KR19990001036A - Apparatus and method for treating oil and heavy metals in wastewater - Google Patents

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Abstract

본 발명은 절삭유 또는 윤활유와 같은 유분(油分)과 중금속을 포함하는 폐수 또는 폐유를 정화 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 전기분해방법을 사용하여 폐수 또는 폐유중에 포함된 유분 및 중금속을 효과적으로 제거함으로서 폐수처리비용을 절감할 수 있으며 환경파괴물질의 배출을 현저하게 감소시킬 수 있는 폐수중의 유분 및 중금속 처리장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for purifying wastewater or waste oil containing oil and heavy metals such as cutting oil or lubricating oil, and more specifically, oil and heavy metals contained in waste water or waste oil using an electrolysis method. The present invention relates to an apparatus and method for treating oil and heavy metals in wastewater which can reduce wastewater treatment costs by effectively removing the wastewater and significantly reduce the emission of environmentally damaging materials.

본 발명의 폐수중의 유분 및 중금속 처리방법은, 고유하전을 가진 기름과 중금속이 포함된 폐수를 교반하고 전극을 통과시켜서 전자와 자기장에 의하여 유분을 응집; 응집된 유분의 크기를 증가시키도록 응집제 투입하여 플록형성; 플록의 표면에 산소와 수소기체가 흡착되어 부상; 부상된 플록에 고분자응집제를 투입하고 플록과 물을 분리; 및 물을 배출하고 플록의 부피를 축소하는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명의 폐수중의 유분 및 중금속 처리장치는, 유분 또는 중금속을 포함한 상태로 유입되는 폐수 또는 폐유를 균일하게 교반하도록 모터(8)에 의하여 작동되는 교반수단이 설치된 수집조(1); 상기 수집조(1)로부터 배출되는 폐수 또는 폐유의 양을 측정하기 위한 유량계(3); 상기 수집조(1)로부터 유출되는 폐수중의 유분을 응집시켜 플럭의 상태로 배출하기 위한 것으로서, 양극과 음극이 각각 연결되는 다수의 전극(43)이 설치되는 분해조(4); 상기 분해조(4)로부터 유출되면서 수분과 플록으로 분리된 폐수를 교반하기 위한 교반조(5); 및 상기 교반조(5)로부터 유출되는 수분과 플록을 분리시켜 수분을 배수통로(62)로 배출하고 플럭을 상부측으로 배출시키는 가이드판(61)을 포함하는 침전조(6)로 구성된다.The method of treating oil and heavy metals in the wastewater of the present invention comprises agitation of the oil by an electron and a magnetic field by stirring the wastewater containing oil and heavy metal having a high charge and passing the electrode; Floc formation by adding flocculant to increase the size of the flocculant; Oxygen and hydrogen gas are adsorbed on the surface of the floc and float; Adding flocculant to the flocs and separating the flocs and water; And draining water and reducing the volume of the flocs. In addition, the oil and heavy metal treatment apparatus in the wastewater of the present invention, the collection tank (1) provided with a stirring means which is operated by the motor (8) to uniformly stir the wastewater or waste oil flowing in the state containing the oil or heavy metal; A flow meter (3) for measuring the amount of waste water or waste oil discharged from the collection tank (1); A decomposition tank (4) for agglomeration of the oil in the wastewater flowing out of the collection tank (1) and discharging it in a floc state, the plurality of electrodes (43) having a positive electrode and a negative electrode respectively connected thereto; Stirring tank (5) for agitating the waste water separated from the water and floc while flowing out of the decomposition tank (4); And a settling tank 6 including a guide plate 61 which separates the water and the floc discharged from the stirring tank 5 to discharge the water to the drain passage 62 and discharge the floc to the upper side.

Description

폐수중의 유분 및 중금속 처리장치 및 방법Apparatus and method for treating oil and heavy metals in wastewater

본 발명은 절삭유 또는 윤활유와 같은 유분(油分)과 중금속을 포함하는 폐수 또는 폐유를 정화 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 전기분해방법을 사용하여 폐수 또는 폐유중에 포함된 유분 및 중금속을 효과적으로 제거함으로서 폐수처리비용을 절감할 수 있으며 환경파괴물질의 배출을 현저하게 감소시킬 수 있는 폐수중의 유분 및 중금속 처리장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for purifying wastewater or waste oil containing oil and heavy metals such as cutting oil or lubricating oil, and more specifically, oil and heavy metals contained in waste water or waste oil using an electrolysis method. The present invention relates to an apparatus and method for treating oil and heavy metals in wastewater which can reduce wastewater treatment costs by effectively removing the wastewater and significantly reduce the emission of environmentally damaging materials.

공장에서 선반을 사용한 절삭가공등에서는 고속으로 회전하는 모터의 회전을 원활하게 유지하고 또한 고속회전에 의한 냉각을 위하여 수분이 포함된 절삭유등을 사용하고 있다. 이러한 절삭유의 사용은 다른 대체 물질이 존재하지 않으므로 불가피한 것이지만 대규모의 폐수는 환경오염을 유발시키기 때문에 산업계에서는 기름성분을 포함하는 폐수처리에 많은 비용과 시간을 소모하고 있는 형편이다. 유분을 포함하는 폐수는 그 특성상 난분해성 처리물질로서 현재 산업폐수, 유분, 및 폐유는 소각처리하거나 또는 원심분리장치를 사용하여 물과 기름성분을 분리하여 각각 폐기처리하고 있다.In the cutting process using the lathe in the factory, cutting oil containing moisture is used to smoothly maintain the rotation of the motor rotating at high speed and to cool it by the high speed rotation. The use of such coolant is inevitable because no other alternatives exist, but large-scale wastewater causes environmental pollution, which is a costly and time-consuming process for treating wastewater containing oil. Wastewater containing oil is a hardly decomposable substance due to its characteristics. Currently, industrial wastewater, oil and waste oil are incinerated or separated from water and oil using a centrifugal separator.

그러나 소각처리방식은 물과 기름성분을 분리하지 않은 상태에서 소각이 이루어지기 때문에 페수 및 폐유중의 95% 이상을 차지하는 수분에 의하여 소각이 잘되지 않을 뿐만 아니라 폐수 및 폐유중에는 계면활성제(극압첨가제,유화제)가 첨가되어 있으므로 소각시 유독성물질이 배출되는 문제점이 노출되었던 것이다. 또한 원심분리장치를 사용하는 경우에도 통상 1개 중소규모의 공장에서 연간 수 백톤의 폐수 또는 폐유가 발생되므로 처리에 많은 비용과 시간이 소모되며 결과적으로 중소기업에 비용부담이 되었다.However, since incineration is performed without separating water and oil components, it is not well incinerated by water, which accounts for more than 95% of wastewater and waste oil, and surfactants (extreme pressure additives, Emulsifier) is added, so the problem of toxic substances emitted during incineration was exposed. In addition, even in the case of using a centrifugal separator, one hundred small tons of wastewater or waste oil is generated annually in one small- and medium-sized plant, which consumes a lot of cost and time for processing, and consequently, it is a cost burden to SMEs.

이러한 문제점으로 인하여 종래에는 불법으로 야간이나 우천시에 하천에 방류하거나 또는 불법매립하는 형편이었던 것이다. 이러한 문제는 공장에서 발생되는 폐수 뿐만 아니라 세차장에서의 차량세척과정에서 대량 발생되는 폐수에도 본질적으로 동일한 문제가 되었던 것이다.Due to such a problem, it has conventionally been illegally discharged into a river at night or in rainy weather or illegally buried. This problem was essentially the same problem not only in the wastewater generated in the factory but also in the wastewater generated in the process of washing the car at the car wash.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기름을 포함하는 폐수 또는 폐유로부터 수분을 분리하여 처리함으로서 처리비용이 절감되고 환경오염의 위험이 적은 폐수중의 유분 및 중금속 처리장치 및 방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to separate the water from the waste water or waste oil containing oil and to treat the oil in the waste water and the treatment cost is reduced and the risk of environmental pollution and It is to provide a heavy metal processing apparatus and method.

본 발명의 다른 목적은 폐수 또는 폐유중에 포함된 수분을 전기분해를 사용하여 분리함으로서 폐수 또는 폐유의 분피를 감소시켜 처리할 수 있는 폐수중의 유분 및 중금속 처리장치 및 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and a method for treating oil and heavy metals in wastewater which can be treated by reducing the fraction of wastewater or waste oil by separating the water contained in the waste water or waste oil using electrolysis.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폐수중의 유분 및 중금속 처리방법은, 고유하전을 가진 기름과 중금속이 포함된 폐수를 교반하고 전극을 통과시켜서 전자와 자기장에 의하여 유분을 응집; 응집된 유분의 크기를 증가시키도록 응집제 투입하여 플록형성; 플록의 표면에 산소와 수소기체가 흡착되어 부상; 부상된 플록에 고분자응집제를 투입하고 플록과 물을 분리; 및 물을 배출하고 플록의 부피를 축소하는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명의 폐수중의 유분 및 중금속 처리장치는, 유분 또는 중금속을 포함한 상태로 유입되는 폐수를 균일하게 교반하는 수단이 설치된 수집조; 상기 수집조로부터 유출되는 폐수중의 콜로이드를 중화시켜서 배출하기 위한 분해조; 상기 분해조로부터 유출되면서 수분과 플록으로 분리된 폐수를 교반하기 위한 교반조; 및 상기 교반조로부터 유출되는 수분과 플록을 분리시키기 위한 침전조로 구성됨을 특징으로 한다.Oil and heavy metal treatment method in the wastewater of the present invention for achieving the above object, agitated by the electron and magnetic field by stirring the wastewater containing oil and heavy metal having a high charge and passing through the electrode; Floc formation by adding flocculant to increase the size of the flocculant; Oxygen and hydrogen gas are adsorbed on the surface of the floc and float; Adding flocculant to the flocs and separating the flocs and water; And draining water and reducing the volume of the flocs. In addition, the oil and heavy metal treatment apparatus in the wastewater of the present invention, the collection tank is provided with a means for uniformly stirring the wastewater flowing in the state containing the oil or heavy metal; A decomposition tank for neutralizing and discharging colloid in the wastewater flowing out of the collection tank; A stirring tank for agitating wastewater separated from the floc while being discharged from the decomposition tank; And a settling tank for separating the floc and the water flowing out of the stirring tank.

도 1은 본 발명의 방법이 수행되는 처리장치의 일실시예의 구성도,1 is a block diagram of one embodiment of a processing apparatus in which the method of the present invention is performed;

도 2는 도 1의 분해조의 구조를 나타내는 측단면도,FIG. 2 is a side sectional view showing the structure of the decomposition tank of FIG. 1; FIG.

도 3은 분해조에서의 플럭의 상태를 설명하기 위한 측면도,3 is a side view for explaining the state of the floc in the decomposition tank;

도 4는 본 발명의 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.4 is a flow chart illustrating the method of the invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1 : 수집조,2 : 도관,1: collection tank, 2: conduit,

3 : 유량계,4 : 분해조,3: flow meter, 4: digester,

5 : 교반조,6 : 침전조,5: stirring tank, 6: precipitation tank,

7 : 활성탄조, 8,9,10: 모터,7: activated carbon, 8,9,10: motor,

41: 외조, 42: 내조,41: outer tide, 42: inner tide,

43: 전극, 44: 모터,43: electrode, 44: motor,

45: 날개, 46: 표면,45: wing, 46: surface,

47: 버너, 48: 펌프,47: burner, 48: pump,

49: 고분자응집조,61: 가이드판,49: polymer coagulation bath, 61: guide plate,

62: 배수통로.62: drainage passage.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 폐수중의 유분 및 중금속 처리장치 및 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an apparatus and a method for treating oil and heavy metals in wastewater of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 기름을 포함하는 폐수 또는 폐유를 분해조를 통과하면서 전기분해작용에 의하여 산화, 환원, 분해, 가스발생, 응집, 흡착 등의 복합작용으로 인하여 물과 기름이 분리되고, 분리된 기름이 플럭화되어서 부상함으로서 용이하게 제거할 수 있는 특징을 가진다. 플럭의 형성을 촉진하기 위하여 분해조 또는 다른 장소에서 응집제 또는 고분자응집제들이 투입될 수 있다. 분리된 플럭은 고형화되고 압축되면 수분이 포함된 상태의 1/15∼20의 부피를 가지게 되므로 소각이 용이하며 원심분리에 의한 처리와 같은 탁월한 기름제거효과를 갖는다. 또한 전기분해에 의하여 생성된 H+와 OH-에 의하여 중금속이 각각 Cu(OH)2, Zn(OH)2, Pb(OH)2, Fe(OH)2, Cd(OH)2, Ni(OH)2, Mg(OH)2, Al(OH)2, Mn(OH)2, Cr(OH)2, Sn(OH)2, Co(OH)2로 결합되어 제거됨으로 중금속을 거의 제거할 수 있다.In the present invention, water and oil are separated by a complex action such as oxidation, reduction, decomposition, gas generation, flocculation, and adsorption by electrolysis while passing waste water or waste oil containing oil through a decomposition tank, and the separated oil is separated. It has a feature that can be easily removed by flotation and floating. In order to promote the formation of flocs, flocculants or polymer flocculants may be added in a digestion tank or elsewhere. When the separated flocs are solidified and compressed, they have a volume of 1/15 to 20 in a state of containing water, and thus are easily incinerated and have excellent oil removal effects such as treatment by centrifugation. In addition, the heavy metals were formed by electrolysis of H + and OH - Cu (OH) 2 , Zn (OH) 2 , Pb (OH) 2 , Fe (OH) 2 , Cd (OH) 2 , and Ni (OH). ) 2 , Mg (OH) 2 , Al (OH) 2 , Mn (OH) 2 , Cr (OH) 2 , Sn (OH) 2 , and Co (OH) 2 can be combined to remove heavy metals. .

본 발명의 방법은, 다음과 같은 단계 : 고유하전을 가진 기름과 중금속이 포함된 폐수를 교반하고 전극을 통과시켜서 전자와 자기장에 의하여 유분을 응집; 응집된 유분의 크기를 증가시키도록 응집제 투입하여 플록형성; 플록의 표면에 산소와 수소기체가 흡착되어 부상; 부상된 플록에 고분자응집제를 투입하고 플록과 물을 분리; 및 물을 배출하고 플록의 부피를 축소하는 단계로 구성되며, 이것이 도 4의 플로우차트에 설명되어 있다.The method of the present invention comprises the following steps: agitating the oil by electrons and magnetic fields by stirring the wastewater containing oil and heavy metal with high charge and passing the electrode; Floc formation by adding flocculant to increase the size of the flocculant; Oxygen and hydrogen gas are adsorbed on the surface of the floc and float; Adding flocculant to the flocs and separating the flocs and water; And draining the water and reducing the volume of the floc, which is described in the flowchart of FIG.

먼저, 도 1을 참고하여 본 발명의 처리장치의 구성 및 작동을 설명한다.First, the configuration and operation of the treatment apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.

도시된 바와 같이, 유분 또는 중금속을 포함한 상태로 유입되는 폐수 또는 폐유를 균일하게 교반하도록 모터(8)에 의하여 작동되는 수단이 설치된 수집조(1); 상기 수집조(1)로부터 배출되는 폐수 또는 폐유의 양을 측정하기 위한 유량계(3); 상기 수집조(1)로부터 유출되는 폐수중의 콜로이드성분을 중화시킨 상태로 배출하기 위한 것으로서, 양극과 음극이 각각 연결되는 다수의 전극이 설치되는 분해조(4); 상기 분해조(4)로부터 유출되면서 수분과 플록으로 분리된 폐수를 교반하기 위한 교반조(5); 및 상기 교반조(5)로부터 유출되는 수분과 플록을 분리시켜 수분을 배수통로(62)로 배출하고 플럭을 상부측으로 배출시키는 가이드판(61)을 포함하는 침전조(6)로 구성되어 있다.As shown, the collection tank (1) provided with means operated by the motor (8) to uniformly stir the wastewater or the waste oil flowing into the state containing the oil or heavy metal; A flow meter (3) for measuring the amount of waste water or waste oil discharged from the collection tank (1); A decomposition tank 4 for discharging the colloidal components in the wastewater flowing out from the collection tank 1 in a neutralized state, and having a plurality of electrodes connected to the anode and the cathode, respectively; Stirring tank (5) for agitating the waste water separated from the water and floc while flowing out of the decomposition tank (4); And a settling tank 6 including a guide plate 61 for separating the water and the floc discharged from the stirring tank 5 to discharge the water to the drain passage 62 and to discharge the floc to the upper side.

처리장치의 최선단에는 기름이 포함된 폐수 또는 폐유를 수집하는 수집조(1)가 위치한다. 상기 수집조(1)는 일정한 크기를 가진 원통 또는 사각형 형태의 조(槽)가 될 수 있으며 이것은 처리할 수 있는 폐수 또는 폐유의 양에 의존한다. 또한 폐수의 유입을 일정하게 유지하게 위하여 상기 수집조(1)의 전단에 다른 대형 수집조를 설치할 수 있음을 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다.At the top of the treatment apparatus is a collection tank 1 for collecting waste water or waste oil containing oil. The collection tank 1 may be a cylindrical or square tank having a certain size, which depends on the amount of waste water or waste oil that can be treated. In addition, it will be apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains that other large collection tanks may be installed in front of the collection tank 1 in order to keep the inflow of waste water constant.

상기 수집조(1)에 수집되는 폐수 또는 폐유는 직접 공장으로부터 연장된 파이프를 통하여 이동되거나 또는 별도의 폐수, 폐유수집차에 의하여 수집된 후에 이동될 수 있다. 수집된 폐수 또는 폐유는 도관(2)을 통하여 분해조(4)로 유입된다.The waste water or waste oil collected in the collection tank 1 may be moved through a pipe extending directly from the factory or may be moved after being collected by a separate waste water or waste oil collection truck. The collected waste water or waste oil enters the digestion tank 4 through the conduit 2.

상기 수집조(1)와 분해조(4) 사이의 도관(2)에는 유량을 측정할 수 있는 유량계(3)가 설치되어서 적정상태의 폐수 또는 폐유가 분해조(4)로 유입될 수 있도록 제어된다. 폐수의 유입량은 분해조(4)이 처리능력에 따라서 변경된다.In the conduit 2 between the collection tank 1 and the decomposition tank 4, a flow meter 3 capable of measuring the flow rate is installed so that waste water or waste oil in a proper state can be introduced into the decomposition tank 4. do. The inflow of wastewater is changed according to the capacity of the decomposition tank 4.

분해조(4)에 유입된 폐수 또는 폐유는 응집을 위하여 중화된다. 이러한 중화작용은 분해조(4)에 설치된 양극과 음극의 전극을 폐수가 통과하면서 수행된다. 양극은 전기분해를 촉진하기 위하여 스테인레스스틸을 음극은 스테인레스 스틸 또는 스틸을 사용하여 구성하는 것이 바람직하다. 또는 상기 수집조(1)에서 미리 중화제를 사용하여 중화시키는 것도 가능하다.Waste water or waste oil introduced into the decomposition tank 4 is neutralized for coagulation. This neutralization is performed while the wastewater passes through the electrodes of the anode and cathode installed in the decomposition tank 4. In order to promote the electrolysis, the positive electrode is preferably made of stainless steel and the negative electrode is made of stainless steel or steel. Or it is also possible to neutralize using the neutralizing agent in the said collection tank 1 previously.

수중의 유분(콜로이드) 물질들은 (+) 또는 (-)로 일정한 고유하전을 띠고 있다. 이와 같이 일정한 하전을 띤 유분 입자들은 해리에서 생성된 H+ 또는 OH-와 정전기적인 반발력에 의하여 상호응집을 방해하기 때문에 중화작용에 의하여 유분입자들의 응집을 촉진하기 위한 것이다. 이러한 전해상태의 입자가 전극사이를 통과하면서 전기적인 교란효과에 의하여 유분물질들이 중화되는 것이다. 또는 수집조(1)에 저장되는 폐수 또는 폐유는 통상적으로 산성 또는 알칼리성을 띄고 있는 경우가 많으므로 Alumium, (Al2(SO4)3·18H2O), NaCl, NaOH, CaCO3등과 같은 중화제를 수집조(1)에 투입하여 중화시킬 수 있다. 이렇게 중화시킴으로서 반응이 촉진되는 효과가 있다. 또한 수집조(1)의 내부에는 모터(8)에 의하여 작동되는 교반수단이 설치되어 있어서 중화된 폐수를 균일하게 혼합한다. 이 때의 모터(8)의 회전수는 약 300RPM 정도가 될 수 있다.Oil-in-water (colloidal) substances in water have a positive intrinsic charge, either positive or negative. These oil particles with a constant charge are to promote the aggregation of the oil particles by neutralization because they interfere with the coagulation by the electrostatic repulsion and H + or OH-generated in dissociation. As the particles in the electrolytic state pass between the electrodes, the oily substances are neutralized by the electric disturbance effect. Alternatively, the waste water or waste oil stored in the collection tank 1 is usually acidic or alkaline, so neutralizing agents such as Alumium, (Al 2 (SO 4 ) 3 18 H 2 O), NaCl, NaOH, CaCO 3, etc. It can be neutralized by putting into the collection tank (1). This neutralization has the effect of promoting the reaction. In addition, the agitation means operated by the motor 8 is installed inside the collection tank 1 to uniformly mix the neutralized wastewater. The rotation speed of the motor 8 at this time may be about 300 RPM.

상기와 같이 중화제의 투입 또는 분해조(4)의 전극사이를 통과하면서 중화된 유분물질은 전극사이의 전기분해에서 발생되는 자기장에 의하여 발생되는 산소와 수소기체에 의하여 수면위로 상승하게 된다. 상기 산소와 수소기체는 일부는 수중에 용해되지만 대부분은 기포상태로서 유분에 달라붙어서 유분을 수면위로 상승시키는 작용을 하는 것이다. 이것이 도 3을 참고하여 후에 설명된다. 분해조(4)에서 처리된 폐수는 하부에 형성된 도관(2)을 통하여 펌프(48)에 의하여 강제적으로 교반조(5)로 이동된다.As described above, the neutralized oil material is introduced to the surface of the water by the oxygen and hydrogen gas generated by the magnetic field generated by the electrolysis between the electrodes. The oxygen and hydrogen gas is partially dissolved in water, but most of the bubbles are attached to the oil as a bubble state, thereby acting to raise the oil to the surface. This is described later with reference to FIG. 3. The wastewater treated in the cracking tank 4 is forcibly moved to the stirring tank 5 by the pump 48 through the conduit 2 formed at the bottom.

도 2는 상기와 같이 전기분해가 발생되는 분해조(4)의 구조를 나타내는 단면도이다. 도시된 바와 같이, 분해조(4)의 상부측에는 다수의 전극(43)들이 일정한 간격(D) 이격된 상태로 배치되어 있다. 전극(43)들은 각각 엇갈린 형태로서 폐수의 이동이 원활하게 구성되어 있으며 인접한 전극(43)들은 서로 다른 극성을 갖도록 전원과 연결된다. 전극(43) 사이의 간격(D)은 예를 들어서 전극사이의 자기장에 의하여 발생되는 직접 열을 가할 수 있도록 3cm 정도로 구성하는 것이 바람직하다. 또한 반응을 촉진하기 위하여 교반수단을 더 설치한다. 전극(34)에는 정류기를 사용하여 교류를 직류로 변조한 후에 공급한다.2 is a cross-sectional view showing the structure of a decomposition tank 4 in which electrolysis is generated as described above. As shown, a plurality of electrodes 43 are arranged on the upper side of the decomposition tank 4 spaced apart from the predetermined interval (D). Each of the electrodes 43 is staggered, so that the movement of the wastewater is configured smoothly, and the adjacent electrodes 43 are connected to a power source so as to have different polarities. The distance D between the electrodes 43 is preferably configured to be about 3 cm so as to apply direct heat generated by the magnetic field between the electrodes, for example. In addition, stirring means are further provided to promote the reaction. The electrode 34 is supplied after modulating alternating current into direct current using a rectifier.

전극(43)에 전원이 인가되면 폐수에서의 전기반응에 의하여 양극에서는 20H-가 H2O + 1/2 O2+ 2e-가 생성되며, 음극에서는 2H++ 2e-에 의하여 H2가 발생된다. 이렇게 발생되는 산소와 수소기체는 중화된 유분(콜로이드)에 흡착되어서 플럭(floc)을 생성한다. 산소와 수소기체가 흡착된 유분은 외관 비중이 물보다 가벼워지므로 수면위로 부상하게 된다. 이 때의 부상속도는 유분의 크기에 따라서 다르지만 대략 1.5∼4cm/sec가 된다. 이 때 전국에서는 전자와 자장의 영향으로 직접열이 발생되어서 반응속도가 증가되며, 전기분해작용에 의하여 산화, 환원, 분해, 가스발생, 응집, 및 흡착 작용이 복합적으로 발생된다.The H 2 O + 1/2 O 2 + 2e - - that are produced, in the cathode 2H + + 2e - H 2 occurs by the positive electrode by electrochemical reaction at 20H when the power is supplied to the waste water electrode 43 do. The oxygen and hydrogen gas thus generated are adsorbed to neutralized oil (colloid) to produce flocs. The oil with oxygen and hydrogen gas adsorbed rises above the surface because its specific gravity is lighter than water. The floating speed at this time is about 1.5 to 4 cm / sec, depending on the size of the oil. At this time, in the whole country, direct heat is generated under the influence of electrons and magnetic fields, and the reaction rate is increased, and oxidation, reduction, decomposition, gas generation, aggregation, and adsorption are combined by electrolysis.

또한 분해조(4)의 중앙에는 폐수를 교반하기 위한 교반수단으로서 모터(44)와 날개(45)가 설치되어 있다. 상기 날개(45)의 회전수는 100RPM 이하로 작동시키는 것이 바람직하다.In the center of the decomposition tank 4, a motor 44 and a blade 45 are provided as stirring means for stirring wastewater. The rotation speed of the blade 45 is preferably operated at 100 RPM or less.

또한 분해조(4)는 전기분해를 촉진시키기 위하여 외부로부터 열을 가할 수 있도록 외조(41)와 내조(42)이 이중구조를 가지며, 그 사이에는 공간(S)이 형성되어 있다. 상기 공간(S)으로는 화살표 방향으로 별도로 설치된 보일러에서 공급되는 증기를 이동시키도록 증기유입구(a)와 증기유출구(b)를 가지므로 증기를 주입하여 순환시킴으로서 내조(42)의 온도를 상승시킬 수 있다.In addition, in the decomposition tank 4, the outer tank 41 and the inner tank 42 have a double structure so that heat can be applied from the outside to promote electrolysis, and a space S is formed therebetween. Since the space (S) has a steam inlet (a) and steam outlet (b) to move the steam supplied from the boiler separately installed in the direction of the arrow to increase the temperature of the inner tank 42 by injecting and circulating the steam. Can be.

증기대신에 외조(41)의 하부에 버너(47)를 설치하고 가열함으로서 동일한 효과를 거둘 수 있다. 또한 반응시 외부로부터의 영향을 최소화시키기 위하여 내조(42)의 표면(46)을 절연재료, 예를 들어서 고무코팅, 우레탄코팅, 또는 세라믹코팅과 같은 것으로 코팅하는 것이 바람직하다.The same effect can be obtained by installing and heating the burner 47 at the lower part of the outer tub 41 instead of steam. It is also desirable to coat the surface 46 of the inner tub 42 with an insulating material, such as rubber coating, urethane coating, or ceramic coating, in order to minimize the influence from the outside during the reaction.

도 3은 전기분해에 의하여 생성된 산소 및 수소기체가 유분을 둘러싸고 상승하는 것을 도시한 것이다. 중화된 유분의 외부를 산소 및 수소가 응집되어서 상승함을 알 수 있다. 전해작용을 증진시키고 유분처리효과를 상승시키기 위하여 분해조(4)를 1차, 2차조로 분리시키는 것도 가능하다. 즉 도 2에 도시된 것과 같은 분해조(4)를 직렬연결함으로서 처리효율을 더욱 높일 수 있는 것이다.Figure 3 shows that the oxygen and hydrogen gas generated by the electrolysis rises around the oil. It can be seen that oxygen and hydrogen aggregate and rise outside the neutralized fraction. It is also possible to separate the decomposition tank 4 into primary and secondary tanks in order to enhance the electrolytic action and increase the oil treatment effect. That is, by connecting the decomposition tank 4 as shown in Figure 2 in series it is possible to further increase the processing efficiency.

부상된 플럭은 분해조(4)와 교반조(5) 사이에 형성된 도관(2)을 통하여 교반조(5)로 유입된다. 교반조(5)는 플럭을 균일하게 섞기 위한 것으로서 초기에는 비교적 고속(300RPM)으로 회전후에 다시 120RPM의 저속으로 교반한다.The floated floc flows into the stirring vessel 5 through a conduit 2 formed between the digestion vessel 4 and the stirring vessel 5. The stirring vessel 5 is for mixing the floss uniformly, and initially rotates at a relatively high speed (300 RPM) and then stirs again at a low speed of 120 RPM.

이 때 플럭의 크기를 더욱 크게하기 위하여 고분자응집조(49)를 사용하여 고분자 응집제를 교반조(5)에 투입할 수 있다. 더욱 크게 응집된 플럭은 그 후에 수면으로 상승하여 침전조(6)로 도관(2)을 통하여 이동한다. 이 때에도 수분이 같이 이동하게 되며 침전조(6)에서는 물과 플럭이 분리된다. 즉 수분은 침전조(6)의 하부에 형성된 배수통로(62)를 통하여 외부로 배출되고 플럭은 상부에 형성된 가이드판(61)을 통하여 외부로 배출된다. 이 때의 플럭상태는 수분이 포함된 상태이지만 유분과 수분이 분리되어서 각각 추출되기 때문에 종래의 것에 비하여 현저하게 수분이 감소됨을 알 수 있다. 침전조(6)의 상부측 도관(2)을 통하여 배출된 플럭은 그 상태로 수집하여서 소각처리하거나 또는 활성탄조(7)를 통과하면서 완전히 제거하여 처리할 수 있다.At this time, in order to further increase the size of the floc, the polymer coagulant may be introduced into the stirring tank 5 using the polymer agglomeration tank 49. The larger flocculated floc then rises to the surface and moves through conduit 2 to the settling tank 6. At this time, the water moves together and the water and the flocs are separated in the settling tank (6). That is, the water is discharged to the outside through the drain passage 62 formed in the lower portion of the settling tank 6 and the floc is discharged to the outside through the guide plate 61 formed on the top. The floc state at this time is a state containing water, but it can be seen that the water is significantly reduced compared to the conventional one because the oil and water are separated and extracted respectively. The floc discharged through the upper conduit 2 of the settling tank 6 may be collected in its state and incinerated or completely removed while passing through the activated carbon tank 7.

하기의 [표 1]은 기름성분으로서 절삭유의 처리결과를 나타내는 것으로서, 기계가공공정에서 발생된 폐수안의 유분의 양과 처리후의 폐수안에 존재하는 유분의 양을 비교 분석한 것이다.Table 1 below shows the treatment result of the cutting oil as an oil component, and compares the amount of oil in the wastewater generated in the machining process with the amount of oil present in the wastewater after the treatment.

[표 1]TABLE 1

NONO 처리전(mg/l)Pretreatment (mg / l) 처리후(mg/l)After treatment (mg / l) 처리 효율(%)Processing efficiency (%) 1One 5500055000 33 99.9999.99 22 5500055000 33 99.9999.99 33 7300073000 33 99.9999.99 44 7200072000 33 99.9999.99 55 6600066000 33 99.9999.99 66 6500065000 33 99.9999.99

상기의 [표 1]에서 처리전은 폐수전체에 포함된 유분의 양을 나타내는 것이고 처리후는 본 발명의 방법에 의하여 처리된 후에 배출되는 물에 포함된 유분의 양을 나타내는 것이다.In the above [Table 1], before treatment shows the amount of oil contained in the wastewater whole, and after treatment shows the amount of oil contained in the water discharged after treatment by the method of the present invention.

상기에서 보는 바와 같이, 처리전의 유분의 양이 처리후에는 현저하게 감소함을 알 수 있으며 나머지 유분은 플럭(floc)의 형태로 수거된 후에 종래와 같이 소각에 의하여 최종처리된다.As seen above, it can be seen that the amount of oil before treatment is significantly reduced after treatment, and the remaining oil is collected in the form of flocs and finally treated by incineration as before.

상기와 같은 처리장치에서 수행되는 본 발명의 방법은 도 4의 플로우차트에 표시되어 있다. 또한 본 발명의 방법에 의하면 폐수중에 포함되었던 중금속의 처리결과가 하기에 표시되어 있다.The method of the present invention carried out in such a processing apparatus is shown in the flowchart of FIG. In addition, according to the method of the present invention, the results of treating heavy metals contained in the wastewater are shown below.

[표 2]TABLE 2

중 금 속heavy metal 처리전(mg/ℓ)Before treatment (mg / ℓ) 처리후(mg/ℓ)After treatment (mg / ℓ) 처 리 효 율(%)Treatment efficiency (%) CdCD 100100 0 (불검출)0 (not detected) 100100 PbPb 100100 0 (불검출)0 (not detected) 100100 CrCr 100100 0 (불검출)0 (not detected) 100100 ZnZn 100100 0 (불검출)0 (not detected) 100100 MgMg 100100 0 (불검출)0 (not detected) 100100 MnMn 100100 0 (불검출)0 (not detected) 100100 CuCu 100100 0 (불검출)0 (not detected) 100100 FeFe 100100 0 (불검출)0 (not detected) 100100 NiNi 100100 0 (불검출)0 (not detected) 100100 AlAl 100100 0 (불검출)0 (not detected) 100100 SnSn 100100 0 (불검출)0 (not detected) 100100

상기 [표 2]는 중금속을 포함하고 있는 폐수를 전기분해 했을 때 처리결과를 나타낸 것으로서, 폐수중에 포함된 중금속이 거의 전부 처리됨을 알 수 있다. 여기에서 처리전은 폐수에 포함된 중금속의 양을 나타내며 처리후는 본 발명의 방법을 거치면서 제거된 후의 중금속의 양을 나타내는 것이다.Table 2 shows the results of the electrolysis of the wastewater containing the heavy metals. It can be seen that almost all heavy metals contained in the wastewater are treated. Here, before treatment refers to the amount of heavy metals contained in the wastewater, and after treatment refers to the amount of heavy metals after removal through the method of the present invention.

물과 분리된 플록은 그 후에 필터프레스등과 같은 압축장치를 사용하여 부피를 압축시킴으로서 더욱 처리가 용이해지며 더욱이 소각시에도 부피가 적으므로 용이하게 소각시킬 수 있다.The floc separated from the water can then be further processed by compressing the volume by using a compression device such as a filter press and the like and can be easily incinerated because the volume is small even when incinerated.

상기와 같이 본 발명에 의하면 기름을 포함하는 폐수 또는 폐유로부터 수분을 분리하여 처리함으로서 처리비용이 절감되고 환경오염의 위험이 적은 폐수처리방법을 제공하는 이점이 있으며 또한 폐수 또는 폐유중에 포함된 수분을 전기분해를 사용하여 분리함으로서 폐수 또는 폐유의 부피를 감소시켜 처리할 수 있는 이점이 있다.As described above, according to the present invention, there is an advantage of providing a wastewater treatment method which reduces treatment cost and reduces the risk of environmental pollution by separating and treating water from wastewater or waste oil containing oil, and furthermore, the water contained in wastewater or waste oil. Separation using electrolysis has the advantage of reducing the volume of waste water or waste oil and treating it.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허청구범위에 속한다 할 것이다.Although the invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that modifications and variations can be made within the spirit and scope of the invention, and such variations or modifications will belong to the appended claims. .

Claims (5)

유분 또는 중금속을 포함한 상태로 유입되는 폐수 또는 폐유를 균일하게 교반하도록 모터(8)에 의하여 작동되는 수단이 설치된 수집조(1);A collection tank (1) provided with means operated by a motor (8) to uniformly stir the wastewater or the waste oil flowing into the state containing oil or heavy metals; 상기 수집조(1)로부터 배출되는 폐수 또는 폐유의 양을 측정하기 위한 유량계(3);A flow meter (3) for measuring the amount of waste water or waste oil discharged from the collection tank (1); 상기 수집조(1)로부터 유출되는 폐수중의 콜로이드를 응집시켜 플럭의 상태로 배출하기 위한 것으로서, 외조(41)와 내조(42)로 분리되어 있고 내조(42)의 상부측에는 다수의 전극(34)이 설치되어 있으며, 외조(41)와 내조(42) 사이에 증기유입구(a)와 증기유출구(b)가 연결된 공간(S)이 형성된 분해조(4);Agglomerated colloid in the wastewater flowing out of the collection tank 1 and discharged in the form of a floc, separated into an outer tank 41 and an inner tank 42, a plurality of electrodes 34 on the upper side of the inner tank 42 A disintegration tank 4 having a space S formed between the outer tank 41 and the inner tank 42 and connected with a steam inlet a and a steam outlet b; 상기 분해조(4)로부터 유출되면서 수분과 플록으로 분리된 폐수를 교반하기 위한 것으로 고속과 저속으로 작동되는 교반수단이 서로 분리되어 설치된 교반조(5); 및Stirring tank (5) for agitating the wastewater separated by water and floc while flowing out from the decomposition tank (4) are separated from each other by agitation means operating at high speed and low speed; And 상기 교반조(5)로부터 유출되는 수분과 플록을 분리시켜 수분을 배수통로(62)로 배출하고 플럭을 상부측으로 배출시키는 가이드판(61)을 포함하는 침전조(6)로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐수중의 유분 및 중금속 처리장치.It is characterized in that it consists of a settling tank 6 including a guide plate 61 for separating the water and the floc discharged from the stirring tank 5 to discharge the water to the drain passage 62 and discharge the floc to the upper side Oil and heavy metal treatment equipment in wastewater. 제1항에 있어서, 상기 폐수중의 유분 및 중금속 처리장치가 상기 침전조(6)로부터 배출되는 플럭을 제거하는 활성탄조(7)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수중의 유분 및 중금속 처리장치.2. The oil and heavy metal treatment apparatus according to claim 1, wherein the oil and heavy metal treatment apparatus in the wastewater further comprises an activated carbon tank (7) for removing the flux discharged from the settling tank (6). 제1항에 있어서, 상기 외조(41)의 외측하부에 하나 또는 그 이상의 버너(47)를 설치하여 내조(42)를 가열하는 것을 특징으로 하는 폐수중의 유분 및 중금속 처리장치.2. An apparatus for treating oil and heavy metals in waste water according to claim 1, wherein one or more burners (47) are provided at the outer bottom of the outer tank (41) to heat the inner tank (42). 제1항에 있어서, 상기 내조(42)의 내측 표면(46)이 절연재료로 코팅되는 것을 특징으로 하는 폐수중의 유분 및 중금속 처리장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the inner surface (46) of the inner tub (42) is coated with an insulating material. 고유하전을 가진 기름과 중금속이 포함된 폐수를 교반하고 전극을 통과시켜서 전자와 자기장에 의하여 유분을 응집;Agitating the oil by electrons and magnetic fields by stirring the wastewater containing oils and heavy metals with high charges and passing them through the electrodes; 응집된 유분의 크기를 증가시키도록 응집제를 투입하여 플록형성;Floc formation by introducing a flocculant to increase the size of the flocculated fraction; 플록의 표면에 산소와 수소기체가 흡착되어 부상;Oxygen and hydrogen gas are adsorbed on the surface of the floc and float; 부상된 플록에 고분자응집제를 투입하고 플록과 물을 분리; 및Adding flocculant to the flocs and separating the flocs and water; And 물을 배출하고 플록의 부피를 축소하는 것을 특징으로 하는 폐수중의 유분 및 중금속 처리방법.A method for treating oil and heavy metals in wastewater, characterized by discharging water and reducing the volume of flocs.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020018572A (en) * 2000-09-02 2002-03-08 남기관 Electro coagulation and Bio-wrinkled circulation nutrients removal system
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KR100741675B1 (en) * 2005-12-30 2007-07-23 한국생산기술연구원 System and method for pre-treating organic matter for analysis of heavy metals in wastewater and Treating Method thereof

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