KR101327385B1 - Clean system for reusing treating liquid produced in pretreatment process of surface treatment and operating method of it - Google Patents

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KR101327385B1
KR101327385B1 KR1020120054515A KR20120054515A KR101327385B1 KR 101327385 B1 KR101327385 B1 KR 101327385B1 KR 1020120054515 A KR1020120054515 A KR 1020120054515A KR 20120054515 A KR20120054515 A KR 20120054515A KR 101327385 B1 KR101327385 B1 KR 101327385B1
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조재승
김정호
박지훈
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Abstract

The present invention relates to a clean system for reusing a treatment liquid generated in the pretreatment process of a surface treatment, and an operating method thereof and, more particularly, to a clean system and an operating method thereof where, in the pretreatment process comprising etching, neutralization, and rinsing processes, a first treatment tank for the etching process is connected with a nanofilter; a second treatment tank for the neutralization process is connected with an electrodialysis device; a third treatment tank for the rinsing process is connected to a reverse osmosis film; therefore, waste medicines and waste rinse water generated by each process can be reused through recycling. The clean production system prepared by the present invention can reduce incidental expenses and environmental burdens according to work by enabling reusing waste medicines and waste rinse water. [Reference numerals] (10) Etching;(20) Neutralization;(30) Rinsing;(AA) Anodizing;(BB,CC,DD) Discharge

Description

표면 처리의 전처리 공정에서 발생하는 처리액의 재사용을 위한 청정 시스템 및 이의 구동 방법{Clean system for reusing treating liquid produced in pretreatment process of surface treatment and operating method of it}Clean system for reusing treating liquid produced in pretreatment process of surface treatment and operating method of it}

본 발명은 전처리 공정에서 발생하는 폐약품 및 폐수세수의 재사용이 가능한 청정 시스템 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a clean system capable of reusing waste chemicals and waste water generated in a pretreatment process and a driving method thereof.

아노다이징은 알루미늄이나 티타늄, 마그네슘과 같이 산소와 반응하는 정도가 큰 금속 표면에 산화작용을 일으켜 균일한 두께의 산화막을 인위적으로 생성시키는 표면 처리 방법 중 하나이다.Anodizing is one of the surface treatment methods that artificially produces oxide films of uniform thickness by causing oxidation on metal surfaces such as aluminum, titanium, and magnesium that react with oxygen.

상기 아노다이징 표면 처리로 인해 알루미늄 등의 재질로 이루어진 부품 또는 제품 등은 부식매체에 대한 내식성이 향상되고, 오염 방지능이 강화되며 염색 및 착색된 피막의 안정성, 내광(내후)성 등이 향상되는 효과가 있다.Due to the anodizing surface treatment, parts or products made of materials such as aluminum have an effect of improving corrosion resistance to a corrosive medium, enhancing the antifouling performance, improving the stability of dyeing and colored coatings, and improving light resistance have.

아노다이징 이외에 표면 처리 방법으로 다양한 전기적, 물리적 및 화학적 표면 처리 방법이 있다. 일례로 전기 도금이나 무전해 도금 등이 그 방법들이며, 이들 표면 처리 방법으로 인해 금속의 방청, 외관 미화, 내마모성, 전기절연, 전기 전도성 부여 등의 폭넓은 목적을 달성시킬 수 있다.In addition to anodizing, there are various electrical, physical and chemical surface treatment methods by surface treatment methods. For example, electroplating or electroless plating is one of these methods. These surface treatment methods can achieve a wide range of purposes such as rust prevention of metal, appearance, abrasion resistance, electrical insulation, and electrical conductivity.

아노다이징 표면 처리는 이를 수행하기 전에 재료 표면에 있는 압연류, 이형제, 부유물 등의 이물질이나 산화막을 제거하기 위한 전처리 공정을 수행한다. 이러한 전처리 공정을 수행함으로써 아노다이징을 통한 산화막이 재료 표면에 균일하게 형성된다.Before performing the anodizing surface treatment, a pretreatment process is performed to remove foreign materials such as rolling mill, mold release agent, suspension, and oxide film on the surface of the material. By performing this pretreatment process, an oxide film through anodizing is uniformly formed on the surface of the material.

전처리 공정은 크게 기계적 전처리와 화학적 전처리로 나뉜다.The pretreatment process is largely divided into mechanical pretreatment and chemical pretreatment.

기계적 전처리 과정으로는 프레스, 용접, 기타 가공에 의해 손상된 표면 거침의 평활화, 표면의 광택 다듬질, 샌드블라스트, 배럴 등 표면의 겉모양 붙이기 등이 있다.Mechanical pretreatment processes include smoothing of surface roughness damaged by pressing, welding, and other processing, polishing of the surface, sand blasting, surface appearance such as barrel, and the like.

화학적 전처리 과정으로는 탈지, 유기 용제 탈지, 알칼리 에칭, 산 에칭, 중화, 스머트 제거 처리, 전해 연마, 보호피막 제거 처리 공정이 있으며, 이는 각 재료에 따라 선택하여 공정이 이루어진다. Chemical pretreatment includes degreasing, organic solvent degreasing, alkali etching, acid etching, neutralization, smut removal treatment, electropolishing, and protective film removal treatment, which are selected according to each material.

통상적인 아노다이징 전처리 공정은 에칭, 중화 및 수세 공정으로 이루어진다.Conventional anodizing pretreatment processes include etching, neutralization and washing processes.

에칭은 재료 표면 긁힘, 압출 제품의 다이라인, 드로잉 제품의 금형 자국 제거, 또는 표면의 무광택을 목적으로 하는 처리 공정으로, 탈지가 불충분하거나 불안정한 경우 에칭 작업을 통해 완전 탈지되는 효과를 얻는다. 에칭은 약품으로 알칼리 또는 산이 사용될 수 있으며, 약품 종류에 따라 알칼리 에칭, 인산/황산을 이용하는 산 에칭이 있다.Etching is a treatment process aimed at scratching the surface of a material, a die line of an extruded product, a mold mark removal of a drawing product, or a matte of a surface. When the degreasing is insufficient or unstable, the etching is performed to obtain a complete degreasing effect. Alkali or acid may be used as the etching agent, and depending on the type of the agent, alkali etching and acid etching using phosphoric acid / sulfuric acid are available.

중화는 알칼리 에칭 후 발생되는 검게 제품 표면에 나타나는 스머트를 제거하고 다음 공정에서 원활하게 하기 위해 수행하는 공정이다. 일례로, 알루미늄 합금의 경우 Si, Mg, Fe, Cu 등의 금속이 알루미늄 상에 침착되어 있기 때문에 스머트가 발생하며, 이는 질산을 이용하여 제거한다. 통상 5∼50%의 질산 수용액을 사용하여 상온에서 수행한다. Neutralization is a process performed to remove the smut appearing on the blackened product surface generated after alkali etching and to facilitate the next step. For example, in the case of an aluminum alloy, a metal such as Si, Mg, Fe, or Cu is deposited on aluminum, so that a smut occurs, which is removed using nitric acid. Usually, the nitric acid aqueous solution is used at a temperature of 5 to 50%.

수세는 중화가 끝낸 알루미늄 재료의 표면을 증류수 등으로 세척하는 공정으로, 수세 공정이 완료된 후 아노다이징을 수행한다.Washing is a process of washing the surface of the neutralized aluminum material with distilled water or the like, and anodizing is performed after the washing process is completed.

재질의 표면 처리는 아노다이징 등의 공정의 제어에 의해 크게 영향을 받지만, 이러한 공정이 바람직하게 이루어지기 위해서는 전처리 공정 또한 중요하다. 이에 전처리 공정을 위한 새로운 조성물이나 공정 순서, 방법 등에 대한 다양한 연구가 제시되고 있다.The surface treatment of the material is greatly influenced by the control of processes such as anodizing, but the pretreatment process is also important for this process to be preferably performed. Accordingly, various studies on new compositions, process sequences, and methods for pretreatment have been proposed.

WO 2002/086197호는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 소재의 아노다이징 전처리 공정에서 단계는 100℃ 미만의 온도를 가지는 단일 산성 용액, 바람직하게는 황산 수용액에, 소재를 액침시키는 비전해 처리를 수행하는 방법을 제시하고 있다.WO 2002/086197 discloses a method in which an anodizing pretreatment process of aluminum or aluminum alloy material is carried out in a single acidic solution, preferably in an aqueous sulfuric acid solution, having a temperature of less than 100 ° C., for carrying out an electroless treatment in which the material is immersed. have.

대한민국 특허공개 제2005-0034491호는 알루미늄의 전처리 공정에서 과산화수소 3∼300 g/ℓ, 알콜기와 카르복시기를 동시에 갖는 유기산 5∼600 g/ℓ갖는 불소이온을 함유하는 무기염 1∼500 g/ℓ, 물(H2O) 10∼900 g/ℓ를 포함하는 알루미늄 전처리 조성물을 제시하고 있다.Korean Patent Publication No. 2005-0034491 discloses an inorganic salt containing 1 to 500 g / l of fluorine ion having 3 to 300 g / l of hydrogen peroxide and 5 to 600 g / l of an organic acid having an alcoholic group and a carboxyl group in a pretreatment process of aluminum, An aluminum pretreatment composition comprising 10 to 900 g / l of water (H 2 O) is provided.

대한민국 특허등록 제10-0896629호는 전기 주석도금 공정에서 도금액에 공급하기 위한 금속 주석 입자의 전처리액으로서 과산화수소 5∼50g/ℓ와 상기 도금액의 성분 중 적어도 하나와 동일한 산성분을 포함하는 수용액으로 이루어진 조성물을 제시하여 전처리 효과를 향상시킬 수 있음을 언급하고 있다.Republic of Korea Patent Registration No. 10-0896629 is a pretreatment liquid of metal tin particles for supply to the plating liquid in the electroplating process consisting of an aqueous solution containing 5-50 g / ℓ of hydrogen peroxide and the same acid component as at least one of the components of the plating solution It is mentioned that the composition can be presented to improve the pretreatment effect.

또한, 대한민국 특허등록 제10-0488190호는 마그네슘(Mg) 합금에 전해도금으로 구리 도금층을 형성하기 전에 마그네슘 합금 표면을 도금 전처리액으로 처리하여 균일한 전류 분포를 갖게 하는 전해도금용 피막을 마그네슘 합금 표면에 형성시키는 마그네슘 합금의 전해도금을 위한 전처리방법에 있어서, 상기 도금 전처리액의 구성은 5∼130g/l ZnSO4, 30∼450g/l Na4P2O7, 4∼100g/l KF, 2∼100g/l Na2CO3으로 구성된 것을 특징으로 하는 마그네슘합금의 전해도금을 위한 전처리 방법을 제시하고 있다.In addition, Korean Patent Registration No. 10-0488190 discloses a magnesium alloy for an electroplating coating that has a uniform current distribution by treating the surface of a magnesium alloy with a plating pretreatment liquid before forming a copper plating layer by electroplating on a magnesium (Mg) alloy. In the pretreatment method for electroplating magnesium alloy to be formed on the surface, the plating pretreatment liquid is composed of 5 ~ 130g / l ZnSO 4 , 30 ~ 450g / l Na 4 P 2 O 7 , 4 ~ 100g / l KF, A pretreatment method for electroplating magnesium alloys, characterized by consisting of 2 to 100 g / l Na 2 CO 3 , has been proposed.

이처럼 다양한 조성을 이용한 전처리 공정이 수행되고 있다.As such, a pretreatment process using various compositions is performed.

그러나 전처리 공정이 에칭, 중화, 연마 등의 공정과 함께 여러 번의 수세 공정이 이루어지는데, 이때 사용하는 폐약품이나 폐수세수 등은 주로 폐기 처리되고 있다.However, the pretreatment process involves several washing steps with etching, neutralization, polishing, etc. At this time, waste chemicals and waste washing water used are mainly disposed of.

최근 증가하고 있는 환경 부담과 함께 폐약품이나 폐수세수의 발생을 억제하거나 재사용 등을 통해 작업에 따른 부대비용과 함께 환경 부담을 저감할 수 있는 새로운 방안이 필요하다.With the increasing environmental burden in recent years, new measures are needed to reduce the burden on the environment and the additional costs associated with work through the suppression or reuse of waste chemicals and waste water.

WO 2002/086197호WO 2002/086197 대한민국 특허공개 제2005-0034491호Republic of Korea Patent Publication No. 2005-0034491 대한민국 특허등록 제10-0896629호Republic of Korea Patent Registration No. 10-0896629 대한민국 특허등록 제10-0488190호Republic of Korea Patent Registration No. 10-0488190

이에 본 발명에서는 전처리 공정에서 발생하는 폐약품이나 폐수세수를 재사용하기 위한 방법에 대해 다각적으로 연구를 수행한 결과, 각각의 폐약품을 재생하는 장치를 연결하고, 이를 통해 폐약품 및 폐수세수의 재사용이 가능한 시스템 및 방법을 발명하였다.Therefore, in the present invention, as a result of various studies on a method for reusing waste medicine or waste water generated in a pretreatment process, the devices for regenerating respective waste chemicals are connected, and reuse of waste medicine and waste water through this Invented this possible system and method.

따라서 본 발명의 목적은 폐약품 및 폐수세수의 재사용이 가능한 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a system and method capable of reusing waste medicine and waste water washing.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은In order to achieve the above object,

에칭, 중화 및 수세 공정으로 이루어진 전처리 공정에서 사용한 약품 및 수세수를 재사용하기 위해,In order to reuse the chemicals and wash water used in the pretreatment process, which consists of etching, neutralization and washing,

에칭 공정을 수행하기 위한 제1처리조, 상기 제1처리조에서 배출되는 알칼리 폐수용액을 재생하기 위한 나노 필터, 이때 상기 나노 필터를 통해 재생된 알칼리 수용액은 제1처리조로 유입되도록 나노 필터와 제1처리조는 배관 연결되고, A first treatment tank for performing an etching process, a nano filter for regenerating the alkaline wastewater solution discharged from the first treatment tank, wherein the aqueous alkali solution regenerated through the nano-filter is introduced into the first treatment tank 1 treatment tank is connected to the pipe,

중화 공정을 수행하기 위한 제2처리조, 상기 제2처리조에서 배출되는 산 폐수용액을 재생하기 위한 전기투석 장치, 이때 상기 전기투석 장치를 통해 재생된 산 수용액은 제2처리조로 유입되도록 전기투석 장치와 제2처리조는 배관 연결되고,A second treatment tank for performing a neutralization process, an electrodialysis apparatus for regenerating acid wastewater solution discharged from the second treatment tank, and wherein the aqueous acid solution regenerated through the electrodialysis apparatus is introduced into the second treatment tank. The device and the second treatment tank are piped,

수세 처리 공정을 수행하기 위한 제3처리조, 상기 제3처리조에서 배출되는 폐수세수를 재생하기 위한 역삼투막, 이때 상기 역삼투막을 통해 재생된 수세수는 제3처리조로 유입되도록 역삼투막과 제3처리조는 배관 연결된 것을 특징으로 하는 표면 처리의 전처리 공정에서 발생하는 처리액의 재사용을 위한 청정 시스템을 제공한다. A third treatment tank for performing a water washing treatment process, a reverse osmosis membrane for regenerating the waste water washing water discharged from the third treatment tank, wherein the reverse water osmosis membrane and the third treatment tank so that the water washed through the reverse osmosis membrane flows into the third treatment tank It provides a clean system for reuse of the treatment liquid generated in the pretreatment process of the surface treatment characterized in that the pipe connection.

또한, 본 발명은 에칭, 중화 및 수세 공정으로 이루어진 전처리 공정에서 사용한 약품 및 수세수를 재사용하기 위해,In addition, the present invention, in order to reuse the chemicals and wash water used in the pretreatment process consisting of etching, neutralization and washing,

제1처리조에서 에칭 공정 후 발생하는 알칼리 폐수용액을 나노 필터를 통과시켜 알칼리 수용액으로 재생하고, 이때 재생한 알칼리 수용액은 상기 제1처리조로 반송하고,The alkaline wastewater solution generated after the etching process in the first treatment tank is passed through the nanofilter to be recycled into the aqueous alkali solution, and the recycled aqueous alkali solution is returned to the first treatment tank.

제2처리조에서 중화 공정 후 발생하는 산 폐수용액을 전기투석 장치를 통과시켜 산 수용액으로 재생하고, 이때 재생한 산 수용액은 상기 제2처리조로 반송하고,The acid wastewater solution generated after the neutralization process in the second treatment tank is passed through the electrodialysis apparatus and regenerated into an acid aqueous solution, and the regenerated acid aqueous solution is returned to the second treatment tank,

제3처리조에서 수세 후 발생하는 폐수세수를 역삼투막을 통과시켜 수세수로 재생하고, 이때 재생한 수세수는 상기 제3처리조로 반송하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 표면 처리의 전처리 공정에서 발생하는 처리액의 재사용을 위한 청정 시스템 구동 방법을 제공한다.Waste water generated after washing in the third treatment tank is passed through the reverse osmosis membrane to be recycled to the washing water, and at this time, the regenerated washing water is returned to the third treatment tank. It provides a clean system driving method for the reuse of the treatment liquid.

본 발명에 따른 청정 생산 시스템은 폐약품 및 폐수세수의 재사용을 가능케 함으로써 작업에 따른 부대비용과 함께 환경 부담을 저감할 수 있는 이점이 있다.The clean production system according to the present invention has the advantage of reducing the environmental burden along with the incidental cost according to the work by enabling the reuse of the waste chemicals and waste water.

도 1은 본 발명에 따른 에칭, 중화 및 수세 공정으로 이루어진 아노다이징 전처리 공정에서의 청정 생산 시스템을 보여주는 모식도이다.1 is a schematic diagram showing a clean production system in an anodizing pretreatment process consisting of etching, neutralization and water washing processes according to the present invention.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

도 1은 본 발명에 따른 에칭, 중화 및 수세 공정으로 이루어진 아노다이징 전처리 공정에서의 청정 생산 시스템을 보여주는 모식도이다. 이때 각각의 구성에이 분야에서 공지된 바의 추가 구성의 설계가 가능하다.1 is a schematic diagram showing a clean production system in an anodizing pretreatment process consisting of etching, neutralization and water washing processes according to the present invention. It is then possible to design additional configurations of each configuration as known in the art.

도 1을 보면, 아노다이징 전처리 공정은 적어도 에칭 공정, 중화 공정 및 수세 공정으로 이루어진 3단계로 진행된다. 이때 각각의 공정은 이를 수행하기 위한 각각의 처리조, 즉, 제1처리조(10), 제2처리조(20) 및 제3처리조(30) 내에서 수행한다. 1, the anodizing pretreatment process proceeds in at least three stages consisting of an etching process, a neutralization process, and a water washing process. At this time, each process is performed in each of the treatment tanks, that is, the first treatment tank 10, the second treatment tank 20, and the third treatment tank 30 for performing the treatment.

상기 제1처리조(10)와 제2처리조(20)는 제1세정 라인(40)에 의해, 제2처리조(20)와 제3처리조(30)는 제2세정 라인(50)에 의해 배관 연결되며, 각 처리조에서 처리를 완료한 후 세정 라인(40, 50)에서 간단한 세정 처리를 수행 후 다음 처리조로 이송한다.The first treatment tank 10 and the second treatment tank 20 are formed by the first cleaning line 40, and the second treatment tank 20 and the third treatment tank 30 are the second cleaning line 50. The pipes are connected to each other, and after the treatment is completed in each treatment tank, a simple washing treatment is performed in the washing lines 40 and 50 and then transferred to the next treatment tank.

각각의 처리조(10, 20, 30)는 공정 후 발생하는 폐수(폐약품 또는 폐수세수)를 방류하지 않고 본 발명에서 제시하는 재생 처리 장치를 통해 처리 후 재사용할 수 있다.Each of the treatment tanks 10, 20, and 30 can be reused after treatment through the regeneration treatment apparatus proposed in the present invention without discharging waste water (waste medicine or wastewater) generated after the treatment.

상기 재생 처리 장치는 전처리 공정에 따라 달라진다. 즉, 전처리 공정에서 각각의 목적에 맞게 사용된 전처리 액의 조성에 차이가 있으므로, 이러한 조성의 재생을 효과적으로 진행할 수 있도록 각 전처리 공정에 적합한 재생 처리 장치를 도입한다.The regeneration treatment device depends on the pretreatment process. That is, since there is a difference in the composition of the pretreatment liquid used for each purpose in the pretreatment process, a regeneration treatment apparatus suitable for each pretreatment process is introduced to effectively proceed with the regeneration of such a composition.

에칭 공정이 이루어지는 제1처리조(10)는 나노 필터(NF, nano filter, 12)와 연결되고, 중화 공정이 이루어지는 제2처리조(20)는 전기투석 장치(ED, electrodialysis, 22)와 연결되며, 수세가 이루어지는 제3처리조(30)는 역삼투막(RO, reverse osmosis membrane, 32)과 연결된다.The first treatment tank 10 in which the etching process is performed is connected to the nano filter (NF, nano filter) 12, and the second treatment tank 20 in which the neutralization process is performed is connected to the electrodialysis apparatus (ED, electrodialysis) 22. The third treatment tank 30 in which water washing is performed is connected to a reverse osmosis membrane (RO) 32.

즉, 에칭 공정은 알칼리 에칭 공정으로서 NaOH와 같은 알칼리 수용액을 사용한다. 상기 알칼리 에칭으로 인해 알루미늄과 같은 금속 재질의 표면에 물리적으로 흡착하고 있는 유지의 제거와 동시에 표면을 매끄럽게 처리한다. 알칼리 에칭은 통상적인 조건으로서 NaOH 농도 5∼20%, 온도 50∼90도, 침적시간은 3분 내외에서 수행한다. 상기 알칼리로는 NaOH 이외에 KOH, RbOH, CsOH, Na2CO3, K2CO3 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 사용될 수 있다.That is, the etching process uses an aqueous alkali solution such as NaOH as the alkali etching process. Due to the alkali etching, the surface is smoothly treated at the same time as the removal of the oil and fat that is physically adsorbed to the surface of the metal material such as aluminum. Alkali etching is carried out at a NaOH concentration of 5 to 20%, a temperature of 50 to 90 degrees, and a deposition time of about 3 minutes as usual conditions. As the alkali, in addition to NaOH, one selected from the group consisting of KOH, RbOH, CsOH, Na 2 CO 3 , K 2 CO 3, and combinations thereof may be used.

알칼리 에칭 공정 동안 용존 알루미늄(Al3 +) 또는 수산화알루미늄(Al2(OH)3)의 증가로 인해 에칭 효과가 현저하게 떨어지며, 용존 알루미늄 또는 수산화알루미늄이 과포화 상태가 되면 산화 알루미늄으로 변해 단단한 스케일이 되고, 작업용 탱크의 바닥에 축적되어 이를 제거하기가 곤란하다. The alkali etching process, a dissolved aluminum (Al 3 +) or aluminum hydroxide (Al 2 (OH) 3) falls to the etching effect is remarkable due to an increase, the dissolved aluminum or aluminum hydroxide when the supersaturated solid turned into an aluminum oxide scale during And accumulate at the bottom of the working tank, making it difficult to remove it.

이에 본 발명에서는 일정 기간 사용 후 알칼리 폐수용액을 나노 필터(12)로 처리하여 용존 알루미늄 또는 수산화알루미늄을 제거하여 알칼리 폐수용액을 재생한다. 나노 필터(12)는 수 내지 수십 nm 정도의 기공크기를 지닌 필터로서, 낮은 수압에서도 사용이 가능하며, 상기 용존 알루미늄 또는 수산화알루미늄을 효과적으로 제거할 수 있다. 이에 나노 필터(12)로는 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 이 분야에서 공지된 바의 나노 필터(12)가 사용될 수 있다.In the present invention, after the use of a certain period of time, the alkaline wastewater solution is treated with the nano filter 12 to remove dissolved aluminum or aluminum hydroxide to regenerate the alkaline wastewater solution. The nano filter 12 is a filter having a pore size of several to several tens of nm, can be used even at low water pressure, and can effectively remove the dissolved aluminum or aluminum hydroxide. The nanofilter 12 is not particularly limited in the present invention, and the nanofilter 12 as known in the art can be used.

상기 나노 필터와 제1처리조(10)는 도 1에 도시한 바와 같이 배관 연결(실선)되고, 재생된 알칼리 수용액은 배관을 통해 다시 제1처리조(10)로 반송하여 재사용이 이루어지도록 하며, 농축수는 폐기를 위해 배관을 통해 배출한다.
The nano filter and the first treatment tank 10 is connected to the pipe (solid line) as shown in Figure 1, the recycled aqueous alkali solution is returned to the first treatment tank 10 through the pipe to be reused. The brine is then discharged through piping for disposal.

또한, 중화 공정은 알칼리 에칭 처리된 금속을 중화시켜 pH를 조절하고, 금속 표면에 존재하는 스머트를 제거하기 위해 수행한다. 중화 공정은 통상적으로 산 수용액이 사용되며, 이때 질산 농도 5∼20%, 온도 30∼90도, 침적시간은 10분 내외에서 수행한다. 상기 산으로는 질산 이외에 황산, 인산, 염산, 불산, 과망간산 칼륨 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 사용될 수 있다.In addition, the neutralization process is performed to neutralize the alkali etched metal to adjust the pH and to remove the smut present on the metal surface. In the neutralization process, an aqueous acid solution is usually used. At this time, a nitric acid concentration of 5 to 20%, a temperature of 30 to 90 degrees, and a deposition time are performed within about 10 minutes. In addition to nitric acid, one selected from the group consisting of sulfuric acid, phosphoric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, potassium permanganate, and combinations thereof may be used.

중화 처리 동안 금속 표면에 존재하는 스머트를 비롯하여 이전의 알칼리 에칭 공정에서 잔류하는 알칼리와 산-염기 반응을 통해 염이 석출되고, 이들로 인해 중화액의 pH가 변하며 탁도, 염기도 등의 저하가 일어난다.Salts are precipitated through alkali and acid-base reactions remaining in the previous alkali etching process, including smut, which is present on the metal surface during the neutralization treatment, which causes the pH of the neutralization solution to change and turbidity and basicity decrease. .

이에 본 발명에서는 일정 기간 사용 후 산 폐수용액을 전기투석 장치(22)와 연결하여 상기 스머트나 염 등을 제거하여 산 수용액을 재생한다. Thus, in the present invention, the acid wastewater solution is connected to the electrodialysis apparatus 22 after use for a certain period of time to remove the smut or salt to regenerate the acid aqueous solution.

전기투석 장치(22)는 전기장 내에서 이온교환막을 통해 이온을 통과시킴으로써 수용액 중의 전해질의 이온 교환이나 정제, 농축을 하는 공정을 수행할 수 있는 장치로서, 이온 교환막을 통해 상기 스머트나 염을 손쉽게 제거할 수 있다. 이에 전기투석 장치(22)로는 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 이 분야에서 공지된 바의 전기투석 장치(22)가 사용될 수 있다.The electrodialysis apparatus 22 is a device that performs ion exchange, purification, and concentration of an electrolyte in an aqueous solution by passing ions through an ion exchange membrane in an electric field, and easily removes the smut or salt through the ion exchange membrane. can do. The electrodialysis device 22 is not particularly limited in the present invention, the electrodialysis device 22 as known in the art may be used.

상기 전기투석 장치(22)와 제2처리조(20)는 도 1에 도시한 바와 같이 배관 연결되고, 재생된 산 수용액은 배관을 통해 다시 제2처리조(20)로 반송하여 재사용이 이루어지도록 하고, 농축수는 폐기를 위해 배관을 통해 배출한다.
The electrodialysis apparatus 22 and the second treatment tank 20 are connected to a pipe as shown in FIG. 1, and the regenerated acid aqueous solution is returned to the second treatment tank 20 through a pipe to be reused. The brine is discharged through piping for disposal.

그리고, 수세 공정은 중화처리 후 금속 표면을 증류수 등으로 세척하는 공정으로서 과량의 물이 사용된다. 이때 폐수세수에는 이전의 알칼리 에칭이나 중화 공정에서 사용하는 알칼리와 산의 약품이 잔류하게 된다.In the water washing step, excess water is used as a step of washing the metal surface with distilled water after the neutralization treatment. At this time, the waste water washes chemicals of alkali and acid used in the previous alkali etching or neutralization process.

수세 공정에서 사용하는 수세수는 pH 7로 유지되어 사용하는데, 상기 폐수세수 내 존재하는 알칼리/산 등의 약품은 역삼투막을 통해 제거한다.The washing water used in the washing process is maintained at pH 7, and the chemicals such as alkali / acid present in the waste washing water are removed through the reverse osmosis membrane.

역삼투막(32)은 역삼투 현상을 이용하여 용매와 용질을 분리하는 막으로서, 알칼리/산과 수세수를 효과적으로 분리할 수 있다. 이러한 역삼투막(32)의 재질 및 사양 등은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 이 분야에서 공지된 바의 것이 사용될 수 있다.The reverse osmosis membrane 32 is a membrane that separates the solvent and the solute by using a reverse osmosis phenomenon, and can effectively separate the alkali / acid and the wash water. The material and specifications of the reverse osmosis membrane 32 are not particularly limited in the present invention, and those known in the art may be used.

상기 역삼투막(32)과 제3처리조(30)는 도 1에 도시한 바와 같이 배관 연결되고, 재생된 수세수는 배관을 통해 다시 제3처리조(30)에 직접 반송하거나, 제1처리조(10)와 제2처리조(20)를 연결하는 제1세정 라인(40)에 반송하거나(점선), 제2처리조(20)와 제3처리조(30)를 연결하는 제2세정 라인(50)에 반송될 수 있다.The reverse osmosis membrane 32 and the third treatment tank 30 are connected to the pipe as shown in FIG. 1, and the regenerated flushing water is directly returned to the third treatment tank 30 through the pipe, or the first treatment tank The second cleaning line which is conveyed to the first washing line 40 connecting the 10 and the second processing tank 20 (dotted line) or the second cleaning line connecting the second processing tank 20 and the third processing tank 30. 50 may be returned.

이때 농축수는 폐기를 위해 배관을 통해 배출한다.At this time, the brine is discharged through a pipe for disposal.

이와 같이, 본 발명에서 제시하는 청정 생산 시스템은 종래 방류 처리하였던 약품 및 수세수를 다양한 장치를 통해 재사용함에 따라 작업에 따른 부대비용과 함께 환경 부담을 저감할 수 있는 이점이 있다.
As described above, the clean production system according to the present invention is advantageous in reducing environmental burden as well as incidental costs due to the reuse of medicines and wash water which have been discharged in the past through various devices.

10: 제1처리조 12: 나노 필터
20: 제2처리조 22: 전기투석 장치
30: 제3처리조 32: 역삼투막
40: 제1세정 라인 50: 제2세정 라인10: first treatment tank 12: nano filter
20: second treatment tank 22: electrodialysis apparatus
30: third treatment tank 32: reverse osmosis membrane
40: first cleaning line 50: second cleaning line

Claims (9)

에칭, 중화 및 수세 공정으로 이루어진 전처리 공정에서 사용한 약품 및 수세수를 재사용하기 위해,
에칭 공정을 수행하기 위한 제1처리조, 상기 제1처리조에서 배출되는 알칼리 폐수용액을 재생하기 위한 나노 필터, 이때 상기 나노 필터를 통해 재생된 알칼리 수용액은 제1처리조로 유입되도록 나노 필터와 제1처리조는 배관 연결되고,
중화 공정을 수행하기 위한 제2처리조, 상기 제2처리조에서 배출되는 산 폐수용액을 재생하기 위한 전기투석 장치, 이때 상기 전기투석 장치를 통해 재생된 산 수용액은 제2처리조로 유입되도록 전기투석 장치와 제2처리조는 배관 연결되고,
수세 처리 공정을 수행하기 위한 제3처리조, 상기 제3처리조에서 배출되는 폐수세수를 재생하기 위한 역삼투막, 이때 상기 역삼투막을 통해 재생된 수세수는 제3처리조로 유입되도록 역삼투막과 제3처리조는 배관 연결된 것을 특징으로 하는
표면 처리의 전처리 공정에서 발생하는 처리액의 재사용을 위한 청정 시스템.In order to reuse the chemicals and wash water used in the pretreatment process, which consists of etching, neutralization and washing,
A first treatment tank for performing an etching process, a nano filter for regenerating the alkaline wastewater solution discharged from the first treatment tank, wherein the aqueous alkali solution regenerated through the nano-filter is introduced into the first treatment tank 1 treatment tank is connected to the pipe,
A second treatment tank for performing a neutralization process, an electrodialysis apparatus for regenerating acid wastewater solution discharged from the second treatment tank, and wherein the aqueous acid solution regenerated through the electrodialysis apparatus is introduced into the second treatment tank. The device and the second treatment tank are piped,
A third treatment tank for performing a water washing treatment process, a reverse osmosis membrane for regenerating the waste water washing water discharged from the third treatment tank, wherein the reverse water osmosis membrane and the third treatment tank so that the water washed through the reverse osmosis membrane flows into the third treatment tank Characterized in that the pipe connection
Clean system for reuse of treatment liquid from surface treatment pretreatment process. 제1항에 있어서, 상기 제1처리조와 제2처리조는 제1세정 라인에 의해 배관 연결되고, 상기 제2처리조와 제3처리조는 제2세정 라인에 의해 배관 연결되는 것을 특징으로 하는 표면 처리의 전처리 공정에서 발생하는 처리액의 재사용을 위한 청정 시스템.The surface treatment method of claim 1, wherein the first treatment tank and the second treatment tank are piped by a first cleaning line, and the second treatment tank and the third treatment tank are piped by a second cleaning line. Clean system for reuse of treatment liquid from pretreatment process. 제1항에 있어서, 상기 역삼투막은 재생된 수세수를 반송할 수 있도록 제1세정 라인, 제2세정 라인, 또는 이들 모두와 배관 연결되는 것을 특징으로 하는 표면 처리의 전처리 공정에서 발생하는 처리액의 재사용을 위한 청정 시스템.The process liquid of claim 1, wherein the reverse osmosis membrane is connected to a first cleaning line, a second cleaning line, or both of them so as to convey the regenerated flushing water. Clean system for reuse. 제1항에 있어서, 상기 알칼리 수용액은 NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Na2CO3, K2CO3 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리의 전처리 공정에서 발생하는 처리액의 재사용을 위한 청정 시스템.The pretreatment process of claim 1, wherein the aqueous alkali solution comprises one selected from the group consisting of NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Na 2 CO 3 , K 2 CO 3, and a combination thereof. System for reuse of treatment liquids from 제1항에 있어서, 상기 산 수용액은 질산, 황산, 인산, 염산, 불산, 과망간산 칼륨및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리의 전처리 공정에서 발생하는 처리액의 재사용을 위한 청정 시스템.The treatment solution of claim 1, wherein the acid aqueous solution includes one selected from the group consisting of nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, potassium permanganate, and a combination thereof. System for re-use. 제1항에 있어서, 상기 전처리 공정은 아노다이징 전처리 공정인 것을 특징으로 하는 표면 처리의 전처리 공정에서 발생하는 처리액의 재사용을 위한 청정 시스템.The clean system of claim 1, wherein the pretreatment process is an anodizing pretreatment process. 에칭, 중화 및 수세 공정으로 이루어진 전처리 공정에서 사용한 약품 및 수세수를 재사용하기 위해,
제1처리조에서 에칭 공정 후 발생하는 알칼리 폐수용액을 나노 필터를 통과시켜 알칼리 수용액으로 재생하고, 이때 재생한 알칼리 수용액은 상기 제1처리조로 반송하고,
제2처리조에서 중화 공정 후 발생하는 산 폐수용액을 전기투석 장치를 통과시켜 산 수용액으로 재생하고, 이때 재생한 산 수용액은 상기 제2처리조로 반송하고,
제3처리조에서 수세 후 발생하는 폐수세수를 역삼투막을 통과시켜 수세수로 재생하고, 이때 재생한 수세수는 상기 제3처리조로 반송하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는
표면 처리의 전처리 공정에서 발생하는 처리액의 재사용을 위한 청정 시스템 구동 방법.In order to reuse the chemicals and wash water used in the pretreatment process, which consists of etching, neutralization and washing,
The alkaline wastewater solution generated after the etching process in the first treatment tank is passed through the nanofilter to be recycled into the aqueous alkali solution, and the recycled aqueous alkali solution is returned to the first treatment tank.
The acid wastewater solution generated after the neutralization process in the second treatment tank is passed through the electrodialysis apparatus and regenerated into an acid aqueous solution, and the regenerated acid aqueous solution is returned to the second treatment tank,
The waste water generated after washing in the third treatment tank is passed through the reverse osmosis membrane to be recycled to the wash water, and at this time, the recycled water is returned to the third treatment tank.
Clean system driving method for reuse of treatment liquid generated in pretreatment of surface treatment. 제7항에 있어서, 상기 전처리 공정은 아노다이징 전처리 공정인 것을 특징으로 하는 표면 처리의 전처리 공정에서 발생하는 처리액의 재사용을 위한 청정 시스템의 구동 방법.8. The method of claim 7, wherein the pretreatment process is an anodizing pretreatment process. 9. 제7항에 있어서, 상기 역삼투막을 통해 재생한 수세수는 에칭과 중화 처리 사이의 제1세정 라인, 또는 중화 처리와 수세 공정 사이의 제2세정 라인에 반송하는 것을 특징으로 하는 표면 처리의 전처리 공정에서 발생하는 처리액의 재사용을 위한 청정 시스템의 구동 방법.8. The surface treatment pretreatment process according to claim 7, wherein the water washing water regenerated through the reverse osmosis membrane is returned to the first washing line between the etching and the neutralization treatment, or to the second washing line between the neutralization treatment and the washing process. Method of operating a clean system for reuse of treatment liquid generated in the process.
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