KR102122384B1 - Treatment ystem of wastewater and method using the same - Google Patents

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Abstract

전처리된 농축수 또는 원폐수에 함유된 에탄올아민(Ethanolamine, ETA)과 같은 COD와 T-N 동시 유발물질에 있어서, COD 유발성분을 과황산염을 이용하여 CO2로 산화시키고, T-N을 암모니아성 질소(NH3-N)로 분리하는 과황산 반응조와, 과황산 반응조에서 처리되어 분리된 질소를 차아염소산나트륨(NaOCl)을 이용하여 질소가스(N2)로 산화시키는 차염반응조 및, 차염반응조에서 처리된 처리수에 잔류하는 염소이온(Cl-)을 전기분해하여 차아염소산나트륨(NaOCl)으로 전환 생산하여 잔류하는 암모니아성 질소(NH3-N)를 질소가스(N2)로 산화시킴과 동시에 일부 COD를 산화시키는 전기분해조를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 폐수 처리 시스템 및 이를 이용한 복합 폐수처리 방법이 개시된다.For COD and TN simultaneous inducers such as ethanolamine (Ethanolamine, ETA) contained in pretreated concentrated water or raw waste water, the COD-inducing component is oxidized to CO 2 using persulfate, and TN is ammonia nitrogen (NH 3 -N) persulfuric acid reaction tank, and a treated salt in the persulfuric acid reaction tank to oxidize the separated nitrogen to sodium gas (N 2 ) using sodium hypochlorite (NaOCl) chloride ion (Cl -) that remains on a number of the ammonium nitrogen remaining in the production converted to sodium hypochlorite (NaOCl) by electrolysis (NH 3 -N) and simultaneously oxidized to nitrogen gas (N 2) some COD Disclosed is a complex wastewater treatment system comprising an oxidizing electrolysis tank and a complex wastewater treatment method using the same.

Description

복합 폐수 처리시스템 및 이를 이용한 복합 폐수 처리방법{TREATMENT YSTEM OF WASTEWATER AND METHOD USING THE SAME}Complex wastewater treatment system and complex wastewater treatment method using the same{TREATMENT YSTEM OF WASTEWATER AND METHOD USING THE SAME}

본 발명은 난분해성 유기물을 처리하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원자력발전소의 2차 계통에서 발생되는 폐수를 처리하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for treating refractory organic matter, and more particularly, to a system and method for treating wastewater generated in a secondary system of a nuclear power plant.

현재 원자력발전소 2차 계통수의 pH 조절제로 사용되고 있는 화학약품은 암모니아와 몰포린 및 에탄올아민(ETA) 등이 있다. 그런데 국내뿐 아니라 해외의 대부분 원자력발전소에서 pH 조절제로 암모니아보다 에탄올아민을 사용하고 있다. 즉, 에탄올아민은 고온, 고압조건에서 적은 양으로도 높은 pH 유지가 가능하므로 복수탈염설비(CPP; Condensate Polishing Plant)의 부하를 감소시킬 수 있으며, 양이온 교환수지는 아민모드에서 높은 나트륨 선택도를 가지므로 증기발생기에 나트륨 유입을 최소화할 수 있는 장점과 함께 증기발생기 등의 부식을 최소화할 수 있으므로 현재 암모니아를 대체하는 pH 조절제로 에탄올아민의 사용이 지속적으로 증가하고 있다. 그러나 에탄올아민의 사용은 복수탈염설비 재생 시 발생하는 폐수에 의한 방류수의 COD 및 T-N을 증가시키는 요인이 되고 있다. 2차 계통을 순환하는 계통수는 복수탈염설비의 이온교환 수지를 이용하여 주기적으로 불순물을 제거하기 위해 재생을 하고 있다. 이때 에탄올아민이나 하이드라진, 및 계통수 내의 이온성 물질 등과 같은 화합물이 함께 배출된다. 이러한 화합물은 수백~수천 농도의 질소화합물과 유기물질 등을 다량 함유하고 있어, COD와 T-N을 동시에 유발하게 된다.Chemicals currently used as pH regulators for secondary system water in nuclear power plants include ammonia, morpholine, and ethanolamine (ETA). However, most nuclear power plants in Korea and abroad are using ethanolamine rather than ammonia as a pH regulator. That is, ethanolamine can maintain a high pH even in a small amount under high temperature and high pressure conditions, thereby reducing the load of a condensate polishing plant (CPP), and the cation exchange resin provides high sodium selectivity in amine mode. Since it has the advantage of minimizing the influx of sodium into the steam generator and the corrosion of the steam generator, etc., the use of ethanolamine as a pH adjusting agent to replace ammonia is constantly increasing. However, the use of ethanolamine has been a factor in increasing the COD and T-N of effluent by wastewater generated during regeneration of multiple desalination facilities. The system water circulating in the secondary system is regenerated periodically to remove impurities using ion exchange resins of a multi-salt desalination facility. At this time, compounds such as ethanolamine, hydrazine, and ionic substances in the system water are discharged together. These compounds contain a large amount of nitrogen compounds and organic substances at concentrations of several hundred to several thousand, thereby simultaneously inducing COD and T-N.

국내 원자력 발전소의 경우 복수탈염설비 재생 시 발생되는 고농도 유기물질과 황산을 함유한 에탄올아민(ETA) 폐수를 타 계통수와 혼합하여 폐수처리시설로 이송한 후, 물리화학적 처리방법인 응집반응 침전 후 여과공정 등을 통해 1차 처리하고, 난분해성 물질인 ETA는 전기분해를 통해 처리하고 있다. 그러나 전기분해 처리를 위해 투입되는 소금과 복수탈염설비 재생폐수에 함유된 각종 스케일(scale) 유발 물질과 ETA의 난분해 특성으로 인해 지금까지 효과적으로 ETA 폐수를 처리하지 못하고 있는 실정이다. 또한, 향후 강화되는 환경관련 법규에 능동적으로 대처하지 못해 더욱더 효과적인 기술개발이 필요한 실정이다.In the case of a domestic nuclear power plant, ethanolamine (ETA) wastewater containing high-concentration organic substances and sulfuric acid generated during regeneration of multiple desalination facilities is mixed with other system water and transferred to a wastewater treatment facility, followed by precipitation after coagulation reaction, a physical and chemical treatment method. The primary treatment is performed through a process, etc., and the ETA, which is a hardly decomposable substance, is processed through electrolysis. However, due to various scale-causing substances in salt and multiple desalination facilities recycled waste water and electrothermal decomposition characteristics of ETA, it has not been possible to effectively treat ETA wastewater. In addition, it is necessary to develop more effective technology because it cannot actively cope with environmental laws and regulations that will be strengthened in the future.

종래 국외 기술은 ETA가 함유된 폐수를 처리하기 위하여 물리화학적, 생물학적, 그리고 전기화학적 처리방법들을 조합한 복합처리공정을 적용하고 있다. ETA가 함유된 폐수와 난분해성 유기물을 함유하는 폐수를 처리하는 기술사례를 보면 다음과 같다.Conventional foreign technology applies a complex treatment process that combines physicochemical, biological, and electrochemical treatment methods to treat ETA-containing wastewater. Technical examples for the treatment of wastewater containing ETA and non-degradable organics are as follows.

Kyushu 전력회사에서는 ETA, 하이드라진, 암모니아가 함유된 유기성 폐수를 처리하기 위해 유기성 폐수의 pH를 5~11로 유지하고, 여기에 염소이온을 5000 ppm 이상 주입한 후 전기분해장치를 통과시킨 후, 자외선 반응조에서 유기물을 분해한다. 이 폐수는 전기분해 및 자외선처리 공정을 계속 순환하다 목표수질이 되면 회수되는 방법으로 COD 1000 ppm 이상, 전기전도도 100 uS/cm 이상의 유기성 폐수 COD를 저감화 하는데 효과적인 것으로 판명되었다.In order to treat organic wastewater containing ETA, hydrazine, and ammonia, Kyushu Electric Power Company maintains the pH of organic wastewater at 5~11, injects more than 5000 ppm of chlorine ions into it, passes the electrolysis device, and then ultraviolet rays. Decomposes organics in the reactor. This wastewater was found to be effective in reducing the COD of organic wastewater with a COD of 1000 ppm or more and an electrical conductivity of 100 uS/cm or more as a method to be recovered when the target water quality is reached while continuously circulating the electrolysis and UV treatment processes.

일본 이카타 원전 폐수처리 공정은 물리화학적 처리공정을 이용하여 현탁물 및 침전 가능한 유, 무기성 물질을 침전제거하고, 물에 용존되어 있는 COD 및 T-N 유발물질을 전기분해, 촉매산화법 및 활성탄을 이용하여 제거하는 공정을 사용하고 있다.Japan's Ikata nuclear power plant wastewater treatment process uses physicochemical treatment processes to precipitate and remove suspended and sedimentable oil and inorganic substances, electrolysis of COD and TN inducers dissolved in water, catalytic oxidation, and activated carbon. To remove it.

그러나 Kyushu 전력회사의 처리방법은 국내와 유사한 기술로 원전폐수 속에 함유된 스케일(scale) 유발물질로 인해 전기분해장치의 처리효과가 미비할 것으로 예상되고, 이카타 원전 폐수 처리공정의 경우 전처리로 무기성 물질을 배제함으로써 전기분해장치의 성능을 보장하고 있으나, 그 처리공정이 복잡하게 구성되어 있어 유지관리요소가 많아 운영이 까다로운 단점이 있다.However, Kyushu Electric Power Company's treatment method is similar to that of Korea, and it is expected that the treatment effect of the electrolysis device will be inadequate due to the scale-causing substances contained in the waste water of nuclear power plants. Although the performance of the electrolysis device is guaranteed by excluding the sex substances, the treatment process is complicated and has a number of maintenance factors, which is difficult to operate.

한편, 또 다른 종래의 난분해성 COD 물질의 처리를 위한 기술로는 물리화학적 처리방법의 하나인 펜톤산화법이 있다. 펜톤산화법은 유기물의 산화반응인 펜톤 반응을 이용한 것으로서, 2가 철이온과 과산화수소를 반응시켜 강력한 산화력을 갖는 하이드록시 라디칼(-OH)을 생성시킴으로써 오염물질을 산화 처리하는 효과적인 방법으로 알려져 있다. 그러나 펜톤반응으로 난분해성 물질인 고농도 ETA를 산화처리하는 것은 ETA의 탄소공유결합을 파괴하여 무해한 CO2로 처리해야 하기 때문에 과량의 과산화수소와 황산철이 필요하게 되며, 투입된 황산철로 인해 다량의 슬러지가 발생하는 문제점이 있어 경제성이 많이 떨어지는 단점이 있다. 그리고 펜톤반응은 산성인 조건에서만 유효하고, 또한 pH 조건에 매우 민감하기 때문에 pH의 정밀한 관리가 필요하다는 문제점이 있다.On the other hand, another conventional technique for the treatment of non-degradable COD material is the Fenton oxidation method, which is one of the physical and chemical treatment methods. The Fenton oxidation method uses the Fenton reaction, which is an oxidation reaction of organic substances, and is known as an effective method for oxidizing contaminants by reacting divalent iron ions with hydrogen peroxide to generate hydroxy radicals (-OH) with strong oxidizing power. However, oxidation of high concentration ETA, a decomposable substance by Fenton's reaction, requires destruction of carbon covalent bonds of ETA and treatment with harmless CO 2 , so an excess of hydrogen peroxide and iron sulfate are required, and a large amount of sludge is generated due to the input iron sulfate There is a disadvantage in that economic efficiency is poor. And since the Fenton reaction is effective only in acidic conditions and is very sensitive to pH conditions, there is a problem that precise management of pH is required.

이외에 고도산화처리 공정 중 오존처리법은 산소원자 3개가 결합하여 생성된 오존이 매우 강력한 산화제인 점을 이용하여 난분해성 물질을 산화시켜 처리하는 것이다. 이러한 오존은 전기적 방전법, 광화학 반응법 등에 의해 제조되는데, 대량의 오존을 비교적 높은 효율로 제조하는 전기적 방전법이 가장 일반적으로 사용되고 있다. 그런데 오존은 알칼리성에서 유리한 산화제로서, 알카리성 조건에서 오존이 분해되어 하이드록시 라디칼을 생성함으로써 산화제로 작용하는 것이다. 그러나 이러한 오존이 물에 쉽게 용해되지 않으며, 펜톤반응과 마찬가지로 pH에 민감하다는 단점이 있다. 또한, 0.02 ppm이하의 저농도에서도 특유의 자극성 냄새를 나타내며, 0.02 ppm이상의 농도에서 장시간 노출 시에는 인체에 유해한 것으로 알려져 있다.In addition, the ozone treatment method in the advanced oxidation treatment process is to oxidize and treat a hardly decomposable substance by using the fact that ozone generated by combining three oxygen atoms is a very strong oxidizing agent. The ozone is produced by an electric discharge method, a photochemical reaction method, and the like, and an electric discharge method in which a large amount of ozone is produced with relatively high efficiency is most commonly used. However, ozone is an oxidizing agent that is advantageous in alkalinity, and acts as an oxidizing agent by decomposing ozone under alkaline conditions to generate hydroxy radicals. However, there is a disadvantage that such ozone is not easily dissolved in water and is sensitive to pH like the Fenton reaction. In addition, it exhibits a characteristic irritating odor even at low concentrations of 0.02 ppm or less, and is known to be harmful to the human body when exposed for a long time at a concentration of 0.02 ppm or more.

대한민국 등록특허 제10-1378428호Republic of Korea Registered Patent No. 10-1378428

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 발전소, 원자력발전소 등의 2차 계통 발생폐수를 포함하여 복수탈염설비의 수처리 계통에서 발생하는 에탄올아민(Ethanolamine, ETA) 계열 폐수의 처리 방법에 있어서, 종래의 물리화학적 처리 및 고도산화처리(전기분해) 후에도 분해되지 않는 COD 및 T-N을 완벽히 처리할 수 있는 복합 폐수 처리시스템 및 이를 이용한 복합 폐수 처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was created to solve the above problems, and a method for treating ethanolamine (Ethanolamine, ETA)-based wastewater generated in a water treatment system of a multiple desalination facility including wastewater generated from secondary systems such as power plants and nuclear power plants. In order to provide a complex wastewater treatment system capable of completely treating COD and TN that are not decomposed even after conventional physicochemical treatment and advanced oxidation treatment (electrolysis) and a complex wastewater treatment method using the same.

전처리된 농축수 또는 원폐수에 함유된 에탄올아민(Ethanolamine, ETA)과 같은 COD와 T-N 동시 유발물질에 있어서, COD 유발성분을 과황산염을 이용하여 CO2로 산화시키고, T-N을 암모니아성 질소(NH3-N)로 분리하는 과황산 반응조; 상기 과황산 반응조에서 처리되어 분리된 질소를 차아염소산나트륨(NaOCl)을 이용하여 질소가스(N2)로 산화시키는 차염반응조; 및 상기 차염반응조에서 처리된 처리수에 잔류하는 염소이온(Cl-)을 전기분해하여 차아염소산나트륨(NaOCl)으로 전환 생산하여 일부 미처리되어 잔류하는 암모니아성 질소(NH3-N)와 COD 성분을 산화시키는 전기분해조;를 포함하는 것을 특징으로 한다.For COD and TN simultaneous inducers such as ethanolamine (Ethanolamine, ETA) contained in pretreated concentrated water or raw waste water, the COD-inducing component is oxidized to CO 2 using persulfate, and TN is ammonia nitrogen (NH 3 -N) persulfate reaction tank; A secondary salt reaction tank for oxidizing the separated nitrogen treated and treated in the persulfuric acid reactor with nitrogen gas (N 2 ) using sodium hypochlorite (NaOCl); And chlorine ion (Cl -) remaining in the treated process in the reaction vessel chayeom the ammonium nitrogen (NH 3 -N) and COD components to be part of the raw produce converted into sodium hypochlorite (NaOCl) to the electrolytic residue It characterized in that it comprises an; electrolysis tank to oxidize.

전처리된 농축수 또는 원폐수에 함유된 에탄올아민(Ethanolamine, ETA)과 같은 COD와 T-N 동시 유발물질에 있어서, COD 유발성분을 과황산염을 이용하여 CO2로 산화시키고, T-N을 암모니아성 질소(NH3-N)로 분리하는 과황산 반응조; 및 상기 과황산 반응조에서 처리된 처리수를 전기분해하여 처리수에 함유된 염소이온(Cl-)을 차아염소산나트륨(NaOCl)으로 전환 생산하여 분리된 암모니아성 질소(NH3-N)를 질소가스(N2)로 산화시킴과 동시에 잔류하는 COD 성분을 산화시키는 전기분해조;를 포함하는 것을 특징으로 한다.For COD and TN simultaneous inducers such as ethanolamine (Ethanolamine, ETA) contained in pretreated concentrated water or raw waste water, the COD-inducing component is oxidized to CO 2 using persulfate, and TN is ammonia nitrogen (NH 3 -N) persulfate reaction tank; The conversion produces separated by sodium hypochlorite (NaOCl) ammonium nitrogen (NH 3 -N) nitrogen gas and the chloride ion (Cl) contained in the treated water by electrolyzing the water treatment process in the reaction vessel with sulfuric acid It is characterized in that it comprises; (N 2 ) and an electrolysis tank that oxidizes the remaining COD components while oxidizing.

이로써, 원자력발전소 등의 2차 계통수의 pH 조절제로 사용되는 ETA를 사용하는 복수탈염설비에서 발생하는 폐수를 농도에 따라 공정을 분리하여 효과적으로 처리하여 ETA에 의해 유발된 COD와 T-N을 효율적으로 제거할 수 있다.As a result, wastewater generated in a multiple desalination plant using ETA used as a pH regulator of secondary system water such as a nuclear power plant is separated and processed according to concentration to effectively remove COD and TN caused by ETA. Can.

여기서, 상기 과황산 반응조에 설치되어 상기 과황산염이 혼합되는 동시에 과황산염이 황산염기(sulfate radical)를 생성하도록 하는 촉매장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to further include a catalyst device installed in the persulfuric acid reaction tank so that the persulfate is mixed and the persulfate generates sulfate radicals.

이로써, 과황산 반응조에서의 과황산반응을 통해 원폐수에 포함된 ETA를 CO2로 산화시킴과 동시에 T-N을 암모니아성 질소(NH3-N)로 분리해낼 수 있다.Thus, the ETA contained in the raw waste water can be oxidized to CO 2 through the persulfuric acid reaction in the persulfuric acid reaction tank, and TN can be separated into ammonia nitrogen (NH 3 -N).

또한, 상기 촉매장치는 상기 과황산 반응조 내부를 가열하도록 설치되는 히터와, 자외선조사기 중에서 어느 하나를 포함하는 것이 좋다.In addition, the catalytic device preferably includes any one of a heater installed to heat the inside of the persulfate reaction tank and an ultraviolet irradiator.

이로써, 과황산반응에 적합한 온도 또는 파장이 되도록 하여 과황산 반응이 효과적으로 일어나게 되어 폐수 처리공정시간을 단축하고, 처리효율을 향상시킬 수 있다.As a result, the persulfuric acid reaction is effectively performed by setting the temperature or wavelength suitable for the persulfuric acid reaction, thereby shortening the wastewater treatment process time and improving the treatment efficiency.

또한, 상기 과황산 반응조에 투입되는 과황산염은 액상 과황산나트륨(Na2S2O8) 또는 액상 과황산칼륨(K2S2O8)인 것이 좋다.In addition, the persulfate input to the persulfate reaction tank is preferably liquid sodium persulfate (Na 2 S 2 O 8 ) or liquid potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 ).

또한, 상기 과황산 반응조에서 과황산 반응되어 처리된 처리수를 순환시켜 상기 과황산 반응조로 투입되는 농축수 또는 원폐수의 온도를 설정온도로 승온시키고, 과황산 반응된 처리수의 온도를 설정온도로 낮추는 열교환기를 더 포함하는 것이 좋다.In addition, the persulfate reaction in the persulfuric acid reaction tank circulates the treated water, thereby raising the temperature of the concentrated water or raw wastewater input to the persulfuric acid reaction tank to a set temperature, and setting the temperature of the persulfate-reacted treated water to a set temperature. It is better to further include a heat exchanger lowered to.

이로써, 과황산 반응을 위해 온도가 상승된 처리수와 원폐수 간의 열교환을 통해 원폐수의 온도를 미리 승온 시킬 수 있게 되어 처리시간을 단축하고, 촉매반응온도로 승온 시키기 위한 에너지를 절약할 수 있다. 또한, 고온의 처리수를 별도의 냉각설비 없이 냉각할 수 있어 설비를 간소화하고 비용을 절감할 수 있다.As a result, the temperature of the raw waste water can be preliminarily raised through the heat exchange between the treated water and the raw waste water whose temperature has increased for the persulfuric acid reaction, thereby shortening the treatment time and saving energy for raising the temperature to the catalytic reaction temperature. . In addition, it is possible to cool the high-temperature treated water without a separate cooling facility, thereby simplifying the facility and reducing costs.

또한, 상기 과황산 반응조에서 처리되어 배출되는 처리수에 pH조절제를 투입하여 원하는 설정범위의 pH로 조절하는 pH조절조를 더 포함하는 것이 좋다.In addition, it is preferable to further include a pH adjusting tank for adjusting the pH to a desired set range by adding a pH adjusting agent to the treated water discharged from the persulfate reaction tank.

또한, 상기 전기분해조에서 전기분해 후 처리수에 남은 잔류염소성분을 염소이온(Cl-)으로 환원시킬 수 있는 중화수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.Further, the rest of the residual chlorine in the treated water after electrolysis in the electrolyzer of chloride ion (Cl -) preferably further includes a neutralizing device that can be reduced.

이때 상기 중화수단은 환원용 화학제를 주입하여 잔류염소성분과 화학반응을 통해 염소이온으로 환원하는 화학반응기, 잔류염소성분을 흡착하여 제거하는 흡착탑 또는 촉매반응을 통해 잔류염소성분을 환원하는 탈염소촉매탑을 중에 어느 하나 이상의 조합으로 구성되는 것이 바람직하다.At this time, the neutralization means is a chemical reactor for reducing the residual chlorine component through a catalytic reaction or an adsorption tower that adsorbs and removes the residual chlorine component through a chemical reaction with the residual chlorine component by injecting a reducing chemical. It is preferred that the catalyst tower is composed of any one or more combinations.

이로써, 처리된 폐수를 중화시켜 안전한 상태로 방류하거나 재사용할 수 있다.Thereby, the treated wastewater can be neutralized and discharged or reused in a safe state.

또한, 상기 중화수단에서 배출되는 처리수를 이용하여 전기에너지를 생산하는 역전기투석 발전장치를 더 포함하는 것이 좋다. 이로써, 처리공정이 완료된 처리수를 이용하여 에너지 발전을 하는데 사용할 수 있다.In addition, it is preferable to further include a reverse electrodialysis power generation device for producing electrical energy using the treated water discharged from the neutralizing means. Thus, it can be used to generate energy by using the treated water after the treatment process is completed.

상기의 역전기투석 발전장치는 서로 대향하여 마주하도록 설치되는 산화전극과 환원전극; 상기 산화전극과 환원전극 사이에 교대로 적층되어 배치되는 양이온 교환막과 음이온 교환막;을 포함하며, 상기 양이온 교환막과 음이온 교환막에 의해 구획된 하나의 담수유로와 염수유로를 포함하여 단위셀을 이루고, 상기 복수의 단위셀이 적층되는 구조를 가지도록 구성되어 진다.The reverse electrodialysis power generation apparatus includes an anode and a cathode that are installed to face each other; It includes; a cation exchange membrane and an anion exchange membrane are alternately stacked between the anode and the cathode; includes, a unit cell comprising a fresh water flow path and a brine flow path partitioned by the cation exchange membrane and the anion exchange membrane, the It is configured to have a structure in which a plurality of unit cells are stacked.

또한, 상기 과황산염은 황산화물의 전기분해반응을 통해 생산하는 전기분해장치를 통해 생산 공급되도록 구성될 수 있다.In addition, the persulfate may be configured to be produced and supplied through an electrolysis device that is produced through an electrolysis reaction of sulfur oxides.

이러한 전기분해장치는 이온교환막을 구비한 격막식 전기분해조를 가지며, 황산암모늄을 전기화학 반응시켜 과황산암모늄으로 전환시키는 전기화학적 전환수단; 및 생산된 과황산암모늄과 가성소다 또는 수산화칼륨을 반응시켜 과황산나트륨 또는 과황산칼륨을 생산하는 화학반응조;를 포함하도록 구성될 수 있다. Such an electrolysis device has a diaphragm-type electrolysis tank having an ion exchange membrane, and an electrochemical conversion means for converting ammonium sulfate into ammonium persulfate by electrochemical reaction; And a chemical reaction tank for producing sodium persulfate or potassium persulfate by reacting the produced ammonium persulfate with caustic soda or potassium hydroxide.

또한, 상기 황산암모늄은 원폐수에서 탈기된 암모니아를 황산용액과 반응시켜 농축된 황산암모늄 형태로 회수하는 스크러버로부터 공급되는 것이 바람직하다.In addition, the ammonium sulfate is preferably supplied from a scrubber that reacts ammonia degassed in raw waste water with a sulfuric acid solution to recover in concentrated ammonium sulfate form.

이로써, 원폐수의 처리과정에서 나오는 암모니아를 이용하여 과황산나트륨이나 과황산칼륨을 생산하여 폐수 처리에 필요한 산화제를 생산할 수 있다.Thus, it is possible to produce sodium persulfate or potassium persulfate using ammonia from the treatment of raw waste water, thereby producing an oxidizing agent required for wastewater treatment.

또한, 상기 차염반응조로 공급되는 차아염소산나트륨은 해수 또는 염수의 전기분해를 통해 생산하여 공급되는 것이 좋다. 이로써, 산화제를 현장에서 용이하게 생산하여 공급함으로써 비용을 절감할 수 있다.In addition, it is preferable that the sodium hypochlorite supplied to the above-mentioned salting reaction tank is produced and supplied through electrolysis of seawater or brine. In this way, the cost can be reduced by easily producing and supplying the oxidizing agent in the field.

또한, 상기의 전처리된 농축수 또는 원폐수에 있어서 농축수를 얻기 위해 전처리된 폐수를 통과시키면서 농축수와 투과수로 분리하는 농축부를 더 포함하여 구성되고, 상기 농축부에서 배출되는 농축수를 상기 과황산 반응조로 공급되도록 구성하는 것이 바람직하다.In addition, in the pre-treated concentrated water or raw waste water, the pre-treated wastewater is passed through the pre-treated wastewater to further comprise a concentrating unit to separate into concentrated water and permeated water, and the concentrated water discharged from the concentrated unit is It is preferably configured to be supplied to the persulfuric acid reaction tank.

또한, 전처리된 농축수 또는 원폐수는 발전소 등의 2차 계통 발생폐수를 저농도(COD 15mg/L 이하), 중간농도(COD 16 ~ 320mg/L 이하), 고농도(COD 350mg/L 이상)의 폐수로 분리하여 별도의 스트림으로 구성하고, 각각의 별도의 스트림으로 구성된 폐수를 전처리하여 얻어진 폐수를 상기 전처리된 농축수 또는 원폐수로 하여 상기 과황산 반응조로 공급하도록 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the pre-treated concentrated water or raw waste water is a wastewater of low concentration (COD 15mg/L or less), medium concentration (COD 16 ~ 320mg/L or less), high concentration (COD 350mg/L or more) It is preferably configured to be separated into a separate stream, and configured to supply wastewater obtained by pre-treating wastewater consisting of each separate stream as the pretreated concentrated water or raw waste water to the persulfuric acid reactor.

더불어 상기 과황산 반응조는 복수의 반응조로 구성하고, 상기 저농도와 중간농도의 폐수는 각각 별도의 스트림에서 농축수와 투과수를 분리하는 농축부를 통해서 농축된 농축수를 하나의 과황산 반응조로 투입하고, 고농도의 폐수는 원폐수를 또 다른 과황산 반응조로 투입되도록 구성하는 것이 더욱 바람직하다.In addition, the persulfuric acid reaction tank is composed of a plurality of reaction tanks, and the low-concentration and medium-concentration wastewater is introduced into one persulfuric acid reaction tank through the concentrated section that separates the concentrated water and the permeated water from separate streams. , High-concentration wastewater is more preferably configured so that the raw wastewater is introduced into another persulfate reactor.

이로써 보다 효율적이고, 경제적인 폐수처리가 가능하게 된다.This enables more efficient and economical wastewater treatment.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 복합 폐수 처리방법은, 발전소, 원자력발전소 등의 2차 계통 발생폐수, 복수탈염설비의 수처리 계통에서 발생하는 COD와 T-N 동시 유발물질을 함유한 폐수의 처리 방법에 있어서, 폐수를 농축한 농축수 또는 원폐수가 수용된 과황산 반응조에 과황산염을 주입하여 상기 농축수 또는 원폐수에 함유된 COD 성분을 CO2로 산화시킴과 동시에 T-N을 암모니아성 질소(NH3-N)로 분리하는 탄소산화단계; 상기 탄소산화단계에서 분리된 암모니아성 질소를 차아염소산나트륨(NaOCl)을 이용하여 질소가스(N2)로 1차로 산화시키는 질소산화1단계; 및 상기 질소산화1단계에서 반응한 처리수에 잔류하는 염소이온(Cl-)을 전기분해조를 통해 차아염소산나트륨(NaOCl)으로 재생산하여 상기 처리수에 남은 암모니아성 질소(NH3-N)를 질소가스(N2)로 2차로 산화시킴과 동시에 잔류하는 일부 COD 성분을 산화시키는 질소산화2단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the complex wastewater treatment method of the present invention for achieving the above object, the treatment of wastewater containing COD and TN simultaneous inducers generated in the secondary system generated wastewater such as power plants, nuclear power plants, water treatment systems of multiple desalination facilities In the method, persulfate is injected into a persulfuric acid reaction tank containing concentrated or raw wastewater in which wastewater is concentrated to oxidize the COD component contained in the concentrated or raw wastewater to CO 2 , and at the same time, TN is ammonia nitrogen (NH 3 -N) step of carbon oxidation; A first step of nitrogen oxidation in which the ammonia nitrogen separated in the carbon oxidation step is first oxidized with nitrogen gas (N 2 ) using sodium hypochlorite (NaOCl); And chlorine ions (Cl ) remaining in the treated water reacted in the first step of nitrogen oxidation are regenerated with sodium hypochlorite (NaOCl) through an electrolysis tank to remove the remaining ammonia nitrogen (NH 3 -N) in the treated water. It is characterized in that it comprises a second step of nitrogen oxidation to oxidize some of the remaining COD components while simultaneously oxidizing with nitrogen gas (N 2 ).

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 복합 폐수 처리방법은, 발전소, 원자력발전소 등의 2차 계통 발생폐수, 복수탈염설비의 수처리 계통에서 발생하는 COD와 T-N 동시 유발물질을 함유한 폐수의 처리 방법에 있어서, 폐수를 농축한 농축수 또는 원폐수가 수용된 과황산 반응조에 과황산염을 주입하여 상기 농축수 또는 원폐수에 함유된 COD 성분을 CO2로 산화시킴과 동시에 T-N을 암모니아성 질소(NH3-N)로 분리하는 탄소산화단계; 및 상기 탄소산화단계에서 처리된 처리수 중에 함유된 염소이온(Cl-)을 전기분해조로 순환시키면서 상기 처리수에 함유된 염소이온(Cl-)을 차아염소산나트륨(NaOCl)으로 전환 생산하여 상기 처리수에 함유된 암모니아성 질소(NH3-N)를 질소가스(N2)로 산화시킴과 동시에 잔류하는 일부 COD 성분을 산화시키는 질소산화단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the complex wastewater treatment method according to another aspect of the present invention for achieving the above object, includes secondary system-generated wastewater such as a power plant, a nuclear power plant, and COD and TN simultaneously generated in a water treatment system of a multiple desalination facility. In the treatment method of one wastewater, persulfate is injected into a persulfuric acid reaction tank containing concentrated or raw wastewater in which the wastewater is concentrated, and contained in the concentrated or raw wastewater. Carbon oxidation step of oxidizing the COD component with CO 2 and separating TN into ammonia nitrogen (NH 3 -N); And a chlorine ion (Cl -) contained in the number of treatment processes in the carbon oxidation step, wherein the process produces switching into sodium hypochlorite (NaOCl) while circulating the twos electrolysis with chlorine ions (Cl) contained in the number of the processing Characterized in that it comprises a; nitrogen oxidation step of oxidizing some of the remaining COD component while oxidizing the ammonia nitrogen (NH 3 -N) contained in water with nitrogen gas (N 2 ).

또한, 과황산 반응조에 설치되는 촉매장치를 이용하여 상기 과황산 반응조로 과황산염이 혼합됨과 동시에 황산염기를 생성하도록 하는 촉매반응단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to further include a catalytic reaction step in which a persulfate is mixed with the persulfuric acid reaction tank and a sulfate group is generated at the same time using a catalytic device installed in the persulfuric acid reaction tank.

또한, 탄소산화단계를 거친 처리수를 열교환기로 순환시켜 상기 열교환기로 유입되는 농축수 또는 원폐수의 온도를 승온시키고, 상기 과황산 반응조에서 처리된 처리수의 온도를 낮추는 열교환단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it further comprises a heat exchange step of circulating the treated water that has undergone the carbon oxidation step to a heat exchanger to increase the temperature of the concentrated or raw wastewater flowing into the heat exchanger and lowering the temperature of the treated water in the persulfuric acid reactor. desirable.

이로써 보다 효율적이고 경제적인 처리공정을 확보할 수 있다.Accordingly, a more efficient and economical processing process can be secured.

또한, 최종 처리단계인 상기 질소산화2단계 또는 질소산화단계 후 상기 처리수에 잔류염소성분을 염소이온(Cl-)으로 환원시킬 수 있는 중화단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, after the final treatment step in the nitrogen oxide or nitrogen phase oxidation step 2, the residual chlorine component to be the processing of chloride ion (Cl -) preferably further includes a neutralization step can be reduced.

여기서 중화단계는 화학적 반응에 의한 중화방법, 또는 흡착에 의한 중화방법, 또는 촉매에 의한 중화방법 중 어느 하나 이상의 조합으로 구성하는 것이 좋다.Here, the neutralization step is preferably composed of a combination of any one or more of a neutralization method by a chemical reaction, a neutralization method by adsorption, or a neutralization method by a catalyst.

또한, 상기 중화단계를 거친 처리수를 역전기투석 발전장치를 통과시키면서 전력을 생산하는 역전기투석 발전단계를 더 포함될 수 있다.In addition, a reverse electrodialysis power generation step of generating power while passing the treated water that has undergone the neutralization step through the reverse electrodialysis power generation device may be further included.

또한, 상기 전처리된 농축수 또는 원폐수에서 농축수를 얻기 위해 전처리된 폐수를 여과하여 농축수와 투과수로 분리하여 상기 농축수를 생성하는 농축단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a concentration step of filtering the pre-treated wastewater to obtain concentrated water from the pre-treated concentrated water or raw waste water and separating it into concentrated water and permeated water to generate the concentrated water.

여기서, 상기 전처리된 농축수 또는 원폐수는 발전소 등의 2차 계통 발생폐수를 저농도(COD 15mg/L 이하), 중간농도(COD 16 ~ 320mg/L 이하), 고농도(COD 350mg/L 이상)의 폐수로 분리하여 별도의 스트림으로 구성하고, 각각의 별도의 스트림으로 구성된 폐수를 전처리하여 얻어진 폐수를 농축한 농축수 또는 원폐수로 상기 과황산 반응조로 투입하여 상기 탄소산화단계를 거쳐 처리하는 것이 더욱 바람직하다.Here, the pre-treated concentrated water or raw waste water has low concentration (COD 15 mg/L or less), medium concentration (COD 16 to 320 mg/L or less), and high concentration (COD 350 mg/L or more) of secondary system generated waste water such as power plants. It is more preferable to separate the wastewater into separate streams, pretreat the wastewater consisting of each separate stream, and then input the wastewater obtained as concentrated concentrated or raw waste water into the persulfuric acid reaction tank and then treat it through the carbon oxidation step. desirable.

이때, 상기 탄소산화단계에서는 복수의 과황산 반응조로 구성하여, 상기 저농도 폐수를 별도의 스트림에서 농축한 농축수와 상기 중농도 폐수를 별도의 스트림에서 농축한 농축수를 하나의 과황산 반응조로 투입하고, 상기 고농도 폐수는 별도의 스크림에서 원폐수를 또 다른 과황산 반응조로 투입하여 처리하도록 탄소산화단계를 거치는 것이 더욱 바람직하다.At this time, in the carbon oxidation step, a plurality of persulfuric acid reaction tanks are formed, and concentrated water condensing the low-concentration wastewater in a separate stream and concentrated water condensing the medium-concentration wastewater in a separate stream are introduced into one persulfuric acid reaction tank. And, it is more preferable to go through the carbon oxidation step to treat the high-concentration wastewater by introducing raw wastewater into another persulfate reactor in a separate scrim.

또한, 상기 전처리된 폐수는 복합탈염설비에서 배출되는 폐수 중에서 오일 폐수를 전처리하여 얻어진 폐수를 포함하는 것이 좋다.In addition, the pre-treated wastewater preferably includes wastewater obtained by pre-treatment of oil wastewater among wastewater discharged from a complex desalination facility.

이로써, 다양한 종류의 폐수를 전처리하여 농축된 농축수를 분류하여 처리할 수 있다.Thus, it is possible to pre-treat various types of wastewater and classify and treat the concentrated concentrated water.

또한, 상기 과황산염을 별도의 과황산염 제조용 전기분해장치를 통해 생산하여 공급하는 단계를 더 포함하며, 상기 과황산염을 전기분해장치를 통해 생산하는 공급하는 단계는, 이온교환막을 구비한 격막식 전기분해조를 가지며, 황산암모늄을 전기화학 반응시켜 과황산암모늄으로 전환시키는 전기화학적 전환단계; 및 상기 전기화학적 전환단계에서 생산된 과황산암모늄을 가성소다 또는 수산화칼륨을 반응시켜 과황산나트륨 또는 과황산칼륨을 생산하는 화학반응단계;를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, further comprising the step of producing and supplying the persulfate through a separate electrolysis device for the production of persulfate, the step of supplying the persulfate is produced through an electrolysis device, the diaphragm-type electricity having an ion exchange membrane An electrochemical conversion step having a decomposition tank and converting ammonium sulfate into ammonium persulfate by electrochemical reaction; And a chemical reaction step of reacting ammonium persulfate produced in the electrochemical conversion step with caustic soda or potassium hydroxide to produce sodium persulfate or potassium persulfate.

또한, 상기의 황산암모늄은, 원폐수의 탈기공정을 통해 암모니아 가스상으로 탈기하는 단계; 탈기된 암모니아를 스크러버에 공급하고, 황산용액을 흡수액으로 하여 암모니아를 흡수하여 황산암모늄을 형성하는 단계;를 거쳐 생산하는 것이 더욱 바람직하다.In addition, the ammonium sulfate, the step of degassing in the ammonia gas phase through the degassing process of the raw waste water; It is more preferable to supply the degassed ammonia to a scrubber and absorb the ammonia using a sulfuric acid solution as an absorbing liquid to form ammonium sulfate.

이로써, 과황산나트륨 또는 과황산칼륨을 폐수 처리과정에서 발생하는 암모니아를 사용하여 생산할 수 있게 되어 암모니아를 재사용하여 폐수 처리비용을 절감하고, 과황산나트륨 또는 과황산칼륨을 별도로 저장 및 공급하기 위한 설비를 생략할 수 있는 이점이 있다.As a result, sodium persulfate or potassium persulfate can be produced using ammonia generated during the wastewater treatment process, thereby reducing the cost of wastewater treatment by reusing ammonia and omitting the facility to separately store and supply sodium persulfate or potassium persulfate. There is an advantage to do.

또한, 상기 질소산화1단계에서 사용되는 차아염소산 나트륨은 해수 또는 염수를 전기분해하여 생산하여 공급되는 것이 좋다.In addition, it is preferable that the sodium hypochlorite used in the first step of nitrogen oxidation is produced and supplied by electrolysis of seawater or brine.

이로써, 현장에서 산화제를 생성하여 직접 공급함으로써 설비의 간소화는 물론 운영비용을 절감할 수 있다.In this way, it is possible to reduce the operation cost as well as simplify the equipment by generating and supplying the oxidant directly in the field.

본 발명의 복합 폐수 처리시스템 및 처리 방법에 의하면, 발전소, 원자력발전소 등의 2차 계통 발생폐수, 바람직하게는 복수탈염설비의 수처리 계통에서 발생하는 에탄올아민(Ethanolamine, ETA)과 같은 COD와 T-N 동시 유발물질을 포함한 폐수를 처리함에 있어서, 종래의 물리화학적 처리 및 고도산화처리(전기분해) 후에도 분해되지 않는 COD, T-N을 완벽히 처리하여 원자력발전소가 안정적이고 효율적으로 운영될 수 있도록 할 수 있다.According to the complex wastewater treatment system and treatment method of the present invention, COD and TN such as ethanolamine (Ethanolamine, ETA) generated in the secondary system generated wastewater such as a power plant, a nuclear power plant, and a plurality of desalination facilities are simultaneously processed. In treating wastewater containing inducers, COD and TN, which are not decomposed even after conventional physicochemical treatment and advanced oxidation treatment (electrolysis), can be completely treated so that nuclear power plants can be operated stably and efficiently.

특히, 원폐수의 종류와 농도에 따라서 처리공정을 다르게 설정하여 처리함으로써, 전체적인 원폐수의 처리공정에 따른 부하를 줄이고, 농도에 따른 최적의 처리공정을 적용하여 처리공정효율을 높이고, 처리시간을 단축할 수 있으며, 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.In particular, by setting the treatment process differently according to the type and concentration of the raw waste water, the load according to the treatment process of the whole raw waste water is reduced, and the optimum treatment process according to the concentration is applied to increase the treatment process efficiency and increase the treatment time. It has the advantage of being able to shorten and reduce costs.

또한 역전기투석 발전장치를 통해 폐수로부터 에너지를 생산할 수 있는 장점을 가지고 있다.It also has the advantage of producing energy from wastewater through reverse electrodialysis power generation.

특히, 종래와 같이 원폐수의 전기분해 처리를 위해 소금을 투여할 경우에 발생되는 스케일 유발 등으로 인한 문제를 근본적으로 해결할 수 있다.In particular, it is possible to fundamentally solve problems caused by scale induction when salt is administered for electrolysis of raw waste water as in the prior art.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합 폐수 처리시스템을 나타내 보인 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복합 폐수 처리방법을 나타내 보인 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 복합 폐수 처리 시스템 및 처리방법이 적용된 복합 폐수 처리 공정을 나타내 보인 공정도이다.
도 4는 도 1에 도시된 역전기투석 발전장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 폐수 처리시스템을 나타내 보인 개략적인 구성도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 폐수 처리방법을 나타내 보인 개략적인 구성도이다.
1 is a schematic configuration diagram showing a complex wastewater treatment system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flow chart showing a composite wastewater treatment method according to an embodiment of the present invention.
3 is a process diagram showing a composite wastewater treatment system and a treatment method to which the composite wastewater treatment system according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram for explaining the reverse electrodialysis power generation apparatus shown in FIG. 1.
5 is a schematic configuration diagram showing a complex wastewater treatment system according to another embodiment of the present invention.
6 is a schematic configuration diagram showing a complex wastewater treatment method according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 복합 폐수처리시스템 및 이를 이용한 복합 폐수처리 방법을 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a composite wastewater treatment system according to a preferred embodiment of the present invention and a composite wastewater treatment method using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합 폐수 처리시스템을 나타내 보인 개략적인 구성도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복합 폐수 처리방법을 설명하기 위한 개략적인 공정순서를 나타내보인 도면이다.1 is a schematic configuration diagram showing a complex wastewater treatment system according to an embodiment of the present invention. 2 is a view showing a schematic process sequence for explaining a composite wastewater treatment method according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 복합 폐수 처리시스템(100)은 원폐수 발생원에서 발생된 원폐수를 전처리한 전처리 폐수를 농축하는 농축부(101)와, 원폐수 또는 상기 농축부(101)에서 처리된 농축수를 공급받아 처리하는 과황산 반응조(110)와, 과황산 반응조(110)에서 발생된 열을 이용하여 원폐수 또는 농축수의 온도를 승온 시키는 열교환기(120), 과황산 반응조(110)에서 배출되는 처리수의 pH를 조절하는 pH 조절조(130), 차염 반응조(140), 전기분해조(150), 중화수단(160) 및 역전기투석 발전장치(RED;170)를 구비한다.The complex wastewater treatment system 100 according to an embodiment of the present invention with reference to FIG. 1 includes a concentrating unit 101 for concentrating pre-treated wastewater pre-processing the raw wastewater generated from the source wastewater generating source, and the raw wastewater or the concentrating unit ( 101) a persulfuric acid reaction tank 110 that receives and processes the concentrated water treated, and a heat exchanger 120 that heats the temperature of raw waste water or concentrated water using heat generated from the persulfuric acid reaction tank 110, and PH adjustment tank 130 for adjusting the pH of the treated water discharged from the sulfuric acid reaction tank 110, a salt-retarding reaction tank 140, an electrolysis tank 150, a neutralization means 160 and a reverse electrodialysis power generation device (RED; 170) ).

여기서 상기 원폐수 발생원에서 발생되는 원폐수는 발전소, 원자력 발전소 등의 2차 계통에서 발생되는 폐수와, 복수 탈염설비의 수처리 계통에서 발생하는 에탄올아민(Ethanolamine, ETA) 계열의 폐수를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이러한 폐수에 한정하지는 않고, 상기 폐수와 같이 COD와 T-N을 동시에 유발하는 유발물질(에탄올아민 등)을 포함하는 다양한 폐수에 적용할 수 있다. Here, the raw wastewater generated from the source wastewater source may include wastewater generated from a secondary system such as a power plant or a nuclear power plant, and ethanolamine (ETA)-based wastewater generated from a water treatment system of a plurality of desalination facilities. . However, the present invention is not limited to such wastewater, and can be applied to various wastewater including inducers (such as ethanolamine) that simultaneously induce COD and TN as the wastewater.

더욱 구체적으로 보면, 원폐수는 저농도, 중간농도 및 고농도 원폐수로 분류할 수 있다. 상기 저농도 원폐수는 일반적인 수처리시스템에서 나오는 처리수, 스팀발생기에서 나오는 폐수, 복합탈염설비에서 발생되는 저농도의 원폐수(CPP Low), 오일이 섞인 오염수 등을 포함할 수 있다. 이 중에서 상기 CPP Low는 COD= 15mg/L, T-N=25mg/L, SS=300, I,C=400㎲/cm 이하로 그 기준을 설정할 수 있다.More specifically, raw waste water can be classified into low, medium and high concentration raw waste water. The low-concentration raw wastewater may include treated water from a general water treatment system, wastewater from a steam generator, low-concentration raw wastewater (CPP Low) generated in a complex desalination facility, and contaminated water mixed with oil. Among them, the CPP Low can be set to a standard of COD=15mg/L, T-N=25mg/L, SS=300, I,C=400㎲/cm or less.

상기 중간농도 원폐수(CPP mid)는 복합탈염설비에서 나오는 폐수로서, COD= 15~320mg/L 이하, T-N=25~320mg/L, SS=300~500, I.C=400~26,800㎲/cm 로 설정할 수 있다.The medium concentration raw waste water (CPP mid) is wastewater from a complex desalination facility, with COD= 15~320mg/L or less, TN=25~320mg/L, SS=300~500, IC=400~26,800㎲/cm Can be set.

상기 고농도 원폐수(CPP High)는 복합탈염설비에서 나오는 폐수로서, COD= 350mg/L, T-N=500mg/L, SS=50, I.C=105,000㎲/cm 이상으로 설정할 수 있다.The high-concentration raw wastewater (CPP High) is wastewater from a complex desalination facility, and may be set to COD=350mg/L, T-N=500mg/L, SS=50, I.C=105,000㎲/cm or more.

상기와 같이 분류된 원폐수 중에서 고농도 원폐수(CPP High)는 상기 과황산 반응조(110)로 그대로 공급된다.Among the raw wastewater classified as described above, high concentration raw wastewater (CPP High) is supplied to the persulfate reaction tank 110 as it is.

그리고 상기 저농도 원폐수들은 전처리 공정을 거친 뒤 상기 농축부(101)로 공급된다. 또한, 중간농도 원폐수는 전처리 공정으로서 단순여과필터를 통과한 후 바로 농축부(101)로 공급된다.And the low-concentration raw waste water is supplied to the concentration unit 101 after a pre-treatment process. In addition, the intermediate concentration raw waste water is supplied to the concentration unit 101 immediately after passing through the simple filtration filter as a pre-treatment process.

*농축부(101)는 상기와 같이 전처리된 저농도 혼합 폐수 또는 중간농도 원폐수(CPP Mid)를 여과하여 농축수와 투과수로 분리하는 것으로서, RO, NF, EDR, CDI 중에서 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 농축부(101)에서 배출되는 농축수는 상기 과황산 반응조(110)로 공급된다.* The thickening unit 101 is to filter the pre-treated low-concentration mixed wastewater or medium-concentrated raw wastewater (CPP Mid) into separated into concentrated water and permeated water, and may be composed of at least one of RO, NF, EDR, and CDI. Can. The concentrated water discharged from the concentration unit 101 is supplied to the persulfuric acid reaction tank 110.

상기 과황산 반응조(110)에서는 공급된 고농도 원폐수 또는 농축부(101)에서 배출된 농축수와 과황산 반응을 할 수 있도록 과황산염이 주입되어 혼합된다. 과황산 반응조(110)로 주입된 과황산염은 원폐수 또는 농축수에 함유된 ETA에 의해 유발된 COD를 CO2로 산화시킴과 동시에 T-N을 암모니아성 질소(NH3-N)로 분리하는 탄소산화과정을 거치게 된다.In the persulfuric acid reaction tank 110, persulfate is injected and mixed to allow persulfuric acid reaction with the supplied high-concentration raw waste water or the concentrated water discharged from the concentrator 101. The persulfate injected into the persulfuric acid reaction tank 110 oxidizes COD caused by ETA contained in raw waste water or concentrated water to CO 2 , and at the same time separates TN into ammonia nitrogen (NH 3 -N). You will go through the process.

또한, 상기 과황산 반응조(110)에는 주입되는 과황산염이 원폐수 또는 농축수와 혼합되는 동시에 황산염기(sulfate radical)를 생성할 수 있도록 촉매작용을 일으키는 촉매장치가 더 설치되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the persulfate reaction tank 110 is further equipped with a catalytic device that causes catalysis to be mixed with raw waste water or concentrated water to generate sulfate radicals at the same time.

상기 촉매장치로는 히터(111)와 자외선 조사기(113) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 히터(111)는 과황산 반응조(110)의 내부에 설치되어, 원폐수의 과황산 반응온도가 60 내지 90℃의 범위로 조절될 수 있도록 가열하게 된다.The catalyst device may include at least one of the heater 111 and the ultraviolet irradiator 113. The heater 111 is installed inside the persulfuric acid reaction tank 110, and is heated so that the persulfuric acid reaction temperature of the raw wastewater can be adjusted in the range of 60 to 90°C.

상기 자외선 조사기(113)는 과황산 반응조(110)에 설치되어 180~280nm의 파장을 조사함으로써, 과황산 반응조(110)내로 과황산염이 혼합되는 동시에 황산염기가 생성되도록 촉매역할을 한다. 상기와 같은 히터(111)와 자외선 조사기(113) 중에서 어느 하나만 설치될 수도 있고, 둘 모두 설치될 수도 있다.The ultraviolet irradiator 113 is installed in the persulfuric acid reaction tank 110 and irradiates a wavelength of 180 to 280 nm, so that the persulfate is mixed into the persulfuric acid reaction tank 110 and simultaneously acts as a catalyst to produce a sulfate base. Any one of the heater 111 and the ultraviolet irradiator 113 as described above may be installed, or both may be installed.

또한, 여기서 상기 과황산 반응조(110)로 주입되는 과황산염은 1~30wt%의 액상 과황산나트륨(Na2S2O8) 또는 액상 과황산칼륨(K2S2O8)인 것이 바람직하다.In addition, the persulfate injected into the persulfate reaction tank 110 is preferably 1-30 wt% of liquid sodium persulfate (Na 2 S 2 O 8 ) or liquid potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 ).

여기서 상기 과황산나트륨 또는 과황산칼륨은 과황산 생산수단(180)에서 생산하여 과황산 반응조(110)로 공급될 수 있다. 이때 과황산 생산수단(180)은 황산화물을 전기분해하여 과황산염으로 전환시키는 전기분해장치인 것이 바람직하다. 상기 과황산나트륨 또는 과황산칼륨은 과황산 생산수단(180)에 의해 생산되어 공급된다.Here, the sodium persulfate or potassium persulfate may be produced by the persulfate production means 180 and supplied to the persulfate reaction tank 110. At this time, the persulfate production means 180 is preferably an electrolysis device that converts sulfur oxides into persulfate by electrolysis. The sodium persulfate or potassium persulfate is produced and supplied by the persulfate production means 180.

여기서 과황산 생산수단(180)인 전기분해장치는 이온교환막을 구비한 격막식 전기분해조를 가지며, 황산암모늄을 전기화학 반응시켜 과황산암모늄으로 전환시키는 전기화학적 전환수단(182) 및 생산된 과황산암모늄과 가성소다 또는 수산화칼륨을 반응시켜 과황산나트륨 또는 과황산칼륨을 생산하는 화학반응조(183)로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 황산나트륨이나 황산칼륨을 원료로 전기분해하여 직접 과황산나트륨 또는 과황산칼륨으로 제조하여 사용할 수도 있다. 화학반응조(183)에서 생성된 과황산나트륨 또는 과황산칼륨은 저장조(184)로 공급되어 저장되고, 필요시 과황산 반응조(110)로 공급될 수 있다.Here, the electrolysis device, which is a means for producing persulfate 180, has a diaphragm-type electrolysis tank equipped with an ion exchange membrane, and electrochemical conversion means 182 for electrochemical reaction of ammonium sulfate to ammonium persulfate and the produced fruit It is preferably composed of a chemical reaction tank 183 that produces sodium persulfate or potassium persulfate by reacting ammonium sulfate with caustic soda or potassium hydroxide. In addition, sodium sulfate or potassium sulfate may be electrolyzed as a raw material to directly produce sodium persulfate or potassium persulfate. The sodium persulfate or potassium persulfate produced in the chemical reaction tank 183 is supplied to and stored in the storage tank 184, and may be supplied to the persulfate reaction tank 110 if necessary.

또한, 상기 황산암모늄은 상기 원폐수에서 소정의 암모니아를 탈기하는 공정을 거쳐 탈기된 암모니아를 황산용액과 반응시켜 농축된 황산암모늄 형태로 회수하는 스크러버(181)를 통해 생산되어 공급될 수 있다.In addition, the ammonium sulfate may be produced and supplied through a scrubber 181 that reacts deaerated ammonia with a sulfuric acid solution through a process of degassing ammonia from the raw waste water and recovers it in a concentrated ammonium sulfate form.

상기 암모니아 탈기공정은 원폐수 중에 포함된 이물질을 제거하거나, 이물질을 응집시켜 제거하는 전처리단계를 포함할 수 있다. 그리고 상기 전처리단계는 하나 이상의 화학약품 처리단계, 생물학적 처리단계, 물리화학적 처리단계, 전기화학적 처리단계 중 어느 하나일 수 있다. 이러한 전처리단계를 거쳐 원폐수를 처리하는 과정에서 암모니아가 탈기 될 수 있으며, 이와 같이 탈기된 암모니아를 상술한 바와 같이 과황산 생산수단(180)을 이용하여 과황산염을 생산하여 공급할 수 있다. 따라서 원폐수의 처리시 나오는 암모니아 가스를 재활용하여 폐수를 처리하는 산화재를 생성하는데 사용할 수 있게 되어 폐수 처리 비용을 줄일 수 있고, 부생물을 재사용할 수 있게 된다.The ammonia degassing process may include a pretreatment step of removing foreign substances contained in raw waste water or agglomerating and removing the foreign substances. In addition, the pre-treatment step may be any one of one or more chemical treatment steps, biological treatment steps, physical and chemical treatment steps, and electrochemical treatment steps. Ammonia may be degassed in the process of treating the raw waste water through these pretreatment steps, and the degassed ammonia may be produced and supplied using persulfate production means 180 as described above. Therefore, it can be used to generate an oxidizing material that treats wastewater by recycling ammonia gas generated during the treatment of raw wastewater, thereby reducing wastewater treatment costs and reusing by-products.

한편, 상기 과황산 반응조(110)에서의 과황산 반응온도가 60~90 ℃로 유지되므로, 과황산 반응조(110)에서 배출되는 처리수의 온도가 고온이므로, 이를 상기 열교환기(120)로 순환시켜서 과황산 반응조(110)로 투입되는 원폐수 또는 농축수와의 열교환을 통해 온도를 낮출 수 있도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, since the persulfuric acid reaction temperature in the persulfuric acid reaction tank 110 is maintained at 60 to 90°C, the temperature of the treated water discharged from the persulfuric acid reaction tank 110 is high, so it is circulated to the heat exchanger 120 It is preferable to lower the temperature through heat exchange with raw waste water or concentrated water that is introduced into the persulfuric acid reaction tank 110.

이를 위해, 상기 열교환기(120)는 원폐수 공급라인(11)과, 과황산 반응조(110)에서 배출되는 처리수의 배출라인(115)이 동시에 경유하면서 열 교환할 수 있도록 배치된다. 따라서 열교환기(120)에 의해서 처리수는 열교환기(120)를 경유하면서 폐수 공급라인(11)의 폐수(원폐수, 농축수)의 온도를 45 내지 70℃의 온도로 상승시키고, 처리수는 35 내지 45℃의 범위로 낮출 수 있게 된다. 따라서 과황산 반응조(110)로 유입된 원폐수 또는 농축수를 과황산 반응온도로 승온 시키는데 필요한 시간을 줄이고, 히터(111)의 구동에너지를 절약할 수 있는 이점이 있다.To this end, the heat exchanger 120 is disposed such that the raw waste water supply line 11 and the discharge line 115 of the treated water discharged from the persulfuric acid reactor 110 can exchange heat while simultaneously passing. Therefore, by the heat exchanger 120, the treated water increases the temperature of the wastewater (raw waste water, concentrated water) of the wastewater supply line 11 to a temperature of 45 to 70°C while passing through the heat exchanger 120, and the treated water It can be lowered to the range of 35 to 45°C. Therefore, there is an advantage in that it is possible to reduce the time required for heating the raw wastewater or the concentrated water flowing into the persulfuric acid reaction tank 110 to the persulfuric acid reaction temperature, and to save driving energy of the heater 111.

또한, 처리수의 온도를 낮추기 위한 별도의 냉각장치를 설치할 필요가 없으므로 처리 시설을 단순화하고, 폐수 처리 비용을 절감할 수 있게 된다.In addition, since there is no need to install a separate cooling device to lower the temperature of the treated water, it is possible to simplify the treatment facility and reduce the cost of wastewater treatment.

상기 열교환기(120)를 거치면서 온도가 낮아진 처리수는 pH 조절조(130)로 주입된다. pH 조절조(130)에는 pH 센서(미도시)가 설치될 수 있다. pH 센서에서 측정된 pH가 이후의 처리 공정에 적합한 범위를 유지하도록 pH 조절조(130)로 적정한 pH조절제가 투입된다. 상기 pH조절제는 NaOH, KOH, Ca(OH)2 등의 수산화물과 Na2CO3, CaO 등 다양한 약품이 적용될 수 있다.The treated water whose temperature has decreased while passing through the heat exchanger 120 is injected into the pH adjusting tank 130. A pH sensor (not shown) may be installed in the pH control tank 130. An appropriate pH adjusting agent is introduced into the pH adjusting tank 130 so that the pH measured by the pH sensor maintains a suitable range for subsequent treatment processes. The pH adjusting agent may be a hydroxide such as NaOH, KOH, Ca(OH) 2 and various chemicals such as Na 2 CO 3 and CaO.

상기 차염 반응조(140)는 pH 조절조(130)의 하류에 설치된다. 이 차염 반응조(140)에 차아염소산나트륨(NaOCl)이 투입됨으로써, 유입된 처리수에 함유된 분리된 암모니아성 질소(NH3-N)를 차아염소산나트륨(NaOCl)을 이용하여 질소가스(N2)로 상당부분(대략 80~90%)을 산화시킬 수 있다.The shading reaction tank 140 is installed downstream of the pH control tank 130. Sodium hypochlorite (NaOCl) is introduced into the hypochlorite reactor 140, and the separated ammonia nitrogen (NH 3 -N) contained in the treated water is nitrogen gas (N 2 ) using sodium hypochlorite (NaOCl). ) Can oxidize a significant portion (approximately 80-90%).

상기 차염 반응조(140)의 하류에 전기분해조(150)가 설치된다. 전기분해조(140)는 차염 반응조(140)에서 1차로 질소산화반응을 거친 처리수에 남은 소량(대략 5~20%)의 암모니아성 질소(NH3-N)를 거의 완전하게 질소가스(N2)로 산화시킴과 동시에 일부 COD를 산화시킨다. 즉, 상기 차염 반응조(140)에서 1차로 질소산화 반응 후에 소량의 암모니아성 질소(NH3-N)가 남게 되고, 전기분해조(150)에서는 차염 반응조(140)에서 반응하고 처리수에 잔류하는 염소이온(Cl-)을 전기분해작용에 의해 차아염소산나트륨(NaOCl)을 재생산한다. 따라서 재생산된 차아염소산나트륨(NaOCl)을 이용하여 2차로 질소산화 반응을 일으켜 소량 남은 암모니아성 질소(NH3-N)를 목표수질 이하로 처리할 수 있게 된다. An electrolysis tank 150 is installed downstream of the flame retardation tank 140. The electrolysis tank 140 almost completely removes a small amount (approximately 5 to 20%) of ammonia nitrogen (NH 3 -N) remaining in the treated water that has undergone the nitrogen oxidation reaction in the primary salt reaction tank 140 almost completely. It oxidizes with 2 ) and oxidizes some COD. That is, a small amount of ammonia-nitrogen (NH 3 -N) remains after the nitrogen oxidation reaction in the primary salt reaction tank 140, and the electrolysis tank 150 reacts in the secondary salt reaction tank 140 and remains in the treated water. chloride ion (Cl -) to reproduce the sodium hypochlorite (NaOCl) by the electrolytic action. Therefore, it is possible to treat a small amount of remaining ammonia nitrogen (NH 3 -N) below the target water quality by performing a nitrogen oxidation reaction second using regenerated sodium hypochlorite (NaOCl).

이와 같이 1차적으로 차아염소산나트륨으로 처리하고 2차로 전기분해반응을 수행함에 따라 추가적인 별도의 염소이온을 공급없이 폐수를 처리할 수 있게 된다.In this way, as it is primarily treated with sodium hypochlorite and the second electrolysis reaction is performed, it is possible to treat wastewater without supplying additional chlorine ions.

상기 전기분해조(150)는 분해조 본체(151)의 내부에 양극(153)과 음극(154)이 대응되게 배치된 구성을 가진다. 상기 양극(153)은 백금(Pt), 이리듐(Ir), 루테늄(Ru), 탄탈륨(Ta), 주석(Sn), 붕소-다이아몬드형 중에서 선택된 하나 이상을 전도성 모재에 코팅하여 형성된 구성을 가진다. 상기 음극(154)은 상기 양극(153)과 동일한 재질 및 구성을 가지거나, 티타늄(Ti), 그라파이트, 납(Pb), 지르코늄(Zr) 중에서 선택된 하나 이상을 전도성 모재에 코팅하여 형성된 구성을 가질 수 있다.The electrolysis tank 150 has a configuration in which the positive electrode 153 and the negative electrode 154 are disposed inside the decomposition tank body 151. The anode 153 has a configuration formed by coating at least one selected from platinum (Pt), iridium (Ir), ruthenium (Ru), tantalum (Ta), tin (Sn), and boron-diamond type. The cathode 154 has the same material and configuration as the anode 153, or has a configuration formed by coating one or more selected from titanium (Ti), graphite, lead (Pb), and zirconium (Zr) on a conductive base material. Can.

또한, 상기 양극(153) 및 음극(154)의 면의 형태는 메쉬(Mesh)형, 파이프형(Pipe)형 또는 평면(Plate) 형태의 전극을 사용하는 것이 바람직하며, 양극(153)과 음극(154) 간의 간격은 1 내지 5mm인 것이 좋다.In addition, the shape of the surface of the positive electrode 153 and the negative electrode 154 is preferably a mesh type, a pipe type, or a flat type electrode, and the positive electrode 153 and the negative electrode The interval between 154 is preferably 1 to 5 mm.

그러나, 이에 한정하는 것은 아니며 염소이온을 전해하여 차아염소산을 형성할 수 있는 다양한 전극과 전극의 구성 및 형태 및 구조를 가진 전해조이면 모두 적용이 가능하다.However, the present invention is not limited thereto, and any electrode that can form hypochlorous acid by electrolysis of chlorine ions and an electrolytic cell having a structure, shape, and structure of electrodes can be applied.

상기 전기분해조(150)에서 암모니아성 질소(NH3-N)가 제거(T-N 기준 20mg/L 이하)된 처리수는 중화수단(160)으로 공급된다. 상기 중화수단(160)으로 공급된 처리수에는 질소산화 반응 후 잔류하는 잔류염소성분인 염소산 이온(HOCl, OCl- 등)을 인체에 무해한 염소이온(Cl-)으로 환원하여 중화시킨다. 이를 위해 중화수단(160)은 다양한 방법이 적용될 수 있다. 대표적인 중화수단(160)은 화학약품을 이용한 화학반응을 통해 중화시키는 방법이 있다. 이때 사용되는 화학약품으로는 SO2, Na2SO3, NaHSO3, Na2S2O5, Na2S2O3, CaS2O3, (NH4)2S2O3 등과 같은 황산화화합물과, H2S, 철화합물, 망간화합물 등의 무기계 탈염소화합물, 또는 과산화수소 등이 대표적이다. The treated water in which ammonia nitrogen (NH 3 -N) is removed from the electrolysis tank 150 (20 mg/L or less based on TN) is supplied to the neutralization means 160. The neutralizing means can be supplied to the processing unit 160 has a chlorate ion residual chlorine component remaining after the reaction of nitric oxide and neutralized to a reduction-a (HOCl, OCl and so on) of chloride ion (Cl) is harmless to the human body. To this end, various methods may be applied to the neutralizing means 160. Representative neutralization means 160 is a method of neutralizing through a chemical reaction using a chemical agent. At this time, the chemicals used are SO 2 , Na 2 SO 3 , NaHSO 3 , Na 2 S 2 O 5 , Na 2 S 2 O 3 , CaS 2 O 3 , (NH 4 ) 2 S 2 O 3, etc. Typical compounds include inorganic dechlorinated compounds such as H 2 S, iron compounds, and manganese compounds, or hydrogen peroxide.

또한, 또다른 중화수단(160)으로는 활성탄과 같이 잔류염소성분을 흡착하여 처리하는 흡착방법과 금속산화물 또는 수산화물 형태의 촉매를 이용하는 촉매환원법 등이 있다.In addition, another neutralization means 160 includes an adsorption method for adsorbing and treating residual chlorine components, such as activated carbon, and a catalyst reduction method using a catalyst in the form of a metal oxide or hydroxide.

상기 중화수단(160)에서는 상술한 다양한 중화방법 중 하나 이상의 공정을 조합하여 잔류염소를 환원시켜 처리함으로 폐수내 잔류하는 독성물질들을 제거할 수 있게 된다.In the neutralization means 160, residual chlorine in the wastewater can be removed by treating residual chlorine by combining one or more of the various neutralization methods described above.

그리고 중화수단(160)에서 중화되어 배출되는 처리수는 역전기투석 발전장치(RED;170)를 통과하면서 직접 전기에너지를 생성하는데 사용될 수 있다.In addition, the treated water discharged by being neutralized by the neutralizing means 160 may be used to directly generate electric energy while passing through the reverse electrodialysis power generation device (RED; 170).

역전기투석 발전장치(RED;170)는 도 4에 도시된 바와 같이, 산화전극(171)과 환원전극(172)이 서로 대향하여 마주하도록 설치되고, 그들(171,172) 사이에 양이온 교환막(173)과 음이온 교환막(174)이 교대로 적층되어 배열된 구조를 갖는다. 그리고 양이온 교환막(173)과 음이온 교환막(174)에 의해 구획된 하나의 담수유로(175)와 염수유로(176)를 포함하여 단위셀을 이루고, 복수의 단위셀이 적층된 구성을 가질 수 있다.Reverse electrodialysis power generation device (RED; 170), as shown in Figure 4, the oxidation electrode 171 and the cathode 172 are installed to face each other, the cation exchange membrane 173 between them (171,172) And an anion exchange membrane 174 are alternately stacked and arranged. The cation exchange membrane 173 and the anion exchange membrane 174 may form a unit cell including one fresh water flow path 175 and a brine flow path 176, and a plurality of unit cells may be stacked.

여기서, 상기 산화전극(171)과 환원전극(172)은 바이폴라식 전극 또는 모노폴라식 전극을 포함할 수 있다. 그리고 상기 담수유로(175)와 염수유로(176)는 물론, 환원유로 및 산화유로 각각에는 스페이서가 설치될 수 있다.Here, the oxidation electrode 171 and the reduction electrode 172 may include a bipolar electrode or a monopolar electrode. In addition, spacers may be installed in each of the fresh water flow passage 175 and the brine flow passage 176, as well as the reduction flow passage and the oxidation flow passage.

상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 복합 폐수 처리시스템(100)을 이용하여 폐수를 처리하는 방법에 대해 자세히 설명하기로 한다.A method of treating wastewater using the complex wastewater treatment system 100 according to an embodiment of the present invention having the above configuration will be described in detail.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 복합 폐수처리 방법은 탄소산화단계(S10), pH 조절단계(S20), 질소산화단계(S30) 및 중화단계(S40)를 구비한다.1 to 4, the composite wastewater treatment method according to an embodiment of the present invention includes a carbon oxidation step (S10), a pH adjustment step (S20), a nitrogen oxidation step (S30), and a neutralization step (S40). .

여기서 상기 탄소산화단계(S10) 이전에 농축단계(S100)를 더 구비할 수 있다.Here, a concentration step (S100) may be further provided before the carbon oxidation step (S10).

상기 농축단계(S100)에서는 고농도 원폐수(CPP High)를 제외한 원폐수나 전처리된 처리수를 RO, NF, EDR, CDI 등의 농축수단을 이용하여 농축수를 분류한 뒤, 분류된 농축수를 탄소산화단계(S10)로 공급하고 투과수는 방출한다. 일예로, 중간농도 원폐수(CPP Mid)는 단순여과필터를 통해 전처리된 후, RO가 적용된 농축부(101)로 직접 공급되어 농축수와 투과수로 분리되며, 분리된 농축수는 상기 단계(S10)를 진행하도록 공급되고, 투과수는 다시 2단에 걸쳐 설치된 RO 여과 과정을 거쳐서 농축수와 투과수로 재 분리된 뒤, 재차 분리 발생된 농축수는 상기 단계(S10)로 공급된다.In the concentration step (S100), concentrated water is classified by using concentrated means such as RO, NF, EDR, and CDI for raw waste water or pre-treated water except for high concentration raw waste water (CPP High), and then sorted concentrated water. It is supplied to the carbon oxidation step (S10) and the permeate is discharged. For example, after the intermediate concentration raw waste water (CPP Mid) is pre-treated through a simple filtration filter, it is directly supplied to the concentrate unit 101 to which RO is applied, and is separated into concentrated water and permeated water. S10) is supplied to proceed, the permeate is again separated into concentrated water and permeate through an RO filtration process installed over two stages, and the concentrated water generated again is supplied to the above step (S10).

그리고 저농도 원폐수(CPP Low)와 수처리시스템, 스팀발생기 등에서 나오는 폐수(화학 폐수 포함), 오일 폐수 등은 전처리공정을 거친 후에 폐수를 상기 농축단계(S100)를 진행하도록 농축부(101)로 공급된다. 여기서, 상기 전처리 공정으로는 일반적으로 알려진, 다양한 폐수의 혼합공정, 화학처리공정, 교반공정, 정화처리(슬러지 케이크화, 압력필터, ACF 공정포함) 공정 등을 포함할 수 있다. 즉, 상기와 같이 저농도 원폐수를 전처리하고 남은 처리수는 방류되거나, 역전기투석발전장치를 통해 전기에너지를 생산하는데 사용될 수 있다. 그리고 처리되고 남은 폐수는 농축부(101)로 공급되어 중간농도 원폐수(CPP Mid)를 전처리하여 분류된 전처리 폐수와 혼합된 후, 1단, 2단에 걸쳐서 RO 여과를 포함하는 농축 과정을 거치고, 이 과정에서 발생하는 농축수는 상기 단계(S10)로 공급된다. 그리고 투과수는 재사용된다.And low concentration raw waste water (CPP Low), water treatment system, waste water (including chemical waste water) from the steam generator, oil waste water, etc., are supplied to the concentration unit 101 to proceed to the concentration step (S100) after passing through the pre-treatment process. do. Here, the pretreatment process may include a mixing process of various wastewaters, a chemical treatment process, a stirring process, a purification process (including sludge cake, pressure filter, ACF process), etc., which are generally known. That is, the treated waste water remaining after pre-treatment of low-concentration raw waste water as described above may be discharged or used to produce electrical energy through a reverse electrodialysis power generation apparatus. Then, the treated and remaining wastewater is supplied to the concentration unit 101 and pre-treated with medium-concentrated raw wastewater (CPP Mid), mixed with the sorted pre-treatment wastewater, and then subjected to a concentration process including RO filtration over 1 and 2 stages. , The concentrated water generated in this process is supplied to the step (S10). And the permeate is reused.

여기서, 앞서 설명한 바와 같이, 원폐수를 고농도, 중간농도 및 저농도로 분류하는 기준은 COD, T-N 등으로 기준범위를 설정하여 구분할 수 있으며, 설정된 기준범위에 따라서 각각의 처리 공정을 다르게 선택하여 처리할 수 있다.Here, as described above, the criteria for classifying raw waste water into high concentration, medium concentration, and low concentration can be classified by setting a reference range by COD, TN, etc., and each treatment process is differently selected and processed according to the set reference range. Can.

한편, 상기 탄소산화단계(S10)에서는 과황산 반응조(110)에서 원폐수에 과황산염을 투입하여 원폐수에 함유된 ETA에 의해 유발된 COD 성분을 CO2로 산화시키고, T-N을 암모니아성 질소(NH3-N)로 분리하는 과산화 반응단계(S11)와, 과황산 반응조(110)에서 반응하여 처리된 처리수와 원폐수 간의 열교환공정을 수행하는 열교환 단계(S13)를 구비한다.On the other hand, in the carbon oxidation step (S10), persulfate is introduced into the raw wastewater in the persulfuric acid reaction tank 110 to oxidize the COD component caused by ETA contained in the raw wastewater to CO 2 , and TN to ammonia nitrogen ( NH 3 -N) and a peroxidation reaction step (S11) and a heat exchange step (S13) to perform a heat exchange process between the treated and raw waste water treated by reacting in the persulfuric acid reaction tank 110.

상기 단계(S11)에서 과황산 반응조(110)에 투입되는 과황산염은 1~30wt%의 액상 과황산나트륨(Na2S2O8) 또는 액상 과황산칼륨(K2S2O8)인 것이 바람직하다.In the step (S11), the persulfate input to the persulfate reaction tank 110 is preferably 1 to 30 wt% of liquid sodium persulfate (Na 2 S 2 O 8 ) or liquid potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 ). Do.

상기 단계(S13)에서는 과황산 반응조(110)에서 처리된 처리수와 원폐수를 열교환시킴으로써, 처리수의 온도를 35 내지 45℃로 낮추고, 원폐수의 온도를 45 내지 70℃로 상승시킨다. 따라서 상기 단계(S13)에서 승온된 원폐수는 과황산 반응조(110)에서 과황산 반응온도(60 내지 90℃)로 빨리 상승하도록 하여 폐수의 처리 공정시간을 단축할 수 있다.In the step (S13), by heat-exchanging the treated water and raw waste water treated in the persulfate reaction tank 110, the temperature of the treated water is lowered to 35 to 45°C, and the temperature of the raw waste water is raised to 45 to 70°C. Therefore, the raw wastewater heated in the step (S13) can be quickly raised to the persulfuric acid reaction temperature (60 to 90°C) in the persulfuric acid reaction tank 110 to shorten the wastewater treatment process time.

또한, 상기 단계(S11)에서 과황산염이 투입됨과 동시에 과황산염이 황산염기를 생성할 수 있도록 촉매반응을 일으키도록 하는 촉매반응단계(S15)를 더 포함하는 것이 좋다.In addition, in the step (S11), it is preferable to further include a catalytic reaction step (S15) in which a persulfate is introduced and a catalytic reaction is performed so that the persulfate generates a sulfate group.

상기 단계(S15)에서는 상술한 바와 같이, 히터(111)를 이용하여 과황산 반응조(110) 내부의 폐수의 온도를 과황산 반응온도(60 내지 90℃)로 가열할 수 있다. 또한, 다른 방법으로는 상기 자외선 조사기(113)를 이용하여 과황산 반응조(110)로 180~280nm의 파장의 자외선을 조사하여 촉매반응을 일으킬 수 있다.In the step (S15), as described above, the temperature of the wastewater inside the persulfuric acid reaction tank 110 may be heated to a persulfuric acid reaction temperature (60 to 90°C) using the heater 111. In addition, as another method, the catalytic reaction may be caused by irradiating ultraviolet rays having a wavelength of 180 to 280 nm with the persulfate reaction tank 110 using the ultraviolet irradiator 113.

상기와 같이 원폐수를 과황산반응 처리하여 ETA에 의해 유발된 COD 성분을 CO2로 산화하고, T-N을 암모니아성 질소(NH3-N)로 분리한 후, 처리된 폐수의 pH가 처리기준에 적합한 기준 pH(6~8)이 되도록 pH 조절조(130)에서 pH조절제가 투입된다. 상기 pH조절제는 NaOH, KOH, Ca(OH)2 등의 수산화물과 Na2CO3, CaO 등 다양한 약품이 적용될 수 있다(S20).The raw waste water is treated with persulfate to oxidize the COD component caused by ETA to CO 2 , and after TN is separated into ammonia nitrogen (NH 3 -N), the pH of the treated wastewater is adjusted to the treatment standard. The pH adjusting agent is introduced from the pH adjusting tank 130 to be a suitable reference pH (6 to 8). The pH adjusting agent may be a hydroxide such as NaOH, KOH, Ca(OH) 2 and various chemicals such as Na 2 CO 3 and CaO (S20).

다음으로, 상기 단계(S10)에서 처리수에 발생된 암모니아성 질소(NH3-N)를 질소가스(N2)로 산화시켜 제거한다(S30).Next, the ammonia nitrogen (NH 3 -N) generated in the treated water in the step (S10) is oxidized and removed with nitrogen gas (N 2 ) (S30).

더욱 구체적으로, 상기 단계(S30)에서는 암모니아성 질소(NH3-N)를 1차로 산화하는 질소산화1단계(S31)와, 2차로 산화하는 질소산화2단계(S33)를 구비한다.More specifically, the step (S30) comprises a first step of nitrogen oxidation (S31) for oxidizing ammonia nitrogen (NH 3 -N) first, and a second step of nitrogen oxidation (S33) for second oxidation.

상기 단계(S31)에서는 처리된 폐수를 차염반응조(140)에 수용한 뒤, 차아염소산나트륨(NaOCl)을 투입하여 차염반응을 통해 암모니아성 질소(NH3-N)의 상당부분(대략 80~90%)을 질소가스(N2)로 산화시킨다. 상기 단계(S31)에서 차염반응조(140)에 투입되는 차아염소산나트륨(NaOCl)의 농도는 Wt%로 0.1~15 %이고, 주입량은 질소부하 1kg 당 3.0~10.0 kg NaOCl인 것이 바람직하다.In the step (S31), after receiving the treated wastewater in the decontamination tank 140, sodium hypochlorite (NaOCl) is added to a significant portion of the ammonia nitrogen (NH 3 -N) through the desalting reaction (approximately 80 to 90) %) is oxidized with nitrogen gas (N 2 ). In the step (S31), the concentration of sodium hypochlorite (NaOCl) input to the hypochlorite reactor 140 is 0.1 to 15% as Wt%, and the injection amount is preferably 3.0 to 10.0 kg NaOCl per 1 kg of nitrogen load.

여기서, 상기 차염반응조(140)에 투입되는 차아염소산나트륨(NaOCl)은 해수 또는 염수를 전기분해하여 공급할 수 있다.Here, the sodium hypochlorite (NaOCl) input to the anti-salt reaction tank 140 may be supplied by electrolysis of seawater or brine.

상기 단계(S31) 이후에 처리된 처리수에는 소량(대략 5~10%)의 암모니아성 질소(N2)가 남게 되는데, 상기 질소산화2단계(S33)를 통해 완전하게 제거될 수 있다. 즉, 상기 단계(S33)에서는 차염반응조(140)에서 1차로 질소산화 반응을 거친 처리수를 전기분해조(150)로 공급하고, 전기분해조(150)에서 전기 분해반응에 의해 미소하게(대략 5~20%) 남은 암모니아성 질소(NH3-N)가 모두 질소가스(N2)로 산화되어 제거된다. 즉, 상기 단계(S31)에서 반응하고 잔류된 염소이온(Cl-)이 전기분해조(150)에서의 전기분해반응에 의해 차아염소산나트륨(NaOCl)을 재생산하게 되고, 이와 같이 재생산된 차아염소산나트륨(NaOCl)에 의해 남은 암모니아성 질소(NH3-N)가 목표수질 이하로 처리되게 된다.A small amount (approximately 5-10%) of ammonia nitrogen (N 2 ) remains in the treated water after the step (S31), which can be completely removed through the nitrogen oxidation step 2 (S33). That is, in the above step (S33), the treated water that has undergone the nitrogen oxidation reaction in the primary salt reaction tank 140 is supplied to the electrolysis tank 150, and the electrolysis tank 150 is microscopically (approximately). 5-20%) All remaining ammonia nitrogen (NH 3 -N) is oxidized and removed with nitrogen gas (N 2 ). That is, the reaction and the residual chlorine ion (Cl -) in the above step (S31) is to reproduce the sodium hypochlorite (NaOCl) by the electrolytic reaction in the electrolytic bath 150, and thus reproduce the same procedure as set forth in The remaining ammonia nitrogen (NH 3 -N) by (NaOCl) is treated below the target water quality.

상기 단계(S33)에서 전기분해조(150)에 인가되는 전류는 전류밀도가 0.05~0.30A/㎠인 것이 바람직하다.The current applied to the electrolysis tank 150 in the step (S33) is preferably a current density of 0.05 ~ 0.30A / ㎠.

상기 단계(S33)에서 암모니아성 질소(NaOCl)가 완전히 제거된 처리수는 중화수단(160)으로 공급된 뒤, 질소산화 반응 후에 잔류된 잔류염소(HOCl, OCl- 등)를 무해한 염소이온(Cl-)으로 중화하는 공정을 거치게 된다(S40). 이러한 대표적인 중화수단(160)은 화학약품을 이용한 화학반응을 통해 중화시키는 방법이 있다. 이때 사용되는 화학약품으로는 SO2, Na2SO3, NaHSO3, Na2S2O5, Na2S2O3, CaS2O3, (NH4)2S2O3 등과 같은 황산화화합물과, H2S, 철화합물, 망간화합물 등의 무기계 탈염소화합물, 또는 과산화수소 등이 대표적이다. The treated water in which the ammonia nitrogen (NaOCl) is completely removed in the step (S33) is supplied to the neutralization means 160, and after the nitrogen oxidation reaction, residual chlorine (HOCl, OCl -, etc.) harmless chlorine ions (Cl -The process of neutralization is performed (S40). The representative neutralization means 160 is a method of neutralizing through a chemical reaction using chemicals. At this time, the chemicals used are SO 2 , Na 2 SO 3 , NaHSO 3 , Na 2 S 2 O 5 , Na 2 S 2 O 3 , CaS 2 O 3 , (NH 4 ) 2 S 2 O 3, etc. Typical compounds include inorganic dechlorinated compounds such as H 2 S, iron compounds, and manganese compounds, or hydrogen peroxide.

또한, 또다른 중화수단(160,260)으로는 활성탄과 같이 잔류염소성분을 흡착하여 처리하는 흡착방법과 금속산화물 또는 수산화물 형태의 촉매를 이용하는 촉매환원법 등이 있다.In addition, other neutralization means 160 and 260 include an adsorption method for adsorbing and treating residual chlorine components, such as activated carbon, and a catalytic reduction method using a catalyst in the form of a metal oxide or hydroxide.

상기 중화수단(160,260)에서는 이러한 중화방법 중 하나 이상의 공정을 조합하여 잔류염소를 환원시켜 처리함으로 폐수내 잔류하는 독성물질들을 제거할 수 있게 된다.In the neutralization means 160, 260, one or more of these neutralization methods are combined to reduce residual chlorine and treat it to remove toxic substances remaining in the wastewater.

상기와 같이 중화공정을 거친 처리수는 유해한 물질이 제거된 상태로 방류될 수 있으며, 또한, 본 발명의 실시예와 같이 역전기투석 발전장치(170)로 공급되어 전기에너지를 생산하는 공정(S50)을 경유하도록 할 수 있다.The treated water that has undergone the neutralization process as described above may be discharged in a state in which harmful substances are removed, and is also supplied to the reverse electrodialysis power generation device 170 as in the embodiment of the present invention to produce electrical energy (S50) ).

한편, 상기 단계(S11)에서 과황산 반응조(110)에 투입되는 과황산염은 앞서 설명한 바와 같이, 과황산 생산수단(180)에 의해 생산되어 공급될 수 있다. 즉, 과황산 생산단계에서는 상기 원폐수의 전처리과정에서 탈기된 암모니아 가스를 이용하여 과황산나트륨 또는 과황산칼륨을 생산하는 것으로 간단히 설명하면 다음과 같다. Meanwhile, the persulfate input to the persulfate reaction tank 110 in the step S11 may be produced and supplied by the persulfate production means 180, as described above. That is, in the persulfuric acid production step, it is briefly described as producing sodium persulfate or potassium persulfate using ammonia gas degassed in the pretreatment process of the raw waste water.

즉, 상기 과황산 생산단계에서는, 탈기된 암모니아를 스크러버(181)에 공급 후 5 내지 50wt로 희석된 황산용액을 주입하여 5 내지 45wt로 농축된 황산암모늄 형태로 회수 후, 회수된 황산암모늄과 황산을 포함한 용액을 이온교환막을 구비한 격막식 전기분해조로 구성된 전기화학적 전환수단(182)에 공급하여 과황산암모늄을 생산하고, 이후 생산된 과황산암모늄을 공급받은 화학반응조(183)에 가성소다나 수산화칼륨을 투입하여 과황산나트륨 또는 과황산칼륨을 생산한다. 생산된 과황산염은 저장조(184)에 저장하여 필요시 상기 단계(S11)를 위해 공급될 수 있다. 상기 암모니아 가스가 탈기되는 폐수의 전처리단계를 다양하게 구성될 수 있으며, 자세한 설명은 앞서 설명하였으므로 더 이상의 자세한 설명은 생략한다.That is, in the persulfuric acid production step, after supplying the degassed ammonia to the scrubber 181, a sulfuric acid solution diluted to 5 to 50 wt. is injected, and recovered in the form of ammonium sulfate concentrated to 5 to 45 wt. The solution containing ions is supplied to an electrochemical conversion means 182 composed of a diaphragm-type electrolysis tank having an ion exchange membrane to produce ammonium persulfate, and then caustic soda is supplied to the chemical reaction tank 183 supplied with the ammonium persulfate produced. Potassium hydroxide is added to produce sodium persulfate or potassium persulfate. The produced persulfate can be stored in a storage tank 184 and supplied to the step S11 if necessary. The ammonia gas may be variously configured in the pretreatment step of the wastewater to be degassed, and the detailed description has been previously described, so further detailed description is omitted.

또한, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 폐수 처리시스템(100')을 나타내 보인 개략적인 구성도로서, 구체적으로는 원폐수 또는 전처리 농축수에 염소이온(Cl-)이 다량 존재할 경우에 적용 가능한 복합처리시스템을 나타낸 것이다. 도 6은 도 5에 도시된 복합 폐수 처리시스템(100')을 이용한 복합 폐수 처리 방법을 설명하기 위한 공정도이다.In addition, Figure 5 is a chlorine ion (Cl -) in a schematic configuration shown represents the composite wastewater treatment system 100 'according to another embodiment of the present invention, can be specifically concentrated wastewater or the pre-treatment, if present in a large amount is It shows the complex processing system applicable to. 6 is a process diagram for explaining a composite wastewater treatment method using the composite wastewater treatment system 100' shown in FIG.

도 5에서 앞서 도 1에서 설명한 구성요소들과 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였다.In FIG. 5, the same reference numerals are assigned to the same components as those described in FIG. 1.

이를 감안하여, 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 폐수 처리시스템(100')은 과황산 반응조(110)에서 탄소산화 과정을 거친 처리수를 전기분해조(150)와 pH 조절조(130) 사이를 반복 순환시키면서 처리수에 함유된 암모니아성 질소(NH3-N)를 질소가스(N2)로 완전 산화시킬 수 있는 구성을 가지는데 기술적 특징을 가진다. 이를 위해, 복합 폐수 처리시스템(100')은 전기분해조(150)의 처리수를 pH 조절조(130)로 순환시키는 순환경로(171)와, 순환경로(171)에 설치되는 순환펌프(173)를 포함하는데 차이점이 있다.In consideration of this, referring to FIG. 5, the complex wastewater treatment system 100 ′ according to another embodiment of the present invention electrolyzes the treated water that has undergone the carbon oxidation process in the persulfuric acid reaction tank 110 and the pH It has a technical feature to have a configuration capable of completely oxidizing the ammonia nitrogen (NH 3 -N) contained in the treated water with nitrogen gas (N 2 ) while repeatedly circulating between the control tanks 130. To this end, the complex wastewater treatment system 100' includes a circulation path 171 for circulating the treated water of the electrolysis tank 150 to the pH adjustment tank 130, and a circulation pump 173 installed in the circulation path 171 ).

이러한 구성에 의하면, 과황산 처리수를 전기분해조(150)와 pH 조절조(130) 사이를 반복 순환시키면서 염소이온(Cl-)을 차아염소산나트륨(NaOCl)으로 전환 생산하여 처리수에 남은 암모니아성 질소(NH3-N)를 질소가스(N2)로 완전히 산화시킬 수 있다.With such a configuration, and the sulfuric acid treatment electrolyzer 150 and pH adjustment tank, while repeatedly circulating between 130 chloride ion (Cl -), the remaining ammonia in the treated water to produce converted into sodium hypochlorite (NaOCl) Free nitrogen (NH 3 -N) can be completely oxidized with nitrogen gas (N 2 ).

이때 폐수내에 염소이온(Cl-) 성분이 부족할 경우에는 별도의 공급장치를 통해 염소이온(Cl-)을 추가적으로 공급하도록 구성될 수도 있다.At this time, chlorine ion (Cl -) in the waste water when running out of components, the chloride ion (Cl -) via a separate supply may be configured to additionally supply.

도 5에 도시된 복합 폐수 처리시스템(100')을 이용하여 복합 폐수를 처리하는 방법을 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다. A method of treating the composite wastewater using the composite wastewater treatment system 100' shown in FIG. 5 will be described with reference to FIG. 6 as follows.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 폐수 처리방법은, 농축단계(S100), 탄소산화단계(S10), pH 조절단계(S20), 질소산화단계(S30'), 중화단계(S40) 및 역전기투석 발전단계(S50)를 구비한다. 도 6에서는 앞서 도 2 및 도 3을 통해 설명한 폐수 처리 공정과 동일한 공정에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였으므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.Referring to Figure 6, the complex wastewater treatment method according to another embodiment of the present invention, the concentration step (S100), carbon oxidation step (S10), pH adjustment step (S20), nitrogen oxidation step (S30'), neutralization step (S40) and reverse electrodialysis power generation step (S50). In FIG. 6, the same reference numerals are assigned to the same processes as the wastewater treatment process described through FIGS. 2 and 3, and detailed description thereof will be omitted.

상기 농축단계(S100)는 앞서 도 3을 통해 설명한 바와 같이, 원폐수의 농도에 따른 분류된 폐수들을 각각의 전처리 공정을 거친 후에 얻어지는 전처리 폐수를 RO, NF, EDR, CDI 등의 농축 여과공정을 통해 농축 분류하거나, 중간 농도의 원폐수를 직접 농축 분류공정을 거쳐서 나오는 농축수를 상기 탄소산화단계(S10)로 공급한다.The concentration step (S100), as previously described with reference to FIG. 3, the concentrated filtration process of RO, NF, EDR, CDI, etc. for the pre-treated wastewater obtained after each pre-treatment process for the sorted wastewater according to the concentration of the raw waste water. Through the concentrated fractionation, or concentrated raw waste water of a medium concentration through the concentrated fractionation process, the concentrated water is supplied to the carbon oxidation step (S10).

물론 고농도의 원폐수는 농축단계를 거치지 않고 상기 탄소산화단계(S10)로 공급된다.Of course, high-concentration raw waste water is supplied to the carbon oxidation step (S10) without going through a concentration step.

상기 질소산화단계(S30')에서는 앞서 설명한 바와 같이, 처리수를 전기분해조(150)와 pH 조절조(130) 사이를 반복 순환시키면서 염소이온(Cl-)을 차아염소산나트륨(NaOCl)으로 전환 생산하여 처리수에 남은 암모니아성 질소(NH3-N)를 질소가스(N2)로 산화시켜 목표로 하는 수질기준 이하로 처리하게 된다.Convert the sodium hypochlorite (NaOCl) -, while the treated repeatedly cycle through the electrolyzer 150 and the pH adjustment tank 130, chloride ion (Cl) as described above in the nitrogen oxide step (S30 ') Ammonia nitrogen (NH 3 -N) remaining in the treated water after production is oxidized with nitrogen gas (N2) to be processed below the target water quality standard.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 복합 폐수 처리시스템 및 처리 방법에 따르면, 원자력 발전소 등의 2차 계통수의 폐수를 탄소산화공정과 질소산화공정을 순차적으로 거치면서 폐수에 함유된 ETA에 의해 유발된 COD를 CO2로 산화시켜 제거하고, T-N을 완벽히 처리하여 제거함으로써, 원자력 발전소를 안정적이고 효율적으로 운영될 수 있도록 할 수 있다. 특히, 종래에는 물리화학적 처리 및 고도산화처리(전기분해) 후에도 분해되지 않는 ETA에 의해 유발된 COD를 완벽하게 처리할 수 있다.As described above, according to the complex wastewater treatment system and treatment method of the present invention, the wastewater of a secondary system water such as a nuclear power plant is sequentially caused by ETA contained in wastewater while sequentially undergoing a carbon oxidation process and a nitrogen oxidation process. By removing COD by oxidizing with CO 2 and completely removing TN, nuclear power plants can be operated stably and efficiently. In particular, conventionally, COD caused by ETA that does not decompose even after physicochemical treatment and advanced oxidation treatment (electrolysis) can be completely treated.

특히, 원폐수의 농도에 따라서 처리공정을 다르게 설정하여 처리함으로써, 폐수를 효과적으로 처리할 수 있으며, 처리시간을 단축하고 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.In particular, by setting and treating the treatment process differently according to the concentration of the raw waste water, it is possible to effectively treat the waste water, and it has an advantage of shortening the treatment time and increasing efficiency.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.Above, the present invention has been shown and described in connection with a preferred embodiment for illustrating the principles of the present invention, but the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described. Rather, those skilled in the art will appreciate that many changes and modifications to the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the appended claims.

100,100..복합 폐수 처리시스템
101..RO 여과부 110..과황산 반응조
111..히터 113..자외선 발생기
120..열교환기 130..pH 조절조
140..차염반응조 150..전기분해조
160,260..중화수단 171..순환경로
173..순환펌프 180..과황산 생산수단
100,100..complex wastewater treatment system
101..RO filtration unit 110..Persulfuric acid reaction tank
111.. Heater 113.. UV generator
120..heat exchanger 130..pH control tank
140..Salt reaction tank 150..Electrolysis tank
160,260..Chinese means 171..Circulation path
173..Circulation pump 180..Persulfate production means

Claims (13)

단일성분에 COD 유발물질과 T-N 유발물질을 동시에 포함하는 폐수를 처리하기 위한 것으로,
상기 폐수에 포함된 COD 유발성분을 과황산염을 이용하여 CO2로 산화시키고, T-N을 암모니아성 질소(NH3-N)로 분리하는 과황산 반응조;
상기 과황산 반응조에서 처리되어 분리된 질소를 차아염소산나트륨(NaOCl)을 이용하여 질소가스(N2)로 산화시키는 차염반응조;
상기 차염반응조에서 처리된 처리수에 잔류하는 염소이온(Cl-)을 전기분해하여 차아염소산나트륨(NaOCl)으로 전환 생산하여 일부 미처리되어 잔류하는 암모니아성 질소(NH3-N)와 COD 성분을 산화시키는 전기분해조; 및
상기 과황산 반응조에 설치되어 상기 과황산염이 혼합되는 동시에 과황산염이 황산염기를 생성하도록 하는 촉매장치;를 포함하고,
상기 촉매장치는 상기 과황산 반응조 내부를 60 내지 90℃의 범위로 가열하도록 설치되는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 폐수 처리 시스템.
To treat wastewater containing both COD-causing and TN-causing substances in a single component,
A persulfate reaction tank for oxidizing the COD-inducing component contained in the wastewater to CO 2 using persulfate and separating TN into ammonia nitrogen (NH 3 -N);
A secondary salt reaction tank for oxidizing the separated nitrogen treated and treated in the persulfuric acid reactor with nitrogen gas (N 2 ) using sodium hypochlorite (NaOCl);
Oxidizing the ammonium nitrogen (NH 3 -N) and COD components is some residual untreated to produce converted into sodium hypochlorite (NaOCl) by electrolysis-chloride ion (Cl) remaining in the treated water treated in the reaction tank chayeom Electrolysis tank; And
It is installed in the persulfate reaction tank, the persulfate is mixed while the persulfate catalyst device to generate a sulfate group; includes,
The catalyst device is a complex wastewater treatment system, characterized in that it comprises a heater installed to heat the interior of the persulfuric acid reaction tank in the range of 60 to 90 ℃.
단일성분에 COD 유발물질과 T-N 유발물질을 동시에 포함하는 폐수를 처리하기 위한 것으로,
상기 폐수에 포함된 COD 유발성분을 과황산염을 이용하여 CO2로 산화시키고, T-N을 암모니아성 질소(NH3-N)로 분리하는 과황산 반응조;
상기 과황산 반응조에서 처리된 처리수를 전기분해하여 처리수에 함유된 염소이온(Cl-)을 차아염소산나트륨(NaOCl)으로 전환 생산하여 분리된 암모니아성 질소(NH3-N)를 질소가스(N2)로 산화시킴과 동시에 잔류하는 COD 성분을 산화시키는 전기분해조; 및
상기 과황산 반응조에 설치되어 상기 과황산염이 혼합되는 동시에 과황산염이 황산염기를 생성하도록 하는 촉매장치;를 포함하고,
상기 촉매장치는 상기 과황산 반응조 내부를 60 내지 90℃의 범위로 가열하도록 설치되는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 폐수처리 시스템.
To treat wastewater containing both COD-causing and TN-causing substances in a single component,
A persulfate reaction tank for oxidizing the COD-inducing component contained in the wastewater to CO 2 using persulfate and separating TN into ammonia nitrogen (NH 3 -N);
The conversion produces separated by sodium hypochlorite (NaOCl) ammonium nitrogen (NH 3 -N), nitrogen gas (wherein the chlorine ions (Cl) containing the water treatment process in a sulfuric acid tank to be treated by electrolysis An electrolysis tank oxidizing with N 2 ) and oxidizing the remaining COD components; And
It is installed in the persulfate reaction tank, the persulfate is mixed while the persulfate catalyst device to generate a sulfate group; includes,
The catalyst device is a complex wastewater treatment system, characterized in that it comprises a heater installed to heat the interior of the persulfuric acid reaction tank in the range of 60 to 90 ℃.
단일성분에 COD 유발물질과 T-N 유발물질을 동시에 포함하는 폐수를 처리하기 위한 것으로,
상기 폐수에 포함된 COD 유발성분을 과황산염을 이용하여 CO2로 산화시키고, T-N을 암모니아성 질소(NH3-N)로 분리하는 과황산 반응조;
상기 과황산 반응조에서 처리되어 분리된 질소를 차아염소산나트륨(NaOCl)을 이용하여 질소가스(N2)로 산화시키는 차염반응조; 및
상기 차염반응조에서 처리된 처리수에 잔류하는 염소이온(Cl-)을 전기분해하여 차아염소산나트륨(NaOCl)으로 전환 생산하여 일부 미처리되어 잔류하는 암모니아성 질소(NH3-N)와 COD 성분을 산화시키는 전기분해조;를 포함하고,
상기 과황산 반응조에 투입되는 과황산염은 1 내지 30 wt%의 액상 과황산칼륨(K2S2O8)인 것을 특징으로 하는 복합 폐수처리 시스템.
To treat wastewater containing both COD-causing and TN-causing substances in a single component,
A persulfate reaction tank for oxidizing the COD-inducing component contained in the wastewater to CO 2 using persulfate and separating TN into ammonia nitrogen (NH 3 -N);
A secondary salt reaction tank for oxidizing the separated nitrogen treated and treated in the persulfuric acid reactor with nitrogen gas (N 2 ) using sodium hypochlorite (NaOCl); And
Oxidizing the ammonium nitrogen (NH 3 -N) and COD components is some residual untreated to produce converted into sodium hypochlorite (NaOCl) by electrolysis-chloride ion (Cl) remaining in the treated water treated in the reaction tank chayeom The electrolysis tank to be included;
A complex wastewater treatment system characterized in that the persulfate inputted to the persulfate reaction tank is 1 to 30 wt% of liquid potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 ).
단일성분에 COD 유발물질과 T-N 유발물질을 동시에 포함하는 폐수를 처리하기 위한 것으로,
상기 폐수에 포함된 COD 유발성분을 과황산염을 이용하여 CO2로 산화시키고, T-N을 암모니아성 질소(NH3-N)로 분리하는 과황산 반응조; 및
상기 과황산 반응조에서 처리된 처리수를 전기분해하여 처리수에 함유된 염소이온(Cl-)을 차아염소산나트륨(NaOCl)으로 전환 생산하여 분리된 암모니아성 질소(NH3-N)를 질소가스(N2)로 산화시킴과 동시에 잔류하는 COD 성분을 산화시키는 전기분해조;를 포함하고,
상기 과황산 반응조에 투입되는 과황산염은 1 내지 30 wt%의 액상 과황산칼륨(K2S2O8)인 것을 특징으로 하는 복합 폐수처리 시스템.
To treat wastewater containing both COD-causing and TN-causing substances in a single component,
A persulfate reaction tank for oxidizing the COD-inducing component contained in the wastewater to CO 2 using persulfate and separating TN into ammonia nitrogen (NH 3 -N); And
The conversion produces separated by sodium hypochlorite (NaOCl) ammonium nitrogen (NH 3 -N), nitrogen gas (wherein the chlorine ions (Cl) containing the water treatment process in a sulfuric acid tank to be treated by electrolysis N 2 ) and oxidizes the remaining COD components while oxidizing;
A complex wastewater treatment system characterized in that the persulfate inputted to the persulfate reaction tank is 1 to 30 wt% of liquid potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 ).
단일성분에 COD 유발물질과 T-N 유발물질을 동시에 포함하는 폐수를 처리하기 위한 것으로,
상기 폐수에 포함된 COD 유발성분을 과황산염을 이용하여 CO2로 산화시키고, T-N을 암모니아성 질소(NH3-N)로 분리하는 과황산 반응조;
상기 과황산 반응조에서 처리되어 분리된 질소를 차아염소산나트륨(NaOCl)을 이용하여 질소가스(N2)로 산화시키는 차염반응조;
상기 차염반응조에서 처리된 처리수에 잔류하는 염소이온(Cl-)을 전기분해하여 차아염소산나트륨(NaOCl)으로 전환 생산하여 일부 미처리되어 잔류하는 암모니아성 질소(NH3-N)와 COD 성분을 산화시키는 전기분해조; 및
상기 과황산 반응조에서 과황산 반응되어 처리된 처리수를 순환시켜 상기 과황산 반응조로 투입되는 농축수 또는 원폐수의 온도를 승온시키고, 과황산 반응된 처리수의 온도를 낮추는 열교환기;를 포함하며,
상기 과황산 반응조에서 과황산 반응되어 처리된 처리수는 상기 열교환기를 경유하면서 폐수 공급라인의 폐수의 온도를 45 내지 70℃의 온도로 상승시키고, 상기 과황산 반응된 처리수는 35 내지 45℃로 낮출 수 있는 것을 특징으로 하는 복합 폐수처리 시스템.
To treat wastewater containing both COD-causing and TN-causing substances in a single component,
A persulfate reaction tank for oxidizing the COD-inducing component contained in the wastewater to CO 2 using persulfate and separating TN into ammonia nitrogen (NH 3 -N);
A secondary salt reaction tank for oxidizing the separated nitrogen treated and treated in the persulfuric acid reactor with nitrogen gas (N 2 ) using sodium hypochlorite (NaOCl);
Oxidizing the ammonium nitrogen (NH 3 -N) and COD components is some residual untreated to produce converted into sodium hypochlorite (NaOCl) by electrolysis-chloride ion (Cl) remaining in the treated water treated in the reaction tank chayeom Electrolysis tank; And
Including the heat exchanger to circulate the treated water treated by persulfuric acid reaction in the persulfuric acid reaction tank to increase the temperature of the concentrated water or raw waste water input to the persulfuric acid reaction tank, and to lower the temperature of the persulfate-reacted treated water; ,
The treated water treated by persulfuric acid reaction in the persulfuric acid reaction tank increases the temperature of the wastewater in the wastewater supply line to a temperature of 45 to 70°C while passing through the heat exchanger, and the treated water reacted with persulfuric acid to 35 to 45°C. Complex wastewater treatment system characterized in that it can be lowered.
단일성분에 COD 유발물질과 T-N 유발물질을 동시에 포함하는 폐수를 처리하기 위한 것으로,
상기 폐수에 포함된 COD 유발성분을 과황산염을 이용하여 CO2로 산화시키고, T-N을 암모니아성 질소(NH3-N)로 분리하는 과황산 반응조;
상기 과황산 반응조에서 처리된 처리수를 전기분해하여 처리수에 함유된 염소이온(Cl-)을 차아염소산나트륨(NaOCl)으로 전환 생산하여 분리된 암모니아성 질소(NH3-N)를 질소가스(N2)로 산화시킴과 동시에 잔류하는 COD 성분을 산화시키는 전기분해조; 및
상기 과황산 반응조에서 과황산 반응되어 처리된 처리수를 순환시켜 상기 과황산 반응조로 투입되는 농축수 또는 원폐수의 온도를 승온시키고, 과황산 반응된 처리수의 온도를 낮추는 열교환기;를 포함하며,
상기 과황산 반응조에서 과황산 반응되어 처리된 처리수는 상기 열교환기를 경유하면서 폐수 공급라인의 폐수의 온도를 45 내지 70℃의 온도로 상승시키고, 상기 과황산 반응된 처리수는 35 내지 45℃로 낮출 수 있는 것을 특징으로 하는 복합 폐수처리 시스템.
To treat wastewater containing both COD-causing and TN-causing substances in a single component,
A persulfate reaction tank for oxidizing the COD-inducing component contained in the wastewater to CO 2 using persulfate and separating TN into ammonia nitrogen (NH 3 -N);
The conversion produces separated by sodium hypochlorite (NaOCl) ammonium nitrogen (NH 3 -N), nitrogen gas (wherein the chlorine ions (Cl) containing the water treatment process in a sulfuric acid tank to be treated by electrolysis An electrolysis tank oxidizing with N 2 ) and oxidizing the remaining COD components; And
Including the heat exchanger to circulate the treated water treated by persulfuric acid reaction in the persulfuric acid reaction tank to increase the temperature of the concentrated water or raw waste water input to the persulfuric acid reaction tank, and to lower the temperature of the persulfate-reacted treated water; ,
The treated water treated by persulfuric acid reaction in the persulfuric acid reaction tank increases the temperature of the wastewater in the wastewater supply line to a temperature of 45 to 70°C while passing through the heat exchanger, and the treated water reacted with persulfuric acid to 35 to 45°C. Complex wastewater treatment system characterized in that it can be lowered.
발전소, 원자력발전소의 2차 계통 발생폐수, 복수탈염설비의 수처리 계통에서 발생하고 단일성분에 COD 유발물질과 T-N 유발물질을 동시에 포함하는 폐수를 처리하는 방법에 있어서,
폐수를 농축한 농축수 또는 원폐수가 수용된 과황산 반응조에 과황산염을 주입하여 상기 농축수 또는 원폐수에 함유된 COD 성분을 CO2로 산화시킴과 동시에 T-N을 암모니아성 질소(NH3-N)로 분리하는 탄소산화단계;
상기 탄소산화단계에서 분리된 암모니아성 질소를 차아염소산나트륨(NaOCl)을 이용하여 질소가스(N2)로 1차로 산화시키는 질소산화1단계;
상기 질소산화1단계에서 반응한 처리수에 잔류하는 염소이온(Cl-)을 전기분해조를 통해 차아염소산나트륨(NaOCl)으로 재생산하여 상기 처리수에 남은 암모니아성 질소(NH3-N)를 질소가스(N2)로 2차로 산화시킴과 동시에 잔류하는 일부 COD 성분을 산화시키는 질소산화2단계; 및
상기 과황산 반응조에 설치되는 촉매장치를 이용하여 상기 과황산 반응조로 과황산염이 혼합됨과 동시에 황산염기를 생성하도록 하는 촉매반응단계:를 포함하고,
상기 촉매장치는,
상기 과황산 반응조 내부를 60 내지 90℃의 범위로 가열하도록 설치되는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 폐수 처리 방법.
In the method of treating wastewater generated from the secondary system generated waste water of a power plant, a nuclear power plant, a water treatment system of a multiple desalination facility, and simultaneously containing a COD inducer and a TN inducer in a single component,
Persulfate is injected into a persulfate reaction tank containing concentrated or raw wastewater in which wastewater is concentrated to oxidize the COD component contained in the concentrated or raw wastewater to CO 2 and at the same time TN to ammonia nitrogen (NH 3 -N) Carbon oxidation step to separate into;
A first step of nitrogen oxidation in which the ammonia nitrogen separated in the carbon oxidation step is first oxidized with nitrogen gas (N 2 ) using sodium hypochlorite (NaOCl);
The chloride ion (Cl -) remaining in the treated water from the reaction of nitric oxide Step 1 to the reproduction by the sodium hypochlorite (NaOCl) through the electrolyzer remaining ammonia nitrogen on the number of the processing (NH 3 -N) nitrogen A second step of oxidizing nitrogen with a gas (N 2 ) and simultaneously oxidizing some remaining COD components; And
It includes a catalytic reaction step of using a catalytic device installed in the persulfuric acid reaction tank to produce a sulfate group at the same time as the persulfate is mixed into the persulfuric acid reaction tank:
The catalyst device,
And a heater installed to heat the persulfuric acid reaction tank in a range of 60 to 90°C.
발전소, 원자력발전소의 2차 계통 발생폐수, 복수탈염설비의 수처리 계통에서 발생하고 단일성분에 COD 유발물질과 T-N 유발물질을 동시에 포함하는 폐수를 처리하는 방법에 있어서,
폐수를 농축한 농축수 또는 원폐수가 수용된 과황산 반응조에 과황산염을 주입하여 상기 농축수 또는 원폐수에 함유된 COD 성분을 CO2로 산화시킴과 동시에 T-N을 암모니아성 질소(NH3-N)로 분리하는 탄소산화단계;
상기 탄소산화단계에서 처리된 처리수 중에 함유된 염소이온(Cl-)을 전기분해조로 순환시키면서 상기 처리수에 함유된 염소이온(Cl-)을 차아염소산나트륨(NaOCl)으로 전환 생산하여 상기 처리수에 함유된 암모니아성 질소(NH3-N)를 질소가스(N2)로 산화시킴과 동시에 잔류하는 일부 COD 성분을 산화시키는 질소산화단계; 및
상기 과황산 반응조에 설치되는 촉매장치를 이용하여 상기 과황산 반응조로 과황산염이 혼합됨과 동시에 황산염기를 생성하도록 하는 촉매반응단계:를 포함하고,
상기 촉매장치는,
상기 과황산 반응조 내부를 60 내지 90℃의 범위로 가열하도록 설치되는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 폐수 처리 방법.
In the method of treating wastewater generated from the secondary system generated waste water of a power plant, a nuclear power plant, a water treatment system of a multiple desalination facility, and simultaneously containing a COD inducer and a TN inducer in a single component,
Persulfate is injected into a persulfate reaction tank containing concentrated or raw wastewater in which wastewater is concentrated to oxidize the COD component contained in the concentrated or raw wastewater to CO 2 and at the same time TN to ammonia nitrogen (NH 3 -N) Carbon oxidation step to separate into;
A chloride ion (Cl -) contained in the number of treatment processes in the carbon oxidation step - can the process produce convert the sodium hypochlorite (NaOCl) for circulating twos electrolysis with chlorine ions (Cl) contained in the number of the processing Nitrogen oxidation step of oxidizing the ammonia nitrogen (NH 3 -N) contained in nitrogen gas (N 2 ) and oxidizes some of the remaining COD components; And
It includes a catalytic reaction step of using a catalytic device installed in the persulfuric acid reaction tank to produce a sulfate group at the same time as the persulfate is mixed into the persulfuric acid reaction tank:
The catalyst device,
And a heater installed to heat the persulfuric acid reaction tank in a range of 60 to 90°C.
발전소, 원자력발전소의 2차 계통 발생폐수, 복수탈염설비의 수처리 계통에서 발생하고 단일성분에 COD 유발물질과 T-N 유발물질을 동시에 포함하는 폐수를 처리하는 방법에 있어서,
폐수를 농축한 농축수 또는 원폐수가 수용된 과황산 반응조에 과황산염을 주입하여 상기 농축수 또는 원폐수에 함유된 COD 성분을 CO2로 산화시킴과 동시에 T-N을 암모니아성 질소(NH3-N)로 분리하는 탄소산화단계;
상기 탄소산화단계에서 분리된 암모니아성 질소를 차아염소산나트륨(NaOCl)을 이용하여 질소가스(N2)로 1차로 산화시키는 질소산화1단계; 및
상기 질소산화1단계에서 반응한 처리수에 잔류하는 염소이온(Cl-)을 전기분해조를 통해 차아염소산나트륨(NaOCl)으로 재생산하여 상기 처리수에 남은 암모니아성 질소(NH3-N)를 질소가스(N2)로 2차로 산화시킴과 동시에 잔류하는 일부 COD 성분을 산화시키는 질소산화2단계;를 포함하고,
상기 탄소산화단계에서 주입되는 과황산염은 1 내지 30 wt%의 액상 과황산칼륨(K2S2O8)인 것을 특징으로 하는 복합 폐수 처리 방법.
In the method of treating wastewater generated from the secondary system generated waste water of a power plant, a nuclear power plant, a water treatment system of a multiple desalination facility, and simultaneously containing a COD inducer and a TN inducer in a single component,
Persulfate is injected into a persulfate reaction tank containing concentrated or raw wastewater in which wastewater is concentrated to oxidize the COD component contained in the concentrated or raw wastewater to CO 2 and at the same time TN to ammonia nitrogen (NH 3 -N) Carbon oxidation step to separate into;
A first step of nitrogen oxidation in which the ammonia nitrogen separated in the carbon oxidation step is first oxidized with nitrogen gas (N 2 ) using sodium hypochlorite (NaOCl); And
The chloride ion (Cl -) remaining in the treated water from the reaction of nitric oxide Step 1 to the reproduction by the sodium hypochlorite (NaOCl) through the electrolyzer remaining ammonia nitrogen on the number of the processing (NH 3 -N) nitrogen It includes a second step of nitrogen oxidation to oxidize a portion of the remaining COD while simultaneously oxidizing it with gas (N 2 ).
The persulfate injected in the carbon oxidation step is a composite wastewater treatment method characterized in that the liquid potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 ) of 1 to 30 wt%.
발전소, 원자력발전소의 2차 계통 발생폐수, 복수탈염설비의 수처리 계통에서 발생하고 단일성분에 COD 유발물질과 T-N 유발물질을 동시에 포함하는 폐수를 처리하는 방법에 있어서,
폐수를 농축한 농축수 또는 원폐수가 수용된 과황산 반응조에 과황산염을 주입하여 상기 농축수 또는 원폐수에 함유된 COD 성분을 CO2로 산화시킴과 동시에 T-N을 암모니아성 질소(NH3-N)로 분리하는 탄소산화단계; 및
상기 탄소산화단계에서 처리된 처리수 중에 함유된 염소이온(Cl-)을 전기분해조로 순환시키면서 상기 처리수에 함유된 염소이온(Cl-)을 차아염소산나트륨(NaOCl)으로 전환 생산하여 상기 처리수에 함유된 암모니아성 질소(NH3-N)를 질소가스(N2)로 산화시킴과 동시에 잔류하는 일부 COD 성분을 산화시키는 질소산화단계;를 포함하고,
상기 탄소산화단계에서 주입되는 과황산염은 1 내지 30 wt%의 액상 과황산칼륨(K2S2O8)인 것을 특징으로 하는 복합 폐수 처리 방법.
In the method of treating wastewater generated from the secondary system generated waste water of a power plant, a nuclear power plant, a water treatment system of a multiple desalination facility, and simultaneously containing a COD inducer and a TN inducer in a single component,
Persulfate is injected into a persulfate reaction tank containing concentrated or raw wastewater in which wastewater is concentrated to oxidize the COD component contained in the concentrated or raw wastewater to CO 2 and at the same time TN to ammonia nitrogen (NH 3 -N) Carbon oxidation step to separate into; And
A chloride ion (Cl -) contained in the number of treatment processes in the carbon oxidation step - can the process produce convert the sodium hypochlorite (NaOCl) for circulating twos electrolysis with chlorine ions (Cl) contained in the number of the processing Includes a nitrogen oxidation step of oxidizing the ammonia nitrogen (NH 3 -N) contained in nitrogen gas (N 2 ) and oxidizes some of the remaining COD components.
The persulfate injected in the carbon oxidation step is a composite wastewater treatment method characterized in that the liquid potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 ) of 1 to 30 wt%.
발전소, 원자력발전소의 2차 계통 발생폐수, 복수탈염설비의 수처리 계통에서 발생하고 단일성분에 COD 유발물질과 T-N 유발물질을 동시에 포함하는 폐수를 처리하는 방법에 있어서,
폐수를 농축한 농축수 또는 원폐수가 수용된 과황산 반응조에 과황산염을 주입하여 상기 농축수 또는 원폐수에 함유된 COD 성분을 CO2로 산화시킴과 동시에 T-N을 암모니아성 질소(NH3-N)로 분리하는 탄소산화단계;
상기 탄소산화단계에서 분리된 암모니아성 질소를 차아염소산나트륨(NaOCl)을 이용하여 질소가스(N2)로 1차로 산화시키는 질소산화1단계;
상기 질소산화1단계에서 반응한 처리수에 잔류하는 염소이온(Cl-)을 전기분해조를 통해 차아염소산나트륨(NaOCl)으로 재생산하여 상기 처리수에 남은 암모니아성 질소(NH3-N)를 질소가스(N2)로 2차로 산화시킴과 동시에 잔류하는 일부 COD 성분을 산화시키는 질소산화2단계; 및
상기 탄소산화단계를 거친 처리수를 열교환기로 순환시켜 상기 열교환기로 유입되는 농축수 또는 고농도 원폐수의 온도를 승온시키고, 상기 과황산 반응조에서 처리된 처리수의 온도를 낮추는 열교환단계;를 포함하고,
상기 과황산 반응조에서 과황산 반응되어 처리된 처리수는 상기 열교환기를 경유하면서 폐수 공급라인의 폐수의 온도를 45 내지 70℃의 온도로 상승시키고, 상기 과황산 반응된 처리수는 35 내지 45℃로 낮출 수 있는 것을 특징으로 하는 복합 폐수 처리 방법.
In the method of treating wastewater generated from the secondary system generated waste water of a power plant, a nuclear power plant, a water treatment system of a multiple desalination facility, and simultaneously containing a COD inducer and a TN inducer in a single component,
Persulfate is injected into a persulfate reaction tank containing concentrated or raw wastewater in which wastewater is concentrated to oxidize the COD component contained in the concentrated or raw wastewater to CO 2 and at the same time TN to ammonia nitrogen (NH 3 -N) Carbon oxidation step to separate into;
A first step of nitrogen oxidation in which the ammonia nitrogen separated in the carbon oxidation step is first oxidized with nitrogen gas (N 2 ) using sodium hypochlorite (NaOCl);
The chloride ion (Cl -) remaining in the treated water from the reaction of nitric oxide Step 1 to the reproduction by the sodium hypochlorite (NaOCl) through the electrolyzer remaining ammonia nitrogen on the number of the processing (NH 3 -N) nitrogen A second step of oxidizing nitrogen with a gas (N 2 ) and simultaneously oxidizing some remaining COD components; And
It includes; heat exchange step of circulating the treated water that has undergone the carbon oxidation step to a heat exchanger to increase the temperature of the concentrated or high concentration raw wastewater flowing into the heat exchanger and lowering the temperature of the treated water in the persulfuric acid reaction tank;
The treated water treated by persulfuric acid reaction in the persulfuric acid reaction tank increases the temperature of the wastewater in the wastewater supply line to a temperature of 45 to 70°C while passing through the heat exchanger, and the treated water reacted with persulfuric acid to 35 to 45°C. Complex wastewater treatment method characterized in that it can be lowered.
발전소, 원자력발전소의 2차 계통 발생폐수, 복수탈염설비의 수처리 계통에서 발생하고 단일성분에 COD 유발물질과 T-N 유발물질을 동시에 포함하는 폐수를 처리하는 방법에 있어서,
폐수를 농축한 농축수 또는 원폐수가 수용된 과황산 반응조에 과황산염을 주입하여 상기 농축수 또는 원폐수에 함유된 COD 성분을 CO2로 산화시킴과 동시에 T-N을 암모니아성 질소(NH3-N)로 분리하는 탄소산화단계;
상기 탄소산화단계에서 처리된 처리수 중에 함유된 염소이온(Cl-)을 전기분해조로 순환시키면서 상기 처리수에 함유된 염소이온(Cl-)을 차아염소산나트륨(NaOCl)으로 전환 생산하여 상기 처리수에 함유된 암모니아성 질소(NH3-N)를 질소가스(N2)로 산화시킴과 동시에 잔류하는 일부 COD 성분을 산화시키는 질소산화단계; 및
상기 탄소산화단계를 거친 처리수를 열교환기로 순환시켜 상기 열교환기로 유입되는 농축수 또는 고농도 원폐수의 온도를 승온시키고, 상기 과황산 반응조에서 처리된 처리수의 온도를 낮추는 열교환단계;를 포함하고,
상기 과황산 반응조에서 과황산 반응되어 처리된 처리수는 상기 열교환기를 경유하면서 폐수 공급라인의 폐수의 온도를 45 내지 70℃의 온도로 상승시키고, 상기 과황산 반응된 처리수는 35 내지 45℃로 낮출 수 있는 것을 특징으로 하는 복합 폐수 처리 방법.
In the method of treating wastewater generated from the secondary system generated waste water of a power plant, a nuclear power plant, a water treatment system of a multiple desalination facility, and simultaneously containing a COD inducer and a TN inducer in a single component,
Persulfate is injected into a persulfate reaction tank containing concentrated or raw wastewater in which wastewater is concentrated to oxidize the COD component contained in the concentrated or raw wastewater to CO 2 and at the same time TN to ammonia nitrogen (NH 3 -N) Carbon oxidation step to separate into;
A chloride ion (Cl -) contained in the number of treatment processes in the carbon oxidation step - can the process produce convert the sodium hypochlorite (NaOCl) for circulating twos electrolysis with chlorine ions (Cl) contained in the number of the processing Nitrogen oxidation step of oxidizing the ammonia nitrogen (NH 3 -N) contained in nitrogen gas (N 2 ) and oxidizes some of the remaining COD components; And
It includes; heat exchange step of circulating the treated water that has undergone the carbon oxidation step to a heat exchanger to increase the temperature of the concentrated or high concentration raw wastewater flowing into the heat exchanger and lowering the temperature of the treated water in the persulfuric acid reaction tank;
The treated water treated by persulfuric acid reaction in the persulfuric acid reaction tank increases the temperature of the wastewater in the wastewater supply line to a temperature of 45 to 70°C while passing through the heat exchanger, and the treated water reacted with persulfuric acid to 35 to 45°C. Complex wastewater treatment method characterized in that it can be lowered.
제11항에 있어서,
상기 질소산화1단계에서 차염반응조에 투입되는 상기 차아염소산나트륨의 농도는 wt%로 0.1 내지 15%이고, 주입량은 질소부하 1kg당 3.0 내지 10.0kg NaOCl인 것을 특징으로 하는 복합 폐수 처리 방법.
The method of claim 11,
The concentration of the sodium hypochlorite input to the carbohydrate reaction tank in the nitrogen oxidation step 1 is 0.1 to 15% by weight, and the injection amount is 3.0 to 10.0kg NaOCl per kg of nitrogen load.
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