KR100991864B1 - 응집 및 여과 기술을 이용한 원전 증기발생기 화학세정처리 방법 및 그 시스템 - Google Patents

응집 및 여과 기술을 이용한 원전 증기발생기 화학세정처리 방법 및 그 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원전 증기발생기 화학세정폐액 처리 방법 및 그 처리 장치에 관한 것으로, 그 구성은 1) 처리대상 폐액 중 NH3 (g)를 제거하기 위한 암모니아 탈기 단계; 2) 암모니아가 제거된 폐액 내에 용존된 EDTA 및 중금속을 물과 분리하기 위한 응집·침전 단계; 3) 응집·침전 단계에서 형성된 플럭을 제거하기 위한 1차 여과 단계; 4) 한외여과 멤브레인 필터를 이용해 1차 여과액을 정제하는 2차 여과 단계와 정제수 중 유기물 및 이온성 물질들을 전처리하기 위한 활성탄 흡착단계; 및 5) 흡착단계에서 배출되는 2차 여과액을 역삼투 멤브레인 필터를 이용해 최종 정화하는 3차 여과 단계 및 처리수 배출 단계;를 포함하여 이루어진다.

Description

응집 및 여과 기술을 이용한 원전 증기발생기 화학세정처리 방법 및 그 시스템{Treatment method and its process of chemical cleaning waste solution generated from nuclear power plants using coagulation and filtration technologies}
본 발명은 응집 및 여과 기술을 이용한 원전 증기발생기 화학세정처리 방법 및 그 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원자력발전소의 증기발생기 화학세정 또는 제염시 발생되는 다량의 유기폐액을 응집·여과 기술을 이용해 물과 용존된 물질을 분리하고, 분리된 중금속 및 유기물을 열분해·산화 기술을 이용해 처리할 수 있는 응집 및 여과 기술을 이용한 원전 증기발생기 화학세정처리 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
원전 증기발생기 세관 화학세정시, 금속 이온의 킬레이트제로 사용되는 EDTA는 착화(Complexation)를 통한 여러 금속이온들의 이동성을 통제ㆍ조절할 수 있다는 장점을 지니고 있다. EDTA는 강력한 킬레이팅 화학물질로 금속 이온과 6개의 배위결합 위치를 갖고 있으며, 금속 이온과 1 : 1로 매우 안정한 킬레이트 화합물을 형성한다. 이러한 특징 때문에 EDTA는 원자력산업 분야에서 중요한 제염제로 사용되고 있다. 원자력발전소에서 화학세정 및 제염시 사용되는 EDTA 물질은 방사능을 띤 양이온 금속이온과 착화물을 유발시켜 방사성 핵종이 다른 음이온과 반응하려는 성질을 억제시키는 역할을 한다. 따라서, 방사성 금속이온과 착화물을 형성한 금속-EDTA 착화물은 사후 관리가 매우 중요하다.
상기 서술한 EDTA와 같은 킬레이트제 함유 폐액이 가지는 관리상의 문제점을 해결하기 위해 본 기술의 발명자는 2005년부터 2008년까지 플라즈마를 이용한 다양한 원전 증기발생기 화학세정폐액 처리 장치 및 그 방법에 대한 특허를 출원한바 있다. 그 중 증발·농축, 플라즈마 및 소각기술을 접목한 기술(특허출원번호 : 제10-2008-0009482)은 현재 국내에서 유일하게 상용화된 기술로써 2007년 고리 2발전소 증기발생기 화학세정폐액 처리 공사를 필두로 2010년 현재까지 수차례 국내 원전에서 발생된 증기발생기 화학세정폐액을 처리하고 있다.
상기 서술한 대한민국 특허 출원번호 제10-2008-0009482는 증발농축기를 이용해 저농도의 EDTA 물질을 함유하는 방사성 액체 폐기물 중 수분과 고형물을 분리하고, 이렇게 분리된 농축액을 플라즈마 장치와 소각 장치를 이용해 최종 처리하여 유기물을 완전하게 산화시킬 수 있는 휼륭한 기술이지만, 증발농기에서 발생된 응축수 중 암모니아 가스 처리설비 부재로 암모니아 가스를 환경 중으로 그대로 방출해야 하는 대기환경 오염 문제, 플라즈마 발생시 필요한 대용량의 전력사용에 따른 안전사고의 위험, 설비의 대형화에 따른 설치 공간의 한계 및 이에 따른 고가의 폐액처리 비용이라는 여러 단점들이 있다.
특히, 상기 서술한 기술의 경우 저농도의 EDTA를 함유하는 폐액 중 수분과 고형물을 분리하기 위해 증발농축 설비를 사용하는데 이러한 증발농축 설비는 유기물 농축률이 약 10 : 1 수준이어서 대용량의 폐액 처리를 위해 대형의 플라즈마 장치가 필요함에 따라 전략 사용량의 증대와 설비 대형화에 따른 원전 부지내 설치 공간의 한계점에 부딪히게 될 수 있다. 국내의 경우 원전 증기발생기 효율 개선을 위해 수행하는 화학세정 사업은 최근 주기적으로 수행되고 있으며, 그 사업 규모도 증기발생기 세관의 건전성에 따라 200~800ton에 이르는 대량의 액체 폐액이 발생될 수 있다. 이러한 중·저준위 방사성 유기폐액 처리는 폐액의 발생과 동시에 처리를 수행하지 않을 경우 대용량의 폐액 저장시설의 설치 및 이를 관리해야 하는 위험부담이 상존하기 때문에 폐액처리 기술용역의 수행은 화학세정 사업과 동시에 수행되어야 하는 시간적 제약 조건이 따른다. 이러한 측면에서 볼 때 대용량의 방사성 액체 폐기물을 보다 경제적이며, 친환경적인 방법으로 처리할 수 있는 처리기술 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 원자력발전소의 증기발생기 화학세정 또는 제염시 발생되는 다량의 유기폐액을 응집·여과 기술을 이용해 물과 용존된 물질을 분리하고, 분리된 중금속 및 유기물을 열분해·산화 기술을 이용해 처리할 수 있는 응집 및 여과 기술을 이용한 원전 증기발생기 화학세정처리 방법 및 그 장치를 제공함에 있다.
삭제
또한 본 발명의 다른 목적은 증기발생기 화학세정폐액 중에 용존되어 있는 다량의 암모니아가스를 안전하게 처리함으로써 기존 설비의 문제점을 보완한 방사성 액상폐기물 장치를 제공함에 있다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진다.
본 발명의 원전 증기발생기 화학세정폐액 처리 방법은, 1) 처리대상 폐액 중 NH3(g)를 제거하기 위한 암모니아 탈기 단계; 2) 암모니아가 제거된 폐액 내에 용존된 EDTA 및 중금속을 물과 분리하기 위한 응집·침전 단계; 3) 응집·침전 단계에서 형성된 플럭을 제거하기 위한 1차 여과 단계; 4) 한외여과 멤브레인 필터를 이용해 1차 여과액을 정제하는 2차 여과 단계와 정제수 중 유기물 및 이온성 물질들을 전처리하기 위한 활성탄 흡착단계; 및 5) 흡착단계에서 배출되는 2차 여과액을 역삼투 멤브레인 필터를 이용해 최종 정화하는 3차 여과 단계 및 처리수 배출 단계;를 포함하여 이루어진다.
또한 상기 원전 증기발생기 화학세정폐액 처리 방법은, 1차 여과 단계에서 발생된 EDTA와 중금속이 함유된 폐필터 포집단계; 폐필터를 고온에서 가스화시키기 위한 폐기물 열분해 단계; 열분해 장치에서 발생된 가스를 버너를 이용해 소각하는 배기체 소각 단계; 배기체 소각시 미처리된 CO 및 VOCs 가스를 산화처리하는 촉매산화 처리 단계; 촉매산화 반응로에서 배출되는 정화가스를 냉각시키는 배기체 냉각 단계; 및 배기체 냉각단계에서 생선된 응축수를 포집하여 최종 LRS로 배출하는 응축수 포집 배출단계;를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 상기 1)단계에서는 탈기 압력을 150 ~ 250 Torr와, 온도를 50 ~ 60℃로 가열되도록 하는 것이 바람직하다.
또한 상기 1)단계에서는 탈기 장치를 이용하여 폐액 중 암모니아 가스를 탈기하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 1)단계에서는 하부가 넓고, 상부가 좁아 표면적을 넓한 탈기조에 의해 이루어지게 하는 것이 바람직하다.
또한 상기 1)단계에서는 탈기에서 발생된 암모니아 가스를 배기체 소각장치에서 최종 정화처리하여 무해한 물질로 산화시켜 배기하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 2) 단계는 폐액 중 중금속과 EDTA을 침전시키기 위해 투입된 폐액대비 5~20v/v%의 H2O2와 100~200mg/L의 폴리머 응집제를 투입하는 것이 바람직하다.
또한 상기 폴리머 응집제는 아크릴아마이드(Acrylamide)계열의 폴리머를 투입하여 용액 중 존재하는 (+) 및 (-) 전하를 갖는 무·유기 형태의 용존 물질을 침전시키는 것이 바람직하다.
그리고 상기 3)단계는 종이필터를 이용해 상압 조건에서 침전물을 제거하는 것이 바람직하다.
또한 상기 종이필터는 포아크기(Pore size)가 10 ~ 50㎛로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 상기 3)단계에서 이용된 폐필터를 열분해 장치에 투입하여 600 ~ 700℃ 조건에서 가스화시켜 버너를 이용해 소각하고, 최종 가스를 Pt/Pd가 담지된 촉매를 이용해 처리하는 것이 바람직하다.
한편 본 발명의 원전 증기발생기 화학세정폐액 처리 방법을 이용한 처리 시스템으로 이루어진다.
본 발명에 따르면, 원자력발전소의 증기발생기 화학세정 또는 제염시 발생되는 다량의 유기폐액을 응집·여과 기술을 이용해 물과 용존된 물질을 분리하고, 분리된 중금속 및 유기물을 열분해·산화 기술을 이용해 처리할 수 있는 효과가 있다.
삭제
또한 본 발명에 따르면, 증기발생기 화학세정폐액 중에 용존되어 있는 다량의 암모니아가스를 안전하게 처리함으로써 기존 설비의 문제점을 보완할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 액체 폐기물 처리방법을 나타내는 플로우차트.
도 2는 본 발명에 따른 고체 폐기물 처리방법을 나타내는 플로우차트.
도 3은 본 발명에 따른 처리공정도를 나타내는 블록도.
도 4는 도 3에 도시된 암모니아 탈기 공정의 구조를 나타내는 블록도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 원수 저장조 20 : 탈기조
30 : 탈원수 저장조 40 : 응집, 침전 장치
50 : 폐액 여과장치 60 : 여액저장조
70 : 한외여과 멤브레인 필터 80 : 정제수 저장조
90 : 흡착탑 100 : 역삼투 멤브라인 필터
110 : 처리수 저장조 120 : 폐여과지 포집장치
130 : 열분해 장치 140 : 소각 장치
150 : 배기체 냉각장치 160 : 촉매산화반응로
170 : 배기체 냉각장치 180 : 응축수 저장조
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
도 1은 원전 증기발생기 화학세정시 발생되는 EDTA와 같은 킬레이트 물질을 함유하는 방사성 액상 폐기물을 처리하기 위한 본 발명의 구체 예에 따른 개략적인 시스템 블록 공정도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바에 의하면, 본 발명은 액상 폐기물을 처리하기 위한 공정과 고상 폐기물을 처리하기 위한 공정으로 나눠다.
상기 액상폐기물 처리 공정은, 1) 처리대상 폐액 중 NH3 (g)를 제거하기 위한 암모니아 탈기 단계(S1) ; 2) 암모니아가 제거된 폐액 내에 용존된 EDTA 및 중금속을 물과 분리하기 위한 응집·침전 단계(S2) ; 3) 응집·침전 단계에서 형성된 플럭을 제거하기 위한 1차 여과 단계(S3) ; 4) 한외여과 멤브레인 필터를 이용해 1차 여과액을 정제하는 2차 여과 단계(S4) 와 정제수 중 유기물 및 이온성 물질들을 활성탄을 이용해 1차 제거하기 위한 흡착단계(S5); 5) 흡착단계에서 배출되는 2차 여과액을 역삼투 멤브레인 필터를 이용해 최종 정화하는 3차 여과 단계(S6) 및 처리수 배출 단계(S7) 으로 이루어진다.
또한 고상 폐기물 처리공정은, 6) 1차 여과 단계에서 발생된 EDTA와 중금속이 함유된 폐여과지 포집단계(S8) 및 폐여과지를 고온에서 가스화 시키기 위한 폐기물 열분해 단계(S9); 7) 열분해 장치에서 발생된 가스를 버너를 이용해 소각하는 배기체 소각 단계(S10) 및 배기체 소각시 미처리된 CO 및 VOCs 가스를 산화처리하는 촉매산화 처리 단계(S11); 8) 촉매산화 반응로에서 배출되는 정화가스를 냉각시키는 배기체 냉각 단계(S12) 및 배기체 냉각단계에서 생선된 응축수를 포집하여 최종 LRS로 배출하는 응축수 포집 배출단계(S13)를 포함하여 이루어진다.
1) 폐액 중 암모니아 탈기 단계(S1)
일반적으로 국내 원전 증기발생기 화학세정은 첨가되는 EDTA 농도에 따라 고농도 화학세정과 저농도 화학세정 공법으로 나눌 수 있다. 다음 [표 1]은 최근 국내에서 수행한 저농도 화학세정폐액의 성상을 분석한 데이터이다.
샘플
분석항목		 세정폐액 원수
pH 9.29
수분 (%) 96.80
TS (%) 3.20
VS (%) 2.30
FS (%) 0.90
EDTA (%) 1.89
CODMn (mg/L) 19,000
NO2 - (mg/L) ND
NO3 - (mg/L) 92.71
SO4 2 - (mg/L) 25.63
Cl- (mg/L) ND
NH4 + (mg/L) 4,350.81
Fe (mg/L) 4,367.50
Cu (mg/L) 11.30
Co (mg/L) 1.35
Mn (mg/L) 66.95
Si (mg/L) 9.00
Gamma Ray(Co-60)
측정값 ±2σ (Bq/mL)		 8.16E-03±2.56E-03
원전 증기발생기 화학세정 폐액의 경우 암모늄태 이온(NH4 +) 농도가 약 4,350mg/L 매우 높아 최종 처리수의 수질에 악영향을 줄 수 있다.
본 발명에서는 폐액 중 암모늄태 이온을 암모니아 탈기장치(20)에서 암모니아 가스로 탈기시키고, 이때 배출되는 암모니아 가스는 암모니아 가스 배출라인(L5)을 통해 배기체 소각장치(140)에 유입시켜 소각처리 처리된다.
상기 소각 처리는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 초기 원수 저장조(10)에 저장된 폐액을 진공펌프(미도시)를 가동하여 진공조건에서 탈기조(21) 내부로 유입시킨다. 일정량의 폐액이 공급되면 탈기조(21) 내부를 150 ~ 250 Torr의 진공조건으로 유지하여 암모니아 가스를 진공 탈기시킨다. 암모니아 탈기 효율을 높이기 위해 히터(23)를 이용해 폐액의 온도를 50 ~ 60℃로 가열하는 것이 바람직하며, 탈기조(21)에 외부 공기가 유량 조절장치(24)를 통해 공급되며, 탈기조(21) 내부에 설치된 산기장치(22)를 이용해 공기가 미세하게 주입될 수 있게 하여 암모니아 탈기 효율을 높일 수 있도록 하고 있다. 최종 탈기 완료된 폐액은 도 4에 도시된 바와 같이 배출펌프(P1)를 이용해 탈원수 저장조(30)로 이송된다. 여기서 상기 탈기조는 하부가 넓고, 상부가 좁아 표면적을 넓게 형성되게 하는 것이 바람직하다.
2) 응집·침전 단계(S2)
상기 2) 단계에서는, 암모니아가 제거된 폐액은 응집·침전 장치(40)에 유입된다. 응집·침전장치(40)에 유입된 폐액의 5 ~ 20v/v%의 과산화수소 투입구(190)를 통해 과산화수소를 첨가하면 Fe- HEDTA(Hydroxyethylenediamine triacetate) 화합물과 Fe(OH)3 형태의 침전물이 형성되고, 여기에 응집제 투입수단(200)을 이용해 응집제를 추가하여 Fe-HEDTA, Fe(OH)3와 응집제가 결합하여 침전물을 형성하여 1차 여과 단계 측으로 이송시킨다. 즉, 침전물은 물과 쉽게 분리되는 특징이 있어 여과가 용이하게 된다.
여기서 상기 응집반응 장치에 투입된 폴리머 응집제는 아크릴아마이드(Acrylamide)계열의 폴리머가 효과적이다. 또한 투입된 폴리머는 용액 중 존재하는 (+) 및 (-) 전하를 갖는 무·유기 형태의 용존 물질을 제거할 수 있으며, 폴리머 투입량은 100 ~ 200 mg/L가 되도록 투입하는 것이 적당하다.
3) 1차 여과 단계(S3)
상기 응집·침전 단계(S2)에서 배출된 폐액은 폐액 여과장치(50)를 거치면서 물과 플럭을 분리할 수 있게 된다. 본 단계에서는 상기 S2 단계에서 형성된 플럭은 상압조건에서 종이필터를 이용해 여과하는 것이 효과적이며, 이때 사용되는 종이필터는 포아크기(Pore size) 10 ~ 50㎛인 것이 적합하다.
본 단계에서 여과된 여액은 여액 저장조(60)로 이송되며, 플럭을 포집한 종이필터는 폐여과지 포집장치(120)로 이송되어 고형물 처리 단계에서 최종 처리된다.
특히, 본 단계에서는 응집·침전된 플럭만을 여과하기 때문에 종이필터에 포집된 플럭의 함수율이 40w/v% 초과하지 않아, 이들을 열분해 하기 위한 장치를 기존장치의 1/10로 축소하여 제작할 수 있어 매우 경제적이며, 열분해시 소요되는 전기 사용량 또한 줄일 수 있다.
4) 2차 여과 단계(S4) 및 흡착 단계(S5)
상기 1차 여과 단계(S3)에서 발생된 여액에는 10 ~ 50㎛ 이하의 입자성 유기물을 포함한다. 상기 2차 여과 단계(S4)에서는 입자성 물질을 제거하기 위해 한외여과 멤브레인 필터(70)를 사용하는 것이 바람직하다. 한외여과 멤브레인 필터(70)를 통과한 여액은 정제수 저장조(80)로 이송되며, 한외여과 멤브레인 필터(70)를 통과하지 못한 여액은 정제수 순환 라인(L1)을 통해 탈기수 저장조(30)로 이송되어 응집·침전 장치(40)에서 재처리된다.
상기 정제수 저장조(80)에 저장된 정제수는 역삼투 멤브레인 필터(100)에 투입되기 전 활성탄이 장입된 흡착탑(90)과 순환루프를 형성하여 정화 과정을 거쳐 한외여과 멤브레인 필터(70)의 수명을 연장시킬 수 있으며, 흡착탑(90)의 장시간 운전에 따른 흡착제 성능 저하시 열분해 장치(130)를 이용해 활성탄에 흡착된 유기물을 산화시켜 활성탄의 재사용을 유도할 수 있다.
5) 3차 여과 단계(S6) 및 처리수 혼합 배출단계(S7)
상기 흡착탑(90)에서 정제된 정제수는 최종 정화처리를 위해 역삼투 멤브레인 필터(100)를 거친다. 역삼투 멤브레인 필터(100)을 통과한 최종 처리수는 처리수 저장조(110)에 포집되며, 미처리된 정제수는 처리수 순환라인(L3)을 통해 정제수 저장조(80)으로 이송되어 흡착탑(90)에서 유기물 및 기타 이온성 물질들이 재처리되게 한다.
본 단계에서 사용된 역삼투 멤브레인 필터(100)는 유기물을 100% 제거할 수 있는 특징이 있어 정제수 저장조(80)에 포집된 정제수를 모두 역삼투 멤브레인 필터(100)를 이용해 처리하여 발전소 LRS(Liquid Release System) 계통으로 배출할 경우 필터 소모량이 많아지는 단점이 있다. 본 발명에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 정제수 저장조(80)에 포집된 정제수의 일부를 역삼투 멤브레인 필터(90)를 거치지 않고 정제수 바이패스라인(L6)으로 배출하여, 처리수 저장조(110)에서 역삼투 멤브레인 필터(100)를 통과한 처리수와 혼합/배출하는 단계(S7)를 거쳐 발전소 LRS 계통으로 배출하게 하고 있다.
한편, 본 발명에 의하면, 고상 폐기물 처리공정은 다음과 같다.
6) 폐여과지 포집 단계(S8) 및 폐기물 열분해 단계(S9)
앞서 설명한 1차 여과 단계(S3)에서 발생된 종이필터는 폐여과지 포집장치(120)에 포집되며, 포집된 폐기물이 일정량을 초과할 경우 열분해 장치(130)에 투입되어 처리하게 된다.
상기 열분해 장치(130)의 운전 온도는 600 ~ 700℃가 적합하며, 이 온도 조건에서 모든 유기물은 가스화(Gasification)되어 배기체 소각장치(140)로 배출되며, 최종 잔유물은 바닥재로 배출하게 된다.
7) 배기체 소각 단계(S10) 및 촉매 산화처리 단계(S11)
상기 단계에서 발생된 고온의 가스는 배기체 소각장치(140)에서 1차 산화된다. 본 발명에 의하면, 열분해 장치(130)에서 배출되는 가스 중 수분이 차지하는 비율이 낮아 처리 대상 가스가 적게 발생되는 특징이 있어, 소형의 버너 장치를 이용한 소각 공정 설계가 가능하다.
상기 배기체 소각장치(140)는 운전 온도를 800 ~ 900℃ 수준으로 운전하여 모든 유기물의 산화를 유도할 수 있으며, 산화된 유기물은 배기체 냉각장치(150)를 통해 1차 냉각된다. 또한 상기 배기체 소각장치(140)에서 미처리된 CO 및 VOCs 물질이 존재할 경우를 대비해 Pt/Pd가 담지된 촉매가 장입된 촉매산화반응로(160)를 이용해 최종 처리하게 된다.
8) 배기체 냉각단계(S12) 및 응축수 포집/배출단계(S13)
상기 촉매산화 반응로에서 배출되는 정화가스는 배기체 냉각장치(170)를 이용해 40 ~ 50℃의 가스로 냉각되어 가스는 발전소 HVAC 계통으로 배출되며, 응축수는 응축수 저장조(180)로 유입되어 최종 LRS 계통으로 배출된다.
이와 같은 단계들로 이루어진 본 발명의 증기발생기 화학세정폐액 처리 방법을 이용한 상기 폐액처리 시스템을 제공한다.
삭제
본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

Claims (14)

1) 처리대상 폐액 중 NH3(g)를 제거하기 위한 암모니아 탈기 단계;
2) 암모니아가 제거된 폐액 내에 용존된 EDTA 및 중금속을 물과 분리하기 위한 응집·침전 단계;
3) 응집·침전 단계에서 형성된 플럭을 제거하기 위한 1차 여과 단계;
4) 한외여과 멤브레인 필터를 이용해 1차 여과액을 정제하는 2차 여과 단계와 정제수 중 유기물 및 이온성 물질들을 전처리하기 위한 활성탄 흡착단계; 및
5) 흡착단계에서 배출되는 2차 여과액을 역삼투 멤브레인 필터를 이용해 최종 정화하는 3차 여과 단계 및 처리수 배출 단계;를 포함하여 이루어지며,
1차 여과 단계에서 발생된 EDTA와 중금속이 함유된 폐필터 포집단계;
폐필터를 고온에서 가스화시키기 위한 폐기물 열분해 단계;
열분해 장치에서 발생된 가스를 버너를 이용해 소각하는 배기체 소각 단계;
배기체 소각시 미처리된 CO 및 VOCs 가스를 산화처리하는 촉매산화 처리 단계;
촉매산화 반응로에서 배출되는 정화가스를 냉각시키는 배기체 냉각 단계; 및
배기체 냉각단계에서 생선된 응축수를 포집하여 최종 LRS로 배출하는 응축수 포집 배출단계;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원전 증기발생기 화학세정폐액 처리 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 1)단계에서는 탈기 압력을 150 ~ 250 Torr와, 온도를 50 ~ 60℃로 가열되도록 하는 것을 특징으로 하는 원전 증기발생기 화학세정폐액 처리 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 1)단계에서는 탈기 장치를 이용하여 폐액 중 암모니아 가스를 탈기하는 것을 특징으로 하는 원전 증기발생기 화학세정폐액 처리 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 1)단계에서는 하부가 넓고, 상부가 좁아 표면적을 넓게한 탈기조에 의해 이루어지게 하는 것을 특징으로 하는 원전 증기발생기 화학세정폐액 처리 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 1)단계에서는 탈기에서 발생된 암모니아 가스를 배기체 소각장치에서 최종 정화처리하여 무해한 물질로 산화시켜 배기하는 것을 특징으로 하는 원전 증기발생기 화학세정폐액 처리 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 2) 단계는 폐액 중 중금속과 EDTA을 침전시키기 위해 투입된 폐액대비 5~20v/v%의 H2O2와 100~200mg/L의 폴리머 응집제를 투입하는 것을 특징으로 하는 원전 증기발생기 화학세정폐액 처리 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 폴리머 응집제는 아크릴아마이드(Acrylamide)계열의 폴리머를 투입하여 용액 중 존재하는 (+) 및 (-) 전하를 갖는 무·유기 형태의 용존 물질을 침전시키는 것을 특징으로 하는 원전 증기발생기 화학세정폐액 처리 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 3)단계는 종이필터를 이용해 상압 조건에서 침전물을 제거하는 것을 특징으로 하는 원전 증기발생기 화학세정폐액 처리 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 종이필터는 포아크기(Pore size)가 10 ~ 50㎛로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원전 증기발생기 화학세정폐액 처리 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 3)단계에서 이용된 폐필터를 열분해 장치에 투입하여 600 ~ 700℃ 조건에서 가스화시켜 버너를 이용해 소각하고, 최종 가스를 Pt/Pd가 담지된 촉매를 이용해 처리하는 원전 증기발생기 화학세정폐액 처리 방법.
원수 저장조;
폐액 중 암모늄태 이온을 암모니아 가스로 탈기하기 위한 탈기장치;
탈기 완료된 폐액을 배출펌프를 이용해 탈기장치로부터 이송받는 탈원수 저장조;
상기 탈원수 저장조로부터 유입시켜 폐액을 응집·침전시키는 응집·침전장치;
상기 응집·침전에서 배출된 폐액을 여과하는 여과장치;
상기 여과장치로부터 여과된 여액을 저장하는 여액 저장조;
상기 여액 저장조로부터 배출된 폐액을 한외여과 멤브레인 필터를 거쳐 정제된 후 저장하는 정제수 저장조; 및
상기 정제수 저장조에 저장된 여액을 흡착탐 및 역삼투 멤브레인 필터를 통과시켜 필터링하여 처리된 처리수를 저장하는 처리수 저장조;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원전 증기발생기 화학세정폐액 처리 시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 탈지 장치 측에는,
탈기시킨 암모니아 가스를 가스 배출라인을 통해 배출하여 소각하는 배기체 소각장치;
상기 배기체 소각장치에서 소각된 배기체를 1차 냉각하는 배기체 냉각장치;
상기 상기 배기체 소각장치에서 미처리된 CO 및 VOCs 물질을 Pt/Pd가 담지된 촉매를 이용해 처리하게 하는 촉매산화반응로;
상기 촉매산화반응로를 통과한 배기체를 2차 냉각하는 배기체 냉각장치; 및
상기 배기체 냉각장치를 통과한 냉각된 배기체는 발전소 HVAC 계통으로 배출하고, 응축된 응축수는 LRS 계통으로 배출하기 위해 저장하는 응축수 저장조;를 더 구비하게 하는 것을 특징으로 하는 원전 증기발생기 화학세정폐액 처리 시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 폐액 여과장치 측에는,
폐여과지 포집장치 및 열분해장치;가 구비되게 하는 것을 특징으로 하는 원전 증기발생기 화학세정폐액 처리 시스템.
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