KR100415556B1

KR100415556B1 - Salt recovery by microwave from a nitrate-contaminated brine

Info

Publication number: KR100415556B1
Application number: KR10-2001-0026425A
Authority: KR
Inventors: 황택성; 강경석; 이계호
Original assignee: 재단법인 충남대학교 산학연교육연구재단
Priority date: 2001-05-15
Filing date: 2001-05-15
Publication date: 2004-01-24
Also published as: KR20020088007A

Abstract

본 고안은 마이크로파를 이용한 질산성 질소로 오염된 염수의 재생에 관한 것으로, 그 목적은 질산성 질소 제거 장치의 재생 과정에서 질산성 이온으로 오염된 염수의 75% 이상을 재생시킴으로 소금 소비량을 감소시키고 과다한 염수의 방출을 방지하여 환경 오염원을 줄이고자 하는 데 있다. 본 고안은 마이크로파 발생 장치(2), 증발탱크(3), 석출된 고체 염분 회수 스크류(4) 등으로 구성한 것을 요지로 한다.The present invention relates to the regeneration of brine contaminated with nitrate nitrogen using microwave, the purpose of which is to reduce salt consumption by regenerating more than 75% of the brine contaminated with nitrate ions during the regeneration of the nitrate nitrogen removal device The purpose is to reduce the pollution of the environment by preventing the release of excessive salt. The subject innovation consists of the microwave generator 2, the evaporation tank 3, the solid salinity recovery screw 4, etc. which were precipitated.

Description

Microwave Nitrate Nitrogen-Contaminated Saline Salt Recovery Device {Salt recovery by microwave from a nitrate-contaminated brine}

본 고안은 수질 중에 유해 성분, 즉 질산성 질소 및 중금속 제거 장치의 재생과정에 사용된 폐염수에서 고체 소금을 회수하는 장치로써, 75% 이상의 염분을 수거하여 소금 사용량을 감소시키고, 과다한 폐수의 방출을 방지하여 환경 오염원을 줄이고자 하는 데 있다. 기존의 질산성 질소 및 중금속 제거장치의 재생 공정에서는 다량의 10% 염수를 사용하기 때문에 소금 소모량이 크며, 더욱이 질산성질소 이온을 포함한 폐염수를 하수구를 통해 그대로 방출시키기 때문에 환경오염에 악영향을 미치는 결과를 초래하고 있다. 역삼투압법이나 전기투석법 등으로 재생 폐염수의 염분을 감소시키거나 제거하여 환경오염 문제를 줄일 수 있기는 하나, 이러한 염수 처리 장치 자체만 해도 설치 비용이 매우 높으므로 현실적으로 사용하지 못하고 있는 실정이다.The present invention is a device for recovering the solid salt from the waste brine used in the regeneration process of the harmful components, such as nitrate nitrogen and heavy metals in the water quality, by collecting more than 75% salt to reduce the salt consumption, discharge of excess wastewater The aim is to reduce environmental pollutants by preventing them. In the regeneration process of the existing nitrate nitrogen and heavy metal removal device, a large amount of salt is consumed because a large amount of 10% saline is used. Furthermore, waste salts containing nitrate ions are discharged through the sewers, which adversely affects environmental pollution. It is causing the consequences. Although reverse osmosis or electrodialysis can reduce or eliminate the salinity of regenerated wastewater, environmental pollution problems can be reduced. .

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 마이크로파를 이용하여 저렴한 비용으로 질산성 질소 및 중금속 제거 장치에서 사용된 폐염수에서 75% 이상의 염분을 회수시킴으로 소금소비량을 감소시키고 방출되는 염수의 양을 1/4 이하로 감소시켜 환경오염에 미치는 영향을 크게 감소시키고자 하는데 있다.The purpose of the present invention for solving the above problems is to reduce the salt consumption and to reduce the amount of salt discharged by recovering more than 75% of the salt in the waste brine used in the nitrate nitrogen and heavy metal removal apparatus at low cost using microwave It is intended to greatly reduce the impact on environmental pollution by reducing to less than 1/4.

고안의 개략도Schematic diagram

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

(1) : 폐염수 탱크 (2) : 마이크로파(Microwave)(1): waste saline tank (2): microwave

(3) : 증발탱크 (4) : 스크류(3): evaporation tank (4): screw

(5) : 솔레노이드밸브 A (6) : 솔레노이드밸브 B(5): Solenoid Valve A (6): Solenoid Valve B

(7) : 팬 (8) : 수증기 배출구(7): fan (8): steam outlet

(9) : 재생 소금 출구 (10) : 염분 손실 방어막(9): Regeneration Salt Outlet 10: Salinity Loss Shield

본 고안은 수질 중에 유해 성분, 즉 질산성 질소 및 중금속 제거 장치의 재생과정에 사용된 폐염수를 마이크로파를 이용하여 75 % 이상의 염분을 회수하는 장치로써, 다음과 같은 구성과 작동원리로 이루어진다. 이하, 본 고안의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부 도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention is a device for recovering more than 75% of salt by using microwave to waste salt water used in the regeneration process of the harmful components, that is, nitrate nitrogen and heavy metals in the water, consisting of the following configuration and operation principle. Hereinafter, the configuration and the operation of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 질산성 질소를 처리하는 장치의 재생에서 사용된 10% 폐염수를 재활시키기 위한 장치의 개략도로서, 주로 마이크로파 발생장치(2), 증발탱크(3), 석출된 고체 염분 회수 스크류(4) 등으로 이루어져 있다. 재생폐수는 탱크(1)에 저장하고 솔레노이드 밸브 A(5)를 열어 마이크로파 발생장치(2)에 이르게 한다. 마이크로파에 의해 온도가 상승된 폐염수는 증발탱크(3) 안으로 이동하고 다시 파이프를 통해 마이크로파 발생장치(2)로 이동하여 순환과정을 반복한다. 이러한 폐염수의 순환과정에서 배출구(8)를 통해 수증기를 대기로 배출시킴으로 염수를 농축시킨다. 가열기에서 바로 증발한 수증기에 포함된 염분의 외부 손실을 방지하기 위해 염분 손실 방어막(10)을 사용하였고, 수증기의 효과적인 방출을 위해 팬(7)을 설치하였다. 이러한 과정을 통해 농축된 염수에서 석출되는 고체 소금은 스크류(4)의 작동에 의해 회수되며 재생 소금 출구(9)를 통해 얻어진다. 증발탱크 내에 농축되어 남아 있는 질산성 질소 이온은 솔레노이드 밸브A(5)를 막고, 밸브B(6)을 열어 방출시키고, 다시 밸브 A를 열어 질산성 질소 이온의 농도가 낮은 염수로 증발탱크를 헹구어 내어 장치를 다시 재생 시킬 수 있다. 질산성 질소 이온은 소금에 비해 용해도가 5배 가량 높으므로 증발탱크 내의 물에 용해된 상태로 남아 있게 되어 순수한 소금을 회수할 수 있다. 회수된 소금 표면에 흡착되어 있을 수 있는 질산성 질소 이온은 회수된 소금을 물에 헹구어 냄으로서 쉽게 제거할 수 있다. 모든 솔레노이드 밸브와 스크류, 팬 및 마이크로파 발생장치는 전자 제어판을 이용하여 전자동화로 제어되도록 구성되어있다. 장치를 구성하는 파이프와 증발탱크는 염수에 의한 부식을 막기 위해 SUS 재질을 사용하여 제작하였고, 스크류는 플라스틱을 재질로 사용하였다. 특히 마이크로파 발생 장치를 통과하는 파이프는 마이크로파와 금속과의 충돌을 막기 위해 테플론을 재질로 하였다.1 is a schematic diagram of a device for rehabilitation of 10% waste brine used in regeneration of a device for treating nitrate nitrogen, mainly a microwave generator 2, an evaporation tank 3, and a precipitated solid salinity recovery screw 4 ) And so on. The regenerated waste water is stored in the tank 1 and the solenoid valve A (5) is opened to the microwave generator (2). The waste brine whose temperature is raised by the microwaves moves into the evaporation tank 3 and then moves to the microwave generator 2 again through a pipe and repeats the circulation process. During the circulation of the waste brine, the brine is concentrated by discharging water vapor into the atmosphere through the discharge port (8). A salt loss shield 10 was used to prevent external loss of salt contained in the vapor vaporized directly in the heater, and a fan 7 was installed for effective release of water vapor. Solid salt precipitated in the concentrated brine through this process is recovered by the operation of the screw (4) and is obtained through the regeneration salt outlet (9). The remaining nitrate nitrogen ions concentrated in the evaporation tank block solenoid valve A (5), open valve B (6) to release, and open valve A again to rinse the evaporation tank with brine with low concentration of nitrate nitrogen ions. You can play the device again. Nitrate nitrogen ions are about five times higher solubility than salts, so they remain dissolved in water in the evaporation tank and recover pure salt. Nitrate nitrogen ions, which may be adsorbed on the recovered salt surface, can be easily removed by rinsing the recovered salt in water. All solenoid valves, screws, fans and microwave generators are configured to be fully automatic controlled using an electronic control panel. The pipe and evaporation tank of the device were made of SUS material to prevent corrosion by brine, and the screw was made of plastic. In particular, the pipe passing through the microwave generator is made of Teflon to prevent the collision between the microwave and the metal.

상기와 같은 본 발명은 질산성 질소 제거 장치의 재생에 사용된 폐염수에서 마이크로파를 이용함으로써 염분을 75% 이상 회수시켜 재활용할 수 있어, 그 결과로 소금 소모량을 감소시키고 폐염수 유출량을 크게 감소시켜 환경오염에 미치는 영향을 크게 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.The present invention as described above can be recycled by recovering more than 75% salinity by using the microwave in the waste brine used for the regeneration of the nitrate nitrogen removal device, as a result of reducing the salt consumption and greatly reduce the waste brine flow rate The advantage is that the impact on environmental pollution can be greatly reduced.

Claims

In the device for recovering salt from waste saline,

A microwave generator (2) for receiving and heating the waste brine from the tank (1) in which the waste brine is stored;

Solenoid valve (5) for controlling the supply amount / supply timing of the waste brine supplied from the tank (1) toward the microwave generator;

Forming a circulation route for exchanging waste salt water with the microwave generator (2), and discharges the water vapor to the atmosphere through the one side outlet (8) in which the fan (7) is installed, but the salt loss protective film (10) An evaporation tank 3 for concentrating the salinity of the waste brine to a high concentration while suppressing the external discharge of the salt;

A screw (4) installed at an open lower side of the evaporation tank (3) in which the salinity is deposited in order to discharge the salt precipitated from the waste brine in the evaporation tank (3) to the outside; Nitrate nitrogen contamination brine salt recovery apparatus using a microwave.

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