KR102254586B1 - Powder electrodes fix equipment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기응집이 이루어지는 분말전극을 고정하는 고정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다공성의 영가철을 프레스로 압착시켜 직육면체 형상으로 형성되고, 전기응집 원리를 이용해 외부에서 공급되는 유입수에 포함된 오염물질을 응집시키며 용해되는 분말전극과, 상기 분말전극에 전기를 공급하기 위한 전극단말연결대가 삽입고정되되, 하부면에서 분말전극 사이로 유입수가 통과되도록 유입홈이 일정간격 이격되어 형성되고, 상기 전극단말연결대가 분말전극보다 높게 위치되도록 설치되며, 측면 상부에 분말전극에서 오염물질이 제거된 처리수가 배출되는 처리수배출홈이 형성된 홀더로 이루어져 유입수를 균일하게 처리하고 수처리 효율을 높이는 분말전극 고정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fixing device for fixing a powder electrode in which electro-aggregation is formed, and more particularly, it is formed in a rectangular parallelepiped shape by compressing porous zero-valent iron with a press, and contained in the influent supplied from the outside using the electro-aggregation principle. A powder electrode that aggregates and dissolves contaminants, and an electrode terminal connector for supplying electricity to the powder electrode is inserted and fixed, and an inlet groove is formed at a predetermined interval so that the inflow water passes between the powder electrodes on the lower surface, and the electrode The terminal connector is installed so that it is positioned higher than the powder electrode, and a holder with a treated water discharge groove for discharging the treated water from which pollutants have been removed from the powder electrode is formed on the upper side of the powder electrode fixing device that uniformly treats the influent water and improves water treatment efficiency. It is about.
일반적으로 수처리 기술은 처리방법에 따라 물리적, 화학적, 생물학적 처리로 구분되며, 1차 처리란 물리적 처리를 의미하고, 2차 처리는 화학적 처리와 생물학적 처리를 뜻한다. 그리고 3차 처리는 고도의 처리방식으로 상기 물리, 화학, 생물학적 처리를 모두 뜻한다.In general, water treatment technology is classified into physical, chemical, and biological treatments according to treatment methods, and primary treatment refers to physical treatment, and secondary treatment refers to chemical treatment and biological treatment. And the tertiary treatment refers to all of the above physical, chemical, and biological treatments as a highly advanced treatment method.
오염물질별로는 자연분리물은 물리적 처리로 제거되고, 수용성 오염물질 및 콜로이드성 입자는 화학적 및 생물학적처리에서 제거되며, 질소, 인, 미량의 유기물과 무기물은 생물학적 처리 또는 분리막 등의 고도처리에 의해 제거된다.For each pollutant, natural separated substances are removed by physical treatment, water-soluble pollutants and colloidal particles are removed by chemical and biological treatment, and nitrogen, phosphorus, trace amounts of organic and inorganic substances are removed by biological treatment or advanced treatment such as a separator. do.
생활하수는 질소, 인, 유기물을 미생물에 의한 활성슬러지법으로 제거하고, 산업폐수는 중금속 함유 폐수에 수용성 금속염을 첨가하여 가성소다 또는 소석회를 이용하여 pH를 조정하고, 고분자 응집제를 첨가하여 금속의 수산화물을 생성시켜 이를 부상 또는 침전시켜 슬러지화하여 제거한다.For domestic sewage, nitrogen, phosphorus, and organic matter are removed by the activated sludge method by microorganisms, and for industrial wastewater, the pH is adjusted using caustic soda or slaked lime by adding a water-soluble metal salt to the wastewater containing heavy metals. It generates hydroxide, floats or precipitates, and is removed by sludge.
이러한 수처리방식은 처리시간(15시간 전후) 확보를 위해 넓은 시설면적이 필요하며, 간헐적 하, 폐수량 증감시 융통성있는 대응이 제한될 뿐만 아니라 침전효율을 높이기 위해 화학약품 사용시 슬러지 처리비용이 증가되는 문제가 있다.This water treatment method requires a large facility area to secure the treatment time (around 15 hours), and the flexible response is limited when the amount of wastewater is increased or decreased intermittently, and the sludge treatment cost increases when using chemicals to increase the sedimentation efficiency. There is.
이와 같은 수처리 방식은 화학적 처리방식에서 약품사용을 줄일 수 있는 생물학적 처리방식으로 전환되어 왔으나 난분해성 폐수의 경우 물리화학적인 전처리 과정이 필요하며 최근에는 오존, 과산화수소 등을 이용한 화학적 산화방법도 이용되고 있다.Such a water treatment method has been converted from a chemical treatment method to a biological treatment method that can reduce the use of chemicals, but a physicochemical pretreatment process is required for non-degradable wastewater, and a chemical oxidation method using ozone, hydrogen peroxide, etc. has recently been used. .
일반적인 화학 처리법에 비해 산화력을 증가시키기 위해 사용하는 방법은 고급산화법(Advanced Oxidation ProcessㆍAOP)으로, AOP란 강력한 산화력을 지닌 OH라디칼을 수중에 생성시켜 수중 오염물질인 유기물과 난분해성 물질을 산화처리하는 진일보된 화학 처리법이며 국내에 보급된 고급 산화법을 개략으로 살펴보면 펜톤 산화법, 오존 산화법, 광촉매 산화법, 전자빔 산화법 등이 있다.Compared to general chemical treatment, the method used to increase the oxidizing power is Advanced Oxidation Process (AOP). AOP is an oxidizing treatment of organic substances and hardly decomposable substances that are pollutants in water by generating OH radicals with strong oxidizing power in water. It is an advanced chemical treatment method, and the advanced oxidation methods that have been popularized in Korea are outlined in the Fenton oxidation method, the ozone oxidation method, the photocatalytic oxidation method, and the electron beam oxidation method.
이들 고급 산화법은 기존의 화학 처리법에 비해 강한 산화력을 가진 OH라디칼을 산화제로 사용하기 때문에 유기물을 산화시키는데 매우 효율적이지만 각각의 공법은 나름대로의 성능을 가지는데 비해 단점을 많이 갖고 있다.These advanced oxidation methods are very efficient in oxidizing organic substances because they use OH radicals, which have stronger oxidizing power than conventional chemical treatment methods, as an oxidizing agent, but each method has many disadvantages compared to its own performance.
예를 들어 약품을 이용한 펜톤 산화법은 약품의 사용으로 인한 유지비용 및 2차 오염원의 발생 우려가 있고, 오존을 이용한 오존 산화법은 오존 발생효율에 비해 전력비와 오존 후처리 시설이 반드시 필요하다는 점과 안전관리에 위험이 있다는 문제가 있다.For example, the Fenton oxidation method using chemicals may cause maintenance costs and secondary pollutants due to the use of chemicals, and the ozone oxidation method using ozone requires electricity cost and ozone post-treatment facilities compared to ozone generation efficiency and safety. There is a problem with management risks.
이러한 문제점을 최대한 극복하고 유기물 및 난분해성 물질을 완벽히 처리할 수 있는 기술의 개발이 급속한 산업화에 따라 급격히 악화되어 가고 있는 수자원의 보호를 위해 필수적인 연구과제이며, 처리효율이 탁월하고 2차 오염원의 발생우려가 없으며 유지관리가 용이한 경제적인 폐수처리 기술이 요구되고 있다.The development of technology that can overcome these problems as much as possible and completely treat organic and hardly decomposable substances is an essential research task for the protection of water resources that are rapidly deteriorating due to rapid industrialization, and the treatment efficiency is excellent and secondary pollutants are generated. There is no concern, and economical wastewater treatment technology that is easy to maintain is required.
한편, 전기응집방식은 전류를 공급하면 전극판에서 금속 이온이 용출되어 폐수 중의 오염물질과 응집 및 흡착하여 수소와 염소가스에 의해 부상되거나 침전됨으로써 오염물질이 제거되는 방식이다.Meanwhile, in the electrocoagulation method, when electric current is supplied, metal ions are eluted from the electrode plate, contaminants in wastewater are coagulated and adsorbed, and contaminants are removed by being floated or precipitated by hydrogen and chlorine gas.
전기응집방식은 유기물 외 중금속 등 다양한 오염물질 제거를 위해 응용범위가 넓고, 처리속도가 빠르며 처리효율이 우수할 뿐만 아니라 설치면적이 작으며 공정이 단순한 장점이 있다.The electric coagulation method has a wide range of applications to remove various pollutants such as heavy metals other than organic matter, has a high processing speed, excellent processing efficiency, and has a small installation area and simple process.
그러나 종래의 전기응집방식은 단순히 복수 개의 전극을 배열한 후 처리수를 통과시키는 방식이므로 전체적인 수처리 효율이 떨어지는 문제가 있다.However, since the conventional electrocoagulation method simply arranges a plurality of electrodes and passes the treated water, there is a problem that the overall water treatment efficiency is deteriorated.
이와 같은 문제를 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제10-1221565호 전기응집을 이용한 폐수처리장치는 반응챔버의 내부로 유입되는 폐수에 일정량의 무기응집제 또는 유기응집제를 투입하거나 무기응집제와 유기응집제를 혼합 투입하여 플록의 형성을 향상시켜 응집속도를 보다 향상시키도록 하였으나, 화학약품을 투입함으로써, 침전물의 재활용이 어려워 방류를 할 수 없고 침전물을 폐기처분해야하는 단점이 있다.In order to solve such a problem, the wastewater treatment apparatus using the Korean Patent Registration No. 10-1221565 electrocoagulation adds a certain amount of inorganic coagulant or organic coagulant to the wastewater flowing into the reaction chamber, or a mixture of inorganic coagulant and organic coagulant. Thus, the floc formation was improved to further improve the coagulation rate, but there is a disadvantage in that the sediment cannot be discharged because it is difficult to recycle the sediment due to the introduction of chemicals, and the sediment must be disposed of.
그리고, 종래의 전기응집을 이용한 폐수처리장치는 전극의 효율이 쓰면 쓸수록 나빠지고, 양극에 경도성 물질이 달라붙어 효율성이 떨어지며, 청소해서 사용하려면 시스템을 정지해야할 뿐만 아니라 수질오염도에 따라 시설이 커지는 단점이 있다. In addition, in the conventional wastewater treatment device using electric coagulation, the efficiency of the electrode deteriorates as the electrode is used, and the efficiency decreases due to the adhesion of hard substances to the anode.In order to use it after cleaning, not only the system has to be stopped, but the facility is changed depending on the degree of water pollution. There is a drawback of getting bigger.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, The present invention is to solve the conventional problems as described above,
다공성의 영가철을 프레스로 압착시켜 직육면체 형상으로 형성되고, 전기응집 원리를 이용해 외부에서 공급되는 유입수에 포함된 오염물질을 응집시키며 용해되는 분말전극과, 상기 분말전극에 전기를 공급하기 위한 전극단말연결대가 삽입고정되되, 하부면에서 분말전극 사이로 유입수가 통과되도록 유입홈이 형성되고, 상기 전극단말연결대가 분말전극보다 높게 위치되도록 설치되며, 측면 상부에 분말전극에서 오염물질이 제거된 처리수가 배출되는 처리수배출홈이 형성된 홀더로 이루어져 유입수를 균일하게 처리하고 수처리 효율을 높이는 분말전극 고정장치를 제공하는데 목적이 있다.A powder electrode that is formed into a rectangular parallelepiped shape by compressing porous zero-valent iron with a press and dissolves by agglomerating and dissolving contaminants contained in the influent supplied from the outside using the principle of electrical coagulation, and an electrode terminal for supplying electricity to the powder electrode. The connecting rod is inserted and fixed, the inlet groove is formed so that the inflow water passes between the powder electrodes on the lower surface, and the electrode terminal connecting rod is installed so that it is positioned higher than the powder electrode, and the treated water from which the pollutants have been removed from the powder electrode is discharged on the upper side. An object of the present invention is to provide a device for fixing a powder electrode, which consists of a holder having a treated water discharge groove formed therein, and uniformly treats inflow water and improves water treatment efficiency.
본 발명의 다른 목적은 상기 홀더를 전기응집 반응조에 삽입하고 다른 홀더와 전후면에서 서로 맞닿게 배치결합하며, 나란하게 배치된 다수의 홀더 상부에서 다수의 전극단말연결대가 연결되어 전기를 공급받아 많은 양의 하, 폐수를 처리할 수 있는 분말전극 고정장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to insert the holder into the electrocoagulation reaction tank, arrange and couple the other holders in contact with each other on the front and rear surfaces, and a plurality of electrode terminal connecting rods are connected to the top of the plurality of holders arranged side by side to receive electricity. It is to provide a powder electrode fixing device capable of treating positive sewage and wastewater.
본 발명의 다른 목적은 다수의 홀더를 나란하게 배치하였을 때도 분말전극 사이 간격을 동일하게 유지할 수 있는 분말전극 고정장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a powder electrode fixing device capable of maintaining the same spacing between powder electrodes even when a plurality of holders are arranged side by side.
본 발명의 다른 목적은 상기 홀더 하부면에 일정한 간격으로 형성되는 유입홈을 통해 유입된 유입수가 적층수납된 분말전극을 따라 올라오며 분말전극이 균일하게 용해되고 분말전극의 사이 간격이 멀어지면서 전압이 높아져 분말전극을 교체할 수 있도록 분말전극의 교체시기를 쉽게 알 수 있는 분말전극 고정장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is that the influent water introduced through the inflow grooves formed at regular intervals on the lower surface of the holder rises along the stacked and stored powder electrodes, the powder electrodes are uniformly dissolved, and the voltage increases as the distance between the powder electrodes increases. It is to provide a powder electrode fixing device that can easily know when to replace the powder electrode so that the powder electrode can be replaced.
본 발명의 다른 목적은 상기 전극단말연결대가 삽입된 홀더에 분말전극이 적층삽입되고, 상기 분말전극이 전극단말연결대의 다극봉에 닿도록 스페이서가 삽입되어 전극단말연결대에서 분말전극으로 전기공급이 안정적으로 이루어지는 분말전극 고정장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is that a powder electrode is stacked and inserted into a holder into which the electrode terminal connector is inserted, and a spacer is inserted so that the powder electrode contacts the multi-pole of the electrode terminal connector, so that the electricity supply from the electrode terminal connector to the powder electrode is stable. It is to provide a powder electrode fixing device made of.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 홀더의 하부면이 양측면으로부터 슬라이딩식으로 탈부착 가능하게 설치되어 분말전극의 교체가 용이한 분말전극 고정장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a powder electrode fixing device in which the lower surface of the holder is installed in a sliding manner and detachably from both sides, so that the powder electrode can be easily replaced.
본 발명의 또 다른 목적은 화학약품 미사용으로 처리수를 상수원수로 재활용이 가능하고, 상기 분말전극의 사용으로 전기소모량이 적고 전극의 수명이 길어지며 전극청소가 필요없을 뿐만 아니라 응집효과가 탁월한 분말전극 고정장치를 제공하는데 있다. Another object of the present invention is that it is possible to recycle treated water as raw water without using chemicals, and by using the powder electrode, the amount of electricity consumed is small, the life of the electrode is prolonged, the electrode cleaning is not required, and the powder is excellent in agglomeration effect. It is to provide an electrode fixing device.
본 발명의 또 다른 목적은 전극단말연결대를 주기적으로 전극을 스위칭하여 분말전극의 표면에 수소가스가 발생되며 달라붙는게 떨어지도록 하여 용이하게 관리할 수 있는 분말전극 고정장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a powder electrode fixing device that can be easily managed by periodically switching the electrode terminal connecting rod so that hydrogen gas is generated on the surface of the powder electrode and the sticking falls off.
본 발명은 다공성의 영가철을 압착시켜 직육면체 형상으로 형성하고, 외부에서 공급되는 유입수에 포함된 오염물질을 응집시키며 용해되는 분말전극(110)과; 다수의 분말전극(110)으로 전기를 공급하는 전극이 일정간격 이격되어 다극봉(121)으로 이루어지며, 다극봉(121)이 상부에서 연결되되 상기 분말전극(110)을 사이에 두고 배치된 분말전극(110) 보다 높게 돌출되는 한 쌍의 전극단말연결대(120)와; 전후면과 상부면이 개방되고, 내측으로 분말전극(110)과 전극단말연결대(120)가 삽입되되, 하부면에 다수의 분말전극(110) 사이로 유입수가 통과되는 유입홈(131)이 일정간격 이격되어 형성되고, 양측면에 길이방향으로 전극단말연결대(120)의 다극봉(121)이 삽입되는 삽입홈(132)이 형성되며, 측면 상부에 오염물질이 제거된 처리수가 배출되는 처리수배출홈(133)이 형성되는 홀더(130);를 포함한다.The present invention comprises a
본 발명의 상기 홀더(130)는 하부면(130a)의 중심 폭이 양측면(130b)의 폭보다 좁고, 하부면(130a)에서 전후면이 유입홈(131)의 반으로 이루어져 다수의 홀더(130)가 연결시 분말전극(110)이 다른 홀더(130)의 분말전극(110)과 동일한 간격으로 이격되도록 구비된다.In the
본 발명의 상기 전극단말연결대(120)가 삽입된 홀더(130)에는 분말전극(110)이 적층삽입되고, 상기 분말전극(110)이 전극단말연결대(120)의 다극봉(121)에 닿도록 스페이서(140)가 삽입홈(132)으로 삽입된다.The
본 발명의 상기 분말전극(110)은 철광석, 석회석, 석탄을 포함한다.The
본 발명은 상기 홀더(130)가 다른 홀더(130)와 전후면으로 맞닿게 배치결합되고, 다수의 홀더(130) 상부에서 다수의 전극단말연결대(120)가 버스바와 연결되어 전기를 공급받는다.In the present invention, the
본 발명의 상기 홀더(130)의 하부면(130a)은 양측면(130b)으로부터 슬라이딩식으로 탈부착 가능하게 설치된다.The lower surface (130a) of the holder (130) of the present invention is installed to be detachable in a sliding manner from both side surfaces (130b).
본 발명의 상기 다극봉(121)의 길이는 삽입홈(132)의 길이보다 길게 형성되어 다극봉(121)의 상단이 상기 홀더의 처리수배출공(133)과 같거나 더 높게 배치되어, 처리수가 상기 다극봉(121)을 경유하여 상기 처리수배출공(133)으로 배출된다.The length of the
따라서, 본 발명의 분말전극 고정장치는 다공성의 영가철을 프레스로 압착시켜 직육면체 형상으로 형성되고, 전기응집 원리를 이용해 외부에서 공급되는 유입수에 포함된 오염물질을 응집시키며 용해되는 분말전극과, 상기 분말전극에 전기를 공급하기 위한 전극단말연결대가 삽입고정되되, 하부면에서 분말전극 사이로 유입수가 통과되도록 유입홈이 형성되고, 상기 전극단말연결대가 분말전극보다 높게 위치하도록 설치되며, 측면 상부에 분말전극에서 오염물질이 제거된 처리수가 배출되는 처리수배출홈이 형성된 홀더로 이루어져 유입수를 균일하게 처리하고 수처리 효율을 높이는 효과가 있다.Therefore, the powder electrode fixing device of the present invention is formed in a rectangular parallelepiped shape by pressing porous zero-valent iron with a press, and a powder electrode that aggregates and dissolves contaminants contained in the influent supplied from the outside using the principle of electrocoagulation, and the An electrode terminal connector for supplying electricity to the powder electrode is inserted and fixed, and an inflow groove is formed so that the inflow water passes between the powder electrodes on the lower surface, and the electrode terminal connector is installed to be higher than the powder electrode. It consists of a holder formed with a treated water discharge groove through which the treated water from which pollutants are removed from the electrode, and has the effect of uniformly treating the inflow water and improving the water treatment efficiency.
또한, 본 발명은 상기 홀더를 반응조에 삽입하고 다른 홀더와 전후면에서 서로 맞닿게 배치결합하며, 나란하게 배치된 다수의 홀더 상부에서 다수의 전극단말연결대가 연결되어 전기를 공급받아 많은 양의 하, 폐수를 처리할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the present invention, the holder is inserted into the reaction tank, and the holder is placed in contact with each other on the front and rear surfaces, and a plurality of electrode terminal connectors are connected to the top of the plurality of holders arranged side by side to receive electricity and receive a large amount of load. , It has the effect of treating wastewater.
또한, 본 발명은 다수의 홀더를 나란하게 배치하였을 때도 분말전극 사이 간격을 동일하게 유지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of maintaining the same spacing between powder electrodes even when a plurality of holders are arranged side by side.
그리고, 본 발명은 상기 홀더 하부면에 일정한 간격으로 형성되는 유입홈을 통해 유입된 유입수가 적층수납된 분말전극을 따라 올라오며 분말전극이 균일하게 용해되고, 분말전극의 사이 간격이 멀어지면서 전압이 높아져 분말전극을 교체할 수 있도록 하며 분말전극의 교체시기를 쉽게 알 수 있는 장점이 있다.In addition, in the present invention, the influent water introduced through the inflow grooves formed at regular intervals on the lower surface of the holder rises along the stacked and stored powder electrodes, the powder electrodes are uniformly dissolved, and the voltage increases as the distance between the powder electrodes increases. It allows the powder electrode to be replaced, and has the advantage of being able to easily know when to replace the powder electrode.
한편, 본 발명은 상기 전극단말연결대가 삽입된 홀더에 분말전극이 적층삽입되고, 상기 분말전극이 전극단말연결대의 다극봉에 닿도록 스페이서가 삽입되어 전극단말연결대에서 분말전극으로 전기공급이 안정적으로 이루어지는 장점이 있다.On the other hand, in the present invention, powder electrodes are stacked and inserted into the holder into which the electrode terminal connector is inserted, and a spacer is inserted so that the powder electrode contacts the multi-pole rod of the electrode terminal connector, so that electricity is stably supplied from the electrode terminal connector to the powder electrode. There is an advantage made.
또한, 본 발명은 상기 홀더의 하부면이 양측면으로부터 슬라이딩식으로 탈부착 가능하게 설치되어 분말전극의 교체가 용이한 장점도 있다.In addition, the present invention has the advantage that the lower surface of the holder is installed in a sliding manner and detachable from both sides, so that the powder electrode can be easily replaced.
그리고, 본 발명은 화학약품 미사용으로 처리수를 상수원수로 재활용이 가능하고, 상기 분말전극의 사용으로 전기소모량이 적고 전극의 수명이 길어지며 전극청소가 필요없을 뿐만 아니라 응집효과가 탁월한 효과가 있다.In addition, in the present invention, the treated water can be recycled as a constant source water without the use of chemicals, and the use of the powder electrode has a small amount of electricity, a longer electrode life, no need for electrode cleaning, and an excellent cohesive effect. .
또한, 본 발명은 전극단말연결대를 주기적으로 음극과 양극을 스위칭하여 분말전극 표면에 수소가스가 발생되며 달라붙는게 떨어지도록 하여 용이하게 관리할 수 있다.In addition, according to the present invention, hydrogen gas is generated on the surface of the powder electrode by periodically switching the cathode and the anode in the electrode terminal connecting rod, and sticking is prevented, so that it can be easily managed.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분말전극 고정장치의 결합 사시도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 분말전극 고정장치의 홀더에서 분말전극이 분리된 상태를 나타낸 사시도이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 분말전극 고정장치의 분해 사시도이고,
도 4 (a)는 본 발명의 실시예에 따른 분말전극 고정장치의 평면도이고,
도 4 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 분말전극 고정장치의 단면도이고,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 분말전극 고정장치의 홀더에서 하부면이 양측면으로부터 슬라이딩되는 상태를 나타낸 상세도이다.1 is a combined perspective view of a powder electrode fixing device according to an embodiment of the present invention,
2 is a perspective view showing a state in which the powder electrode is separated from the holder of the powder electrode fixing device according to an embodiment of the present invention,
3 is an exploded perspective view of a powder electrode fixing device according to an embodiment of the present invention,
Figure 4 (a) is a plan view of a powder electrode fixing device according to an embodiment of the present invention,
Figure 4 (b) is a cross-sectional view of a powder electrode fixing device according to an embodiment of the present invention,
5 is a detailed view showing a state in which the lower surface is slid from both sides in the holder of the powder electrode fixing device according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement them.
본 발명은 하, 폐수 처리공정에서 전기응집이 이루어지는 반응조에 삽입되는 분말전극 고정장치(100)에 관한 것으로, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이,The present invention relates to a powder
다공성의 영가철을 프레스로 압착시켜 직육면체 형상으로 형성되고, 전기응집 원리를 이용해 외부에서 공급되는 유입수에 포함된 오염물질을 응집시키며 용해되는 분말전극(110)과,A
다수의 분말전극(110)으로 전기를 공급하는 전극이 일정간격 이격되어 다극봉(121)으로 이루어지며, 다극봉(121)이 상부에서 연결되되, 상기 분말전극(110)을 사이에 두고 배치된 분말전극(110) 보다 높게 돌출되는 한 쌍의 전극단말연결대(120)와,Electrodes for supplying electricity to the plurality of
전후면과 상부면이 개방되고, 내측으로 분말전극(110)과 전극단말연결대(120)가 삽입되되, 하부면에 다수의 분말전극(110) 사이로 유입수가 통과되는 유입홈(131)이 일정간격 이격되어 형성되고, 양측면에 길이방향으로 다극봉(121)으로 이루어지는 전극단말연결대(120)가 삽입되는 삽입홈(132)이 형성되며, 양측면 상부에 유입수에서 오염물질이 제거된 처리수가 배출되는 처리수배출홈(133)이 형성되는 홀더(130)를 포함한다.The front and rear surfaces and the upper surface are open, and the
하부면(바닥면)에 형성된 상기 유입홈(131)에서 유입되는 유입수는 하, 폐수에서 무거운 침전물이 배제된 상태로 분말전극 고정장치(100)로 유입되어 분말전극(110)에서 전기응집이 이루어지며 오염물질이 제거되며 처리수가 되어 측면에 형성된 처리수배출홈(133)을 통해 홀더(130)에서 배출된다.The influent water introduced from the
상기 분말전극(110)은 원자가가 0인 영가철로 이루어지며, 영가철은 다공성을 갖는 분말로 철광석, 석회석, 석탄을 금형에 충진하고 밀폐한 뒤, 1,200도 이상으로 가열하면 석탄 및 석회석에서 발생한 이산화탄소 및 탄산가스 미세기포가 용융된 철에 혼재하며, 이를 냉각하여 다공성 철괴를 형성한 뒤, 재차 금형에 수소를 주입 후 밀폐하여 800도에서 40분 정도 열처리하여 수소환원 반응을 통해 형성된 다공성 영가철괴를 금형에서 탈착분리하여 파쇄 및 분쇄하되, 바람직하게는 70um~150um 크기의 다공성 영가철 분말을 금형틀에 충진한 뒤, 압착기로 압착하여 분말전극으로 형성한다. The
다공성 영가철 분말은 스폰지철이라고도 하며 압착하면 접착제가 없이도 잘 붙는 성질(Inter-locking)을 가지므로 금형틀에 윤활제를 바르고 영가철 분말을 프레스로 압착하며 탈착 후 직육면체의 분말전극을 불꽃에 노출시켜 윤활제를 날려 보내면 분말입자가 서로 단단하게 밀착 고결된 분말전극을 얻을 수 있다.Porous zero-valent iron powder is also called sponge iron, and when pressed, it has the property of inter-locking without an adhesive. So, apply lubricant to the mold frame and press the zero-valent iron powder. After desorption, the powder electrode of a rectangular parallelepiped is exposed to the flame. When the lubricant is blown away, the powder electrode can be obtained in which the powder particles are tightly adhered to each other and solidified.
이처럼 분말철이 소결된 분말전극(110)은 8.3mm 두께로 형성되고, 다른 분말전극(110)과 6mm 간격으로 홀더(130)에서 이격 배치되어 맞닿은 전극단말연결대(120)에서 전기가 제공되면 스스로 천천히 용해된다.In this way, the
상기 분말전극(110)은 다수의 분말전극(110) 사이사이에 공급되는 유입수에 균일하게 녹아 용해되며 유입수에 있던 오염물질과 응집되면서 가라앉게 된다.The
한편, 상기 분말전극(110)의 전면, 후면에 배치되는 다른 분말전극(110)과 사이 간격은 5mm에서 전기응집 반응이 가장 잘 이루어지나, 본 발명에서는 분말전극(110) 간격을 6mm로 하고 유속을 빠르게 하여 전극교체주기를 빠르게 하였을 때 분말전극(110)의 두께가 8.3mm로 이루어짐이 바람직하다. 상기 분말전극(110)의 두께가 8.3mm로 이루어졌을때 오염물질 제거가 가장 효율적이게 된다.On the other hand, the distance between the
상기 분말전극(110)은 균일하게 용해되어 얇아지며 다른 분말전극(110)과 사이 간격이 약 10mm 정도로 멀어지면 전압이 높아지며, 전압의 변경은 육안으로도 확인가능하므로 그때 분말전극을 교체하며, 교체시기는 대략 3~6개월 사이가 된다.The
이때, 상기 분말전극(110)은 교체주기를 늘리기 위해 홀더(130)에 설치되는 분말전극(110)의 갯수를 늘릴 수 있게 된다.In this case, the number of
또한, 상기 분말전극(110)은 주기적으로 전극단말연결대(120)의 전극을 교체하는 스위칭을 실시하여 표면에 수소가스가 발생되며 달라붙는게 떨어지도록 함으로써 교체주기를 관리할 수 있다.In addition, the
그리고 상기 분말전극(110)은 전극을 스위칭만 해주면 오염물질이 붙지 않고 자연적으로 분해되며 소모된다.In addition, the
이와 같은 분말전극(110)는 다른 전극에 비해 전기소모량이 적고 전극의 수명이 길며 스스로 용해되므로 전극청소가 필요없을 뿐만 아니라 응집효과가 탁월한 장점을 가진다.Such a
상기 전극단말연결대(120)는 상부에 전기를 제공하는 버스바(미도시)가 구비되는 금속구조물로 이루어져 분말전극(110)으로 전기를 공급하는 것으로 하부에 전극이 연장형성되되 일정간격 이격되어 다극봉(121)을 형성하고, 상기 다극봉(121)이 상단부(122)에서 연결형성된다.The
상기 다극봉(121)은 그 길이가 홀더(130)의 삽입홈(132)의 길이보다 길게 형성되어, 홀더에 전극단말연결대(120)가 설치될 시에 다극봉(121)의 상단은 도 2와 같이 삽입홈(132)의 상부에 형성된 처리수배출홈(133)과 같거나 더 높게 설치된다. 따라서, 다극봉(121)은 분리된 틈 사이로 처리수가 배출되어 홀더(130)의 처리수배출훔(133)를 지나 처리수가 이동된다. 이는 후술하는 전기제공시 처리수와의 높이와도 연계된다.The
본 발명의 도면에서 상기 다극봉(121)은 3개의 다리로 형성되나, 홀더(130)의 크기에 따라 그 개수가 변경될 수 있다. 상기 전극단말연결대(120)의 상단부(122)는 다극봉(121)에서 절곡형성되며 홀더(130)에서 이격되므로 홀더에서 쉽게 삽입하고 빼낼 수 있게 된다.In the drawings of the present invention, the
그리고, 상기 전극단말연결대(120)는 분말전극(110)의 일측면이 닿을 수 있도록 구비되며, 다수의 분말전극(110)이 일정간격 이격되어 배치되는 홀더(130)에서 상기 전극단말연결대(120)가 분말전극(110)을 사이에 두고 양극과 음극의 전극을 갖는 한 쌍, 즉 양극전극봉(120a), 음극전극봉(120b)로 구비된다.In addition, the
이에 전도성의 액체인 유입수가 유입홈(131)을 통해 유입된 홀더(130)에서 양극전극봉(120a)의 양극(121a)과 음극전극봉(120b)의 음극(121b)에 의해 양극과 음극을 갖는 분말전극(110)이 교대로 배치되어 통전시켰을 때 전기응집 반응이 일어나 수처리가 이루어지게 된다. 또한, 양극전극봉(120a)과 음극전극봉(120b)은 삽입홈에서 서로 엇갈리게 배치되어, 양과 음의 전극봉이 하나의 분말전극에서 접촉되지 않도록 한다.Accordingly, powder having an anode and a cathode by the
이때, 상기 전극단말연결대(120)는 전극단말연결대(120)로 전기를 제공하는 버스바(미도시)와 연결되는 상단부(122)가 유입수에 닿지 않도록 분말전극(110)보다 상부에 위치하도록 구비된다. At this time, the
한편, 상기 분말전극(110)과 전극단말연결대(120)는 홀더(130)에 삽입되되, 상기 전극단말연결대(120)가 먼저 홀더(130)에 삽입고정되고, 그 다음 분말전극(110)이 다단으로 적층삽입되되, 원활한 삽입을 위해 전극단말연결대(120)와 일정공간을 두고 이격되게 배치된 분말전극(110)이 전극단말연결대(120)의 다극봉(121)에 밀착되어 전극단말연결대(120)에서 분말전극(110)으로 안정적으로 전기공급이 이루어지도록 분말전극(110)에서 전극단말연결대(120)와 닿지 않는 반대측에서 스페이서(140)가 삽입장착되며 분말전극(110)을 밀어주도록 구비된다. On the other hand, the
상기 스페이서(140)는 막대형상으로 이루어져 상기 전극단말연결대(120)의 다극봉(121)이 삽입되지 않은 홀더(130)의 삽입홈(132)으로 삽입되며 상부측이 절곡형성되어 쉽게 삽입홈(132)으로 넣고 뺄 수 있도록 구비될 수 있다.The
이와 같이 상기 홀더(130)는 전면과 후면 그리고 상부면이 개방되는 하우징으로 이루어져 내측으로 분말전극(110)과 전극단말연결대(120)가 삽입고정되되, 하부면에 배치되는 다수의 분말전극(110) 사이로 유입수가 통과되도록 유입홈(131)이 일정간격 이격되어 형성되고, 양측면에 길이방향으로 상기 분말전극(110)과 닿아 전기를 공급하는 다극봉(121)으로 이루어지는 전극단말연결대(120) 또는 스페이서(140)가 삽입되는 삽입홈(132)이 형성되며, 양측면 상부에 오염물질이 제거된 처리수가 배출되는 처리수배출홈(133)이 형성된다. 상기 처리수배출홈(133)의 내측은 다극봉(121)이 배치되어 다극봉 사이의 틈새를 지나 처리수가 처리수배출홈(133)으로 이동된다.In this way, the
상기 홀더(130)의 하부면(130a)에는 6장의 분말전극(110)이 배치될 수 있도록 공간이 형성구비되고, 6장의 분말전극(110)의 상부로 6장씩 적층시켜 하나의 홀더(130)에 총 36장의 분말전극(110)이 삽입고정될 수 있게 된다.A space is formed on the
상기 유입홈(131)은 상기 분말전극(110) 사이 간격으로 동일한 폭인 6mm로 이루어지며, 상기 유입홈(131) 사이에 분말전극(110)이 배치되는 부분의 폭이 분말전극(110)의 두께인 8.3mm로 이루어진다.The
상기 유입홈(131)은 6장의 분말전극(110)이 배치되는 하부면(130a)에서 5개로 구비되며, 상기 하부면(130a)에는 전면과 후면에 분말전극(110)이 배치되는 부분의 외측면 오목한 형태로 형성된다.The
이와 같이, 상기 홀더(130)는 하부면(130a)의 중심 폭이 양측면(130b)의 폭보다 좁고, 하부면(130a)에서 전후면이 유입홈(131)의 반으로 형성되어, 그 폭이 상기 분말전극(110) 사이 간격 6mm의 반 3mm로 이루어져 다수의 홀더(130)가 결합시 하부면(130a)에서 양끝에 배치된 분말전극(110)과 다른 홀더(130)의 분말전극(110) 사이 간격, 홀더(130)의 하부면(130a) 전면이 다른 홀더(130)의 하부면(130a) 후면과 이격되어 유입수가 유입되는 곳이 상기 유입홈(131)과 동일한 6mm 로 형성되도록 구비된다.In this way, the
상기 처리수배출홈(133)은 상기 홀더(130)의 상부에서 분말전극(110)을 통해 처리된 처리수가 배출되는 부분으로 이루어지며, 동시에 상기 분말전극(110)의 교체를 위해 홀더(130)를 잡아당기는 손잡이 역할을 할 수 있게 된다.The treated
또한, 상기 홀더(130)의 하부면(130a)은 도 5에 도시된 바와 같이 양측면(130b)으로부터 슬라이딩식으로 탈부착 가능하게 설치되어 분말전극(110)의 교체가 용이하게 이루어질 수 있게 된다. 또한, 하부면(130a)은 오염된 유입수가 유입되는 공간으로 계속하여 유입수에 의하여 오염되므로 짧은 기간에 손상을 입을 수 있어 하부면 자체를 교체할수도 있다.In addition, the
이때, 상기 홀더(130)의 양측면(130b) 내측 하부에는 결합홈(134)이 형성되고, 상기 하부면(130a) 양측에는 상기 결합홈(134)에 삽입되는 결합돌기(135)가 형성된다.At this time,
그리고, 상기 홀더(130)의 양측면(130b) 상부에는 홀더(130)의 양측면(130b)을 서로 결합하여 지지하기 위한 지지대(136)가 나란하게 결합설치된다.Further, a
이와 같이 분말전극(110), 전극단말연결대(120), 스페이서(140)가 삽입된 홀더(130)로 이루어지는 분말전극 고정장치(100)는 전기응집이 이루어지기 위해 반응조에 삽입되며 반응조에서 상기 홀더(130)가 다른 홀더(130)와 전후면으로 맞닿게 배치결합되고, 다수의 홀더(130) 상부에서 다수의 전극단말연결대(120)가 버스바와 연결되어 전기를 공급받도록 구비된다.In this way, the powder
상기 버스바(미도시)에는 스컴이 닿지 않도록 버스바와 분말전극(110) 사이 거리를 15cm 정도로 유지하도록 설치되며, 상기 버스바에서 전기를 제공하면 분말전극(110)이 소모되고, 전압이 상승하면 교체시기를 파악할 수 있게 된다. The bus bar (not shown) is installed to maintain a distance between the bus bar and the
상기 분말전극(110)은 전기응집 반응으로 균일하게 소모되며 유입수의 오염물질과 붙어 응집되어 하부로 떨어지게 된다.The
이와 같이 본 발명의 분말전극 고정장치(100)는 유입수가 홀더(130) 하부면(130a)의 유입홈(131)을 통해 하부에서 유입되고, 적층결합된 분말전극(110) 사이를 통과하며 전기응집이 이루어지며, 상기 분말전극(110)을 통해 오염물질이 제거된 처리수가 상부의 처리수배출홈(133)을 따라 상부에서 배출되어 다음 처리과정으로 이동하게 된다.As described above, in the powder
따라서, 본 발명의 분말전극 고정장치(100)는 다공성의 영가철을 프레스로 압착시켜 직육면체 형상으로 형성되고, 전기응집 원리를 이용해 외부에서 공급되는 유입수에 포함된 오염물질을 응집시키며 용해되는 분말전극(110)과, 상기 분말전극(110)에 전기를 공급하기 위한 전극단말연결대(120)가 삽입고정되되, 하부면에서 분말전극(110) 사이로 유입수가 통과되도록 유입홈(131)이 형성되고, 상기 전극단말연결대(120)가 삽입되는 삽입홈(132)이 형성되며, 양측면 상부에 분말전극(110)에서 오염물질이 제거된 처리수가 배출되는 처리수배출홈(133)이 형성된 홀더(130)로 이루어져 유입수를 균일하게 처리하고 수처리 효율을 높이는 효과가 있다.Accordingly, the powder
또한, 본 발명은 상기 홀더(130)를 전기응집 반응조에 삽입하고 다른 홀더(130)와 전후면에서 서로 맞닿게 배치결합하며, 나란하게 배치된 다수의 홀더(130) 상부에서 다수의 전극단말연결대(120)가 연결되어 전기를 공급받아 많은 양의 하, 폐수를 처리할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the present invention, the
또한, 본 발명은 다수의 홀더(130)를 나란하게 배치하였을 때도 분말전극(110) 사이 간격을 동일하게 유지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of maintaining the same distance between the
그리고, 본 발명은 상기 홀더(130) 하부면(130a)에 일정한 간격으로 형성되는 유입홈(131)을 통해 유입된 유입수가 적층수납된 분말전극(110)을 따라 균일하게 올라오며 분말전극(110)이 용해되고, 분말전극(110)의 사이 간격이 멀어지며 전압이 높아지면 교체하도록 하여 교체시기를 쉽게 알 수 있다.In the present invention, the influent water introduced through the
한편, 본 발명은 상기 전극단말연결대(120)가 삽입된 홀더(130)에 분말전극(110)이 적층삽입되고, 상기 분말전극(110)이 전극단말연결대(120)의 다극봉에 닿도록 스페이서(140)가 삽입되어 전극단말연결대(120)에서 분말전극(110)으로 전기공급이 안정적으로 이루어지는 장점이 있다.On the other hand, the present invention is a spacer so that the
또한, 본 발명은 상기 홀더(130)의 하부면(130a)이 양측면(130b)으로부터 슬라이딩식으로 탈부착 가능하게 설치되어 분말전극(110)의 교체가 용이한 장점도 있다.In addition, the present invention has the advantage that the
그리고, 본 발명은 화학약품 미사용으로 처리수를 상수원수로 재활용이 가능하고, 상기 분말전극(110)의 사용으로 전기소모량이 적고 전극의 수명이 길어지며 전극청소가 필요없을 뿐만 아니라 응집효과가 탁월한 효과가 있다.In addition, the present invention enables recycling of treated water as raw water without using chemicals, and the use of the
또한, 본 발명은 상기 전극단말연결대(120)를 주기적으로 음극과 양극을 스위칭하여 분말전극(110) 표면에 수소가스가 발생되며 달라붙는게 떨어지도록 하여 용이하게 관리할 수 있다.In addition, according to the present invention, hydrogen gas is generated on the surface of the
100 : 분말전극 고정장치
110 : 분말전극
120 : 전극단말연결대 120a : 양극전극봉
120b : 음극전극봉 121 : 다극봉
122 : 상단부
130 : 홀더 130a : 하부면
130b : 양측면 131 : 유입홈
132 : 삽입홈 133 : 처리수배출홈
134 : 결합홈 135 : 결합돌기
136 : 지지대
140 : 스페이서100: powder electrode fixing device
110: powder electrode
120: electrode
120b: negative electrode 121: multi-pole
122: upper part
130:
130b: both sides 131: inflow groove
132: insertion groove 133: treated water discharge groove
134: coupling groove 135: coupling protrusion
136: support
140: spacer
Claims (7)
다수의 분말전극(110)으로 전기를 공급하는 전극이 일정간격 이격되어 다극봉(121)으로 이루어지며, 다극봉(121)이 상부에서 연결되되 상기 분말전극(110)을 사이에 두고 배치된 분말전극(110) 보다 높게 돌출되는 한 쌍의 전극단말연결대(120)와;
전후면과 상부면이 개방되고, 내측으로 분말전극(110)과 전극단말연결대(120)가 삽입되되, 하부면에 다수의 분말전극(110) 사이로 유입수가 통과되는 유입홈(131)이 일정간격 이격되어 형성되고, 양측면에 길이방향으로 전극단말연결대(120)의 다극봉(121)이 삽입되는 삽입홈(132)이 형성되며, 측면 상부에 오염물질이 제거된 처리수가 배출되는 처리수배출홈(133)이 형성되는 홀더(130);를 포함하는 분말전극 고정장치.
A powder electrode 110 formed by compressing porous zero-valent iron to form a rectangular parallelepiped shape, and agglomerates and dissolves pollutants contained in the influent supplied from the outside;
The electrode for supplying electricity to the plurality of powder electrodes 110 is made of a multi-pole rod 121 at regular intervals, and the multi-pole rod 121 is connected from the top, and the powder electrode 110 is interposed therebetween. A pair of electrode terminal connecting rods 120 protruding higher than the electrode 110;
The front and rear surfaces and the upper surface are open, and the powder electrode 110 and the electrode terminal connector 120 are inserted into the inside, and the inlet groove 131 through which the influent water passes between the plurality of powder electrodes 110 on the lower surface is spaced at a predetermined interval. Treated water discharge grooves are formed to be spaced apart, insert grooves 132 into which the multipole rods 121 of the electrode terminal connector 120 are inserted in the longitudinal direction on both sides, and discharge treated water from which contaminants have been removed. The powder electrode fixing device including; a holder 130 in which 133 is formed.
상기 홀더(130)는 하부면(130a)의 중심 폭이 양측면(130b)의 폭보다 좁고, 하부면(130a)에서 전후면이 유입홈(131)의 반으로 이루어져 다수의 홀더(130)가 연결시 분말전극(110)이 다른 홀더(130)의 분말전극(110)과 동일한 간격으로 이격되도록 구비되는 분말전극 고정장치.
The method of claim 1,
In the holder 130, the central width of the lower surface 130a is narrower than the width of both side surfaces 130b, and the front and rear surfaces of the lower surface 130a are made up of half of the inflow groove 131 so that a plurality of holders 130 are connected. The powder electrode fixing device is provided so that the powder electrode 110 is spaced apart from the powder electrode 110 of the other holder 130 at the same interval.
상기 전극단말연결대(120)가 삽입된 홀더(130)에는 분말전극(110)이 적층삽입되고, 상기 분말전극(110)이 전극단말연결대(120)의 다극봉(121)에 닿도록 스페이서(140)가 삽입홈(132)으로 삽입되는 분말전극 고정장치.
The method of claim 1,
The powder electrode 110 is stacked and inserted into the holder 130 into which the electrode terminal connector 120 is inserted, and the spacer 140 so that the powder electrode 110 contacts the multi-pole 121 of the electrode terminal connector 120. ) Is inserted into the insertion groove 132 powder electrode fixing device.
상기 분말전극(110)은 철광석, 석회석, 석탄을 포함하여 이루어지는 분말전극 고정장치.
The method of claim 1,
The powder electrode 110 is a powder electrode fixing device comprising iron ore, limestone, and coal.
상기 홀더(130)가 다른 홀더(130)와 전후면으로 맞닿게 배치결합되고, 다수의 홀더(130) 상부에서 다수의 전극단말연결대(120)가 버스바와 연결되어 전기를 공급받는 분말전극 고정장치.
The method of claim 1,
A powder electrode fixing device in which the holder 130 is disposed and coupled to the other holder 130 in a front and rear surface, and a plurality of electrode terminal connecting rods 120 are connected to a bus bar at the top of the plurality of holders 130 to receive electricity. .
상기 홀더(130)의 하부면(130a)은 양측면(130b)으로부터 슬라이딩식으로 탈부착 가능하게 설치되는 분말전극 고정장치.
The method of claim 1,
The powder electrode fixing device is installed to be detachably sliding from the lower surface (130a) of the holder (130) from both side surfaces (130b).
상기 다극봉(121)의 길이는 삽입홈(132)의 길이보다 길게 형성되어 다극봉(121)의 상단이 상기 홀더의 처리수배출공(133)과 같거나 더 높게 배치되어, 처리수가 상기 다극봉(121)을 경유하여 상기 처리수배출공(133)으로 배출되는 분말전극 고정장치.
The method of claim 1,
The length of the multi-pole rod 121 is formed longer than the length of the insertion groove 132 so that the upper end of the multi-pole rod 121 is disposed equal to or higher than the treated water discharge hole 133 of the holder, so that the treated water Powder electrode fixing device discharged to the treated water discharge hole 133 via a rod 121.
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