KR100777420B1 - Apparatus and method for multi separating pollutants in mixed wastewater - Google Patents

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KR100777420B1
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Abstract

An apparatus and a method for multi-separation of pollutants in mixed wastewater are provided to maximize the efficiency in treatment of organic solvents, by separating several sorts of organic solvents from the mixed wastewater through differentiation of condensing conditions and re-separating the organic solvents using sensible heat. A steam and a close boiling organic solvent are condensed within a mixed wastewater by vacuum-vaporizing the mixed wastewater through a vacuum-vaporizer(111), and firstly condensing the generated vapor through a first condenser(112). The first condenser has a vacuum degree and a saturation temperature by a first vacuum pump. A volatile organic solvent, which is not condensed by the first condenser, is separated by secondarily condensing the vapor through a second condenser(121). The second condenser has a similar vacuum degree to the first condenser and a lower saturation temperature than the first condenser. A strong volatile organic solvent, which is hardly condensable, is separated by thirdly condensing the vapor through a third condenser(131) at a reduced pressure. The third condenser is installed at the rear of the first vacuum pump. Only the gas generated during the vaporization is transferred to a gas adsorbing unit(132). A small amount of close boiling organic solvent is separated by re-vaporizing the condensed water received from the first condenser through a sensible heat re-vaporizer(141) of high vacuum state using sensible heat, and continuously condensing the vapor through a fourth condenser(142) and a fifth condenser(143). The fourth condenser has a vacuum degree and a saturation temperature by a second vacuum pump. The fifth condenser is installed at the rear of the second vacuum pump. Only the gas generated during the re-vaporization is transferred to the gas adsorbing unit.

Description

혼합폐수 내의 오염물질 다단분리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MULTI SEPARATING POLLUTANTS IN MIXED WASTEWATER}Multistage separation apparatus and method for pollutant in mixed wastewater {APPARATUS AND METHOD FOR MULTI SEPARATING POLLUTANTS IN MIXED WASTEWATER}

도 1은 본 발명에서 제안하는 혼합폐수 내의 오염물질 다단분리장치를 나타낸 전체 구성도.1 is an overall configuration showing a contaminant multi-stage separator in the mixed wastewater proposed in the present invention.

도 2는 본 발명에서 제안하는 혼합폐수 내의 오염물질 다단분리방법을 나타낸 공정도.Figure 2 is a process chart showing a multi-stage separation method of contaminants in the mixed wastewater proposed in the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

101: 제1진공펌프 102: 제2진공펌프101: first vacuum pump 102: second vacuum pump

103: 응축수배출펌프 104,105: 유기용제배출펌프103: condensate discharge pump 104,105: organic solvent discharge pump

106: 응축처리수배출펌프 110: 진공증발응축수단106: condensation treatment water discharge pump 110: vacuum evaporation condensing means

111: 진공증발기 112: 제1응축기111: vacuum evaporator 112: first condenser

120: 휘발성물질처리수단 121: 제2응축기120: volatile material treatment means 121: second condenser

130: 강휘발성물질 및 가스처리수단 131: 제3응축기130: strong volatiles and gas treatment means 131: third condenser

132: 가스흡착기 141: 현열재증발기132: gas adsorber 141: sensible heat evaporator

142: 제4응축기 143: 제5응축기142: fourth condenser 143: fifth condenser

144: 가스흡착기144: gas adsorber

본 발명은 혼합폐수의 증발응축수 내의 오염물질을 다단분리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 혼합폐수에 포함되어있는 여러종류의 유기용제를 응축조건의 차별화를 통해 분리함과 더불어 현열을 이용하여 다시 분리해냄으로써 유기용제의 처리효율을 극대화할 수 있도록 한 혼합폐수 내의 오염물질 다단분리 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-stage device and method for separating contaminants in the evaporative condensate of mixed wastewater, and more particularly, to separate various types of organic solvents contained in the mixed wastewater through differentiation of condensation conditions. The present invention relates to a contaminant multi-stage separation apparatus and method for maximizing the treatment efficiency of an organic solvent by separating it again.

일반적으로 혼합폐수는 증발농축처리방식을 통해 증발응축수화 하여 처리하고 있는데, 증발농축의 1단계 처리만으로는 폐수에 따라 차이가 있겠으나 오염물질인 유기용제의 처리효율이 그다지 크지 않을뿐더러 그 효율성을 기대하기가 매우 힘들다.In general, mixed wastewater is treated by evaporative condensation through the evaporative concentration treatment method. The first stage treatment of evaporative concentration may vary depending on the wastewater, but the treatment efficiency of organic solvents, which are pollutants, is not very large and the efficiency is expected. Very hard to do

또한, 증발응축공정 후에 증발응축수의 수질 안정화를 위하여 후처리를 수행하는 경우가 있는데, 후처리시 증발응축수에 포함된 오염물질인 유기용제가 부하변동을 유발하는 문제점이 있었을 뿐만 아니라 부하를 증대시킴에 의해 처리효율 및 관리에 많은 어려움이 뒤따르는 문제점이 있었다.In addition, after the evaporative condensation process, the post-treatment may be performed to stabilize the water quality of the evaporative condensate.In addition, the organic solvent, which is a contaminant contained in the evaporative condensate, causes load fluctuations and increases the load. There was a problem that the process efficiency and management followed by a lot of difficulties.

특히, 유기용제는 산업안전보건법 산업보건규칙 제117조에 정의된 바와 같이 상온/상압 하에서 휘발성이 있는 액체로서 다른 물질을 녹이는 성질이 있는 유해화학물질로 분류되는 것으로, 폐수의 처리에 따른 대기오염의 방지 및 처리수질의 안정을 위하여 필수적으로 제거되어야 한다.In particular, organic solvents are classified as hazardous chemicals that have the property of dissolving other substances as volatile liquids at room temperature / atmospheric pressure as defined in Article 117 of the Industrial Safety and Health Act. It must be removed to prevent and stabilize the water quality.

본 발명은 상기한 문제점 등을 감안하여 창출된 것으로서, 그 목적으로 하는 바는 혼합폐수를 처리함에 있어 추가적 에너지공급 없이 증발응축수 중에서 오염물질원인 유기용제를 제거하되 그 처리효율을 극대화시킬 수 있도록 하여 증발응축수의 수질을 매우 안정되게 처리할 수 있도록 하며, 후 처리시 대기오염의 문제나 대기시설의 과부하 등 유기용제에 의한 2차 부하발생을 최소화시켜 안정적인 관리를 가능케 하는 혼합폐수 내의 오염물질 다단분리 장치 및 방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to remove mixed organic solvents from evaporative condensate without additional energy in treating mixed wastewater, thereby maximizing its treatment efficiency. Multistage separation of contaminants in mixed wastewater that enables stable management of water quality of evaporative condensate and minimizes secondary loads caused by organic solvents such as air pollution problems or overload of air facilities during post-treatment. An apparatus and method are provided.

본 발명은 혼합폐수에 포함되어있는 여러종류의 유기용제를 응축조건의 차별화를 통해 분리하고 현열을 이용하여 다시 분리해냄으로써 오염물질인 유기용제의 처리효율을 극대화할 수 있도록 하는 혼합폐수 내의 오염물질 다단분리 장치 및 방법을 제공하는데 있다.The present invention separates the various types of organic solvents contained in the mixed wastewater through differentiation of condensation conditions and separates them again using sensible heat to contaminants in the mixed wastewater to maximize the treatment efficiency of the organic solvent, which is a pollutant. It is to provide a multi-stage separation apparatus and method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 진공증발기 및 이에 연결 구성한 제1응축기가 구비되며, 이젝터를 통하여 상기 진공증발기 내에 스팀을 공급하고 순환펌프를 통해 진공증발기의 하부로부터 증발진행상태의 폐수를 유출하여 순환되도록 하되 열교환기를 경유하여 진공증발기의 상부로 유입되게 한 진공증발응축수단과; 상기 제1응축기의 후단에 연결 설치되고 제1진공펌프에 의해 내부 진공을 형성하게 되며, 상기 제1응축기에서 불응축되는 휘발성 유기용제를 응축시 키는 제2응축기를 갖는 휘발성물질처리수단과; 상기 제2응축기에서 불응축되는 강휘발성 유기용제를 응축하도록 제3응축기를 설치하고 이에 상기 증발과정에서 발생하는 가스를 처리하기 위한 가스흡착기를 연결하되, 상기 제3응축기를 상기 제1진공펌프의 후단 상압부에 설치하여 유기용제를 배제한 가스만을 가스흡착기에서 흡착 처리할 수 있도록 한 강휘발성물질 및 가스처리수단과; 상기 진공증발응축수단으로부터 증발응축수를 유입하도록 현열재증발기를 설치하고 이에 제4응축기를 연결 구성하며, 상기 제4응축기의 후단에 제2진공펌프를 연결하되 미량의 유사비점 유기용제까지 응축할 수 있도록 상기 제2진공펌프의 후단 상압부에 제5응축기를 설치하고 이에 가스흡착기를 연결 설치하여 현열을 이용한 재증발과정에서 발생하는 가스만을 흡착 처리할 수 있도록 한 현열증발응축수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus of the present invention for achieving the above object is provided with a vacuum evaporator and a first condenser configured to connect thereto, supplying steam into the vacuum evaporator through an ejector and the evaporation progress from the bottom of the vacuum evaporator through a circulation pump Vacuum evaporation condensing means for allowing the waste water to be circulated and introduced to the upper portion of the vacuum evaporator via a heat exchanger; A volatile material processing means connected to a rear end of the first condenser and forming an internal vacuum by a first vacuum pump, and having a second condenser condensing the volatile organic solvent condensed in the first condenser; A third condenser is installed to condense the strongly volatile organic solvent condensed in the second condenser, and a gas adsorber for treating the gas generated in the evaporation process is connected thereto, wherein the third condenser is connected to the first vacuum pump. Strong volatile substances and gas treatment means installed in the rear atmospheric pressure section so as to adsorb and treat only gases excluding organic solvents in the gas adsorber; A sensible heat evaporator is installed to connect the evaporative condensate from the vacuum evaporative condensation unit, and a fourth condenser is connected thereto. A second vacuum pump is connected to the rear end of the fourth condenser, and condensation can be made up to a small amount of similar boiling point organic solvent. And a sensible heat evaporative condensing means for adsorbing only the gas generated in the re-evaporation process using sensible heat by installing a fifth condenser and connecting a gas adsorber to the back pressure of the second vacuum pump. It is done.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 혼합폐수를 진공증발기를 통해 진공 증발시키고 제1진공펌프에 의한 진공도 및 포화온도를 갖는 제1응축기에서 1차 응축 처리하여 혼합폐수 내에서 수증기 및 유사비점유기용제를 응축 처리하는 제1단계와; 상기 제1응축기와 유사한 진공도를 갖되 제1응축기 보다 낮은 포화온도로 형성시킨 제2응축기에서 연속적으로 2차 응축 처리하여 상기 제1응축기에서 불응축되는 휘발성유기용제를 분리해내는 제2단계와; 상기 제1진공펌프 후단의 상압부에 설치한 감압하에서의 제3응축기에서 연속적으로 3차 응축 처리하여 응축이 어려운 강휘발성유기용제까지 분리한 다음, 상기 증발과정에서 발생하는 가스만을 가스흡착기로 보내 흡착 처리되게 한 제3단계와; 상기 제1응축기로부터 응축수를 공급받아 고진공하의 현열재증발기에서 현열을 이용하여 재증발시키고 제2진공펌프에 의한 진공도 및 포화온도를 갖는 제4응축기와 상기 제2진공펌프 후단의 상압부에 설치한 감압하에서의 제5응축기를 통해 연속적으로 응축 처리하여 미량의 유사비점유기용제까지 분리한 다음, 재증발과정에서 발생하는 가스만을 가스흡착기로 보내 흡착 처리되게 한 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of the present invention for achieving the above object is vacuum evaporated mixed wastewater through a vacuum evaporator and the first condensation treatment in a first condenser having a vacuum degree and saturation temperature by the first vacuum pump in the mixed wastewater A first step of condensing the water vapor and the pseudo-non-occupant organic solvent; A second step of separating the volatile organic solvent condensed in the first condenser by continuously condensing the second condenser in a second condenser having a vacuum degree similar to that of the first condenser but formed at a lower saturation temperature than the first condenser; In the third condenser under reduced pressure installed in the atmospheric pressure section of the first vacuum pump continuously to the third condensation treatment to separate the strong volatile organic solvents difficult to condensation, only the gas generated in the evaporation process is sent to the gas adsorption adsorption A third step of processing; Condensed water is supplied from the first condenser and re-evaporated using sensible heat in a sensible heat evaporator under high vacuum, and is installed in a fourth condenser having a degree of vacuum and saturation temperature by a second vacuum pump and an atmospheric pressure part of the second stage of the second vacuum pump. Condensation treatment through a fifth condenser under reduced pressure to separate a small amount of similar non-occupied organic solvent, characterized in that it comprises a fourth step to send only the gas generated in the re-evaporation process to the gas adsorber to be adsorbed.

여기서, 상기 장치와 방법에 있어서, 상기 제1응축기와 제4응축기 내에는 -606mmHg ~ -393mmHg의 진공도 및 60 ~ 80℃의 포화온도조건을 유지되게 하고; 상기 제2응축기 내에는 -606mmHg ~ -393mmHg의 진공도 및 40 ~ 75℃의 포화온도조건을 유지되게 하며; 상기 현열재증발기 내에는 -716mmHg ~ -600mmHg의 진공도 및 35 ~ 60℃의 포화온도조건을 유지되게 함이 바람직하다.Wherein the apparatus and method are adapted to maintain a vacuum degree of -606 mmHg to -393 mmHg and a saturation temperature of 60 to 80 ° C. in the first and fourth condensers; Maintaining a vacuum degree of -606 mmHg to -393 mmHg and a saturation temperature of 40 to 75 ° C. in the second condenser; In the sensible heat evaporator it is preferable to maintain the vacuum degree of -716mmHg ~ -600mmHg and saturation temperature conditions of 35 ~ 60 ℃.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명에서 제안하는 혼합폐수 내의 오염물질 다단분리장치를 나타낸 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명에서 제안하는 혼합폐수 내의 오염물질 다단분리방법을 나타낸 공정도이다.1 is an overall configuration diagram showing a contaminant multistage separation apparatus in a mixed wastewater proposed in the present invention, Figure 2 is a process chart showing a method for separating contaminants in a mixed wastewater proposed in the present invention.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 혼합폐수 내의 오염물질 다단분리장치는 혼합폐수를 진공증발기(111)를 통해 진공 증발시키고 제1진공펌프(101)에 의한 일정 진공도 및 포화온도로 형성시킨 제1응축기(112)를 통해 혼합폐수로부터 수증기 및 유사비점유기용제를 응축 처리해내는 진공증발응축수단(110)과, 상기 진 공증발기(111) 및 제1응축기(112)를 거쳐 생성된 증발응축수를 제2응축기(121)로 유입하고 상기 제1진공펌프(101)에 의한 일정 진공도 및 포화온도로 형성시킨 제2응축기(121)를 통해 증발응축수로부터 휘발성의 불응축 유기용제를 응축 처리하여 분리해낼 수 있도록 한 휘발성물질처리수단(120)과, 상기 제2응축기(121)를 거친 응축수를 상기 제1진공펌프(101) 후단의 상압부에 설치한 제3응축기(131)로 유입시켜 응축수로부터 강휘발성의 불응축 유기용제까지 응축 처리하여 분리해냄으로써 상기 혼합폐수의 증발과정에서 발생하는 가스만을 가스흡착기(132)에서 흡착 처리되게 한 강휘발성물질 및 가스처리수단(130)과, 상기 진공증발기(111) 및 제1응축기(112)로부터 증발응축수를 고진공의 현열재증발기(141)로 유입하고 현열을 이용하여 재증발시킴과 아울러 제2진공펌프(102)에 의한 일정 진공도 및 포화온도로 형성시킨 제4응축기(142)와 제5응축기(143)를 통해 증발응축수로부터 미량의 유사비점유기용제까지 재차 분리해낼 수 있도록 한 현열증발응축수단(140)을 포함하는 구성으로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the contaminant multi-stage separator in the mixed wastewater according to the present invention is configured to vacuum evaporate the mixed wastewater through the vacuum evaporator 111 and to form a constant vacuum degree and saturation temperature by the first vacuum pump 101. Evaporative condensate generated through the vacuum evaporation condensing means (110) for condensing water vapor and similar non-occupant solvent from the mixed wastewater through the first condenser (112), and the vacuum evaporator (111) and the first condenser (112). Flows into the second condenser 121 and is condensed and separated from volatile condensed organic solvent from the evaporative condensate through the second condenser 121 formed at a constant vacuum and saturation temperature by the first vacuum pump 101. The volatile material treatment means 120 and the condensate water passing through the second condenser 121 are introduced into the third condenser 131 installed at the atmospheric pressure section of the rear end of the first vacuum pump 101 to remove the condensate from the condensate. Strong Condensation Strong volatiles and gas treatment means 130 to adsorb the gas generated in the evaporation process of the mixed waste water by separating and condensing the solvent, and the vacuum evaporator 111 and the first solvent. The fourth condenser (1) introduced from the condenser 112 into the high vacuum sensible ash evaporator 141 and re-evaporated using sensible heat and formed at a constant vacuum and saturation temperature by the second vacuum pump 102 ( 142) and the fifth condenser 143 is configured to include a sensible heat evaporation condensing unit 140 to separate again from the evaporative condensate water to a small amount of similar non-occupying solvent.

상기 진공증발응축수단(110)은 이젝터(113)를 통하여 진공증발기(111) 내에 스팀을 공급하고 순환펌프(115)를 통해 진공증발기(111)의 하부로부터 증발진행상태의 폐수를 유출하여 순환되도록 구성하되 열교환기(114)를 경유하여 진공증발기(111)의 상부로 유입되게 하며, 농축액배출펌프(116)를 통해 상기 진공증발기(111)의 하단부에서 증발농축액을 농축액저장조로 배출되게 한다.The vacuum evaporation condensing unit 110 supplies steam into the vacuum evaporator 111 through the ejector 113 and circulates by circulating the wastewater in the evaporation progress state from the bottom of the vacuum evaporator 111 through the circulation pump 115. It is configured to be introduced into the upper portion of the vacuum evaporator 111 via the heat exchanger 114, and the evaporative concentrate is discharged to the concentrate storage tank from the lower end of the vacuum evaporator 111 through the concentrate discharge pump 116.

이때, 상기 진공증발기(111) 내에 존재하는 수증기 및 유사비점유기용제의 처리를 위하여 일부는 제1응축기(112)로 보내고 나머지는 상기 이젝터(113)를 통하 여 상기 열교환기(114)로 보낸 후 다시 진공증발기(111) 내로 유입되게 하며, 상기 제1응축기(112)에서 수증기 및 유사비점유기용제를 응축되게 한다.In this case, some of the water is sent to the first condenser 112 and the other is sent to the heat exchanger 114 through the ejector 113 for the treatment of the water vapor and the similar non-occupant solvent present in the vacuum evaporator 111. Into the vacuum evaporator 111 again, the first condenser 112 to condense the water vapor and similar non-occupant solvent.

여기서, 상기 제1응축기(112) 내에는 수증기 및 유사비점 유기용제를 응축 처리할 수 있도록 제1진공펌프(101)를 통하여 진공도 -606mmHg ~ -393mmHg의 조건을 유지되게 함과 동시에 냉각수의 공급으로 포화온도 60 ~ 80℃의 조건을 유지되게 한다.Here, the first condenser 112 to maintain the conditions of the vacuum degree -606mmHg ~ -393mmHg through the first vacuum pump 101 to condense the water vapor and similar boiling point organic solvent and at the same time supply of cooling water Maintain a saturation temperature of 60 ~ 80 ℃.

또한, 상기 순환펌프(115)를 통해 순환되는 증발진행상태의 폐수 및 상기 이젝터(113)를 통해 열교환기(114)로 유입되게 한 수증기 및 유사비점유기용제는 열교환기(114)에서 상기 현열증발응축수단(140)의 현열재증발기(141)로 유입되게 하며, 상기 제1응축기(112)에서 불응축된 휘발성유기용제를 상기 휘발성물질처리수단(120)의 제2응축기(121)로 유입되게 하고 증발응축수는 응축수배출펌프(103)를 통해 상기 현열증발기(141)로 유입되게 한다.In addition, the water vapor and the similar non-occupying solvent which are allowed to enter the heat exchanger 114 through the evaporation process wastewater and the ejector 113 circulated through the circulation pump 115 and the sensible heat evaporation in the heat exchanger 114 The volatile organic solvent condensed in the sensible heat evaporator 141 of the condensation unit 140 and introduced into the second condenser 121 of the volatile substance treatment means 120. And the evaporative condensed water is introduced into the sensible heat evaporator 141 through the condensate discharge pump (103).

상기 휘발성물질처리수단(120)의 제2응축기(121) 내에는 상기 제1응축기(112)에서 응축 처리하지 못한 휘발성유기용제를 응축 처리할 수 있도록 제1진공펌프(101)를 통하여 진공도 -606mmHg ~ -393mmHg의 조건을 유지되게 함과 동시에 냉각수의 공급으로 포화온도 40 ~ 75℃의 조건을 유지되게 한다. 여기서, 상기 제2응축기(121)의 포화온도조건은 상기 제1응축기(112)에서 처리하지 못한 1차 불응축물질의 포화온도 또는 그 이하를 유지되게 함이 바람직하며, 이에 의해 상기 제1응축기(112)에서 블응축된 휘발성유기용제를 응축할 수 있게 되는 것이다.In the second condenser 121 of the volatile substance treatment means 120, the vacuum degree is -606 mmHg through the first vacuum pump 101 to condense the volatile organic solvent that has not been condensed in the first condenser 112. It maintains the condition of ~ -393mmHg and the saturation temperature 40 ~ 75 ℃ by the supply of cooling water. In this case, the saturation temperature of the second condenser 121 is preferably maintained at or below the saturation temperature of the first non-condensing material that is not processed by the first condenser 112, thereby the first condenser At 112, the non-condensed volatile organic solvent can be condensed.

상기 강휘발성물질 및 가스처리수단(130)은 제3응축기(131)를 구비하여 상기 제1진공펌프(101)의 후단 상압부에 설치하고 이에 가스흡착기(132)를 연결 구성함으로써 상기 제2응축기(121)를 통해서 2차 응축 처리하지 못한 강휘발성유기용제까지 응축하여 분리되게 하며, 상기 증발과정에서 발생하는 가스만을 가스흡착기(132)로 이송하여 흡착 처리함으로써 유기용제를 배제시키는 처리로 대기오염을 극소화하면서 가스흡착기(132)의 과부하를 방지되게 한다.The strong volatile material and gas treatment means 130 is provided with a third condenser 131 is installed in the rear end pressure of the first vacuum pump 101 and connected to the gas adsorber 132 to configure the second condenser Through condensation and separation to the strong volatile organic solvent that has not been secondary condensation through the 121, and by transporting only the gas generated in the evaporation process to the gas adsorber 132 adsorption treatment to remove the organic solvent air pollution While minimizing the overload of the gas adsorber 132 is prevented.

또한, 상기 제2응축기(121) 및 제3응축기(131)에서 응축 처리된 유기용제는 유기용제배출펌프(104)를 통해 유기용제저장시설로 배출되게 한다.In addition, the organic solvent condensed in the second condenser 121 and the third condenser 131 is discharged to the organic solvent storage facility through the organic solvent discharge pump 104.

상기 현열증발응축수단(140)은 상기 진공증발응축수단(110)으로부터 증발응축수를 유입하여 현열로 재증발시키는 현열재증발기(141)가 구비되고, 상기 현열재증발기(141)를 통한 재증발상태에 존재하는 수증기 및 유사비점유기용제의 휘발성물질을 재응축 처리하여 분리하도록 제4응축기(142)가 구비되며, 상기 현열재증발기(141) 및 제4응축기(142)에 진공을 형성시키기 위한 제2진공펌프(102)가 구비된다.The sensible heat evaporation condensing unit 140 is provided with a sensible heat evaporator 141 for introducing the evaporative condensed water from the vacuum evaporative condensing unit 110 to re-evaporate as sensible heat, and the re-evaporation state through the sensible heat evaporator 141. A fourth condenser 142 is provided to recondensate and separate the volatile substances of the water vapor and the similar non-occupied organic solvent present therein, and are provided to form a vacuum in the sensible heat evaporator 141 and the fourth condenser 142. A vacuum pump 102 is provided.

이때에도, 상기 제2진공펌프(102)의 후단 상압부에 제5응축기(143)를 설치하고 이에 가스흡착기(144)를 연결 설치하여 미량의 유사비점유기용제까지 응축 처리할 수 있도록 하며 상기 재증발과정에서 발생하는 가스만을 가스흡착기(144)로 이송하여 흡착 처리함으로써 유기용제류에 의한 2차 부하발생을 방지할 수 있게 한다.In this case, a fifth condenser 143 is installed at the rear end pressure of the second vacuum pump 102 and the gas adsorber 144 is connected thereto to condense even a small amount of similar non-occupant solvent. Only the gas generated in the evaporation process is transferred to the gas adsorber 144 to be adsorbed, thereby preventing the secondary load caused by the organic solvents.

상기 현열재증발기(141)에서 재증발 처리된 응축처리수는 응축처리수배출펌프(106)를 통해 증발응축처리수조로 배출되게 하고, 상기 제4응축기(142) 및 제5응 축기(143)에서 응축되는 유기용제는 유기용제배출펌프(105)를 통해 유기용제저장시설로 배출되게 한다.The condensed treated water re-evaporated by the sensible heat evaporator 141 is discharged to the evaporative condensed treatment tank through the condensed treated water discharge pump 106, and the fourth condenser 142 and the fifth condenser 143 The organic solvent condensed in is discharged to the organic solvent storage facility through the organic solvent discharge pump 105.

여기서, 상기 현열재증발기(141) 내에는 제1응축기(111)를 거친 응축수 중에 수증기와 유사비점유기용제가 공존상태로 일정량의 휘발성물질이 함유되어 있으므로 제1응축기(111)보다 고진공상태를 유지시켜 유사비점물질을 분리해낼 수 있도록 함이 바람직한데, 진공도 -716mmHg ~ -600mmHg의 조건 및 포화온도 35 ~ 60℃의 조건을 유지되게 한다.In this case, the sensible heat reevaporator 141 maintains a higher vacuum state than the first condenser 111 because a certain amount of volatile material is contained in the condensed water passed through the first condenser 111 in a state where water vapor and a similar non-occupant solvent coexist. It is desirable to be able to separate the similar boiling point material, so that the conditions of vacuum degree of -716mmHg ~ -600mmHg and saturation temperature of 35 ~ 60 ℃ is maintained.

상기 제4응축기(142)의 진공도는 물의 포화온도에 준하는 진공도가 형성되게 하고 포화온도는 유사비점물질의 포화온도보다 낮게 형성되게 함이 바람직하다. 즉, 진공도 -606mmHg ~ -393mmHg의 조건 및 포화온도 60 ~ 80℃의 조건을 유지되게 하여 응축효율을 높일 수 있게 한다.The vacuum degree of the fourth condenser 142 is preferably such that the vacuum degree corresponding to the saturation temperature of water is formed and the saturation temperature is lower than the saturation temperature of the similar boiling point material. That is, it is possible to increase the condensation efficiency by maintaining the conditions of the vacuum degree of -606mmHg ~ -393mmHg and the saturation temperature of 60 ~ 80 ℃.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 의한 혼합폐수 내의 오염물질 다단분리장치에 대한 작용 및 본 발명의 장치를 이용한 혼합폐수 내의 오염물질 다단분리방법을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the contaminant multistage separation apparatus in the mixed wastewater and the contaminant multistage separation method using the apparatus of the present invention having such a configuration will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as follows.

먼저, 이젝터(113)를 통하여 스팀이 공급되는 진공증발기(111) 내의 상부로 혼합폐수 저장조로부터 혼합폐수를 유입하여 진공 증발시키며, 진공증발기(111) 내에서 발생되는 휘발성의 유기용제를 포함하는 증발증기는 그 발생량의 50%정도를 진공도 -606mmHg ~ -393mmHg와 포화온도 60 ~ 80℃로 형성시킨 제1응축기(112)로 보내 1차 응축되게 하고 나머지 50%정도는 진공증발기(111)로 다시 유입되게 한다.First, the mixed wastewater is introduced into the upper portion of the vacuum evaporator 111 through which the steam is supplied through the ejector 113, and the vacuum is evaporated by introducing the mixed wastewater from the mixed wastewater storage tank. The evaporation includes a volatile organic solvent generated in the vacuum evaporator 111. The steam is sent to the first condenser 112 formed at a vacuum degree of -606mmHg to -393mmHg and a saturation temperature of 60 to 80 ° C, and condensed first, and the remaining 50% is returned to the vacuum evaporator 111. Allow inflow

이때, 제1응축기(112)에서는 혼합폐수의 증발증기에서 수증기 및 유사비점유 기용제를 1차적으로 응축하게 되며, 증발진행상태에 있는 진공증발기(111)의 하부로부터는 순환펌프(115)를 통해 폐수를 유출하고 열교환기(114)를 경유하여 진공증발기(111)의 상부로 유입되게 하며 연속적으로 순환되게 한다.At this time, the first condenser 112 condenses the water vapor and the similar non-occupying solvent primarily in the evaporated steam of the mixed waste water, and the circulation pump 115 from the lower portion of the vacuum evaporator 111 in the evaporation progress state. The waste water flows out through the heat exchanger 114 to be introduced into the upper portion of the vacuum evaporator 111 and continuously circulated.

여기서, 진공증발기(111)의 하단부에 위치하게 되는 증발농축액은 배출펌프(116)를 통해 농축액저장조로 배출되게 한다.Here, the evaporative concentrate is located at the lower end of the vacuum evaporator 111 is to be discharged to the concentrate storage tank through the discharge pump (116).

제1응축기(112)에서 불응축된 유기용제를 제1응축기와 유사한 진공도를 갖되 제1응축기 보다 낮은 40 ~ 75℃의 포화온도로 형성시킨 제2응축기(121)로 이송하여 제2응축기(121)에서 연속적으로 2차 응축되게 한다.The second condenser 121 is transferred to the second condenser 121 having a vacuum degree similar to that of the first condenser but formed at a saturation temperature of 40 to 75 ° C. lower than that of the first condenser. Secondary condensation continuously.

이때, 제2응축기(121)에서는 1차 불응축물질의 포화온도 및 그 이하로 형성시킴에 의해 휘발성유기용제를 응축할 수 있게 되며, 미량의 강휘발성유기용제가 불응축되어 남아있게 된다.At this time, in the second condenser 121, the volatile organic solvent can be condensed by forming at or below the saturation temperature of the primary non-condensable material, and a trace amount of the strong volatile organic solvent is left uncondensed.

제2응축기(121)에서 불응축된 강휘발성유기용제를 제1진공펌프(101)의 후단 상압부에 설치한 감압하의 제3응축기(131)로 이송하여 연속적으로 3차 응축 처리함으로써 미량의 강휘발성유기용제까지 응축되게 하며, 이렇게 응축이 어려운 강휘발성유기용제까지 응축하여 분리해냄으로써 증발과정에서 발생하는 가스만을 가스흡착기(132)로 보내 흡착 처리되게 한다.A small amount of steel is transferred to the third condenser 131 under reduced pressure, which is installed in the atmospheric pressure section of the rear end of the first vacuum pump 101, by continuously condensing the volatile organic solvent condensed in the second condenser 121. By condensing up to volatile organic solvents, and condensing and separating strong volatile organic solvents, which are difficult to condense, only the gas generated in the evaporation process is sent to the gas adsorber 132 for adsorption treatment.

이때, 유기용제를 배제시킨 순수 가스만을 흡착 처리하고 대기중으로 배출시킴에 따라 유기용제류에 의한 대기배출물질의 극소화가 이루어져 대기오염을 방지할 수 있게 될 뿐만 아니라 가스흡착기의 부하를 안정시킬 수 있게 하는 유용성을 발휘되게 한다.At this time, by adsorbing only the pure gas excluding the organic solvent and discharging it into the atmosphere, the air discharged by the organic solvents is minimized to prevent air pollution and to stabilize the load of the gas adsorber. To be useful.

여기서, 제2응축기(121) 및 제3응축기(131)에서 응축 분리된 휘발성유기용제 및 강휘발성유기용제는 유기용제배출펌프(104)에 의해 유기용제저장시설로 배출되게 한다.Here, the volatile organic solvent and the strong volatile organic solvent condensed and separated in the second condenser 121 and the third condenser 131 are discharged to the organic solvent storage facility by the organic solvent discharge pump 104.

또한, 제1응축기(112)에서 응축된 응축수 중에는 수증기와 유사비점유기용제가 공존상태로 일정량의 휘발성물질이 함유되어 있으므로 응축수배출펌프(103)를 통해 제1응축기(112)보다 고진공을 갖게 한 -716mmHg ~ -600mmHg의 진공도 및 35 ~ 60℃의 포화온도조건을 갖는 현열재증발기(141) 내의 상부로 유입되게 하여 현열로 재증발되게 한다.In addition, since condensate condensed in the first condenser 112 contains a certain amount of volatile substances in a state where water vapor and a similar non-occupant solvent coexist, the condensate discharge pump 103 has a higher vacuum than that of the first condenser 112. It is allowed to flow into the upper part of the sensible ash evaporator 141 having a vacuum degree of -716 mmHg to -600 mmHg and a saturation temperature condition of 35 to 60 ° C. to be re-evaporated to sensible heat.

이때, 현열을 이용함에 따라 추가적 에너지의 공급없이 용이하게 응축수를 재증발 처리하게 되며, 재증발과정에서 발생하는 증발증기는 물의 포화온도에 준하는 -606mmHg ~ -393mmHg의 진공도와 유사비점유기용제의 포화온도보다 낮게 형성시킨 60 ~ 80℃의 포화온도를 갖게 한 제4응축기(142)로 이송하여 응축 처리함으로써 유사비점유기용제를 분리해내게 된다.At this time, by using sensible heat, the condensed water can be easily re-evaporated without supplying additional energy, and the evaporated vapor generated during the re-evaporation process is -606mmHg ~ -393mmHg, which is equivalent to the water saturation temperature, and the saturation of the similar non-occupying organic solvent. The quasi-non-occupant solvent is separated by transferring to a fourth condenser 142 having a saturation temperature of 60 ° C. to 80 ° C. lower than the temperature and condensing.

이어서, 제2진공펌프(102)의 후단 상압부에 설치한 감압하의 제5응축기(143)로 이송하여 응축 처리함으로써 미량의 유사비점유기용제까지 응축되게 하며, 재증발과정에서 발생하는 가스만을 다시 가스흡착기(144)로 보내 흡착 처리되게 한다.Subsequently, the condensation process is transferred to the fifth condenser 143 under reduced pressure installed in the atmospheric pressure section at the rear end of the second vacuum pump 102 to condense even a small amount of similar non-occupied organic solvent, and only the gas generated in the re-evaporation process is again. It is sent to the gas adsorber 144 to be adsorbed.

여기서, 제4응축기(142) 및 제5응축기(143)에서 응축 분리된 유사비점유기용제는 유기용제배출펌프(105)에 의해 유기용제저장시설로 배출되며, 현열증발기(141)를 거친 응축처리수는 응축처리수배출펌프(106)를 통해 증발농축처리수조로 배출되게 한다.Here, the quasi-non-occupant organic solvent condensed and separated in the fourth condenser 142 and the fifth condenser 143 is discharged to the organic solvent storage facility by the organic solvent discharge pump 105, and the condensation treatment passed through the sensible heat evaporator 141. The water is discharged to the evaporation concentration treatment tank through the condensation treatment water discharge pump 106.

따라서, 본 발명은 혼합폐수의 특성에 따라 진공도 및 포화온도의 응축조건을 차별화함은 물론 이들의 응축조건을 이용하여 효율을 조절할 수 있도록 한 것으로서, 증발응축수의 수질을 최상으로 안정감있게 공급할 수 있게 하며 오염물질의 제거로 대기오염의 방지 및 대기시설의 안정성을 도모할 수 있게 한다.Therefore, the present invention is to differentiate the condensation conditions of the vacuum degree and saturation temperature according to the characteristics of the mixed wastewater, as well as to control the efficiency by using their condensation conditions, so that the water quality of the evaporative condensate can be supplied with the best stability. It also helps to prevent air pollution and to improve the stability of air facilities by removing pollutants.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 혼합폐수 내의 오염물질 다단분리 장치 및 방법에 의하면, 혼합폐수를 처리함에 있어 추가적 에너지공급 없이 증발응축수 중에서 오염물질원인 유기용제를 제거하되 그 처리효율을 극대화시킬 수 있게 하므로 혼합폐수의 증발응축수로부터 수질을 매우 안정되게 처리할 수 있게 하며, 후 처리시 대기오염의 문제나 대기시설의 과부하 등 유기용제에 의한 2차 부하발생을 최소화시킴에 따라 안정적인 관리를 가능케 한다.As described above, according to the apparatus and method for separating pollutants in the mixed wastewater according to the present invention, in treating the mixed wastewater, the organic solvent, which is the source of pollutants in the evaporative condensate, can be maximized without additional energy supply. This makes it possible to treat the water quality from the evaporative condensate of mixed waste water very stably, and to minimize the secondary loads caused by organic solvents such as air pollution problems or overload of the air facilities during post-treatment. .

즉, 본 발명은 혼합폐수에 포함되어있는 유기용제류에 의해 발생되는 처리효율의 저하 및 부하변동의 폭을 극히 최소화시킬 수 있게 한다.That is, the present invention makes it possible to minimize the reduction in the processing efficiency and the load fluctuation caused by the organic solvents contained in the mixed wastewater.

Claims (4)

진공증발기 및 이에 연결 구성한 제1응축기가 구비되며, 이젝터를 통하여 상기 진공증발기 내에 스팀을 공급하고 순환펌프를 통해 진공증발기의 하부로부터 증발진행상태의 폐수를 유출하여 순환되도록 하되 열교환기를 경유하여 진공증발기의 상부로 유입되게 한 진공증발응축수단과;A vacuum evaporator and a first condenser connected thereto are provided, supplying steam into the vacuum evaporator through an ejector, and circulating by circulating the wastewater in the evaporation progress state from the lower part of the vacuum evaporator through a circulation pump. Vacuum evaporation condensing means which is introduced into the upper portion of the; 상기 제1응축기의 후단에 연결 설치되고 제1진공펌프에 의해 내부 진공을 형성하게 되며, 상기 제1응축기에서 불응축되는 휘발성 유기용제를 응축시키는 제2응축기를 갖는 휘발성물질처리수단과;A volatile material treatment means connected to a rear end of the first condenser and forming an internal vacuum by a first vacuum pump and having a second condenser condensing the volatile organic solvent condensed in the first condenser; 상기 제2응축기에서 불응축되는 강휘발성 유기용제를 응축하도록 제3응축기를 설치하고 이에 상기 증발과정에서 발생하는 가스를 처리하기 위한 가스흡착기를 연결하되, 상기 제3응축기를 상기 제1진공펌프의 후단 상압부에 설치하여 유기용제를 배제한 가스만을 가스흡착기에서 흡착 처리할 수 있도록 한 강휘발성물질 및 가스처리수단과;A third condenser is installed to condense the strongly volatile organic solvent condensed in the second condenser, and a gas adsorber for treating the gas generated in the evaporation process is connected thereto, wherein the third condenser is connected to the first vacuum pump. Strong volatile substances and gas treatment means installed in the rear atmospheric pressure section so as to adsorb and treat only gases excluding organic solvents in the gas adsorber; 상기 진공증발응축수단으로부터 증발응축수를 유입하도록 현열재증발기를 설치하고 이에 제4응축기를 연결 구성하며, 상기 제4응축기의 후단에 제2진공펌프를 연결하되 미량의 유사비점 유기용제까지 응축할 수 있도록 상기 제2진공펌프의 후단 상압부에 제5응축기를 설치하고 이에 가스흡착기를 연결 설치하여 현열을 이용한 재증발과정에서 발생하는 가스만을 흡착 처리할 수 있도록 한 현열증발응축수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합폐수 내의 오염물질 다단분리장치.A sensible heat evaporator is installed to connect the evaporative condensate from the vacuum evaporative condensation unit, and a fourth condenser is connected thereto. A second vacuum pump is connected to the rear end of the fourth condenser, and condensation can be made up to a small amount of similar boiling point organic solvent. And a sensible heat evaporative condensing means for adsorbing only the gas generated in the re-evaporation process using sensible heat by installing a fifth condenser and connecting a gas adsorber to the back pressure of the second vacuum pump. Contaminant multi-stage separator in mixed wastewater. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1응축기와 제4응축기는 -606mmHg ~ -393mmHg의 진공도 및 60 ~ 80℃의 포화온도조건을 형성하고;The first and fourth condensers form a vacuum degree of -606 mmHg to -393 mmHg and a saturation temperature condition of 60 to 80 ° C; 상기 제2응축기는 -606mmHg ~ -393mmHg의 진공도 및 40 ~ 75℃의 포화온도조건을 형성하며;The second condenser forms a vacuum degree of -606 mmHg to -393 mmHg and a saturation temperature of 40 to 75 ° C; 상기 현열증발기는 -716mmHg ~ -600mmHg의 진공도 및 35 ~ 60℃의 포화온도조건을 형성하는 것을 특징으로 하는 혼합폐수 내의 오염물질 다단분리장치.The sensible heat evaporator is a multi-stage separation device of contaminants in the mixed waste water, characterized in that to form a vacuum condition of -716mmHg ~ -600mmHg and a saturation temperature of 35 ~ 60 ℃. 혼합폐수를 진공증발기를 통해 진공 증발시키고 제1진공펌프에 의한 진공도 및 포화온도를 갖는 제1응축기에서 1차 응축 처리하여 혼합폐수 내에서 수증기 및 유사비점유기용제를 응축 처리하는 제1단계와;A first step of vacuum evaporating the mixed wastewater through a vacuum evaporator and subjecting the first condensation treatment to a first condenser having a vacuum degree and a saturation temperature by the first vacuum pump to condense the water vapor and the similar non-occupying solvent in the mixed wastewater; 상기 제1응축기와 유사한 진공도를 갖되 제1응축기 보다 낮은 포화온도로 형성시킨 제2응축기에서 연속적으로 2차 응축 처리하여 상기 제1응축기에서 불응축되는 휘발성유기용제를 분리해내는 제2단계와;A second step of separating the volatile organic solvent condensed in the first condenser by continuously condensing the second condenser in a second condenser having a vacuum degree similar to that of the first condenser but formed at a lower saturation temperature than the first condenser; 상기 제1진공펌프 후단의 상압부에 설치한 감압하에서의 제3응축기에서 연속적으로 3차 응축 처리하여 응축이 어려운 강휘발성유기용제까지 분리한 다음, 상기 증발과정에서 발생하는 가스만을 가스흡착기로 보내 흡착 처리되게 한 제3단계와;In the third condenser under reduced pressure installed in the atmospheric pressure section of the first vacuum pump continuously to the third condensation treatment to separate the strong volatile organic solvents difficult to condensation, only the gas generated in the evaporation process is sent to the gas adsorption adsorption A third step of processing; 상기 제1응축기로부터 응축수를 공급받아 고진공하의 현열재증발기에서 현열을 이용하여 재증발시키고 제2진공펌프에 의한 진공도 및 포화온도를 갖는 제4응축 기와 상기 제2진공펌프 후단의 상압부에 설치한 감압하에서의 제5응축기를 통해 연속적으로 응축 처리하여 미량의 유사비점유기용제까지 분리한 다음, 재증발과정에서 발생하는 가스만을 가스흡착기로 보내 흡착 처리되게 한 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합폐수 내의 오염물질 다단분리방법.Condensed water is supplied from the first condenser and re-evaporated using sensible heat in the sensible heat evaporator under high vacuum, and is installed in the fourth condenser having the degree of vacuum and saturation temperature by the second vacuum pump and the atmospheric pressure portion of the second stage of the second vacuum pump. And a fourth step of continuously condensing through a fifth condenser under reduced pressure to separate a small amount of similar non-occupying solvent, and then sending only the gas generated in the re-evaporation process to the gas adsorber for adsorption treatment. Multistage separation method for contaminants in wastewater. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제1응축기와 제4응축기 내에는 -606mmHg ~ -393mmHg의 진공도 및 60 ~ 80℃의 포화온도조건을 유지되게 하고;Maintaining a vacuum degree of -606 mmHg to -393 mmHg and a saturation temperature of 60 to 80 ° C. in the first and fourth condensers; 상기 제2응축기 내에는 -606mmHg ~ -393mmHg의 진공도 및 40 ~ 75℃의 포화온도조건을 유지되게 하며;Maintaining a vacuum degree of -606 mmHg to -393 mmHg and a saturation temperature of 40 to 75 ° C. in the second condenser; 상기 현열증발기 내에는 -716mmHg ~ -600mmHg의 진공도 및 35 ~ 60℃의 포화온도조건을 유지되게 하는 것을 특징으로 하는 혼합폐수 내의 오염물질 다단분리방법.In the sensible heat evaporator contaminants multi-stage separation method characterized in that to maintain the vacuum condition of -716mmHg ~ -600mmHg and saturation temperature conditions of 35 ~ 60 ℃.
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KR101125864B1 (en) * 2009-05-28 2012-03-29 주식회사 에이치엔 A Processing Apparatus for Wastewater Treatment

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