KR102306422B1 - Controllable Reusing Equipment for Washing Water of Metal Working Process by Rotated Electrolytic Ionizer and New Hydro-cyclone - Google Patents

Controllable Reusing Equipment for Washing Water of Metal Working Process by Rotated Electrolytic Ionizer and New Hydro-cyclone Download PDF

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    • C02F1/78Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone

Abstract

본 발명의 제어형 금속가공 공정수 재이용장치는 금속가공 공정수중의 전기적으로 안정된 중성 미세 입자들을 이온화 및 침강, 부상 분리하고 유출수 중의 잔존 탁도는 여과하여 재이용하며, 회전전극 이온화기, 급속교반 응집기와 완속교반 응결기, 구심분리 하이드로사이클론 및 마이크로여과기로 구성된다.
본 발명의 제어형 금속가공 공정수 재이용장치의 회전전극 이온화기(2)는 전기적으로 중성을 띠는 미세 금속칩과 산화스케일 및 유화 오일 등의 중성 미세 입자들을 적정 전류밀도로 제어된 회전전극(2-1)으로 분극현상을 예방하면서 이온화하여, 급속교반 응집기(3)에서 극소량의 응집제로도 응집 가능하다.
본 발명의 구심분리 하이드로사이클론(6)은 유체의 유입속도 10~15cm/sec, 유입 압력 1~1.5atm, 유체 비중이 1에 가까운 입자를 tea-cup 효과의 구심력으로 분리하는 장치로, 하이드로사이클론 스크류 관축(6-6)과, 하이드로사이클론 스크류 관축(6-6)과 45도 경사 이루는 하이드로사이클론 경사 스크류(6-7)로 구성되어 저속으로 유입하는 가벼운 입자의 분리효율을 극대화 하였다.
구심분리 하이드로사이클론(6)에서 침강, 부상 분리된 유출수 중의 미량 잔존 탁도는 마이크로여과기(7)에서 여과하여 여과기의 막힘을 예방하고 수명을 연장하면서 금속가공 공정수를 재이용 가능하도록 한 제어형 금속가공 공정수 재이용장치이다.
The controlled metal processing process water reuse device of the present invention ionizes, settles, and separates electrically stable neutral fine particles in the metal processing process water, and filtrates and reuses the residual turbidity in the effluent, a rotary electrode ionizer, a rapid agitation condenser and slow speed It is composed of agitated condenser, centrifugal hydrocyclone and microfilter.
The rotating electrode ionizer (2) of the controlled metal processing process water reuse device of the present invention converts electrically neutral fine metal chips and neutral fine particles such as oxide scale and emulsified oil to a rotating electrode (2) controlled to an appropriate current density. It is ionized while preventing polarization with -1), and it is possible to aggregate even with a very small amount of coagulant in the rapid stirring agglomeration machine (3).
Centrifugal separation hydrocyclone (6) of the present invention is a device that separates particles having a fluid inflow rate of 10 to 15 cm/sec, an inflow pressure of 1 to 1.5 atm, and a fluid specific gravity close to 1 by centripetal force of the tea-cup effect. It is composed of a screw tube shaft (6-6), a hydrocyclone screw tube shaft (6-6) and a hydrocyclone inclined screw (6-7) inclined at 45 degrees to maximize the separation efficiency of light particles flowing in at low speed.
Trace residual turbidity in the effluent sedimented and floated in the centrifugal separation hydrocyclone (6) is filtered by a microfilter (7) to prevent clogging of the filter and extend the life of the metalworking process water. It is a water reuse device.

Figure 112019502329005-pat00001
Figure 112019502329005-pat00001

Description

제어형 금속가공 공정수 재이용장치{Controllable Reusing Equipment for Washing Water of Metal Working Process by Rotated Electrolytic Ionizer and New Hydro-cyclone}Controllable Reusing Equipment for Washing Water of Metal Working Process by Rotated Electrolytic Ionizer and New Hydro-cyclone

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[발명이 속하는 기술 분야 및 그 분야의 종래기술][Technical field to which the invention belongs and prior art in that field]

본 발명의 금속가공 공정수는 표면 세척에 사용된 수(水)로, 장시간 사용된 수는 미세 금속칩과 산화스케일 및 미량 유화오일 등을 포함하여 고탁도를 나타냄으로, 재이용시에는 이들 미세입자와 탁도를 처리하여야 한다. 금속가공 공정에 사용되는 수용성 절삭유 등의 금속가공유(metal working process oil 혹은 cutting oil)는 기유농도 5%이상을 포함하며, 사용된 금속가공유는 타유와 미세 급속칩을 다량 포함하며 폐기시 지정폐기물로 분류되어 처리된다. 다음은 금속 가공 공정수나 기타 금속칩이나 오일, 슬러지 등을 포함하는 공정수나 입자상물질을 함유하는 폐수의 처리나 재이용방법에 대한 종래기술 현황이다. 입자상물질의 일반적인 처리방법은 주로 여과나 미세기포를 이용한 입자의 부상분리에 의한 처리이다. 타유(오일)의 처리방법은 유수분리나 원심분리이다.The metal processing process water of the present invention is water used for surface cleaning, and water used for a long time shows high turbidity including fine metal chips, oxide scale, and trace emulsified oil. and turbidity should be treated. Metal working process oil or cutting oil such as water-soluble cutting oil used in the metal processing process contains a base oil concentration of 5% or more. classified and processed. The following is the state of the prior art for the treatment or reuse of wastewater containing particulate matter or metal processing process water or other process water containing metal chips, oil, sludge, and the like. A general treatment method for particulate matter is mainly by filtration or flotation separation of particles using microbubbles. The treatment method of other oil (oil) is oil-water separation or centrifugation.

특허등록번호 10-1576379은 공작기계의 세척수 클리닝 장치에 관한 것으로 공작기계의 가공시 윤활 및 세정을 위해 사용되는 세척수에 포함된 불순물을 완벽하게 제거한 후에 재사용 가능하도록 함으로써 폐수 처리 비용을 절감하고 불순물의 누적으로 인한 가공품의 오염을 방지할 수 있도록 하는 공작기계의 세척수 클리닝 장치를 제공함에 그 목적이 있다. 이를 구현하기 위한 상기 발명은, 공작기계(10)의 일측에 구비되어 상기 공작기계(10)를 이용한 가공 작업에 사용된 세척수가 유입되어 저장되고, 상기 세척수에 포함된 불순물을 제거하여 정화된 세척수를 배출하는 정화조(20); 상기 정화조(20)에 저장된 세척수를 상기 정화조(20)의 외부로 흡입한 후 상기 정화조(20)의 내부로 유입시켜 순환 공급하는 세척수 순환부(30); 상기 정화조(20)의 내부에 구비되어 상기 세척수 순환부(30)를 통하여유입되는 세척수에 미세기포를 발생시켜 공급함으로써 미세기포와 응집된 불순물이 신속하게 부상하도록 유도하는 미세기포 발생장치(40); 상기 세척수의 상부에 부유된 불순물을 상기 정화조(20)의 일측에 구비되는 불순물 수거부(70) 측으로 이송하는 스키머(60); 및 상기 불순물이 제거된 세척수를 상기 공작기계(10)를 이용한 가공작업에 재사용되도록 압송하는 세척수 압송부(80);를 포함하여 구성된다.Patent Registration No. 10-1576379 relates to a washing water cleaning device for machine tools, which can be reused after completely removing impurities contained in the washing water used for lubrication and cleaning during machining of machine tools, thereby reducing wastewater treatment costs and removing impurities. An object of the present invention is to provide a washing water cleaning device for machine tools that can prevent contamination of processed products due to accumulation. The invention for implementing this is provided on one side of the machine tool 10, the washing water used for processing using the machine tool 10 is introduced and stored, and the washing water purified by removing impurities contained in the washing water a septic tank 20 for discharging; a washing water circulation unit 30 that sucks the washing water stored in the septic tank 20 to the outside of the septic tank 20 and introduces it into the septic tank 20 to circulate and supply; a microbubble generating device 40 provided in the septic tank 20 to generate and supply microbubbles to the washing water flowing in through the washing water circulation unit 30 to induce the microbubbles and aggregated impurities to float quickly; a skimmer 60 for transferring impurities suspended in the upper portion of the washing water to an impurity collecting unit 70 provided on one side of the septic tank 20; and a washing water pressure feeding unit 80 for pumping the washing water from which the impurities are removed to be reused in the machining operation using the machine tool 10 .

특허등록번호 10-1114887의 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 금속성 불순물 제거용 여과장치는 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 금속성 불순물 제거용 여과장치에 관한 것으로, 금속의 아노다이징 처리가 이루어지는 전해조의 전해액에서 금속성 불순물을 처리하는 여과장치에 있어서, 상기 여과장치는 전해액이 순차적으로 이동하도록 높이차를 갖는 배수공이 형성되는 다수의 구획벽에 의해 다수의 여과공간이 형성되는 여과조와, 상기 여과공간에 설치되어 상기 구획벽의 배수공을 통해 전해액이 다수의 여과공간을 순차로 이동시 기름 등의 부유성 물질을 흡착하기 위한 여과포와, 상기 여과공간에 설치되어 전해액의 용존 구리를 흡착하기 위한 금속재질의 양극부재 및 음극부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기 발명에 따른 여과장치는 다수의 여과공간이 형성되어 순차로 전해액을 이송하도록 하여 금속의 아노다이징 처리에 사용된 전해액에서 용존 구리 등을 효율적으로 제거하여 전해조에 재투입하여 전해액의 농도 변화 등을 차단하여 전해액의 수명 단축을 방지하고 이로 인해 전해액의 유지비용을 줄여줌은 물론 용존 구리를 제거하기 위해 여과장치에 설치되는 양극부재 및 음극부재를 분리하지 않고 희석된 질산용액을 이용해 간단히 세척할 수 있다.The filtration device for removing metallic impurities generated during the anodizing process of metal of Patent Registration No. 10-1114887 relates to a filtration device for removing metallic impurities generated during the anodizing process of metal. A filtration device for treating metallic impurities, the filtration device comprising: a filtration tank in which a plurality of filtration spaces are formed by a plurality of partition walls having drainage holes having a difference in height so that the electrolyte moves sequentially; A filter cloth for adsorbing floating substances such as oil when the electrolyte moves sequentially through a plurality of filtration spaces through the drain hole of the partition wall, and a metal anode member installed in the filtration space to adsorb dissolved copper of the electrolyte; It is characterized in that it consists of a negative electrode member. The filtration device according to the present invention has a plurality of filtration spaces formed to sequentially transfer the electrolyte to efficiently remove dissolved copper, etc. from the electrolyte used for anodizing metal, and re-insert it into the electrolytic cell to block changes in the concentration of the electrolyte, etc. This prevents the shortening of the life of the electrolyte and reduces the maintenance cost of the electrolyte, as well as cleaning the anode and cathode members installed in the filtration device to remove dissolved copper simply using diluted nitric acid solution. .

특허등록번호 10-1234718의 유수분리기는 폐세척액이 저장되는 더티탱크(500)와, 상기 더티탱크 상부에 부유하는 기름을 수거하는 오일흡입기(200)와, 상기 오일흡입기와 연결되어 폐세척액이 저장되고 미세한 칩과 오일을 분리하는 분리기본체(100)와, 오일흡입기(200)의 배출배관(250)과 연결되어 상기 분리기본체 내의 세척액을 T엘보투입구(700)로 재투입시키는 압송관(400)과, 상기 압송관에 장착되어 분리기본체(100) 내부의 세척액을 순환 유동시키고 T엘보투입구에 음압흡입력을 발생시켜 오일흡입기(200)를 통해 폐세척액을 흡입하여 분리기본체(100) 내부로 송출하는 유체고압펌프(300)와, 오일이 제거된 세척액이 회수되어 저장되는 클린탱크(600)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유수분리기로로써, 간결한 구조의 유수분리기에 유체고압펌프(300)가 장착된 압송관(400)을 설치하고, 압송관에 연결된 T엘보투입구(700) 하측수직배관(720)에 발생하는 음압흡입력으로 더티탱크(500)의 폐세척액을 흡입하여 분리기본체(100)로 보냄으로써, 유수분리의 기능성이 뛰어나고, 제작단가와 유지보수비가 저렴하며, 상주하는 작업자 없이도 깨끗한 세척액을 자동적으로 공급하는 현저한 효과가 있다.The oil-water separator of Patent Registration No. 10-1234718 is connected to a dirty tank 500 for storing waste washing liquid, an oil suction device 200 for collecting oil floating on the top of the dirty tank, and the oil suction device to store the waste washing fluid. The separation main body 100 that separates fine chips and oil, and the pressure-feeding pipe 400 that is connected to the discharge pipe 250 of the oil suction machine 200 to re-inject the washing liquid in the separation main body to the T elbow inlet 700 And, it is mounted on the pressure feeding pipe to circulate the washing liquid inside the separation main body 100 and generate a negative pressure suction force at the T-elbow inlet to suck the waste washing liquid through the oil aspirator 200 and send it to the inside of the separation main body 100 It is an oil-water separator comprising a high-pressure fluid pump 300 and a clean tank 600 in which the washing liquid from which oil has been removed is recovered and stored. By installing the pipe 400, the negative pressure suction force generated in the lower vertical pipe 720 of the T-elbow inlet 700 connected to the pressure feeding pipe suctions the waste washing solution of the dirty tank 500 and sending it to the separation main body 100, It has excellent oil-water separation function, low manufacturing cost and maintenance cost, and has a remarkable effect of automatically supplying clean washing solution without a resident worker.

특허등록번호 10-1359340의 자동 역세척이 가능한 세척수의 칩 여과장치는 더티탱크(700), 클린탱크(800), 유체펌프(600), 제1, 2 삼방 자동개폐밸브(500, 510), 제1, 2 이방자동개폐밸브(520, 530), 압력센서부재(300) 및 필터(200)가 내장된 원통형의 수용본체(100)로 구성되는 자동 역세척이 가능한 세척수 칩 여과장치에 있어서, 상기 더티탱크(700)에 저장된 오염된 세척수는 유체펌프(600)의 구동에 의해 제1 유입배관(710), 제1 삼방 자동개폐밸브(500), 메인배관(940), 제2 삼방 자동개폐밸브(510), 제1본체배관(900)의 순서를 거쳐서 수용본체(100)로 유입되며, 상기 수용본체의 내부에 장착된 필터를 통과하여 금속성 칩과 슬러지가 여과되고, 상기 여과된 세척수는 수용본체 상부에 연결된 유입, 유출배관(930)과, 상기유입, 유출배관에 연결된 T형배관(920) 및 상기 T형배관에 연결된 제1 배출배관(720)을 거쳐서 배출된 후, 클린탱크(800)로 관로를 통하여 유입되되, 상기 필터 여과공의 눈막힘 현상이 발생하여 수용본체에 압력이 상승하면 압력센서부재(300) 내부의 압력센서가 이를 감지하고, 콘트롤러가 미리 설정된 설정값과 비교하여, 설정값보다 높으면 필터 여과공의 눈막힘 현상으로 판단하게 되어, 전기적 신호를 상기 자동개폐밸브들로 보내어 작동함으로써, 역세척 과정이 이루어지게 되는 것을 특징으로 하는 자동 역세척이 가능한 세척수 칩 여과장치로 종래의 역세척이 가능한 여과장치에 비하여 간결한 구조로 이루어져 고장율이 적고, 제작단가가 저렴하며, 여과 필터의 눈막힘 현상이 발생하지 않아 유지관리비용이 줄어드는 현저한 효과가 있다.The chip filtering device for washing water capable of automatic backwashing of Patent Registration No. 10-1359340 includes a dirty tank 700, a clean tank 800, a fluid pump 600, the first and second three-way automatic opening/closing valves (500, 510), In the washing water chip filtering device capable of automatic backwashing comprising the first and second two-way automatic on/off valves (520, 530), the pressure sensor member (300) and the cylindrical housing body (100) having a built-in filter (200), The contaminated washing water stored in the dirty tank 700 is a first inlet pipe 710 , a first three-way automatic opening/closing valve 500 , a main pipe 940 , and a second three-way automatic opening and closing by driving the fluid pump 600 . It flows into the receiving body 100 through the valve 510 and the first main body pipe 900, and the metallic chips and sludge are filtered through the filter mounted inside the receiving body, and the filtered washing water is After being discharged through the inlet and outlet pipe 930 connected to the upper part of the receiving body, the T-type pipe 920 connected to the inlet and outlet pipe, and the first discharge pipe 720 connected to the T-type pipe, the clean tank ( 800), but when the pressure in the housing body rises due to clogging of the filter hole, the pressure sensor inside the pressure sensor member 300 detects it, and the controller compares it with a preset value Therefore, if it is higher than the set value, it is determined that the filter hole is clogged, and an electric signal is sent to the automatic opening/closing valves to operate, thereby performing a backwashing process. Compared to the conventional backwashing device, the device has a simple structure, so the failure rate is low, the manufacturing cost is low, and the clogging phenomenon of the filter filter does not occur, thereby reducing maintenance costs.

특허등록번호 10-0483253의 오존주입을 이용한 절삭유 및 세척액 재이용 방법 및 그 장치 발명은 pH 농도를 11~13 범위의 액상 또는 분말 세정제 원액을 3-5% 범위로 물로 희석하여 초음파 또는 스프레이 방식 등의 세척기구를 통하여 제품에 묻어 있는 미세칩 및 금속가공유제 등의 오염원을 세정하는 수용성 알칼리계 세정공정 및 그 장치에 관한 것으로, 오염된 상태의 세척액 및 오일이 담겨있는 세척조 및/또는 유수분리조에 오존을 주입하여 상기세척액 및 오일에 함유된 세균을 살균하는 오존살균공정과, 상기 오존살균공정에서 살균처리된 상기 세척액 및 오일을 전처리여과기에 통과시켜 20 미크론 이내의 미세 금속칩을 제거하는 입자제거공정과, 상기 입자제거공정에서 제거되지 않은 큰 입자 세척액 및 오일을 메디아가 충전된 유수분리조에서 10-20 미크론 내외의 오일입자를 합체하여 상부로 부상시켜서 타유를 제거하는 오일제거공정과, 상기 오일 제거공정을 통과한 여액 및 멤브레인 필터를 투과하지 못한 미셀형태의 오일이 혼합되고, 상기 여액 및 오일의 혼합액이 멤브레인 필터로 배출되는 농축액혼합공정과, 상기 멤브레인 필터로 정제된 세척액의 일부를 재사용하기 위해 세척조로 이송하고, 나머지를 농축액 혼합공정으로 재순환하되 일정시간 경과 후 절삭유 집중탱크로 이송하는 회류공정; 으로 이루어지는 오존주입을 이용한 세척액 재이용 방법 및 그 장치를 제공한다. 이와 같이, 상기 발명은 상기 미생물 발생에 의한 세척조 오염 및 이로 인한 악취발생 그리고 세척제 농도의 감소를 방지하는 오존주입공정을 제공하므로 박테리아나 곰팡이와 같은 세균으로 오염되는 멤브레인 필터를 주기적으로 세척해야 하는 불편함을 해소하고, 오염되지 않은 멤브레인 필터를 사용함으로 안정적인 투과수량을 확보할 수 있다. 또한, 상기 발명은 사용된 절삭유를 멤브레인 필터에서 세척액과 분리하여 회류시키므로 절삭유의 찌꺼기를 제거한 후 재사용 할 수 있다. 또한, 상기 발명은 멤브레인 필터에서 배출되는 세척액의 pH를 측정하고, 상기 측정된 pH수치를 전기적인 신호로 변환하여 세척제 투입조절밸브의 제어신호로 입력하는 제어신호입력공정을 제공하므로 세척제 투입을 효율적으로 개선하고, 세척조의 pH 농도를 일정하게 조절할 수 있다.Patent Registration No. 10-0483253's method of reusing cutting oil and washing liquid using ozone injection and the invention of the device are obtained by diluting a liquid or powder detergent stock solution with a pH concentration of 11 to 13 with water to a range of 3-5% using ultrasonic or spray method. It relates to a water-soluble alkali-based cleaning process and device for cleaning contaminants such as microchips and metal processing fluids attached to products through a cleaning mechanism, and ozone is applied to a washing tank and/or oil-water separation tank containing a cleaning solution and oil in a contaminated state. An ozone sterilization process for sterilizing bacteria contained in the washing solution and oil by injection, and a particle removal process for removing fine metal chips within 20 microns by passing the washing solution and oil sterilized in the ozone sterilization process through a pre-filter; , An oil removal process in which the large particle washing solution and oil not removed in the particle removal process are combined with oil particles of about 10-20 microns in an oil-water separation tank filled with media and floated to the top to remove other oil, and the oil removal process In order to reuse a part of the washing solution purified by the membrane filter, the filtrate and the oil in the micellar form that have passed through the membrane filter are mixed, and the mixed solution of the filtrate and the oil is discharged to the membrane filter. a circulating process in which the feed is transferred to and the remainder is recirculated to the concentrate mixing process, but transferred to the cutting oil concentration tank after a certain period of time has elapsed; To provide a method and apparatus for recycling a washing solution using ozone injection comprising: As described above, the present invention provides an ozone injection process that prevents contamination of the washing tank due to the generation of microorganisms, generation of odors, and a decrease in the concentration of the cleaning agent. It is possible to solve the problem and secure a stable permeate flow by using an uncontaminated membrane filter. In addition, the above invention separates the used cutting oil from the cleaning solution in the membrane filter and circulates it, so that it can be reused after removing the residue of the cutting oil. In addition, the invention provides a control signal input process for measuring the pH of the cleaning solution discharged from the membrane filter, converting the measured pH value into an electrical signal and inputting it as a control signal of the cleaning agent input control valve, so that the cleaning agent input is efficient , and the pH concentration of the washing tank can be constantly adjusted.

특허등록번호 10-1020151의 폐 슬러리 재생장치 및 재생방법의 발명은 폐 슬러리를 단계적으로 원심 분리하여 연마재와 절삭유와 나머지(연마재 파쇄물 및 절삭분)를 분리시키는 원심 분리장치와, 원심 분리장치를 통과하면서 분리된 연마재를 세라믹스 소결용으로 재생시키는 연마재 재생장치와, 원심분리장치에서 분리된 절삭유로부터 수용/분산성 폴리알킬렌그리콜 에스터를 분리 회수하는 수용/분산성 폴리알킬렌그리콜 에스터 재생장치로 구성되어 재생효율을 80% 이상으로 향상시킬 수 있어 폐기물 발생을 최소화할 수 있는 폐 슬러리 재생장치 및 재생방법을 제공한다.The invention of the waste slurry regeneration apparatus and regeneration method of Patent Registration No. 10-1020151 is a centrifugal separator that separates abrasives, cutting oil, and the rest (abrasive crushed material and cutting powder) by centrifuging the waste slurry step by step, and passing through the centrifugal separator It consists of an abrasive recycling device that regenerates the separated abrasive for ceramics sintering, and a water/dispersible polyalkylene glycol ester recycling device that separates and recovers aqueous/dispersible polyalkylene glycol esters from the cutting oil separated by the centrifugal separator. To provide a waste slurry regeneration device and a regeneration method that can improve the regeneration efficiency to 80% or more and minimize waste generation.

특허등록번호 10-1417277은 폐수 응집 처리장치에 관한것으로 폐수에 포함된 이물질을 응집제를 통해 응집하여 자동 배출토록 하고, 폐수를 연속 투입하여 정화처리할 수 있음은 물론 1차 혼합조에서 교반 초기에 폐수에서 발생하는 악취까지 제거함과 더불어 2차, 3차까지 처리되면서 폐수 원수에 대한 악취와 오염부하량을 현격히 낮추어 3차 처리수에 포함되어 있는 미세한 슬러지까지 처리토록 함으로써 폐수 정화 효율을 향상시킬 수 있으며, 각각의 처리조가 하나의 장치에 연속 형성되어 컴팩트한 장치를 구현할 수 있도록 한 폐수 응집 처리장치에 관한 것이다. 종래 폐수 응집 처리장치는 교반기, 침전조 등이 세분화되어 있지 않아 이물질을 응집하여 슬러지화하여 처리하는 데 한계가 있었으며, 또 교반기, 침전조 등의 각각의 처리조가 서로 분리 구성되어 있어 폐수의 연속처리가 불가하고, 다수의 이송관 및 펌프가 필요하며, 설치 공간을 많이 차지하는 문제점이 있었다.Patent Registration No. 10-1417277 relates to a wastewater coagulation treatment device, which allows foreign substances contained in wastewater to be coagulated through a coagulant and discharged automatically, and wastewater can be continuously input for purification treatment, as well as at the initial stage of stirring in the primary mixing tank. It is possible to improve the efficiency of wastewater purification by removing odors from wastewater and treating even the fine sludge contained in the tertiary treated water by remarkably lowering the odor and pollution load on the raw wastewater through secondary and tertiary treatment. , It relates to a wastewater coagulation treatment device in which each treatment tank is continuously formed in one device to realize a compact device. Conventional wastewater flocculation treatment equipment has limitations in treating foreign substances by agglomeration and sludge because the stirrer and sedimentation tank are not subdivided. In addition, there was a problem that a large number of transfer pipes and pumps were required, and a large amount of installation space was occupied.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제][Technical task to be accomplished by the invention]

본 발명의 제어형 금속가공 공정수 재이용장치가 이루고자 하는 기술과제는 다음과 같다.The technical tasks to be achieved by the controlled metal processing process water reuse apparatus of the present invention are as follows.

첫째, 금속가공 공정수 중에 포함된 미세 금속칩과 산화스케일 및 미량 유화오일 등의 미세 입자들은 수중에서 전기적으로 중성을 띠고 있어 응집제를 주입하여도 이온결합이 일어나지 않아 응집이 잘 일어나지 않는다. 이때 적정 전류밀도로 제어된 회전전극(2-1)으로 분극현상을 예방하면서 이온화한 후 응집제를 주입하면 서로 반대되는 이온끼리 결합하여 응집이 가능하도록 하고자 하였다.First, fine metal chips and fine particles such as oxide scale and trace emulsified oil contained in the metal processing process water are electrically neutral in water, so ionic bonding does not occur even if a coagulant is injected, so agglomeration does not occur well. At this time, when a coagulant is injected after ionization while preventing polarization with the rotating electrode 2-1 controlled to an appropriate current density, the opposite ions are combined to enable aggregation.

둘째, 회전전극 이온화기(2)에서 적정 전류밀도로 이온화된 미세입자들은 급속 교반 응집기(3)에서 상대적으로 이온화되지 않은 중성 입자처리시 주입된 응집제량보다 소량의 응집제로도 이온결합에 유효하게 사용 가능하도록 하였다.Second, fine particles ionized at an appropriate current density in the rotating electrode ionizer (2) are effective for ionic bonding even with a smaller amount of coagulant than the amount of coagulant injected during treatment of relatively non-ionized neutral particles in the rapid stirring coagulator (3). made available for use.

셋째, 기존의 하이드로사이클론 침강 공정은 유체의 유입압력이 2~3atm으로 가압펌프 등으로 고속(200~500cm/sec)으로 유입하여 생성된 유체 선회류에 의한 원심력으로 유체중의 입자를 원주면에 부딪혀 하부 원추부분으로 침강 분리하는 것으로, 입자의 비중이 크고 견고하여야 분리가 가능하나, 본 발명의 구심분리 하이드로사이클론(6)은 유체의 유입속도 10~15cm/sec, 유입 압력 1~1.5atm, 유체 비중이 1에 가까운 입자를 tea-cup 효과의 구심력으로 분리하는 장치로, 하이드로사이클론 스크류 관축(6-6)과, 하이드로사이클론 스크류 관축(6-6)과 45도 경사 이루는 하이드로사이클론 경사 스크류(6-7)로 구성되어 저속으로 유입하는 가벼운 입자의 분리효율을 극대화 하였다.Third, in the existing hydrocyclone sedimentation process, the inlet pressure of the fluid is 2 to 3 atm, and the particles in the fluid are transferred to the circumferential surface by centrifugal force by the fluid swirl flow generated by introducing the fluid at high speed (200 to 500 cm/sec) with a pressurized pump, etc. It collides and separates sedimentation into the lower cone part, and separation is possible only when the specific gravity of the particles is large and strong, but the centrifugal separation hydrocyclone (6) of the present invention has a fluid inflow rate of 10 to 15 cm/sec, an inlet pressure of 1 to 1.5 atm, It is a device that separates particles with a fluid specific gravity close to 1 by centripetal force of the tea-cup effect. 6-7) to maximize the separation efficiency of light particles entering at low speed.

넷째, 구심분리 하이드로사이클론에서 제거되지 않은 미량 잔존 탁도만을 마이크로여과기에서 여과 처리함으로 여과기의 막힘이 적고 수명 연장이 가능하도록 하였다.Fourth, only trace residual turbidity not removed in the centrifugal hydrocyclone was filtered in a microfilter to reduce clogging of the filter and extend the lifespan.

[발명의 구성][Constitution of the invention]

본 발명의 제어형 금속가공 공정수 재이용장치는 회전전극 이온화기, 급속교반 응집기와 완속교반 응결기, 구심분리 하이드로사이클론, 마이크로여과기의 네부분으로 구성되며, 구성과 기능을 도면 부호를 사용하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.The controlled metal processing process water reuse apparatus of the present invention is composed of four parts: a rotating electrode ionizer, a rapid-stir condenser, a slow-stir coagulator, a centrifugal hydrocyclone, and a micro filter, and the configuration and functions are described in detail using reference numerals If you do:

1)은 회전전극 이온화기(2) 상부의 일측면에 위치하며, 미세 금속칩과 산화스케일 및 유화 오일 등의 미세 입자들이 유입되는 금속가공 공정수 유입구이다.1) is located on one side of the upper portion of the rotating electrode ionizer 2, and is an inlet for metal processing process water through which fine metal chips and fine particles such as oxide scale and emulsified oil are introduced.

2)는 금속가공 공정수 유입구(1)로 유입된 전기적으로 중성을 띠는 미세 금속칩과 산화스케일 및 유화 오일 등의 미세 입자들을 회전전극 모터(2-3)와 회전전극 기어헤드(2-4) 및 적정 전류밀도로 제어된 회전전극(2-1)과 회전전극 지지대(2-2)로 구성되어 분극현상을 예방하면서 이온화하는 회전전극 이온화기이다.2) removes electrically neutral fine metal chips and fine particles such as oxidized scale and emulsified oil introduced into the metal processing process water inlet (1) with the rotating electrode motor (2-3) and the rotating electrode gear head (2- 4) and a rotating electrode (2-1) controlled to an appropriate current density and a rotating electrode support (2-2), it is a rotating electrode ionizer that ionizes while preventing polarization.

2-1)은 상기 회전전극 이온화기(2)의 내부 중앙에 회전전극 모터와 회전전극 기어헤드와 연결되어 위치하며 전기적으로 중성을 띠는 미세 금속칩과 산화스케일 및 유화 오일 등의 미세 입자들을 적정 전류밀도로 제어하여 분극현상을 예방하면서 이온화하는 메쉬 형태(mesh type)의 회전전극이다.2-1) is located in the inner center of the rotating electrode ionizer 2, connected to the rotating electrode motor and rotating electrode gearhead, and electrically neutral fine metal chips and fine particles such as oxide scale and emulsified oil. It is a mesh type rotating electrode that ionizes while preventing polarization by controlling the current density to an appropriate level.

2-2)는 상기 회전전극(2-1)의 상하부에 위치하며, 전극과 전극을 일정간격을 두고 고정하여 쇼트를 방지하면서 전극을 지지하는 회전전극 지지대이다.2-2) is located at the upper and lower parts of the rotating electrode 2-1, and is a rotating electrode support that supports the electrode while preventing a short circuit by fixing the electrode and the electrode at a predetermined interval.

2-3)은 상기 회전전극 이온화기(2)의 외부 상단에 위치하며 회전전극(2-1)과 연결되어 회전전극의 회전속도를 제공하는 회전전극 모터이다.2-3) is a rotating electrode motor located at the outer upper end of the rotating electrode ionizer 2 and connected to the rotating electrode 2-1 to provide a rotation speed of the rotating electrode.

2-4)는 상기 회전전극 모터(2-3)의 하부에 연결되어 위치하며 회전전극 회전축과 연결되어 회전전극의 회전속도를 조절하는 회전전극 기어헤드이다.2-4) is a rotating electrode gear head connected to the lower part of the rotating electrode motor 2-3 and connected to the rotating electrode rotation shaft to control the rotation speed of the rotating electrode.

2-5)는 상기 회전전극 모터(2-3)와 회전전극 기어헤드(2-4) 및 회전전극 이온화기 내부 회전전극(2-1)과 연결되어 회전 중심축을 이루는 회전전극 회전축이다.2-5) is a rotating electrode rotating shaft that is connected to the rotating electrode motor 2-3, the rotating electrode gear head 2-4, and the rotating electrode 2-1 inside the rotating electrode ionizer to form a central axis of rotation.

2-6)은 금속가공 공정수 유입구(1)로 유입된 전기적으로 중성을 띠는 미세 금속칩과 산화스케일 및 유화 오일 등의 미세 입자들을 회전전극 모터(2-3)와 회전전극 기어헤드(2-4) 및 적정 전류밀도로 제어된 회전전극(2-1)으로 이온화하여 유출하는 회전전극 이온화기 유출구이다.2-6) is a rotating electrode motor (2-3) and a rotating electrode gear head ( 2-4) and the rotating electrode ionizer outlet that ionizes and flows out with the rotating electrode 2-1 controlled to an appropriate current density.

2-7)은 상기 회전전극 이온화기(2)의 외부에 위치하며, 회전전극(2-1)과 전선으로 연결되어 적정 전압과 전류를 공급하는 직류전원 공급기이다.2-7) is a DC power supply that is located outside the rotating electrode ionizer 2 and is connected to the rotating electrode 2-1 with an electric wire to supply an appropriate voltage and current.

3)은 상기 회전전극 이온화기 유출구(2-6)와 연결되어 위치하며 회전전극 이온화기에서 이온화된 미세 금속칩과 산화스케일 및 유화 오일 등의 미세입자를 응집제와 빠르게 접촉하도록 급속교반 모터(3-1)와 급속교반 기어헤드(3-2), 급속교반 회전축과 날개(3-3) 및 정량펌프(3-4)와 약품조(3-5)로 구성된 급속교반 응집기이다.3) is located connected to the outlet (2-6) of the rotary electrode ionizer, and a rapid stirring motor (3) to quickly contact the fine metal chips ionized in the rotating electrode ionizer and fine particles such as oxide scale and emulsified oil with the coagulant. It is a rapid stirring condenser composed of -1), a rapid stirring gear head (3-2), a rapid stirring rotating shaft and blades (3-3), a metering pump (3-4), and a chemical tank (3-5).

4)는 상기 급속교반 응집기(3)와 연결되어 위치하며 급속교반 응집기에서 형성된 응집 플럭을 응결 플럭으로 형성하도록 완속 교반하는 완속교반 모터(4-1)와 완속교반 기어헤드(4-2) 및 완속교반 회전축과 날개(4-3), 완속교반 응결기 유출구(4-4)로 구성된 완속교반 응결기이다.4) is located in connection with the rapid agitation condenser 3 and includes a slow stirring motor 4-1 and a slow stirring gear head 4-2 for slowly stirring the flocculation flocs formed in the rapid agitation flocculation unit into condensed flocs. ), a slow-stirring rotating shaft, a blade (4-3), and a slow-stirring condenser consisting of an outlet (4-4) for a slow-stirring condenser.

5)는 상기 완속교반 응결기(4)와 구심분리 하이드로사이클론(6)의 외부 하부면에 위치하며 하이드로사이클론 침강부 배출구(6-10)를 통해 배출된 응결플럭이 저장되는 응결플럭 농축조이다.5) is located on the outer lower surface of the slow stirring condenser 4 and the centrifugal separation hydrocyclone 6 and is a condensation floe thickening tank in which the flocculation discharged through the hydrocyclone settling part outlet 6-10 is stored.

6)은 상기 완속교반 응결기(4)의 일측면과 연결되어 위치하며 하이드로사이클론 접선 유입구(6-1)로 유입된 응결플럭 수를 하이드로사이클론 부상 분리판(6-5)과 하이드로사이클론 스크류 관축(6-6) 및 하이드로사이클론 경사 스크류(6-7)에서 분리하여 하이드로사이클론 침강부 배출구(6-10)로 배출하고, 응결 플럭이 제거된 유출수는 하이드로사이클론 유출구(6-3)로 유출하는 구심분리 하이드로사이클론이다.
본 발명의 구심분리 하이드로사이클론(6)은 유체의 유입속도 10~15cm/sec, 유입 압력 1~1.5atm, 유체 비중이 1에 가까운 입자를 tea-cup 효과의 구심력으로 분리하는 장치로, 하이드로사이클론 스크류 관축(6-6)과, 하이드로사이클론 스크류 관축(6-6)과 45도 경사 이루는 하이드로사이클론 경사 스크류(6-7)로 구성되어 저속으로 유입하는 가벼운 입자의 분리효율을 극대화 하였다.
6) is located connected to one side of the slow stirring condenser (4), and the number of condensation floes introduced into the hydrocyclone tangential inlet (6-1) is measured with the hydrocyclone floating separator plate (6-5) and the hydrocyclone screw pipe shaft ( 6-6) and the hydrocyclone inclined screw (6-7) and discharged to the hydrocyclone sedimentation outlet (6-10), and the effluent from which the condensation floe is removed is discharged to the hydrocyclone outlet (6-3) separate hydrocyclones.
Centrifugal separation hydrocyclone (6) of the present invention is a device that separates particles having a fluid inflow rate of 10 to 15 cm/sec, an inflow pressure of 1 to 1.5 atm, and a fluid specific gravity close to 1 by centripetal force of the tea-cup effect. It is composed of a screw tube shaft (6-6), a hydrocyclone screw tube shaft (6-6) and a hydrocyclone inclined screw (6-7) inclined at 45 degrees to maximize the separation efficiency of light particles flowing in at low speed.

6-1)은 상기 완속교반 응결기 유출구(4-4)의 후단에 위치하며 구심분리 하이드로사이클론의 외부 원주면에 접선방향으로 형성되어 완속교반 응결기에서 형성된 응결 플럭수가 유입되는 하이드로사이클론 접선 유입구이다.6-1) is a hydrocyclone tangential inlet located at the rear end of the slowly stirring coagulator outlet 4-4, formed tangentially to the outer circumferential surface of the centrifugal separation hydrocyclone, and through which the condensed flux water formed in the slow stirring coagulator flows in.

6-2)는 상기 구심분리 하이드로사이클론(6)의 외부 원주면 90도 각도 지점[하이드로사이클론 유출구 0도 기준]에서 접선방향으로 형성되어 있으며, 경사 스크류와 부상 분리판 사이 높이에 위치하여 응결 플럭의 침강 효율을 높이기 위해 하이드로사이클론 유출수의 5~10%를 순환 유입하도록 구성된 하이드로사이클론 접선 순환 유입구이다.6-2) is formed in a tangential direction at an angle of 90 degrees on the outer circumferential surface of the centrifugal separation hydrocyclone 6 (based on 0 degrees of the hydrocyclone outlet), and is located at a height between the inclined screw and the floating separator plate to prevent condensation flocs It is a hydrocyclone tangential circulation inlet configured to circulate 5 to 10% of the hydrocyclone effluent in order to increase the sedimentation efficiency of the hydrocyclone.

6-3)은 상기 구심분리 하이드로사이클론(6)의 하부에 위치하며[하이드로사이클론 유출구 0도 기준]하며 응결 플럭이 제거된 유출수가 유출되는 하이드로사이클론 유출구이다.6-3) is located in the lower part of the centrifugal separation hydrocyclone 6 [based on 0 degree of the hydrocyclone outlet] and is the hydrocyclone outlet through which the effluent from which the condensation flocs are removed.

6-4)는 상기 하이드로사이클론 접선 순환 유입구(6-2) 및 하이드로사이클론 접선 순환 유출구(6-8)와 배관으로 연결되어 하이드로사이클론 유출구에서 유출된 수를 순환 펌핑하는 순환펌프이다.6-4) is a circulation pump connected to the hydrocyclone tangential circulation inlet 6-2 and the hydrocyclone tangential circulation outlet 6-8 through a pipe to circulate and pump water discharged from the hydrocyclone outlet.

6-5)는 상기 하이드로사이클론 접선 유입구(6-1)보다 아래에 위치하여, 부유성 응결 플럭이 부상 분리되는 하이드로사이클론 부상 분리판이다.6-5) is located below the hydrocyclone tangential inlet 6-1, and is a hydrocyclone floating separation plate from which floating condensed flocs are flotationally separated.

6-6)은 상기 구심분리 하이드로사이클론(6)의 내부 중앙에 하이드로사이클론 경사 스크류(6-7)와 연결되어 수직으로 고정되어 위치하며 tea-cup 효과로 하이드로사이클론 경사 스크류(6-7)의 중앙 하이드로사이클론 스크류 관축(6-6)에 모여진 침강성 응결 플럭을 하이드로사이클론 침강부(6-9)로 이송하는 하이드로사이클론 관축이다.6-6) is connected to the hydrocyclone inclined screw (6-7) in the inner center of the centrifugal separation hydrocyclone (6) and is vertically fixed, and is a tea-cup effect of the hydrocyclone inclined screw (6-7). It is a hydrocyclone tube shaft that transports the settling coagulation flocs collected on the central hydrocyclone screw tube shaft (6-6) to the hydrocyclone settling section (6-9).

6-7)은 상기 하이드로사이클론 스크류 관축의 외주면에 연결되어 위치하며 하이드로사이클론 내부 원주면을 따라 중앙부로 원추모양의 일정한 경사로 형성되어져, 접선방향 저속 유입수의 구심력에 의한 침강효율을 높이도록 구성된 하이드로사이클론 경사 스크류이다.6-7) is located connected to the outer circumferential surface of the hydrocyclone screw tube shaft, and is formed with a constant conical inclination toward the center along the inner circumferential surface of the hydrocyclone. It is an inclined screw.

6-8)은 상기 구심분리 하이드로사이클론(6)의 외부 외주면 270도 지점[하이드로사이클론 유출구 0도 기준]에서 접선방향으로 형성되어 있으며, 하이드로사이클론 접선 순환 유입구(6-2) 및 순환펌프와 배관으로 연결되어 위치하며 구심분리 하이드로사이클론의 침강 효율을 높이기 위해 하이드로사이클론 유출수의 5~10%를 순환 유입하도록 구성된 하이드로사이클론 접선 순환 유출구이다.6-8) is formed in a tangential direction at a point of 270 degrees on the outer peripheral surface of the centrifugal separation hydrocyclone 6 (based on 0 degrees of the hydrocyclone outlet), and the hydrocyclone tangential circulation inlet 6-2 and the circulation pump and piping It is a hydrocyclone tangential circulation outlet configured to circulate 5 to 10% of the hydrocyclone effluent in order to increase the sedimentation efficiency of the centrifugal hydrocyclone.

6-9)는 상기 구심분리 하이드로사이클론(6)의 하단에 외부 배관으로 연결되어 위치하며 침강성 응결 플럭이 하이드로사이클론 경사 스크류(6-7) 및 경사 스크류의 중심부에 연결되어 형성된 하이드로사이클론 스크류 관축(6-6)으로 이송된 후, 하단 외부 배관을 통하여 이송되어 모이는 하이드로사이클론 침강부이다.6-9) is located connected to the lower end of the centrifugal hydrocyclone (6) with an external pipe, and the hydrocyclone screw pipe shaft ( After being transported to 6-6), it is the hydrocyclone sedimentation part that is transported and collected through the lower external pipe.

6-10)은 상기 하이드로사이클론 침강부(6-9)에 모인 침강성 응결 플럭을 응결플럭 농축조(5)로 배출하는 하이드로사이클론 침강부 배출구이다.6-10) is a hydrocyclone sedimentation part outlet for discharging the settling flocculation collected in the hydrocyclone sedimentation part 6-9 to the flocculation flocculation tank 5.

7)은 상기 하이드로사이클론 유출구(6-3)에서 유출된 유출수 중의 잔존 탁도를 마이크로여과기 유입부(7-1)로 유입시킨 후, 마이크로여과기 필터(7-2)로 여과하여 마이크로여과기 유출구(7-3)로 유출하도록 형성된 마이크로여과기(7)이다.7) flows the residual turbidity in the effluent from the hydrocyclone outlet (6-3) into the microfilter inlet (7-1), and then filters it through the microfilter filter (7-2) to the microfilter outlet (7) -3) is a microfilter (7) formed to flow out.

7-1)은 중앙에 홀이 형성된 원통형의 마이크로여과기 필터 외주면으로 구심분리 하이드로사이클론 유출수가 유입되는, 다수의 중공 원통형의 마이크로여과기 필터 외주면에 형성된 마이크로여과기 유입부이다.7-1) is a microfilter inlet formed on the outer circumferential surface of a plurality of hollow cylindrical microfilter filters, through which centrifugal hydrocyclone effluent flows into the outer circumferential surface of a cylindrical microfilter with a hole in the center.

7-2)는 다수의 중공 원통형의 마이크로여과기 필터로 구성된 마이크로여과기 필터이다.7-2) is a microfilter filter composed of a plurality of hollow cylindrical microfilter filters.

7-3)은 상기 다수의 원통형 마이크로여과기 필터 중앙부에 중공으로 형성되어 하이드로사이클론 유출수 중의 잔존 탁도를 여과하여 유출하는 마이크로여과기 유출구이다.7-3) is a microfilter outlet formed hollow in the center of the plurality of cylindrical microfilter filters to filter out residual turbidity in the hydrocyclone effluent.

8)은 상기 마이크로여과기(7)의 외부 일측면에 위치하며, 마이크로여과기에서 잔존 탁도가 제거된 여과수가 유출되는 금속가공 공정수 유출구이다.8) is located on one side of the outside of the microfilter 7, and is an outlet for metal processing process water through which filtered water from which residual turbidity has been removed from the microfilter is discharged.

본 발명의 제어형 금속가공 공정수 재이용장치는 금속가공 공정수중의 전기적으로 안정된 중성 미세 입자들을 이온화 및 침강, 부상 분리하고 유출수 중의 잔존 탁도는 여과하여 재이용하며, 회전전극 이온화기, 급속교반 응집기와 완속교반 응결기, 구심분리 하이드로사이클론, 마이크로여과기의 네부분으로 구성되며, 구성과 기능을 요악하여 설명하면 다음과 같다.The controlled metal processing process water reuse device of the present invention ionizes, settles, and flotations electrically stable neutral fine particles in the metal processing process water, filters and reuses the residual turbidity in the effluent, a rotary electrode ionizer, a rapid agitation condenser and slow speed It consists of four parts: agitation condenser, centrifugal hydrocyclone, and microfilter.

금속가공 공정수 유입구(1)로 유입된 전기적으로 중성을 띠는 미세 금속칩과 산화스케일 및 유화 오일 등의 미세 입자들을 회전전극 모터(2-3)와 회전전극 기어헤드(2-4) 및 적정 전류밀도로 제어된 회전전극(2-1)으로 분극현상을 예방하면서 이온화하는 회전전극 이온화기(2)와;The electrically neutral fine metal chips and fine particles such as oxidized scale and emulsified oil introduced into the metal processing process water inlet (1) are mixed with a rotating electrode motor (2-3), a rotating electrode gear head (2-4) and a rotating electrode ionizer (2) that ionizes while preventing polarization with a rotating electrode (2-1) controlled to an appropriate current density;

상기 회전전극 이온화기(2)의 일측면에 연결되어 위치하며 회전전극 이온화기에서 이온화된 미세 금속칩과 산화스케일 및 유화 오일 등의 미세입자를 응집제와 빠르게 접촉하도록 급속 교반하는 급속교반 모터(3-1)와 급속교반 기어헤드(3-2) 및 급속교반 회전축과 날개(3-3), 정량펌프(3-4)와 약품조(3-5)로 구성된 급속교반 응집기(3)와;A rapid stirring motor (3) which is connected to one side of the rotating electrode ionizer (2) and rapidly agitates the fine metal chips ionized in the rotating electrode ionizer and fine particles such as oxide scale and emulsified oil with the coagulant -1), rapid stirring gearhead (3-2), rapid stirring rotating shaft and blades (3-3), a rapid stirring condenser (3) consisting of a metering pump (3-4) and a chemical tank (3-5); ;

상기 급속교반 응집기(3)의 일측면에 연결되어 위치하며 급속교반 응집기에서 형성된 응집 플럭을 완속교반 응결기(4-1)로 이송하여 거대 응결 플럭으로 형성하도록 완속 교반하는 완속교반 모터(4-1)와 완속교반 기어헤드(4-2) 및 완속교반 회전축과 날개(4-3), 완속교반 응결기 유출구(4-4)로 구성된 완속교반 응결기(4)와;A slow agitation motor (4) which is connected to one side of the rapid stir coagulator (3) and transports the coagulated floes formed in the quick stir coagulator (4-1) to the slow stir coagulator (4-1) and slowly agitates to form large condensed floes -1), a slow stirring gear head (4-2), a slow stirring rotating shaft and a blade (4-3), and a slow stirring coagulator (4) consisting of a slow stirring coagulator outlet (4-4);

상기 완속교반 응결기(4)의 일측면에 연결되어 위치하며 하이드로사이클론 유입구(6-1)로 유입된 응결 플럭수를 하이드로사이클론 부상 분리판(6-5)과 하이드로사이클론 스크류 관축(6-6) 및 하이드로사이클론 경사 스크류(6-7)에서 분리하여 하이드로사이클론 침강부 배출구(6-10)로 배출하고, 응결 플럭이 제거된 유출수는 하이드로사이클론 유출구(6-3)로 유출하는 구심분리 하이드로사이클론(6)과;It is located connected to one side of the slow agitation coagulator (4), and the number of condensed flux introduced into the hydrocyclone inlet (6-1) is transferred to the hydrocyclone floating separator plate (6-5) and the hydrocyclone screw pipe shaft (6-6) and a centrifugal separation hydrocyclone ( 6) and;

상기 구심분리 하이드로사이클론(6)의 일측면에 연결되어 위치하며 마이크로여과기 유입부(7-1)로 유입된 잔존 탁도를 마이크로여과기 필터(7-2)에서 여과하여 마이크로여과기 유출구(7-3)로 유출하는 마이크로여과기(7)와 금속가공 공정수 유출구(8)로 구성되어,It is located connected to one side of the centrifugal separation hydrocyclone (6) and filters the residual turbidity introduced into the microfilter inlet (7-1) in the microfilter filter (7-2), and the microfilter outlet (7-3) It is composed of a microfilter (7) and a metal processing process water outlet (8) flowing out into the

미세 금속칩과 산화스케일 및 유화 오일 등의 중성 미세 입자들을 회전전극 이온화기(2)에서 적정 전류밀도로 이온화하여 급속교반 응집기(3)에서 응집제를 주입하여 이온화된 미세입자들과 빠르게 전기적으로 중화하여 이온결합 한 후 완속교반 응결기(4)에서 응결 플럭을 형성하여, 구심분리 하이드로사이클론(6)에서 침강 및 부상 분리 배출하고, 하이드로사이클론 유출수 중의 잔존 탁도는 마이크로여과기 필터(7-2)에서 여과하여 금속가공 공정수 유출구(8)로 유출하여 재이용하는 제어형 금속가공 공정수 재이용장치이다.The fine metal chips and neutral fine particles such as oxide scale and emulsified oil are ionized at an appropriate current density in the rotating electrode ionizer (2), and the coagulant is injected in the rapid stirring agglomeration unit (3) to rapidly electrically and electrically with the ionized fine particles. After neutralization and ionic bonding, a coagulation floe is formed in the slow stirring condenser (4), sedimentation and floating separation are discharged in the centrifugal hydrocyclone (6), and the residual turbidity in the hydrocyclone effluent is measured in the microfilter filter (7-2). It is a controlled-type metalworking process water reuse device that filters and flows out to the metal working process water outlet 8 for reuse.

금속가공 공정수 중에 포함된 미세 금속칩과 산화스케일 및 미량 유화오일 등의 미세 입자들은 수중에서 전기적으로 중성을 띠고 있어 응집제를 주입하여도 이온결합이 일어나지 않아 응집이 잘 일어나지 않았다. 이때 적정 전기를 가하여 중성을 띤 미세입자들을 이온화한 후 응집제를 주입하면 서로 반대되는 이온끼리 결합하여 응집이 가능하게 되었다. 본 발명의 제어형 금속가공 공정수 재이용장치의 발명효과는 다음과 같다.The fine metal chips and fine particles such as oxide scale and trace emulsified oil contained in the metal processing process water were electrically neutral in water, so ionic bonding did not occur even after the coagulant was injected, so agglomeration did not occur well. At this time, by applying appropriate electricity to ionize the neutral fine particles and then injecting a coagulant, the opposite ions combine to enable aggregation. The invention effect of the controlled metal processing process water reuse apparatus of the present invention is as follows.

첫재, 본 발명의 제어형 금속가공 공정수 재이용장치의 회전전극 이온화기는 전기적으로 중성을 띠는 미세 금속칩과 산화스케일 및 유화 오일 등의 중성 미세 입자들을 적정 전류밀도로 제어된 회전전극(2-1)으로 분극현상을 예방하면서 이온화 가능하도록 하였다.First, the rotating electrode ionizer of the controlled metal processing process water reuse apparatus of the present invention converts electrically neutral fine metal chips and neutral fine particles such as oxide scale and emulsified oil to a rotating electrode (2-1) controlled with an appropriate current density. ) to prevent polarization and enable ionization.

둘째, 회전전극 이온화기(2)에서 적정 전류밀도로 이온화된 미세입자들은 급속교반 응집기(3)에서 상대적으로 이온화되지 않은 중성 입자처리시 주입된 응집제량보다 소량의 응집제로도 이온결합에 유효하게 사용 가능하도록 하였다.Second, the fine particles ionized with an appropriate current density in the rotating electrode ionizer (2) are effective for ionic bonding even with a small amount of coagulant than the amount of coagulant injected during treatment of relatively non-ionized neutral particles in the rapid stirring coagulator (3). made available for use.

세째, 기존의 하이드로사이클론 침강 공정은 유체의 유입압력이 2~3atm으로 가압펌프 등으로 고속(200~500cm/sec)으로 유입하여 생성된 유체 선회류에 의한 원심력으로 유체중의 입자를 원주면에 부딪혀 하부 원추부분으로 침강 분리하는 것으로, 입자의 비중이 크고 견고하여야 분리가 가능하였다. 본 발명의 구심분리 하이드로사이클론(6)은 유체의 유입속도 10~15cm/sec, 유입 압력 1~1.5atm, 유체 비중이 1에 가까운 입자를 tea-cup 효과의 구심력으로 분리하는 장치로, 하이드로사이클론 스크류 관축(6-6)과, 하이드로사이클론 스크류 관축(6-6)과 45도 경사 이루는 하이드로사이클론 경사 스크류(6-7)로 구성되어 저속으로 유입하는 가벼운 입자의 분리효율을 극대화 하였다. Tea-cup 효과(effect of tea-cup) : 찻잔속의 가벼운 차잎이 스푼으로 천천히 저으면 중앙하부로 모여 침강되는 현상으로 저속 회전하는 유체중의 가벼운 입자를 중앙 하부로 모이게 하여 구심력에 의해 분리하는 현상이다.Third, in the existing hydrocyclone sedimentation process, the inlet pressure of the fluid is 2 to 3 atm, and the particles in the fluid are transferred to the circumferential surface by centrifugal force by the swirling flow of the fluid generated by introducing it at high speed (200 to 500 cm/sec) with a pressurized pump, etc. It collides and separates by sedimentation into the lower cone, and separation was possible only when the specific gravity of the particles was large and firm. Centrifugal separation hydrocyclone (6) of the present invention is a device that separates particles having a fluid inflow rate of 10 to 15 cm/sec, an inflow pressure of 1 to 1.5 atm, and a fluid specific gravity close to 1 by centripetal force of the tea-cup effect. It is composed of a screw tube shaft (6-6), a hydrocyclone screw tube shaft (6-6) and a hydrocyclone inclined screw (6-7) inclined at 45 degrees to maximize the separation efficiency of light particles flowing in at low speed. Tea-cup effect (effect of tea-cup): When the light tea leaves in the teacup are stirred slowly with a spoon, they gather in the lower center and settle. Light particles in the fluid rotating at low speed are collected in the lower center and separated by centripetal force. am.

도면 1은 제어형 금속가공 공정수 재이용장치의 윗면도이다.
도면 2는 제어형 금속가공 공정수 재이용장치의 측면도이다.
도면 3은 회전전극 이온화기의 단면도이다.
도면 4는 급속교반 응집기와 완속교반 응결기의 단면도이다.
도면 5는 급속교반 응집기와 완속교반 응결기의 윗면도이다.
도면 6은 구심분리 하이드로사이클론 단면도이다.
도면 7은 구심분리 하이드로사이클론 윗면도이다.
도면 8는 마이크로여과기 단면도이다.
도면 9는 마이크로여과기 윗면도이다.
〈도면의 부호설명〉
1. 금속가공 공정수 유입구
2. 회전전극 이온화기
2-1. 회전전극
2-2. 회전전극 지지대
2-3. 회전전극 모터
2-4. 회전전극 기어헤드
2-5. 회전전극 회전축
2-6. 회전전극 이온화기 유출구
2-7. 직류전원 공급기
3. 급속교반 응집기
3-1. 급속교반 모터
3-2. 급속교반 기어헤드
3-3. 급속교반 회전축과 날개
3-4. 정량펌프
3-5. 약품조
4. 완속교반 응결기
4-1. 완속교반 모터
4-2. 완속교반 기어헤드
4-3. 완속교반 회전축과 날개
4-4. 완속교반 응결기 유출구
5. 응결플럭 농축조
6. 구심분리 하이드로사이클론
6-1. 하이드로사이클론 접선 유입구
6-2. 하이드로사이클론 접선 순환 유입구
6-3. 하이드로사이클론 유출구
6-4. 순환펌프
6-5. 하이드로사이클론 부상 분리판
6-6. 하이드로사이클론 스크류 관축
6-7. 하이드로사이클론 경사 스크류
6-8. 하이드로사이클론 접선 순환 유출구
6-9. 하이드로사이클론 침강부
6-10. 하이드로사이클론 침강부 배출구
7. 마이크로여과기
7-1. 마이크로여과기 유입부
7-2. 마이크로여과기 필터
7-2. 마이크로여과기 유출구
8. 금속가공 공정수 유출구
1 is a top view of a controlled metal processing process water reuse device.
2 is a side view of a controlled metalworking process water reuse apparatus.
3 is a cross-sectional view of the rotating electrode ionizer.
4 is a cross-sectional view of the rapid-stir coagulator and the slow-stir coagulator.
Figure 5 is a top view of the rapid stir coagulator and the slow stir coagulator.
6 is a cross-sectional view of a centrifugal hydrocyclone.
7 is a top view of a centrifugal hydrocyclone.
8 is a cross-sectional view of the microfilter.
9 is a top view of the microfilter.
<Explanation of symbols in the drawing>
1. Metalworking process water inlet
2. Rotating electrode ionizer
2-1. rotating electrode
2-2. Rotating electrode support
2-3. rotating electrode motor
2-4. rotating electrode gear head
2-5. Rotating Electrode Rotation Shaft
2-6. Rotating electrode ionizer outlet
2-7. DC power supply
3. Rapid agitation condenser
3-1. rapid agitation motor
3-2. rapid agitation gearhead
3-3. Rapid agitation shaft and blades
3-4. metering pump
3-5. pharmacy
4. Slow stirring condenser
4-1. Slow stirring motor
4-2. Slow stirring gear head
4-3. Slow stirring shaft and blades
4-4. Slow stirring condenser outlet
5. Condensation Floc Concentrator
6. Centrifugal Hydrocyclones
6-1. Hydrocyclone tangential inlet
6-2. Hydrocyclone tangential circulation inlet
6-3. hydrocyclone outlet
6-4. circulation pump
6-5. hydrocyclone floating separator
6-6. hydrocyclone screw tube
6-7. hydrocyclone inclined screw
6-8. Hydrocyclone tangential circulation outlet
6-9. hydrocyclone settling
6-10. Hydrocyclone sedimentation outlet
7. Microfilter
7-1. Microfilter inlet
7-2. microstrain filter
7-2. microfilter outlet
8. Metalworking process water outlet

..

Claims (1)

금속가공 공정수 유입구(1)로 유입된 전기적으로 중성을 띠는 미세 금속칩과 산화스케일 및 유화 오일 등의 미세 입자들을 회전전극 모터(2-3)와 회전전극 기어헤드(2-4) 및 적정 전류밀도로 제어된 회전전극(2-1)으로 분극현상을 예방하면서 이온화하는 회전전극 이온화기(2)와;
상기 회전전극 이온화기(2)의 일측면에 연결되어 위치하며 회전전극 이온화기에서 이온화된 미세 금속칩과 산화스케일 및 유화 오일 등의 미세입자를 응집제와 빠르게 접촉하도록 급속 교반하는 급속교반 모터(3-1)와 급속교반 기어헤드(3-2) 및 급속교반 회전축과 날개(3-3), 정량펌프(3-4)와 약품조(3-5)로 구성된 급속교반 응집기(3)와;
상기 급속교반 응집기(3)의 일측면에 연결되어 위치하며 급속교반 응집기에서 형성된 응집 플럭을 완속교반 응결기(4)로 유입하여 거대 응결 플럭으로 형성하도록 완속 교반하는 완속교반 모터(4-1)와 완속교반 기어헤드(4-2) 및 완속교반 회전축과 날개(4-3), 완속교반 응결기 유출구(4-4)로 구성된 완속교반 응결기(4)와;
상기 완속교반 응결기(4)의 일측면과 연결되어 위치하며 하이드로사이클론 유입구(6-1)로 유입된 응결 플럭수를 하이드로사이클론 부상 분리판(6-5)과 하이드로사이클론 스크류 관축(6-6) 및 하이드로사이클론 경사 스크류(6-7)에서 분리하여 하이드로사이클론 침강부 배출구(6-10)로 배출하고, 응결 플럭이 제거된 유출수는 하이드로사이클론 유출구(6-3)로 유출하는 구심분리 하이드로사이클론(6)과;
상기 구심분리 하이드로사이클론(6)의 일측면에 연결되어 위치하며 마이크로여과기 유입부(7-1)로 유입된 잔존 탁도를 마이크로여과기 필터(7-2)에서 여과하여 마이크로여과기 유출구(7-3)로 유출하는 마이크로여과기(7)로 구성되어
미세 금속칩과 산화스케일 및 유화 오일 등의 중성 미세 입자들을 회전전극 이온화기(2)에서 적정 전류밀도로 이온화하여 급속교반 응집기(3)에서 응집제를 주입하여 이온화된 미세입자들과 빠르게 전기적으로 중화하여 이온결합 한 후 완속교반 응결기(4)에서 형성된 응결 플럭은 구심분리 하이드로사이클론(6)에서 침강 및 부상 분리하고, 하이드로사이클론 유출수 중의 잔존 탁도는 마이크로여과기 필터(7-2)에서 여과하여 금속가공 공정수 유출구(8)로 유출하여 재이용하는 제어형 금속가공 공정수 재이용장치
The electrically neutral fine metal chips and fine particles such as oxidized scale and emulsified oil introduced into the metal processing process water inlet (1) are mixed with a rotating electrode motor (2-3), a rotating electrode gear head (2-4) and a rotating electrode ionizer (2) for ionizing while preventing polarization with a rotating electrode (2-1) controlled to an appropriate current density;
A rapid stirring motor (3) which is connected to one side of the rotating electrode ionizer (2) and rapidly agitates the fine metal chips ionized in the rotating electrode ionizer and fine particles such as oxide scale and emulsified oil with the coagulant -1), rapid stirring gearhead (3-2), rapid stirring rotating shaft and blades (3-3), a rapid stirring condenser (3) consisting of a metering pump (3-4) and a chemical tank (3-5); ;
A slow agitation motor (4-1) which is connected to one side of the rapid stir coagulator (3) and slowly stirs the coagulated flocs formed in the rapid stir coagulator (4) into the slow stir coagulator (4) to form large coagulated flocs. ), a slow stirring gear head (4-2), a slow stirring rotating shaft and blades (4-3), a slow stirring coagulator (4) consisting of a slow stirring condenser outlet (4-4) and;
It is located connected to one side of the slow stirring condenser (4), and the number of condensed flux introduced into the hydrocyclone inlet (6-1) is transferred to the hydrocyclone floating separator plate (6-5) and the hydrocyclone screw pipe shaft (6-6) and a centrifugal separation hydrocyclone ( 6) and;
It is located connected to one side of the centrifugal separation hydrocyclone (6) and filters the residual turbidity introduced into the microfilter inlet (7-1) in the microfilter filter (7-2), and the microfilter outlet (7-3) It is composed of a micro filter (7) that flows out into
The fine metal chips and neutral fine particles such as oxide scale and emulsified oil are ionized at an appropriate current density in the rotating electrode ionizer (2), and the coagulant is injected in the rapid stirring agglomeration unit (3) to rapidly electrically and electrically with the ionized fine particles. After neutralization and ionic bonding, the condensation flocs formed in the slow-stirring condenser (4) are sedimented and floated in the centrifugal separation hydrocyclone (6), and the residual turbidity in the hydrocyclone effluent is filtered by a microfilter filter (7-2) and metal Control-type metalworking process water reuse device that flows out and reuses the processing process water outlet (8)
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