KR100910372B1 - Method of perception of absorption ability of activated carbon, and exchange period indicator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 활성탄 충전탑의 전단 및 후단의 배관 내에 폐액의 부유물과 유기물의 농도를 실시간 연속적으로 파악하는 COD 측정기를 부착한 후, 측정된 전/후단의 각각의 농도 값을 통해 전단 대비 후단 값을 저장 및 비교하여 활성탄 충전탑의 흡착성능의 정도를 육안으로 확인할 수 있도록 하면서도 교체시점의 농도 차를 임의 지정하여 활성탄의 교체시점을 사용자가 정확히 파악할 수 있도록 하는, 활성탄의 흡착성능 감시방법 및 교체주기 지시장치에 관한 것이다.According to the present invention, a COD measuring device is provided to continuously and continuously determine the concentration of suspended solids and organics in waste liquid in the pipes at the front end and the rear end of the activated carbon packed column. Adsorption performance monitoring method and replacement cycle of activated carbon, which allows the user to accurately identify the replacement time of activated carbon by randomly specifying the concentration difference between replacement points while allowing the user to visually check the degree of adsorption performance of activated carbon packed column by storing and comparing It relates to an indicating device.
원자력발전소 관리구역 내에서 발생하는 저준위 방사성 액체폐기물은 별도의 정화장치를 부착한 상태에서 운전하여 수중에 존재하는 방사성 핵종들을 충분히 제거한 후 핵종분석을 통해 방사능농도가 기준치 이하를 만족할 경우 절차에 따라 처리하고 있다. 여기서 별도의 정화장치란 기본적으로 액상흡착용 활성탄 충전탑 및 이온교환수지 충전탑으로 이루어져 있으며, 기타 필요에 따라 바이오 볼이나 마이크로 필터와 같은 부속장비가 부가되어 있다.Low-level radioactive liquid wastes generated within the nuclear power plant management area are operated with a separate purification device, and the radionuclides present in the water are sufficiently removed. Doing. Here, a separate purifier is basically composed of a liquid adsorption activated carbon packed column and an ion exchange resin packed tower, and additional equipment such as a bio ball or a micro filter is added as necessary.
방사성 액체폐기물 내에 존재하는 금속성의 양이온과 비금속성의 음이온을 제거하기 위해서는 양이온교환수지 및 음이온교환수지를 사용한다. 이온교환수지의 교환능력은 방사성 액체폐기물(이하, ‘폐액’이라 한다) 내에 존재하는 방사화 이온들과 이온교환 수지 상호 간의 정전기적 인력의 차이에 의해 이루어지므로 이온교환수지의 표면 및 처리대상 폐액에 기타 부유물 및 유기물 등이 존재할 경우 이온교환수지 표면의 정전기인력을 막아 교환능력이 현저히 저하된다.In order to remove metallic cations and nonmetallic anions present in radioactive liquid waste, cation exchange resins and anion exchange resins are used. The exchange capacity of ion exchange resin is made by the difference of electrostatic attraction between radioactive ions and ion exchange resin in radioactive liquid waste (hereinafter referred to as 'waste'). In the presence of other suspended matter and organic matter, the exchange capacity is significantly reduced by preventing the electrostatic attraction on the surface of the ion exchange resin.
따라서 이온교환수지의 교환능력을 최적화시키기 위해서는 이온교환수지탑 전단에 액상 흡착용 활성탄 충전탑을 설치하여 폐액 내에 존재하는 부유물(SS) 및 유기물을 제거하는 작업이 선행되어야 한다.Therefore, in order to optimize the exchange capacity of the ion exchange resin, the work to remove the suspended solids (SS) and organic matter in the waste liquid by installing the activated carbon packed column for liquid adsorption in front of the ion exchange resin tower must be preceded.
이온교환수지의 방사성 핵종처리 성능을 평가하기 위해서는 정화설비의 전단 및 후단에서 시료를 채집하여 감마 핵종 분석을 통해 핵종 분포 및 총 방사능 농도 값을 비교하여 평가하며 비교 값의 정도에 따라 활성탄 및 이온교환수지를 교체하게 된다.In order to evaluate the radionuclide treatment performance of ion exchange resins, samples are collected at the front and rear ends of the purification facility and evaluated by comparing the species distribution and total radioactivity concentration values through gamma nuclide analysis. The resin will be replaced.
이를 위한 종래 기술로서, 폐액을 처리하기 위해 구성된 활성탄 충전탑 및 이온교환수지 충전탑을 연결하여 정화운전을 시도하고 있지만, 폐액 내의 처리대상은 각각 차이가 있으므로 단순히 감마 핵종 분석만으로 활성탄과 이온교환수지를 교체하는 방법은 활성탄의 교체 효율성 저하를 비롯하여 교체에 따른 방사성 고체폐기물의 불필요한 발생을 유발하는 한편, 추가비용을 부담하는 등 역효과가 발생하는 문제점이 있다.As a conventional technique for this purpose, the purification operation is attempted by connecting an activated carbon packed tower and an ion exchange resin packed tower configured to treat the waste liquid, but the treated objects in the waste liquid are different from each other. The method of replacing has the problem of adverse effects such as reducing the replacement efficiency of activated carbon, causing unnecessary generation of radioactive solid wastes due to replacement, and additional costs.
상기 문제점을 해소하기 위한 본 발명은, 활성탄 충전탑의 전단 및 후단에 설치된 배관에 폐액 내의 부유물 및 유기물의 농도를 실시간 연속 파악하기 위한 COD측정기를 부착한 후 측정된 농도를 전단 대비 후단 값을 저장 및 비교하여 활성탄 충전탑의 흡착성능의 정도를 육안으로 확인할 수 있도록 함과 동시에, 교체시점의 농도 차를 임의 지정하여 활성탄의 교체시점을 사용자가 정확히 파악할 수 있도록 하는 활성탄의 흡착성능 감시방법 및 교체주기 지시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention for solving the above problems, after attaching a COD measuring instrument for real-time continuous determination of the concentration of suspended solids and organic matter in the waste liquid in the pipes installed in the front and rear ends of the activated carbon packed column stores the measured value of the rear end compared to the shear Compared with the above, the degree of adsorption performance of the activated carbon packed column can be visually checked, and the adsorption performance monitoring method and replacement of activated carbon, which allows the user to accurately identify the replacement time of the activated carbon by randomly specifying the concentration difference of the replacement time, Its purpose is to provide a periodic indicator.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 감시방법은, 활성탄 충전탑 내의 활성탄 흡착성능의 감시방법으로서, 활성탄 충전탑의 전단 및 후단에 설치된 전단 검출부 및 후단 검출부로부터 각각 COD(Chemical Oxygen Demand)를 측정하는 검출 단계와, 전단 검출부와 후단 검출부의 각 COD 측정수치를 비교하여 활성탄의 흡착 성능 또는 활성탄의 포화 정도를 디스플레이하는 표시 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.The monitoring method of the present invention for achieving the above technical problem is a method for monitoring the activated carbon adsorption performance in the activated carbon packed column, the COD (Chemical Oxygen Demand) from the front end detector and the rear end detector installed at the front and rear ends of the activated carbon packed column, respectively And a display step of displaying the adsorption performance of the activated carbon or the degree of saturation of the activated carbon by comparing the detection step to be measured and the COD measurement values of the front end detector and the rear end detector.
또한, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 활성탄 교체주기를 표시하는 지시장치는, 활성탄 충전탑의 전단에 연결되어 COD를 검출하는 전단 검출부(15)와, 활성탄 충전탑의 후단에 연결되어 COD를 검출하는 후단 검출부(16)와, 기 입력된 프로그램에 의해 상기 각 검출부(15)(16)로 입력된 신호를 비교 연산하 는 마이콤(24)과, 상기 마이콤에서 출력된 데이터를 디스플레이하는 표시부와, 상기 각 검출부, 마이콤, 표시부의 구동을 위한 전원공급부로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the indicator for displaying the activated carbon replacement cycle of the present invention for achieving the above technical problem, is connected to the front end of the activated carbon packed column and the
바람직하게는, 활성탄의 흡착 성능 또는 활성탄의 포화 정도를 디스플레이하는 지시장치를 휴대 가능하게 하기 위해서, 상기 각 검출부, 마이콤, 표시부, 전원공급부는 하나의 케이스 내에 설치되고, 상기 전원공급부는 충전수단 또는 배터리로 이루어진 것을 특징으로 한다.Preferably, in order to make it possible to carry the indicator which displays the adsorption performance of activated carbon or the degree of saturation of activated carbon, each of the detection unit, the microcomputer, the display unit, and the power supply unit are provided in one case, and the power supply unit is a charging means or Characterized in that made of a battery.
본 발명에 따른 활성탄의 흡착성능 감시 및 교체주기 지시장치에 의하면, 활성탄 충전탑의 전단 및 후단에 설치된 COD 측정기를 통해 활성탄의 흡착정도 및 포화상태를 실시간으로 확인 가능하고, 각 전단 및 후단의 측정값을 연산함으로써 활성탄의 흡착 정도를 조기에 확인하여 최적의 교체주기를 확인할 수 있으며, 이에 따라 이온교환수지의 이온교환성능을 항상 최적으로 유지시킬 수 있고, 활성탄의 정확한 교체시기를 알 수 있으므로 불필요한 방사성 고체폐기물 발생을 억제함은 물론 그에 따른 비용절감 효과를 기대할 수 있다.According to the apparatus for monitoring activated carbon adsorption performance and replacement cycle according to the present invention, it is possible to check the adsorption degree and saturation state of activated carbon in real time through the COD measuring devices installed at the front and rear ends of the activated carbon packed column, and to measure the front and rear ends. By calculating the value, the adsorption of activated carbon can be checked at an early stage to confirm the optimal replacement cycle. Accordingly, the ion exchange performance of the ion exchange resin can always be optimally maintained and the exact replacement timing of the activated carbon can be known. In addition to suppressing the generation of radioactive solid waste, it can be expected to reduce the cost.
이하, 첨부된 도면의 실시 형태를 들어 본 발명을 상세히 설명하며, 다만 하기의 설명은 본 발명의 이해를 돕기 위한 실시예일 뿐, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the following description is only intended to help understanding of the present invention, but is not intended to limit the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 방사성 액체폐기물을 처리하기 위한 정화설비 및 COD 검출부를 표시한 구성도이다.1 is a block diagram showing a purification facility and a COD detection unit for treating radioactive liquid waste according to the present invention.
도 1을 참조하는 바와 같이, 방사성 액체 폐기물을 처리하기 위한 정화설비는 크게 활성탄이 충진된 활성탄 충전탑(12)과 이온교환수지 충전탑(14)으로 구분되고, 상기 활성탄 충전탑(12) 전단 배관에는 제1펌프(11)가 설치되며, 활성탄 충전탑(12)의 후단 배관에는 제2펌프(13)가 설치된다.As shown in FIG. 1, a purification facility for treating radioactive liquid waste is divided into an activated carbon packed
이러한 구성에 의해서 방사성 액체폐기물은 제1펌프(11)의 구동을 통해 활성탄 충전탑(12) 내로 주입되어 활성탄에 의해서 정화되고, 정화된 액체폐기물은 제2펌프(13)의 구동에 의해서 이온교환수지 충전탑(14) 내로 유입되어 2차 처리된다.With this configuration, the radioactive liquid waste is injected into the activated carbon packed
이때, 상기 활성탄 충전탑(12)의 전단 배관과 후단 배관에는 각각 액체폐기물의 COD(화학적 산소 요구량; Chemical Oxygen Demand)를 측정하기 위한 센서가 장착되며, 이를 통해 전단 검출부(15)에서는 활성탄 충전탑(12)에 유입되기 전의 액체폐기물의 COD 농도가 측정되고, 후단 검출부(16)에서는 활성탄 충전탑(12)에서 정화된 액체폐기물의 COD 농도가 측정되며, 지시장치(20)에서는 전단 검출부(15)와 후단 검출부(16)의 각 COD 측정수치를 비교하여 활성탄의 흡착 성능 또는 활성탄의 포화 정도를 디스플레이하여 표시한다.At this time, the front and rear pipes of the activated carbon packed
여기서, 상기 전단 및 후단 검출부(15)(16)의 각 센서는 연속적인 COD 측정을 위해 전단 및 후단 배관 내에 설치가 가능하고 자외선 흡광도법을 이용하여 COD 농도를 측정할 수 있는 침적형 COD 측정센서일 수 있으며, 기타 다른 방법에 의해서도 COD 농도를 측정할 수 있다.Here, each sensor of the front end and the rear
일반적으로 방사성 액체폐기물(이하, '폐액'이라 함)의 처리과정에서 활성탄 충전탑(12) 내의 활성탄은 부유물 및 기타 유기물 등을 흡착할 수 있는 흡착 정도에 따라 그 처리능력이 평가되고, 이온교환수지 충전탑(14) 내의 이온교환수지의 경우 감마핵종 분석과 같은 이온교환반응에 의해 폐액 내 방사성 핵종들을 제거할 수 있는 능력의 정도가 판단된다. 여기서 감마핵종 분석은, 방사성 붕괴시 방출되는 감마선과 물질과의 상호 작용시 발생하는 광전효과, 컴프턴산란 및 전자쌍생성의 특성을 이용하여 액체, 고체 및 기체 형태의 미지시료(blind sample) 내에 존재하는 각각의 핵종 및 방사능 농도를 HPGe(High Purity Germanium) 검출기를 이용하여 분석하는 것이다.In general, the activated carbon in the activated carbon packed
그러나 활성탄 충전탑(12) 내의 활성탄의 부유물 흡착 상태가 포화에 도달하는 경우, 이온교환수지 충전탑으로 들어가는 폐액 내의 부유물 및 유기물의 농도가 높기 때문에 이온교환수지의 교환능력을 방해할 뿐 아니라 이온교환수지의 교환효율이 현저히 저하된다.However, when the suspended solids adsorption state of activated carbon in the activated carbon packed
따라서, 활성탄 충전탑(12) 및 이온교환수지 충전탑(14)을 포함하는 방사성 액체폐기물 처리 효율 혹은 성능을 단순히 감마핵종 분석만으로 평가하는 것은 바람직하지 않고, 본 발명과 같이 활성탄 충전탑(12) 내의 활성탄의 흡착이 포화 상태인지 여부를 주기적으로 파악하여 활성탄의 교체가 적기에 이루어져야만 하며, 이를 위해 상기 전단 검출부(15)와 후단 검출부(16)에서 검출된 폐액의 COD 농도를 적절한 방법으로 연산 처리하여 활성탄의 부유물 흡착이 포화상태인지 여부를 확인할 수 있다(표 1 참조).Therefore, the radioactive including the activated carbon packed
[표 1]TABLE 1
상기 표 1을 참조하는 바와 같이 활성탄 충전탑(12) 내에 폐액이 지속적으로 가해지면 부유물이 흡착 및 침적되어 흡착 능력이 점차 감소하며, 어느 시점에서 부유물이 흡착되지 않은 부분(미흡착부)이 존재하지 않고, 흡착물의 포화상태에 이르게 된다.As shown in Table 1, when the waste liquid is continuously applied in the activated carbon packed
표 1에서 활성탄의 파과곡선은, 활성탄 충전탑(12)의 입구 농도(Co)와 출구 농도(C)의 비율에 의해 활성탄의 흡착 능력과 포화상태를 그래프화 한 것으로, 종말점(B)에서 입구 농도와 출구 농도가 거의 일치하여 활성탄의 유기물 흡착 능력이 없음(포화상태)을 나타낸다.The breakthrough curve of activated carbon in Table 1 is a graph of adsorption capacity and saturation state of activated carbon by the ratio of inlet concentration (Co) and outlet concentration (C) of the activated carbon packed
이와 같이, 상기 전단 검출부(15)와 후단 검출부(16)에서 검출된 COD 농도를 비교하여, 활성탄 충전탑(12) 내의 활성탄 교체 시점을 적절히 파악할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 이러한 지시장치를 도 2에 나타낸다.In this way, it is preferable to compare the COD concentrations detected by the
도 2는 본 발명에 따라 검출부로부터 신호를 처리하고 흡착 정도를 표시하여 교체주기를 지시하는 지시장치의 구성도이다.FIG. 2 is a block diagram of an indicating device that processes a signal from a detection unit and displays a degree of adsorption to indicate a replacement cycle according to the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하는 바와 같이, 활성탄의 흡착 성능 또는 활성탄의 포화 정도를 디스플레이하여 활성탄의 교체 주기를 파악할 수 있도록 하는 지시장치(20)는, 활성탄 충전탑(12)의 전단에 연결되어 COD를 검출하는 전단 검출부(15)와, 활성탄 충전탑의 후단에 연결되어 COD를 검출하는 후단 검출부(16)와, 기 입력된 프로그램에 의해 상기 각 검출부(15)(16)에 입력된 신호를 비교 연산하는 마이콤(24)과, 상기 마이콤(24)에서 출력된 데이터를 디스플레이할 수 있도록 액정표시장치(25)로 이루어진 표시부와, 상기 각 검출부(15)(16), 마이콤(24), 표시부의 구동을 위한 전원 공급부(26)를 포함하여 구성된다.1 and 2, the
상기 전단 검출부(15)와 후단 검출부(16)로부터 검출된 COD 농도 데이터가 시그널 컨버터(23)로 입력되면, 시그널 컨버터(23)는 상기 마이콤(24)에서 COD 측정 농도 데이터를 인식할 수 있도록 DC 0~5V의 전압으로 변환시킨다.When the COD concentration data detected by the
마이콤(24)은 기 입력된 연산 프로그램이 저장된 메모리를 포함하며, 상기 입력된 COD 농도 데이터와 프로그램을 연산하여 하기의 표 2와 같이 수치 혹은 그래프 등의 적절한 방법으로 LCD(25)에 활성탄 충전탑(12)의 전단 및 후단의 COD 농도를 표시할 수 있다.The
[표 2]TABLE 2
상기 표 2에서 후단 검출부에서 측정된 COD 농도가 상승하여 전단 검출부에서 측정된 COD 농도에 근접하는 경우, 활성탄 충전탑(12)의 부유물이 포화상태임을 파악할 수 있다.In Table 2, when the COD concentration measured in the rear end detector rises to approach the COD concentration measured in the front end detector, it may be understood that the suspended matter in the activated carbon packed
여기서, 상기 표시부의 디스플레이는, 반드시 육안으로 파악할 수 있는 액정표시장치(25) 혹은 발광 가능한 LED 등에 한정하지 않고, 부저나 알람과 같이 귀로 감지할 수 있는 소리 신호일 수도 있다.Here, the display of the display unit is not limited to the liquid
더욱이 본 발명에 따른 지시장치는, 전단 검출부(15)에서 측정된 COD 농도에 대하여 후단 검출부(16)에서 측정된 COD 농도가 예컨대 80% 이상일 때, 활성탄의 교체 시점을 알리는 소리 신호를 발생하게 할 수 있는바, 즉 활성탄의 교체 시점을 알리는 COD 농도 비율을 임의로 조절할 수 있다. 따라서 교체주기를 표시하는 전단과 후단의 각 COD 농도의 비율을 사용자가 임의로 설정함으로써 사용환경에 따라 최적의 상태에서 활성탄을 교체할 수 있게 된다.Furthermore, the indicator according to the present invention, when the COD concentration measured by the rear
더욱 바람직한 형태로서, 본 발명에 따른 상기 활성탄의 교체주기 지시장치(20)는, 휴대 가능하도록 소형으로 제작될 수 있고, 이를 위해 상기 전단 및 후단 검출부(15)(16)와, 마이콤(24), 표시부 및 전원공급부(26)는 하나의 케이스 내에 설치함과 동시에 상기 전원공급부(26)는 충전식 배터리와 같은 충전수단 혹은 1회용 배터리로 대체하여 상용 교류전원에 관계없이 전원을 공급받을 수 있도록 할 수 있다. In a more preferred form, the replacement
이상과 같이 비록 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이며, 그러한 변경 및 타 실시예는 하기의 특허청구범위에 포함됨에 유의해야 한다.As described above, although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely an example, and those skilled in the art may various modifications and equivalent other embodiments therefrom. It is to be understood that such changes and other embodiments are included in the following claims.
도 1은 본 발명에 따른 방사성 액체폐기물을 처리하기 위한 정화설비 및 COD검출부를 표시한 구성도.1 is a block diagram showing a purification facility and a COD detection unit for treating radioactive liquid waste according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따라 검출부로부터 신호를 처리하고 흡착 정도를 표시하여 교체주기를 지시하는 지시장치의 구성도.Figure 2 is a block diagram of an indicator for processing a signal from the detection unit and indicating the degree of adsorption to indicate the replacement cycle in accordance with the present invention.
< 도면의 부호 설명 ><Explanation of the Codes in Drawings>
11... 제1펌프 12... 활성탄 충전탑11 ... 1st pump 12 ... Activated carbon charging tower
13... 제2펌프 14... 이온교환수지 충전탑13 ...
15... 전단 검출부 16... 후단 검출부15 ...
20... 지시장치 24... 마이콤(Micom)20 ...
25... LCD(액정표시장치; Liquid Crystal Display)25 ... LCD (Liquid Crystal Display)
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080094669A KR100910372B1 (en) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | Method of perception of absorption ability of activated carbon, and exchange period indicator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080094669A KR100910372B1 (en) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | Method of perception of absorption ability of activated carbon, and exchange period indicator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR100910372B1 true KR100910372B1 (en) | 2009-08-04 |
Family
ID=41209418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020080094669A KR100910372B1 (en) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | Method of perception of absorption ability of activated carbon, and exchange period indicator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100910372B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5443875A (en) * | 1977-09-14 | 1979-04-06 | Kubota Ltd | Controlling method for adsorption column packed with activated carbon |
| JPS58214387A (en) | 1982-06-07 | 1983-12-13 | Kubota Ltd | Treatment of waste water from incinerator |
| KR100210100B1 (en) | 1997-05-21 | 1999-07-15 | 윤종용 | The active carbon reproducing apparatus and its method of a washing machine |
-
2008
- 2008-09-26 KR KR1020080094669A patent/KR100910372B1/en active IP Right Grant
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