것을 특징으로 하는 관형금속여과막을 이용한 폐수처리장치.
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Publications (2)
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Cited By (1)
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| KR100819541B1 (ko) * | 2006-11-28 | 2008-04-07 | (주)라텍환경기술 | 크로스플로우 관형막을 이용한 역세배출수 농축슬러지와침전슬러지의 처리장치 및 방법 |
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