KR101017006B1 - Disposal apparatus for reverse osmosis concentrating water and disposal method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A reverse osmosis concentrate treatment apparatus and a treatment method thereof are provided to process reverse osmosis concentrate generated from treating livestock waste water. CONSTITUTION: A reverse osmosis concentrate treatment apparatus comprises the following: a reverse osmosis concentrate storage(110) storing reverse osmosis concentrate generated from treating livestock waste water; a coagulation tank(120) inserting an inorganic coagulant into the reverse osmosis concentrate flowing in from the reverse osmosis concentrate tank, and removing organic materials by coagulating; and an electro-oxidation tank(130) electro-oxidizing the obtained pre-processed water to remove residual organic materials and ammonia nitrogen .

Description

역삼투 농축수 처리 장치 및 그 처리 방법{Disposal apparatus for reverse osmosis concentrating water and disposal method thereof}Disposal apparatus for reverse osmosis concentrating water and disposal method

본 발명은 역삼투 농축수 처리 장치 및 그 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a reverse osmosis concentrated water treatment apparatus and a treatment method thereof.

돈사 폐수 등의 축산 폐수 등을 적정하게 처리되지 못하고 자연수계에 배출될 경우, 높은 유기물과 총질소(T-N)에 의해 용존산소(DO) 고갈로 수계를 혐기화시키고, 그에 따라 수계는 자정 능력을 상실하고 점차 수질이 악화될 수 있으므로, 축산 폐수 등을 보다 안정적으로 처리할 수 있는 공법이 요구되고 있다.When livestock wastewater, such as pig wastewater, is not properly disposed of and is discharged to natural waters, high organic matter and total nitrogen (TN) are anaerobic the dissolved oxygen (DO) depletion system, and the watersheds have a self-cleaning capacity. Since the water quality may be gradually deteriorated, there is a demand for a method for more stable treatment of livestock wastewater and the like.

이러한 축산 폐수 등을 처리할 수 있는 공법으로 다양한 공법이 제시되고 있는데, 그 중 축산 폐수 등을 생물학적 처리 공정을 통해 1차 처리한 후 나노막 및 역삼투막을 장착한 역삼투막 여과 유닛을 축산 폐수 등이 경유하도록 하는 방법 등이 있다.Various methods are proposed as a method for treating such livestock wastewater. Among them, the livestock wastewater is first treated through a biological treatment process, and the reverse osmosis membrane filtration unit equipped with the nanomembrane and reverse osmosis membrane is passed through the livestock wastewater. There are ways to do this.

이러한 역삼투막 등을 이용한 공법은 역삼투막에 의해 축산 폐수 중에 존재하는 무기이온 등 대부분의 오염 물질을 여과하는 것으로서, 이러한 역삼투막 등을 이용한 공법에 의해 생성되는 농축수가 역삼투 농축수이다. 이러한 역삼투 농축수를 액체 비료로써 사용하기에 부적합한 면이 있고, 또한 초지 등 액비 살포 공간 부족으로 인해, 대부분 해양 투기로 최종처분하고 있는 실정이다.The method using such a reverse osmosis membrane is to filter most contaminants such as inorganic ions present in the livestock wastewater by the reverse osmosis membrane, and the concentrated water generated by the method using such a reverse osmosis membrane is reverse osmosis concentrated water. Such reverse osmosis concentrated water is not suitable for use as a liquid fertilizer, and due to lack of liquid fertilizer spraying space such as grassland, most of the situation is finally disposed of by ocean dumping.

그러나, 역삼투 농축수를 해양투기하면 심각한 환경오염이 유발될 수 있어서, 역삼투 농축수를 해양투기하는 것에 대해 규제가 강화되고 있고, 그에 따라 이러한 역삼투 농축수에 대한 처리 방안이 요구되고 있다.However, ocean dumping of reverse osmosis brine can cause serious environmental pollution. Therefore, regulations on ocean dumping of reverse osmosis brine are being strengthened, and thus, the treatment method for such reverse osmosis brine is required. .

한편, 이러한 역삼투 농축수를 처리하기 위하여, 역삼투 농축수를 바로 전기 산화조에 투입하여 전기 산화 공정을 수행하게 되면, 역삼투 농축수에 많이 포함되어 있는 생분해가 불가능한 유기물로 인해 그러한 직접적인 전기 산화 공정의 처리 효율이 크게 저하되므로, 이에 대한 개선이 요구되고 있다.On the other hand, in order to treat such reverse osmosis concentrated water, if the reverse osmosis concentrated water is directly put into the electro oxidizer to perform the electro-oxidation process, such direct electro-oxidation due to the non-biodegradable organic substances contained in the reverse osmosis concentrated water Since the treatment efficiency of the process is greatly reduced, improvement in this is required.

본 발명은 축산 폐수 등을 처리하면서 발생되는 역삼투 농축수를 처리할 수 있는 역삼투 농축수 처리 장치 및 그 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a reverse osmosis concentrated water treatment apparatus capable of treating reverse osmosis concentrated water generated while treating livestock wastewater and the like, and a treatment method thereof.

본 발명의 일 측면에 따른 역삼투 농축수 처리 장치는 역삼투 농축수에 무기 응집제를 투여하여, 상기 역삼투 농축수 중의 유기물을 응집시켜 제거하고 전처리수를 형성하는 응집조; 및 상기 응집조에서 형성된 상기 전처리수를 전기 산화시켜 후처리수를 형성하는 전기 산화조;를 포함하고,
상기 전처리수에 대한 후처리 공정인 상기 전기 산화조의 부하가 경감될 수 있도록, 상기 응집조에서 상기 역삼투 농축수에 상기 무기 응집제가 투입되어, 상기 응집조에서 응집 제거되지 못하고 잔류하는 유기물만이 상기 전기 산화조에서 제거되도록 하고,
상기 전기 산화조에서 별도의 무기 이온 부가가 요구되지 아니하도록, 상기 무기 응집제가 염화제이철(FeCl3)을 포함하여, 상기 응집조에서 형성되는 상기 전처리수의 염화물(Cl-) 농도가 상승되는 것을 특징으로 한다.Reverse osmosis concentrated water treatment apparatus according to an aspect of the present invention by administering an inorganic coagulant to the reverse osmosis concentrated water, agglomeration tank for agglomeration and removal of organic matter in the reverse osmosis concentrated water to form a pre-treated water; And an electrooxidation tank for electrooxidizing the pretreatment water formed in the coagulation bath to form a post treatment water.
The inorganic coagulant is introduced into the reverse osmosis concentrated water in the coagulation tank so that the load of the electro-oxidation tank, which is a post-treatment process for the pretreatment water, is reduced, so that only the organic matter remaining without coagulation removal in the coagulation tank is remaining. To be removed from the oxidizing bath,
The inorganic coagulant includes ferric chloride (FeCl 3 ) so that the concentration of chloride (Cl − ) in the pretreated water formed in the coagulation bath is increased so that no additional inorganic ions are required in the electro oxidizing bath. It features.

본 발명의 일 측면에 따른 역삼투 농축수 처리 방법은 역삼투 농축수를 응집조에 수용시키고, 상기 응집조에 수용된 상기 역삼투 농축수에 무기 응집제를 투여하여, 상기 역삼투 농축수 중의 유기물을 응집시켜 제거하고 전처리수를 형성하는 단계; 및 상기 응집조에서 형성된 상기 전처리수를 전기 산화조에 수용시키고, 상기 전기 산화조에 수용된 상기 전처리수를 전기 산화시켜 후처리수를 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 전처리수에 대한 후처리 공정인 상기 전기 산화조의 부하가 경감될 수 있도록, 상기 응집조에서 상기 역삼투 농축수에 상기 무기 응집제가 투입되어, 상기 응집조에서 응집 제거되지 못하고 잔류하는 유기물만이 상기 전기 산화조에서 제거되도록 하고,
상기 전기 산화조에서 별도의 무기 이온 부가가 요구되지 아니하도록, 상기 무기 응집제가 염화제이철(FeCl3)을 포함하여, 상기 응집조에서 형성되는 상기 전처리수의 염화물(Cl-) 농도가 상승되는 것을 특징으로 한다.Reverse osmosis concentrated water treatment method according to an aspect of the present invention by receiving the reverse osmosis concentrated water in the flocculation tank, by administering an inorganic flocculant to the reverse osmosis concentrated water contained in the flocculation tank, the organic matter in the reverse osmosis concentrated water Removing and forming pretreated water; And accommodating the pretreatment water formed in the coagulation tank in an electric oxidizing tank and electrooxidizing the pretreatment water contained in the electro oxidizing tank to form a post-treatment water.
The inorganic coagulant is introduced into the reverse osmosis concentrated water in the coagulation tank so that the load of the electro-oxidation tank, which is a post-treatment process for the pretreatment water, is reduced, so that only the organic matter remaining without coagulation removal in the coagulation tank is remaining. To be removed from the oxidizing bath,
The inorganic coagulant includes ferric chloride (FeCl 3 ) so that the concentration of chloride (Cl − ) in the pretreated water formed in the coagulation bath is increased so that no additional inorganic ions are required in the electro oxidizing bath. It features.

본 발명의 일 측면에 따른 역삼투 농축수 처리 장치 및 그 처리 방법에 의하면, 역삼투 농축수를 처리함에 있어서, 전기 산화조에서의 전기 산화 공정 전에, 응집조에서의 무기 응집제 투여에 의한 응집 공정이 이루어지고, 그에 따라 응집조에서 역삼투 농축수 중의 대부분의 유기물이 응집 제거됨으로써, 후처리 공정인 전기 산화조의 부하가 경감되면서, 역삼투 농축수가 원활히 처리될 수 있다. 즉, 응집 공정에서 대부분의 색소 유발 유기 물질 등을 제거하여, 잔류하는 난분해성 유기 부분만 전기 에너지에 의해 제거함으로써, 축산 폐수 등의 역삼투 농축액을 고도로 처리할 수가 있다. 특히, 응집조에 투여되는 무기 응집제로 염화제이철을 적용함에 따라, 전처리수의 염화물(Cl-) 농도가 높아지게 되어, 전기 산화조에 별도의 무기 이온을 더 부가하지 아니하더라도 전기 산화가 원활하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.According to the reverse osmosis concentrated water treatment apparatus according to an aspect of the present invention and a treatment method thereof, in treating the reverse osmosis concentrated water, a flocculation step by administering an inorganic flocculant in the flocculation tank before the electrooxidation step in the electrooxidation tank. This is achieved, whereby most of the organic matter in the reverse osmosis concentrated water in the coagulation tank is removed, thereby reducing the load of the electro-oxidation tank, which is a post-treatment process, the reverse osmosis concentrated water can be smoothly treated. That is, most of the dye-induced organic substances and the like are removed in the coagulation step, and only the remaining hardly decomposable organic portions are removed by electric energy, so that reverse osmosis concentrates such as livestock wastewater can be treated highly. In particular, by applying ferric chloride as an inorganic coagulant administered to the coagulation tank, the chloride (Cl − ) concentration of the pretreated water is increased, it is possible to facilitate the electro-oxidation even if additional inorganic ions are not added to the electro oxidization tank It works.

도 1은 본 실시예에 따른 역삼투 농축수 처리 장치의 구성을 보이는 도면.1 is a view showing the configuration of the reverse osmosis concentrated water treatment apparatus according to the present embodiment.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투 농축수 처리 장치 및 그 처리 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a reverse osmosis concentrated water treatment apparatus and a treatment method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 실시예에 따른 역삼투 농축수 처리 장치의 구성을 보이는 도면이다.1 is a view showing the configuration of the reverse osmosis concentrated water treatment apparatus according to the present embodiment.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 역삼투 농축수 처리 장치(100)는 응집조(120)와, 전기 산화조(130)를 포함한다. 상기 역삼투 농축수 처리 장치(100)는 역삼투 농축수조(110)와, 침전조(125)와, 탈수기(140)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the reverse osmosis concentrated water treatment apparatus 100 according to the present embodiment includes a coagulation tank 120 and an electrooxidation tank 130. The reverse osmosis concentrated water treatment apparatus 100 may further include a reverse osmosis concentrated water tank 110, a precipitation tank 125, and a dehydrator 140.

상기 역삼투 농축수조(110)는 축산 폐수 등이 처리되면서 형성되는 역삼투 농축수가 저장되는 것이다.The reverse osmosis concentrated water tank 110 is to store the reverse osmosis concentrated water formed while the livestock waste water is processed.

상기 축산 폐수 등이 처리되어 상기 역삼투 농축수가 형성되는 방식으로는 다양한 방식이 제시될 수 있는데, 본 실시예에서는 상기 역삼투 농축수가 생물반응기(membrane bio-reactor, MBR) 방식을 이용하여 상기 축산 폐수 등이 처리되면서 형성되는 것으로 제시될 수 있다.Various methods may be proposed as the livestock wastewater is treated to form the reverse osmosis concentrated water. In this embodiment, the reverse osmosis concentrated water may be used by using a bioreactor (MBR) method. Wastewater and the like may be presented as being formed during treatment.

상기 생물반응기 방식은 생물 반응조와, NF막 또는 RO막 등을 포함한 막분리 여과 유닛으로 구성되어, 상기 축산 폐수 등을 처리하는 방식이다. 이러한 방식에 의해 상기 축산 폐수 등이 처리되면서, 처리수와 역삼투 농축수가 발생되는데, 처리수는 자연 수계 등으로 방류되고, 역삼투 농축수는 상기 역삼투 농축수조(110)에 저장될 수 있다.The bioreactor system includes a bioreactor and a membrane separation filtration unit including an NF membrane or a RO membrane to treat the livestock wastewater and the like. In this manner, while the livestock wastewater is treated, the treated water and the reverse osmosis concentrated water are generated. .

상기 응집조(120)는 상기 역삼투 농축수조(110)에 저장된 상기 역삼투 농축수를 수용하여, 상기 수용된 역삼투 농축수에 무기 응집제를 투여하여, 상기 역삼투 농축수 중의 유기물을 응집시켜 제거하고 전처리수를 형성할 수 있는 것이다.The coagulation tank 120 accommodates the reverse osmosis concentrated water stored in the reverse osmosis concentrated water tank 110, administers an inorganic coagulant to the received reverse osmosis concentrated water, and aggregates and removes the organic matter in the reverse osmosis concentrated water. And pretreatment water can be formed.

상기 응집조(120)에 수용된 상기 역삼투 농축수에 상기 무기 응집제가 투여되면, 상기 역삼투 농축수 중의 유기물이 응집되어 상기 역삼투 농축수의 응집체가 형성된다.When the inorganic coagulant is administered to the reverse osmosis concentrated water contained in the coagulation tank 120, the organic matter in the reverse osmosis concentrated water is aggregated to form an aggregate of the reverse osmosis concentrated water.

상기 무기 응집제로는 다양한 물질이 적용될 수 있는데, 그 중 염화제이철(FeCl3)의 적용이 바람직하다.Various materials may be used as the inorganic flocculant, and among them, application of ferric chloride (FeCl 3 ) is preferable.

상기 염화제이철은 상기 응집조(120) 내에서 다음과 같이 이온화된다.The ferric chloride is ionized in the flocculation tank 120 as follows.

FeCl3 → Fe3 + + 3Cl- FeCl 3 → Fe 3 + + 3Cl -

상기 염화제이철의 이러한 이온화에 의해 상기 응집조(120) 내의 상기 역삼투 농축수 중에 많은 양의 Cl-이 포함되고, 그에 따라 상기 응집조(120)에서 형성되는 상기 전처리수의 총 용존 고형물질 값이 높아지게 된다. 따라서, 상기 응집조(120)에서의 전처리 후에 상기 전기 산화조(130)에서 전기 산화라는 후처리가 이루어질 때, 상기 전기 산화조(130) 내의 총 용존 고형물질 값이 높아서, 별도의 무기 이온을 더 부가하지 아니하더라도, 상기 전기 산화조(130)에서 전기 산화가 원활하게 이루어질 수 있다.This ionization of the ferric chloride contains a large amount of Cl − in the reverse osmosis concentrated water in the flocculation tank 120, and thus the total dissolved solids value of the pretreated water formed in the flocculation tank 120. Will be higher. Therefore, when the post-treatment called electro-oxidation is performed in the electro-oxidation tank 130 after the pre-treatment in the coagulation tank 120, the total dissolved solids value in the electro-oxidation tank 130 is high, so that separate inorganic ions are added. Although not added further, the electro oxidization tank 130 can be smoothly electro-oxidation.

상기 응집조(120)로 투여되는 상기 염화제이철은 상기 역삼투 농축수 1리터당 8000 내지 9000㎎ 범위 내에서 투여될 수 있고, 상기 염화제이철의 투여 시에, 상기 응집조(120) 내의 pH는 4 내지 5 범위 내에 있는 것이 바람직하다.The ferric chloride administered to the flocculation tank 120 may be administered within a range of 8000 to 9000 mg per liter of the reverse osmosis concentrated water, and when the ferric chloride is administered, the pH in the flocculation tank 120 is 4 It is preferably in the range of 5 to 5.

상기 응집조(120)에는 상기 무기 응집제와 함께, 고분자 응집제(polymer coagulant)가 더 투여될 수 있다. 그러면, 상기 무기 응집제에 의해 상기 역삼투 농축수 중의 상기 유기물이 응집되어 형성된 상기 유기물의 응집체가 상기 고분자 응집제에 의해 응집되어 후속 공정인 침전조(125) 내에서 침전되어 제거될 수 있다.The coagulation tank 120 may be further administered with a polymer coagulant together with the inorganic coagulant. Then, the organic aggregates formed by agglomeration of the organic matter in the reverse osmosis concentrated water by the inorganic flocculant may be aggregated by the polymer flocculant and precipitated and removed in a precipitation tank 125 which is a subsequent process.

상기 침전조(125) 내에 침전된 슬러지는 상기 탈수기(140)로 이송되어, 상기 탈수기(140)에서 탈수된 후, 여과액은 상기 역삼투 농축수조(110)로 다시 유입된다.The sludge precipitated in the sedimentation tank 125 is transferred to the dehydrator 140, and after being dehydrated in the dehydrator 140, the filtrate is introduced back into the reverse osmosis concentrated tank (110).

상기 응집조(120)에서 상기 무기 응집제의 투여에 의해 상기 유기물의 대부분이 제거되는 전처리를 거치면서 형성된 전처리수는 상기 전기 산화조(130)로 수용된다.The pretreatment water formed through the pretreatment in which most of the organic matter is removed by the administration of the inorganic coagulant in the coagulation tank 120 is accommodated in the electro-oxidation tank 130.

본 실시예에서, 상기 침전조(125)가 적용되는 것으로 제시되나, 이는 예시적인 것이고, 상기 침전조(125) 대신 가압부상조가 적용될 수도 있다. 가압부상조로는 상기 응집조(120)를 경유한 전처리수에 공기를 용해시켜, 그 공기가 다수의 미세한 기포로 되어 상승되면서 전처리수 내의 부유물질을 떠오르게 하여 제거하는 일반적인 가압부상조가 적용될 수 있다.In the present embodiment, the settling tank 125 is shown to be applied, but this is exemplary, and instead of the settling tank 125, a pressure flotation tank may be applied. As the pressure flotation tank, a general pressure flotation tank for dissolving air in the pretreatment water passing through the flocculation tank 120 and causing the air to rise as a plurality of fine bubbles rises and removes the suspended matter in the pretreatment water.

상기와 같이, 상기 응집조(120)에서 상기 역삼투 농축수 중의 대부분의 유기물이 응집 제거됨으로써, 후처리 공정인 상기 전기 산화조(130)의 부하가 경감될 수 있으면서도, 역삼투 농축수가 원활히 처리될 수 있다. 즉, 응집 공정에서 대부분의 색소 유발 유기 물질 등을 제거하여, 잔류하는 난분해성 유기 부분만 전기 에너지에 의해 제거함으로써, 축산 폐수 등의 역삼투 농축액을 고도로 처리할 수가 있다. 특히, 상기 응집조(120)에 투여되는 무기 응집제로 염화제이철을 적용함에 따라, 전처리수의 염화물(Cl-) 농도가 높아지게 되어, 상기 전기 산화조(130)에 별도의 무기 이온을 더 부가하지 아니하더라도 전기 산화가 원활하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.As described above, most of the organic matter in the reverse osmosis concentrated water is agglomerated and removed in the coagulation tank 120, so that the reverse osmosis concentrated water is smoothly processed while the load of the electro-oxidation tank 130 which is a post-treatment process can be reduced. Can be. That is, most of the dye-induced organic substances and the like are removed in the coagulation step, and only the remaining hardly decomposable organic portions are removed by electric energy, so that reverse osmosis concentrates such as livestock wastewater can be treated highly. In particular, as ferric chloride is applied as the inorganic coagulant administered to the coagulation tank 120, the chloride (Cl − ) concentration of the pretreated water is increased, so that additional inorganic ions are not added to the electro-oxidation tank 130. If not, there is an effect that the electrical oxidation can be made smoothly.

상기 전기 산화조(130)는 상기 응집조(120)에서 형성된 상기 전처리수를 전기 산화시켜, 상기 전처리수 내에 잔존하는 유기물, 색도, 암모니아성 질소 등을 산화시켜 제거함으로써, 후처리수를 형성하는 것이다.The electro-oxidation tank 130 electro-oxidizes the pre-treatment water formed in the coagulation tank 120 to oxidize and remove organic matter, color, ammonia nitrogen, etc. remaining in the pre-treatment water, thereby forming post-treatment water. will be.

상기 전기 산화조(130)는 상기 전처리수가 내부에 수용되고, 상기 내부에 수용된 전처리수 내에 양극과 음극의 전극판들이 잠긴 상태에서 인가되는 전기 에너지에 의해 전기 산화가 일어나는 것으로, 이러한 전기 산화조(130)로는 교류를 직류로 전환하는 정류기와 연결되고, 상기와 같이 다수의 전극판들을 가진 일반적인 전기 산화조가 적용될 수 있으므로, 여기서는 그 구체적인 구성에 대한 설명은 생략한다.The electro oxidization tank 130 is the pre-treatment water is accommodated therein, the electro-oxidation is generated by the electrical energy applied in a state in which the electrode plates of the positive electrode and the negative electrode is locked in the pre-treatment water accommodated therein, 130 is connected to a rectifier for converting alternating current into direct current, and as described above, a general electrochemical oxidation tank having a plurality of electrode plates may be applied, and thus, a detailed description thereof will be omitted.

상기 전기 산화조(130)에 의해 후처리되면서 형성된 후처리수는 막분리 여과 유닛(NF막과 RO막)을 통해 처리된 처리수와 혼합되어 자연 수계 등으로 방류될 수 있다.The post-treatment water formed by post-treatment by the electric oxidation tank 130 may be mixed with the treated water through the membrane separation filtration unit (NF membrane and RO membrane) and discharged into a natural water system.

상기와 같은 역삼투 농축수 처리 장치(100)에 의한 역삼투 농축수 처리 방법은 상기 축산 폐수 등을 처리하면서 발생되는 역삼투 농축수를 상기 응집조(120)에 수용시키고, 상기 응집조(120)에 수용된 상기 역삼투 농축수에 상기 무기 응집제를 투여하여, 상기 역삼투 농축수 중의 유기물을 응집시켜 제거하고 전처리수를 형성하는 단계와, 상기 응집조(120)에서 형성된 상기 전처리수를 상기 전기 산화조(130)에 수용시키고, 상기 전기 산화조(130)에 수용된 상기 전처리수를 전기 산화시켜 후처리수를 형성하는 단계로 구성될 수 있다.The reverse osmosis concentrated water treatment method by the reverse osmosis concentrated water treatment device 100 as described above accommodates the reverse osmosis concentrated water generated while treating the livestock wastewater in the flocculation tank 120 and the flocculation tank 120. Administering the inorganic coagulant to the reverse osmosis concentrated water contained in the c), agglomerating and removing organic substances in the reverse osmosis concentrated water to form a pretreatment water, and the pretreatment water formed in the coagulation tank 120 It may be configured to accommodate the oxidizing tank 130, and to form an after-treatment water by electro-oxidizing the pre-treatment water accommodated in the electric oxidizing tank 130.

물론, 상기 응집조(120)에서의 고분자 응집제 투여, 상기 탈수기(140)에서의 슬러지 처리 과정 등이 더 포함될 수 있다.Of course, the administration of the polymer flocculant in the flocculation tank 120, the sludge treatment process in the dehydrator 140 may be further included.

상기된 바와 같이, RO막 등을 포함한 생물 반응기 방식에 의해 상기 축산 폐수 등이 처리되면서 형성되는 역삼투 농축수는 고농도로서, 색도, 유기물, 인, 질산성 질소 등을 포함하는데, 본 실시예에 따른 상기 역삼투 농축수 처리 장치(100)에 의해 상기 역삼투 농축수가 처리되어, 자연 수계로 방류될 수 있을만큼의 수질을 갖춘 후처리수가 형성될 수 있다.As described above, the reverse osmosis concentrated water formed while the livestock wastewater is treated by a bioreactor method including a RO membrane or the like has a high concentration, and includes color, organic matter, phosphorus, nitrate nitrogen, and the like. The reverse osmosis concentrated water is treated by the reverse osmosis concentrated water treatment device 100 according to the present invention, and a post-treatment water having enough water quality to be discharged into a natural water system may be formed.

상기 응집조(120)에서의 상기 무기 응집제 투여를 통한 전처리 공정과, 상기 전기 산화조(130)에서의 전기 산화를 통한 후처리 공정 외에, 상기 전처리 공정 전 탈질산화 공정이 더 수행될 수 있다.In addition to the pretreatment process through the administration of the inorganic coagulant in the coagulation tank 120, and the post-treatment process through the electrooxidation in the electro oxidizing tank 130, the denitrification before the pretreatment process may be further performed.

상기 탈질산화 공정은 상기 역삼투 농축수조(110)에서 수행되거나, 상기 역삼투 농축수조(110)와 상기 응집조(120) 사이에 배치되는 별도의 탈질산화조(미도시)에서 수행될 수 있다.The denitrification process may be performed in the reverse osmosis concentrated tank 110 or in a separate denitrification tank (not shown) disposed between the reverse osmosis concentrated tank 110 and the flocculation tank 120. .

상기 탈질산화 공정을 거치면서 상기 역삼투 농축수에 포함되고 전기산화공정에서 제거되지 아니하는 질산성 질소 등이 제거될 수 있고, 탈질산화 공정을 통해서 상기 역삼투 농축수의 알칼리도가 회복될 수 있으며, 그러한 질산성 질소 등이 제거되고 알칼리도가 회복된 상기 역삼투 농축수가 상기 응집조(120)로 수용될 수 있다. 또한, 상기 응집조(120)에 축산 폐수 등의 일부를 공급하거나, 외부 탄소원으로서 메탄올을 공급함으로써, 탈질산화에 필요한 유기물을 공급할 수 있다.During the denitrification process, nitrate nitrogen, which is contained in the reverse osmosis concentrated water and not removed in the electrooxidation process, may be removed, and the alkalinity of the reverse osmosis concentrated water may be restored through the denitrification process. In addition, the reverse osmosis concentrated water in which such nitrate nitrogen is removed and alkalinity is restored may be accommodated in the flocculation tank 120. In addition, by supplying a part of livestock wastewater or the like to the coagulation tank 120, or by supplying methanol as an external carbon source, it is possible to supply the organic material required for denitrification.

상기 응집조(120)에서의 응집 과정에서는 염화제이철의 투입에 따라 알칼리의 소모량이 많아지게 되는데, 상기 탈질산화 공정에서 알칼리도가 회복됨으로써, 상기 응집조(120)에서의 응집 침전 과정에서 알칼리제 소모량이 절감될 수 있다.In the agglomeration process in the coagulation tank 120, the consumption of alkali increases as the ferric chloride is added, and the alkalinity is consumed in the coagulation precipitation process in the coagulation tank 120 by recovering alkalinity in the denitrification. Can be reduced.

상기 탈질산화 공정을 수행하기 위해서, 상기 역삼투 농축수조(110) 또는 별도의 탈질산화조에 기계식 교반 시설, 폭기 시설, 메탄올 공급 시설, 잉여 폐슬러지 공급 시설 등이 설치될 수 있다.In order to perform the denitrification process, a mechanical stirring facility, an aeration facility, a methanol supply facility, a surplus waste sludge supply facility, etc. may be installed in the reverse osmosis concentrate tank 110 or a separate denitrification tank.

이러한 시설이 설치된 상기 역삼투 농축수조(110) 또는 탈질산화조 내의 역삼투 농축수에 상기 잉여 폐슬러지 공급 시설에 의해 일정량의 잉여 폐슬러지를 투입한 다음, 상기 메탄올 공급 시설에 의해 메탄올을 공급하고, 상기 기계식 교반 시설에 의해 상기 역삼투 농축수를 교반시켜, 탈질시킨다.After supplying a certain amount of excess waste sludge to the reverse osmosis concentrated water in the reverse osmosis concentrated water tank 110 or denitrification tank in which such a facility is installed, the excess waste sludge is supplied by the methanol supplying facility The reverse osmosis concentrated water is stirred and denitrated by the mechanical stirring facility.

이러한 탈질이 일정 시간 동안 수행된 후, 상기 역삼투 농축수에 잔존되는 알코올을 제거하기 위하여, 상기 폭기 시설을 가동시킨다.After this denitrification is performed for a period of time, the aeration facility is operated to remove alcohol remaining in the reverse osmosis concentrated water.

상기와 같은 과정을 거치면서 탈질된 역삼투 농축수를 상기 응집조(120)로 연속적으로 공급시킬 수 있다.Through the above process, denitrated reverse osmosis concentrated water can be continuously supplied to the flocculation tank 120.

이하에서는 본 실시예에 따른 역삼투 농축수 처리 장치 및 그 처리 방법의 실험예에 대하여 설명한다.
Hereinafter, an experimental example of the reverse osmosis concentrated water treatment apparatus and its treatment method according to the present embodiment will be described.

[응집 실험예]
[Agglomeration Experiment Example]

실험 조건은 다음과 같다.Experimental conditions are as follows.

- FeCl3(38%, 비중 1.4) 사용-FeCl 3 (38%, specific gravity 1.4)

- C-Polymer(액상)는 0.5% 농도로 용해하여 사용-C-Polymer (liquid phase) is dissolved at 0.5% concentration

- 응집에 사용할 역삼투 농축수의 Recovery: 90% (10배 농축)Recovery of reverse osmosis water used for flocculation: 90% (10 times concentrated)

- 역삼투 농축수 응집 실험은 500㎖ 기준으로 함-Reverse osmosis concentrated water flocculation experiment is based on 500 ml

- 급속 반응 시간은 10분, 급속 반응 교반 속도는 150 내지 180rpm-Rapid reaction time is 10 minutes, rapid reaction stirring speed is 150 to 180rpm

- 완속 반응 시간은 20분, 완속 반응 교반 속도는 30 내지 50rpmSlow reaction time is 20 minutes, slow reaction stirring speed is 30 to 50rpm

- 상등액의 색도는 ① 내지 ⑤ 범위 내에서 맑을수록 낮은 숫자로 표기
-The chromaticity of the supernatant is indicated by the lower number as it is clear within the range of ① to ⑤.

실험 방법은 RO막 등을 포함한 생물반응기 방식에 의해 축산 폐수가 처리되면서 형성된 역삼투 농축수 500㎎에 FeCl3을 투여하고, NaOH를 투여하여 pH를 조절한 상태에서 급속 반응을 수행하고, C-Polymer를 투여하면서 완속 반응을 수행한 후, 침전이 이루어진 후의 상등액의 색도(유기물 농도에 비례)를 육안으로 확인하는 방식에 의하였다.
Experimental method was administered FeCl 3 to 500 mg of reverse osmosis concentrated water formed while the livestock wastewater was treated by a bioreactor method including a RO membrane, etc., NaOH was administered to perform a rapid reaction in a pH-controlled state, C- After performing the slow reaction while administering the polymer, it was by visually confirming the color (proportional to organic concentration) of the supernatant after precipitation.

FeCl3 투입량 산정 실험 결과는 다음과 같다.Experimental results of FeCl 3 dosage calculation are as follows.

Figure 112010065249427-pat00001

Figure 112010065249427-pat00001

pH 적정 범위 산정 실험 결과는 다음과 같다.The experimental result of pH titration range is as follows.

Figure 112010065249427-pat00002
Figure 112010065249427-pat00002

실험 결과물의 수질 분석 결과는 다음과 같다.The water quality analysis results of the experimental results are as follows.

Figure 112010065249427-pat00003

Figure 112010065249427-pat00003

상기와 같은 실험에 의할 때, pH가 5.0 초과이거나 4.0미만인 경우 색도가 크게 높아지는 것이 확인되어, 적정 pH 범위는 4 내지 5, 바람직하게는 4.5임을 알 수 있었고, FeCl3 투입 농도는 역삼투 농축수 1리터당 8000 내지 9000㎎, 바람직하게는 8400㎎임을 알 수 있었다.According to the above experiment, when the pH is greater than 5.0 or less than 4.0 it was confirmed that the chromaticity is greatly increased, it was found that the appropriate pH range is 4 to 5, preferably 4.5, the concentration of FeCl 3 is reverse osmosis concentration It was found that 8000 to 9000 mg, preferably 8400 mg per liter of water.

위 실험 결과에서 보이는 바와 같이, FeCl3 투입 농도가 10000㎎/L 이상으로 높아지면 유기물이 더 많이 제거될 수는 있으나, FeCl3 투입 농도가 높아질수록 염화제이철 및 가성소다 등의 투입 약품비가 증가되고, 화학 슬러지의 발생량이 증가되는 점 등을 고려할 때, FeCl3 투입 농도는 역삼투 농축수 1리터당 8000 내지 9000㎎, 바람직하게는 8400㎎임을 알 수 있다.
As shown in the above experimental results, when the FeCl 3 concentration is higher than 10000mg / L, more organic matter can be removed, but as the FeCl 3 concentration is increased, the input chemical costs such as ferric chloride and caustic soda increases. In consideration of the increased amount of chemical sludge, it can be seen that the concentration of FeCl 3 is 8000 to 9000 mg, preferably 8400 mg per liter of reverse osmosis brine.

[전기 산화 실험예]
[Electrooxidation Experimental Example]

실험 조건은 다음과 같다.Experimental conditions are as follows.

- 전극 간격은 0.8cm-Electrode spacing is 0.8cm

- 전류 밀도는 0.5A/㎠
-Current density is 0.5A / ㎠

실험 결과 및 그에 대한 그래프는 다음과 같다.Experimental results and graphs thereof are as follows.

Figure 112010065249427-pat00004
Figure 112010065249427-pat00004

Figure 112010065249427-pat00005
Figure 112010065249427-pat00005

상기와 같은 실험에 의할 때, 전기 산화에 의해 잔류 유기물 중 대부분이 제거됨을 알 수 있다.Based on the above experiments, it can be seen that most of the residual organic matter is removed by the electro-oxidation.

상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.While the invention has been shown and described with respect to specific embodiments thereof, those skilled in the art can variously modify the invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. And that it can be changed. However, it is intended that the present invention covers the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.

본 발명의 일 측면에 따른 역삼투 농축수 처리 장치 및 그 처리 방법에 의하면, 축산 폐수 등을 처리하면서 발생되는 역삼투 농축수를 처리할 수 있으므로, 액상 비료로서의 사용상 제한 및 해양 투기의 억제 등을 고려할 때, 그 산업상 이용 가능성이 높다고 하겠다.
According to the reverse osmosis concentrated water treatment apparatus according to an aspect of the present invention and a method for treating the same, the reverse osmosis concentrated water generated while treating livestock wastewater and the like can be treated, thereby limiting the use as a liquid fertilizer and suppressing ocean dumping. Considering this, the industrial possibility is high.

Claims (6)

역삼투 농축수에 무기 응집제를 투여하여, 상기 역삼투 농축수 중의 유기물을 응집시켜 제거하고 전처리수를 형성하는 응집조; 및
상기 응집조에서 형성된 상기 전처리수를 전기 산화시켜 후처리수를 형성하는 전기 산화조;를 포함하고,
상기 전처리수에 대한 후처리 공정인 상기 전기 산화조의 부하가 경감될 수 있도록, 상기 응집조에서 상기 역삼투 농축수에 상기 무기 응집제가 투입되어, 상기 응집조에서 응집 제거되지 못하고 잔류하는 유기물만이 상기 전기 산화조에서 제거되도록 하고,
상기 전기 산화조에서 별도의 무기 이온 부가가 요구되지 아니하도록, 상기 무기 응집제가 염화제이철(FeCl3)을 포함하여, 상기 응집조에서 형성되는 상기 전처리수의 염화물(Cl-) 농도가 상승되는 것을 특징으로 하는 역삼투 농축수 처리 장치.A coagulation tank for administering an inorganic coagulant to the reverse osmosis concentrated water to aggregate and remove the organic matter in the reverse osmosis concentrated water to form pretreated water; And
And an electrooxidation tank for electrooxidizing the pretreatment water formed in the flocculation tank to form aftertreatment water.
The inorganic coagulant is introduced into the reverse osmosis concentrated water in the coagulation tank so that the load of the electro-oxidation tank, which is a post-treatment process for the pretreatment water, is reduced, so that only the organic matter remaining without coagulation removal in the coagulation tank is remaining. To be removed from the oxidizing bath,
The inorganic coagulant includes ferric chloride (FeCl 3 ) so that the concentration of chloride (Cl − ) in the pretreated water formed in the coagulation bath is increased so that no additional inorganic ions are required in the electro oxidizing bath. Reverse osmosis concentrated water treatment device characterized in that. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 염화제이철은 상기 역삼투 농축수 1리터당 8000 내지 9000㎎ 범위 내에서 투여되는 것을 특징으로 하는 역삼투 농축수 처리 장치.The method of claim 1,
The ferric chloride is reverse osmosis concentrated water treatment apparatus, characterized in that administered in the range of 8000 to 9000 mg per liter of the reverse osmosis concentrated water. 제 1 항에 있어서,
상기 염화제이철의 투여 시에, 상기 응집조 내의 pH는 4 내지 5 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 역삼투 농축수 처리 장치.The method of claim 1,
When the ferric chloride is administered, the pH in the coagulation bath is in the range of 4 to 5, the reverse osmosis concentrated water treatment apparatus. 제 1 항에 있어서,
상기 역삼투 농축수는 상기 응집조로 수용되기 전에 탈질산화 공정을 거치는 것을 특징으로 하는 역삼투 농축수 처리 장치.The method of claim 1,
The reverse osmosis concentrated water treatment apparatus, characterized in that undergoing a denitrification process before being received into the coagulation tank. 역삼투 농축수를 응집조에 수용시키고, 상기 응집조에 수용된 상기 역삼투 농축수에 무기 응집제를 투여하여, 상기 역삼투 농축수 중의 유기물을 응집시켜 제거하고 전처리수를 형성하는 단계; 및
상기 응집조에서 형성된 상기 전처리수를 전기 산화조에 수용시키고, 상기 전기 산화조에 수용된 상기 전처리수를 전기 산화시켜 후처리수를 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 전처리수에 대한 후처리 공정인 상기 전기 산화조의 부하가 경감될 수 있도록, 상기 응집조에서 상기 역삼투 농축수에 상기 무기 응집제가 투입되어, 상기 응집조에서 응집 제거되지 못하고 잔류하는 유기물만이 상기 전기 산화조에서 제거되도록 하고,
상기 전기 산화조에서 별도의 무기 이온 부가가 요구되지 아니하도록, 상기 무기 응집제가 염화제이철(FeCl3)을 포함하여, 상기 응집조에서 형성되는 상기 전처리수의 염화물(Cl-) 농도가 상승되는 것을 특징으로 하는 역삼투 농축수의 처리 방법.
Receiving reverse osmosis concentrated water in a flocculation tank and administering an inorganic flocculant to the reverse osmosis concentrated water contained in the flocculation tank to agglomerate and remove organic matter in the reverse osmosis concentrated water to form pretreated water; And
And receiving the pretreatment water formed in the coagulation tank in an electrooxidation tank, and electrooxidizing the pretreatment water contained in the electrooxidation tank to form a post treatment water.
The inorganic coagulant is introduced into the reverse osmosis concentrated water in the coagulation tank so that the load of the electro-oxidation tank, which is a post-treatment process for the pretreatment water, is reduced, so that only the organic matter remaining without coagulation removal in the coagulation tank is remaining. To be removed from the oxidizing bath,
The inorganic coagulant includes ferric chloride (FeCl 3 ) so that the concentration of chloride (Cl − ) in the pretreated water formed in the coagulation bath is increased so that no additional inorganic ions are required in the electro oxidizing bath. A method for treating reverse osmosis concentrated water.
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