KR102451134B1 - 폐액 정화장치 및 이를 이용한 폐액 정화방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 폐액 정화장치는, 제염대상인 계통으로부터 전달받은 폐액 중의 유기산을 제거하기 위한 산화반응부를 포함하고, 상기 산화반응부는, 상기 폐액이 흐르도록 마련되고, 빛이 투과 가능한 이중배관 구조로 형성되는 반응기유로부; 빛을 상기 반응기유로부의 내측면에 조사하도록, 상기 반응기유로부의 내측에 배치되는 제1 조사부; 및 빛을 상기 반응기유로부의 외측면에 조사하도록, 상기 반응기유로부의 외측에 배치되는 제2 조사부를 포함한다.

Description

폐액 정화장치 및 이를 이용한 폐액 정화방법 {WASTE PURIFICATION APPARATUS AND WASTE PURIFICATION METHOD USING SAME}
본 발명은 폐액 정화장치와 이를 이용한 폐액 정화방법에 관한 것이다.
방사성 물질은 발전, 의료, 비파괴검사 등 생활 전반의 다양한 분야에서 사용되고 있다. 원자력발전소는 방사성 물질의 핵분열을 이용하여 전력을 생산하며, 1970년대부터 우리나라 전력생산의 중요한 부분을 차지했다. 최근 설계 수명이 다한 원자력발전소는 가동연장 없이 해체될 예정이다. 해체예정 발전소의 계통(system) 내에는 핵분열 이후 생긴 방사성 동위원소가 침적 및 방사화 형태로 오염되어 있어, 해체 작업자의 피폭 우려가 있다. 방사성 오염물 제거를 위해, 발전소 계통을 구성하는 기기에 대한 제염을 수행함으로써, 작업자의 피폭선량을 감소시킬 수 있다.
일반적으로 계통을 구성하는 기기들의 제염을 위해서, 계통을 구성하는 기기를 각각 분리하여 기기제염하는 방식이 사용되었다. 기기제염은 제염을 실시하는 물질이 담긴 제염조에 제염대상물을 넣어 제염을 실시한 후, 제염대상물을 제염조로부터 빼내는 방식으로 이루어질 수 있다. 따라서 제염조의 크기에 맞게 제염대상물을 절단 및 가공하는 전처리작업이 선행되어야 했다. 전처리 작업 실시 시에는, 방사능에 의해 오염된 금속을 가공하는 과정에서 방사성 입자를 포함한 액체와 기체 등이 발생할 수 있어, 피폭 방지를 위한 엄격한 작업환경이 요구된다. 따라서 기기제염을 실시한다 하여도, 결과적으로 작업자의 작업부담을 큰 폭으로 낮추기는 어렵다는 문제가 있다. 따라서 이러한 기기제염 수행을 위해서 우선적으로 계통을 전체적으로 제염해 피폭량을 감소시킨 후 기기제염을 진행할 필요가 있다.
원전 해체 사업에 적용되고 있는 상용 화학제염 공정으로는 CORD, LOMI, CANDECON, CITROX, DFD 공정 등이 있으며 대부분 유기산 기반의 화학제염 기술이다. 계통의 화학제염이 이루어질 경우, 계통에 옥살산 또는 시트르산과 같은 유기산을 포함한 용액이 주입되어 순환하고, 방사성 유기폐액화 되어 배출된다.
유기산 기반의 화학제염 기술에서는, 제염 공정 후 방사성 유기폐액의 유기산을 정화하기 위해 다량의 음이온교환수지가 사용되며, 이는 난처리성 방사성 폐기물로 남게 된다.
본 발명은 이와 같은 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 방사성 폐기물의 발생이 저감되는 폐액 정화장치와 이를 이용한 폐액 정화방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 폐액 정화장치는, 제염대상인 계통으로부터 전달받은 폐액 중의 유기산을 제거하기 위한 산화반응부를 포함하고, 상기 산화반응부는, 상기 폐액이 흐르도록 마련되고, 빛이 투과 가능한 이중배관 구조로 형성되는 반응기유로부; 빛을 상기 반응기유로부의 내측면에 조사하도록, 상기 반응기유로부의 내측에 배치되는 제1 조사부; 및 빛을 상기 반응기유로부의 외측면에 조사하도록, 상기 반응기유로부의 외측에 배치되는 제2 조사부를 포함하고, 상기 반응기유로부는, 기준방향을 따라 연장되고, 서로 이격되어 배치되는 복수의 직선 유닛; 및 상기 반응기유로부가 연속된 유로인 반응기유로를 형성하도록, 상기 복수의 직선 유닛 중 서로 인접한 직선 유닛들을 서로 연결하는 복수의 연결 유닛을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 폐액 정화방법은, 계통에서 배출되는 폐액에 상기 폐액 중의 유기산을 제거하기 위해 빛을 조사하는 단계; 및 상기 빛을 조사하는 단계가 시작된 지 소정의 시간이 지난 뒤, 빛이 조사된 상기 폐액을 이온교환수지를 이용해 정화하는 단계를 포함하고, 계통에서 배출되는 폐액에 상기 폐액 중의 유기산을 제거하기 위해 빛을 조사하는 단계는, 상기 폐액에 UV-C 영역의 파장을 가지는 빛을 조사하는 단계를 포함하고, 상기 빛을 조사하는 단계가 시작된 지 소정의 시간이 지난 뒤, 빛이 조사된 상기 폐액을 이온교환수지를 이용해 정화하는 단계는, 상기 폐액에 UV-B 영역의 파장을 가지는 빛을 더 조사하는 단계를 포함한다.
이에 따라, 처리하기 곤란한 방사성 폐기물의 발생이 저감되면서도 계통의 유기폐액이 효율적으로 정화될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐액 정화장치가 계통과 연결된 상태를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐액 정화장치의 반응기유로부를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐액 정화장치의 산화반응부를 일측에서 바라본 모습을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐액 정화장치의 산화반응부를 폐액의 유동방향에 직교하는 평면으로 자른 모습을 개념적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐액 정화장치의 반응기유로부, 제1 조사부 및 제2 조사부의 배치상태를 개념적으로 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐액 정화장치의 초음파장치부를 개념적으로 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐액 정화장치(1)가 계통(S)과 연결된 상태를 나타낸 개념도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐액 정화장치(1)는 산화반응부(20)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 폐액 정화장치(1)는 이온수지부(40), 메인유로(11), 바이패스유로(12), 밸브(50), 프로세서, 초음파장치부(30)를 포함할 수 있다. 폐액 정화장치(1)는 제염대상인 계통(S)에 연결된다.
이온수지부(40)
이온수지부(40)는 이온교환수지를 포함한다. 이온수지부(40)는 이온교환수지를 내장하는 수지 케이스를 포함할 수 있다. 이온교환수지는 양이온교환수지일 수 있다. 이온교환수지는 폐수 중의 철 이온 등의 금속이온을 제거하도록 마련될 수 있다. 이온교환수지는 산화반응부(20)에서 처리된 폐액을 이온교환수지를 이용해 정화하도록, 폐액의 유동방향을 기준으로 산화반응부(20)의 하류측에 배치될 수 있다. 이온교환수지에 의해 폐액 중의 이온성 물질이 제거되어 폐액의 정화가 이루어질 수 있다.
메인유로(11) 및 바이패스유로(12)
메인유로(11)는 산화반응부(20)를 계통(S)과 연결하여 폐액이 유동할 수 있는 유로이다. 여기서 유로란 파이프 등에 의해서 형성되는, 유체가 유동할 수 있는 경로를 의미한다.
메인유로(11)는 계통(S)으로부터 전달받은 폐액이 산화반응부(20) 및 이온수지부(40)를 통과하도록 산화반응부(20) 및 이온수지부(40)에 연결될 수 있다. 메인유로(11)는 초음파장치부(30)에 연결될 수 있다. 즉 메인유로(11) 상에 산화반응부(20), 이온수지부(40), 초음파장치부(30)가 배치될 수 있다.
바이패스유로(12)는 메인유로(11)의 일부분에서 유로의 바이패스가 일어나도록 메인유로(11)의 서로 상이한 두 개소를 연결하는 유로이다. 바이패스유로(12)의 일단은 메인유로(11)의 산화반응부(20)와 이온수지부(40) 사이의 개소인 제1 개소(P1)에 연결될 수 있다. 바이패스유로(12)의 타단은 메인유로(11)의 이온수지부(40)와 계통(S) 사이의 개소인 제2 개소(P2)에 연결될 수 있다. 따라서 바이패스유로(12)를 통해서 폐액이 이온수지부(40)를 우회해 유동할 수 있다.
밸브(50)는 폐액을 선택적으로 바이패스유로(12) 또는 이온수지부(40)로 유동시키도록, 바이패스유로(12)와 메인유로(11)가 연결되는 개소에 배치될 수 있다. 밸브(50)를 제어함으로써, 폐액이 바이패스유로(12) 및 이온수지부(40)가 연결되는 메인유로(11)의 일부분인 이온수지유로(111) 중 어느 하나로 유동하도록 할 수 있다. 밸브(50)는 바이패스유로(12)와 이온수지유로(111)로 폐액이 분배되어 유동하도록 제어될 수도 있고, 분배되는 폐액의 비율이 밸브(50)의 개도조절에 따라 조절될 수도 있다.
프로세서
프로세서는 밸브(50) 등의 구성요소의 제어를 위해 각 구성요소에 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서 전기적 연결이란 전력이 전달될 수 있는 전도성의 소재로 각 구성요소가 연결된 것뿐 아니라 물리적 접촉이 없더라도 정보의 송수신을 위한 전기통신이 가능하도록 각 구성요소가 연결된 것을 포괄하여 의미한다. 프로세서는 폐액 정화장치(1)를 제어하는 제어 신호를 생성해 각 구성요소에 전달할 수 있다. 논리적 연산이 가능한 CPU(Central Processing Unit), FPGA(Field Programmable Gate Array), ASIC(Application Specific Integrated Circuit)등이 프로세서로 사용될 수 있으나, 그 종류는 이에 제한되지 않는다.
프로세서는 각각의 구성요소들과 전기적으로 연결될 수 있으므로, 도선으로 연결되거나, 무선으로 통신 가능한 통신 모듈을 더 가져 상호 통신할 수 있다.
프로세서가 수행하는 제어명령은 저장매체에 저장되어 활용될 수 있고, 저장매체는 HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive), 서버, 휘발성 매체, 비휘발성 매체 등과 같은 장치일 수 있으나, 그 종류가 이에 제한되지는 않는다. 저장매체에는 이 밖에도 프로세서가 작업을 수행하기 위해 필요로 하는 데이터 등이 더 저장될 수 있다.
프로세서는 산화반응부(20)와 밸브(50)에 전기적으로 연결될 수 있다. 프로세서는 밸브(50)를 제어해 폐액이 유동하는 유로를 결정할 수 있다.
프로세서는 산화반응부(20)를 통한 유기산 제거가 시작될 때에는 바이패스유로(12)로 산화반응부(20)를 통과한 폐액이 전달되도록 밸브(50)를 제어할 수 있다. 즉 계통(S)에서 배출되는 폐액에 폐액 중의 유기산을 제거하기 위해 빛을 조사하는 단계가 수행될 수 있다.
프로세서는 산화반응부(20)를 통한 유기산 제거가 시작된 지 소정의 시간이 지난 뒤에는, 이온수지부(40)로 산화반응부(20)를 통과한 폐액이 전달되도록 밸브(50)를 제어할 수 있다. 즉 빛을 조사하는 단계가 시작된 지 소정의 시간이 지난 뒤, 빛이 조사된 폐액을 이온교환수지를 이용해 정화하는 단계가 수행될 수 있다.
따라서 최초 산화반응부(20)에서 빛을 이용해 유기산을 제거할 때, 화학제염 후 잔류하되 촉매로 사용되는 금속 이온, 특히 철 이온 농도가 유지되다가, 소정 시간 이후 이온수지부(40)에 의해 금속 이온이 제거되면서 유기산 분해 속도 저하 없이 재오염이 일어나는 것을 막을 수 있다. 금속 이온 및 핵종이 공정수에서 유기산과 킬레이트 형태로 존재하게 되는데, 유기산이 분해되면서 금속 표면에 재오염(Recontamination)되거나 슬러지를 형성하게 되기 때문에, 금속 이온의 제거가 필요하다. 만약 슬러지가 형성될 경우, 산화반응부(20)에 형성된 슬러지에 대한 물리적 제거 또는 산성 세척제를 통한 제거가 필요하므로, 이러한 바이패스 과정을 통해 슬러지의 물리적 제거 또는 산성 세척제를 통한 제거에 대한 필요가 사라질 수 있다.
산화반응부(20)
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐액 정화장치(1)의 반응기유로부(22)를 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐액 정화장치(1)의 산화반응부(20)를 일측에서 바라본 모습을 개념적으로 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐액 정화장치(1)의 산화반응부(20)를 폐액의 유동방향에 직교하는 평면으로 자른 모습을 개념적으로 나타낸 단면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐액 정화장치(1)의 반응기유로부(22), 제1 조사부(23) 및 제2 조사부(24)의 배치상태를 개념적으로 나타낸 단면도이다.
산화반응부(20)는 제염대상인 계통(S)으로부터 전달받은 폐액 중의 유기산을 제거하기 위한 구성요소이다. 산화반응부(20)는 반응케이스(21)를 포함할 수 있다. 반응케이스(21)에 후술할 반응기유로부(22), 조사부 등이 결합되어 고정될 수 있다.
산화반응부(20)는 반응기유로부(22)를 포함할 수 있다. 반응기유로부(22)는 폐액이 흐르도록 마련되고, 빛이 투과 가능한 이중배관 구조로 형성될 수 있다. 반응기유로부(22)는 후술할 조사부들에 의해 조사된 빛이 통과할 수 있도록 투명한 재질로 구성될 수 있다. 구체적으로, 반응기유로부(22)는 석영관으로 형성될 수 있으나 그 재질이 이에 제한되지는 않는다.
반응기유로부(22)는 직선 유닛(221)과 연결 유닛(222)을 포함할 수 있다. 직선 유닛(221)은 기준방향(D)을 따라 내부배관(2211)과 내부배관(2211)을 둘러싸는 외부배관(2212)을 가지는 이중배관의 형태로 연장될 수 있다. 직선 유닛(221)은 복수로 구성되어 이격되어 배치될 수 있다. 연결 유닛(222)은 반응기유로부(22)가 연속된 유로인 반응기유로를 형성하도록, 복수의 직선 유닛(221) 중 서로 인접한 직선 유닛(221)들을 서로 연결할 수 있다. 연결 유닛(222)은 복수로 구성될 수 있다. 따라서 반응기유로부(22)는 PFR(Plug Flow Reactor) 반응기와 같은 유로를 형성할 수 있다. 여기서 기준방향(D)이란, 도 4 또는 도 5의 모습을 확인하기 위해 산화반응부(20)를 바라보는 방향일 수 있다.
반응기유로부(22)는 직선 유닛(221)의 내측에 배치되는 복수의 배플(223)을 포함할 수 있다. 배플(223)은 내부배관(2211)과 외부배관(2212) 사이에 배치될 수 있다. 배플(223)은 직선 유닛(221)의 내측면으로부터 내측 방향으로 돌출되어 형성될 수도 있고, 단지 직선 유닛(221)의 내측에 삽입될 수도 있다. 배플(223)은 나선형으로 형성될 수 있다. 배플(223)은 직선 유닛(221)의 내에서 폐수의 흐름에 저항을 주어 섞임이 잘 일어나도록 하되, 폐수가 반응기유로부(22)를 통과하는 것을 차단하지는 않을 수 있다.
산화반응부(20)는 반응기유로부(22)를 따라 유동하는 폐수에 유기산 제거를 위한 빛을 가하는 조사부를 포함할 수 있다. 조사부는 제1 조사부(23)와 제2 조사부(24)를 포함할 수 있다. 각 조사부는 반응기유로부(22)를 향해 빛을 조사할 수 있다. 각 조사부가 조사하는 빛은 자외선일 수 있다.
제1 조사부(23)는 빛을 반응기유로부(22)의 내측면에 조사하도록, 반응기유로부(22)의 내부배관(2211)의 내측에 배치될 수 있다. 제2 조사부(24)는 빛을 반응기유로부(22)의 외측면에 조사하도록, 반응기유로부(22)의 외측에 배치될 수 있다.
각 조사부는 서로 이격되어 배치되는 복수의 조사유닛을 포함하여 구성될 수 있다. 제1 조사부(23)는 복수의 제1 조사유닛(231)을, 제2 조사부(24)는 복수의 제2 조사유닛(241)을 포함할 수 있다. 복수의 제2 조사유닛(241) 중 적어도 일부는, 기준방향(D)을 따라 봤을 때 직선 유닛(221)을 둘러싸는 소정의 정다각형의 꼭지점에 각각 배치될 수 있다. 이러한 제2 조사유닛(241)의 배치에 의해 고르게 반응기유로부(22)에 빛이 조사될 수 있다. 도 4에서 확인할 수 있듯이, 제2 조사유닛(241)은 직선 유닛(221)을 둘러싸고 6각형의 각 꼭지점에 배치될 수 있는데, 그 배치는 이에 제한되지 않는다.
제1 조사부(23)가 조사하는 빛이 소정 범위의 파장을 가지는 빛일 때 제2 조사부(24)는, 소정 범위에 속하는 파장의 빛을 조사할 수 있다. 구체적으로, 제1 조사부(23)가 200 nm 이상 300 nm 이하의 빛을 조사하도록 마련될 수 있고, 제2 조사부(24)는 245nm의 빛을 조사하도록 마련될 수 있다. 제2 조사부(24)가 UV-C 영역의 빛을 조사하도록 마련될 수 있고, 제1 조사부(23)는 UV-B, UV-C 영역의 빛을 조사하도록 마련될 수 있다. 이러한 빛을 조사함에 따라 photo-fenton 반응이 반응기유로부(22)에서 극대화 될 수 있다. 이러한 빛 조사를 위해, 제1 조사유닛(231)은 중압 램프일 수 있고, 제2 조사유닛(241)은 저압 아말감 램프일 수 있다.
산화반응부(20)는, 폐액에 과산화수소를 제공하도록 마련되는 과산화수소 제공부(25)를 더 포함할 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 산화반응부(20)는 제공된 과산화수소와 금속 이온을 이용해 photo-fenton 반응을 통해 유기산을 제거하는 AOP(Advanced Oxidation Process) 반응기로 작용할 수 있다. 과산화수소에 자외선이 조사되어 수산화라디칼이 형성됨에 따라 AOP가 이루어질 수 있다.
프로세서는 조사부와 전기적으로 연결되어, 폐액이 바이패스유로(12)를 통해 바이패스되는 유기산 분해 공정 초기에는 제1 조사부(23)가 주된 작동을 하고, 폐액이 이온수지부(40)를 거치도록 이온수지유로(111)를 따라 흐르는 공정 후기에는 제2 조사부(24)에 전달되는 전력이 증가하도록 할 수 있다. 유기산 분해 공정 초기에는 금속 이온 농도가 비교적 높아 반응의 극대화를 위해 UV-C 파장의 빛이 필요하고, 분해 공정 후기에는 폐수 내 유기산의 농도가 낮아지면서 이온수지부(40)가 개입되므로, 물에서 UV-C 파장의 빛보다 투과율이 높은 UV-B 파장의 빛이 필요하기 때문이다.
초음파장치부(30)
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐액 정화장치(1)의 초음파장치부(30)를 개념적으로 나타낸 단면도이다.
초음파장치부(30)는 추가적인 유기산 분해를 위해 제공될 수 있다. 초음파장치부(30)는 산화반응부(20)에서 처리된 폐액에 대해 초음파에 의한 캐비테이션(cavitation)을 부여하기 위한 장치이다. 초음파를 폐액에 가하면 초음파의 진동 압력에 의해 미세 기포가 형성되어 깨지는 캐비테이션이 일어난다. 이 때 국부적으로 고온, 고압 조건이 형성되어 과산하수소가 OH 라디칼로 변환될 수 있다.
초음파장치부(30)는 초음파탱크(31)와 초음파진동자(32)를 포함할 수 있다. 초음파탱크(31)는 산화반응부(20)에서 처리된 폐액이 수용되도록 형성될 수 있다. 초음파진동자(32)는 초음파탱크(31)에 내장되고, 초음파탱크(31)에 내장된 폐액에 초음파를 가할 수 있다. 초음파진동자(32)는 초음파탱크(31)의 내측면과 인접하게 배치될 수 있다. 초음파진동자(32)가 형성하는 초음파의 주파수는 60kHz일 수 있다. 낮은 주파수 영역대에서는 버블이 크게 형성되는데 시간이 걸리지만 캐비테이션이 격렬하게 일어나고, 높은 주파수 영역대에서는 버블이 작게 형성되는 대신 빠르게 버블이 형성되고 붕괴된다. 따라서 그 사이의 60kHz 주파수의 초음파가 유기산을 가장 효과적으로 분해할 수 있기 때문에, 60kHz의 주파수의 초음파를 초음파진동자(32)가 형성할 수 있다.
초음파장치부(30)는 배기포트(35)를 포함할 수 있다. 배기포트(35)는 초음파탱크(31)의 내부에서 발생하는 이산화탄소의 배출을 위해 초음파탱크(31)에 형성될 수 있다. 따라서 별도의 기액분리기가 필요하지 않을 수 있다.
초음파장치부(30)는 초음파탱크(31)에 연결되는 입수포트(33)와 출수포트(34)를 포함할 수 있다. 입수포트(33)와 출수포트(34)는 메인유로(11)에 연결될 수 있다. 입수포트(33)를 통해서는 산화반응부(20)를 통과한 폐수가 초음파탱크(31)로 유입되도록 하고, 출수포트(34)를 통해서는 초음파탱크(31)에서 처리된 폐수가 배출될 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의 하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의 하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의 하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 폐액 정화장치
11 : 메인유로
12 : 바이패스유로
20 : 산화반응부
21 : 반응케이스
22 : 반응기유로부
23 : 제1 조사부
24 : 제2 조사부
25 : 과산화수소 제공부
30 : 초음파장치부
31 : 초음파탱크
32 : 초음파진동자
33 : 입수포트
34 : 출수포트
35 : 배기포트
40 : 이온수지부
50 : 밸브
111 : 이온수지유로
221 : 직선 유닛
222 : 연결 유닛
223 : 배플
231 : 제1 조사유닛
241 : 제2 조사유닛
2211 : 내부배관
2212 : 외부배관
D : 기준방향
P1 : 제1 개소
P2 : 제2 개소
S : 계통

Claims (17)

  1. 제염대상인 계통으로부터 전달받은 폐액 중의 유기산을 제거하기 위한 산화반응부를 포함하고,
    상기 산화반응부는,
    상기 폐액이 흐르도록 마련되고, 빛이 투과 가능한 이중배관 구조로 형성되는 반응기유로부;
    빛을 상기 반응기유로부의 내측면에 조사하도록, 상기 반응기유로부의 내측에 배치되는 제1 조사부; 및
    빛을 상기 반응기유로부의 외측면에 조사하도록, 상기 반응기유로부의 외측에 배치되는 제2 조사부를 포함하고,
    상기 반응기유로부는,
    기준방향을 따라 연장되고, 서로 이격되어 배치되는 복수의 직선 유닛; 및
    상기 반응기유로부가 연속된 유로인 반응기유로를 형성하도록, 상기 복수의 직선 유닛 중 서로 인접한 직선 유닛들을 서로 연결하는 복수의 연결 유닛을 포함하는, 폐액 정화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 조사부는 서로 이격되어 배치되는 복수의 제2 조사유닛을 포함하는, 폐액 정화장치.
  3. 제염대상인 계통으로부터 전달받은 폐액 중의 유기산을 제거하기 위한 산화반응부를 포함하고,
    상기 산화반응부는,
    상기 폐액이 흐르도록 마련되고, 빛이 투과 가능한 이중배관 구조로 형성되는 반응기유로부;
    빛을 상기 반응기유로부의 내측면에 조사하도록, 상기 반응기유로부의 내측에 배치되는 제1 조사부; 및
    빛을 상기 반응기유로부의 외측면에 조사하도록, 상기 반응기유로부의 외측에 배치되는 제2 조사부를 포함하고,
    상기 제2 조사부는 서로 이격되어 배치되는 복수의 제2 조사유닛을 포함하고,
    상기 반응기유로부는, 기준방향을 따라 연장된 직선 유닛을 포함하고,
    상기 복수의 제2 조사유닛 중 적어도 일부는, 기준방향을 따라 봤을 때 상기 직선 유닛을 둘러싸는 소정의 정다각형의 꼭지점에 각각 배치되는, 폐액 정화장치.
  4. 제염대상인 계통으로부터 전달받은 폐액 중의 유기산을 제거하기 위한 산화반응부를 포함하고,
    상기 산화반응부는,
    상기 폐액이 흐르도록 마련되고, 빛이 투과 가능한 이중배관 구조로 형성되는 반응기유로부;
    빛을 상기 반응기유로부의 내측면에 조사하도록, 상기 반응기유로부의 내측에 배치되는 제1 조사부; 및
    빛을 상기 반응기유로부의 외측면에 조사하도록, 상기 반응기유로부의 외측에 배치되는 제2 조사부를 포함하
    상기 반응기유로부는,
    기준방향을 따라 연장된 직선 유닛; 및
    상기 직선 유닛의 내측에 배치되는 복수의 배플을 포함하는, 폐액 정화장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 조사부는, 소정 범위의 파장을 가지는 빛을 조사하도록 마련되고,
    상기 제2 조사부는, 상기 소정 범위의 파장에 속하는 파장의 빛을 조사하도록 마련되는, 폐액 정화장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 조사부와 상기 제2 조사부는, 자외선을 조사하도록 마련되는, 폐액 정화장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 반응기유로부는, 석영관으로 형성되는, 폐액 정화장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 산화반응부는, 상기 폐액에 과산화수소를 제공하도록 마련되는 과산화수소 제공부를 더 포함하는, 폐액 정화장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 산화반응부에서 처리된 폐액을 이온교환수지를 이용해 정화하도록 마련되는 이온수지부를 더 포함하는, 폐액 정화장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 계통과 연결되도록 마련되고, 상기 계통으로부터 전달받은 폐액이 상기 산화반응부 및 상기 이온수지부를 통과하도록 상기 산화반응부 및 상기 이온수지부에 연결되는 메인유로;
    상기 메인유로의 상기 산화반응부와 상기 이온수지부 사이의 개소에 일단이 연결되고, 상기 메인유로의 상기 이온수지부와 상기 계통 사이의 개소에 타단이 연결되는 바이패스유로; 및
    상기 폐액을 선택적으로 상기 바이패스유로 또는 상기 이온수지부로 유동시키도록, 상기 바이패스유로와 상기 메인유로가 연결되는 개소에 배치되는 밸브를 더 포함하는, 폐액 정화장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 산화반응부 및 상기 밸브와 전기적으로 연결되는 프로세서를 더 포함하고,
    상기 프로세서는:
    상기 산화반응부를 통한 유기산 제거가 시작될 때에는 상기 바이패스유로로 상기 산화반응부를 통과한 폐액이 전달되도록 상기 밸브를 제어하고,
    상기 산화반응부를 통한 유기산 제거가 시작된 지 소정의 시간이 지난 뒤에는, 상기 이온수지부로 상기 산화반응부를 통과한 폐액이 전달되도록 상기 밸브를 제어하는, 폐액 정화장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 산화반응부에서 처리된 폐액에 대해 초음파에 의한 캐비테이션(cavitation)을 부여하기 위한 초음파장치부를 더 포함하는, 폐액 정화장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 초음파장치부는,
    상기 산화반응부에서 처리된 폐액이 수용되도록 마련되는 초음파탱크; 및
    상기 초음파탱크에 내장되고, 상기 초음파탱크에 내장된 폐액에 초음파를 가하도록 마련되는 초음파진동자를 포함하는, 폐액 정화장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 초음파장치부는, 상기 초음파탱크의 내부에서 발생하는 이산화탄소의 배출을 위해 상기 초음파탱크에 형성되는 배기포트를 더 포함하는, 폐액 정화장치.
  16. 계통에서 배출되는 폐액에 상기 폐액 중의 유기산을 제거하기 위해 빛을 조사하는 단계; 및
    상기 빛을 조사하는 단계가 시작된 지 소정의 시간이 지난 뒤, 빛이 조사된 상기 폐액을 이온교환수지를 이용해 정화하는 단계를 포함하고,
    계통에서 배출되는 폐액에 상기 폐액 중의 유기산을 제거하기 위해 빛을 조사하는 단계는,
    상기 폐액에 UV-C 영역의 파장을 가지는 빛을 조사하는 단계를 포함하고,
    상기 빛을 조사하는 단계가 시작된 지 소정의 시간이 지난 뒤, 빛이 조사된 상기 폐액을 이온교환수지를 이용해 정화하는 단계는,
    상기 폐액에 UV-B 영역의 파장을 가지는 빛을 더 조사하는 단계를 포함하는, 폐액 정화방법.
  17. 삭제
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