KR100922866B1

KR100922866B1 - 수처리용 전해방법

Info

Publication number: KR100922866B1
Application number: KR1020090027650A
Authority: KR
Inventors: 신현수; 조태신; 김민용; 황선덕; 김정식; 정붕익
Original assignee: (주) 테크윈
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2009-10-20

Abstract

본 발명은 수처리용 전해방법에 관한 것으로, 그 목적은 전기분해방식을 이용한 차아염소산나트륨 생산에 있어서 가장 큰 문제점으로 대두되는 음극의 스케일 발생을 저감할 수 있는 수처리용 전해방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 구성은 수처리용 전해방법에 있어서, (A) 희석염수제조장치를 이용 연수 공급없이 분지된 용수를 직접 공급받아 희석된 염화나트륨 용액을 제조하는 단계와; (B) 2.5~3%로 희석된 염화나트륨 용액 또는 2.5~3%로 희석된 염화나트륨 용액과 혼합된 살균소독수를 0.1m/sec ~ 1m/sec의 유속으로 전해모듈에 공급하는 단계와; (C) 순환펌프로부터 공급받은 0.1m/sec ~ 1m/sec의 유속을 가진 희석된 염화나트륨 용액 또는 희석된 염화나트륨 용액과 혼합된 살균소독수를 공급받은 전해모듈이 스케일 발생없이 차아염소산나트륨을 포함한 살균소독수를 제조하는 단계와; (D) 전해모듈에서 생산된 살균소독수를 저장한 살균소독수저장조가 미처리수 라인에 살균소독수를 공급하는 단계;를 포함하여 구성하되, 상기 살균소독수를 제조하는 단계는 살균소독수 저장조에 저장된 살균소독수가 소모되어 상한레벨 이하로 살균소독수가 떨어지면 전해모듈이 희석된 염화나트륨 용액을 순환펌프로 공급받아 살균소독수를 제조 후 살균소독수저장조로 공급하는 단계를 포함하는 수처리용 전해방법을 특징으로 한다.

살균소독수, 스케일, 전해모듈, 살균소독수, 차아염소산나트륨

Description

수처리용 전해방법{Electrolysis method for water treatment}

본 발명은 수처리용 전해방법에 관한 것으로, 자세하게는 전기분해에 의한 수처리용 차아염소산나트륨을 포함한 살균소독수를 제조하는 공정에 있어 연수장치 없이도 스케일이 발생치 않도록 살균소독수 저장조에 생성되는 차아염소산나트륨의 일부와 희석된 염화나트륨 용액을 전해모듈로 유속을 빠르게 하여 순환공급하여 전기분해하는 방식으로 설정 농도의 차아염소산나트륨 살균소독수를 제조하는 전해 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 중대형 급식시설이나 식당의 급식기구 및 야채, 용기 세척소독용, 마을상수도 소독설비, 수영장 및 목욕탕 등의 수조수의 살균소독, 대형 빌딩이나 아파트 단지 등의 급수조에 대한 살균소독, 해수 전해장치 등 공지된 전해방식을 이용한 살균소독수의 응용공정에 적용가능한 수처리용 전해방법에 관한 것이다.

일반적으로 현장에서 사용되고 있는 소독방법으로 열탕소독, 자외선소독 그리고 화학소독등을 이용하여 소독하고 있다.

하지만 상기 소독 방법 중 열탕소독은 끊는 물을 이용하기 때문에 식기구류에만 적용가능하다는 문제가 있고,

또한 자외선소독은 빛이 닿는 부분만 살균됨에 따라 식기구등을 포개거나 엎어서 살균하지 말고 바로 닿도록 배치해야 하는 제약 조건과 야채 또는 생선과 같은 식품류의 살균용도로 사용하기에는 문제가 있고,

나머지 화학소독방법 중 하나로 식기구류, 채소 및 과일의 미생물 제어를 위해 고농도의 염소용액을 저농도인 100, 200ppm의 염소수로 희석하여 살균소독 처리하는 염소용액 소독법을 실시하고 있는데, 비록 염소 용액의 광범위한 항균작용은 세계적으로 인정받고 있으나 독성이 매우 강해 고농도의 염소용액를 장기간 사용하면 이미, 이취, 관능적 품질저하와 잔류 염소에 의한 2차적 오염 때문에 여러 번 헹굼 과정을 거쳐야 하는 문제가 발생하며 또한 염소 용액를 사용하는 작업자들에게 두통, 눈 따가움, 목 또는 기관지 손상 등이 문제점이 보고되고 있다. 따라서 최종 배출되는 살균소독수 중의 염소 잔류량을 작업자에 무해할 정도의 농도로 조절하여 사용해야 한다.

도 5는 종래의 일반적인 수처리용 전해장치를 보인 개념도이고, 도 6은 도 5의 구체적인 상세 장치 구성도로 상기한 소독방법중 화학소독방법에 관한구성을 도시하고 있다.

도시된 바와 같이 수도수나 지하수와 같은 피처리수를 연수기 등으로 연수과정을 거친 후 연수된 처리수로 2.5~3%의 염화나트륨 용액을 제조하고 이를 연속 적으로 전해모듈로 유입되고 이때 직류전원이 전해모듈에 인가되면 전해반응에 의해 7,000~10,000ppm의 차아염소산나트륨을 생성되어 살균소독수 저장조에 저장한 다음 필요에 따라 원수와 희석하여 사용하는 공정으로 구성되어 있음을 알 수 있다.

상기한 종래의 기술은 전해모듈로 희석된 염화나트륨 용액이 연속식 흐름방식으로 전해되어 차아염소산나트륨 살균소독수를 제조하는 방식으로 이하 보다 구체적으로 종래의 순환식 흐름방식을 이용한 차아염소산나트륨 살균소독수를 제조하는 방법을 살펴본다.

먼저, 대한민국 등록특허 10-0842423호의 '전기분해를 이용한 살균소독수의 제조방법 및 장치'에 공지된 바 있다. 이 특허는 전기분해 방식에 의한 차아염소산 등의 잔류염소를 생산하기 위한 장치로 내부 반송을 이용하여 생산되는 잔류염소 농도를 일정수준으로 유지하는 살균소독 제조 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적을 가지고 있어 전해모듈 내부의 유속증가 없이 농도제어를 위한 간헐적 운전 목적으로 내부 반송을 수행한다.

하지만 이러한 대한민국 등록특허 10-0842423호는 후술될 본 발명처럼 전기분해 반응에 있어 전해모듈 내부의 스케일 발생 저감을 위해 순환식 유로형성을 통한 유속증가로 스케일 저감을 이룰 수 있도록 한 기술적 해결과는 상이한 면이 있다.

또한 대한민국 등록특허 제 10-0443715호의'순환유로가 구비된 전기분해장치'에 의하면 유격막 전해모듈을 이용하여 알칼리수와 산성수로 분리하고 이에 의해 제조된 알칼리수를 세탁용수로 이용함과 더불어 생성되는 전해수의 산도를 정밀하게 조절할 수 있게 하여 세탁효율을 높일 수 있는 전기분해 장치의 제공을 목적으로 한다. 이 발명의 구성은 유격막 전해모듈을 이용하고 있으며, 순환유로가 전해모듈 내부에서 구성되어 있고, 전해모듈 내부의 순환유로를 형성하는 목적이 전해수의 산도로 조절하는데 있다.

하지만 이러한 대한민국 등록특허 제 10-0443715호는 후술될 본 발명처럼 무격막 전해모듈을 이용한 희석 염수나 해수의 전해에 의한 차아염소산나트륨 살균소독수의 제조에 있어 전해조 내의 스케일 발생을 최소화 할 수 있는 기술적 구성과는 그 사용처, 전해를 이용한 생성물, 전해모듈의 구성, 순환유로 형성에 대한 목적하는 바가 상이함을 알 수 있다.

또한 대한민국 등록특허 제 10-0462639호 '수처리장치'와 제 10-0768096호 '수처리 장치 및 그 방법'에 의해 공지된 기술은 수영장 등의 수조에 대한 수처리 방법에 있어서 2개의 별도의 전해모듈로 구성되어 있어 하나의 전해모듈은 수조에 저장된 물을 순환시켜 직접 전해하여 정화시키는 목적으로 사용되고, 또 하나의 전해모듈에서는 일정 농도의 염수를 이용하여 연속식으로 살균소독수를 제조하여 수조의 살균소독수의 농도가 떨어졌을 경우에 일정량을 투입하는 방식으로 수조를 정화하는 기술이다. 이 발명에 있어서 수조의 물을 순환시켜 전해하는 전해모듈은 목 적수인 수조의 물을 직접 전해하여 수조의 물을 정화 또는 멸균 처리하는 방법을 제공하는 것이다.

하지만 이러한 대한민국 등록특허 제 10-0462639호 및 제 10-0768096호는 후술될 본 발명처럼 간접 전해를 통한 살균소독수의 투입방식을 구비하고 있지 않아 상이하다. 즉, 이 발명은 살균소독수를 제조하는 전해모듈 자체는 본 발명처럼 차아염소산나트륨의 살균소독수를 제조하는 공정이나 이 전해모듈에서의 흐름은 종래의 기술과 동일한 연속식 흐름에 의한 살균소독수의 제조로 본 발명과는 기술적으로 상이하다.

상기한 바와 같이 종래의 일반적인 전해방식에서는 수도수, 지하수 또는 해수 등의 피처리수의 유입에 있어서 스케일 유발물질을 제거하기 위해 연수기 등을 통한 연수과정을 거친 처리수를 사용하여 희석된 염화나트륨 용액을 제조하고 이를 이용하여 전기분해를 통한 차아염소산나트륨을 생산하게 된다.

하지만 상기한 종래 기술은 수도수, 지하수 또는 해수에 포함된 다량의 스케일 유발물질에 의해 음극 표면에 스케일이 다량 부착됨으로 염산을 이용해 잦은 세척을 수행하여야 한다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 전기분해방식을 이용한 차아염소산나트륨 생산에 있어서 가장 큰 문제점으로 대두되는 음극의 스케일 발생을 저감할 수 있는 수처리용 전해방법을 제공하는 데 있다.

구체적인 본 발명의 목적은 무격막 전해모듈을 이용한 희석 염수나 해수의 전해에 의한 수처리용 차아염소산나트륨 살균소독수의 제조에 있어, 순환식 유로형성을 통한 유속증가로 음극의 스케일 발생을 저감할 수 있는 수처리용 전해방법을 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 수도수나 지하수 등의 용수가 흐르는 미처리수 라인 중 일부를 분지후 전해모듈을 통해 살균소독수를 제조후 이를 다시 살균소독수배출라인을 통해 미처리수 라인에 공급하여 살균소독하는 수처리용 전해방법에 있어서,

삭제

(A) 희석염수제조장치를 이용 연수 공급없이 분지된 용수를 직접 공급받아 희석된 염화나트륨 용액을 제조하는 단계와;

(B) 2.5~3%로 희석된 염화나트륨 용액 또는 2.5~3%로 희석된 염화나트륨 용액과 혼합된 살균소독수를 0.1m/sec ~ 1m/sec의 유속으로 전해모듈에 공급하는 단계와;

(C) 순환펌프로부터 공급받은 0.1m/sec ~ 1m/sec의 유속을 가진 희석된 염화나트륨 용액 또는 희석된 염화나트륨 용액과 혼합된 살균소독수를 공급받은 전해모듈이 스케일 발생없이 차아염소산나트륨을 포함한 살균소독수를 제조하는 단계와;

(D) 전해모듈에서 생산된 살균소독수를 저장한 살균소독수저장조가 미처리수 라인에 살균소독수를 공급하는 단계;를 포함하여 구성하되,

상기 살균소독수를 제조하는 단계는 살균소독수 저장조에 저장된 살균소독수가 소모되어 상한레벨 이하로 살균소독수가 떨어지면 전해모듈이 희석된 염화나트륨 용액을 순환펌프로 공급받아 살균소독수를 제조 후 살균소독수저장조로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 수처리용 전해방법을 제공함으로써 달성된다.

또한 본 발명은 다른 실시형태로 수도수나 지하수 등의 용수가 흐르는 미처리수 라인 중 일부를 분지후 전해모듈을 통해 살균소독수를 제조후 이를 다시 살균소독수배출라인을 통해 미처리수 라인에 공급하여 살균소독하는 수처리용 전해방법에 있어서,
(A) 희석염수제조장치를 이용 연수 공급없이 분지된 용수를 직접 공급받아 희석된 염화나트륨 용액을 제조하는 단계와;
(B) 2.5~3%로 희석된 염화나트륨 용액 또는 2.5~3%로 희석된 염화나트륨 용액과 혼합된 살균소독수를 0.1m/sec ~ 1m/sec의 유속으로 전해모듈에 공급하는 단계와;
(C) 순환펌프로부터 공급받은 0.1m/sec ~ 1m/sec의 유속을 가진 희석된 염화나트륨 용액 또는 희석된 염화나트륨 용액과 혼합된 살균소독수를 공급받은 전해모듈이 스케일 발생없이 차아염소산나트륨을 포함한 살균소독수를 제조하는 단계와;
(D) 전해모듈에서 생산된 살균소독수를 저장한 살균소독수저장조가 미처리수 라인에 살균소독수를 공급하는 단계;를 포함하여 구성하되,
상기 살균소독수를 제조하는 단계는 전해모듈에서 생산된 살균소독수 중 일부는 희석수제조장치를 지난 유입수 분지라인 및 살균소독수저장조와 사이에 연결된 순환분지라인의 살균소독수저장조 쪽 일측에 설치된 소독수분지공급용 펌프를 통해 살균소독수 저장조로 공급하고, 나머지 대부분의 살균소독수는 순환분지라인의 타측에 설치된 밸브를 통해 유입수분지라인쪽으로 재 순환하여 다시 전해모듈로 유입하는 단계를 포함하는 수처리용 전해방법을 제공함으로써 달성된다.

또한 본 발명은 다른 실시형태로 수도수나 지하수 등의 용수가 흐르는 미처리수 라인 중 일부를 분지후 전해모듈을 통해 살균소독수를 제조후 이를 다시 살균소독수배출라인을 통해 미처리수 라인에 공급하여 살균소독하는 수처리용 전해방법에 있어서,
(A) 희석염수제조장치를 이용 연수 공급없이 분지된 용수를 직접 공급받아 희석된 염화나트륨 용액을 제조하는 단계와;
(B) 2.5~3%로 희석된 염화나트륨 용액 또는 2.5~3%로 희석된 염화나트륨 용액과 혼합된 살균소독수를 0.1m/sec ~ 1m/sec의 유속으로 전해모듈에 공급하는 단계와;
(C) 순환펌프로부터 공급받은 0.1m/sec ~ 1m/sec의 유속을 가진 희석된 염화나트륨 용액 또는 희석된 염화나트륨 용액과 혼합된 살균소독수를 공급받은 전해모듈이 스케일 발생없이 차아염소산나트륨을 포함한 살균소독수를 제조하는 단계와;
(D) 전해모듈에서 생산된 살균소독수를 저장한 살균소독수저장조가 미처리수 라인에 살균소독수를 공급하는 단계;를 포함하여 구성하되,

상기 살균소독수를 제조하는 단계는 전해모듈에서 생산된 살균소독수를 살균소독수저장조로 공급되어 저장시키고, 유입되는 살균소독수가 일정 수위에 도달하게 되면 살균소독수 저장조에서 순환펌프로로 연결도록 구성된 순환분지라인 상에 설치되된 밸브가 개방되어 유입되는 희석된 염화나트륨 용액과 합쳐져 전해모듈로 순환하는 단계를 포함하는 수처리용 전해방법을 제공함으로써 달성된다.

상기 희석된 염화나트륨 용액을 제조하는 단계는 수도수나 지하수 등의 용수가 저장되는 2개의 유입수 저장조를 구비하여 하나의 유입수 저장조에 담긴 물은 제 1 펌프에 의해 포화소금이 충전된 포화소금저장조를 통과하게 하고, 또 다른 유입수 저장조에 담긴 물은 제 2 펌프에 직접 공급받아 합류 지점에서의 농도가 희석된 염화나트륨 용액을 제조하는 단계인 것을 특징으로 한다.
상기 희석된 염화나트륨 용액을 제조하는 단계는 염화나트륨이 저장된 용기에 수도수나 지하수 등의 용수를 공급하여 2.5~3% 염화나트륨 용액으로 농도가 희석된 염화나트륨 용액을 제조하는 단계인 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명은 전기분해방식을 이용한 차아염소산나트륨 살균소독수의 제조시 연수과정을 생략함으로 장치의 구성이 간단해 지고, 제작 원가의 절감을 이룰 수 있다는 장점을 가진다. 즉, 별도의 연수과정을 거치지 않은 피처리수를 가지고 직접 희석된 염화나트륨 용액을 제조하고 이를 전해분해 함에 있어서 스케일발생 문제를 해결하기 위해 저장조 내에 생성되는 살균소독수를 순환하는 방식으로 운전하여 전해모듈 내에서 유속을 증가시킴으로 연수기 사용 시와 동등수준의 스케일 방지효과를 이룰 수 있다는 장점과,

또한 본 발명은 종래의 기술에서 연수과정을 생략함으로 장치의 구성이 간단해 지고, 제작 원가의 절감을 이룰 수 있을 뿐만 아니라 연수기 사용 시 필요한 재생공정의 생략과 해수전해의 전극세척 주기를 늘림으로 약액사용절감, 공정의 간소화, 운영비 절감, 조작의 편이성, 장치의 내구성 증가 등의 효과를 이룰 수 있다는 장점과,

또한 본 발명은 특히 5kg-Cl₂/day 이하의 차아염소산나트륨을 생산할 수 있 는 중소형 전해시스템에 적용이 바람직한데, 이는 장치가 소형화 될수록 전해모듈이 소형화되고 전해모듈로 공급되는 희석된 염화나트륨 용액의 유량이 매우 낮게 형성되어 전기가 통전됨으로 인해 전해모듈의 온도상승이 크고, 이로 인한 차아염소산나트륨의 발생량이 낮아져 전류효율이 떨어지는 현상이 발생되며, 높은 온도로 인한 부산물발생이 우려되는데 반해 본 발명은 이러한 전해모듈로 공급되는 처리수를 저장조에 저장된 일부의 살균소독수와 희석된 염화나트륨 용액을 빠른 유속(바람직하게는 전해모듈 내에서 0.1m/sec ~ 1m/sec의 유속)으로 순환시켜서 설정치 농도로 생성함으로 차아염소산나트륨을 전후단의 온도상승을 10 ℃ 이내에서 생성시킬 수 있어 전류효율을 올리고 부산물 발생을 최대한 억제시킬 수 있다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명이다.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 한실시예에 따른 공정 장치구성을 보인 개념도이고, 도 2는 도 1의 구체적인 상세 장치 구성도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 구성은 수도수나 지하수 등이 흐르는 미처리수 라인(21) 중 일부를 분지후 소독수를 제조후 다시 미처리수 라인(21)에 공급하여 처리수가 사용처에 공급되도록 한 구성을 가진다. 이를 위해 미처리수 라인(21) 일지점에서 분지된 유입수 분지라인(22)을 통해 수도수나 지하수를 공급받는다.

공급받은 수도수나 지하수는 초기에 별도의 연수장치 없이 수도수나 지하수 등의 용수를 2.5~3%로 희석된 염화나트륨 용액으로 제조하는 희석염수제조장치(1)를 거쳐 이 용액이 살균소독수 저장조(2)로 유입된다.

상기 희석염수제조장치(1)는 도 2에 도시된 바와 같이 수도수나 지하수 등의 용수가 저장되는 2개의 유입수 저장조(101, 102)를 구비하여 하나의 유입수 저장조(101)에 담긴 물은 제 1 펌프(104)에 의해 포화소금이 충전된 포화소금저장조(103)를 통과하고, 또 다른 유입수 저장조(102)에 담긴 물은 제 2 펌프(105)에 직접 공급받아 합류 지점에서의 농도가 2.5~3%로 희석된 염화나트륨 용액을 제조하도록 장치된다.

만약 유입 용수를 해수로 사용함에 있어서는 별도의 희석된 염화나트륨 제조 장치를 생략할 수도 있다.

또한 상기 희석염수제조장치(1)는 다른 실시예로 염화나트륨이 저장된 용기(도시없음)에 수도수나 지하수 등의 용수를 공급하여 2.5~3% 염화나트륨 용액으로 농도가 희석된 염화나트륨 용액을 만들어 저장한 장치로 구성할 수도 있다. 이와 같은 수단은 소량이 사용되는 곳에서 유용한 방식이다.

상기와 같이 제조된 희석된 염화나트륨 용액이 살균소독수 저장조(2)로 유입되어 일정한 수위에 도달되면 살균소독수 저장조(2)와 전해모듈(4) 간을 순환시키는 순환분지라인(24) 상에 설치된 순환펌프(3)가 가동되고 살균소독수 저장조(2)에 저장된 희석된 염화나트륨 용액이 전해모듈(4)로 순환하게 된다. 이때 전해모듈(4)로 직류전원이 공급되어 염화나트륨 용액이 전기분해를 통해 차아염소산나트륨으로 전환되게 된다.

이때 살균소독수 저장조(2)에서 전해모듈(4)로 순환되는 전해액은 살균소독수 저장조(2)로 유입되는 유량보다 빠른 유속으로 순환되도록 한다. 종래의 전해 장치들에서는 구체적인 유속에 관한 언급이 없지만 보통 전해모듈의 전극간 사이의 유속이 0.5cm/sec 이하로 공급하였다. 하지만 본원발명에서는 전해모듈의 전극간 사이에 흐르는 유속이 0.1m/sec ~ 1m/sec가 되도록 공급되어 순환되도록 구성하였다 이와 같이 수치의 유속으로 공급하는 이유는 0.1m/sec 보다 작으면 전극간에 스케일이 발생하고, 1m/sec보다 크면 전극반응에 의한 전류효율이 떨어져 차아염소산나트륨의 발생량이 적어지기 때문이다. 따라서 본 발명에서 한정한 수치 구간 범위의 유속을 만족할 때 본 발명에서 목적한 바 대로 연수기 없이도 전극간에 스케일이 발생하지 않게 된다.

상기한 본 발명 전해장치의 순환 흐름은 살균소독수 저장조(2)의 수위가 일정한 상한 레벨에 도달되어 살균소독수 저장조(2)로 유입되는 희석된 염화나트륨 용액이 더 이상 유입이 되지 않을 때까지 지속되어 살균소독수 저장조에 차아염소 산나트륨 살균소독수를 일정 상한 레벨까지 생성하게 된다.

이때 생성되는 차아염소산나트륨 살균소독수는 제조된 염수를 사용한 경우에는 7,000~8,500ppm의 차아염소산나트륨을, 해수의 경우 1,000~2,500ppm의 차아염소산나트륨을 생산하는 것이 바람직하나 본 발명에서는 그 농도에 대하여서는 제어하고자 하는 농도의 범위에서 제어되도록 구성하며 일정한 농도범위을 한정하지는 않는다.

이후 차아염소산나트륨이 저장된 살균소독수 저장조(2)에 살균 소독수를 필요에 따라 살균소독수배출라인(23) 상에 설치된 공급펌프(6)를 통해 살균소독수저장조(2)에 저장된 소독수를 미처리수라인(21)을 흐르는 원수와 희석하여 사용이 이루어져서 살균소독수 저장조의 상한레벨 이하로 살균소독수가 소모되게 되면, 소모되어진 살균소독수의 양만큼 2.5~3%의 희석된 염화나트륨 용액이 살균소독수 저장조(2)로 일정한 유량으로 유입되게 된다. 이때 순환펌프(3)가 재가동되고 전해모듈(4)에 직류전원이 공급되어 살균소독수 저장조(2)에 묽어진 차아염소산나트륨을 설정된 농도로 재생산하게 되며 이러한 순환방식의 전해는 소모된 살균소독수의 양만큼 희석된 염화나트륨 용액이 유입되어 살균소독수 저장조의 상한레벨에 도달될 때까지 지속된다. 이때의 유입되는 염화나트륨의 용액의 유량과 전해모듈로 순환되는 순환수의 유량은 상기한 초기 살균소독수 저장조에 살균소독수를 생성하는 방법과 동일하다.

또한 상기한 살균소독수의 생성방법에 있어서 또 다른 발명의 실시예에 있어서는 살균소독수 저장조로 유입되는 희석된 염화나트륨 용액의 투입 및 전해조로 순환되는 순환수의 흐름을 운전 중에 각각 일정시간의 휴지 시간을 두어 간헐적으로 운전하는 방식을 설정함으로 장비의 부화를 줄이고, 살균소독수 저장조에 차아염소산나트륨을 설정된 농도범위에서 유지하는 방법으로 운전할 수도 있다.

또한 미설명되었으나 살균소독수 저장조(2)의 상부에는 수소분리를 위한 배가관이 설치되어 수소발생에 의한 폭발을 방지하도록 구성함은 당연하다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공정 장치구성을 보인 개념도로, 도 1과 같이 수도수나 지하수 등이 흐르는 미처리수 라인(21) 중 일부를 분지후 소독수를 제조후 다시 미처리수 라인(21)에 공급하여 처리수가 사용처에 공급되도록 한 구성을 가진다. 이를 위해 미처리수 라인(21) 일지점에서 유입수 분지라인(22)을 통해 수도수나 지하수를 공급받는다.

구체적으로 설명하자면, 유입수 분지라인(22)을 통해 초기에 연수과정 없는 피처리수를 희석 염수제조장치(1)에 의해 2.5~3%로 희석된 염화나트륨 용액이 제조되고, 이 희석된 염화나트륨 용액은 순환펌프(3)에 의해 전해모듈(4) 내에서 0.1m/sec ~ 1m/sec의 유속으로 순환시켜 전해반응을 수행하여 염화나트륨 용액에서 살균소독제인 차아염소산나트륨을 생성하게 된다.

이후 전해모듈(4)을 거쳐 생성된 차아염소산나트륨을 포함한 살균소독수 중 일부는 전해모듈(4)과 희석수제조장치(1)를 지난 유입수 분지라인(22) 및 살균소독수저장조(2) 사이에 연결된 순환분지라인(24)의 살균소독수저장조(2)쪽 일측에 설치된 소독수분지공급용 펌프(7)을 통해 살균소독수 저장조(2)로 공급되어 저장하고, 나머지 대부분의 살균소독수는 일방향으로 흐르는 밸브(5)를 통해 유입수분지라인(22)쪽으로 재 순환하여 다시 전해모듈(4)로 유입하게 된다. 이때 순환하는 살균소독수에 추가로 2.5~3%로 희석된 염화나트륨 용액이 보충되게 된다. 보충되는 양은 전술한 바와 같이 살균소독수 저장조로 유입되어 없어진 양 만큼 보충되어 합쳐져 전해모듈(4)로 재순환한다.

이러한 흐름은 상기한 도 1에서와 같이 살균소독수가 살균소독수 저장조의 상한레벨에 도달할 때 까지 지속되고, 살균소독수 저장조(2)에서 필요에 따라 살균소독수가 사용되게 되면 상기한 방법에 의해 살균소독수가 재생산되어 살균소독수 저장조(2)의 상한레벨까지 지속적으로 생성하여 저장되게 된다.

즉, 차아염소산나트륨이 저장된 살균소독수 저장조(2)에 살균 소독수를 필요에 따라 살균소독수배출라인(23) 상에 설치된 공급펌프(6)를 통해 살균소독수저장조(2)에 저장된 소독수를 미처리수라인(21)을 흐르는 원수와 희석하여 사용이 이루어지도록 구성한다.

만약 피처리수로 해수를 사용할 때에는 희석 염수제조 장치를 생략하고 희석된 염화나트륨 용액을 대신하여 해수가 전술한 방법에 의해 전해반응을 수행한다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공정 장치구성을 보인 개념도로, 도 1과 같이 수도수나 지하수 등이 흐르는 미처리수 라인(21) 중 일부를 분지후 소독수를 제조후 다시 미처리수 라인(21)에 공급하여 처리수가 사용처에 공급되도록 한 구성을 가진다. 이를 위해 미처리수 라인(21) 일지점에서 유입수 분지라인(22)을 통해 수도수나 지하수를 공급받는다.

구체적으로, 초기에 연수과정 없는 피처리수를 희석염수제조장치(1)에 의해 2.5~3%로 희석된 염화나트륨 용액이 제조되고 이 희석된 염화나트륨 용액은 순환펌프(3)를 통해 전해모듈(4)를 거쳐 살균소독수로 제조된후 살균소독수 저장조(2)로 유입된다.

유입되는 살균소독수가 일정 수위에 도달하게 되면 살균소독수 저장조(2)에서 순환펌프로(3)로 연결도록 구성된 순환분지라인(24) 상에 설치되어 일방향으로 유체가 흐르도록 구성한 밸브(5)가 개방되어 유입되는 희석된 염화나트륨 용액과 합쳐져 전해모듈(4)로 순환하며 전해반응을 통해 차아염소산나트륨을 포함한 살균소독수를 재순환하면서 생산하게 된다. 이때 전술 한바와 마찬가지로 전해모듈(4) 내에서 0.1m/sec ~ 1m/sec의 유속으로 공급되어 전해반응을 수행한다.

이러한 전해반응으로 생성된 살균소독수가 살균소독수저장조(2)에 상한레벨까지 도달하게 될 때까지 지속적으로 운전된다.

또한 살균소독수저장조(2)에서 필요에 따라 살균소독수가 사용되게 되면 살균소독수 저장조(2)의 상한레벨이 떨어지게 되고 이때 희석된 염화나트륨 수용액이 유입되고 살균소독수저장조(2)에서 전해모듈(4)로 통하는 밸브(5)가 개방되며 순환펌프(3)가 가동되면서 전해모듈(4)로 묽어진 차아염소산나트륨이 순환되게 되고 이때 전해모듈(4)로 직류전원이 공급됨으로 차아염소산나트륨 살균소독수가 설정된 농도로 재생산되게 된다.

마찬가지로 차아염소산나트륨이 저장된 살균소독수 저장조(2)에 살균 소독수를 필요에 따라 살균소독수배출라인(23) 상에 설치된 공급펌프(6)를 통해 살균소독수저장조(2)에 저장된 소독수를 미처리수라인(21)을 흐르는 원수와 희석하여 사용이 이루어지도록 구성한다.

이러한 방법은 상기한 도 3의 발명의 구성과 동일하게 간헐적 운전방식을 제공한다.

또한 피처리수로 해수를 사용할 때에는 희석 염수제조 장치를 생략하고 희석된 염화나트륨 용액을 대신하여 해수가 전술한 방법에 의해 전해반응을 수행한다.

상기한 2.5~3%로 희석된 염화나트륨 용액의 제조 방법에 대한 희석 염수제조 장치는 소금에 의해 생성된 포화소금물과 용수를 일정한 비율로 혼합하여 제조되는 희석 염화나트륨 제조 방법과 일정량의 살균소독수 저장조에 2.5~3%의 희석된 염화나트륨 용액을 미리 제조하여 투입하는 방법을 모두 포함한다.

상기 도 1 내지 4에서 미도시되었으나 각 펌프 및 회전량 및 밸브의 개폐등은 이들과 연결되어 제어하는 컨트롤러에 의해 제어되도록 구성한다.

또한 미설명되었으나 살균소독수 저장조(2)의 상부에는 수소분리를 위한 배기관이 상부쪽에 설치되어 수소발생에 의한 폭발을 방지하도록 구성함은 당연하다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명의 한실시예에 따른 공정 장치구성을 보인 개념도이고,

도 2는 도 1의 구체적인 상세 장치 구성도이고,

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공정 장치구성을 보인 개념도이고,

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공정 장치구성을 보인 개념도이고,

도 5는 종래의 일반적인 수처리용 전해장치를 보인 개념도이고,

도 6은 도 5의 구체적인 상세 장치 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 희석염수제조장치 (2) : 살균소독수 저장조

(3) : 순환펌프 (4) : 전해모듈

(5) : 밸브 (6) : 공급펌프

(7) : 소독수분지공급용 펌프 (21) : 미처리수 라인

(22) : 유입수분지라인 (23) : 살균소독수 배출라인

(24) : 순환분지라인 (101, 102) : 유입수 저장조

(103) : 포화소금저장조 (104) : 제 1 펌프

(105) : 제 2 펌프

Claims

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수도수나 지하수 등의 용수가 흐르는 미처리수 라인 중 일부를 분지후 전해모듈을 통해 살균소독수를 제조후 이를 다시 살균소독수배출라인을 통해 미처리수 라인에 공급하여 살균소독하는 수처리용 전해방법에 있어서,

(A) 희석염수제조장치를 이용 연수 공급없이 분지된 용수를 직접 공급받아 희석된 염화나트륨 용액을 제조하는 단계와;

(B) 2.5~3%로 희석된 염화나트륨 용액 또는 2.5~3%로 희석된 염화나트륨 용액과 혼합된 살균소독수를 0.1m/sec ~ 1m/sec의 유속으로 전해모듈에 공급하는 단계와;

(C) 순환펌프로부터 공급받은 0.1m/sec ~ 1m/sec의 유속을 가진 희석된 염화나트륨 용액 또는 희석된 염화나트륨 용액과 혼합된 살균소독수를 공급받은 전해모듈이 스케일 발생없이 차아염소산나트륨을 포함한 살균소독수를 제조하는 단계와;

(D) 전해모듈에서 생산된 살균소독수를 저장한 살균소독수저장조가 미처리수 라인에 살균소독수를 공급하는 단계;를 포함하여 구성하되,

상기 살균소독수를 제조하는 단계는 살균소독수 저장조에 저장된 살균소독수가 소모되어 상한레벨 이하로 살균소독수가 떨어지면 전해모듈이 희석된 염화나트륨 용액을 순환펌프로 공급받아 살균소독수를 제조 후 살균소독수저장조로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리용 전해방법.
수도수나 지하수 등의 용수가 흐르는 미처리수 라인 중 일부를 분지후 전해모듈을 통해 살균소독수를 제조후 이를 다시 살균소독수배출라인을 통해 미처리수 라인에 공급하여 살균소독하는 수처리용 전해방법에 있어서,

(A) 희석염수제조장치를 이용 연수 공급없이 분지된 용수를 직접 공급받아 희석된 염화나트륨 용액을 제조하는 단계와;

(B) 2.5~3%로 희석된 염화나트륨 용액 또는 2.5~3%로 희석된 염화나트륨 용액과 혼합된 살균소독수를 0.1m/sec ~ 1m/sec의 유속으로 전해모듈에 공급하는 단계와;

(C) 순환펌프로부터 공급받은 0.1m/sec ~ 1m/sec의 유속을 가진 희석된 염화나트륨 용액 또는 희석된 염화나트륨 용액과 혼합된 살균소독수를 공급받은 전해모듈이 스케일 발생없이 차아염소산나트륨을 포함한 살균소독수를 제조하는 단계와;

(D) 전해모듈에서 생산된 살균소독수를 저장한 살균소독수저장조가 미처리수 라인에 살균소독수를 공급하는 단계;를 포함하여 구성하되,

상기 살균소독수를 제조하는 단계는 전해모듈에서 생산된 살균소독수 중 일부는 희석수제조장치를 지난 유입수 분지라인 및 살균소독수저장조와 사이에 연결된 순환분지라인의 살균소독수저장조 쪽 일측에 설치된 소독수분지공급용 펌프를 통해 살균소독수 저장조로 공급하고, 나머지 대부분의 살균소독수는 순환분지라인의 타측에 설치된 밸브를 통해 유입수분지라인쪽으로 재 순환하여 다시 전해모듈로 유입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리용 전해방법.
수도수나 지하수 등의 용수가 흐르는 미처리수 라인 중 일부를 분지후 전해모듈을 통해 살균소독수를 제조후 이를 다시 살균소독수배출라인을 통해 미처리수 라인에 공급하여 살균소독하는 수처리용 전해방법에 있어서,

(A) 희석염수제조장치를 이용 연수 공급없이 분지된 용수를 직접 공급받아 희석된 염화나트륨 용액을 제조하는 단계와;

(B) 2.5~3%로 희석된 염화나트륨 용액 또는 2.5~3%로 희석된 염화나트륨 용액과 혼합된 살균소독수를 0.1m/sec ~ 1m/sec의 유속으로 전해모듈에 공급하는 단계와;

(C) 순환펌프로부터 공급받은 0.1m/sec ~ 1m/sec의 유속을 가진 희석된 염화나트륨 용액 또는 희석된 염화나트륨 용액과 혼합된 살균소독수를 공급받은 전해모듈이 스케일 발생없이 차아염소산나트륨을 포함한 살균소독수를 제조하는 단계와;

(D) 전해모듈에서 생산된 살균소독수를 저장한 살균소독수저장조가 미처리수 라인에 살균소독수를 공급하는 단계;를 포함하여 구성하되,

상기 살균소독수를 제조하는 단계는 전해모듈에서 생산된 살균소독수를 살균소독수저장조로 공급하여 저장시키고, 유입되는 살균소독수가 일정 수위에 도달하게 되면 살균소독수 저장조에서 순환펌프로 연결토록 구성된 순환분지라인 상에 설치된 밸브가 개방되어 유입되는 희석된 염화나트륨 용액과 합쳐져 전해모듈로 순환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리용 전해방법.
청구항 10 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,

상기 희석된 염화나트륨 용액을 제조하는 단계는 수도수나 지하수 등의 용수가 저장되는 2개의 유입수 저장조를 구비하여 하나의 유입수 저장조에 담긴 물은 제 1 펌프에 의해 포화소금이 충전된 포화소금저장조를 통과하게 하고, 또 다른 유입수 저장조에 담긴 물은 제 2 펌프에 직접 공급받아 합류 지점에서의 농도가 희석된 염화나트륨 용액을 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 수처리용 전해방법.
청구항 10 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,

상기 희석된 염화나트륨 용액을 제조하는 단계는 염화나트륨이 저장된 용기에 수도수나 지하수 등의 용수를 공급하여 2.5~3% 염화나트륨 용액으로 농도가 희석된 염화나트륨 용액을 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 수처리용 전해방법.
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