KR0163280B1 - 금속 표면처리 공정폐수의 재이용 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조선소의 금속 표면처리 공저에서 배출되는 폐수를 재이용할 수 있는 장치에 관한 것으로 RO 분리막을 이용하여 폐수를 처리하고 투과한 처리수를 이온 교환 수지탑을 통과시켜 순수 및 금속표면처리 공정수로 재이용할 수 있게한 것으로서 집수조(1)에 저류한 폐수를 중화조(2)를 거쳐 응집조(3)에서 황산알루미늄과 고분자 응집제로 응집시킨후 침전조(4)에서 침전시켜 상등수를 방류조(5)에서 저류하는 폐수처리장치에 있어서, 방류조(5)에서 유량조정조(21)로 연계시켜 유입수펌프(22)를 이용하여 메디아필터(23), 활성탄필터(24), 마이크로 필터(25)를 순차적으로 통과시킨후 고압펌프(26)로 RO 분리막(27)에 공급하여 투과한 처리수를 공정수로 재이용가능케 하고, RO 분리막(27)를 투과한 처리수를 이온교환수지탐(28)을 통과시켜 순수를 생산하는 것을 특징으로 하는 금속표면처리 공정폐수의 재이용장치.

Description

금속 표면처리 공정폐수의 재이용 장치

제1도는 종래의 금속 표면처리 공정 폐수 처리 공정도.

제2도는 종래의 순수 제조 공정도.

제3도는 본 발명의 폐수 재이용 장치 공정도.

제4도는 본 발명과 종래의 공정을 연계시켜 순수와 공정수를 생산하는 공정도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 유량 조정조 22 : 유입수펌프

23 : 메디아 필터 24 : 활성탄 필터

25 : 마이크로 필터 26 : 고압 펌프

27 : RO 분리막 28 : 이온 교환 수지탑

본 발명은 조선소의 금속 표면처리 공정에서 배출되는 폐수를 재이용할 수 있는 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 RO 분리막을 이용하여 폐수를 처리하고 투과한 처리수를 이온 교환 수지탑을 통과시켜 순수 및 금속 표면처리 공정수로 재이용할 수 있게한 것이다.

일반적으로 조선소 금속 표면처리 공정은 파이프 및 배관자재의 부식을 방지하지 위하여 알칼리 수용액에 소재를 침적시켜 소재표면에 부착한 절삭유, 기계유 등의 유지성분을 제거하는 탈지공정과 염산수용액에 소재를 침적시켜 소재표면에 부착한 녹이나 스케일을 제거하는 탈청공정 및 탈청 처리된 소재에 적절한 방청피막을 형성하기 위해 소재를 인산염 수용액에 침적시켜 산화방지 및 산화물을 제거시키는 방청공정을 거치면서 각 공정의 수세수로 배출되는 알칼리 및 산폐수로 철,아연 등의 중금속기 다량함유되어 폐수처리에 어려움이 있으며 하천 및 해양을 오염시켜 환경공해를 유발하는 문제점이 있다.

종래에는 상기한 금속표면처리 공정폐수를 처리하기 위하여 제1도에 도시된 바와같이 주로 화학적 응집처리 방법으로 집수조(1)에 저류한 폐수를 중화조(2)에서 중화시킨 다음 응집조(3)에서 황산알루미늄과 고분자 응집제를 사용하여 응집시킨 다음 침전조(4)에서 침전시켜 상등수를 방류조(5)에 저류하였다가 방류시키므로 처리효율이 불안정하며 그리고 처리효율이 저하되면 중금속이 함유된 처리수가 방류될 위험이 있으며 응집공정에서 응집제로 사용하는 황산알루미늄중에서 미반응된 알루미늄 성분이 유출되면 2차 오면이 발생될 문제점이 있는 실정이다.

공정의 수세수, 선박내 수압시험용 순수, 보일러용수 및 냉각수 등으로 사용되는 순수의 제조공정은 제2도에 도시된 바와같이 공업용수를 메디아 필터(11)에서 부유물 및 큰 입자들을 제거하고 활성탄 필터(12)에서 유기물 성분을 흡착시켜 제거하고 이온교환수지탑(13)에서 용존무기이온 등을 제거하여 최종적으로 순수를 제조하고 있어 순수 제조시 소요되는 비용이 과다하여 경제성이 낮은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 목적으로 안출한 것으로, 종래의 폐수 처리장과 연계하여 분리막을 이용한 폐수재이용 장치를 설치하여 조선소의 금속표면처리 공정폐수의 효율적인 처리와 공정내에서 필요한 순수와 공정수의 생산을 동시에 수행하여 공정의 개선과 경제성의 향상, 방류수량 감소 및 오염부하량을 감소시키는 장치를 제공하고자 하는데 있다.

이를 위한 특징적인 구성으로 종래 폐수처리장에 연계하여 종래 처리장의 방류수를 메디아필터, 활성탄필터 및 마이크로 필터를 통과시킨 후 RO 분리막으로 유입시켜 생산한 RO생산수를 직접 공정수로 재이용할 수 있게 하고 RO 생산수를 다시 이온교환수지탑을 통과시켜 순수를 생산하여 공정에 재이용하는데 있다.

이하 발명의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성과 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명의 폐수 재이용 장치 공정도이고, 제4도는 본 발명과 종래의 공정을 연계시켜 순수와 공정수를 생산하는 공정도이다.

제3도는 유량조정조(21)에 집수한 페수를 유입수펌프(22)를 이용하여 메디아필터(23), 활성탄필터(24), 마이크로 필터(25)를 순차적으로 통과시킨 후 고압펌프(26)로 RO분리막(27)에 공급하여 투과한 처리수를 공정수로 재이용가능케 하고, RO분리막(27)를 투과한 처리수를 이온교환수지탑(28)을 통과시켜 순수를 생산하는 공정이며 제4도는 집수조(1)에 저류한 폐수를 중화조(2)를 거쳐 응집조(3)에서 황산 알루미늄과 고분자 응집제로 응집시킨후 침전조(4)에서 침전시켜 상등수를 방류조(5)에서 저류하는 종래의 폐수처리 장치에 본 발명 장치를 연계시켜 공정수와 순수를 동시에 생산가능케한 것이다.

이와같이된 본 발명은 조선소의 금속표면 처리 공정에서 발생되는 중금속이 다량 함유된 폐수를 종래의 폐수처리 장치를 통과하여 방류수를 유량조정조(21)로 보내서 유량을 일정하게 조정할 뿐만 아니라 폐수의 산도까지도 조정하여 유입수펌프(22)에 의해 폐수를 이송하여 메디아필터(23)에서는 협잡물과 입자가 큰 부유물을 여과시켜 활성탄 필터(24)로 보내지면 유기물을 활성탄 입자에 흡착시켜 제거하고 다음의 마이크로 필터(25)는 전기한 메디아필터(23)와 활성탄필터(24)를 통과한 입자중에 5㎛이상의 입자를 여과시키고 고압펌프(26)로 RO분리막(27)에 필요한 압력을 가하여 RO분리막(27)으로 보내지면 무기이온 및 미립자를 제거하여 공정수로 재이용 가능케하여 사용하거나 이온교환수집탑(28)으로 보내 무기이온들을 이온교환작용으로 최종 제거하여 순수를 생산하는 것이다.

그리고 본 발명을 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

조선소 산세공장에서 발생하는 금속 표면처리 공정 폐수처리장에 분리막(미국 FILMTEC사 제품 : 제품명 BW30-4040, SPIRAL WOUND형)을 이용하여 2스테이지(Stage)로 신간당 처리용량 9㎥의 폐수 재이용 장치를 설치하여 1995. 3∼10월까지 8개월간 시운전하였으며 운전추기에 RO분리막 유입수의 수질(TDS : Total Disolved Solid)과 수온의 변화에 따른 생산 수량을 조사하여 최적운전조건을 결정하였으며 RO분리막의 운전조건은 운전압력 14.5g/㎡ 운전온도는 열교환기 등의 가온장치를 설치하지 않고 14∼27℃의 범위에서 운전하였다.

마이크로필터의 세공은 5㎛ 크기로 사용하였으며 메디아필터와 활성탄필터는 8시간 마다 자동으로 역세를 행하였다.

상기의 조건으로 금속표면처리 공정폐수를 처리한 본 발명과 종래의 처리한 결과를 비교하면 아래 표1과 같다.

폐수재이용 장치의 설치후 RO분리막을 통과한 처리수를 직접 공정수로 사용하거나 이온교환수지탑을 통과시켜 순수로 사용하므로 일일 폐수처리장 방류수 40㎥ 중에서 30㎥ 이상을 재이용할 수 있어 방류수량이 10㎥이하로 75% 이상 감소시키고 방류수 수질의 변동도 거의 없이 TDS 제거율이 평균 99% 이상의 안정된 처리효율을 나타내고 있다.

또한 공업용수를 사용하여 순수를 제조할 때에 비해 제조한 순수의 수질도 향상되었으며 이온교환수지탑의 재생주기도 종래의 공업용수를 사용하는 경우 약 93㎥의 순수를 생산하면 생산된 순수의 수질이 떨어져 염산 수산화나트륨 등의 약품을 사용하여 재생하여야 하며 이때 약 7시간 정도의 시간의 소요되고 약 20㎥의 폐수가 발생하였으나 폐수재이용 장치를 설치한 후에는 450㎥의 순수를 생산할 수가 있어 재생주기가 4.8배 길어져 재생시 소요되는 염산, 수산화나트륨 등의 약품사용량, 재생시간, 재생시 발생하는 폐수량이 종래의 순수제조시와 비교해서 78% 감소하였다.

그러므로 본 발명을 적용하여 금속 표면처리 공정 폐수를 처리하면 공정에 사용되는 공정수와 각종기기시험 등에 사용되는 고순도의 순수 생산이 가능하여 공정의 개선 및 효율적인 폐수처리로 인한 환경오염을 제거할 뿐만 아니라 경제적인 비용감소의 효과가 있는 발명을 창출한다.

Claims (1)

1. 집수조(10)에 저류한 폐수를 중화조(2)를 거쳐 응집조(3)에서 황산알루미늄과 고분자 응집제로 응집시킨후 침전조(4)에서 침전시켜 상등수를 방류조(5)에서 저류하는 폐수처리장치에 있어서, 방류조(5)에서 유량조정조(21)로 연계시켜 유입수펌프(22)를 이용하여 메디아필터(23), 활성탄필터(24), 마이크로 필터(25)를 순차적으로 통과시킨후 고압펌프(26)로 RO 분리막(27)에 공급하여 투과한 처리수를 공정수로 재이용가능케 하고, RO 분리막(27)를 투과한 처리수를 이온교환수지탑(28)을 통과시켜 순수를 생산하는 것을 특징으로 하는 금속표면처리 공정폐수의 재이용장치.