KR102053795B1 - A treatment method of waste water discharged from a desulfurization tower - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탈황탑에서 배출되는 폐수 처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 탈황탑에서 배출되는 폐수 내의 오염물질을 제거하여 방류 수질 기준에 적합하게 정화할 수 있는 폐수 처리방법에 관한 것이다. 이를 위해 폐수 처리장치는 탈황탑에서 배출되는 피처리수에 부유하고 있는 불용성 고형물(suspended solids, SS)을 제거하는 SS 제거부; SS 제거부 후단에 배치되고, 피처리수의 화학적 산소 요구량(COD)을 제거하는 COD 제거부; COD 제거부 후단에 배치되고, COD가 제거된 피처리수 내에 함유된 불소 및 중금속을 제거하는 불소 및 중금속 제거부; 불소 및 중금속 제거부 후단에 배치되고, 피처리수 내에 함유된 칼슘을 제거하는 칼슘 제거부; 칼슘 제거부 후단에 배치되고, 피처리수 내에 함유된 질소를 염의 형태로 전환하여 분리 제거하는 질소 제거부; 및 칼슘 제거부와 질소 제거부 사이에 배치되고, 피처리수의 오염 정도를 측정하여 방류할 피처리수와 질소 제거부로 이송할 피처리수의 유량을 판단하는 유량 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for treating wastewater discharged from a desulfurization tower, and more particularly, to a method for treating wastewater by removing contaminants in wastewater discharged from a desulfurization tower so as to be suitable for discharge water quality standards. To this end, the wastewater treatment apparatus includes an SS removal unit for removing insoluble solids (SS) suspended in the water to be discharged from the desulfurization tower; A COD removal unit disposed at a rear end of the SS removal unit to remove chemical oxygen demand (COD) of the water to be treated; A fluorine and heavy metal removal unit disposed at a rear end of the COD removal unit and removing fluorine and heavy metals contained in the water to be treated with COD removed; A calcium removal unit disposed at the rear of the fluorine and heavy metal removal unit to remove calcium contained in the water to be treated; A nitrogen removal unit disposed at a rear end of the calcium removal unit and configured to separate and remove nitrogen contained in the water to be treated in the form of a salt; And a flow rate control unit disposed between the calcium removing unit and the nitrogen removing unit and determining a flow rate of the treated water to be discharged and the treated water to be transferred to the nitrogen removing unit by measuring the degree of contamination of the treated water. It is done.

Description

탈황탑으로부터 배출되는 폐수의 처리방법{A TREATMENT METHOD OF WASTE WATER DISCHARGED FROM A DESULFURIZATION TOWER}Treatment method of wastewater discharged from desulfurization tower {A TREATMENT METHOD OF WASTE WATER DISCHARGED FROM A DESULFURIZATION TOWER}

본 발명은 탈황탑에서 배출되는 폐수 처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 탈황탑에서 배출되는 폐수 내의 오염물질을 제거하여 방류 수질 기준에 적합하게 정화할 수 있는 폐수 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for treating wastewater discharged from a desulfurization tower, and more particularly, to a wastewater treatment method capable of purifying contaminants in a wastewater discharged from a desulfurization tower so as to be suitable for discharge water quality standards.

최근 산업이 발전하고 생활이 윤택해지면서 전력사용량이 매년 크게 늘어남에 따라 전기를 생산하는데 필요한 화석 연료도 더욱 많이 소모되고 있다.With the recent development of the industry and the improvement of life, the amount of fossil fuels required to produce electricity is being consumed more and more as the power usage increases significantly every year.

화석 연료인 석탄이 연소할 때 발생하는 주요 오염 물질의 하나는 SO2이며, 배연 가스 중 SO2의 전형적인 함량은 500 내지 2000 ppm에 이른다. 상기 SO2는 산성비의 원인 물질로 인체에 직접적인 피해를 주며, 동식물에도 막대한 영향을 끼친다.One of the main pollutants generated when burning coal, fossil fuels, is SO 2 , and the typical content of SO 2 in flue gas ranges from 500 to 2000 ppm. The SO 2 is a cause of acid rain directly affects the human body, and has a huge impact on flora and fauna.

일반적으로 탈황 폐수에는 화력발전소 운영 시에 NOx 및 SOx 등의 배출로 인한 N-S 화합물이 다량 포함되고, 고농도의 염소 이온과 독성물질, 경도물질(칼슘이온, 마그네슘이온 등) 및 질소 등이 많이 함유되어 있다.In general, desulfurization wastewater contains a large amount of NS compounds due to the emission of NO x and SO x when operating a thermal power plant, and high concentrations of chlorine ions, toxic substances, hardness substances (calcium ions, magnesium ions) and nitrogen. It is contained.

이러한 성질의 탈황 폐수를 처리하기 위해 종래에는 일본 M 공법을 이용하여 처리하고 있으나, M 공법은 공정이 복잡하고 유지관리에 어려움이 있으며 운전비용이 높은 문제점이 있다. 특히, M 공법은 탈황 폐수 내의 고농도 염소 이온과 독소 성분으로 인하여 생물반응조 운영에 어려움이 있으며, 질소 성분의 제거에 충분히 대응하지 못하고 있다. Conventionally, in order to treat desulfurized wastewater of this nature, the Japanese M method is used, but the M method has a problem of complicated process, difficulty in maintenance, and high operating cost. In particular, the M method is difficult to operate a bioreactor due to the high concentration of chlorine ions and toxin components in the desulfurized wastewater, and does not sufficiently cope with the removal of nitrogen components.

질소 성분을 제거하기 위해 역삼투압, 이온교환수지 등을 이용한 방법들이 개발되고 있으나, 이러한 방법들 역시 질소 성분을 충분히 제거하지 못하고 있는 실정이다.In order to remove nitrogen components, methods using reverse osmosis, ion exchange resins, etc. have been developed, but these methods also do not sufficiently remove nitrogen components.

한편, 폐수 처리장치를 운영하는데 있어 CAPEX(capital expenditure) 및 OPEX(operating expenses)를 절감하는 것은 중요 과제 중 하나이다. 이를 위해서는, 가장 경제적으로 처리 시설을 운영하는 것이 중요하다.On the other hand, reducing the capital expenditure (CAPEX) and operating expenses (OPEX) is one of the major challenges in operating the wastewater treatment system. For this purpose, it is important to operate the treatment plant most economically.

이에 탈황탑에서 배출되는 폐수 내에 포함된 경도물질, 질소 성분들을 방류 수질 기준에 적합하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라 CAPEX 및 OPEX를 절감할 수 있는 폐수 처리시설 및 폐수 처리방법에 대한 개발이 요구되고 있다. Therefore, there is a need to develop wastewater treatment facilities and wastewater treatment methods that can remove CAPEX and OPEX, as well as remove hard substances and nitrogen components contained in the wastewater discharged from the desulfurization tower in accordance with the discharge water quality standards. .

대한민국 특허공개공보 제10-2017-0078241호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0078241

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 탈황탑에서 배출되는 폐수를 방류 수질 기준에 적합하게 정화할 수 있으면서도 CAPEX 및 OPEX를 효과적으로 절감할 수 있는 폐수 처리방법을 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention to provide a wastewater treatment method that can effectively reduce the CAPEX and OPEX while purifying the wastewater discharged from the desulfurization tower to meet the discharge water quality standards. have.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.These and other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments.

이러한 종래기술의 문제점과 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태로 폐수 처리방법을 들 수 있는데, 탈황탑에서 배출되는 피처리수에 부유하고 있는 불용성 고형물(suspended solids, SS)을 제거하는 SS 제거단계; SS 제거단계 이후에, 피처리수의 화학적 산소 요구량(COD)을 제거하는 COD 제거단계; COD 제거단계 이후에, COD가 제거된 피처리수 내에 함유된 불소 및 중금속을 제거하는 불소 및 중금속 제거단계; 불소 및 중금속 제거단계 이후에, 피처리수 내에 함유된 칼슘을 제거하는 칼슘 제거단계; 칼슘 제거단계 이후에, 피처리수 내에 함유된 질소를 염의 형태로 전환하여 분리 제거하는 질소 제거단계; 및 칼슘 제거단계와 질소 제거단계 사이에, 피처리수의 오염 정도를 측정하여 방류될 피처리수와 질소 제거단계로 이송될 피처리수의 유량을 결정하는 유량 제어 단계;를 포함한다.One embodiment of the present invention for achieving the problems and the problem to be solved in the prior art is a wastewater treatment method, the insoluble solids (suspended solids (SS) suspended in the treated water discharged from the desulfurization tower) SS removal step of removing; After the SS removing step, removing the chemical oxygen demand (COD) of the water to be treated; After the COD removal step, a fluorine and heavy metal removal step of removing fluorine and heavy metals contained in the COD-removed treated water; After the fluorine and heavy metal removal step, removing calcium contained in the water to be treated; After the calcium removal step, nitrogen removal step of separating and removing the nitrogen contained in the water to be treated in the form of a salt; And a flow rate control step of determining a flow rate of the treated water to be discharged and the treated water to be transferred to the nitrogen removing step by measuring the degree of contamination of the treated water between the calcium removing step and the nitrogen removing step.

이때 질소 제거단계는, 강하 경막 증발기와 강제순환식 증발기에 의해 차례로 수행될 수 있는데, 상기 강제순환식 증발기는, 내부로 유입된 농축수가 감압 증발되어 상부의 증기 배출구를 통해 발생된 증기가 배출되고 하부의 농축수 배출구를 통해 농축수가 배출되도록 내부 공간이 마련된 챔버; 농축수가 챔버의 내주면을 따라 선회류를 이루어 회전하도록 챔버 내주면의 접선 방향으로 챔버의 측면에 연결되어 유입되는 농축수를 분사하는 농축수 유입구; 및 챔버 내부 공간의 농축수 유입구와 증기 배출구 사이 영역에 구비되고 챔버 내벽으로부터 돌출 형성되어, 발생되는 증기 내 함유된 액적(mist)의 상승을 방지하기 위한 적어도 하나 이상의 격벽;을 포함하는 것이 바람직하다.At this time, the nitrogen removal step may be carried out by a falling film evaporator and a forced circulation evaporator, the forced circulation evaporator, the concentrated water introduced into the evaporation under reduced pressure to discharge the steam generated through the upper steam outlet A chamber provided with an inner space to discharge the concentrated water through the lower concentrated water outlet; A concentrated water inlet for injecting concentrated water connected to a side of the chamber in a tangential direction of the inner circumferential surface of the chamber so that the concentrated water rotates in a swirling direction along the inner circumferential surface of the chamber; And at least one partition wall provided in an area between the concentrated water inlet and the vapor outlet of the chamber internal space and protruding from the inner wall of the chamber to prevent the rising of the mist contained in the generated steam. .

상기 유량 제어 단계에서 방류 결정된 피처리수와 질소 제거부에 의해 질소가 제거된 피처리수를 혼합하는 믹싱 단계;가 더 포함될 수 있는데, 이러한 믹싱 단계에서, 방류 결정된 피처리수와 질소 제거부에 의해 질소가 제거된 피처리수는 각각 서로 다른 유입구를 통해 유입되어 혼합될 수 있으며, 이렇게 방류 결정된 피처리수와 질소 제거부에 의해 질소가 제거된 피처리수는, 선회류를 형성하면서 혼합되는 것이 바람직하다.The mixing step of mixing the treated water discharged and determined by the nitrogen removal unit in the flow rate control step; mixing may be further included; in this mixing step, the discharged treated water and the nitrogen removal unit The treated water from which nitrogen has been removed may be introduced and mixed through different inlets, and the treated water thus determined and the treated water removed from nitrogen by the nitrogen removing unit may be mixed while forming a swirl flow. It is preferable.

또한, 상기 믹싱 단계는, 추가로 교반기에 의해 수행되는 것도 가능하다.In addition, the mixing step may be further performed by a stirrer.

상기 강하 경막 증발기의 내부에는 복수의 증발튜브가 구비되어, 유입되는 피처리수가 증발튜브의 내벽을 타고 강하 경막을 이루어 흐르면서 증발튜브의 외벽 측으로 공급되는 고온의 증기와의 열교환에 의해 증발될 수 있다.A plurality of evaporation tubes are provided inside the falling film evaporator, and the water to be processed may be evaporated by heat exchange with hot steam supplied to the outer wall side of the evaporation tube while flowing through the inner wall of the evaporation tube. .

상기 강제 순환식 증발기는, 챔버 내의 격벽의 상부 및 하부 영역 중 어느 하나 이상에 마련되고, 발생되는 증기가 상향 배출되는 과정에서 증기에 함유된 액적을 차단하기 위한 메쉬(mesh) 타입의 판형 부재인 내장형 데미스터(demister);를 더 포함할 수 있다.The forced circulation evaporator is provided in any one or more of the upper and lower regions of the partition wall in the chamber, and is a mesh-type plate-shaped member for blocking droplets contained in the steam while the generated steam is discharged upward. It may further include a built-in demister (demister).

상기 강제 순환식 증발기는, 챔버 외부에 증기 배출구의 말단과 연결되어 배출된 증기가 유입되도록 마련되고, 증기에 함유된 액적을 차단하기 위한 쉐브론(chevron) 타입의 부재가 유입된 증기의 이동 경로 상에 구비된 외장형 데미스터;를 더 포함할 수 있다.The forced circulation evaporator is provided so that the discharged steam is connected to the end of the steam outlet to the outside of the chamber, and the chevron type member for blocking the droplet contained in the steam is introduced on the movement path of the steam. It may further include an external demister provided in the.

상기 강제 순환식 증발기는, 챔버의 하부의 농축수 배출구가 마련되는 영역에 구비되고, 농축수 내 발생되는 와류(vortex)를 상쇄시키기 위한 와류상쇄부재;를 더 포함할 수 있으며, 상기 와류상쇄부재는, 적어도 둘 이상의 판형 부재가 교차되는 것이 바람직하다.The forced circulation evaporator may be further provided in a region where a concentrated water outlet of the lower part of the chamber is provided, and a vortex offset member for canceling a vortex generated in the concentrated water. It is preferable that at least two or more plate-shaped members intersect.

본 발명에 따르면, 탈황탑에서 배출되는 폐수를 방류 수질 기준에 적합하게 정화할 수 있는 효과를 가진다.According to the present invention, the wastewater discharged from the desulfurization tower has an effect that can be purified to meet the discharge water quality standards.

또한, 유량 제어부를 통해 폐수 처리 수량을 합리적으로 판단함으로써 CAPEX 및 OPEX를 절감할 수 있는 효과도 가진다.In addition, it is also possible to reduce the CAPEX and OPEX by reasonably determining the amount of wastewater treatment through the flow control unit.

다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수처리장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 일 예에 따른 믹싱 탱크를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 상면도이다.
도 4는 일 예에 따른 강하 경막 증발기를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 일 예에 따른 강제순환식 증발기를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 일 예에 따른 강제순환식 증발기를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 일 예에 따른 와류상쇄부재를 개략적으로 나타낸 도면이다.
1 is a view schematically showing a wastewater treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view schematically showing a mixing tank according to an example.
3 is a top view of FIG. 2.
4 is a view schematically showing a falling film evaporator according to an example.
5 is a view schematically showing a forced circulation evaporator according to an example.
6 is a view schematically showing a forced circulation evaporator according to an example.
7 is a view schematically showing a vortex offset member according to an example.

이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments and drawings of the present invention. These examples are only presented by way of example only to more specifically describe the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples. .

또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.Also, unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, and in the case of conflict, the specification including definitions The description of will prevail.

도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted to clearly describe the proposed invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification. In addition, when a part "contains" a certain component, this means that the component may further include other components, without excluding other components, unless specifically stated otherwise. In addition, the "unit" described in the specification means one unit or block that performs a specific function.

각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.In each step, an identification code (first, second, etc.) is used for convenience of description, and the identification code does not describe the order of each step, and each step does not explicitly describe a specific order in the context. It may be carried out in a different order than described above. That is, each step may be performed in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수 처리장치(1000)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수 처리장치(1000)는 탈황탑에서 배출되는 피처리수(폐수)에 부유하고 있는 불용성 고형물(suspended solids, SS)을 제거하는 SS 제거부(100); SS 제거부(100) 후단에 배치되고, 피처리수의 화학적 산소 요구량(COD)을 제거하는 COD 제거부(200); COD 제거부(200) 후단에 배치되고, COD가 제거된 피처리수 내에 함유된 불소 및 중금속을 제거하는 불소 및 중금속 제거부(300); 불소 및 중금속 제거부(300) 후단에 배치되고, 피처리수 내에 함유된 칼슘을 제거하는 칼슘 제거부(400); 칼슘 제거부(400) 후단에 배치되고, 피처리수 내에 함유된 질소를 염의 형태로 전환하여 분리 제거하는 질소 제거부(500); 및 칼슘 제거부(400)와 질소 제거부(500) 사이에 배치되고, 피처리수의 오염 정도를 측정하여 방류할 피처리수와 질소 제거부(500)로 이송할 피처리수의 유량을 판단하는 유량 제어부(600);를 포함한다. 본 발명은 탈황탑에서 배출되는 폐수를 방류 수질 기준에 적합하게 정화시켜 방류하기 위한 것으로서, 유량 제어부(600)를 통해 CAPEX 및 OPEX를 효율적으로 절감할 수 있다.1 is a view schematically showing a wastewater treatment apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 1, the wastewater treatment apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention SS for removing insoluble solids (suspended solids, SS) suspended in the treated water (wastewater) discharged from the desulfurization tower Removal unit 100; A COD removal unit 200 disposed at the rear end of the SS removal unit 100 to remove chemical oxygen demand (COD) of the water to be treated; A fluorine and heavy metal removal unit 300 disposed at a rear end of the COD removal unit 200 to remove fluorine and heavy metals contained in the water to be treated with COD removed; A calcium removal unit 400 disposed at a rear end of the fluorine and heavy metal removal unit 300 to remove calcium contained in the water to be treated; A nitrogen removal unit 500 disposed at a rear end of the calcium removal unit 400 to convert nitrogen contained in the water to be treated into a salt form to separate and remove the nitrogen; And disposed between the calcium removal unit 400 and the nitrogen removal unit 500, by measuring the degree of contamination of the water to be treated to determine the flow rate of the water to be discharged and the water to be treated to the nitrogen removal unit 500. It includes; a flow control unit 600. The present invention is to purify and discharge the waste water discharged from the desulfurization tower in accordance with the discharge water quality standards, it is possible to efficiently reduce the CAPEX and OPEX through the flow control unit 600.

SS 제거부(100)는 탈황탑에서 배출되는 피처리수(폐수)에 함유된 불용성 고형물(부유물, SS)을 제거하는 것으로서, 중력침강법을 사용하여 불용성 고형물을 제거할 수 있다. 이때 침강속도를 높여 제거 효율을 향상시키기 위하여 고분자 응집제를 사용할 수 있다. 고분자 응집제는 특별히 제한되는 것은 아니나, 음이온 고분자 응집제를 사용하는 것이 제거 효율에 유리하다.SS removal unit 100 is to remove the insoluble solids (floating matter, SS) contained in the treated water (waste water) discharged from the desulfurization tower, it is possible to remove the insoluble solids by gravity settling method. In this case, a polymer flocculant may be used to increase the settling speed to improve the removal efficiency. The polymer coagulant is not particularly limited, but the use of an anionic polymer coagulant is advantageous for the removal efficiency.

COD 제거부(200)는, SS 제거부(100) 후단에 배치되어 피처리수의 화학적 산소 요구량(COD)을 감소(제거)시킬 수 있다. 탈황탑에서 배출되는 피처리수의 COD는 SOx와 NOx의 반응에 의해 생성된 N-S 컴파운드에 의해 유발되고, 이를 분해함으로써 COD를 감소시킬 수 있다. COD는 공지의 NaOCl 산화법을 이용하여 제거할 수 있다. 즉, NaOCl을 첨가하여 N-S 컴파운드를 분해한 후, 잉여 OCl-에 대해서는 NaHSO3를 이용하여 제거한다.The COD removal unit 200 may be disposed at the rear end of the SS removal unit 100 to reduce (remove) the chemical oxygen demand amount COD of the water to be treated. The COD of the treated water discharged from the desulfurization tower is caused by the NS compound produced by the reaction of SO x and NO x , and can be reduced by decomposing it. COD can be removed using a known NaOCl oxidation method. In other words, NaOCl was added to decompose the NS compound, and the excess OCl was removed using NaHSO 3 .

불소 및 중금속 제거부(300)는, COD 제거부(200) 후단에 배치되어 피처리수에 포함된 중금속과 불소 성분을 제거할 수 있다. 중금속은 망간, 철 등을 의미하고, 공지의 다양한 킬레이트제(이온교환수지)를 이용하여 침전시킨 후, 제거한다. 불소의 경우, 하기 화학식 1과 같이 알루미늄을 이용하여 공침시켜 제거한다.The fluorine and heavy metal removal unit 300 may be disposed at a rear end of the COD removal unit 200 to remove heavy metals and fluorine components contained in the water to be treated. Heavy metal means manganese, iron and the like, and is precipitated using various known chelating agents (ion exchange resin) and then removed. In the case of fluorine, it is removed by coprecipitation using aluminum as shown in the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Al3 + + 3OH- + F- → Al(OH)3·F ↓ Al 3 + + 3OH - + F - → Al (OH) 3 · F ↓

칼슘 제거부(400)는, 불소 및 중금속 제거부(300) 후단에 배치되어 피처리수에 포함된 칼슘 성분을 제거할 수 있다. 칼슘 성분은 배관 등에 스케일(scale) 형성의 우려가 높으므로 제거할 필요성이 있다. 칼슘은 다양한 방법으로 제거할 수 있으나, 일 예로, 하기 화학식 2와 같이, Na2CO3를 이용하여 침전시킴으로써 제거할 수 있다.The calcium removing unit 400 may be disposed at the rear of the fluorine and heavy metal removing unit 300 to remove calcium components contained in the water to be treated. Calcium components need to be removed since there is a high possibility of scale formation in piping and the like. Calcium can be removed by various methods, for example, can be removed by precipitation using Na 2 CO 3 , as shown in the following formula (2).

[화학식 2][Formula 2]

Ca2 + + Na2CO3 → CaCO3 ↓ + 2Na+ Ca 2 + + Na 2 CO 3 → CaCO 3 ↓ + 2Na +

Na2CO3를 사용하여 칼슘 성분을 제거할 경우, 아래 화학식 3 및 화학식 4와 같은 반응식이 부반응(side reation)으로 진행되어 피처리수 내의 미소 불소 성분도 제거할 수 있는 효과를 가질 수 있다.When the calcium component is removed using Na 2 CO 3 , a reaction formula such as the following Chemical Formula 3 and Chemical Formula 4 may proceed to side reaction, and may have an effect of removing the micro fluorine component from the water to be treated.

[화학식 3][Formula 3]

Ca2 + + CO3 2- + F- → CaCO3·F ↓ Ca 2 + + CO 3 2- + F - → CaCO 3 · F ↓

[화학식 4][Formula 4]

Ca2 + + 2F- → CaF2 Ca 2 + + 2F - → CaF 2 ↓

질소 제거부(500)는, 칼슘 제거부(400) 후단에 배치되어 피처리수 내에 함유된 질소 성분을 염의 형태로 전환하여 분리 제거할 수 있다. 수질 방류 기준이 강화됨에 따라 종래의 기술로는 질소 성분을 제거하는데 한계가 있었고, 이에 본 발명은 서로 다른 2개의 증발기를 이용하여 질소 성분을 제거할 수 있는데, 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명한다.The nitrogen removal unit 500 may be disposed at the rear end of the calcium removal unit 400 to convert and remove the nitrogen component contained in the water to be treated in the form of a salt. As the water discharge standard is strengthened, the conventional technique has a limitation in removing nitrogen components, and thus the present invention can remove nitrogen components using two different evaporators, which will be described in more detail later.

유량 제어부(600)는, 칼슘 제거부(400)와 질소 제거부(500) 사이에 배치되어 피처리수의 오염 정도를 측정한 후, 방류할 피처리수와 질소 제거부(500)로 이송할 피처리수의 유량을 판단한다. CAPEX와 OPEX를 절감하기 위해서는, 설비의 운영을 얼마나 효과적으로 할 수 있는지가 중요하다. 뒤에서 구체적으로 서술할 질소 제거부(500)에 의해 피처리수는 최초 질소 농도의 1/30 수준으로 절감할 수 있는데, 이 경우 질소 제거부(500)의 가동량이 늘어나 부담이 가중될 수 있다. 이에 유량 제어부(600)는 질소 제거부(500)로 피처리수가 공급되기 이전에 피처리수의 상태를 파악한 후, 수질 방류 기준에 적합할 수 있도록 질소 제거부(500)로 이송될 유량을 판단한다.The flow rate control unit 600 is disposed between the calcium removal unit 400 and the nitrogen removal unit 500 to measure the degree of contamination of the water to be treated, and then transfer the treated water to be discharged and the nitrogen removal unit 500. Determine the flow rate of the water to be treated. In order to reduce CAPEX and OPEX, it is important to see how effectively the facility can be operated. The water to be treated can be reduced to 1/30 of the initial nitrogen concentration by the nitrogen removal unit 500 to be described in detail later. In this case, the operation amount of the nitrogen removal unit 500 may increase, thereby increasing the burden. Accordingly, the flow control unit 600 determines the flow rate to be transferred to the nitrogen removal unit 500 so as to satisfy the water discharge standard after determining the state of the water to be treated before supplying the water to the nitrogen removal unit 500. do.

이때, 폐수 처리장치(1000)는 유량 제어부(600)와 연결되고, 유량 제어부(600)에 의해 방류하는 것으로 판단된 피처리수와 질소 제거부(500)에 의해 질소가 제거된 피처리수를 수용 및 혼합할 수 있는 믹싱 탱크(700);를 포함할 수도 있다. 구체적으로, 믹싱 탱크(700)는 일단은 유량 제어부(600)와 연결되어 질소 제거부(500)로 이송되지 않는 것으로 판단된 피처리수를 수용하고, 타단은 질소 제거부(500)와 연결되어 질소 제거부(500)를 통과한 피처리수를 수용한 후, 이들을 혼합한다. 혼합 후, 방류 수질 기준에 적합하면 방류한다. 다만, 방류 수질 기준에 부적할 경우, 질소 제거부(500)와 연결된 반송 파이프(도시하지 않음)를 통해 피처리수를 재차 정화할 수 있다.At this time, the wastewater treatment apparatus 1000 is connected to the flow control unit 600, the treated water determined to be discharged by the flow control unit 600 and the treated water from which nitrogen is removed by the nitrogen removal unit 500. A mixing tank 700 capable of receiving and mixing may be included. Specifically, the mixing tank 700 is one end is connected to the flow control unit 600 to accommodate the water to be determined that is not transferred to the nitrogen removal unit 500, the other end is connected to the nitrogen removal unit 500 After receiving the water to be passed through the nitrogen removal unit 500, these are mixed. After mixing, discharge is performed if it meets the discharge water quality standards. However, if the discharge water quality standards are not appropriate, the treated water may be purified again through a conveying pipe (not shown) connected to the nitrogen removing unit 500.

도 2는 일 예에 따른 믹싱 탱크(700)를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 상면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하여 믹싱 탱크(700)에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 믹싱 탱크(700)는 혼합 효율을 향상시키기 위하여 원기둥 형상의 상단(710)과 원뿔 형상의 하단(720)이 결합된 형태를 가질 수 있고, 하단(720)의 중심에는 피처리수를 방류할 수 있는 방류수 배출구가 형성될 수 있다. 믹싱 탱크(700)의 상단(710)은 유량 제어부(600)에 의해 방류하는 것으로 판단된 피처리수가 유입되는 제1유입구(711); 및 질소 제거부(500)에 의해 질소가 제거된 피처리수가 유입되는 제2유입구(712);를 구비할 수 있다. 이때, 제1유입구(711) 및 제2유입구(712)는 제1유입구(711) 및 제2유입구(712)를 통해 믹싱 탱크(700) 내부로 이송되는 피처리수가 믹싱 탱크(700) 내부면을 따라 선회류를 형성할 수 있도록 믹싱 탱크(700) 측면의 일 지점에서 접선 방향으로 구비될 수 있다. 제1유입구(711) 및 제2유입구(712)는 동일한 높이에 형성되는 것이 바람직하고, 각각 유입되는 피처리수가 충돌하지 않고, 같은 방향으로 회전할 수 있도록 배치되는 것이 바람직하다.2 is a diagram schematically illustrating a mixing tank 700 according to an example, and FIG. 3 is a top view of FIG. 2. 2 and 3, the mixing tank 700 will be described in more detail. In the mixing tank 700, a cylindrical upper end 710 and a conical lower end 720 are combined to improve mixing efficiency. In the center of the lower portion 720, the discharge water discharge port for discharging the water can be formed. The upper end 710 of the mixing tank 700 may include a first inlet 711 through which the water to be treated determined to be discharged by the flow controller 600 flows; And a second inlet 712 through which the treated water from which nitrogen has been removed by the nitrogen removing unit 500 is introduced. At this time, the first inlet 711 and the second inlet 712 through the first inlet 711 and the second inlet 712 the water to be transferred into the mixing tank 700, the inner surface of the mixing tank 700 It may be provided in a tangential direction at one point on the side of the mixing tank 700 to form a swirl flow along the. The first inlet 711 and the second inlet 712 is preferably formed at the same height, it is preferable that the inflow of the water to be introduced does not collide with each other, it is disposed so that it can rotate in the same direction.

또한, 필요한 경우, 믹싱 탱크(700)는 유입되는 피처리수가 잘 혼합될 수 있도록 내부에 교반기를 구비할 수도 있다.In addition, if necessary, the mixing tank 700 may be provided with a stirrer therein so that the incoming water can be mixed well.

전술 하였던 질소 제거부(500)에 대해 구체적으로 설명하면, 질소 제거부(500)는 피처리수가 유입되어 고온의 증기와의 열교환에 의해 증발농축됨으로써 농축수가 형성되는 강하 경막 증발기(510); 및 강하 경막 증발기(510)에서 형성된 농축수를 이송받아 농축수 내의 질소를 염의 형태로 결정화하여 질소를 제거하는 강제순환식 증발기(550);를 포함할 수 있다. 강하 경막 증발기(510) 및 강제순환식 증발기(550)에서 증기로 변환 후 응축된 응축수는 믹싱 탱크(700)로 이송되고, 질소 성분이 염의 형태로 포함된 슬러지는 별도로 분리하여 처리한다. 또한, 이 과정에서 COD, SS, 중금속 등 전단에서 미처 제거되지 않은 오염 물질들도 함께 제거될 수 있다.Specifically, the nitrogen removal unit 500 described above will be described in detail. The nitrogen removal unit 500 includes: a falling film evaporator 510 in which concentrated water is formed by evaporating and condensing water by heat exchange with hot steam; And a forced circulation evaporator 550 which receives the concentrated water formed by the falling film evaporator 510 and removes nitrogen by crystallizing the nitrogen in the concentrated water in the form of a salt. The condensed water that is condensed after conversion to steam in the falling film evaporator 510 and the forced circulation evaporator 550 is transferred to the mixing tank 700, and the sludge containing nitrogen in the form of a salt is treated separately. In addition, in this process, contaminants not removed at the front end such as COD, SS and heavy metals may be removed together.

도 4는 일 예에 따른 강하 경막 증발기(510)를 개략적으로 나타낸 도면으로, 도 4를 참조하여 강하 경막(Vertical Tube Falling Film, VTFF) 증발기(510)에 대해 구체적으로 설명한다. 강하 경막 증발기(510)의 전단에는 피처리수를 가열할 수 있는 가열 장치(도시하지 않음)가 구성될 수 있다. 가열 장치는 강하 경막 증발기(510) 내부에 설치할 수도 있는데, 이 경우 열교환 효율 및 압력 손실을 줄일 수 있다는 장점을 가질 수 있다. 강하 경막 증발기(510)는 원통형의 하우징(511) 상부에 플레이트 형태의 유동균일장치(512)가 수평으로 설치되고 피처리수 유입구(513)는 유동균일장치(512)보다 높게 설치되며, 유입되는 피처리수는 유동균일장치(512) 상부의 상류 공간(S1)에 공급되도록 구성될 수 있다. 하우징(511) 내부에는 다수의 증발튜브(514)가 밀집되어 설치되어 있으며, 증발튜브(514)는 그 상단이 유동균일장치(512)를 관통하여 설치되는데, 상류 공간(S1)과 증발튜브(514)의 내부 공간이 서로 소통되도록 설치된다. 이로써 상류 공간(S1)으로 공급된 피처리수가 증발튜브(514)의 내벽을 타고 흘러내리게 된다. 강하 경막을 이루며 증발튜브(514)의 내벽을 타고 하방으로 흐르는 피처리수는 하우징(511) 중간부의 열교환 공간(S2)으로 투입되는 수증기와 증발튜브(514) 벽을 사이에 두고 열교환에 의해 가열되면서 피처리수 내에 함유된 수분이 증발하게 된다. 이러한 강하 경막 증발기(510)는 장치 내의 압력 손실 없이 비점 상승을 억제할 수 있으며, 가열 유체와의 온도차가 작아도 열전달 속도가 매우 높아 수증기 등의 가열체와 접촉시간을 최소화할 수 있고, 또한 1 ~ 2 mm 정도로 유지되는 액체 경막에서의 온도 구배가 매우 작아 열에 민감한 액체의 온도 상승을 최소화할 수 있다는 장점이 있다. 강하 경막 증발기(510)에 의해 농축된 농축수는 후단의 강제순환식 증발기(550)로 이송되고, 정화된 응축수는 믹싱탱크로 이송된다.FIG. 4 is a view schematically illustrating a falling film evaporator 510 according to an example, and a vertical tube falling film (VTFF) evaporator 510 will be described in detail with reference to FIG. 4. In front of the falling film evaporator 510, a heating device (not shown) capable of heating the water to be treated may be configured. The heating device may be installed inside the falling film evaporator 510, in which case it may have the advantage of reducing heat exchange efficiency and pressure loss. Falling film evaporator 510 is a plate-shaped flow uniform device 512 is horizontally installed on the upper housing 511 and the treated water inlet 513 is installed higher than the flow uniform device 512, The water to be treated may be configured to be supplied to the upstream space S1 above the flow uniform device 512. A plurality of evaporation tubes 514 are densely installed inside the housing 511, and the upper end of the evaporation tube 514 is installed through the flow uniformity device 512. The upstream space S1 and the evaporation tube ( Internal spaces of the 514 are installed to communicate with each other. As a result, the water to be supplied to the upstream space S1 flows down the inner wall of the evaporation tube 514. The water to be treated which flows downward through the inner wall of the evaporation tube 514 and forms a falling film is heated by heat exchange with the water vapor introduced into the heat exchange space S2 in the middle of the housing 511 and the wall of the evaporation tube 514 interposed therebetween. As the water contained in the water to be treated evaporates. The falling film evaporator 510 can suppress the boiling point without pressure loss in the device, and even if the temperature difference with the heating fluid is small, the heat transfer rate is very high, so that it is possible to minimize the contact time with a heating element such as water vapor, and the like. The temperature gradient in the liquid dura, which is maintained at about 2 mm, is very small, which minimizes the temperature rise of heat-sensitive liquids. The concentrated water concentrated by the falling film evaporator 510 is transferred to the forced circulation evaporator 550 at a later stage, and the purified condensed water is transferred to the mixing tank.

도 5는 일 예에 따른 강제순환식 증발기(550)를 개략적으로 나타낸 도면으로, 도 5를 참조하여 강제순환식(Forced circulation type, FC) 증발기에 대해 구체적으로 설명한다. 강제순환식 증발기(550)는 사이클론 타입의 장치로서, 내부로 유입된 농축수가 감압 증발되어 상부의 증기 배출구(554)를 통해 발생된 증기가 배출되고 하부의 농축수 배출구(557)를 통해 농축수가 배출되도록 내부 공간이 마련된 챔버(551); 농축수가 챔버(551)의 내주면을 따라 선회류를 이루어 회전하도록 챔버(551) 내주면의 접선 방향으로 챔버(551)의 측면에 연결되어 유입되는 농축수를 분사하는 농축수 유입구(552); 및 챔버(551) 내부 공간의 농축수 유입구(552)와 증기 배출구(554) 사이 영역에 구비되고 챔버(551) 내벽으로부터 돌출 형성되어, 발생되는 증기 내 함유된 액적(mist)의 상승을 방지하기 위한 적어도 하나 이상의 격벽(553);을 포함할 수 있다. 이를 통해, 강하 경막 증발기(510)로부터 이송된 농축수가 챔버(551) 내에서 소용돌이의 형태로 회전하게 되고 소용돌이의 표면에서 감압 증발이 일어나게 되며, 난류 강도와 플래싱 면적 증가로 인해 증발 효율이 높아지게 되고, 소용돌이 중심으로 갈수록 정수압이 낮아지게 되어 침수 손실(submersible loss)이 최소화되며, 소용돌이 형태의 와류로 인한 믹싱 효과로 둥글고 고른 결정이 형성되어 고형 물질의 제거 효율을 향상시킬 수 있고, 챔버(551) 내부에서 유체의 정체 구간이 없어 케이킹(caking) 현상을 방지할 수 있다.FIG. 5 is a view schematically illustrating a forced circulation evaporator 550 according to an example, and will be described in detail with reference to FIG. 5 for a forced circulation type (FC) evaporator. Forced circulation evaporator 550 is a cyclone type device, the concentrated water introduced into the evaporation under reduced pressure to discharge the steam generated through the steam outlet 554 of the upper portion and concentrated water through the concentrated water outlet 557 of the lower portion A chamber 551 provided with an inner space to be discharged; A concentrated water inlet 552 connected to a side surface of the chamber 551 in a tangential direction of the inner circumferential surface of the chamber 551 so as to rotate in a swirling flow along the inner circumferential surface of the chamber 551; And a region provided between the concentrated water inlet 552 and the steam outlet 554 of the inner space of the chamber 551 and protruding from the inner wall of the chamber 551 to prevent the rising of the mist contained in the generated steam. At least one partition 553 for; may include. Through this, the concentrated water transported from the falling film evaporator 510 is rotated in the form of a vortex in the chamber 551 and decompression evaporation occurs at the surface of the vortex, and the evaporation efficiency is increased due to the increase in turbulence intensity and flashing area. The lower the hydrostatic pressure toward the center of the vortex, the lower the submersible loss, and the mixing effect of the vortex vortex forms round and even crystals to improve the removal efficiency of the solid material. There is no stagnation of fluid inside, preventing caking.

챔버(551) 내부에는 생성되는 증기 내 함유된 액적(mist)의 상승을 방지하기 위한 적어도 하나 이상의 격벽(553)이 구비될 수 있다. 증기의 생성 및 상승 과정에서 크고 작은 액적(mist, droplet)이 같이 상승하게 되는데 비교적 큰 액적은 격벽(553)에 의해 차단되어 중력에 의해 하부로 하강하게 된다.At least one barrier wall 553 may be provided in the chamber 551 to prevent a rising of a mist contained in the generated steam. In the process of generating and rising steam, large and small droplets (mist, droplets) are raised together, the relatively large droplets are blocked by the partition 553 is lowered to the bottom by gravity.

격벽(553)은 챔버(551) 내부 공간의 농축수 유입구(552)와 증기 배출구(554) 사이 영역에 마련되며 챔버(551) 내벽으로부터 돌출 형성될 수 있다. 바람직하게는 챔버(551) 내벽으로부터 90~180도의 각도로 상부 방향으로 기울어지도록 돌출 형성되도록 하여 액적의 상승 차단 및 차단된 액적의 하강을 보다 효과적으로 유도할 수 있다.The partition 553 may be provided in a region between the concentrated water inlet 552 and the steam outlet 554 in the space inside the chamber 551 and may protrude from the inner wall of the chamber 551. Preferably, the chamber 551 may protrude to be inclined upwardly at an angle of 90 to 180 degrees from the inner wall of the chamber 551 to more effectively induce the blocking of the drop and the falling of the blocked drop.

또한, 비교적 크기가 작은 액적이 격벽(553)에 의해 차단되지 않고 상승할 경우를 대비하여 내장형 데미스터(555)(demister)를 추가로 구비할 수도 있다. 내장형 데미스터(555)는 챔버(551) 내의 격벽(553)의 상부 및 하부 중 어느 하나 이상의 영역에 마련되며 발생되는 증기가 상향 배출되는 과정에서 증기에 함유된 액적을 차단하기 위한 메쉬(mesh) 타입의 판형 부재(561)일 수 있다. 이를 통해 격벽(553)을 통해 제거되지 않은 액적들이 증기 상승 과정에서 효과적으로 걸러질 수 있다.In addition, a built-in demister 555 may be further provided in case a relatively small droplet rises without being blocked by the partition 553. The built-in demister 555 is provided in at least one region of the upper and lower portions of the partition 553 in the chamber 551, and a mesh for blocking the droplets contained in the steam in the process of upwardly discharging the generated steam. Type plate member 561. As a result, droplets that are not removed through the partition 553 may be effectively filtered during the vapor raising process.

또한, 도 6과 같이 내장형 데미스터(555) 대신 외장형 데미스터(556) 데미스터를 구비할 수도 있다. 외장형 데미스터(556) 데미스터는 챔버(551) 외부에 별도로 마련되는 장치로서 증기 배출구(554)의 말단과 연결되어 배출되는 증기가 유입되도록 마련되어 증기에 함유된 액적을 차단하기 위한 쉐브론(chevron) 타입의 부재가 유입되는 증기의 이동 경로 상에 구비된 형태일 수 있다. 데미스터를 챔버(551) 외부에 외장형 데미스터(556) 타입으로 구성하게 되면 상대적으로 고급, 고가의 소재를 사용하는 챔버(551)의 부피를 축소할 수 있어 경제적이며, 데미스터의 오염을 최소화할 수 있고 세척 등과 같은 유지 보수에 용이하다는 장점이 있다.In addition, instead of the built-in demister 555 as shown in Figure 6 may be provided with an external demister 556 demister. External demister 556 is a device provided separately to the outside of the chamber 551 is a chevron (chevron) for blocking the droplet contained in the steam is provided so that the discharged steam is connected to the end of the steam outlet 554 The type member may be provided on the movement path of the steam flowing therein. When the demister is configured as an external demister 556 type outside the chamber 551, the volume of the chamber 551 using relatively high quality and expensive materials can be reduced, which is economical and minimizes contamination of the demister. There is an advantage in that it can be easy to maintenance, such as cleaning.

또한, 강제 순환식 증발기의 챔버(551)는 하부의 농축수 배출구(557)를 향하여 농축수의 회전 반경이 줄어들도록 챔버(551)의 내벽이 하방으로 경사진 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 이때 점점 단면의 면적이 좁아지는 하부 구조에 따라 농축수 배출구(557)에 이르러서는 급격한 와류(vortex)가 발생되는데 이로 인해 공동현상(cavitation)이 형성되어 후단 공정으로 농축수를 배출하는 펌프에 악영향을 미치게 된다. 이러한 문제를 해소하기 위하여 챔버(551)의 하부의 농축수 배출구(557)가 마련되는 영역에 구비되고, 농축수 내 발생되는 와류(vortex)를 상쇄시키기 위한 와류상쇄부재(560);를 더 포함할 수도 있다. 와류상쇄부재(560)는 도 5의 XX' 단면을 도시하고 있는 도 7과 같이 적어도 둘 이상의 판형 부재(561)가 교차된 형태로 형성된 것을 사용할 수 있다.In addition, the chamber 551 of the forced circulation evaporator is preferably formed in the form of the inner wall of the chamber 551 is inclined downward to reduce the radius of rotation of the concentrated water toward the concentrated water outlet 557 of the lower portion. At this time, a rapid vortex occurs in the concentrated water outlet 557 according to the lower structure of which the area of the cross section is gradually narrowed. As a result, a cavitation is formed, which adversely affects the pump that discharges the concentrated water in the subsequent process. Get mad. In order to solve this problem is provided in the region where the concentrated water outlet 557 of the lower portion of the chamber 551 is provided, the vortex offset member 560 for offsetting the vortex generated in the concentrated water; You may. The vortex canceling member 560 may be formed in a form in which at least two or more plate members 561 are crossed as shown in FIG.

다음으로, 탈황탑에서 배출되는 폐수를 처리하는 폐수 처리방법에 대해 설명한다. 이를 설명하는데 있어, 상술하여 중복된 부분에 있어서는 그 설명을 생략하도록 한다.Next, a wastewater treatment method for treating wastewater discharged from a desulfurization tower will be described. In the description, the description thereof will be omitted in the overlapping portion described above.

본 발명의 일 실시예에 따른 폐수 처리방법은, 탈황탑에서 배출되는 피처리수에 부유하고 있는 불용성 고형물(suspended solids, SS)을 제거하는 SS 제거단계; SS 제거단계 이후에, 피처리수의 화학적 산소 요구량(COD)을 제거하는 COD 제거단계; COD 제거단계 이후에, COD가 제거된 피처리수 내에 함유된 불소 및 중금속을 제거하는 불소 및 중금속 제거단계; 불소 및 중금속 제거단계 이후에, 피처리수 내에 함유된 칼슘을 제거하는 칼슘 제거단계; 칼슘 제거단계 이후에, 피처리수 내에 함유된 질소를 염의 형태로 전환하여 분리 제거하는 질소 제거단계; 및 칼슘 제거단계와 질소 제거단계 사이에, 피처리수의 오염 정도를 측정하여 방류할 피처리수와 질소 제거단계로 이송할 피처리수의 유량을 판단하는 유량 제어단계;를 포함한다. 본 발명은 탈황탑에서 배출되는 폐수를 방류 수질 기준에 적합하게 정화시켜 방류하기 위하여, 유량 제어단계를 수행하고, 이를 통해 CAPEX 및 OPEX를 효율적으로 절감할 수 있다.Wastewater treatment method according to an embodiment of the present invention, SS removal step of removing insoluble solids (suspended solids, SS) suspended in the water to be discharged from the desulfurization tower; After the SS removing step, removing the chemical oxygen demand (COD) of the water to be treated; After the COD removal step, a fluorine and heavy metal removal step of removing fluorine and heavy metals contained in the COD-removed treated water; After the fluorine and heavy metal removal step, removing calcium contained in the water to be treated; After the calcium removal step, nitrogen removal step of separating and removing the nitrogen contained in the water to be treated in the form of a salt; And a flow rate control step of determining a flow rate of the treated water to be discharged and the treated water to be transferred to the nitrogen removing step by measuring the degree of contamination of the treated water between the calcium removing step and the nitrogen removing step. In order to purify and discharge the wastewater discharged from the desulfurization tower in accordance with the discharge water quality standards, the present invention may perform a flow rate control step, thereby effectively reducing CAPEX and OPEX.

이하, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration and effects of the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. However, this embodiment is intended to illustrate the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

[실시예]EXAMPLE

도 1과 같이 유량 제어부 및 믹싱 탱크가 구비된 폐수 처리장치를 구성하였다. As shown in FIG. 1, a wastewater treatment apparatus including a flow control unit and a mixing tank was configured.

[실험예]Experimental Example

상기 실시예를 이용하여 탈황탑에서 배출되는 폐수(피처리수)를 처리하였다. 이때, 유량 제어부의 판단에 따라 질소 제거부로 85%의 피처리수가 이송되고, 15%의 피처리수는 믹싱 탱크로 이송되었으며, 도 1의 A, B, C, D 지점에서 피처리수의 상태를 측정하였다. 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.Wastewater (treated water) discharged from the desulfurization tower was treated using the above example. At this time, 85% of the water to be treated is transferred to the nitrogen removing unit, and 15% of the water is transferred to the mixing tank according to the judgment of the flow control unit. The state was measured. The results are shown in Table 1 below.

구분 [mg/L]Classification [mg / L] AA BB CC DD CODCOD 250250 150150 66 3030 SSSS 10,00010,000 180180 00 3030 MnMn 270270 1212 00 22 FF 100100 1818 00 33 T-NT-N 150150 165165 55 3030

상기 표 1과 같이, 유량 제어부를 통해 피처리수를 효과적으로 처리함으로써 CAPEX 및 OPEX를 절감하면서도 방류 수질 기준에 적합하게 피처리수를 정화할 수 있다는 것을 알 수 있었다.As shown in Table 1, it was found that by effectively treating the treated water through the flow control unit, the treated water can be purified to meet the discharge water quality standards while reducing CAPEX and OPEX.

본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.In the present specification, only a few examples of various embodiments performed by the present inventors are described, but the technical idea of the present invention is not limited thereto, but may be variously modified and implemented by those skilled in the art.

1000 : 폐수 처리장치 100 : SS 제거부
200 : COD 제거부 300 : 불소 및 중금속 제거부
400 : 칼슘 제거부 500 : 질소 제거부
510 : 강하 경막 증발기 511 : 하우징
512 : 유동균일장치 513 : 피처리수 유입구
514 : 증발튜브 515 : 농축수 배출구
516 : 응축수 배출구 550 : 강제순환식 증발기
551 : 챔버 552 : 농축수 유입구
553 : 격벽 554 : 증기 배출구
555 : 내장형 데미스터 556 : 외장형 데미스터
557 : 농축수 배출구 560 : 와류상쇄부재
561 : 판형 부재 600 : 유량 제어부
700 : 믹싱 탱크 710 : 상단
720 : 하단 711 : 제1유입구
712 : 제2유입구 S1 : 상류공간
S2 : 열교환 공간 S3 : 액체 저조
1000: wastewater treatment device 100: SS removal unit
200: COD removal unit 300: fluorine and heavy metal removal unit
400: calcium removal unit 500: nitrogen removal unit
510: falling film evaporator 511: housing
512: uniform flow device 513: inlet to be treated water
514: evaporation tube 515: concentrated water outlet
516: condensate outlet 550: forced circulation evaporator
551: chamber 552: concentrated water inlet
553 bulkhead 554 steam outlet
555: internal demister 556: external demister
557: concentrated water outlet 560: vortex offset member
561: plate member 600: flow control unit
700: mixing tank 710: top
720: bottom 711: first inlet
712: second inlet S1: upstream space
S2: heat exchange space S3: liquid low

Claims (12)

탈황탑에서 배출되는 피처리수에 부유하고 있는 불용성 고형물(suspended solids, SS)을 제거하는 SS 제거단계;
SS 제거단계 이후에, 피처리수의 화학적 산소 요구량(COD)을 제거하는 COD 제거단계;
COD 제거단계 이후에, COD가 제거된 피처리수 내에 함유된 불소 및 중금속을 제거하는 불소 및 중금속 제거단계;
불소 및 중금속 제거단계 이후에, 피처리수 내에 함유된 칼슘을 제거하는 칼슘 제거단계;
칼슘 제거단계 이후에, 피처리수 내에 함유된 질소를 염의 형태로 전환하여 분리 제거하는 질소 제거단계;
칼슘 제거단계와 질소 제거단계 사이에, 피처리수의 오염 정도를 측정하여 방류될 피처리수와 질소 제거단계로 이송될 피처리수의 유량을 결정하는 유량 제어 단계; 및
상기 유량 제어 단계에서 방류 결정된 피처리수와 질소 제거부에 의해 질소가 제거된 피처리수를 혼합하는 믹싱 단계;를 포함하되,
상기 질소 제거단계는, 강하 경막 증발기와 강제순환식 증발기에 의해 차례로 수행되고,
상기 강제순환식 증발기는, 내부로 유입된 농축수가 감압 증발되어 상부의 증기 배출구를 통해 발생된 증기가 배출되고 하부의 농축수 배출구를 통해 농축수가 배출되도록 내부 공간이 마련된 챔버; 농축수가 챔버의 내주면을 따라 선회류를 이루어 회전하도록 챔버 내주면의 접선 방향으로 챔버의 측면에 연결되어 유입되는 농축수를 분사하는 농축수 유입구; 및 챔버 내부 공간의 농축수 유입구와 증기 배출구 사이 영역에 구비되고 챔버 내벽으로부터 돌출 형성되어, 발생되는 증기 내 함유된 액적(mist)의 상승을 방지하기 위한 적어도 하나 이상의 격벽;을 포함하며,
상기 믹싱 단계에서, 방류 결정된 피처리수와 질소 제거부에 의해 질소가 제거된 피처리수는 각각 서로 다른 유입구를 통해 유입되어 혼합되는 것을 특징으로 하는, 폐수 처리방법.
SS removal step of removing insoluble solids (suspended solids, SS) suspended in the treated water discharged from the desulfurization tower;
After the SS removing step, removing the chemical oxygen demand (COD) of the water to be treated;
After the COD removal step, a fluorine and heavy metal removal step of removing fluorine and heavy metals contained in the COD-removed treated water;
After the fluorine and heavy metal removal step, removing calcium contained in the water to be treated;
After the calcium removal step, nitrogen removal step of separating and removing the nitrogen contained in the water to be treated in the form of a salt;
A flow rate control step of determining a flow rate of the treated water to be discharged and the treated water to be transferred to the nitrogen removing step between the calcium removing step and the nitrogen removing step, by measuring the degree of contamination of the treated water; And
And mixing the treated water discharged and determined in the flow rate control step with the nitrogen-removed treated water to be mixed.
The nitrogen removal step is performed in sequence by falling film evaporator and forced circulation evaporator,
The forced circulation evaporator may include: a chamber provided with an internal space such that the concentrated water introduced into the chamber is evaporated under reduced pressure so that steam generated through the upper steam outlet is discharged and the concentrated water is discharged through the lower concentrated water outlet; A concentrated water inlet for injecting concentrated water connected to a side of the chamber in a tangential direction of the inner circumferential surface of the chamber so that the concentrated water rotates in a swirling direction along the inner circumferential surface of the chamber; And at least one partition wall provided in a region between the concentrated water inlet and the vapor outlet of the chamber internal space and protruding from the inner wall of the chamber to prevent a rising of the mist contained in the generated steam.
In the mixing step, the discharged treated water and the treated water from which nitrogen has been removed by the nitrogen removing unit are introduced and mixed through different inlets, respectively.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
방류 결정된 피처리수와 질소 제거부에 의해 질소가 제거된 피처리수는, 선회류를 형성하면서 혼합되는 것을 특징으로 하는, 폐수 처리방법.
The method of claim 1,
The wastewater treatment method characterized by the discharged-determined treated water and the to-be-processed water by which nitrogen was removed by the nitrogen removal part are mixed, forming a swirl flow.
제1항에 있어서,
상기 믹싱 단계는, 교반기에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는, 폐수 처리방법.
The method of claim 1,
The mixing step, characterized in that the waste water treatment method.
제1항에 있어서,
상기 강하 경막 증발기에는, 내부에 복수의 증발튜브가 구비되고,
유입되는 피처리수가 증발튜브의 내벽을 타고 강하 경막을 이루어 흐르면서 증발튜브의 외벽 측으로 공급되는 고온의 증기와의 열교환에 의해 증발되는 것을 특징으로 하는, 폐수 처리방법.
The method of claim 1,
The falling film evaporator is provided with a plurality of evaporation tube therein,
The waste water treatment method characterized in that the water to be introduced is evaporated by heat exchange with the hot steam supplied to the outer wall side of the evaporation tube while flowing down the inner wall of the evaporation tube to form a falling film.
제1항에 있어서,
상기 강제 순환식 증발기는, 챔버 내의 격벽의 상부 및 하부 영역 중 어느 하나 이상에 마련되고,
발생되는 증기가 상향 배출되는 과정에서 증기에 함유된 액적을 차단하기 위한 메쉬(mesh) 타입의 판형 부재인 내장형 데미스터(demister);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 폐수 처리방법.
The method of claim 1,
The forced circulation evaporator is provided in at least one of the upper and lower regions of the partition wall in the chamber,
And a built-in demister, which is a mesh type plate-shaped member for blocking the droplets contained in the steam in the process of upwardly discharging the generated steam.
제1항에 있어서,
상기 강제 순환식 증발기는, 챔버 외부에 증기 배출구의 말단과 연결되어 배출된 증기가 유입되도록 마련되고,
증기에 함유된 액적을 차단하기 위한 쉐브론(chevron) 타입의 부재가 유입된 증기의 이동 경로 상에 구비된 외장형 데미스터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 폐수 처리방법.
The method of claim 1,
The forced circulation evaporator is provided so that the discharged steam is connected to the end of the steam outlet to the outside of the chamber,
And an external type demister provided on a moving path of the steam into which a chevron type member for blocking droplets contained in the steam is introduced.
제1항에 있어서,
상기 강제 순환식 증발기는,
챔버의 하부의 농축수 배출구가 마련되는 영역에 구비되고, 농축수 내 발생되는 와류(vortex)를 상쇄시키기 위한 와류상쇄부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 폐수 처리방법.
The method of claim 1,
The forced circulation evaporator,
And a vortex offset member provided in a region provided with a concentrated water outlet at a lower portion of the chamber to offset vortex generated in the concentrated water.
제9항에 있어서,
상기 와류상쇄부재는, 적어도 둘 이상의 판형 부재가 교차되는 것을 특징으로 하는, 폐수 처리방법.
The method of claim 9,
The vortex offset member is characterized in that at least two or more plate-like member is crossed, wastewater treatment method.
제1항에 있어서,
상기 강하 경막 증발기의 전단에는 피처리수를 가열할 수 있는 가열 장치가 구비되는 것을 특징으로 하는, 폐수 처리방법.
The method of claim 1,
A front end of the falling film evaporator is provided with a heating device capable of heating the water to be treated, wastewater treatment method.
제1항에 있어서,
상기 강하 경막 증발기의 내부에는 피처리수를 가열할 수 있는 가열 장치가 구비되는 것을 특징으로 하는, 폐수 처리방법.
The method of claim 1,
The wastewater treatment method, characterized in that the inside of the falling film evaporator is provided with a heating device for heating the water to be treated.
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