KR101670728B1 - Apparatus for water treatment combined vehicle using activated carbon fiber - Google Patents

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Abstract

본 발명은 활성탄소섬유를 통해 수중의 이취미 물질을 제거함과 함께 활성탄소섬유의 공극 내에 담지된 수분 또는 재생약품을 효과적으로 배출시킴으로써 활성탄소섬유의 흡착능 및 재생효율을 향상시킬 수 있는 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리장치는 이동수단; 및 상기 이동수단에 선택적으로 탈장착되는 활성탄소섬유 흡착장치를 포함하여 이루어지며, 상기 활성탄소섬유 흡착장치는, 원수에 포함되어 있는 이취미 물질의 흡착, 제거 공간을 제공하는 흡착반응조와, 상기 흡착반응조 내에 구비되어 이취미 물질을 흡착하는 활성탄소섬유 흡착층과, 상기 흡착반응조 내에 구비되어 상기 활성탄소섬유 흡착층을 압밀하는 압밀판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an activated carbon fiber capable of removing the hobby substance in water through the activated carbon fiber and effectively discharging water or regenerated drug carried in the pores of the activated carbon fiber to thereby improve the adsorption ability and regeneration efficiency of the activated carbon fiber The present invention relates to a mobile water treatment apparatus and method using activated carbon fibers. And an activated carbon fiber adsorption device selectively removably attached to the moving means, wherein the activated carbon fiber adsorption device comprises: an adsorption reaction tank for providing adsorption and removal spaces of the hobby substances contained in raw water; An activated carbon fiber adsorption layer provided in the reaction tank for adsorbing the hobby substance; and a compaction plate provided in the adsorption reaction tank for consolidating the activated carbon fiber adsorption layer.

Description

활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리장치 및 방법{Apparatus for water treatment combined vehicle using activated carbon fiber}[0001] The present invention relates to a mobile water treatment apparatus and method using activated carbon fibers,

본 발명은 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 활성탄소섬유를 통해 수중의 이취미 물질을 제거함과 함께 활성탄소섬유의 공극 내에 담지된 수분 또는 재생약품을 효과적으로 배출시킴으로써 활성탄소섬유의 흡착능 및 재생효율을 향상시킬 수 있는 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and a method for mobile water treatment using activated carbon fibers, and more particularly, to an apparatus and method for removably removing moisture and / or regenerating chemicals contained in pores of activated carbon fibers The present invention relates to a mobile water treatment apparatus and method using activated carbon fibers capable of improving the adsorption ability and regeneration efficiency of activated carbon fibers.

부영양화로 인한 녹조는 저수지, 하천에 질소와 인 등의 영양염류 유입이 증가하여 일어나는 현상으로 조도가 높고 수온이 높은 여름철에 급격히 발생한다. 국내 저수지에서는 Microcystis, Anabaena, Oscillatoria 등의 남조류가 주요 우점종으로 발견되는데, 이들 남조류는 Geosmin, 2-methylisoborneol(2-MIB) 등의 악취유발물질을 합성함과 함께 microcystin, nodularin 등의 간장독(hepatotoxin) 또는 anatoxin 등의 신경독(neurotoxin)을 생성하여 보건상의 문제를 일으킬 수 있다. 특히, Geosmin과 2-MIB는 흙내, 곰팡내, 풀냄새 등을 야기하는 이취미 물질로서 일반적인 정수처리과정에서 잘 제거되지 않기 때문에 수돗물에 냄새를 유발하는 원인이 된다. Green algae due to eutrophication occurs due to increase of nutrient fluxes such as nitrogen and phosphorus in reservoir and river, and occurs rapidly in summer with high illumination and high water temperature. In the domestic reservoir, cyanobacteria such as Microcystis, Anabaena and Oscillatoria are found as main dominant species. These cyanobacteria synthesize malodorous substances such as Geosmin and 2-methylisoborneol (2-MIB), and hepatotoxins such as microcystin and nodularin ) Or anatoxin (neurotoxin), which can cause health problems. In particular, Geosmin and 2-MIB are substances that cause soil, mold, grass odor and the like, and cause odor in tap water because they are not well removed in general water treatment process.

정수처리장으로 유입되는 이취미 물질을 제거하기 위한 방법으로, 막여과공정(한국공개특허 제2014-144933호) 또는 자외선, 과산화수소, 오존 등을 이용한 고도산화공정(Rosenfeldt et al. UV and UV/H2O2 treatment of methylisoborneland geosmin in water, Journal of Water Supply, 2005, Vol. 54, 423-434쪽)이 사용되고 있으나, 이들 방법은 분리막 또는 산화제 투입에 높은 비용과 에너지가 소모되는 단점이 있다. 또한, 녹조로 인한 이취미 물질의 유입이 연중 연속적으로 일어나는 것이 아니라 간헐적으로 발생한다는 점을 고려하면 정수장에 이취미 물질의 처리를 위한 별도의 장치를 설치하는 것은 경제성이 떨어지는 면이 있다. As a method for removing this hobby material flowing into a water treatment plant, a membrane filtration process (Korea Patent Publication No. 2014-144933) or an advanced oxidation process using ultraviolet rays, hydrogen peroxide, ozone, etc. (Rosenfeldt et al. 2 O 2 treatment of methylisoborneland geosmin in water, Journal of water Supply, 2005, Vol. 54, p. 423-434. However) are used, and these methods have the disadvantage that a high cost and energy consumption in the separator or the oxidizing agent added. In addition, taking into account that the influx of the hobby material due to the green tide does not occur continuously throughout the year but occurs intermittently, it is economically disadvantageous to install a separate device for treating the hobby material in the water purification plant.

최근에는, 기존 정수처리공정에 이용되는 입상 활성탄 여과지를 이용하여 이취미 물질을 제거하는 기술(한국등록특허 제1426704호)이 제시된 바 있다. 그러나, 입상 활성탄(GAC, granular activated carbon)을 사용하는 경우 이취미 물질의 흡착속도가 느려 처리대상수가 대용량인 경우 적합하지 않다. 이취미 물질의 활성탄으로의 흡착 현상을 직접적으로 좌우하며 영향을 미치는 것은 2nm 이하 크기의 미세기공(micropore)인 것으로 알려져 있는데, 입상 활성탄(GAC)의 경우 2nm 이하 크기의 미세기공(micropore) 뿐만 아니라 흡착시 흡착제의 전달 역할을 하는 2∼50nm 크기의 메조기공(mesopore), 50nm 이상의 매크로기공(macropore) 등 다양한 형태의 기공이 발달된 가지형 공극구조(branched pore structure)이어서, 이취미 물질이 매크로기공(macropore)와 메조기공(mesopore)을 거쳐 미세기공(micropore)에 흡착됨에 따라 농도구배 감소로 인해 흡착속도가 떨어진다. Recently, a technology for removing this hobby material using a granular activated carbon filter paper used in the existing water treatment process (Korea Patent No. 1426704) has been proposed. However, when granular activated carbon (GAC) is used, the adsorption rate of the hysteresis material is slow, which is not suitable when the number of objects to be treated is large. It is known that micropores having a size of less than 2 nm directly influence the adsorption phenomenon of the hobby material into activated carbon. In the case of granular activated carbon (GAC), micropores having a size of 2 nm or less A branched pore structure in which various types of pores are developed such as a mesopore having a size of 2 to 50 nm and a macropore having a size of 50 nm or more serving as an adsorbent upon adsorption, As the adsorbed on the micropore through the macropore and the mesopore, the adsorption rate drops due to the decrease of the concentration gradient.

가지형 공극구조를 갖는 입상 활성탄(GAC)에 반해, 2nm 이하 크기의 미세기공이 균일하게 발달되어 있는 분말 활성탄(PAC, powder activated carbon)은 이취미 물질의 흡탈착 속도가 빠른 것으로 알려져 있고, 분말 활성탄(PAC)을 이용한 이취미 물질 제거방법에 대한 특허(한국등록특허 제887106호)가 제시된 바 있다. 그러나, 분말 활성탄은 입상 활성탄에 비해 입경이 작음에 따라 투수성이 낮아 컬럼(column) 형태로 구축하기가 어려워 혼화지 등에 투입되는 형태로 적용되고 있다. 이에 따라, 분말 활성탄 투입에 따른 슬러지 발생량이 급격히 증가하며, 흡착능이 저하된 분말 활성탄을 회수하여 재생하는 것이 용이하지 않아 대량의 분말 활성탄 투입에 따른 운전비용 증가 등의 한계가 있다. It is known that powdered activated carbon (PAC), in which micropores having a size of 2 nm or less are uniformly developed, is higher than that of granular activated carbon (GAC) having a branched porous structure, A patent (Korean Patent No. 887106) on the method of removing this hobby material using activated carbon (PAC) has been proposed. However, the powdered activated carbon has a lower permeability due to its smaller particle size as compared with the granular activated carbon, so that it is difficult to construct it in the form of a column, and thus it is applied to a form such as a mixed paper. Accordingly, the amount of sludge generated due to the input of activated carbon powder is rapidly increased, and it is not easy to recover and recover the powdery activated carbon having reduced adsorption ability, and there is a limitation in increasing the operation cost due to the input of a large amount of activated carbon powder.

한편, 활성탄소섬유(ACF, activated carbon fiber)는 2nm 이하 크기의 미세기공이 균일하게 발달되어 있는 것으로 알려져 있고, 입상 활성탄에 비해 흡착용량이 크고 흡탈착 속도가 빠르며 미세기공과 비슷한 크기의 오염물질만을 선택적으로 흡착하는 특성이 우수한 것으로 보고되고 있다. 한국등록특허 제747024호는 이러한 활성탄소섬유의 장점을 활용한 정수처리방법을 제시하고 있다. 한국등록특허 제747024호는 활성탄소섬유를 판넬형 지지체에 고정하여 혼화지 또는 침전지의 웨어에 설치하는 기술을 제시하고 있는데, 활성탄소섬유의 재생에 어려움이 있고 선택적으로 탈착이 가능하지 않음에 따라 활용도가 떨어지는 단점이 있다.
On the other hand, activated carbon fibers (ACFs) are known to uniformly develop micropores having a size of 2 nm or less, and have a higher adsorption capacity and faster adsorption / desorption rate than granular activated carbon, It has been reported that the adsorbing property is excellent. Korean Patent No. 747024 proposes a water treatment method utilizing the advantages of such activated carbon fibers. Korean Patent No. 747024 discloses a technique in which activated carbon fibers are fixed to a panel support to install them in a mixed paper or a settler cloth. Since the activated carbon fiber is difficult to regenerate and selectively removable, There is a disadvantage that the utilization rate is lowered.

한국공개특허 제2014-144933호Korea Patent Publication No. 2014-144933 한국등록특허 제1426704호Korean Patent No. 1426704 한국등록특허 제887106호Korea Patent No. 887106 한국등록특허 제747024호Korean Patent No. 747024

Rosenfeldt et al. UV and UV/H2O2 treatment of methylisoborneland geosmin in water, Journal of Water Supply, 2005, Vol. 54, 423-434쪽Rosenfeldt et al. UV and UV / H2O2 treatment of methylisoborneland geosmin in water, Journal of Water Supply, 2005, Vol. 54, pp. 423-434

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 활성탄소섬유를 통해 수중의 이취미 물질을 제거함과 함께 활성탄소섬유의 공극 내에 담지된 수분 또는 재생약품을 효과적으로 배출시킴으로써 활성탄소섬유의 흡착능 및 재생효율을 향상시킬 수 있는 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method for removing activated carbon fibers by adsorbing moisture or regenerating chemicals, And a mobile water treatment apparatus and method using activated carbon fibers capable of improving regeneration efficiency.

또한, 본 발명은 활성탄소섬유가 컬럼 형태로 장착된 반응조를 차량 등의 이동수단에 결합함으로써 적재적소에 필요에 따라 적용 가능한 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리장치 및 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
Another object of the present invention is to provide a mobile water treatment apparatus and method using an activated carbon fiber, which is applicable as the case requires, by coupling a reaction tank equipped with activated carbon fibers in a column form to a moving means such as a vehicle .

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리장치는 이동수단; 및 상기 이동수단에 선택적으로 탈장착되는 활성탄소섬유 흡착장치를 포함하여 이루어지며, 상기 활성탄소섬유 흡착장치는, 원수에 포함되어 있는 이취미 물질의 흡착, 제거 공간을 제공하는 흡착반응조와, 상기 흡착반응조 내에 구비되어 이취미 물질을 흡착하는 활성탄소섬유 흡착층과, 상기 흡착반응조 내에 구비되어 상기 활성탄소섬유 흡착층을 압밀하는 압밀판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a mobile water treatment apparatus using activated carbon fibers, comprising: a moving means; And an activated carbon fiber adsorption device selectively removably attached to the moving means, wherein the activated carbon fiber adsorption device comprises: an adsorption reaction tank for providing adsorption and removal spaces of the hobby substances contained in raw water; An activated carbon fiber adsorption layer provided in the reaction tank for adsorbing the hobby substance; and a compaction plate provided in the adsorption reaction tank for consolidating the activated carbon fiber adsorption layer.

상기 흡착반응조의 상단부에 원수를 활성탄소섬유 충진층에 균일하게 분배하는 유입수 분배층이 구비된다. 상기 유입수 분배층은 자갈층, 입상 활성탄의 집합체, 제올라이트의 집합체 중 어느 하나로 구성될 수 있다. And an inflow water distribution layer for uniformly distributing raw water to the activated carbon fiber infiltration layer at the upper end of the adsorption reaction tank. The influent distribution layer may be composed of a gravel layer, a granular activated carbon aggregate, or a zeolite aggregate.

상기 흡착반응조의 하단부에 이취미 물질에 제거된 처리수를 배출하기 위한 유공판이 구비되며, 상기 유공판은 상기 흡착반응조의 수평 단면 형상에 상응하는 형태를 이루며 처리수 배출을 위해 복수의 배출공을 구비한다. And a porous plate for discharging the treated water removed from the hysteresis material is provided at a lower end of the adsorption reaction tank, and the porous plate has a shape corresponding to a horizontal cross-sectional shape of the adsorption reaction tank, and a plurality of discharge holes Respectively.

상기 흡착반응조의 상단 일측에 원수를 흡착반응조로 공급하는 원수공급펌프가 구비되고, 상기 흡착반응조의 하단 일측에 재생약품을 흡착반응조로 공급하는 재생약품 공급펌프가 구비된다. 또한, 상기 흡착반응조의 일측에, 이취미 물질이 흡착된 활성탄소섬유를 재생시키기 위한 재생약품을 공급하는 재생약품 공급조가 구비되며, 상기 재생약품은 활성탄소섬유보다 이취미 물질과의 친화력이 강한 유기용매이다. There is provided a raw water supply pump for supplying raw water to the adsorption reaction tank on one side of the upper end of the adsorption reaction tank and a regenerated medicine supply pump for supplying regenerated medicine to the adsorption reaction tank on the lower end side of the adsorption reaction tank. Also, a regeneration drug supply tank for supplying a regeneration drug for regenerating the activated carbon fiber adsorbed with the hobby substance is provided on one side of the adsorption reaction tank, and the regenerated drug has a strong affinity with the hobby substance Organic solvent.

상기 활성탄소섬유는 레이온계 활성탄소섬유, 아크릴계 활성탄소섬유, 페놀계 활성탄소섬유, 피치계 활성탄소섬유 중 어느 하나를 이용할 수 있다. The activated carbon fiber may be any one of rayon-based activated carbon fiber, acrylic-based activated carbon fiber, phenol-based activated carbon fiber, and pitch-based activated carbon fiber.

본 발명에 따른 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리방법은 이동수단에 흡착반응조가 결합된 이동식 수처리장치를 이용한 수처리방법에 있어서, 상기 흡착반응조 내에 활성탄소섬유 충진층이 구비되며, 이취미 물질이 포함되어 있는 원수를 상기 흡착반응조에 하향류로 공급하며, 이취미 물질이 활성탄소섬유의 공극에 흡착되는 단계; 상기 활성탄소섬유 충진층을 압밀하여 활성탄소섬유의 공극에 담지되어 있는 공극수를 토출시키는 단계; 상기 흡착반응조 내부에 재생약품을 상향류로 공급하여 활성탄소섬유의 공극에 흡착되어 있는 이취미 물질을 탈착시키는 단계; 상기 활성탄소섬유 충진층을 압밀하여 활성탄소섬유의 공극에 잔류하는 재생약품을 토출시키는 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 흡착반응조는 이동수단에 의해 필요에 따라 이동 가능하며, 상기 이동수단으로부터 선택적으로 탈장착이 가능한 것을 특징으로 한다. The mobile water treatment method using the activated carbon fiber according to the present invention is characterized in that in the water treatment method using the mobile water treatment apparatus having the adsorption reaction tank coupled to the moving means, the activated carbon fiber loading layer is provided in the adsorption reaction tank, Supplying the raw water to the adsorption reaction tank in a downward flow direction and adsorbing the hobby material on the pores of the activated carbon fiber; And compressing the activated carbon fiber-filled layer to discharge voids carried on voids of activated carbon fibers; Supplying the regenerating chemical into the adsorption reaction tank in an upward direction to desorb the adsorbed material adsorbed on the pores of the activated carbon fiber; And discharging the recycled drug remaining in the pores of the activated carbon fiber by consolidating the activated carbon fiber-filled layer, wherein the adsorption reaction tank is movable as needed by the moving means, And is capable of being detached and attached.

상기 활성탄소섬유는 레이온계 활성탄소섬유, 아크릴계 활성탄소섬유, 페놀계 활성탄소섬유, 피치계 활성탄소섬유 중 어느 하나이고, 상기 활성탄소섬유는 탄소계 섬유를 탄화시켜 제조되며, 탄소계 섬유를 탄화시켜 활성탄소섬유로 활성화하는 방법으로, 열분해 공정, 열처리를 이용한 산화 공정, 열화학적 활성화 공정 중 어느 하나가 이용될 수 있다.
Wherein the activated carbon fiber is any one of rayon-based activated carbon fiber, acrylic-based activated carbon fiber, phenol-based activated carbon fiber, and pitch-based activated carbon fiber, and the activated carbon fiber is produced by carbonizing carbon- Any of the pyrolysis process, the oxidation process using heat treatment, and the thermochemical activation process may be used as a method of carbonizing and activating with activated carbon fiber.

본 발명에 따른 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다. The mobile water treatment apparatus and method using the activated carbon fiber according to the present invention have the following effects.

차량 등의 이동수단을 통해 녹조가 발생된 특정 정수장 등에 이동되어 이취미 물질을 제거할 수 있어, 정수장에 이취미 물질을 제거하기 위한 별도의 장치를 설치할 필요가 없어 장치 비용을 최소화할 수 있다. It is possible to remove the hobby material by moving it to a specific water treatment plant where the green tide is generated through the moving means such as a vehicle, and there is no need to provide a separate device for removing the hobby material to the water purification plant, thereby minimizing the cost of the apparatus.

또한, 활성탄소섬유의 공극에 담지되어 있는 공극수 또는 재생약품을 압밀을 통해 토출, 제거함에 따라, 활성탄소섬유 충진층의 흡착능 및 재생효율을 일정 수준으로 유지할 수 있게 된다.
Further, by discharging or removing the void water or the regenerated drug carried on the voids of the activated carbon fibers through consolidation, the adsorbing ability and the regeneration efficiency of the activated carbon fiber-packed layer can be maintained at a certain level.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄소섬유 흡착장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리방법을 설명하기 위한 순서도.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리방법을 설명하기 위한 참고도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 활성탄소섬유의 주사전자현미경(SEM) 사진.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 활성탄소섬유와 입상 활성탄의 이취미 물질 특성 성능을 나타낸 실험결과.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄소섬유 충진층과 입상 활성탄 충진층의 이취미 물질 특성 성능을 나타낸 실험결과.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a mobile water treatment apparatus using activated carbon fibers according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a configuration diagram of an activated carbon fiber adsorption apparatus according to an embodiment of the present invention;
3 is a flowchart illustrating a mobile water treatment method using activated carbon fibers according to an embodiment of the present invention.
4A to 4D are views for explaining a mobile water treatment method using activated carbon fibers according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of activated carbon fibers prepared according to one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing the performance of the activated carbon fibers and granular activated carbon produced according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph showing the performance of the active carbon fiber filling layer and the granular activated carbon filling layer according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 활성탄소섬유가 충진된 활성탄소섬유 흡착장치를 차량 등의 이동수단에 결합하여 이취미 물질의 제거가 요구되는 정수장에 선택적으로 적용한 가능한 이동식 수처리장치에 관한 기술을 제시한다. 또한, 활성탄소섬유가 충진된 활성탄소섬유 흡착장치를 이용하여 수중의 이취미 물질을 제거함에 있어서, 활성탄소섬유의 공극에 담지되어 있는 공극수를 배출시킴으로써 활성탄소섬유의 흡착능을 일정 수준으로 유지함과 함께 재생약품을 이용한 활성탄소섬유의 재생시 활성탄소섬유의 공극에 담지되어 있는 재생약품을 배출시킴으로써 활성탄소섬유의 재생효율을 향상시킬 수 있는 기술을 제시한다. The present invention relates to a mobile water treatment apparatus capable of selectively applying an activated carbon fiber adsorbing apparatus filled with activated carbon fibers to a moving means such as a vehicle to selectively remove the hobby material. In addition, in removing the hobby material in the water by using the activated carbon fiber adsorption device filled with the activated carbon fiber, the adsorption ability of the activated carbon fiber is maintained at a certain level by discharging the void water carried on the gap of the activated carbon fiber A technique for improving the regeneration efficiency of the activated carbon fiber by discharging the regenerated drug supported on the pores of the activated carbon fiber during the regeneration of the activated carbon fiber using the regenerating drug.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a mobile water treatment apparatus and method using activated carbon fibers according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리장치는 이동수단(10)과 활성탄소섬유 흡착장치(20)를 포함하여 이루어진다. Referring to FIG. 1, a mobile water treatment apparatus using activated carbon fibers according to an embodiment of the present invention includes a moving means 10 and an activated carbon fiber adsorption apparatus 20.

상기 이동수단(10)은 자체 동력 또는 외부의 동력에 의해 이동 가능한 수단으로서, 차량 등으로 구성될 수 있다. 상기 활성탄소섬유 흡착장치(20)는 활성탄소섬유를 이용하여 원수 내의 이취미 물질을 제거하는 역할을 하는 것으로서, 상기 이동수단(10)에 선택적으로 탈장착될 수 있다. 상기 활성탄소섬유 흡착장치(20)는 상기 이동수단(10)에 장착된 상태로 이취미 물질의 제거가 요구되는 특정 정수장으로의 이동이 가능하다. The moving means (10) can be constituted by a vehicle or the like as means capable of moving by self-power or external power. The activated carbon fiber adsorption device 20 removes the hobby material in the raw water by using the activated carbon fiber, and can be selectively removably attached to the moving means 10. The activated carbon fiber adsorbing device 20 can be moved to a specific water treatment plant where removal of the hobby material is required in a state of being mounted on the moving means 10. [

상기 활성탄소섬유 흡착장치(20)는 세부적으로, 도 2에 도시한 바와 같이 흡착반응조(110)를 구비한다. 상기 흡착반응조(110)는 활성탄소섬유의 구비 공간을 제공하며, 상기 흡착반응조(110) 내에서 활성탄소섬유에 의한 이취미 물질의 흡착 공정이 진행된다. As shown in FIG. 2, the activated carbon fiber adsorption device 20 has an adsorption reaction tank 110 in detail. The adsorption reaction tank 110 provides a space for the activated carbon fibers, and the adsorption process of the hobby material by the activated carbon fibers proceeds in the adsorption reaction tank 110.

상기 활성탄소섬유는 상기 흡착반응조(110) 내에 충진되는 형태 즉, 활성탄소섬유 충진층(120)의 형태로 구비되며, 비표면적 1,000m2/g 이상, 기공률 50% 이상, 겉보기밀도 0.5g/m3 이하, 평균기공크기 3nm 이하의 특성을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 특성을 갖는 활성탄소섬유로 레이온계 활성탄소섬유, 아크릴계 활성탄소섬유, 페놀계 활성탄소섬유, 피치계 활성탄소섬유 중 어느 하나를 이용할 수 있으며, 이들 활성탄소섬유의 제조방법에 대해서는 후술하여 상세히 설명하기로 한다. The activated carbon fiber is filled in the adsorption reaction tank 110, that is, in the form of activated carbon fiber filling layer 120, and has a specific surface area of 1,000 m 2 / g or more, a porosity of 50% or more, an apparent density of 0.5 g / m 3 or less and an average pore size of 3 nm or less. Any one of rayon-based activated carbon fiber, acrylic-based activated carbon fiber, phenol-based activated carbon fiber, and pitch-based activated carbon fiber may be used as the activated carbon fiber having such characteristics. Will be described in detail.

한편, 상기 흡착반응조(110) 내에 있어서, 상기 활성탄소섬유 충진층(120)의 하부에는 압밀판(130)이 구비된다. 상기 압밀판(130)은 흡착반응조(110)의 수평 단면 형상에 상응하는 형태로 구성되며, 상기 흡착반응조(110) 내에서 수직 이동이 가능하여 상기 활성탄소섬유 충진층(120)을 선택적으로 압밀하는 역할을 한다. 즉, 상기 압밀판(130)을 상부로 이동시키면 활성탄소섬유 충진층(120)은 압밀되며, 상기 압밀판(130)을 흡착반응조(110)의 하단으로 원위치시키면 활성탄소섬유 충진층(120)의 압밀 상태는 해제된다. 상기 압밀판(130)을 통해 활성탄소섬유 충진층(120)을 압밀시킴으로써 활성탄소섬유의 공극 내에 담지되어 있는 공극수 또는 재생약품을 토출시킬 수 있다. 수중의 이취미 물질은 활성탄소섬유의 공극에 흡착되는데, 반복적인 공정에 의해 활성탄소섬유의 공극에 이취미 물질이 축적되면 활성탄소섬유의 흡착능이 저하된다. 또한, 본 발명에 따른 활성탄소섬유의 재생공정에 있어서 재생약품이 활성탄소섬유의 공극에 담지된 상태를 유지하게 되면 활성탄소섬유의 흡착능 및 재생효율이 저하된다. 본 발명에서는, 상기 압밀판(130)을 통해 활성탄소섬유의 공극 내에 담지되어 있는 공극수 또는 재생약품의 토출이 가능함에 따라 활성탄소섬유의 흡착능 및 재생효율을 일정 수준으로 유지할 수 있게 된다. 한편, 상기 압밀판에는 압밀시 물이 이동되는 통수공(도시하지 않음)이 구비된다. Meanwhile, in the adsorption reaction tank 110, a condenser plate 130 is provided below the activated carbon fiber packing layer 120. The condensing plate 130 is formed in a shape corresponding to the horizontal cross-sectional shape of the adsorption reaction tank 110 and vertically movable in the adsorption reaction tank 110 to selectively pressurize the activated carbon fiber filling layer 120 . That is, when the condenser plate 130 is moved upward, the activated carbon fiber filling layer 120 is compacted. When the condenser plate 130 is returned to the lower end of the adsorption reaction tank 110, The state of consolidation is released. The activated carbon fiber-filled layer 120 is compacted through the compacting plate 130, thereby discharging the void water or the regenerated drug carried in the gap of the activated carbon fiber. This hobby material in the water is adsorbed on the pores of the activated carbon fiber. If this hobby material accumulates in the pores of the activated carbon fiber by the repetitive process, the adsorption ability of the activated carbon fiber is lowered. Further, in the regeneration step of the activated carbon fibers according to the present invention, if the regenerated drug is held on the pores of the activated carbon fibers, the adsorbing ability and regeneration efficiency of the activated carbon fibers are lowered. According to the present invention, since it is possible to discharge the void water or the regenerated drug carried in the pores of the activated carbon fiber through the condenser plate 130, the adsorption ability and the regeneration efficiency of the activated carbon fiber can be maintained at a certain level. On the other hand, the compaction plate is provided with a water hole (not shown) through which the water moves during compaction.

상기 흡착반응조(110)의 상단부에는 유입수 분배층(140)이 구비된다. 상기 유입수 분배층(140)은 이취미 물질을 포함하는 원수를 활성탄소섬유 충진층(120)에 균일하게 분배하는 역할을 하며, 자갈층으로 구성하거나 입상 활성탄의 집합체 또는 제올라이트의 집합체 등으로 구성할 수도 있다. At the upper end of the adsorption reaction tank 110, an influent distribution layer 140 is provided. The influent distribution layer 140 serves to uniformly distribute the raw water including the hobby material to the activated carbon fiber filling layer 120 and may be composed of a gravel layer or an aggregate of granular activated carbon or an aggregate of zeolite have.

또한, 상기 흡착반응조(110)의 하단부에는 이취미 물질에 제거된 처리수를 배출하기 위한 유공판(150)이 구비된다. 상기 유공판(150)은 상기 압밀판(130)과 마찬가지로 상기 흡착반응조(110)의 수평 단면에 상응하는 형상을 이루며, 처리수 배출을 위해 다수의 배출공(도시하지 않음)을 구비한다. 상기 유공판(150)의 하부에는 처리수가 이동되는 처리수 이송관(160)이 구비된다. 상기 유공판(150)과 처리수 이송관(160)의 구성을 자갈층으로 대체하는 것도 가능하다. In addition, the lower end of the adsorption reaction tank 110 is provided with a blowing plate 150 for discharging the treated water removed from the hysteresis material. The hole plate 150 has a shape corresponding to a horizontal cross section of the adsorption reaction tank 110 and has a plurality of discharge holes (not shown) for discharging treated water as in the case of the condenser plate 130. And a process water transfer pipe 160 through which the process water is transferred is provided below the perforated plate 150. It is also possible to substitute the gravel layer for the structure of the plate 150 and the treated water transfer pipe 160.

상기의 구성요소 이외에 상기 흡착반응조(110)의 상단 일측에는 원수를 흡착반응조(110)로 공급하는 원수공급펌프(170)가 구비되고, 상기 흡착반응조(110)의 하단 일측에는 재생약품을 흡착반응조(110)로 공급하는 재생약품 공급펌프(180)가 구비된다. 또한, 이취미 물질이 흡착된 활성탄소섬유를 재생시키기 위한 재생약품을 공급하는 재생약품 공급조(도시하지 않음)가 흡착반응조(110)의 일측에 구비될 수 있다. 상기 재생약품은 활성탄소섬유의 공극에 흡착된 이취미 물질을 탈착시키는 역할을 하는 것으로서, 활성탄소섬유보다 친화력이 강한 유기용매가 사용될 수 있다. 상기 유기용매로는 벤젠, 아세톤, 메탄올 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 한편, 상기 재생약품 공급펌프(180)과 재생약품 공급조는 상술한 바와 같이 흡착반응조(110)의 일측에 구비될 수 있으며, 다른 실시예로 정수장 등에 미리 설치된 재생약품 공급펌프 및 재생약품 공급조가 재생약품 공급을 위한 설비로 이용될 수도 있다. A raw water supply pump 170 for supplying raw water to the adsorption reaction tank 110 is provided at the upper end of the adsorption reaction tank 110 in addition to the above components, And a regenerant supply pump 180 for supplying the regenerant supplied to the regenerator 110. Further, a regenerant supply tank (not shown) for supplying a regenerant for regenerating the activated carbon fibers adsorbed on the hobby material may be provided at one side of the adsorption reaction tank 110. The regenerant drug desorbs the hobby material adsorbed on the pores of the activated carbon fibers, and an organic solvent having a stronger affinity than the activated carbon fibers can be used. As the organic solvent, any one of benzene, acetone, and methanol may be used. Meanwhile, the regeneration drug supply pump 180 and the regeneration drug supply channel may be provided at one side of the adsorption reaction tank 110 as described above. In another embodiment, the regeneration drug supply pump and the regeneration drug supply channel, It may also be used as a facility for supplying medicines.

이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리장치에 대해 설명하였다. 이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리장치의 동작 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리방법에 대해 설명하기로 한다. The mobile water treatment apparatus using activated carbon fiber according to an embodiment of the present invention has been described above. Hereinafter, the operation of the mobile water treatment apparatus using activated carbon fibers according to an embodiment of the present invention, that is, the mobile water treatment method using activated carbon fibers according to an embodiment of the present invention, will be described.

먼저, 도 3에 도시한 바와 같이 활성탄소섬유 흡착장치(20)가 탑재된 이동수단(10)을 이취미 물질의 제거가 요구되는 특정 위치 예를 들어, 특정 정수장으로 이동시킨다(S301). First, as shown in FIG. 3, the moving means 10 on which the activated carbon fiber adsorption device 20 is mounted is moved to a specific water purification site requiring removal of the hobby material, for example, a specific water purification plant (S301).

이와 같은 상태에서, 활성탄소섬유 흡착장치(20)를 이용한 이취미 물질 제거공정이 진행된다. 활성탄소섬유 흡착장치(20)는 이동수단(10) 상에 수직 또는 수평 방향으로 탑재되며, 수평 방향으로 탑재되는 경우 활성탄소섬유 흡착장치(20)를 이동수단(10)으로부터 탈착하여 수직 방향으로 거치한 후 이취미 물질 제거공정을 진행하며(도 1의 (b) 참조), 수직 방향으로 탑재되는 경우 이동수단(10)으로부터 탈착하지 않은 채로 이취미 물질을 제거공정을 진행할 수 있다. In this state, the hobby material removing process using the activated carbon fiber adsorbing device 20 proceeds. The activated carbon fiber adsorption apparatus 20 is mounted on the moving means 10 in a vertical or horizontal direction and removes the activated carbon fiber adsorption apparatus 20 from the moving means 10 when it is mounted in the horizontal direction, (See FIG. 1 (b)), and when it is mounted in the vertical direction, the process of removing the hobby material can be carried out without being detached from the moving means 10.

이취미 물질 제거공정은 다음과 같이 진행된다. 이취미 물질이 포함되어 있는 원수가 유입수 분배층(140)을 거쳐 흡착반응조(110)의 활성탄소섬유 충진층(120)에 하향류로 공급되면(도 4a 참조), 원수 내의 이취미 물질은 활성탄소섬유의 공극에 흡착된다(S302). 상기 활성탄소섬유 충진층(120)에 의해 이취미 물질이 제거된 처리수는 유공판(150) 및 처리수 이송관(160)을 거쳐 정수장 등으로 배출된다. This hobby material removing process proceeds as follows. When the raw water containing the hobby material is supplied to the activated carbon fiber filling layer 120 of the adsorption reaction tank 110 through the inflow water distribution layer 140 in a downward flow (see FIG. 4A), the hobby material in the raw water is activated And is adsorbed on the pores of the carbon fibers (S302). The treated water from which the hobby material is removed by the activated carbon fiber filling layer 120 is discharged to a water purification plant or the like through the porous plate 150 and the treated water transfer pipe 160.

이취미 물질 제거공정이 완료된 상태에서 활성탄소섬유 재생공정이 진행된다. 먼저, 원수의 공급을 차단한 상태에서 압밀판(130)을 상부로 이동시켜 활성탄소섬유 충진층(120)을 압밀한다(S303). 상기 압밀판(130)에 의한 압밀로 인해 활성탄소섬유의 공극에 담지되어 있는 공극수가 토출되며, 토출된 공극수는 처리수 이송관(160)을 통해 외부로 배출된다(도 4b 참조). 이와 같은 활성탄소섬유 충진층(120)의 압밀은 상술한 이취미 물질 제거공정에서 진행할 수도 있다. 즉, 이취미 물질 제거공정이 진행되는 과정에서, 일정 시간 간격으로 압밀판(130)을 이용하여 활성탄소섬유 충진층(120)을 압밀함으로써 활성탄소섬유의 공극수가 토출되도록 할 수 있다. The activated carbon fiber regeneration process proceeds with the hobby material removing process completed. First, in a state where the supply of raw water is blocked, the consolidating plate 130 is moved upward to consolidate the activated carbon fiber filling layer 120 (S303). The condensed water is discharged to the outside through the treated water conveyance pipe 160 (see FIG. 4B). The consolidation of the activated carbon fiber filling layer 120 may be performed in the above-described hobby material removing step. That is, during the process of removing the hobby material, the active carbon fiber filling layer 120 is compacted at a predetermined time interval using the compacting plate 130 to discharge the voids of the activated carbon fibers.

활성탄소섬유의 공극수가 제거된 상태에서, 상기 흡착반응조(110)에 재생약품을 상향류로 공급한다(S304). 구체적으로, 재생약품 공급펌프(180)를 이용하여 재생약품 공급조의 재생약품을 처리수 이송관(160) 및 유공판(150)을 거쳐 흡착반응조(110) 내부에 상향류로 공급한다(도 4c 참조). 재생약품이 흡착반응조(110) 내의 활성탄소섬유 충진층(120)에 공급되면, 재생약품은 활성탄소섬유의 공극에 흡착되어 있는 이취미 물질을 탈착된다. 전술한 바와 같이 재생약품은 활성탄소섬유보다 이취미 물질과의 친화력이 강하기 때문에 활성탄소섬유의 공극에 흡착된 이취미 물질은 재생약품과의 반응에 의해 탈착된다. In a state where voids of the activated carbon fibers are removed, the regenerated medicine is supplied to the adsorption reaction tank 110 in an upward flow (S304). Specifically, the regenerated medicament in the regeneration drug supply tank is supplied to the inside of the adsorption reaction tank 110 through the treated water transfer pipe 160 and the stench plate 150 in an upward flow by using the regeneration drug supply pump 180 Reference). When the regenerating chemical is supplied to the activated carbon fiber filling layer 120 in the adsorption reaction tank 110, the regenerating chemical is desorbed from the adsorbed material of the activated carbon fiber. As described above, since the regenerant drug has strong affinity with the hobby substance than the activated carbon fiber, the hobby substance adsorbed on the void of the activated carbon fiber is desorbed by the reaction with the regenerated drug.

활성탄소섬유 공극의 이취미 물질이 재생약품에 의해 탈착된 상태에서, 압밀판(130)을 이용하여 활성탄소섬유 충진층(120)을 압밀하고(S305), 이를 통해 활성탄소섬유의 공극에 잔류하는 재생약품을 토출시키면(도 4d 참조) 활성탄소섬유 재생공정은 완료된다. The activated carbon fiber filling layer 120 is compacted by using the compacting plate 130 in a state where the hobby material of the activated carbon fiber pores is desorbed by the regenerating agent (S305) (See FIG. 4D), the activated carbon fiber regeneration process is completed.

이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리장치 및 방법에 대해 설명하였다. 한편, 앞서 활성탄소섬유로 레이온계 활성탄소섬유, 아크릴계 활성탄소섬유, 페놀계 활성탄소섬유, 피치계 활성탄소섬유 중 어느 하나를 이용할 수 있으며, 이들 활성탄소섬유의 제조방법에 대해서는 후술함을 기술하였는데, 활성탄소섬유의 제조방법에 대해 설명하면 다음과 같다. The mobile water treatment apparatus and method using activated carbon fiber according to one embodiment of the present invention have been described above. On the other hand, any one of rayon-based activated carbon fiber, acrylic-based activated carbon fiber, phenol-based activated carbon fiber, and pitch-based activated carbon fiber may be used as the activated carbon fiber. Hereinafter, a method for producing activated carbon fibers will be described.

활성탄소섬유는 탄소계 섬유를 탄화시켜 제조된다. 탄소계 섬유로는 레이온계 섬유, 아크릴계 섬유, 페놀계 섬유, 피치계 섬유 중 어느 하나가 이용될 수 있다. 탄소계 섬유를 탄화시켜 활성탄소섬유로 활성화하는 방법으로는, 열분해 공정, 열처리를 이용한 산화 공정, 열화학적 활성화 공정 중 어느 하나를 이용할 수 있다. Activated carbon fibers are produced by carbonizing carbon fibers. As the carbon fiber, any one of rayon fiber, acrylic fiber, phenol fiber and pitch fiber can be used. As a method of carbonizing the carbon fiber to activate the activated carbon fiber, any one of a pyrolysis process, an oxidation process using a heat treatment, and a thermochemical activation process can be used.

먼저, 열분해 공정을 설명하면, 아르곤 또는 질소 등의 불활성가스 분위기 하에서 600∼900℃의 온도로 탄소계 섬유를 열분해하여 활성탄소섬유를 제조할 수 있다. 또한, 열처리를 이용한 산화 공정은 산소 또는 수증기 등의 산화 분위기 하에서 탄소계 섬유를 산화시켜 활성탄소섬유를 제조하는 방법이며, 열화학적 활성화 공정은 탄소계 섬유를 산, 염기 및 염과 혼합한 상태에서 450∼900℃의 온도를 가하여 탄소계 섬유를 활성탄소섬유로 활성화하는 방법이다. First, explaining the pyrolysis process, the activated carbon fiber can be produced by pyrolyzing the carbon fiber at a temperature of 600 to 900 DEG C under an atmosphere of an inert gas such as argon or nitrogen. The oxidation process using the heat treatment is a method for producing an activated carbon fiber by oxidizing the carbon fiber under an oxidizing atmosphere such as oxygen or water vapor. The thermochemical activation process is a process in which the carbon fiber is mixed with an acid, a base and a salt And a temperature of 450 to 900 DEG C is applied to activate the carbon fiber with the activated carbon fiber.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 활성탄소섬유의 주사전자현미경(SEM) 사진이다. 도 5의 활성탄소섬유는 약 10㎛ 내외의 직경을 가지며(도 5의 (a) 참조), 5만배 확대한 사진(도 5의 (b) 참조)에서 수 nm 크기의 공극이 형성되어 있음을 확인할 수 있다. 또한, 평균공극크기는 약 2.7nm이며, 겉보기밀도는 0.15g/cm3, 공극률은 76%로 측정되어 앞서 기술한 활성탄소섬유의 특성 조건을 만족한다. 5 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of activated carbon fibers prepared according to one embodiment of the present invention. The activated carbon fiber of FIG. 5 has a diameter of about 10 μm (see FIG. 5A), and a pore of several nm in size is formed in the photograph (FIG. 5B) Can be confirmed. Also, the average pore size is about 2.7 nm, the apparent density is 0.15 g / cm 3 , and the porosity is 76%, which satisfies the above-mentioned characteristic properties of the activated carbon fiber.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 활성탄소섬유 및 활성탄소섬유 충진층의 이취미 물질 흡착성능에 대해 설명하기로 한다. Next, the adsorption performance of the activated carbon fiber and activated carbon fiber filling layer produced according to an embodiment of the present invention will be described.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 활성탄소섬유와 입상 활성탄의 이취미 물질 특성 성능을 나타낸 실험결과이다. 구체적으로, 도 6은 이취미 물질인 2-MIB(2-methylisoborneol)가 500ng/L 함유된 처리대상수에 활성탄소섬유와 입상 활성탄을 각각 20mg/L 주입하고 회분식 교반을 실시한 후, 흡착시간에 따른 2-MIB의 제거효율을 나타낸 결과이다. 도 6을 참조하면, 활성탄소섬유가 적용된 경우 2시간 경과 후 약 90%의 2-MIB가 제거된 반면, 입상 활성탄이 적용된 경우는 동일한 시간에 약 30%의 제거효율을 나타냄을 알 수 있다. 6 is an experimental result showing the performance characteristics of the activated carbon fiber and granular activated carbon produced according to an embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 6 shows a graph showing the relationship between the amount of 2-MIB (2-methylisoborneol) 2-methylisoborneol and the amount of active carbon fiber and granular activated carbon And the removal efficiency of 2-MIB. Referring to FIG. 6, about 90% of 2-MIB was removed after 2 hours when activated carbon fiber was applied, whereas about 30% of removal efficiency was obtained at the same time when granular activated carbon was applied.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄소섬유 충진층과 입상 활성탄 충진층의 이취미 물질 특성 성능을 나타낸 실험결과이다. 구체적으로, 도 7은 2-MIB(2-methylisoborneol)과 Geomin이 500ng/L씩 함유된 처리대상수에 활성탄소섬유 충진층 16g/L, 입상 활성탄 충진층 600g/L을 각각 투입한 상태에서, 다양한 선속도 조건에 따른 이취미 물질 제거효율을 나타낸 결과이다. 도 7을 참조하면, 활성탄소섬유 충진층이 적용된 경우 선속도 240m/day 조건까지 대부분의 이취미 물질(2-MIB 및 Geomin)이 제거된 반면, 입상 활성탄 충진층이 적용된 경우는 선속도가 증가할수록 이취미 물질의 제거효율이 감소하며, 특히 240m/day 조건에서 2-MIB는 약 30%, Geomin는 약 40% 내외로 제거하는 것으로 나타나 처리대상수를 고속으로 처리하기에 입상 활성탄 충진층은 적합하지 않은 것으로 판단된다. 한편, 활성탄소섬유가 효과적으로 성능을 발휘하는 최대 240m/day 선속도 조건은 기존 정수장에서 사용되는 고속모래여과지의 운전 선속도의 약 2배 이상인 수준으로 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있다. 7 is an experimental result showing the performance characteristics of the active carbon fiber filling layer and the granular activated carbon filling layer according to an embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 7 shows a state in which the active carbon fiber filling layer 16 g / L and the granular activated carbon filling layer 600 g / L are put in the treatment water containing 2-methylisoborneol (2-methylisoborneol) and 500 ng / This is a result of the removal efficiency of this hysteresis material according to various linear velocity conditions. 7, most of the hobby materials (2-MIB and Geomin) were removed up to a condition of a linear velocity of 240 m / day when the activated carbon fiber-filled layer was applied. On the other hand, The removal efficiency of this hobby material decreases as the amount of hobbing material decreases. Especially, the removal rate of 2-MIB is about 30% and geomin is about 40% at 240m / day. It is judged that it is not suitable. On the other hand, it can be seen that the maximum linear velocity of 240 m / day at which the activated carbon fiber effectively exerts its performance is about twice as high as that of the high speed sand filter used in the existing water purification plant.

이와 함께, 일 1000ton/day 규모의 정수처리장에 이취미 물질이 유입되는 경우, 이를 240m/day의 선속도 조건으로 처리하기 위해 요구되는 흡착반응조의 단면적은 약 4m2로 계산되며, 이와 같은 단면적을 갖는 흡착반응조는 컨테이너 이동 등에 널리 사용되는 트럭 등의 차량에 탑재가 가능한 크기이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리장치의 실제 이용 가능성은 충분한 것으로 판단된다.
In addition, when this hobby material is introduced into a water treatment plant of 1000 ton / day, the cross-sectional area of the adsorption reaction tank required to treat it at a linear velocity of 240 m / day is calculated as about 4 m 2 , The adsorption reaction tank having a size capable of being mounted on a vehicle such as a truck widely used for container movement and the like. Therefore, the practical use of the mobile water treatment apparatus using the activated carbon fiber according to an embodiment of the present invention is considered to be sufficient.

10 : 이동수단 20 : 활성탄소섬유 흡착장치
110 : 흡착반응조 120 : 활성탄소섬유 충진층
130 : 압밀판 140 : 유입수 분배층
150 : 유공판 160 : 처리수 이송관
170 : 원수공급펌프 180 : 재생약품 공급펌프10: Moving means 20: Activated carbon fiber adsorption device
110: adsorption reaction tank 120: activated carbon fiber-filled layer
130: Consolidator plate 140: Inflow water distribution layer
150: Membrane plate 160: Process water conveying tube
170: raw water supply pump 180: regenerated medicine supply pump

Claims (12)

이동수단; 및
상기 이동수단에 선택적으로 탈장착되는 활성탄소섬유 흡착장치를 포함하여 이루어지며,
상기 활성탄소섬유 흡착장치는,
원수에 포함되어 있는 이취미 물질의 흡착, 제거 공간을 제공하는 흡착반응조와,
상기 흡착반응조 내에 구비되어 이취미 물질을 흡착하는 활성탄소섬유 충진층과,
상기 흡착반응조 내에 구비되어 상기 활성탄소섬유 충진층을 압밀하는 압밀판을 포함하여 구성되며,
상기 흡착반응조의 상단 일측에 원수를 흡착반응조로 공급하는 원수공급펌프가 구비되고, 상기 흡착반응조의 하단 일측에 재생약품을 흡착반응조로 공급하는 재생약품 공급펌프가 구비되며,
상기 흡착반응조의 일측에, 이취미 물질이 흡착된 활성탄소섬유를 재생시키기 위한 재생약품을 공급하는 재생약품 공급조가 구비되며,
상기 재생약품은 활성탄소섬유보다 이취미 물질과의 친화력이 강한 유기용매이며, 상기 유기용매는 벤젠이며,
상기 활성탄소섬유의 평균기공크기는 3nm 이하인 것을 특징으로 하는 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리장치.
transportation; And
And an activated carbon fiber adsorption device selectively removably attached to the moving means,
Wherein the activated carbon fiber adsorption device comprises:
An adsorption reaction tank provided in the raw water to provide a space for adsorption and removal of the hobby material,
An activated carbon fiber packing layer provided in the adsorption reaction tank for adsorbing the hobby material,
And a consolidating plate provided in the adsorption reaction tank for consolidating the activated carbon fiber filling layer,
A raw water supply pump for supplying raw water to the adsorption reaction tank at the upper end side of the adsorption reaction tank and a regeneration drug supply pump for supplying regeneration medicine to the adsorption reaction tank at the lower end side of the adsorption reaction tank,
A regenerant supply unit for supplying a regenerant for regenerating the activated carbon fiber adsorbed by the hobby material is provided on one side of the adsorption reaction tank,
Wherein the regenerating agent is an organic solvent having a strong affinity with the hobby material than the activated carbon fiber, the organic solvent is benzene,
Wherein the average pore size of the activated carbon fibers is 3 nm or less.
제 1 항에 있어서, 상기 흡착반응조의 상단부에 원수를 활성탄소섬유 충진층에 균일하게 분배하는 유입수 분배층이 구비되는 것을 특징으로 하는 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리장치.
The mobile water treatment system according to claim 1, further comprising an inflow water distribution layer for uniformly distributing raw water to the activated carbon fiber infiltration layer at an upper end of the adsorption reaction tank.
제 2 항에 있어서, 상기 유입수 분배층은 자갈층, 입상 활성탄의 집합체, 제올라이트의 집합체 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리장치.
The mobile water treatment system according to claim 2, wherein the inflow water distribution layer is composed of a gravel layer, a granular activated carbon aggregate, or a zeolite aggregate.
제 1 항에 있어서, 상기 흡착반응조의 하단부에 이취미 물질에 제거된 처리수를 배출하기 위한 유공판이 구비되며, 상기 유공판은 상기 흡착반응조의 수평 단면 형상에 상응하는 형태를 이루며 처리수 배출을 위해 복수의 배출공을 구비하는 것을 특징으로 하는 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리장치.
The adsorption apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a perforated plate for discharging the treated water removed at the lower end of the adsorption reaction tank, wherein the perforated plate has a shape corresponding to a horizontal cross- And a plurality of exhaust holes are provided for the activated carbon fiber.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 활성탄소섬유는 레이온계 활성탄소섬유, 아크릴계 활성탄소섬유, 페놀계 활성탄소섬유, 피치계 활성탄소섬유 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리장치.
The mobile water treatment apparatus according to claim 1, wherein the activated carbon fiber is any one of rayon-based activated carbon fiber, acrylic activated carbon fiber, phenol-based activated carbon fiber, and pitch-based activated carbon fiber.
이동수단에 흡착반응조가 결합된 이동식 수처리장치를 이용한 수처리방법에 있어서,
상기 흡착반응조 내에 활성탄소섬유 충진층이 구비되며,
이취미 물질이 포함되어 있는 원수를 상기 흡착반응조에 하향류로 공급하며, 이취미 물질이 활성탄소섬유의 공극에 흡착되는 단계;
상기 활성탄소섬유 충진층을 압밀하여 활성탄소섬유의 공극에 담지되어 있는 공극수를 토출시키는 단계;
상기 흡착반응조 내부에 재생약품을 상향류로 공급하여 활성탄소섬유의 공극에 흡착되어 있는 이취미 물질을 탈착시키는 단계;
상기 활성탄소섬유 충진층을 압밀하여 활성탄소섬유의 공극에 잔류하는 재생약품을 토출시키는 단계를 포함하여 이루어지며,
상기 흡착반응조는 이동수단에 의해 필요에 따라 이동 가능하며, 상기 이동수단으로부터 선택적으로 탈장착이 가능하며,
상기 흡착반응조의 상단 일측에 원수를 흡착반응조로 공급하는 원수공급펌프가 구비되고, 상기 흡착반응조의 하단 일측에 재생약품을 흡착반응조로 공급하는 재생약품 공급펌프가 구비되며, 상기 흡착반응조의 일측에, 이취미 물질이 흡착된 활성탄소섬유를 재생시키기 위한 재생약품을 공급하는 재생약품 공급조가 구비되며,
상기 재생약품은 활성탄소섬유보다 이취미 물질과의 친화력이 강한 유기용매이며, 상기 유기용매는 벤젠이며,
상기 활성탄소섬유의 평균기공크기는 3nm 이하인 것을 특징으로 하는 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리방법.
A water treatment method using a mobile water treatment apparatus having an adsorption reaction tank coupled to a moving means,
An activated carbon fiber-filled layer is provided in the adsorption reaction tank,
Supplying raw water containing the hobby material to the adsorption reaction tank in a downward flow direction, and adsorbing the hobby material on the pores of the activated carbon fiber;
And compressing the activated carbon fiber-filled layer to discharge voids carried on voids of activated carbon fibers;
Supplying the regenerating chemical into the adsorption reaction tank in an upward direction to desorb the adsorbed material adsorbed on the pores of the activated carbon fiber;
And discharging the regenerated drug remaining in the gap of the activated carbon fiber by consolidating the activated carbon fiber-filled layer,
The adsorption reaction tank is movable by a moving means as required, selectively removable from the moving means,
A raw water supply pump for supplying raw water to the adsorption reaction tank at the upper end side of the adsorption reaction tank and a regeneration drug supply pump for supplying the regeneration medicine to the adsorption reaction tank at a lower side of the adsorption reaction tank, , And a regenerant supply unit for supplying a regenerant for regenerating the activated carbon fiber on which the hobby material is adsorbed,
Wherein the regenerating agent is an organic solvent having a strong affinity with the hobby material than the activated carbon fiber, the organic solvent is benzene,
Wherein the average pore size of the activated carbon fibers is 3 nm or less.
제 8 항에 있어서, 상기 흡착반응조의 상단부에 원수를 활성탄소섬유 충진층에 균일하게 분배하는 유입수 분배층이 구비되며, 상기 유입수 분배층은 자갈층, 입상 활성탄의 집합체, 제올라이트의 집합체 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리방법.
The adsorption apparatus according to claim 8, further comprising an inflow water distribution layer for uniformly distributing raw water to the activated carbon fiber infiltration layer at an upper end portion of the adsorption reaction tank, wherein the inflow water distribution layer is composed of a gravel layer, a granular activated carbon aggregate or a zeolite aggregate Wherein the activated carbon fiber is used as a water-absorbing agent.
제 8 항에 있어서, 상기 흡착반응조의 하단부에 이취미 물질에 제거된 처리수를 배출하기 위한 유공판이 구비되며, 상기 유공판은 상기 흡착반응조의 수평 단면 형상에 상응하는 형태를 이루며 처리수 배출을 위해 복수의 배출공을 구비하는 것을 특징으로 하는 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리방법.
The adsorption apparatus according to claim 8, further comprising a perforated plate for discharging the treated water removed at the lower end of the adsorption reaction tank, the perforated plate having a shape corresponding to a horizontal cross-sectional shape of the adsorption reaction tank, And a plurality of exhaust holes are provided for the activated carbon fiber.
삭제delete 제 8 항에 있어서, 상기 활성탄소섬유는 레이온계 활성탄소섬유, 아크릴계 활성탄소섬유, 페놀계 활성탄소섬유, 피치계 활성탄소섬유 중 어느 하나이고,
상기 활성탄소섬유는 탄소계 섬유를 탄화시켜 제조되며, 탄소계 섬유를 탄화시켜 활성탄소섬유로 활성화하는 방법으로, 열분해 공정, 열처리를 이용한 산화 공정, 열화학적 활성화 공정 중 어느 하나가 이용되는 것을 특징으로 하는 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리방법.9. The method according to claim 8, wherein the activated carbon fiber is any one of a rayon-based activated carbon fiber, an acrylic activated carbon fiber, a phenol-based activated carbon fiber, and a pitch-
The activated carbon fibers are produced by carbonizing the carbon fibers. The carbon fibers are carbonized to activate the activated carbon fibers. The activated carbon fibers are preferably pyrolytic, oxidized using a heat treatment, or thermochemically activated. Wherein the activated carbon fibers are activated by the activated carbon fibers.
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