KR100650333B1 - Device and method of advanced disposal and stink removal disposal of dirty waste water by using electrolysis and rotation filtration - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기분해 및 순환여과법을 이용한 오/폐수의 고도처리와 악취제거 처리장치 및 그 처리방법에 관한 것으로써, 종래에는 폐수를 전기분해만을 한 상태에서 그대로 방류하므로 처리효율이 떨어지고 탈색 및 멸균 효과가 적으며 유지관리비가 많이 소요되는 문제점이 있다.The present invention relates to a high-treatment and odor removal treatment apparatus for filthy / wastewater using electrolysis and circulating filtration, and a method of treating the same, which conventionally discharges wastewater as it is only in electrolysis. There is a problem that the effect is small and takes a lot of maintenance costs.
본 발명은 폐수와 염화나트륨(NaCl)의 혼합조(10); 전해조(20); 방류조(30);로 오/폐수의 고도처리와 악취제거 처리장치를 구성함에 있어서, 상기 전해조(20) 일측에 여과조(40)를 설치하되 여과된 처리수가 리턴 라인(L1)을 따라 전해조(20)로 리턴되게 하여 반복하여 연속 순환되게 하고, 상기 전해조(20)의 오버플로우되는 처리수를 받아 방류하는 방류조(30)와 전해조(20) 사이에도 리턴 라인(L2)을 설치하여 된 것으로서, 이러한 본 발명은 폐수의 고도처리 효율이 높고 탈색 및 멸균의 효과가 크며, 슬러지 발생이 적고, 유지관리비용이 저렴하여 상당히 경제적이며, 폐수의 고도처리와 함께 악취까지 현저히 제거할 수 있어 처리장 주변의 대기가 악취로 오염됨을 방지할 수 있는 것이다.The present invention is a mixing tank (10) of wastewater and sodium chloride (NaCl); An electrolytic cell 20; In constituting the advanced treatment of wastewater / wastewater and odor removal treatment to the discharge tank 30, the electrolytic cell is installed along the return line (L1) while the filtration tank 40 is installed on one side of the electrolytic cell 20. 20) to return continuously and repeatedly circulated, and return line (L2) is provided between the discharge tank 30 and the electrolytic cell 20 to discharge the treated water overflow of the electrolytic cell 20 as In the present invention, the wastewater has high treatment efficiency, high discoloration and sterilization effect, low sludge generation, low maintenance cost, and is quite economical. It is possible to prevent the pollution of the atmosphere by odor.
전기분해, 순환여과법, 오/폐수, 고도처리, 악취제거, 여과조, Electrolysis, circulating filtration, sewage / wastewater, advanced treatment, odor removal, filtration tank,
Description
도 1 은 종래의 전기분해에 의한 수처리를 행하는 계통도1 is a system diagram for performing water treatment by conventional electrolysis.
도 2 는 본 발명의 전기분해와 순환여과법을 함께 적용한 처리장치의 계통도2 is a schematic diagram of a treatment apparatus to which the electrolysis and circulating filtration of the present invention are applied together.
도 3 은 본 발명의 전기분해장치와 순환여과조가 설치된 구성의 개략도Figure 3 is a schematic diagram of a configuration in which the electrolysis device and the circulation filtration tank of the present invention is installed
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 혼합조 20 : 전해조10: mixing tank 20: electrolytic cell
30 : 방류조 40 : 여과조30: discharge tank 40: filtration tank
41 : 제1여과탱크 42 : 제2여과탱크41: first filtration tank 42: second filtration tank
L1,L2: 리턴 라인L1, L2: return line
본 발명은 전기분해 및 순환여과법을 이용한 오/폐수의 고도처리와 악취제거 처리장치 및 그 처리방법에 관한 것으로써, 더욱 상세히는 촉매전극에 의한 전기분해와 순환여과법을 이용하여 오/폐수의 고도처리 효율이 높고 탈색 및 멸균의 효과가 크며, 약품사용이 적어 슬러지 발생량이 적고 전력 등 유지관리비용이 저렴한 전기분해 및 순환여과법을 이용한 오/폐수의 고도처리와 악취제거 처리장치 및 그 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to an advanced treatment of wastewater and odor removal treatment apparatus using electrolysis and circulating filtration, and to a treatment method thereof, and more specifically, to advanced wastewater / wastewater using electrolysis and circulating filtration by catalytic electrodes. It has high treatment efficiency, high effect of discoloration and sterilization, low use of chemicals, low sludge generation and low maintenance cost such as electric power. It is about.
일반적으로 점차 오염되어 고갈되는 수자원을 위하여 하수 또는 오,폐수도 고도처리를 하여 재사용하여야 되는 시점에 와 있고, 우리가 살아가는데 꼭 필요한 물이 우리 곁에 다가 오기까지에는 여러 순환과정을 거치게 되며, 그 동안 많은 물질을 녹여서 그 용액은 물리적 화학적으로 복잡한 변화를 가지면서 우리에게 다가온다.Generally, sewage, wastewater and wastewater are also highly advanced and reused for water resources that are gradually being polluted and depleted, and there are various cycles until water that is essential for our living comes near us. By dissolving many substances, the solution comes to us with physical and chemical complex changes.
즉, 물 중에는 전해질이 물에 용해되면서 그 일부분 또는 전부가 Ca++, Mg++, Na+, Fe+ 등의 양이온(cation) 물질과 Cl-, CO2- 등 음이온(anion) 물질이 이온상태로 용해되어 다양한 성분이 혼합된 상태로 존재하고 있으며, 그 외 비전해질로서 FeOㆍAl2 O3, SiO3, CuO 등의 미네랄이 있고, 이 모든 전해질과 비전해질의 이온들은 물의 성질에 영향을 미친다고 할 수 있다.That is, in water, the electrolyte is dissolved in water, and part or all of the electrolyte is dissolved in Ca ++, Mg ++, Na +, Fe +, and the like. Cation material and anion materials such as Cl- and CO 2 -are dissolved in an ionic state and exist in a state where various components are mixed. Other non-electrolytes are FeO · Al 2 O 3 , SiO 3 , CuO Minerals, and all these electrolytes and ions in the non-electrolyte affect the properties of the water.
그리고, 여기서 이용하고자 하는 전기분해법은 전류를 주입시켜 전자의 이동만을 이용하여 물질의 산화, 환원작용을 일으켜 유기물 또는 무기물을 처리하는 방법이며, 전기분해조(이하 전해조 라 칭함)에서 사용되는 전극은 용출되어서는 안되므로 불용성 전극을 사용하는데 불용성 전극의 종류로는 백금족 금속(Pt, Y, Ir, Pd 등)을 주로 이용하고 있다.In addition, the electrolysis method to be used here is a method of treating an organic or inorganic material by injecting a current to cause oxidation and reduction of a material using only electron movement, and an electrode used in an electrolytic bath (hereinafter referred to as an electrolytic bath) Since it should not be eluted, an insoluble electrode is used. As a kind of insoluble electrode, platinum group metals (Pt, Y, Ir, Pd, etc.) are mainly used.
또한 무기물의 경우 전자의 이동에 의해 환원 또는 산화되어 고체상으로 석출시켜 처리할 수 있고, 유기물은 이용선 유기물과 비 이온성 유기물로 구분할 수 있는 데 이온성 유기물은 무기물과 같은 방법으로 처리되거나 극면에서 발생하는 발생기 산소와의 결합에 의해 산화 처리되며, 비 이온성 유기물은 아래에서 설명하는 NaClO를 발생시켜 그 산화력을 이용하여 H2O, CO2 등 무해한 물질로 산화시켜 처리한다. In addition, inorganic materials can be reduced or oxidized by the transfer of electrons to be treated as solids, and organic materials can be classified into soluble organic and non-ionic organic materials. It is oxidized by bonding with generator oxygen, and the non-ionic organic material is treated by generating NaClO described below and oxidizing it into a harmless substance such as H 2 O and CO 2 using its oxidizing power.
즉, 상기 전해질과 비전해질이 포함된 오/폐수(이하 "폐수"라 칭함)를 전해조에 유입시킨 후 그 수중에 (+)와 (-)극이 연결된 금속전극을 넣고 정전류를 흘려주는 전기분해법을 행하면 (+)극에서는 O2가 발생하면서 전자를 흡수하여 산화반응이 발생하며, (-)극에서는 H2가 발생하면서 전자를 방출하여 환원반응이 발생하여 오염물질을 처리함에 따라 유기물의 산화 또는 소독 및 탈색작용을 하게 되며, 바로 이러한 작용을 이용하는 것이 수처리의 원리라고 할 수 있다.In other words, an electrolysis method in which wastewater (hereinafter referred to as "wastewater") containing the electrolyte and the non-electrolyte is introduced into an electrolytic cell, and a metal current connected with (+) and (-) electrodes is put in the water and a constant current flows. In the positive electrode, O2 is generated and the electrons are absorbed and the oxidation reaction occurs. In the negative electrode, H2 is generated and the electrons are released, thereby reducing the reaction to treat the pollutants. It will be bleaching, and this is the principle of water treatment.
그리고 상기 수처리를 행할 때는 주로 염화나트륨(NaCl)을 이용하게 된다. 즉, 염화나트륨과 폐수를 일정량 혼합시켜 전해조에 넣고 촉매전극에 의해 정전류를 흘려주는 전기분해를 가하면 산화력에 의해 그 혼합된 폐수를 분해 처리할 수 있기 때문이다.In the water treatment, sodium chloride (NaCl) is mainly used. That is, by mixing a predetermined amount of sodium chloride and wastewater into the electrolytic cell and applying electrolysis to flow a constant current by the catalytic electrode, the mixed wastewater can be decomposed by oxidizing power.
그런데, 도 1 에서 도시된 종래의 전기분해에 의한 수처리를 행하는 계통도를 보면, 폐수 ⇒ 혼합조(폐수+소금) ⇒ 전기분해조 ⇒ 부상조 ⇒ 침전조 ⇒ 방류조 ⇒ 방류 의 순서로 폐수의 수처리를 하고 있다. By the way, according to the schematic diagram of the conventional electrolysis water treatment shown in Figure 1, the wastewater water treatment in the order of waste water ⇒ mixing tank (waste water + salt) ⇒ electrolysis tank ⇒ flotation tank ⇒ sedimentation tank ⇒ discharge tank ⇒ discharge Doing.
이러한 종래의 전기분해를 이용한 수처리는 대용량으로서 시설부지가 커야 하고, 폐수의 처리효율이 그리 높지 못하며, 탈색 및 멸균 효과가 적고 약품 사용량이 많아 슬러지가 많이 발생되는 문제점이 있다. The conventional water treatment using the electrolysis has a problem that the facility site is large as a large capacity, the treatment efficiency of the waste water is not very high, the decolorization and sterilization effect is small, and the amount of chemicals used is large, so that sludge is generated.
또한 대용량으로서 전력 소모량과 약품 소모가 많으므로 유지 관리비용이 많이 소요되고, 처리시간이 길어서 부하적응성이 떨어지며, 처리 및 유지 관리비용에 비해 최총처리수의 멸균 소독에 대한 효과가 떨어지는 문제점이 있다. In addition, as a large capacity consumes a lot of power and chemicals, the maintenance cost is high, the processing time is long, the load adaptability is low, and the effect on the sterilization and disinfection of the maximum treated water is inferior to the treatment and maintenance cost.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 촉매전극에 의한 전기분해 방식에 순환여과법을 함께 적용시켜서 약품을 별로 사용하지 않고서도 폐수의 고도처리가 가능하면서도 탈색 및 멸균의 효과가 크고, 적은 비용으로 자동운전이 가능하면서도 처리시간이 빨라 부하적응성이 양호하며, 유지관리비가 저렴하게 소요되는 전기분해 및 순환여과법을 이용한 오/폐수의 고도처리와 악취제거 처리장치 및 그 처리방법을 제공하는데 있다.
The present invention was developed to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention by applying the circulating filtration method to the electrolysis method by the catalytic electrode is possible to process the wastewater without using much chemicals High effect of discoloration and sterilization, automatic operation at low cost, fast processing time, good load adaptability, low maintenance cost, advanced treatment of filthy / wastewater and odor removal treatment using electrolysis and circulation filtration An apparatus and a method of treating the same are provided.
이하, 본 발명의 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시예의 기술구성 및 작용을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail by the accompanying drawings the technical configuration and operation of a preferred embodiment that can effectively achieve the above object of the present invention.
도 2 는 본 발명의 전기분해와 순환여과법을 함께 적용한 처리장치의 계통도이고, 도 3 은 본 발명의 전기분해장치와 순환여과조가 설치된 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a schematic diagram of a treatment apparatus to which the electrolysis and circulating filtration of the present invention are applied together, and FIG. 3 is a view schematically illustrating a configuration in which the electrolysis apparatus and the circulating filtration tank of the present invention are installed.
이에 도시된 바와같이 본 발명은 폐수가 유입된 후 염화나트륨(NaCl)과 폐수가 혼합되는 혼합조(10)와; 상기 혼합조(10)에서 유입되는 혼합물에 촉매전극을 통한 정전류를 흘려서 전기분해하는 전해조(20)와; 상기 전해조(20)에서 오버플로우되는 물을 받아 방류 또는 재이용하는 방류조(30)로 구성된 점은 종래와 같다고 할 수 있다. As shown therein, the present invention includes a
본 발명의 특징은 상기 전해조(20) 일측에 여과조(40)를 설치하여 처리수가 전해조(20)에서 여과조(40)를 차례로 거치게 하되 그 여과조(40)와 전해조(20) 사이에 리턴 라인(L1)을 설치하여 여과 처리수가 전해조(20)로 리턴되면서 연속 순환되게 한 것을 특징으로 하며, 여기서, 상기 여과조(40)는 모래 + 제오라이트 + 세라믹입자 여재를 조합한 제1여과탱크(41)와 AC 필터를 설치한 제2여과탱크(42)로 이루어짐을 특징으로 한다.Features of the present invention is to install a
그리고, 상기 전해조(20)의 오버플로우되는 처리수를 받아 방류하는 방류조(30)와 전해조(20) 사이에도 리턴 라인(L2)을 설치하여 방류조(30)의 물이 전해조(20)로 리턴되게 한 것을 특징으로 한다.In addition, a return line L2 is installed between the
도면중 미설명부호 (21)(31)은 전해조(20)와 방류조(30)에 설치된 가압펌프이고, (50)은 상기 여과조(40)에서 여과된 스컴이나 부유물이 자동 또는 수동으로 보내지는 오니저류조 이다.In the drawings,
이러한 본 발명에서 각종 폐수를 전기분해의 수처리하기 전과 전기분해의 수처리한 후의 오염물질 비교치를 예로 들면 아래와 같다.In the present invention, for example, a comparison of pollutants prior to the electrolysis and after the electrolysis of various wastewaters is as follows.
1) 오 수1) Oh can
2) PCB 폐수2) PCB wastewater
- 주요제거물질 : COD, Cu, F - 투입약품 : NaCl, CaCl2 -Main remover: COD, Cu, F-Input chemical: NaCl, CaCl 2
- 처리과정 : 원수 →전기분해 →방류Treatment: Raw water → Electrolysis → Discharge
본 발명은 주요물질들을 한 번에 처리 가능하고 효율이 높으며, 특히 철(F)의 경우 종래에는 봉불산 제거가 어려우나 상기 전해조(20)에서의 전기분해를 거치면 효율이 매우 좋다고 할 수 있다.The present invention is capable of treating the main materials at once and having high efficiency. In particular, iron (F) may be difficult to remove beofluoric acid in the related art, but the electrolysis in the
3) 도금 폐수 3) Plating wastewater
- 주요 제거물질: COD, Cr, Cu, CN - 투입약품: NallSO3, Ca(OH)2, NaCl -Main removal substances: COD, Cr, Cu, CN-Input chemicals: NallSO 3 , Ca (OH) 2, NaCl
- 처리과정 : 원수 →Cr+6환원 →침전 →전기분해 →방류-Treatment: Raw water → Cr + 6 reduction → Precipitation → Electrolysis → Discharge
여기서 상기 Cu, COD, CN은 동시 처리하고, Cl은 환원 처리한다. Cr도 전해처리가 가능하지만 효율이 떨어지고 물이 탁해지는 경향이 있어 약품 처리한다.Here, Cu, COD and CN are treated simultaneously and Cl is reduced. Cr can also be electrolytically treated, but it is less efficient and has a tendency to turbid, so chemicals are treated.
4) 나염 폐수4) Printed Wastewater
- 주요 제거물질: COD, BOD, 색도 - 투입약품: FeCl3, NaCl -Main remover: COD, BOD, Color-Input Chemicals: FeCl 3 , NaCl
- 처리과정 : 원수 →응집침전 →전기분해 →방류-Treatment: Raw water → flocculation sedimentation → electrolysis → discharge
상기의 폐수 이외에 점분 폐수, 약품폐수, 절삭유, 피혁 폐수 등 여러 종류의 폐수처리 때에도 상기 전기분해만으로 상당한 결과를 얻을 수 있으며, 특히 축산폐수, 소각로 폐수, 음식물 찌꺼기 폐수, 침출수 등의 COD 제거는 물론 색도 제거에 탁월한 효과가 있다.In addition to the above wastewater, the electrolysis alone can produce significant results in the treatment of various types of wastewater, such as point wastewater, chemical wastewater, cutting oil, leather wastewater, etc. It has an excellent effect on color removal.
이때, 본 발명은 상기 전해조(20)를 통과한 처리수가 여과조(40)의 모래 + 제오라이트 + 세라믹입자 여재가 조합되어 있는 제1여과탱크(41)와 AC필터가 설치된 제2여과탱크(42)를 차례로 반복하여 거치도록 한 것으로서, 종래의 경우 전해조에서의 전기분해 과정때 발생된 기포와 SS를 부상조와 침전도에서 완전하게 제거하지 못한 상태에서 방류조로 보내 방류하지만, 본 발명은 리턴라인(L1)에 의한 반복적인 전기분해와 여과처리에 의해 기포와 부유물질 제거효과가 뛰어난 것이다.At this time, the present invention is the
또한, 상기 여과조(40)의 제1,2 여과탱크(41)(42)를 한번 통과시킨 후 그대로 방류조로 보낼 경우 처리수의 모든 SS가 채 여과되지 않는 경우가 발생할 수 있는데, 이때 본 발명은 제2여과탱크(42)를 통과한 처리수가 리턴 라인(L1)을 따라 다시 전해조(20)로 리턴되어 전해 처리된 다음 또 다시 여과조(40)의 제1,2 여과탱크(41)(42)를 다시 거치면서 재 여과되는 과정을 연속적으로 반복하는 것이므로 모든 SS를 매우 정밀하게 여과할 수 있다.In addition, when the first and
또한 종래의 경우에는 전해조에서 방류조로 보내진 처리수중에 부유물질이 잔존해 있을 수 있어 방류수질이 떨어질 우려가 있으나, 본 발명은 방류조(30)와 전해조(20) 사이에 리턴 라인(L2)이 설치되어 있어서 그 리턴 라인(L2)을 따라 방류조(30)의 처리수가 전해조(20)로 재 리턴된 다음 다시 전해 처리 및 여과 처리되므로 기포와 부유물질의 제거 및 잔존한 SS의 퇴적을 방지할 수 있는 것이다.In addition, in the conventional case, suspended solids may remain in the treated water sent from the electrolytic cell to the discharge tank, and the discharge water quality may be deteriorated. However, in the present invention, the return line L2 is disposed between the
이러한 본 발명은 특히 유기화학공장의 폐수, 계면활성제 함유 폐수, CN 착이온 형성폐수, 무기화학공장 폐수, 나염공장 폐수, 염료공장 폐수, 도금공장 폐수, 살균소독용수, 재활용수, 사진현상폐수, 병원 폐수, 생활오수 및 하수 등 폭넓게 효과적으로 처리할 수 있으며, 염화나트륨(NaCl)이 원수에 0.05 ~ 1% 정도 함유되게 하여 고농도 처리에 적합한 것이다.In particular, the present invention is an organic chemical plant wastewater, surfactant-containing wastewater, CN complex ion-forming wastewater, inorganic chemical plant wastewater, Naphtha plant wastewater, dye plant wastewater, plating plant wastewater, sterilization disinfection water, recycled water, photographic wastewater, It can be treated effectively in a wide range of hospital wastewater, domestic sewage and sewage, and is suitable for high concentration treatment by allowing sodium chloride (NaCl) to be contained in 0.05 ~ 1% in raw water.
이상에서와 같이 본 발명은 전해조에서 촉매전극에 의한 전기분해로 폐수의 오염물질을 처리하는 전기분해법과, 전기분해시 발생되는 기포와 부유물질을 여과처리하는 여과조를 반복하여 순환시키는 순환여과법을 함께 적용한 것으로서, 폐수의 고도처리 효율이 높고 탈색 및 멸균의 효과가 크며, 약품사용량이 적으므로 슬러지의 발생이 적고, 전력 등 유지관리비용이 저렴하여 상당히 경제적이며, 폐수의 고도처리와 함께 악취까지 현저히 제거할 수 있어 처리장 주변의 대기가 악취로 오 염됨을 방지할 수 있는 것이다.
As described above, the present invention includes an electrolysis method for treating contaminants in wastewater by electrolysis by a catalytic electrode in an electrolytic cell, and a circulation filtration method for repeatedly circulating a filter tank for filtering bubbles and suspended substances generated during electrolysis. As it is applied, the high efficiency of wastewater is high, the effect of discoloration and sterilization is high, and the amount of chemicals used is small, so sludge is less generated, and the maintenance cost such as electric power is low, and it is very economical. It can be removed to prevent fouling of the atmosphere around the treatment plant.
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GRNT | Written decision to grant | ||
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