KR19990028136A - 폐수처리 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

폐수처리 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 스크린망, 집수조, 소석회반응조, 1차반응조, 1차응집조, 1차침전조, 2차반응조, 2차응집조, 2차침전조를 구비한 폐수처리 장치에 있어서, 2차침전조에서 흘러나오는 상등액을 모아 중화시키는 1차중화조와, 1차중화조에서 흘러나오는 중화수 내에 포함된 부유물질과 응집제 성분을 제거하는 모래여과탑과, 모래여과탑에서 흘러나오는 중화수 내에 포함된 중금속인 납과 불소를 제거하는 활성흡착탄과, 활성흡착탄에서 흘러나오는 중화수 내에 포함된 총질소를 제거하는 음이온수지흡착탄과, 음이온수지흡착탄에서 흘러나오는 중화수을 모아 다시한번 중화시켜 중화수를 하천으로 방류하는 2차중화조를 포함하여 칼라브라운관 공장에서 칼라브라운관 생산후 불량처리된 칼라브라운관의 앞면, 뒷면유리의 회수시 사용되는 원료인 불산과 질산이 포함된 폐수를 재활용 할 수 있다.

Description

폐수처리 장치 및 그 방법
본 발명은 폐수처리에 관한 것으로서, 특히 칼라브라운관 공장에서 칼라브라운관용 유리 회수시 사용되는 불산(HF)과 질산(HNO3)을 동시에 처리하는 폐수처리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 칼라브라운관 공장에서 칼라브라운관 생산후 불량처리된 컬러브라운관의 앞면유리(Panel), 뒷면유리(Funnel)를 회수할 때 사용되는 원료는 불산(HF)과 질산(HNO3) 2가지로 나눈다.
상기 불산의 사용목적은 칼라브라운관 앞, 뒷면 유리의 세척용으로 사용되며 여기서 수질오염물질인 불소(F)가 발생된다.
또한, 상기 질산의 사용목적은 회수된 칼러브라운관 앞, 뒷면 유리의 봉착제로 사용되었던 납(Pb) 용해제로 사용되며, 여기서 수질오염물질인 총질소(T-N)(암모니아성질소, 아질산성질소, 질산성질소) 중에 질산성 질소(NO3-N)가 다량 발생된다.
상기 총질소는 호소내 영양염류의 과다공급으로 플랭크톤의 과다증식의 원인물질이 되어 호소 부영양화 유발로 적조현상을 일으켜 97년 1월 1일 부터 수질오염물질로 규정되었다.
도 1은 종래기술에 따른 폐수처리 장치를 나타낸 구성블록도이다.
도 1를 참조하면, 종래기술에 따른 폐수처리 장치(10)는 칼라브라운관 공장에서 불량처리된 칼라브라운관의 앞면유리(Panel), 뒷면유리(Funnel)의 회수시 발생되는 폐수중 고형물을 제거하는 스크린망(11)과, 스크린망(11)을 통해 유입되는 폐수를 집수하는 집수조(12)와, 집수조(12)로 부터 흘러나오는 폐수를 모아 수산화칼슘(Ca(OH)2)중 칼라브라운관의 앞면 및 뒷면 유리 회수시 폐수내에 포함된 불소 및 납의 용해제로 사용되는 질산의 농도를 낮게하는 소석회반응조(13)와, 소석회반응조(13)로 부터 흘러나오는 폐수를 모아 염산(HCL)을 투입하여 폐수 내에 함유된 납을 수산화납화합물의 형태로 만드는 1차반응조(14)와, 1차반응조(14)로 부터 흘러나오는 폐수를 모아 음이온성 무기응집제를 투입하여 폐수내에 함유된 수산화납화합물의 입자의 응집력을 크게하는 1차응집조(15)와, 1차응집조(15)로 부터 흘러나오는 폐수중 상등액과 슬러지로 분리하는 1차침전조(16)와, 1차침전조(16)로 흘러나오는 상등액을 모아 수산화칼슘, 염산 및 중금속제를 투입하여 상등액내에 함유된 납을 수산화납화합물의 형태로 만드는 2차반응조(17)와, 2차반응조(17)로 부터 흘러나오는 상등액을 모아 음이온성 무기응집제(anion polymer)를 투입하여 상등액내에 함유된 수산화납화합물의 입자의 응집력을 크게하는 2차응집조(18)와, 2차응집조(18)로 부터 흘러나오는 상등액내에 포함된 슬러지를 침전시키는 2차침전조(19)와, 2차침전조(19)로 흘러나오는 상등액을 모아 중화시켜 중화수를 하천으로 방류하는 중화조(20)로 구성된다.
이와 같이 구성된 종래기술에 따른 폐수처리 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
도 2는 종래기술에 따른 폐수처리 방법을 나타낸 흐름도로서, 먼저 칼라브라운관 공장에서 불량처리된 칼라브라운관의 앞면, 뒷면유리 회수시에 발생되는 폐수중 고형물은 스크린망(11)에 걸리고, 이 스크린망(11)을 통해(S101) 집수조(12)에 폐수가 집수된다(S102).
이때, 재생공장 폐수성상은 수소이온 지수(pH)= 2.0±0.5, F=350∼400ppm, Pb=200∼350ppm, TN=300∼500ppm 이다.
이어, 집수조(12)에 유입된 폐수에 저압 공기를 넣어 오염부하를 최소화 시켜 소석회반응조(13)로 폐수를 흘러보낸다(S103).
이어, 소석회반응조(13)에 유입된 폐수내에 포함된 불소 및 납의 용해제로 사용되는 질산의 농도를 낮게하기 위해 수산화칼슘을 3％ 투입하여 4시간정도 반응시켜 폐수 내에 함유된 불소를 제거한 후, 폐수를 1차반응조(14)로 흘러보낸다(S104).
이어, 1차반응조(14)에 유입된 폐수에 염산을 투입하여 20분정도 반응시켜 폐수 내에 함유된 납을 수산화납화합물의 형태로 만든 후, 폐수를 1차응집조(15)로 흘러보낸다(S105).
이어, 1차응집조(15)에 유입된 폐수에 음이온성 무기응집제를 0.02％ 투입하여 40분정도 반응시켜 폐수 내에 함유된 수산화납화합물의 입자의 응집력을 크게한 후, 폐수를 1차침전조(16)로 흘러보낸다(S106).
이어, 1차침전조(16)로 유입된 폐수는 상등액과 슬러지로 분리되고, 상기 분리된 상등액을 2차반응조(17)로 흘러보낸다(S107).
이때, 침전된 슬러지는 농축조(미도시)로 이송된다.
이어, 2차반응조(17)로 유입된 상등액에 수산화칼슘, 염산, 중금속제거제를 투입하여 30분정도 반응시켜 상등액 내에 함유된 불소를 제거한 후, 상등액을 2차응집조(18)로 흘러보낸다(S108).
이어, 2차응집조(18)로 유입된 상등액에 음이온성 무기응집제를 투입하여 상등액 내에 함유된 수산화납화합물의 입자의 응집력을 크게한 후, 상등액을 2차침전조(19)로 흘러보낸다(S109).
이어, 2차침전조(19)로 유입된 상등액 내에 포함된 슬러지를 침전시키고 상등액을 중화조(20)로 흘러보내(S110) 중화시켜 하천으로 방류한다.
이때, 침전된 슬러지는 농축조(미도시)로 이송된다.
이와 같은 종래기술에 따른 폐수처리 장치 및 그 방법은 불량 칼라브라운관의 브라운관 유리 재생시 폐수내 포함된 불소 및 납은 소석회를 이용한 중화응집법으로 95％이상 제거할 수 있으나, 총질소는 제거되지 않는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 칼라브라운관 재생시 수질오염물질로 발생하는 고농도의 불소, 납, 총질소를 동시에 처리하는 폐수처리 방법을 제공함에 있다.
도 1은 종래기술에 따른 폐수처리 장치를 나타낸 구성블록도,
도 2는 종래기술에 따른 폐수처리 방법을 나타낸 흐름도,
도 3은 본 발명에 따른 폐수처리 장치를 나타낸 구성블록도,
도 4는 본 발명에 따른 폐수처리 방법을 나타낸 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
30 : 폐수처리 장치 31 : 스크린망
32 : 집수조 33 : 소석회반응조
34 : 1차반응조 35 : 1차응집조
36 : 1차침전조 37 : 2차반응조
38 : 2차응집조 39 : 2차침전조
40 : 1차중화조 41 : 모래여과탑
42 : 활성흡착탄 43 : 음이온수지흡착탄
44 : 2차중화조
본 발명에 따른 폐수처리 장치의 특징은, 스크린망, 집수조, 소석회반응조, 1차반응조, 1차응집조, 1차침전조, 2차반응조, 2차응집조, 2차침전조를 구비한 폐수처리 장치에 있어서, 2차침전조에서 흘러나오는 상등액을 모아 중화시키는 1차중화조와, 1차중화조에서 흘러나오는 중화수 내에 포함된 부유물질과 응집제 성분을 제거하는 모래여과탑과, 모래여과탑에서 흘러나오는 중화수 내에 포함된 중금속인 납과 불소를 제거하는 활성흡착탄과, 활성흡착탄에서 흘러나오는 중화수 내에 포함된 총질소를 제거하는 음이온수지흡착탄과, 음이온수지흡착탄에서 흘러나오는 중화수을 모아 다시한번 중화시켜 중화수를 하천으로 방류하는 2차중화조를 포함하여 구성되고, 폐수처리 방법의 특징은, 스크린망을 통해 집수조에 유입된 폐수에 저압 공기를 넣어 오염부하를 최소화 한 후, 폐수를 소석회반응조로 흘러보내는 단계와, 소석회반응조에 유입된 폐수에 수산화칼슘을 투입하여 폐수 내에 함유된 불소를 제거한 후, 폐수를 1차반응조로 흘러보내는 단계와, 1차반응조에 유입된 폐수에 염산을 투입하여 폐수 내에 함유된 납을 수산화납화합물의 형태로 제거한 후, 폐수를 1차응집조로 흘러보내는 단계와, 1차응집조에 유입된 폐수에 음이온성 무기응집제를 투입하여 폐수 내에 함유된 수산화납화합물의 입자를 크게한 후, 폐수를 1차침전조로 흘러보낸는 단계와, 1차침전조로 유입된 폐수는 상등액과 슬러지로 분리되고, 상기 분리된 상등액을 2차반응조에 흘러보내는 단계와, 2차반응조에 유입된 상등액에 수산화칼슘을 투입하여 상등액 내에 함유된 불소를 제거한 후, 상등액을 2차반응조로 흘러보내는 단계와, 2차반응조에 유입된 상등액에 염산을 투입하여 상등액 내에 함유된 납을 수산화납화합물의 형태로 제거한 후, 상등액을 2차응집조로 흘러보내는 단계와, 2차응집조에 유입된 상등액에 음이온성 무기응집제를 투입하여 상등액 내에 함유된 수산화납화합물의 입자를 크게한 후, 상등액을 2차침전조로 흘러보내는 단계와, 2차침전조로 유입된 상등액 내에 포함된 슬러지를 침전시키고 상등액을 1차중화조로 흘러보내는 단계와, 1차중화조로 유입된 중화수를 중화시켜 모래여과탑로 흘러보내는 단계와, 모래여과탑으로 유입된 중화수 내에 포함된 부유물질과 응집제 성분을 제거하여 활성흡착탄으로 중화수를 흘러보내는 단계와, 활성흡착탄으로 유입된 중화수 내에 포함된 중금속인 납과 불소를 제거하여 음이온수지흡착탄으로 중화수를 흘러보내는 단계와, 음이온수지흡착탄으로 유입된 중화수 내에 포함된 총질소를 제거하여 중화수를 2차중화조로 흘러보내 중화수를 다시한번 중화시켜 중화수를 하천으로 방류하는 단계로 이루어짐에 있다.
이하, 본 발명에 따른 폐수처리 장치 및 그 방법의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 폐수처리 장치를 나타낸 구성블록도이다.
도 3를 참조하면, 본 발명에 따른 폐수처리 장치(30)는 칼라브라운관 공장에서 불량처리된 칼라브라운관의 앞면유리, 뒷면유리를 회수시 발생되는 폐수중 고형물을 제거하는 스크린망(31)과, 스크린망(31)을 통해 유입되는 폐수를 집수하는 집수조(32)와, 집수조(32)로 부터 흘러나오는 폐수를 모아 수산화칼슘(Ca(OH)2)중 칼라브라운관의 앞면 및 뒷면 유리 회수시 폐수내에 포함된 불소 및 납의 용해제로 사용되는 질산의 농도를 낮게하는 소석회반응조(33)와, 소석회반응조(33)로 부터 흘러나오는 폐수를 모아 염산(HCL)을 투입하여 폐수 내에 함유된 납을 수산화납화합물의 형태로 만드는 1차반응조(34)와, 1차반응조(34)로 부터 흘러나오는 폐수를 모아 음이온성 무기응집제를 투입하여 폐수내에 함유된 수산화납화합물의 입자의 응집력을 크게하는 1차응집조(35)와, 1차응집조(35)로 부터 흘러나오는 폐수중 상등액과 슬러지로 분리하는 1차침전조(36)와, 1차침전조(36)로 흘러나오는 상등액을 모아 수산화칼슘, 염산 및 중금속제를 투입하여 상등액내에 함유된 납을 수산화납화합물의 형태로 만드는 2차반응조(37)와, 2차반응조(37)로 부터 흘러나오는 상등액을 모아 음이온성 무기응집제(anion polymer)를 투입하여 상등액내에 함유된 수산화납화합물의 입자의 응집력을 크게하는 2차응집조(38)와, 2차응집조(38)로 부터 흘러나오는 상등액내에 포함된 슬러지를 침전시키는 2차침전조(39)와, 2차침전조(39)로 흘러나오는 상등액을 모아 중화시키는 1차중화조(40)와, 1차중화조(40)에서 흘러나오는 중화수 내에 포함된 부유물질과 응집제 성분을 제거하는 모래여과탑(41)과, 모래여과탑(41)에서 흘러나오는 중화수 내에 포함된 중금속인 납과 불소를 제거하는 활성흡착탄(42)과, 활성흡착탄(42)에서 흘러나오는 중화수 내에 포함된 총질소를 제거하는 음이온수지흡착탄(43)과,음이온수지흡착탄(43)에서 흘러나오는 중화수을 모아 다시한번 중화시켜 중화수를 하천으로 방류하는 2차중화조(44)로 구성된다.
상기 활성흡착탄은 미세한 기공의 탄소질로 이루어진다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 폐수처리 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 폐수처리 방법을 나타낸 흐름도로서, 먼저 칼라브라운관 공장에서 불량처리된 칼라브라운관의 앞면, 뒷면유리 회수시에 발생되는 폐수중 고형물은 스크린망(31)에 걸리고, 이 스크린망(31)을 통해(S201) 집수조(32)에 폐수가 집수된다(S202).
이때, 재생공장 폐수성상은 수소이온 지수(pH)= 2.0±0.5, F=350∼400ppm, Pb=200∼350ppm, TN=300∼500ppm 이다.
이어, 집수조(32)로 유입된 폐수에 저압 공기를 넣어 오염부하를 최소화 시켜 소석회반응조(33)로 폐수를 흘러보낸다(S203).
이어, 소석회반응조(33)로 유입된 폐수내에 포함된 불소 및 납의 용해제로 사용되는 질산의 농도를 낮게하기 위해 수산화칼슘을 3％ 투입하여 4시간정도 반응시켜 폐수 내에 함유된 불소를 제거한 후, 폐수를 1차반응조(34)로 흘러보낸다(S204).
이어, 1차반응조(34)로 유입된 폐수에 염산을 투입하여 20분정도 반응시켜 폐수 내에 함유된 납을 수산화납화합물의 형태로 만든 후, 폐수를 1차응집조(35)로 흘러보낸다(S205).
이어, 1차응집조(35)로 유입된 폐수에 음이온성 무기응집제를 0.02％ 투입하여 40분정도 반응시켜 폐수 내에 함유된 수산화납화합물의 입자의 응집력을 크게한 후, 폐수를 1차침전조(36)로 흘러보낸다(S206).
이어, 1차침전조(36)로 유입된 폐수는 상등액과 슬러지로 분리되고, 상기 분리된 상등액을 2차반응조(37)로 흘러보낸다(S207).
이때, 침전된 슬러지는 농축조(미도시)로 이송된다.
이어, 2차반응조(37)로 유입된 상등액에 수산화칼슘, 염산, 중금속제거제를 투입하여 30분정도 반응시켜 상등액 내에 함유된 불소를 제거한 후, 상등액을 2차응집조(38)로 흘러보낸다(S208).
이어, 2차응집조(38)로 유입된 상등액에 음이온성 무기응집제를 투입하여 상등액 내에 함유된 수산화납화합물의 입자의 응집력을 크게한 후, 상등액을 2차침전조(39)로 흘러보낸다(S209).
이어, 2차침전조(39)로 유입된 상등액 내에 포함된 슬러지를 침전시키고 상등액을 1차중화조(40)로 흘러보내(S210) 중화시켜 모래여과탑(41)으로 중화수를 흘러보낸다(S211).
이어, 모래여과탑(41)으로 유입된 중화수 내에 포함된 부유물질과 응집제 성분을 제거하여 활성흡착탄(42)으로 중화수를 흘러보낸다(S212).
이어, 활성흡착탄(42)으로 유입된 중화수 내에 포함된 중금속인 납과 불소를 제거하여 음이온수지흡착탄(43)으로 중화수를 흘러보낸다.
이어, 음이온수지흡착탄(43)으로 유입된 중화수 내에 포함된 총질소를 제거하여 중화수를 2차중화조(44)로 흘러보내(S214) 중화시켜 중화수를 하천으로 방류한다.
이때, 침전된 슬러지는 농축조(미도시)로 이송된다.
따라서, 최종처리된 처리수를 중화조로 유입시켜 최종 중화하면 불소, 납, 총질소가 원폐수 농도 대비 최고 99％이상 제거시킬수 있다.
본 발명에 따른 폐수처리 장치 및 그 방법은 칼라브라운관 공장에서 칼라브라운관 생산후 불량처리된 칼라브라운관의 유리 재생시 폐수내에 포함된 불소, 납 및 총질소를 동시에 처리할 수 있다.
또한, 칼라브라운관의 유리 재생시 발생되는 폐수을 재활용할 수 있다.

Claims (3)

  1. 스크린망, 집수조, 소석회반응조, 1차반응조, 1차응집조, 1차침전조, 2차반응조, 2차응집조, 2차침전조를 구비한 폐수처리 장치에 있어서,
    상기 2차침전조에서 흘러나오는 상등액을 모아 중화시키는 1차중화조와;
    상기 1차중화조에서 흘러나오는 중화수 내에 포함된 부유물질과 응집제 성분을 제거하는 모래여과탑과;
    상기 모래여과탑에서 흘러나오는 중화수 내에 포함된 중금속인 납과 불소를 제거하는 활성흡착탄과;
    상기 활성흡착탄에서 흘러나오는 중화수 내에 포함된 총질소를 제거하는 음이온수지흡착탄과;
    상기 음이온수지흡착탄에서 흘러나오는 중화수을 모아 다시한번 중화시켜 중화수를 하천으로 방류하는 2차중화조를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 폐수처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 활성흡착탄은 미세한 기공의 탄소질로 이루어짐을 특징으로 하는 폐수처리 장치.
  3. 스크린망 및 집수조를 구비한 폐수처리 장치의 폐수처리 방법에 있어서,
    상기 스크린망을 통해 집수조에 유입된 폐수에 저압 공기를 넣어 오염부하를 최소화 한 후, 폐수를 소석회반응조로 흘러보내는 단계와;
    상기 소석회반응조로 유입된 폐수에 수산화칼슘을 투입하여 폐수 내에 함유된 불소를 제거한 후, 폐수를 1차반응조로 흘러보내는 단계와;
    상기 1차반응조로 유입된 폐수에 염산을 투입하여 폐수 내에 함유된 납을 수산화납화합물의 형태로 제거한 후, 폐수를 1차응집조로 흘러보내는 단계와;
    상기 1차응집조로 유입된 폐수에 음이온성 무기응집제를 투입하여 폐수 내에 함유된 수산화납화합물의 입자를 크게한 후, 폐수를 1차침전조로 흘러보낸는 단계와;
    상기 1차침전조로 유입된 폐수는 상등액과 슬러지로 분리되고, 상기 분리된 상등액을 2차반응조에 흘러보내는 단계와;
    상기 2차반응조로 유입된 상등액에 수산화칼슘을 투입하여 상등액 내에 함유된 불소를 제거한 후, 상등액을 2차반응조로 흘러보내는 단계와;
    상기 2차반응조로 유입된 상등액에 염산을 투입하여 상등액 내에 함유된 납을 수산화납화합물의 형태로 제거한 후, 상등액을 2차응집조로 흘러보내는 단계와;
    상기 2차응집조로 유입된 상등액에 음이온성 무기응집제를 투입하여 상등액 내에 함유된 수산화납화합물의 입자를 크게한 후, 상등액을 2차침전조로 흘러보내는 단계와;
    상기 2차침전조로 유입된 상등액 내에 포함된 슬러지를 침전시키고 상등액을 1차중화조로 흘러보내는 단계와;
    상기 1차중화조로 유입된 중화수를 중화시켜 모래여과탑로 흘러보내는 단계와;
    상기 모래여과탑으로 유입된 중화수 내에 포함된 부유물질과 응집제 성분을 제거하여 활성흡착탄으로 중화수를 흘러보내는 단계와;
    상기 활성흡착탄으로 유입된 중화수 내에 포함된 중금속인 납과 불소를 제거하여 음이온수지흡착탄으로 중화수를 흘러보내는 단계와;
    상기 음이온수지흡착탄으로 유입된 중화수 내에 포함된 총질소를 제거하여 중화수를 2차중화조로 흘러보내 중화수를 다시한번 중화시켜 중화수를 하천으로 방류하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 폐수처리 방법.
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