KR101859706B1 - Desulfurization wastewater treatment method for magnesium recovery and Desulfurization wastewater treatment system for magnesium recovery - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a desulfurized wastewater processing method and a desulfurized wastewater processing system to recover magnesium. According to the present invention, the method comprises: a softening step of inserting sodium carbonate into desulfurized wastewater to react the sodium carbonate with calcium ion so as to reduce the calcium ion in the desulfurized wastewater; a primary evaporating concentration step of preliminarily evaporating and concentrating the desulfurized wastewater completing the softening step; an alkali insertion step of inserting alkali into the desulfurized wastewater completing the primary evaporating concentration step; and a secondary evaporating concentration step of secondarily evaporating and concentrating the desulfurized wastewater completing the alkali insertion step to perform crystallization. Moreover, the system comprises: a softening unit; a primary evaporating concentration unit; an alkali insertion unit; and a secondary evaporating concentration unit.

Description

마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 방법 및 마그네슘 회수를 위한 탈황 폐수 처리 시스템 {Desulfurization wastewater treatment method for magnesium recovery and Desulfurization wastewater treatment system for magnesium recovery}[Technical Field] The present invention relates to a desulfurization wastewater treatment method for magnesium recovery and a desulfurization wastewater treatment system for recovering magnesium,

본 발명은 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 방법 및 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연화 공정을 통해 탈황폐수 내의 칼슘 이온을 제거하며, 마그네슘을 수산화마그네슘 형태로 회수할 수 있는 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 방법 및 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a desulfurization wastewater treatment method for recovering magnesium and a desulfurization wastewater treatment system for recovering magnesium, and more particularly, to a method for removing magnesium ions from a desulfurized wastewater by means of a softening process and recovering magnesium in the form of magnesium hydroxide A desulfurization wastewater treatment method for recovering magnesium and a desulfurization wastewater treatment system for recovering magnesium.

화력발전 탈황폐수는 오염물질인 총질소 농도 및 중금속 농도가 높기 때문에, 통상적 생물학적 처리 방법으로는 오염물질 처리효율이 낮게 된다. 이에 화력발전 탈황폐수를 처리하기 위해 무방류 설비(Zero Liguid Discharge, ZLD)인 증발농축처리 시스템을 사용하고 있다. Since the thermal desulfurization wastewater has a high total nitrogen concentration and heavy metal concentration, which are contaminants, the conventional biological treatment method has a low pollutant treatment efficiency. In order to treat the thermal desulfurization wastewater, an evaporative condensation treatment system, Zero Liguid Discharge (ZLD), is used.

증발농축 처리 시스템은 증발농축 처리 장치를 통해 최초의 폐수를 화공약품을 처리하여 부유물질(SS, Suspended Solids)을 제거하고, 증발기를 거친 농축액 형태의 액체를(이하, 원수라고 칭한다) 본체 안에 투입한 후 스팀, 전열판을 통한 간접가열 및 교반기를 이용해 난류를 형성하는 교반을 통해 원수를 증발시켜 원수 내에 잔존한 고형물(Dissolved Solids)을 외부로 배출하여 제거하는 것이다. 또한, 가열로 인해 증발된 기체는 본체 외부의 열교환장치를 통해 응축하여 다시 재사용할 수 있게 한다.The evaporation and concentration system treats the first wastewater with a chemical agent through an evaporation concentrator to remove Suspended Solids (SS) and injects the concentrated liquid form the evaporator into the body (hereafter referred to as raw water) After that, the raw water is evaporated by indirect heating through steam, a heat transfer plate, and stirring to form a turbulent flow by using a stirrer, thereby discharging the dissolved solids remaining in the raw water to the outside. Further, the gas evaporated due to the heating can be condensed through the heat exchanger outside the main body, and can be reused.

구체적으로, 도 1을 참조하면, 증발농축 처리 장치는 본체 (10), 원수 투입구(20), 전열판(30), 증기배출구(40), 고형물 배출구(50)를 포함하여 이루어질 수 있다. 증발농축 처리 과정을 살펴보면, 본체(10)에 형성되어 있는 원수 투입구(20)에 원수를 투입하고, 전열판(30)을 통해 가열한다. 이때 전열판(30)에는 구동모터(31)에 의해 회전하는 회전축(32)이 형성될 수 있고, 이를 통해 난류를 형성하여 원수를 증발시킬 수 있게 된다. 증발된 원수는 증기배출구(40)를 통해 배출되고, 원수 내에 잔존한 고형물(51)은 고형물 배출구(50)를 통해 배출된다. 1, the evaporation and concentration apparatus may include a main body 10, a raw water inlet 20, a heat transfer plate 30, a steam outlet 40, and a solids outlet 50. The raw water is introduced into the raw water inlet 20 formed in the main body 10 and heated through the heat transfer plate 30. At this time, the rotary shaft 32 rotating by the drive motor 31 may be formed in the heat transfer plate 30, and the raw water may be evaporated by forming turbulence through the rotary shaft 32. The evaporated raw water is discharged through the steam outlet 40, and the solids 51 remaining in the raw water are discharged through the solids outlet 50.

그러나 종래의 증발농축 처리 과정은 다음과 같은 문제점이 있다. 탈황폐수의 경우 유가 물질인 마그네슘(Mg)을 다량으로 함유하고 있는데, 이러한 마그네슘도 증발농축 처리 과정에서 고형물로 함께 배출되어 매립을 통해 최종 처리된다. 이와 같은 유가 물질인 마그네슘을 고형물로 처리하는 것은, 폐기물 발생량을 증가시킬 뿐만 아니라 자원 재활용에도 악영향을 미치는 문제점이 있다. 또한, 탈황폐수에 있는 칼슘 이온은 전열판(30)에 붙어 증발농축 처리의 성능저하를 일으킬 수 있는 스케일을 유발하는 문제점이 있다. However, the conventional evaporation and concentration process has the following problems. Desulfurization wastewater contains a large amount of magnesium (Mg), which is a valuable substance, and this magnesium is discharged together with solid matter in the process of evaporation and concentration and is finally treated through landfill. Treatment of such a valuable substance, magnesium, as a solid matter not only increases the amount of waste generated but also has an adverse effect on resource recycling. Further, the calcium ions in the desulfurized wastewater adhere to the heat transfer plate 30, causing a scale that may cause deterioration of the performance of the evaporation concentration process.

대한민국 공개특허공보 제10-2014-0050279호 (2014.04.29 공개)Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0050279 (published Apr. 29, 2014)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 연화 공정을 통해 탈황폐수 내의 칼슘 이온을 제거하며, 마그네슘을 수산화마그네슘 형태로 회수할 수 있는 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 방법 및 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 시스템에 관한 것이다. The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a desulfurization wastewater treatment method for recovering magnesium in the form of magnesium hydroxide by removing a calcium ion in a desulfurization wastewater through a softening process, To a desulfurization wastewater treatment system.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 방법은, 탈황폐수에 탄산나트륨을 투입하여, 상기 탄산나트륨과 칼슘 이온을 반응시켜 상기 탈황폐수에서 칼슘 이온을 저감 시키는 연화 공정 단계; 상기 연화 공정 단계를 거친 상기 탈황폐수를 1차로 증발 농축시키는 제1차 증발 농축 단계; 상기 제1차 증발 농축 단계를 거친 상기 탈황폐수에 알칼리를 투입하는 알칼리 투입 단계; 상기 알칼리 투입 단계를 거친 상기 탈황폐수를, 2차 증발 농축시켜 결정화시키는 제2차 증발 농축 단계;를 포함하여 이루어지며, 상기 알칼리 투입 단계에서는, 상기 탈황폐수의 마그네슘 이온이 상기 알칼리와 반응하여 수산화마그네슘 형태로 침전되는 것을 특징으로 하는 것이다. In order to solve the above problems, the present invention provides a desulfurization wastewater treatment method for recovering magnesium, comprising: a softening step of adding sodium carbonate to a desulfurized wastewater to react the sodium carbonate with calcium ions to reduce calcium ions in the desulfurized wastewater; A first evaporation concentration step of firstly evaporating and concentrating the desulfurization wastewater that has undergone the softening process step; An alkaline adding step of adding alkali to the desulfurized wastewater that has undergone the first evaporation concentration step; And a second evaporation concentration step of concentrating the desulfurized wastewater having undergone the alkaline introduction step by secondary evaporation to crystallize the alkaline solution. In the alkaline adding step, the magnesium ion of the desulfurization wastewater reacts with the alkali, And is precipitated in a magnesium form.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 방법의 상기 알칼리는 pH 11 이상인 것이 바람직하며, 상기 알칼리 투입 단계 이전에, 상기 탈황폐수의 마그네슘 이온의 농도를 높이기 위해 상기 탈황폐수를 역삼투압 시키는 역삼투압 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. In order to improve the concentration of magnesium ions in the desulfurized wastewater, the desulfurization wastewater treatment method for recovering magnesium preferably has a pH of 11 or higher, Further comprising a reverse osmotic pressure step of reverse osmosis.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 시스템은, 탈황폐수에 탄산나트륨을 투입할 수 있는 연화부; 상기 연화부를 통해 상기 탄산나트륨이 투입된 상기 탈황폐수를 1차 증발 농축 시킬 수 있는 제1차 증발농축 처리부; 상기 제1차 증발농축 처리부를 통해 증발 농축된 상기 탈황폐수에 알칼리를 투입할 수 있는 알칼리 투입부; 및 상기 알칼리 투입부를 통해 상기 알칼리가 투입된 상기 탈황폐수를 2차 증발 농축시켜 결정화시킬 수 있는 제2차 증발농축 처리부; 및 상기 탈황폐수를 역삼투압을 하여 상기 탈황폐수의 마그네슘을 높일 수 있는 역삼투압부;를 포함하여 이루어지며, 상기 탈황폐수의 마그네슘 이온은 상기 알칼리 투입부를 통해 투입된 상기 알칼리와 반응하여 수산화마그네슘 형태로 침전되는 것을 특징으로 하는 것이다. In order to solve the above-described problems, the present invention provides a desulfurization wastewater treatment system for recovering magnesium, comprising: a softening unit capable of injecting sodium carbonate into a desulfurization wastewater; A first evaporation concentrator for concentrating the first desulfurization wastewater into which the sodium carbonate has been introduced through the softening unit; An alkali injecting unit capable of injecting alkali into the desulfurized wastewater concentrated by evaporation through the first evaporation / concentration processing unit; And a second evaporation concentrator for concentrating and evaporating the desulfurized wastewater into which the alkali has been introduced through the alkali inlet, And a reverse osmotic pressure part capable of increasing the magnesium of the desulfurized wastewater by reverse osmosis of the desulfurized wastewater. The magnesium ions of the desulfurized wastewater react with the alkali introduced through the alkali charging part to form magnesium hydroxide And is precipitated.

본 발명은 유가 물질인 마그네슘을 수산화마그네슘 형태로 회수함에 따라 폐기물 발생량을 저감할 수 있으며, 자원을 재활용할 수 있는 장점 있다. 또한, 증발농축 처리 장치에 스케일을 유발시킬 수 있는 칼슘 이온을 연화공정을 통해 제거함에 따라 안정적인 시설 운영 및 처리수를 확보할 수 있으며, 스케일 제거를 위한 시설의 가동을 줄일 수 있는 장점이 있다. The present invention is advantageous in that the amount of waste generated can be reduced by recycling magnesium, which is a valuable substance, into the form of magnesium hydroxide, and resources can be recycled. In addition, since the calcium ion which can cause scale in the evaporation concentrator is removed through the softening process, stable facility operation and treatment can be ensured and operation of the facility for removing scale can be reduced.

도 1은 종래의 증발농축 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 방법의 공정도를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 시스템을 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a conventional evaporation and concentration apparatus.
2 is a view showing a process of a desulfurization wastewater treatment method for recovering magnesium according to an embodiment of the present invention.
3 is a view of a desulfurized wastewater treatment system for magnesium recovery according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 연화 공정을 통해 탈황폐수 내의 칼슘 이온을 제거하며, 마그네슘을 수산화마그네슘 형태로 회수할 수 있는 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 방법 및 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 시스템에 관한 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다. The present invention relates to a desulfurized wastewater treatment method for magnesium recovery and a desulfurization wastewater treatment system for recovering magnesium, which can remove calcium ions in the desulfurized wastewater through the softening process and recover the magnesium in the form of magnesium hydroxide. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2를 참조하면, 본 발명의 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 방법은 연화 공정 단계(S110), 제1차 증발 농축 단계(S120), 알칼리 투입 단계(S130), 제2차 증발 농축 단계(S140)를 포함하여 이루어진다. 2, the desulfurization wastewater treatment method for recovering magnesium according to the present invention includes a softening step S110, a first evaporation step S120, an alkali addition step S130, a second evaporation step S140, ).

상기 연화 공정 단계(S110)는 탈황폐수에 탄산나트륨을 투입하여 탄산나트륨과 칼슘 이온을 반응시키는 단계이다. 탈황폐수에서 마그네슘을 회수하기 위해서는, 칼슘 이온(Ca 이온)의 농도는 낮고, 마그네슘 이온의 농도(Mg 이온)는 높아야 한다. 이를 위해 탈황폐수에 탄산나트륨을 투입하고, 칼슘 이온과 탄산나트륨을 반응시켜 물에 녹지 않으며, 침전되는 염인 탄산칼슘을 형성한다. In the softening step (S110), sodium carbonate is added to the desulfurization wastewater to react the sodium carbonate and the calcium ion. In order to recover magnesium from the desulfurized wastewater, the concentration of calcium ions (Ca ions) should be low and the concentration of magnesium ions (Mg ions) should be high. To this end, sodium carbonate is added to the desulfurization wastewater, and calcium ion is reacted with sodium carbonate to form calcium carbonate, which is not soluble in water and precipitates.

탄산칼슘을 형성하여 칼슘이온을 저감시키는 과정에 대해 구체적으로 설명하면, 칼슘 이온(Ca2 +)은 탄산나트륨(Na2CO3)과 반응하여, 물에 녹지 않으며 침전되는 염인 탄산칼슘(CaCO3)을 형성하게 하게 된다. 이와 같이 물에 녹지 않으며, 칼슘이온으로부터 형성되는 탄산칼슘을 통해 탈황폐수 내에서 칼슘이온을 저감 시키게 된다. Calcium ion (Ca 2 + ) reacts with sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) to form calcium carbonate (CaCO 3 ) which is not soluble in water and precipitates, . As such, it does not dissolve in water and reduces calcium ions in the desulfurized wastewater through calcium carbonate formed from calcium ions.

상기 제1차 증발 농축 단계(S120)는 상기 연화 공정 단계(S110)를 거쳐 칼슘 이온이 저감된 탈황폐수를 1차 증발 농축시키는 단계이다. 상기 제1차 증발 농축 단계(S120)는 탈황폐수를 고형물로 배출시킬 수 있을 정도로 결정화시키는 것은 아니다. 상기 제1차 증발 농축 단계(S120)에서 탈황폐수를 고형물로 배출시킬 수 있을 정도로 결정화시키면, 마그네슘 또한 고형물에 포함되어 마그네슘을 회수할 수 없기 때문이다. 이를 위해 상기 제1차 증발 농축 단계(S120)에서는 탈황폐수를 일정 부분 증발 농축시킨 후, 1차 증발 농축된 탈황폐수에서 마그네슘을 회수한다. The first evaporation concentration step (S120) is a step of first concentrating the volatilization of the desulfurized wastewater with reduced calcium ion through the softening process step (S110). The first evaporation concentration step (S120) does not crystallize the desulfurization wastewater to such an extent that it can be discharged as solid matter. If the desulfurization wastewater is crystallized to such an extent that it can be discharged to a solid matter in the first evaporation concentration step (S120), magnesium is also contained in the solid matter and magnesium can not be recovered. For this purpose, in the first evaporation concentration step (S120), the desulfurization wastewater is partially evaporated and concentrated, and then magnesium is recovered from the first evaporation concentrated concentrated desulfurization wastewater.

상기 알칼리 투입 단계(S130)는 마그네슘을 회수하기 위해 알칼리를 투입하는 단계이다. 구체적으로 상기 알칼리 투입 단계(S130)는 상기 제1차 증발 농축 단계(S120)를 거친 탈황폐수에 알칼리를 투입하고, 이를 통해 탈황폐수의 마그네슘 이온을 알칼리와 반응시켜 수산화마그네슘 형태로 침전시키는 것이다. The step of injecting alkali (S130) is a step of injecting alkali to recover magnesium. Specifically, the alkali addition step (S130) is a step of introducing alkali into the desulfurization wastewater through the first evaporation concentration step (S120), thereby reacting the magnesium ions of the desulfurization wastewater with the alkali to precipitate in the form of magnesium hydroxide.

상기 알칼리 투입 단계(S130)에서 투입되는 알칼리는 pH 11 이상인 것이 바람직하다. 마그네슘 이온(Mg2 +)은 pH 11 이상에서 용해도가 급격하게 낮아지고, 수산화마그네슘(Mg(OH)2)으로 침전되기 때문에 알칼리는 pH 11 이상인 것이 좋다. It is preferable that the alkali injected in the alkali addition step (S130) has a pH of 11 or more. Since the solubility of magnesium ion (Mg 2 + ) is drastically lowered at a pH of 11 or higher and precipitated with magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), the alkali is preferably at pH 11 or higher.

상기 알칼리 투입 단계(S130)에는 침전된 수산화마그네슘을 고액 분리기로 분리하는 분리 단계가 더 포함된다. 상기 고액 분리기를 통해 침전된 수산화마그네슘은 분리되고, 수산화마그네슘이 분리된 탈리 여액은 상기 제2차 증발 농축 처리 단계(S140)를 거치게 된다. 상기 고액 분리기를 통해 분리된 수산화마그네슘은 건조 등 회수 공정을 거쳐 고농도(D.S 98% 이상)로 회수될 수 있다. The above-mentioned alkali addition step (S130) further includes a separation step of separating the precipitated magnesium hydroxide by a solid-liquid separator. The magnesium hydroxide precipitated through the solid-liquid separator is separated, and the desorption filtrate from which the magnesium hydroxide is separated passes through the second evaporation concentration step (S140). The magnesium hydroxide separated through the solid-liquid separator may be recovered at a high concentration (D.S. 98%) through a recovery process such as drying.

마그네슘을 회수하기 위해 알칼리를 투입하는 상기 알칼리 투입 단계(S130)에 이전에는, 탈황폐수에서의 마그네슘 이온의 농도를 높일 수 있는 역삼투압 단계가 더 포함될 수 있다. 탈황폐수에 마그네슘 이온의 농도가 낮은 경우 회수 비용 대비 경제성이 미비할 우려가 있다. 따라서, 이를 방지 하기 위해 역삼투압을 통해 마그네슘 이온의 농도를 높이는 상기 역삼투압 단계를 거칠 수 있다. The reverse osmosis step may be further included in the desulfurization wastewater to increase the concentration of magnesium ions prior to the step of injecting alkali (S 130) in which alkali is introduced to recover magnesium. When the concentration of magnesium ions in the desulfurized wastewater is low, there is a possibility that the economical efficiency against the recovery cost is insufficient. Therefore, in order to prevent this, the reverse osmosis step of increasing the concentration of magnesium ions through reverse osmosis can be performed.

상기 역삼투압 단계는 상기 연화 공정 단계(S110) 이전에 수행될 수 있으며, 상기 제1차 증발 농축 단계(S120)에 이전에 수행될 수도 있다. 즉, 상기 역삼투압 단계는 상기 알칼리 투입 단계(S130) 이전에 탈황폐수에서 마그네슘 이온의 농도를 높이기 위해 수행될 수 있는 것이다. The reverse osmosis step may be performed prior to the softening process step S110 and may be performed prior to the first evaporation concentration step S120. That is, the reverse osmosis step may be performed to increase the concentration of magnesium ions in the desulfurization wastewater before the step of injecting alkali (S130).

상기 제2차 증발 농축 단계(S140)는 상기 알칼리 투입 단계(S130)를 거친 탈황폐수를, 2차 증발 농축시켜 결정화시키는 단계이다. 상기 제2차 증발 농축 단계(S140)는 수산화마그네슘이 분리된 탈리 여액을 결정화시켜 고형물을 배출하는 것으로, 배출된 고형물은 폐기물 처리된다. The second evaporation concentration step (S140) is a step of concentrating and desulfurizing the desulfurized wastewater through the alkaline adding step (S130) by secondary evaporation. In the second evaporation concentration step (S140), the magnesium hydroxide crystallizes the separated desorption filtrate to discharge the solids, and the discharged solids are treated as waste.

본 발명의 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 시스템은 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 방법을 위해 사용되는 것이다. 도 3을 참조하면, 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 시스템은 연화부(110), 제1차 증발농축 처리부(120), 알칼리 투입부(130), 제2차 증발농축 처리부(140)를 포함하여 이루어진다. The desulfurization wastewater treatment system for magnesium recovery of the present invention is used for a desulfurization wastewater treatment method for magnesium recovery. 3, the desulfurization wastewater treatment system for recovering magnesium includes a softened portion 110, a first evaporation concentrating portion 120, an alkali injecting portion 130, and a second evaporation concentrating portion 140 .

상기 연화부(110)는 탈황폐수에 탄산나트륨을 투입할 수 있는 것이다. 상기 연화부(110)는 탈황폐수에 탄산나트륨을 투입할 수 있다면, 다양한 장치가 사용될 수 있으며, 사람이 직접 탈황폐수에 탄산나트륨을 투입할 수도 있다. The softened portion 110 is capable of injecting sodium carbonate into the desulfurized wastewater. If the softened portion 110 can inject sodium carbonate into the desulfurized wastewater, various devices may be used, and a person may directly add sodium carbonate to the desulfurized wastewater.

탈황폐수에서 마그네슘을 회수하기 위해서는, 칼슘 이온(Ca 이온)의 농도는 낮고, 마그네슘 이온의 농도(Mg 이온)는 높아야 한다. 그러나 통상적인 탈황폐수에는 칼슘 이온의 농도가 높고, 마그네슘 이온의 농도는 낮게 형성되어 있다. 상기 연화 공정 단계(S110)는 칼슘 이온을 저감 시키기 위한 단계로, 상기 연화부(110)는 상기 연화 공정 단계(S110)에서 사용되는 것이다.  In order to recover magnesium from the desulfurized wastewater, the concentration of calcium ions (Ca ions) should be low and the concentration of magnesium ions (Mg ions) should be high. However, the concentration of calcium ion is high and the concentration of magnesium ion is low in a typical desulfurization wastewater. The softening step S110 is a step for reducing calcium ions, and the softening part 110 is used in the softening step S110.

상기 연화부(110)를 통해 투입된 탄산나트륨(Na2CO3)은 칼슘 이온(Ca2 +)과 반응하여, 물에 녹지 않으며, 침전되는 염인 탄산칼슘(CaCO3)을 형성하게 하게 된다. 이와 같이 상기 연화부(110)를 통해 탈황폐수에 탄산나트륨을 투입하면, 칼슘 이온으로부터 침전되는 염인 탄산칼슘을 형성할 수 있게 되고, 이를 통해 칼슘 이온을 저감시키게 된다. The sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) injected through the softened portion 110 reacts with calcium ions (Ca 2 + ) to form calcium carbonate (CaCO 3 ) which is not dissolved in water but precipitates. When sodium carbonate is added to the desulfurized wastewater through the softened portion 110 as described above, calcium carbonate, which is a salt precipitated from calcium ions, can be formed, thereby reducing calcium ions.

상기 제1차 증발농축 처리부(120)는 탄산나트륨이 투입되어 칼슘 이온이 저감된 탈황폐수를 1차 증발 농축시킬 수 있는 것으로, 상기 제1차 증발농축 처리 단계(S120)에서 사용되는 것이다. 상기 제1차 증발농축 처리부(120)는 원수 투입구, 전열판, 증기배출구, 고형물 배출구 등이 형성되어 있는 것으로, 칼슘 이온이 저감된 탈황폐수를 증발 농축시킬 수 있는 것이다. The first evaporation / concentration processing unit 120 is used in the first evaporation / concentration processing step (S120) because the first evaporation and concentration of the desulfurization wastewater in which calcium carbonate is added and the calcium ions are reduced can be concentrated. The first evaporation / concentration unit 120 includes a raw water inlet, a heat transfer plate, a steam outlet, a solid outlet, and the like, and is capable of evaporating and concentrating the desulfurized wastewater with reduced calcium ions.

상기 제1차 증발농축 처리부(120)는 탈황폐수를 고형물로 배출시킬 수 있을 정도로 결정화시키는 것은 아니다. 상기 제1차 증발농축 처리부(120)에서 탈황폐수를 고형물로 배출시킬 수 있을 정도로 결정화시키면, 마그네슘 또한 고형물에 포함되어 마그네슘을 회수할 수 없기 때문이다. 이를 위해 상기 제1차 증발농축 처리부(120)에서는 탈황폐수를 일정 부분 증발 농축시킨 후, 1차 증발 농축된 탈황폐수에서 마그네슘을 회수한다. The first evaporation / concentration unit 120 does not crystallize the desulfurized wastewater to such an extent that the desulfurized wastewater can be discharged as solid matter. If the desulfurization wastewater is crystallized to such an extent that it can be discharged as solid matter in the first evaporation / concentration treatment unit 120, magnesium is also contained in the solid matter and magnesium can not be recovered. For this purpose, in the first evaporation / concentration treatment unit 120, the desulfurization wastewater is concentrated by evaporation to a certain extent, and then magnesium is recovered from the first evaporation concentrated concentrated desulfurization wastewater.

상기 알칼리 투입부(130)는 상기 제1차 증발농축 처리부(120)를 통해 1차 증발 농축된 탈황폐수에 알칼리를 투입할 수 있는 장치이다. 상기 알칼리 투입부(130)는 탈황폐수에 알칼리를 투입할 수 있다면 다양한 장치가 사용될 수 있으며, 사람이 직접 탈황폐수에 알칼리를 투입할 수도 있다. The alkali injecting unit 130 is an apparatus capable of injecting alkali into the desulfurized wastewater that has been primarily evaporated and concentrated through the first evaporation / concentration unit 120. A variety of apparatuses can be used as long as alkali can be injected into the desulfurization wastewater, and a person can directly add the alkali to the desulfurization wastewater.

상기 알칼리 투입부(130)는 상기 알칼리 투입 단계(S130)에서 사용되는 것으로, 상기 알칼리 투입부(130)를 통해 투입되는 알칼리는 pH 11 이상인 것이 바람직하다. 마그네슘 이온(Mg2 +)은 pH 11 이상에서 용해도가 급격하게 낮아지고, 수산화마그네슘(Mg(OH)2)으로 침전된다. 이와 같이 침전되는 수산화마그네슘 형태로 마그네슘을 탈황폐수로부터 회수할 수 있게 된다. The alkali injecting part 130 is used in the alkali injecting step S 130, and the alkali injected through the alkali injecting part 130 preferably has a pH of 11 or higher. The magnesium ion (Mg 2 + ) is rapidly lowered in solubility at pH 11 or higher and precipitated as magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ). In this manner, magnesium can be recovered from the desulfurized wastewater in the form of magnesium hydroxide precipitated.

즉, 탈황폐수에 상기 알칼리 투입부(130)를 통해 알칼리를 투입하면, 탈황폐수에 존재하는 유가 물질인 마그네슘을 수산화마그네슘 형태로 회수할 수 있게 되는 것이다. 침전된 수산화마그네슘은 탈황폐수를 고액 분리기를 통해 고액 분리하여 분리될 수 있다. 수산화마그네슘이 분리되고 남은 탈리 여액은 상기 제2차 증발농축 처리부(140)에서 결정화되어 고형물로 처리된다. 상기 고액 분리기를 통해 분리된 수산화마그네슘은 건조 등 회수 공정을 거쳐 고농도(D.S 98% 이상)로 회수될 수 있다. That is, when alkaline is introduced into the desulfurized wastewater through the alkali inlet 130, magnesium as a valuable substance present in the desulfurized wastewater can be recovered in the form of magnesium hydroxide. The precipitated magnesium hydroxide can be separated by solid-liquid separation of the desulfurized wastewater through a solid-liquid separator. The residual magnesium hydroxide is separated and the remaining filtrate is crystallized in the second evaporation and concentration treatment unit 140 and treated as a solid matter. The magnesium hydroxide separated through the solid-liquid separator may be recovered at a high concentration (D.S. 98%) through a recovery process such as drying.

상기 제2차 증발농축 처리부(140)는 상기 알칼리 투입부(130)를 통해 알칼리가 투입된 탈황폐수를 2차 증발 농축시켜 결정화시켜 고형물로 만들 수 있는 것이다. 즉, 상기 제2차 증발농축 처리부(140)는 상기 제2차 증발농축 처리 단계(S140)에서 사용되는 것으로, 침전된 수산화마그네슘이 분리된 탈리 여액을 결정화시키는 것이다. 상기 제2차 증발농축 처리부(140)는 원수 투입구, 전열판, 증기배출구, 고형물 배출구 등이 형성될 수 있다. The second evaporation / concentration processing unit 140 can concentrate the desulfurized wastewater into which the alkali has been introduced through the alkali feed unit 130 by secondary evaporation and crystallize it into a solid. That is, the second evaporation / concentration processing unit 140 is used in the second evaporation / concentration processing step (S140) and crystallizes the desorption filtrate from which the precipitated magnesium hydroxide is separated. The second evaporation / concentration processing unit 140 may include a raw water inlet, a heat transfer plate, a steam outlet, a solid outlet, and the like.

여기서 상기 제2차 증발농축 처리부(140)는 상술한 상기 제1차 증발농축 처리부(110)와 동일한 장치일 수 있으며, 상기 제1차 증발농축 처리부(110)와 분리되어 형성될 수도 있다. The second evaporation / concentration unit 140 may be the same device as the first evaporation / concentration unit 110 and may be formed separately from the first evaporation / concentration unit 110.

본 발명의 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 시스템은 역삼투압부(150)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 역삼투압부(150)는 탈황폐수에서 마그네슘 이온의 농도를 높이기 위해 사용되는 것으로, 탈황폐수를 상기 역삼투압부(150)를 통해 농축시켜 마그네슘 이온을 높일 수 있다. 상기 역삼투압부(150)는 상기 역삼투압 단계에서 사용될 수 있는 것이다. The desulfurization wastewater treatment system for magnesium recovery of the present invention may further comprise an reverse osmosis pressure part (150). The reverse osmosis part 150 is used to increase the concentration of magnesium ions in the desulfurization wastewater. The desulfurization wastewater can be concentrated through the reverse osmosis part 150 to increase the magnesium ion. The reverse osmosis part 150 may be used in the reverse osmosis step.

상술한 본 발명의 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 시스템 및 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 방법은 다음과 같은 효과가 있다. The above-described desulfurization wastewater treatment system for recovering magnesium and the desulfurization wastewater treatment method for recovering magnesium have the following effects.

본원발명은 탈황폐수에서 마그네슘을 수산화마그네슘 형태로 회수함에 따라 폐기물 발생량을 저감할 수 있으며, 이에 폐기물 처리 비용을 저감할 수 있는 장점이 있다. 또한, 유가 물질인 마그네슘을 탈황폐수로부터 회수함에 따라 자원을 재활용할 수 있는 장점이 있다. The present invention has the advantage of reducing the amount of waste generated by recovering magnesium in the form of magnesium hydroxide in the desulfurized wastewater and reducing the waste treatment cost. In addition, there is an advantage that resources can be recycled by recovering magnesium as a valuable material from the desulfurization wastewater.

탈황폐수의 칼슘 이온은 증발농축 처리 장치에서 전열판에 붙게 되는 스케일을 유발할 수 있으며, 이와 같은 스케일은 증발농축 처리 장치의 급격한 성능 저하를 초래하게 된다. 종래의 증발농축 처리장치는 이와 같은 점을 방지할 수 없는 문제점이 있었다. Calcium ions of the desulfurized wastewater may cause a scale attached to the heat transfer plate in the evaporation and concentration apparatus, and such a scale causes a sudden drop in performance of the evaporation concentration apparatus. Conventional evaporation and concentration apparatuses have a problem that such a problem can not be prevented.

그러나 본원발명은 연화 공정 단계(S110)를 통해 칼슘 이온을 제거함에 따라 스케일의 유발을 방지할 수 있으며, 이를 통해 안정적인 시설 운영 및 처리수를 확보할 수 있고, 스케일 제거를 위한 시설의 가동을 줄일 수 있는 장점이 있다. However, according to the present invention, it is possible to prevent the generation of scale by removing calcium ions through the softening process step (S110), thereby ensuring stable facility operation and treatment, and reducing the operation of the facility for scale removal There are advantages to be able to.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 많은 변형이 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위를 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, and many modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

110...연화부 120...제1차 증발농축 처리부
130...알칼리 투입부 140...제2차 증발농축 처리부
150...역삼투압부
S110...연화 공정 단계
S120...제1차 증발 농축 단계
S130...알칼리 투입 단계
S140...제2차 증발 농축 단계 110 ... softened portion 120 ... first evaporation and concentration processor
130 ... alkali input part 140 ... second evaporation and concentration processor
150 ... reverse osmosis part
S110 ... Softening step
S120 ... first evaporation concentration step
S130 ... alkali injection step
S140 ... second evaporation concentration step

Claims (4)

증발농축처리 장치를 이용하는 탈황폐수 처리 방법으로서,
탈황폐수에 탄산나트륨을 투입하여, 상기 탄산나트륨과 칼슘 이온을 반응시켜 상기 탈황폐수에서 칼슘 이온을 저감 시키는 연화 공정 단계;
상기 연화 공정 단계를 거친 상기 탈황폐수를 1차로 증발 농축시키는 제1차 증발 농축 단계;
상기 제1차 증발 농축 단계를 거친 상기 탈황폐수에 알칼리를 투입하는 알칼리 투입 단계;
상기 알칼리 투입 단계를 거친 상기 탈황폐수를, 2차 증발 농축시켜 결정화시키는 제2차 증발 농축 단계;를 포함하여 이루어지며,
상기 알칼리 투입 단계에서는, 상기 탈황폐수의 마그네슘 이온이 상기 알칼리와 반응하여 수산화마그네슘 형태로 침전되며,
상기 알칼리 투입 단계 이전에,
상기 탈황폐수의 마그네슘 이온의 농도를 높이기 위해 상기 탈황폐수를 역삼투압 시키는 역삼투압 단계를 더 포함하며,
상기 제1차 증발 농축 단계에서는 상기 탈황폐수가 고형물로 결정화되지 않도록 상기 탈황폐수를 증발 농축 하며, 상기 제2차 증발 농축 단계에서는 상기 탈황폐수를 고형물로 결정화시키도록 증발 농축 하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 방법.A desulfurization wastewater treatment method using an evaporation concentration apparatus,
A softening step of adding sodium carbonate to the desulfurized wastewater to react the sodium carbonate with calcium ions to reduce calcium ions in the desulfurized wastewater;
A first evaporation concentration step of firstly evaporating and concentrating the desulfurization wastewater that has undergone the softening process step;
An alkaline adding step of adding alkali to the desulfurized wastewater that has undergone the first evaporation concentration step;
And a second evaporation concentration step of concentrating and desulfurizing the desulfurized wastewater that has been subjected to the alkaline adding step by secondary evaporation,
In the alkali addition step, the magnesium ions of the desulfurization wastewater react with the alkali to precipitate in the form of magnesium hydroxide,
Prior to the alkali addition step,
Further comprising a reverse osmotic pressure step of reverse osmosis of the desulfurization wastewater to increase the concentration of magnesium ions in the desulfurization wastewater,
Wherein the desulfurization wastewater is evaporated and concentrated so that the desulfurization wastewater does not crystallize into a solid material in the first evaporation concentration step and is concentrated by evaporation to crystallize the desulfurization wastewater into a solid substance in the second evaporation concentration step. A desulfurization wastewater treatment method for recovery. 제1항에 있어서,
상기 알칼리는 pH 11 이상인 것을 특징으로 하는 마그네슘 회수를 위한 탈황폐수 처리 방법.The method according to claim 1,
Wherein the alkali has a pH of 11 or more. 삭제delete 삭제delete
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