KR101735529B1

KR101735529B1 - 습식 스크러버 세정수 재생장치

Info

Publication number: KR101735529B1
Application number: KR1020160021723A
Authority: KR
Inventors: 박찬규; 조은영; 박승민; 여인설
Original assignee: 한국산업기술시험원
Priority date: 2016-02-24
Filing date: 2016-02-24
Publication date: 2017-05-16

Abstract

본 발명은 배가스를 처리하기 위한 습식 스크러버에 세정수를 공급하고, 상기 습식 스크러버로부터 상기 배가스를 처리한 세정수가 유입되어 수용되는 세정수 탱크; 상기 세정수 탱크에 연결되어 상기 세정수가 유입되고, 상기 세정수 내 오염물질을 전기화학적 처리하는 전기화학처리기; 상기 전기화학처리기에 연결되어 전기화학적 처리를 거친 상기 세정수가 유입되고, 상기 세정수를 막증발법(Membrane Distillation)에 의하여 처리하는 막증발처리기; 상기 전기화학적처리기에서 오염물질이 처리된 세정수를 상기 세정수 탱크로 공급하는 제1 순환라인; 및 상기 막증발처리기에서 막증발법에 의하여 처리된 세정수를 상기 세정수 탱크로 공급하는 제2 순환라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 스크러버의 세정수 재생장치가 제공된다.

Description

습식 스크러버 세정수 재생장치{APPARATUS FOR RECYCLING WASTE WASHING WATER OF WET SCRUBBER}

본 발명은 배가스를 처리하기 위한 습식 스크러버에 사용되는 세정수를 재생하는 장치에 관한 것이다.

화석연료의 연소과정에서 발생되는 연소가스, 각종 화학공정에서 발생되는 유해가스, 및 폐수처리 과정에서 발생되는 폐가스 등 각종 대기오염물질을 처리하기 위한 공정 중에 대표적인 것이 습식 스크러버(Scrubber)에 의한 대기오염물질을 흡수 또는 산화처리하는 공정이 있다. 이때, 습식 스크러버에 사용된 폐세정수 또한 처리가 문제될 수 있다.

이러한 폐세정수를 처리하기 위한 방법으로서, 침전, 여과 등을 이용한 물리적 처리방법, 화학약품을 투입하여 화학반응에 의한 처리를 하는 화학적 처리방법, 미생물을 이용하여 유기물을 분해 처리하는 생물학적 처리방법 등이 알려져 있다.

본 출원인이 보유한 선행특허(10-1560245호, 습식 스크러버 폐세정수 처리장치)로서 3가지의 전기화학적 처리기술을 조합하여 습식 스크러버 세정수를 처리하는 기술이 있다. 즉, 전기화학적 응집, 전기화학적 산화, 전기분해기술을 조합하여 습식 스크러버의 폐세정수를 처리하는 것이다.

또한, 폐수를 처리하기 위한 기술로서 막증발법(Membrane Distillation)이 있다. 막증발법은 해수담수화 방법으로 고안된 기술로써, 온도차에 의한 증기압을 구동력으로 하여 순수한 증기만 다공성 분리막을 통과시키는 기술이다. 즉, 소수성막으로 분리된 공간의 한쪽에는 고온의 해수, 다른 한쪽에는 저온의 담수를 수용하면, 양쪽의 온도 차이에 의하여 증기가 고온쪽에서 저온쪽으로 이동하는 것을 이용하는 것이다.

본 발명의 발명자는 이러한 전기화학적 수처리 방법과 막증발법을 조합하여 더 효과적인 습식 스크러버 폐세정수 처리기술을 개발하기 위하여 오랫동안 연구하고 시행착오를 거치며 개발한 끝에 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명은 습식 스크러버의 폐세정수를 수처리하여 재활용할 수 있는 습식 스크러버 세정수 재생장치에 관한 것이다.

본 발명은, 전기화학적 수처리 기술과 막증류를 이용한 수처리 기술을 접목하여 습식 스크러버의 폐세정수를 처리 및 재생할 수 있는 습식 스크러버 세정수 재생장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 실시간으로 세정수의 수질을 측정하고, 일정 수준 이하로 수질이 측정되는 경우에만 전기화학적 수처리 및 막증류를 이용한 수처리 공정을 진행하는 습식 스크러버 세정수 재생장치에 관한 것이다.

그리고, 본 발명은 전기화학적 수처리 공정이후 막증류에 의한 수처리 공정을 진행함으로써, 전기 화학적 수처리 공정시 온도가 상승한 폐세정수를 그대로 이용할 수 있으므로, 추가적인 열교환기 또는 가열설비 등이 불필요한 습식 스크러버 세정수 재생장치에 관한 것이다.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론 할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.

이와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 배가스를 처리하기 위한 습식 스크러버에 세정수를 공급하고, 상기 습식 스크러버로부터 상기 배가스를 처리한 세정수가 유입되어 수용되는 세정수 탱크;

상기 세정수 탱크에 연결되어 상기 세정수가 유입되고, 상기 세정수 내 오염물질을 전기화학적 처리하는 전기화학처리기;

상기 전기화학처리기에 연결되어 전기화학적 처리를 거친 상기 세정수가 유입되고, 상기 세정수를 막증발법(Membrane Distillation)에 의하여 처리하는 막증발처리기;

상기 전기화학적처리기에서 오염물질이 처리된 세정수를 상기 세정수 탱크로 공급하는 제1 순환라인; 및

상기 막증발처리기에서 막증발법에 의하여 처리된 세정수를 상기 세정수 탱크로 공급하는 제2 순환라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 스크러버의 세정수 재생장치를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 세정수 탱크와 상기 전기화학적처리기를 연결하여 상기 세정수 탱크로부터의 세정수를 상기 전기화학적처리기로 공급하는 제1 연결라인;

상기 제1 연결라인의 상기 세정수 이동을 조절하는 제1 밸브;

상기 전기화학처리기와 상기 막증발처리기를 연결하는 제2 연결라인;

상기 제2 연결라인의 상기 세정수 이동을 조절하는 제2 밸브;

상기 세정수 탱크 내에 설치되어 상기 세정수 탱크 내에 수용된 세정수의 수질을 계측하는 수질계측센서; 및

상기 수질계측센서에서 측정된 세정수의 수질에 따라, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 수질계측센서는 상기 세정수의 탁도 또는 PH 농도를 측정하는 것일 수 있다.

상기 전기화학적처리기는, 전기 산화반응기, 전기 응집 반응기, 및 전기 분해기 중 어느 하나일 수 있다.

한편, 상기 전기화학적처리기는, 전기 산화반응기, 전기 응집 반응기, 및 전기 분해기를 모두 포함하고, 상기 전기 산화반응기, 상기 전기응집 반응기, 상기 전기 분해기가 순서대로 연결되어 있을 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면,

배가스를 처리하기 위하여 세정액이 공급되는 습식 스크러버(scrubber);

상기 습식 스크러버에 세정수를 공급하고, 상기 습식 스크러버로부터 상기 배가스를 처리한 세정수가 유입되어 수용되는 세정수 탱크;

상기 막증발처리기에서 막증발법에 의하여 처리된 세정수를 상기 세정수 탱크로 공급하는 제2 순환라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 세정액을 재생하는 배가스 처리장치가 제공된다.

이와 같은 본 발명을 이용하면, 습식 스크러버의 폐세정수를 재활용함으로써, 세정수의 수명을 연장시킬 수 있다.

또한, 본 발명을 이용하면, 세정수의 투입과 폐세정수에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.

그리고, 본 발명은 세정수 수질을 실시간으로 계측함으로써, 일정 수준 이하인 경우에만 수처리를 선택적으로 운영함으로써 운영비용을 절감할 수 있다.

또한, 막증류를 이용한 수처리시, 이전 공정인 전기화학적 수처리 공정에서 상승한 세정수의 온도 때문에 열교환기, 또는 가열설비 등이 필요없이 막증류에 의한 수처리 공정을 진행할 수 있다.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 스크러버의 세정수 재생장치 및 습식 스크러버를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 습식 스크러버의 세정수 재생장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기화학처리기를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기산화 반응기에서의 반응을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기응집 반응기에서의 반응을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 분해기에서의 반응을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 막증발처리기에서의 반응을 나타낸 도면이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.

이하, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 본 발명에 따른 습식 스크러버의 세정수 재생장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 스크러버의 세정수 재생장치 및 습식 스크러버(S)를 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 습식 스크러버의 세정수 재생장치는 습식 스크러버(S)에서 배가스를 공급하고, 습식 스크러버(S)로부터 배가스를 처리하고 나온 세정수를 재생하여 다시 습식 스크러버(S)에 공급할 수 있는 장치이다. 이를 위하여 본 발명은 세정수 탱크(100), 전기화학처리기(200), 막증발처리기(300), 제1 순환라인(400) 및 제2 순환라인(500)을 포함한다.

세정수 탱크(100)는 배가스를 처리하기 위한 세정수를 수용하여 저장하고, 습식 스크러버(S)와 연결되어, 습식 스크러버(S)에 세정수를 공급하는 기능을 한다. 이때 세정수 탱크(100)는 습식 스크러버(S)로부터 배가스를 처리한 세정수가 재유입된다. 이렇게 배가스 처리를 위하여 사용된 세정수를 재사용하다보면, 세정수가 오염되어 더 이상 사용할 수 없는 상황이 도래한다. 본 발명은 세정수의 수질을 실시간으로 관측하고, 관측된 세정수 수질이 일정 수준 이하인 경우, 이를 수처리하여 재사용하는 것이다.

세정수를 재사용하기 위하여, 본 발명은 세정수 탱크(100)에 전기화학적처리기와 막증발기가 결합할 수 있다.

전기화학처리기(200)는 세정수 탱크(100)에 직접 연결되어 세정수가 유입되고, 유입된 세정수 내 오염물질은 전기화학적처리에 의해 제거될 수 있다.

막증발처리기(300)는 전기화학적처리기에서 1차적으로오염물질이 처리된 세정수가 유입되고, 유입된 세정수는 막증발법에 의하여 증기를 이동시켜 PH 농도를 변화시킬 수 있다. 자세하게는, 막증발법은 온도차에 의한 증기압을 구동력으로 하여 순수한 증기만을 다공성 분리막을 통과시키는 기술로서, 세정수 내의 증기를 제거함으로써, PH 농도를 조절할 수 있게 된다.

이러한 막증발처리기(300)를 전기화학적처리기 이후에 배치하는 것은 매우 유의미하다. 이를 설명하면 다음과 같다. 일반적으로 막증발처리기(300)를 이용하여 증기를 이동시켜 농도를 조절하기 위해서는 막을 사이에 두고, 양쪽의 온도차이가 필요하다. 따라서, 막증발기로 유입되는 세정수를 가열하거나 온도를 높일 필요가 있다. 즉, 열교환기 또는 가열설비 등이 요구된다.

그러나 본 발명에 따르면, 전기화학적처리기 다음 공정으로 막증발처리기(300)를 배치함으로써, 전기화학적처리 공정시 발생하는 열을 그대로 이용할 수 있으므로, 추가적인 막증발을 위한 추가적인 열교환기, 또는 가열설비 등이 불필요하다. 전기화학적처리로서 후술하는 전기산화 반응, 전기응집 반응, 전기분해 반응 모두 전력을 공급하여 반응이 진행되는 것으로서 발열반응에 해당한다. 따라서 전기화학적처리 공정을 거치고 난 세정수의 온도는 상승하게 된다. 예를 들어, 전기 분해 공정을 거치면 최대 50도까지 상승할 수 있다.

결국 본 발명에 따르면, 추가적 가열설비 없이 막증발 공정을 진행하여 세정수의 수처리를 진행할 수 있다. 막증발 공정을 거친 세정수는 증기가 이동하여 배출됨으로써, 세정수 자체는 농축되어 이러한 세정수의 PH는 올라가거나 내려가게 된다. 그리고, 막증발 공정에 의하여 배출된 증기는 용수로 필요한 곳에 재활용도 가능하게 된다.

본 발명의 제1 순환라인(400)은 전기화학처리기(200)에서 오염물질이 처리된 세정수를 세정수 탱크(100)로 재공급하는 기능을 한다. 습식 스크러버(S)에서 배가스를 처리한 세정수는 필요에 따라서 선택적으로 전기화학처리공정만을 거친다음 재사용될 수도 있고, 전기화학처리공정 및 막증발공정을 모두 거친다음 재사용될 수도 있다. 따라서, 전기화학처리기(200) 및 막증발처리기(300)와 세정수 탱크(100)에는 별도의 순환라인이 요구된다. 제1 순환라인(400)은 전기화학처리공정만 거친 세정수를 재사용하는 것이다.

제2 순환라인(500)은 전기화학처리공정 및 막증발 공정을 모두 거친 세정수를 세정수 탱크(100)로 되돌리는 것이다. 즉, 막증발처리기(300)와 세정수 탱크(100) 사이를 연결하여, 막증발법에 의하여 처리된 세정수를 세정수 탱크(100)로 재공급하여, 세정수를 재사용할 수 있게 한다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 습식 스크러버의 세정수 재생장치를 나타내는 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 습식 스크러버의 세정수 재생장치는 제1 연결라인(600), 제1 밸브(610), 제2 연결라인(700), 제2 밸브(710), 수질계측센서(800), 및 제어부(900)를 더 포함할 수 있다.

제1 연결라인(600)은 세정수 탱크(100)와 전기화학적처리기를 연결하여 세정수가 세정수 탱크(100)로부터 전기화학적처리기로 이동하는 통로를 제공한다.

제1 밸브(610)는 제1 연결라인(600)에 설치되어 개폐를 통하여 제1 연결라인(600)의 세정수 이동을 조절하게 된다.

마찬가지로 제2 연결라인(700)과 제2 밸브(710)가 있다. 제2 연결라인(700)은 전기화학처리기(200)와 막증발처리기(300) 사이에 배치되어 전기화학처리를 거친 세정수가 막증발처리기(300)로 이동될 수 있는 통로로서 작용을 한다.

제2 밸브(710)는 제2 연결라인(700)에 설치되어 제2 밸브(710)의개폐를 통하여 제2 연결라인(700)의 세정수 이동을 조절하게 된다.

수질계측센서(800)는 세정수 탱크(100) 내에 설치되어, 세정수 탱크(100) 내의 세정수의 수질을 실시간으로 계측한다. 이때 수질계측센서(800)는 세정수의 탁도 또는 PH 농도 등을 측정할 수 있다. 측정된 탁도 또는 PH 농도 등이 기설정된 수질 기준 이하인 경우에만 선택적으로 전기화학처리 및 막증발처리 공정을 진행하기 위함이다.

제어부(900)는 수질계측센서(800)에서 측정된 세정수의 수질에 따라 제1 밸브(610) 및 제2 밸브(710)의 개폐를 제어하게 된다. 즉, 세정수 탱크(100) 내에 설치된 수질계측센서(800)가 세정수 탱크(100) 내의 수질을 실시간으로 측정하고, 측정된 세정수의 수질이 일정 수준 이하인 경우, 제어부(900)는 제1 밸브(610) 및 제2 밸브(710)를 개방하여 세정수 탱크(100) 내의 세정수를 수처리할 수 있다. 이때 제어부(900)는 제1 밸브(610) 만을 개방하여 세정수의 전기화학적처리만을 진행할 수도 있고, 나아가 제2 밸브(710)를 개방함으로써 전기화학적처리는 물론 막증발처리 공정을 함께 진행할 수도 있다.

제어부(900)의 설정에 따라, 세정수의 전기화학적처리 또는 전기화학적처리 및 막증발처리 공정이 진행될 수 있다. 이렇게 수처리된 세정수는 세정수 탱크(100)로 재이동하여 습식 스크러버의 세정수로 재이용될 수 있다.

이하에서는 전기화학적처리기 및 막증발처리기(300)에서의 자세한 반응에 대해서 기술한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기화학처리기(200)를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 전기화학적처리기는 전기산화 반응기(210), 전기응집 반응기(220), 및 전기 분해기(230) 중 어느 하나의 설비를 선택하여 이용할 수 있다. 즉, 전기화학적 처리기로 전기산화 반응기(210) 만을 이용하거나, 또는 전기응집 반응기(220)만을 이용할 수 있다. 경우에 따라서는 전기 분해기(230)만을 이용할 수도 있다.

나아가, 상기 열거된 반응기 들의 조합에 의하여 전기화학적처리가 진행될 수도 있다. 예를들어, 전기산화반응기와 전기응집 반응기(220)를 결합하여 전기화학처리를 진행하거나 또는 전기산화 반응기(210)와 전기 분해기(230)를 조합하여 수처리 공정을 진행할 수도 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 전기산화 반응기(210), 전기응집 반응기(220), 및 전해수 생성기 모두 이용하여, 이를 차례대로 설치함으로써, 습식 스크러버(S)에서 배출된 폐세정수에 함유된 오염물질을 더욱 효율적으로 제거할 수도 있다.

전기산화 반응기(210)에서는 습식 스크러버(S)로부터 배출된 배가스 처리 후의 폐세정수가 유입되어 폐세정수 내 오염물이 전기 산화반응에 의하여 산화처리 될 수 있다. 부유물의 응집, 침전 반응 전에 전기산화 반응을 통하여 폐세정수 내의 유기물의 양을 대폭 감소시키고, 이후 오염물질의 응집, 침전 반응을 진행함으로써, 오염물질의 제거효율을 향상시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기산화 반응기(210)에서의 반응을 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 전기산화 반응기(210)에서는 전기산화를 통하여 폐세정수 내의 오염물질을 처리하는데, 제1 반응조 내부에 폐세정수가 습식 스크러버(S)로부터 유입되고, 전기산화를 촉진하기 위하여 NaCl 등의 전해질이 투입될 수 있다. 이때 양극전극(211)은 불용성 전극(DSA(Dimensionally Stable Anode) 전극)으로 형성되고, 음극전극(212)은 티타늄으로 형성될 수 있다. 상기 불용성 전극은 RuO₂, IrO₂, MnO 등을 다공성 티타늄판에 도포하여 제조될 수 있다. 도 4에서 알 수 있듯이, 전기산화 반응은 크게 오염물질의 직접 산화와 간접 산화 반응이 존재할 수 있다.

도 4의 좌측에 도시된 바와 같이, 오염물이 양극과 만나 직접적 전기산화 반응에 의하여 산화될 수 있다. 즉 양극에서 수산화라디칼 (OH·)이나 활성산소(MOx⁺ ¹)가 생성되는데, 이때 생성되는 수산화라디칼이나 활성산소는 폐세정수 내의 유기화합물을 직접적으로 산화시킬 수 있게 된다.

또한, 도 4의 우측에 도시된 바와 같이, 오염물은 간접적 전기산화 반응에 의하여도 산화될 수 있다. 전해질의 전기 산화에 의한 2차 산화물의 생성형태 즉 2차 산화물이 벌크(bulk) 내에서 오염물질을 부분적으로 산화할 수 있다. 즉, 간접적 전기산화반응은 전기화학반응 중 생성된 산화제(O₃, H₂O₂)의 산화작용과 제1 반응조에 주입된 전해질이 전기적 반응에 의하여 산화제(HOCl등)를 생성해 폐세정수 내 살균 및 유기화합물을 산화시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기응집 반응기(220)에서의 반응을 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 전기응집 반응기(220)에서는 전기산화 반응기(210)를 통과하여 1차로 정화된 폐세정수가 유입되고, 이때 유입된 폐세정수 내의 오염물질이 응집 및 침전되어 제거되는 반응이 일어나게 된다.

양극(221)과 음극(222)은 철 또는 알루미늄 등의 가용성 전극으로 형성되어 전류를 가하면 양극에서 전극이 용융될 수 있고, 음극에서는 발생된 수산화기와 결합하여 화합물을 형성할 수 있다. 즉, 양극에서는 금속이온이 용출될 수 있고, 용출된 금속이온은 음전하를 띠는 수중의 불순물과 중화하여 응집 및 침전이 일어나게 되어 바닥에 가라앉게 된다. 폐세정수 내 부가된 전류는 화학반응을 일으키는 전기적 추진력으로 작용하게 되고, 양극에서 용해된 금속은 가수분해하여 현탁 용존성 및 콜로이드성의 수산화물을 형성하게 되어 응집 또는 흡착 및 침강 특성이 우수할 수 있어 폐세정수 처리에 효과적이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 분해기(230)에서의 반응을 나타낸 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 전기 분해기(230)는 전기응집 반응기(220)를 거치며 2차 정화된 폐세정수를 전기분해에 의하여 산성수와 알칼리수의 전해수로 재생성할 수 있다.

또한, 전기 분해기(230)는 양극전극(231)과 음극전극(232)을 포함하고, 이때 양극전극은 불용성 전극(DSA(Dimensionally Stable Anode) 전극)으로 형성되고, 음극전극은 티타늄으로 형성될 수 있다. 상기 불용성 전극은 RuO₂, IrO₂, MnO 등을 다공성 티타늄판에 도포하여 제조될 수 있다. 도

6에 도시된 바와 같이, 양극에서는 정화된 폐세정수로부터 산소와 수소이온이 발생되고, 염소이온으로부터 염소가 생성되며, 생성된 염소가 물과 반응하여 차아염소산(HClO 혹은 HOCl)과 염산이 되어 산성수를 생성하게 된다. 또한, 음극에서는 물로부터 수소와 수산이온이 생성되고 수소는 용존산소와 반응하며 산화환원전위가 현저히 낮아지며 알칼리수를 생성하게 된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 막증발처리기(300)에서의 반응을 나타낸 도면이다.

소수성 막(M)을 이용하여 용액을 구분하고, 한쪽에는 전기화학적수처리된 세정수가 유입되고, 다른 쪽에는 실온 또는 이보다 낮은 온도의 담수가 유입될 수 있다. 막을 사이에 두고 양쪽의 온도차이에 의해서 세정수의 증기가 담수쪽으로 이동하게 된다. 이때 담수쪽으로 이동하는 증기는 이온단위까지 처리된 순수한 물로 용수로 재활용 가능하다. 그리고 막의 왼쪽에 존재하는 세정수는 증기가 빠져나감으로써 세정수의 PH가 높아지거나 낮아지게 될 수 있어, 농축된 세정수의 재활용이 가능해 진다.

본 발명의 효과를 다시한번 정리하면, 세정수 탱크(100)의 실시간 수질 계측을 통하여 세정수의 수처리 공정을 선택적으로 운전할 수 있다. 그리고 전기화학처리공정을 거치며 온도가 상승한 세정수를 막증발처리 공정에 바로 이용함으로써, 막증발처리기(300)에 일반적으로 요구되는 열교환기 등의 설비가 불필요하다. 나아가 전기화학처리공정 또는 전기화학처리공정 및 막증발처리공정을 모두 거치며 수처리된 세정수를 재이용함으로써, 세정수의 수명을 늘리고 비용을 크게 절약할 수 있게 된다.

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명의 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

S: 습식 스크러버
100: 세정수 탱크
200: 전기화학처리기
300: 막증발처리기
400: 제1 순환라인
500: 제2 순환라인
600: 제1 연결라인
610: 제1 밸브
700: 제2 연결라인
710: 제2 밸브
800: 수질계측센서
900: 제어부

Claims

배가스를 처리하기 위한 습식 스크러버에 세정수를 공급하고, 상기 습식 스크러버로부터 상기 배가스를 처리한 세정수가 유입되어 수용되는 세정수 탱크;
상기 세정수 탱크에 연결되어 상기 세정수가 유입되고, 상기 세정수 내 오염물질을 전기화학적 처리하는 전기화학처리기;
상기 전기화학처리기에 연결되어 전기화학적 처리를 거친 상기 세정수가 유입되고, 상기 세정수를 막증발법(Membrane Distillation)에 의하여 처리하는 막증발처리기;
상기 전기화학처리기에서 오염물질이 처리된 세정수를 상기 세정수 탱크로 공급하는 제1 순환라인; 및
상기 막증발처리기에서 막증발법에 의하여 처리된 농축수를 상기 세정수 탱크로 공급하는 제2 순환라인을 포함하고,
상기 세정수 탱크와 상기 전기화학처리기를 연결하여 상기 세정수 탱크로부터의 세정수를 상기 전기화학처리기로 공급하는 제1 연결라인;
상기 제1 연결라인의 상기 세정수 이동을 조절하는 제1 밸브;
상기 전기화학처리기와 상기 막증발처리기를 연결하는 제2 연결라인;
상기 제2 연결라인의 상기 세정수 이동을 조절하는 제2 밸브;
상기 세정수 탱크 내에 설치되어 상기 세정수 탱크 내에 수용된 세정수의 수질을 계측하는 수질계측센서; 및
상기 수질계측센서에서 측정된 세정수의 수질에 따라, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 스크러버 세정수 재생장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 수질계측센서는 상기 세정수의 탁도 또는 PH 농도를 측정하는 것을 특징으로 하는 습식 스크러버 세정수 재생장치.
제1항에 있어서,
상기 전기화학처리기는, 전기산화 반응기, 전기 응집 반응기, 및 전기 분해기 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 습식 스크러버 세정수 재생장치.
제1항에 있어서,
상기 전기화학처리기는, 전기 산화반응기, 전기 응집 반응기, 및 전기 분해기를 모두 포함하고, 상기 전기산화 반응기, 상기 전기응집 반응기, 상기 전기 분해기가 순서대로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 습식 스크러버 세정수 재생장치.
배가스를 처리하기 위하여 세정액이 공급되는 습식 스크러버(scrubber);
상기 습식 스크러버에 세정수를 공급하고, 상기 습식 스크러버로부터 상기 배가스를 처리한 세정수가 유입되어 수용되는 세정수 탱크;
상기 세정수 탱크에 연결되어 상기 세정수가 유입되고, 상기 세정수 내 오염물질을 전기화학적 처리하는 전기화학처리기;
상기 전기화학처리기에 연결되어 전기화학적 처리를 거친 상기 세정수가 유입되고, 상기 세정수를 막증발법(Membrane Distillation)에 의하여 처리하는 막증발처리기;
상기 전기화학처리기에서 오염물질이 처리된 세정수를 상기 세정수 탱크로 공급하는 제1 순환라인; 및
상기 막증발처리기에서 막증발법에 의하여 처리된 농축수를 상기 세정수 탱크로 공급하는 제2 순환라인을 포함하고,
상기 세정수 탱크와 상기 전기화학처리기를 연결하여 상기 세정수 탱크로부터의 세정수를 상기 전기화학처리기로 공급하는 제1 연결라인;
상기 제1 연결라인의 상기 세정수 이동을 조절하는 제1 밸브;
상기 전기화학처리기와 상기 막증발처리기를 연결하는 제2 연결라인;
상기 제2 연결라인의 상기 세정수 이동을 조절하는 제2 밸브;
상기 세정수 탱크 내에 설치되어 상기 세정수 탱크 내에 수용된 세정수의 수질을 계측하는 수질계측센서; 및
상기 수질계측센서에서 측정된 세정수의 수질에 따라, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세정액을 재생하는 배가스 처리장치.