KR102179746B1 - 건조배가스 응축수 처리를 위한 폐수처리설비 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건조배가스 응축수 처리를 위한 폐수처리설비를 제공한다. 상기 건조배가스 응축수 처리를 위한 폐수처리설비는 외부로부터 공급되는 일정량의 폐수가 저장되는 응축수 저장부; 상기 응축수 저장부로부터 상기 폐수를 전달 받고, 전달 받은 상기 폐수에 포함되는 고형물을 부상시켜 여과하는 전 처리부; 상기 전 처리부와 연결되며, 상기 전 처리부로부터 여과된 상기 폐수를 전달 받고, 상기 폐수에 포함되는 암모니아 가스를 탈기하여 질소를 제거하는 질소 제거부; 및, 상기 질소 제거부와 연결되며, 상기 질소가 제거된 상기 폐수를 전달 받아, 다수의 분리막을 순차적으로 통과시켜 상기 폐수에 포함되는 총질소량을 기설정된 기준 총 질소량을 이루도록 하여 외부로 배출하는 후 처리부;를 포함한다.
Description
본 발명은 건조배가스 응축수 처리를 위한 폐수처리설비에 관한 것이다.
통상, 폐수처리설비는 처리수의 종류 및 처리목적에 따라 여러 가지 공법으로 나누어져 있으며 각각의 공법마다 분리, 폭기, 부상, 탈기, 침전, 산화, 환원 및 중화 등의 공정들이 사용되고 있다.
이러한 폐수처리설비는 기체와 액체 또는 고체와 액체, 액체와 액체의 반응을 이용하여 수행한다.
예로, 유기물질이 포함된 처리 수 내 에 호기성 미생물과 산소를 공급하여 미생물에 의한 유기물분해가 이루어지도록 하는 공정에서는 미생물의 먹이 활동에 필요한 산소공급용으로 포기장치를 사용하며, 미생물의 유기물 분해를 촉진하기 위해 처리 수 내에 공기 중의 산소 또는 순수산소를 고압 용해하여 산소의 농도를 조절해야 할 필요가 있다.
또한, 탈기장치의 경우에는 고농도의 암모니아성질소, 혹은 휘발성 유기물질이 함유된 폐수에 산소를 공급하여 암모니아 또는 휘발성 유기물질이 탈기 제거되도록 하고 있다.
그러나 상기한 방법을 이용하는 종래의 폐수처리설비들은 각각의 목적에 부합하는 알맞은 반응효율이 있으나 실제로 현장에서는 반응효율이 낮아, 장비의 가동시간 연장으로 인한 동력비가 증가하는 문제점이 있다.
또한 포기장치의 경우는 고압의 압축공기 또는 산소를 액상에 직접 투입함에도 불구하고 산소의 용해도가 낮고, 탈기장치의 경우에는 공기와 탈기 필요물질과의 반응이 낮아 탈기효율이 낮아 저장처리조의 크기를 크게 제작해야 하기 때문에 투자비용이 높아지고 또한 암모니아성 질소를 한정된 시간 내에 탈기하기 위해서는 처리수의 온도를 60~70
정도로 높이고 이와 더불어 알칼리도를 12~13 정도로 유지하기 위해서 필요한 열량 및 약품 사용비용이 높아지는 폐단이 현실의 문제로 대두되고 있다.
본 발명과 관련된 선행문헌에는 대한민국 공개특허 공개번호 제10-2000-0000810호(공개일: 2000.01.15)호가 있다.
본 발명의 제 1목적은 폐수에 포함되는 고형물을 효율적으로 제거할 수 있는 건조배가스 응축수 처리를 위한 폐수처리설비를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 제 2목적은 고형물이 제거된 폐수에 포함되는 암모니아에서 선택적으로 질소를 탈기하여 제거할 수 있는 건조배가스 응축수 처리를 위한 폐수처리설비를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기의 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 건조배가스 응축수 처리를 위한 폐수처리설비를 제공한다.
상기 건조배가스 응축수 처리를 위한 폐수처리설비는 외부로부터 공급되는 일정량의 폐수가 저장되는 응축수 저장부; 상기 응축수 저장부로부터 상기 폐수를 전달 받고, 전달 받은 상기 폐수에 포함되는 고형물을 부상시켜 여과하는 전 처리부; 상기 전 처리부와 연결되며, 상기 전 처리부로부터 여과된 상기 폐수를 전달 받고, 상기 폐수에 포함되는 암모니아 가스를 탈기하여 질소를 제거하는 질소 제거부; 및, 상기 질소 제거부와 연결되며, 상기 질소가 제거된 상기 폐수를 전달 받아, 다수의 분리막을 순차적으로 통과시켜 상기 폐수에 포함되는 총질소량을 기설정된 기준 총 질소량을 이루도록 하여 외부로 배출하는 후 처리부;를 포함한다.
상기 전 처리부는,
응집 및 반응조와, 가압 부상 설비를 포함하되,
상기 응집 및 반응조는,
상기 폐수가 수용되고, 상기 수용된 상기 폐수에 응집제와 폴리머를 설정된 양으로 공급하여 상기 폐수를 응집시켜 상기 폐수 내에 포함된 이물질을 플럭으로 형성하는 공급기를 구비하고,
상기 가압 부상 설비는,
상기 응집 및 반응조와 연결되며, 상기 플럭을 포함하는 폐수가 수용되는 가압 부상조와,
상기 가압 부상조의 내부에 일정의 압력을 제공하는 압력 제공기와,
상기 가압 부상조의 상단부에서 슬라이딩 이동 가능하게 배치되며, 상기 압력에 의해 가압되어 부상되면, 모터의 구동에 의해 이동되어 상기 플럭을 거르는 스키머와,
상기 가압 부상조의 출구에 배치되며, 상기 질소 제거부로 유동되는 상기 폐수에 포함된 잔류 이물질을 거르는 여과 필터를 구비하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 질소 제거부는,
상기 여과 필터를 통과한 상기 폐수를 전달 받아 상기 폐수에 포함되는 암모니아를 탈기하는 암모니아 스트리퍼와,
상기 암모니아 스트리퍼로 가성소다를 공급하여 상기 폐수의 산성도를 일정 수준으로 상승시키는 산성도 조절기와,
상기 암모니아 스트리퍼로 외부 공기를 공급하는 외기 공급기를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 암모니아 스트리퍼는, 상기 탈기된 암모니아 가스에 황산을 주입하여 세정하는 가스 흡수탑을 구비하는 것이 바람직하다.
또한 상기 후 처리부는,
상기 질소 제거부와 관을 통해 연결되며, 상기 암모니아 가스가 탈기된 폐수를 전달 받아 탈기시키는 탈기조와,
상기 탈기조와 연결되는 제 1무산소조와,
상기 제 1무산소조와 연결되는 호기조와,
상기 호기조와 연결되는 제 2무산소조를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서 상기 제 2무산소조는,
상기 제 2무산소조를 통과한 폐수를 전달받아 다중의 분리막을 거치도록 하여 외부로 배출하도록 하는 분리막 조와 연결되는 것이 바람직하다.
또한 상기 제 2무산소조는,
방류 수조와 연결되되,
상기 제 2무산소조와 상기 방류 수조의 사이에는,
상기 다수의 분리막을 거친 폐수를 활성탄을 통해 여과하여 상기 방류 수조로 배출하는 활성탄 여과기가 배치되는 것이 바람직하다.
또한 상기 호기조와, 상기 제 1무산소조는 반송관을 통해 연결되고,
상기 반송관 상에는 펌프가 배치되고,
상기 제 1무산소조에는, 상기 제 1무산소조로 유동되는 폐수에 포함되는 총질소량을 측정하여, 제어기로 전송하는 센서가 설치되고,
상기 제어기는,
상기 측정되는 상기 총 질소량이 상기 기설정된 기준 총 질소량에 이르도록 상기 펌프를 사용하여 상기 폐수를 상기 제 1무산소조로 반송시키도록 제어한다.
특히, 상기 탈기조와, 상기 제 1무산소조와, 상기 호기조와, 상기 제 2무산소조 각각은,
내부 공간이 형성되는 수조 몸체를 포함하되,
상기 수조 몸체의 내측면 모서리부는 라운드 형상으로 형성되고,
상기 수조 몸체에는, 상기 수조 몸체의 내부 공간에 수용되는 폐수의 입자 농도를 측정하고, 상기 측정되는 입자 농도를 상기 제어기로 전송하는 입자 농도 센서가 설치되는 것이 바람직하다.
또한 상기 암모니아 스트리퍼와 상기 탈기조의 사이에는,
균등조가 연결되되,
상기 균등조는 산성도 조절액을 공급받는 산성도 조절액 공급기와 연결되고,
상기 균등조에는,
저장되는 폐수의 산성도를 측정하는 산성도 센서가 설치되고,
상기 제어기는,
상기 측정되는 산성도가 기준 산성도에 이르도록 상기 산성도 조절액 공급기를 사용하여 상기 산성도 조절액을 상기 균등조로 공급하도록 제어한다.
또한 상기 가압 부상조의 하단에는,
진동 부재가 설치되고,
상기 진동 부재는, 진동 제공부의 구동에 의해 일정의 진동으로 진동되고,
상기 진동 부재는 판 상으로 형성되는 판 몸체와,
상기 판 몸체에서 격자 배열을 이루도록 상방으로 돌출되는 진동핀들과,
상기 진동핀들의 하단은 상기 판 몸체에 형성되는 홈에 끼워져 배치되고,
상기 홈에는, 상기 진동핀들의 하단을 탄성 지지하는 스프링이 설치된다.
상기의 해결 수단에 의해 본 발명은 폐수에 포함되는 고형물을 효율적으로 제거할 수 있는 효과를 갖는다.
또한 본 발명은 고형물이 제거된 폐수에 포함되는 암모니아에서 선택적으로 질소를 탈기하여 제거할 수 있는 효과를 갖는다.
상술한 효과들과 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1a는 본 발명에 따른 건조배가스 응축수 처리를 위한 폐수처리설비의 구성을 보여주는 개념도이다.
도 1b는 본 발명에 따른 응축수 저장부에 교반 날개가 더 설치되는 예를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 폐수처리설비의 전체 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 응축수 저장부를 보여주는 도면이다.
도 4a는 본 발명에 따른 전처리 부를 보여주는 도면이다.
도 4b는 본 발명에 따른 스키머의 예를 보여주는 도면이다.
도 4c는 본 발명에 따른 가압 부상조의 하단에 진동 부재가 설치되는 예를 보여주는 도면이다.
도 5a는 본 발명에 따른 질소 제거부를 보여주는 도면이다.
도 5b는 본 발명에 따른 암모니아 스트리퍼가 다수로 배치되는 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 후 처리부를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 탈기조와, 제 1무산소조와, 호기조와, 제 2무산소조의 수조 몸체를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 후 처리부의 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 9는 도 8의 분사관을 보여주는 정면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 공기 역세관들과 공기 배출기와의 구성을 보여주는 도면이다.
도 1b는 본 발명에 따른 응축수 저장부에 교반 날개가 더 설치되는 예를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 폐수처리설비의 전체 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 응축수 저장부를 보여주는 도면이다.
도 4a는 본 발명에 따른 전처리 부를 보여주는 도면이다.
도 4b는 본 발명에 따른 스키머의 예를 보여주는 도면이다.
도 4c는 본 발명에 따른 가압 부상조의 하단에 진동 부재가 설치되는 예를 보여주는 도면이다.
도 5a는 본 발명에 따른 질소 제거부를 보여주는 도면이다.
도 5b는 본 발명에 따른 암모니아 스트리퍼가 다수로 배치되는 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 후 처리부를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 탈기조와, 제 1무산소조와, 호기조와, 제 2무산소조의 수조 몸체를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 후 처리부의 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 9는 도 8의 분사관을 보여주는 정면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 공기 역세관들과 공기 배출기와의 구성을 보여주는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
이하에서 기재의 "상부 (또는 하부)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 구비 또는 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 구비 또는 배치되는 것을 의미한다.
또한, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 구비 또는 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.
이하 첨부되는 도면들을 참조 하여, 본 발명의 건조배가스 응축수 처리를 위한 폐수처리설비를 설명한다.
도 1a는 본 발명에 따른 건조배가스 응축수 처리를 위한 폐수처리설비의 구성을 보여주는 개념도이다. 도 1b는 본 발명에 따른 응축수 저장부에 교반 날개가 더 설치되는 예를 보여주는 사시도이다. 도 2는 본 발명에 따른 폐수처리설비의 전체 구성을 보여주는 도면이다. 도 3은 본 발명에 따른 응축수 저장부를 보여주는 도면이다.
도 1a 내지 도 3을 참조 하면, 본 발명의 건조배가스 응축수 처리를 위한 폐수처리설비는 응축수 저장부(100)와, 전 처리부(200)와, 질소 제거부(300)와, 후 처리부(400)를 포함한다.
응축수 저장부(100)
본 발명에 따른 응축수 저장부(100)는 응축수 저장조(110)를 갖는다. 상기 응축수 저장조(110)에는 외부로부터 건조배가스 응축수인 폐수가 공급된다.
상기 응축수 저장조(110)의 하단에는 제 1관(1)이 연결된다. 상기 제 1관(1)에는 제 1펌프(10)가 설치된다. 상기 제 1펌프(10)는 후술되는 제어기(700)의 제어에 의해 펌핑 동작된다.
상기 제 1펌프(10)는 저장된 폐수를 제 1관(1)을 따라 배출한다.
특히, 도 1b를 참조 하면, 응축수 저장조(110)의 내부에는 교반기(120)가 설치된다. 상기 교반기(120)는 회전축(121)과, 상기 회전축(121)의 외주에서 방사상으로 설치되는 교반 날개(122)를 갖는다. 상기 회전축(121)은 제어기(700)의 제어에 의해 회전된다. 상기 회전축(121)은 모터(123)의 구동에 의해 회전된다.
또한 상기 응축수 저장조(110)는 상기 응축수 저장조(110)에 저장되는 폐수의 산소 농도를 측정하는 산소 센서(130)가 설치된다. 상기 산소 센서(130)는 측정된 산소 농도를 제어기(700)로 전송한다.
또한 상기 교반 날개들(122)에는 홀들(122a)이 형성된다. 상기 교반 날개(122)의 내부에는 홀들(122a)과 연결되는 제 1유로들(122b)이 형성된다.
상기 회전축(121)의 내부에는 제 2유로(121a)가 형성된다. 상기 제 1유로들(122b)은 상기 제 2유로(121a)와 연결된다.
상기 회전축(121)의 일단은 모터(123)와 축 방식으로 연결된다.
공기 제공기(124)는 튜브(124a)를 갖는다. 상기 튜브(124a)의 단부에는 공기 제공 유로(125a)가 형성된 블록(125)이 상기 회전축(121)의 타단에 베어링(B)을 통해 회전 가능하도록 배치된다.
상기 블록(125)에 형성된 공기 제공 유로(125a)는 회전축(121)의 내부에 형성된 제 2유로(121a)의 타단과 연결되되, 이들 사이에는 기밀링(미도시)이 설치될 수 있다.
그리고 상기 제 2유로(121a)의 일단은 밀폐된다.
상기 제어기(700)는 측정되는 산소 농도가 설정되는 기준 산소 농도 이하를 이루는 경우, 상기 공기 제공기(124)를 통해 유로들(121a, 122b)로 공기를 공급하고, 이 공기는 홀들(122a)을 통해 폐수로 공급되어 버블을 발생시킨다.
이때 상기 응축수 저장조(110)의 상단에는 다수의 관통홀들(미도시)이 형성되는 것이 좋다.
전 처리부(200)
도 4a는 본 발명에 따른 전처리 부를 보여주는 도면이다.
도 1a, 도 2 및 도 4a를 참조 하면, 본 발명에 따른 전처리 부(200)는 상기 응축수 저장부(100)로부터 상기 폐수를 전달 받고, 전달 받은 상기 폐수에 포함되는 고형물을 부상시켜 여과한다.
상기 전 처리부(200)는 응집 및 반응조(210)와, 가압 부상 설비(220)를 포함한다.
상기 응집 및 반응조(210)는 상기 제 1관(1)과 연결된다. 상기 응집 및 반응조(210)와 상기 가압 부상 설비(220)는 제 2관(2)을 통해 연결된다.
상기 응집 및 반응조(210)는 상기 폐수가 수용되고, 상기 수용된 상기 폐수에 응집제와 폴리머를 설정된 양으로 공급하여 상기 폐수를 응집시켜 상기 폐수 내에 포함된 이물질을 플럭으로 형성하는 공급기(230)를 구비한다.
그리고 상기 가압 부상 설비(220)는 상기 응집 및 반응조(210)와 연결되며, 상기 플럭을 포함하는 폐수가 수용되는 가압 부상조(221)와, 상기 가압 부상조(221)의 내부에 일정의 압력을 제공하는 압력 제공기(222)와, 상기 가압 부상조(221)의 상단부에서 슬라이딩 이동 가능하게 배치되며, 상기 압력에 의해 가압되어 부상되면, 모터의 구동에 의해 이동되어 상기 플럭을 거르는 스키머(223)와, 상기 가압 부상조(221)의 출구에 배치되며, 상기 질소 제거부(300)로 유동되는 상기 폐수에 포함된 잔류 이물질을 거르는 여과 필터(224)를 구비한다.
상기 구성에 따라 응집 반응을 통해 형성된 플럭은 가압 부상조(221)의 내부에 이동된다.
압력 제공기(222)는 제어기(700)의 제어에 따라 가압 부상조(221)의 내부에 일정의 압력을 제공한다. 상기 플럭에는 공급되는 공기가 부착된다. 이에 상기 플럭은 가압 부상조(221) 내에서 부상한다.
그리고 스키머(223)는 부상된 상기 플럭을 제거한다. 즉 상기 스키머(223)를 통해 고형물 및 유기물이 제거될 수 있다.
이와 같이 플럭이 제거된 폐수는 제 3관(3)을 통해 가압 부상 처리 수조(240)로 배출된다. 이 배출되는 폐수는 별도의 펌프의 구동을 통해 여과 필터(214)를 통과한다. 상기 여과 필터(214)는 완속 모래 여과지이다.
상기와 같이 필터링된 폐수는 제 4관(4)을 통해 여과 수조(250)로 배출된다.
도 4b는 본 발명에 따른 스키머의 예를 보여주는 도면이다.
도 4b를 참조 하면, 본 발명에 따른 스키머(223)는 상기 가압 부상조(221) 상에 배치된다.
상기 스키머(223)는 판 상의 승강 몸체(223a)와, 상기 승강 몸체(223a)의 하단에 형성된 레일(223b)과, 상기 레일(223b)을 따라 직선 왕복 이동되는 스퀴지(223c)와, 상기 레일(223c)에 연결되며, 상기 스퀴지(223c)를 상기 레일(223b)을 따라 이동시키는 이동기(223d)와, 상기 가압 부상조(221)의 상단에 배치되며, 상기 승강 몸체(223a)를 승강시키는 승강기(223h)를 포함한다.
상기 승강기(223h)는 제어기(700)의 제어에 의해 구동된다.
상기 승강 몸체(223a)의 일측에는 진공홀들(223e)이 일렬로 형성된다. 상기 진공홀들(223e)은 진공 튜브(223f)와 연결된다. 상기 진공 튜브(223f)는 상기 제어기(700)의 제어에 따라 구동되는 진공기(223g)와 연결된다.
상기 제어기(700)는 압력 제공기(212)를 구동시키면서, 승강기(223h)를 사용하여 승강 몸체(223a)를 가압 부상조(221)의 폐수 수면과 일정 높이에 이르도록 하강시킨다. 이에 스퀴지(223c)는 폐수의 수면에 배치된다.
제어기(700)는 이동기(223d)를 사용하여 스퀴지(223b)를 왕복 이동시킨다. 부상된 플럭은 스퀴지(223b)에 의해 진공홀(223e)이 배치된 위치로 모인다.
그리고 제어기(700)는 진공기(223g)를 사용하여 진공홀들(223e)에 진공을 제공하고, 이에 플럭들은 진공홀(223e)을 통해 흡입되어 외부로 배출된다.
도 4c는 본 발명에 따른 가압 부상조의 하단에 진동 부재가 설치되는 예를 보여주는 도면이다.
도 4c를 참조 하면, 특히 상기 가압 부상조(221)의 하단에는 진동 부재(260)가 설치된다.
상기 진동 부재(260)는, 진동 제공부(270)의 구동에 의해 일정의 진동으로 진동된다.
상기 진동 부재(260)는 판 상으로 형성되는 판 몸체(261)와, 상기 판 몸체(261)에서 격자 배열을 이루도록 상방으로 돌출되는 진동핀들(262)을 갖고, 상기 진동핀들(262)의 하단은 상기 판 몸체(261)에 형성되는 홈(261a)에 끼워져 배치된다.
상기 홈(261a)에는, 상기 진동핀들(262)의 하단을 탄성 지지하는 스프링(261b)이 설치된다.
상기 진동 제공부(270)는 제어기(700)의 제어에 의해 구동된다.
그리고 상기 판 몸체(261)의 하단에는 탄성 재질의 지지판(263)이 배치된다.
가압 부상조(221)에 진동이 제공됨에 따라 폐수 내에서 플럭이 퍼지도록 유도함과 아울러, 이를 통해 공급되는 공기가 전면적에 더 잘 부착되도록 유도할 수 있다. 이에 플럭의 부상 효율을 상승시켜 제거될 수 있는 양을 더 증가시킬 수도 있다.
질소 제거부(300)
도 5a는 본 발명에 따른 질소 제거부를 보여주는 도면이다.
도 5a를 참조 하면, 본 발명에 따른 질소 제거부(300)는 상기 여과 필터(224)를 통과한 상기 폐수를 전달 받아 상기 폐수에 포함되는 암모니아를 탈기하는 암모니아 스트리퍼(310)와, 상기 암모니아 스트리퍼(310)로 가성소다를 공급하여 상기 폐수의 산성도를 일정 수준으로 상승시키는 산성도 조절기(320)와, 상기 암모니아 스트리퍼(310)로 외부 공기를 공급하는 외기 공급기(330)를 포함한다.
상기 암모니아 스트리퍼(310)는, 상기 탈기된 암모니아 가스에 황산을 주입하여 세정하는 가스 흡수탑(340)을 구비한다.
상기 여과 수조는 제 5관(5)을 통해 암모니아 스트리퍼(310)의 상단과 연결된다. 상기 제 5관(5)에는 제어기(700)의 제어에 따라 구동되는 송풍기(20)가 설치된다.
상기 제 5관(5)은 상기 산성도 조절기(320)와 연결된다.
이에 제 5관(5)을 따라 유동되는 폐수는 산성도가 일정 수준으로 조절되면서 암모니아 스트리퍼(310)의 상단 내부로 투입된다.
그리고 상기 암모니아 스트리퍼(310)는 폐수로부터 암모니아 가스를 탈기한다.
상기 탈기되는 암모니아 가스는 질소가 제거된 상태로 가스 흡수탑(340)으로 배출된다. 상기 기스 흡수탑(340)은 탈기된 암모니아 가스에 황산을 주입하여 세정하고, 세정된 가스를 제 6관(6)을 통해 탈기 순환팬(341)으로 공급한다. 상기 탈기 순환팬(341)은 제 7관을 통해 상기 암모니아 스트리퍼(310)의 하단을 통해 암모니아 스트리퍼(310)의 하단 내부로 공급한다.
이때, 상기 외기 공급기(330)는 제어기(700)의 제어에 따라 외기를 상기 탈기 순환팬(341)으로 공급한다. 이 외기는 세정된 가스와 함께 암모니아 스트리퍼(310)의 하단 내부로 공급된다. 즉 세정된 가스는 추가 세정이 가능할 수 있다.
특히, 상기 제 7관(7)에는 암모니아 가스 농도를 측정하는 센서(350)가 설치된다. 제어기는 측정되는 암모니아 가스의 농도에 비례되도록 미리 설정된 외기 공급량을 이루도록 외기 공급기(330)의 구동을 실시간으로 제어할 수 있다.
도 5b는 본 발명에 따른 암모니아 스트리퍼가 다수로 배치되는 예를 보여주는 도면이다.
도 5b를 참조 하면, 본 발명에 따른 암모니아 스트리퍼(310)는 다수를 이룬다.
다수를 이루는 암모니아 스트리퍼(310)는 서로 관들을 통해 연결되고, 상기 관들에는 개폐를 위한 제 1전자밸브들(V1)이 설치된다. 상기 제 1전자 밸브들(V1)은 제어기(700)의 제어에 따라 구동된다.
또한 상기 5관(5)은 다수로 구비되어 다수의 암모니아 스트리퍼(310)와 연결된다. 상기 제 5관들(5)에는 제 2전자 밸브들(V2)이 설치된다.
또한 다수의 암모니아 스트리퍼(310)는 제 6관들(6)을 통해 가스 흡수탑(340)과 연결된다. 상기 제 6관들(6)에 제 3전자 밸브들(V3)이 설치된다.
상기 제 6관들(6) 각각에는, 상기 암모니아 가스의 농도를 측정하는 센서들(311)이 설치된다. 상기 센서들(311)은 측정된 암모니아 가스 농도를 제어기(700)로 전송한다.
상기 제어기(700)는 설정된 기준 암모니아 농도 이하를 이루는 암모니아 스트리퍼 만이 제 5,6관(5, 6)과 연결되도록 제 1,2,3전자 밸브들(V1, V2, V3)의 개폐 동작을 제어한다.
이에 따라 본 발명에서는 다수의 암모니아 스트리퍼들(310)을 동시에 사용하여 암모니아 가스의 탈기율 및 효율을 상승시킬 수 있다.
후 처리부(400)
도 6은 본 발명에 따른 후 처리부를 보여주는 도면이다.
도 1, 도 2 및 도 6을 참조 하면, 본 발명에 따른 후 처리부(400)는 질소 제거부(300)와 연결되며, 상기 질소가 제거된 상기 폐수를 전달 받아, 다수의 분리막을 순차적으로 통과시켜 상기 폐수에 포함되는 총질소량을 기설정된 기준 총 질소량을 이루도록 하여 외부로 배출한다.
상기 후 처리부(400)는 상기 질소 제거부(300)와 관을 통해 연결되며, 상기 암모니아 가스가 탈기된 폐수를 전달 받아 탈기시키는 탈기조(410)와, 상기 탈기조(410)와 연결되는 제 1무산소조(420)와, 상기 제 1무산소조(420)와 연결되는 호기조(430)와, 상기 호기조(430)와 연결되는 제 2무산소조(440)를 포함한다.
여기서 상기 제 2무산소조(440)는, 상기 제 2무산소조(440)를 통과한 폐수를 전달받아 다중의 분리막(451)을 거치도록 하여 외부로 배출하도록 하는 분리막 조(450)와 연결된다.
또한 상기 분리막 조(450)는, 방류 수조(460)와 연결된다.
상기 분리막 조(450)와 상기 방류 수조(460)의 사이에는, 상기 다수의 분리막(451)을 거친 폐수를 활성탄을 통해 여과하여 상기 방류 수조로 배출하는 활성탄 여과기(470)가 배치된다.
또한 상기 호기조(430)와, 상기 제 1무산소조(420)는 반송관(431)을 통해 연결된다.
상기 반송관(431) 상에는 펌프가 배치된다.
상기 제 1무산소조(420)에는, 상기 제 1무산소조(420)로 유동되는 폐수에 포함되는 총질소량을 측정하여, 제어기(700)로 전송하는 센서(421)가 설치된다.
상기 제어기(700)는, 상기 측정되는 상기 총 질소량이 상기 기설정된 기준 총 질소량에 이르도록 상기 펌프를 사용하여 상기 폐수를 상기 제 1무산소조(420)로 반송시키도록 제어한다.
도 7은 본 발명에 따른 탈기조와, 제 1무산소조와, 호기조와, 제 2무산소조의 수조 몸체를 보여주는 도면이다.
특히 도 7을 참조 하면, 상기 탈기조(410)와, 상기 제 1무산소조(420)와, 상기 호기조(430)와, 상기 제 2무산소조(440) 각각은 내부 공간이 형성되는 수조 몸체(401)를 포함한다.
상기 수조 몸체(401)의 내측면 모서리부는 라운드 형상으로 형성된다.
상기 수조 몸체(401)에는, 상기 수조 몸체(401)의 내부 공간에 수용되는 폐수의 입자 농도를 측정하고, 상기 측정되는 입자 농도를 상기 제어기(700)로 전송하는 입자 농도 센서(미도시)가 설치된다.
또한 상기 암모니아 스트리퍼(310)와 상기 탈기조(410)의 사이에는, 균등조(480)가 연결된다.
상기 균등조(480)는 산성도 조절액을 공급받는 산성도 조절액 공급기(490)와 연결된다.
상기 균등조(480)에는, 저장되는 폐수의 산성도를 측정하는 산성도 센서(481)가 설치된다.
상기 제어기(700)는, 상기 측정되는 산성도가 기준 산성도에 이르도록 상기 산성도 조절액 공급기(490)를 사용하여 상기 산성도 조절액을 상기 균등조(480)로 공급하도록 제어한다.
즉, 상기 암모니아 스트리퍼(310)의 하단과 균등조의 상단은 제 8관(8)을 통해 연결된다. 질소가 제거되어 세정된 폐수는 질소 처리부 이송펌프의 구동을 통해 제 8관(8)을 따라 균등조(480)의 내부로 배출된다. 이송된 폐수는 균등조(480)의 내부에서 기준 산성도에 이르도록 조절된다.
산성도가 조절된 폐수는 제 9관(9)을 통해 탈기조(410)로 배출된다. 그리고 이 폐수는 제 1무산소조(420)와, 상기 호기조(430)와, 상기 제 2무산소조(440), 분리막 조(450)로 유동된다.
그리고 폐수는 분리막 조(450)에서 침지식 분리막을 통과하여 할성탄 여과기(460)로 전달된다. 이 폐수는 활성탄 여과기(460)를 거치면서 활성탄을 통해 여과하여 상기 방류 수조로 배출된다.
상기 방류 수조로 배출된 폐수는 방류 펌프의 펌핑 구동을 통해 외부로 방류될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 후 처리부의 다른 예를 보여주는 도면이다. 도 9는 도 8의 분사관을 보여주는 정면도이다.
도 8 및 도 9를 참조 하면, 본 발명에 따른 후 처리부는 생물학 반응조(600)를 포함한다.
상기 생물학 반응조(600)는 분리막 모듈(620)과, 공기 배출기들(630)을 포함한다.
상기 생물학 반응조(600)는 질소 제거부(300)와 유입관(601)을 통해 연결된다.
상기 생물한 반응조(600)의 내부에는 분리막 모듈(620)이 배치된다. 상기 분리막 모듈(620)은 그 내부에 음압(negative pressure)을 가하여 유체만을 선택적으로 분리막 내부로 투과시킴으로써 불순물 또는 슬러지 등의 고형 성분을 분리한다.
그리고 상기 소형 성분이 분리된 유체인 처리수는 역세관(670)을 통해 외부로 배출된다. 상기 역세관(670)에는 제 1펌프(P1)가 설치된다.
더하여 상기 역세관(670)에는 상술한 입자 농도를 측정하는 입자 농도 센서가 설치될 수 있다.
상기 역세관(670)의 일단은 상기 분리막 모듈(620)의 상단과 연결된다.
상기 역세관(670)은 상방을 따라 단계적으로 절곡되는 다수의 단차를 형성한다. 이는 역세관(670)을 따라 배출되는 처리수의 흐름 속도를 저하시키고, 이때 처리수에 포함될 수 있는 공기를 단차진 부분들에 형성되는 공기 역세관들(680)의 내부로 유입되어 포집되도록 하기 위함이다.
상기 공기 역세관들(680) 각각에는 오리피스 형상으로 형성되는 공기 배출기들(630)이 각각 배치된다. 상기 공기 배출기들(630)은 제어기(700)의 제어에 의해 구동된다. 상기 공기 배출기들(630)은 벤츄리 원리를 이용한 것으로, 공급되는 압축 공기에 의하여 하부의 기체를 빨아 올려 배출한다.
또한 상기 분리막 모듈(620)의 하부에는 공기를 분출하는 장치(800)가 설치된다. 상기 장치(800)는 송풍기(P2)의 구동에 의해 외기를 관을 통해 제공 받는다.
또한 본 발명에 따른 역세관(690)에는 마이크로 필터가 설치될 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 공기 역세관들과 공기 배출기와의 구성을 보여주는 도면이다.
도 10을 참조 하면, 상기 공기 역세관들(680) 각각은 상방을 따라 다수의 단차를 형성하여 연장된다.
상기 단차진 부분들 각각에는 상방으로 연장되는 공기 역세관들(680)이 각각 배치된다.
상기 공기 역세관(680)의 상단에는 상술한 공기 배출기(630)가 각각 설치된다.
또한 상기 공기 역세관들(680) 각각에는 다층을 이루는 다공판들(690)이 배치될 수 있다. 상기 다공판들(690)에 형성되는 홀(691)의 내경은, 상부에서 하부를 따라 점진적으로 좁아지는 형상으로 형성된다. 이에 처리수가 공기 역세관(680)으로 유입되더라도 다층으로 구성되는 다공판들(690)에 의해 유동이 규제되고, 아울러 홀(691) 내경이 판의 상단에 비하여 하단이 좁게 형성되기 때문에 유동이 더 효율적으로 규제되고, 공기만이 포집 공간으로 용이하게 배출될 수 있다.
또한 상기 공기 역세관들(680)의 길이는 상방을 따라 점진적으로 짧아지는 길이를 이룬다. 이에 공기 역세관들(680)은 단차진 부분들에서 하방에 위치되는 관이 상방에 위치되는 관에 비하여 더 넓은 공기 포집 공간을 형성할 수 있다.
또한 처리수가 상방을 따라 유동되는 동안에 단차진 부분들을 통과하면서 그유속이 일정 이하로 느려질 수 있기 때문에 내부에 포함되는 공기는 용이하게 해당 위치에서의 공기 포집 공간으로 유동될 수도 있다.
상기의 구성 및 작용에 따라 본 발명은 폐수에 포함되는 고형물을 효율적으로 제거할 수 있다.
또한 본 발명은 고형물이 제거된 폐수에 포함되는 암모니아에서 선택적으로 질소를 탈기하여 제거할 수 있다.
이상, 본 발명에 관한 구체적인 실시예들에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 응축수 저장부
110 : 응축수 저장조
200 : 전 처리부
210 : 응축 및 반응조
220 : 가압 부상 설비
230 : 공급기
240 : 가압부상처리수조
250 : 여과수조
300 : 암모니아 스트리퍼
320 : 산성도 조절기
330 : 외기 공급기
340 : 가스 흡수탑
350 : 센서
400 : 후 처리부
410 : 탈기조
420 : 제 1무산소조
430 : 호기조
440 : 제 2무산소조
450 : 분리막조
460 : 활성탄 여과기
480 : 균등주
490 : 산성도 조절액 공급기
110 : 응축수 저장조
200 : 전 처리부
210 : 응축 및 반응조
220 : 가압 부상 설비
230 : 공급기
240 : 가압부상처리수조
250 : 여과수조
300 : 암모니아 스트리퍼
320 : 산성도 조절기
330 : 외기 공급기
340 : 가스 흡수탑
350 : 센서
400 : 후 처리부
410 : 탈기조
420 : 제 1무산소조
430 : 호기조
440 : 제 2무산소조
450 : 분리막조
460 : 활성탄 여과기
480 : 균등주
490 : 산성도 조절액 공급기
Claims (9)
- 외부로부터 공급되는 일정량의 폐수가 저장되는 응축수 저장부;
상기 응축수 저장부로부터 상기 폐수를 전달 받고, 전달 받은 상기 폐수에 포함되는 고형물을 부상시켜 여과하는 전 처리부;
상기 전 처리부와 연결되며, 상기 전 처리부로부터 여과된 상기 폐수를 전달 받고, 상기 폐수에 포함되는 암모니아 가스를 탈기하여 질소를 제거하는 질소 제거부; 및,
상기 질소 제거부와 연결되며, 상기 질소가 제거된 상기 폐수를 전달 받아, 다수의 분리막을 순차적으로 통과시켜 상기 폐수에 포함되는 총질소량을 기설정된 기준 총 질소량을 이루도록 하여 외부로 배출하는 후 처리부;를 포함하고,
상기 전 처리부는, 응집 및 반응조와, 가압 부상 설비를 포함하되,
상기 응집 및 반응조는, 상기 폐수가 수용되고, 상기 수용된 상기 폐수에 응집제와 폴리머를 설정된 양으로 공급하여 상기 폐수를 응집시켜 상기 폐수 내에 포함된 이물질을 플럭으로 형성하는 공급기를 구비하고,
상기 가압 부상 설비는, 상기 응집 및 반응조와 연결되며, 상기 플럭을 포함하는 폐수가 수용되는 가압 부상조와, 상기 가압 부상조의 내부에 일정의 압력을 제공하는 압력 제공기와, 상기 가압 부상조의 상단부에서 슬라이딩 이동 가능하게 배치되며, 상기 압력에 의해 가압되어 부상되면, 모터의 구동에 의해 이동되어 상기 플럭을 거르는 스키머와, 상기 가압 부상조의 출구에 배치되며, 상기 질소 제거부로 유동되는 상기 폐수에 포함된 잔류 이물질을 거르는 여과 필터를 구비하고,
상기 질소 제거부는, 상기 여과 필터를 통과한 상기 폐수를 전달 받아 상기 폐수에 포함되는 암모니아를 탈기하는 암모니아 스트리퍼와, 상기 암모니아 스트리퍼로 가성소다를 공급하여 상기 폐수의 산성도를 일정 수준으로 상승시키는 산성도 조절기와, 상기 암모니아 스트리퍼로 외부 공기를 공급하는 외기 공급기를 구비하고,
상기 암모니아 스트리퍼는, 상기 탈기된 암모니아 가스에 황산을 주입하여 세정하는 가스 흡수탑을 구비하고,
상기 후 처리부는, 상기 질소 제거부와 관을 통해 연결되며, 상기 암모니아 가스가 탈기된 폐수를 전달 받아 탈기시키는 탈기조와, 상기 탈기조와 연결되는 제 1무산소조와, 상기 제 1무산소조와 연결되는 호기조와, 상기 호기조와 연결되는 제 2무산소조를 포함하고,
상기 제 2무산소조는, 상기 제 2무산소조를 통과한 폐수를 전달받아 다중의 분리막을 거치도록 하여 외부로 배출하도록 하는 분리막 조와 연결되고,
상기 암모니아 스트리퍼와 상기 탈기조의 사이에는,
균등조가 연결되되,
상기 균등조는 산성도 조절액을 공급받는 산성도 조절액 공급기와 연결되고,
상기 균등조에는,
저장되는 폐수의 산성도를 측정하는 산성도 센서가 설치되고,
제어기는,
상기 측정되는 산성도가 기준 산성도에 이르도록 상기 산성도 조절액 공급기를 사용하여 상기 산성도 조절액을 상기 균등조로 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 건조배가스 응축수 처리를 위한 폐수처리설비.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 제 2무산소조는,
방류 수조와 연결되되,
상기 제 2무산소조와 상기 방류 수조의 사이에는,
상기 다수의 분리막을 거친 폐수를 활성탄을 통해 여과하여 상기 방류 수조로 배출하는 활성탄 여과기가 배치되는 것을 특징으로 하는 건조배가스 응축수 처리를 위한 폐수처리설비.
- 제 1항에 있어서,
상기 호기조와, 상기 제 1무산소조는 반송관을 통해 연결되고,
상기 반송관 상에는 펌프가 배치되고,
상기 제 1무산소조에는, 상기 제 1무산소조로 유동되는 폐수에 포함되는 총질소량을 측정하여, 상기 제어기로 전송하는 센서가 설치되고,
상기 제어기는,
상기 측정되는 상기 총 질소량이 상기 기설정된 기준 총 질소량에 이르도록 상기 펌프를 사용하여 상기 폐수를 상기 제 1무산소조로 반송시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 건조배가스 응축수 처리를 위한 폐수처리설비.
- 제 1항에 있어서,
상기 탈기조와, 상기 제 1무산소조와, 상기 호기조와, 상기 제 2무산소조 각각은,
내부 공간이 형성되는 수조 몸체를 포함하되,
상기 수조 몸체의 내측면 모서리부는 라운드 형상으로 형성되고,
상기 수조 몸체에는, 상기 수조 몸체의 내부 공간에 수용되는 폐수의 입자 농도를 측정하고, 상기 측정되는 입자 농도를 제어기로 전송하는 입자 농도 센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 건조배가스 응축수 처리를 위한 폐수처리설비. - 삭제
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| KR1020200058477A KR102179746B1 (ko) | 2020-05-15 | 2020-05-15 | 건조배가스 응축수 처리를 위한 폐수처리설비 |
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| KR20200063110A KR20200063110A (ko) | 2020-06-04 |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004230338A (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Nippon Steel Corp | 廃水からのアンモニア性窒素化合物の除去方法 |
| KR101554211B1 (ko) * | 2015-04-06 | 2015-09-21 | 정석엔지니어링 주식회사 | 직분사를 이용한 고액 부상 분리 장치 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101168082B1 (ko) * | 2010-04-12 | 2012-07-30 | (주)북부환경 | 대나무 생물여과막을 이용한 하·폐수 고도 처리장치 |
| KR101250636B1 (ko) * | 2011-01-03 | 2013-04-03 | 하동희 | 폐수의 암모니아 스트리핑장치 |
-
2020
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Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2004230338A (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Nippon Steel Corp | 廃水からのアンモニア性窒素化合物の除去方法 |
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