KR20000056351A

KR20000056351A - 고온 폐수 처리장치

Info

Publication number: KR20000056351A
Application number: KR1019990005589A
Authority: KR
Inventors: 박헌휘
Original assignee: 박헌휘
Priority date: 1999-02-19
Filing date: 1999-02-19
Publication date: 2000-09-15
Also published as: KR100312117B1

Abstract

본 발명은 고온 폐수 처리장치에 관한 것으로서, 폴리프로필렌 등의 내열성 재질의 카트리지형으로 구성되고, 유입수 펌프(11)를 통하여 유입되는 폐수의 원액을 일차적으로 거르는 정밀여과기(10); 상기 정밀여과기(10)의 하류에 배관되고 폐수의 원액에서 물을 제거하여 농축시키는 분리기(20); 상기 분리기(20)에서 제거 후 배출되는 투과수를 저장하는 수조(30); 그리고 상기 분리기(20)에 물과 공기를 유입시켜 세정하는 역세정 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 함에 따라 고온의 폐수에 직접 사용할 수 있는 합성 고분자 분리막을 채용하여 분리 성능 및 내구성의 저하를 방지하는 효과가 있다.

Description

고온 폐수 처리장치{APPARATUS FOR TREATING HIGH-TEMPERATURE WASTE WATER}

본 발명은 고온 폐수 처리장치{apparatus for treating high-temperature waste water}에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고온의 폐수에 직접 사용할 수 있는 합성 고분자 분리막을 채용하여 분리 성능 및 내구성의 저하를 방지하는 고온 폐수 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 분리막을 이용하여 고온의 폐수를 처리하기 위해서는 고온에 견딜 수 있는 세라믹 분리막 모듈을 사용하거나, 고온의 폐수를 상온으로 냉각시킨 다음 합성 고분자 분리막을 사용하는 방법이 적용되고 있다.

그런데 전자의 세라믹 분리막 모듈을 사용하는 경우 미세한 기공 구조를 생성하기 곤란하여 고분자 물질의 분리에 한계가 있고, 합성 고분자 분리막 모듈에 비하여 3배 이상의 고가이므로 경제성을 확보하기 어렵다.

후자의 합성 고분자 분리막 모듈을 사용하는 경우 유입수를 상온 상태로 냉각하는 것이 필요하므로 별도의 냉각장치를 구비해야 함에 따라 시설, 관리 및 유지에 따른 비용이 증대된다.

또한, 상온에서 운전하게 되면 고온 상태에 비하여 분리막 표면에 이물질이 부착되는 경향이 심해지기 때문에 처리 성능이 현저하게 저하되는 것은 물론 세정 빈도가 잦아지고 분리막의 수명도 단축된다.

그러므로 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 고온의 폐수에 직접 사용할 수 있는 합성 고분자 분리막을 채용하여 분리 성능 및 내구성의 저하를 방지하는 고온 폐수 처리장치를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 2는 본 발명에 따른 분리막에 대한 상세도,

도 3은 도 2의 A-A 부분에 대한 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10 : 정밀여과기 11 : 유입수 펌프

12 : 역세 펌프 13 : 블로어

14, 15 : 유입수관 16 : 농축수관

17 : 투과수관 18, 19 : 역세정관

20 : 분리기 21 : 하우징

21a : 개구 21b : 여액구

22 : 중공사막 23 : 접착제

24 : O-링 25 : 블록

30 : 수조

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 폴리프로필렌 등의 내열성 재질의 카트리지형으로 구성되고, 유입수 펌프(11)를 통하여 유입되는 폐수의 원액을 일차적으로 거르는 정밀여과기(10); 상기 정밀여과기(10)의 하류에 배관되고 폐수의 원액에서 물을 제거하여 농축시키는 분리기(20); 상기 분리기(20)에서 제거 후 배출되는 투과수를 저장하는 수조(30); 그리고 상기 분리기(20)에 물과 공기를 유입시켜 세정하는 역세정 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 분리기(20)는 양단의 개구(21a)와 측면의 여액구(21b)를 지니는 내열성 재질의 하우징(21)과, 상기 하우징(21) 내에 복수로 배치되는 미세관 형상의 내열성 중공사막(22)과, 복수의 기공을 지닌 상태로 상기 중공사막(22)의 주변으로 충진되는 내열성 접착제(23)를 구비한다.

상기 역세정 수단은 수조(30)의 물을 공급하는 역세 펌프(12)와, 외부 공기를 공급하는 블로어(13)를 구비한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 구성을 나타내는 블록도가 도시된다.

본 발명에 따른 정밀여과기(10)는 폴리프로필렌 등의 내열성 재질의 카트리지형으로 구성되고, 유입수 펌프(11)를 통하여 유입되는 폐수의 원액을 일차적으로 거르는 역할을 한다. 정밀여과기(10)는 고온의 폐수에 함유된 비교적 큰 입자상의 이물질을 제거하는 정도의 메쉬(mesh)를 사용한다. 카트리지형을 채용함에 따라 여과시 축적되는 이물질을 수시로 신속하게 제거하기 용이하다. 유입수 펌프(11)의 용량은 정밀여과기(10)와 후술하는 분리기(20)에서의 압력손실 및 처리할 폐수량을 고려하여 결정한다.

본 발명에 따른 분리기(20)는 상기 정밀여과기(10)의 하류에 배관되고 폐수의 원액에서 물을 제거하여 농축시키는 역할을 한다. 분리기(20)에는 유입과 배출을 위한 4개의 포트가 형성되고 유입수관(15), 농축수관(16), 투과수관(17) 및 후술하는 역세정 수단의 역세정관(18)(19)이 배관 연결된다.

본 발명에 따른 수조(30)는 상기 분리기(20)에서 제거 후 배출되는 투과수를 저장한다. 투과수는 폐수에서 걸러진 물로서 수조(30)에 저장된 다음 분리기(20)의 세정에 재활용되고 잉여분은 다시 외부로 배출된다. 이때의 잉여 투과수는 오염되지 않은 상태이므로 별다른 처리없이 그대로 방출하여도 무방하다.

또, 본 발명에 따르면 상기 분리기(20)에 물과 공기를 유입시켜 세정하는 역세정 수단을 사용한다. 이러한 역세정 수단은 수조(30)의 물을 공급하는 역세 펌프(12)와, 외부 공기를 공급하는 블로어(13)를 구비한다. 역세 펌프(12)는 유입수 펌프(11)에 비하여 저용량의 것을 선정해도 무방하지만 세정 성능을 증가시키기 위해서는 동등 이상의 것을 사용할 수도 있다. 역세 펌프(12)와 블로어(13) 간의 토출 압력차에 의하여 물이나 공기가 역류되는 것을 방지하도록 각각의 역세정관(18)(19) 상에 체크밸브를 설치하는 것이 바람직하다.

한편 유입수관(14)(15), 농축수관(16)은 투과수관(17), 역세정관(18)(19)과는 달리 내화학성을 지닌 배관 자재를 사용해야 한다.

도 2는 본 발명에 따른 분리막에 대한 상세도, 도 3은 도 2의 A-A 부분에 대한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 분리기(20)는 폐수에서 입자상 물질을 제거하는 것으로서 하우징(21), 중공사막(22), 접착제(23), O-링(24) 등이 일체로 구성된다.

하우징(21)은 양단의 개구(21a)와 측면의 여액구(21b)를 지니고 내열성 재질로 성형된다. 이에 적합한 재질로는 폴리술폰(polysulfone)을 사용한다. 양단의 개구(21a)는 원액이 투입되고 농축액이 배출되는 곳으로서 적절한 내부 유로를 지닌 블록(25)을 장착하여 외부의 유입수관(15), 농축수관(16)과 연결되도록 한다. 이때 기밀을 위한 O-링(24)이 하우징(21)의 양단에 각각 장착되는데, O-링(24)의 재질은 불소계 고무를 사용한다.

중공사막(22)은 미세관 형상으로서 상기 하우징(21) 내에서 중앙부분에 길이 방향으로 복수로 배치된다. 미세관의 수량은 하우징(21)의 크기에 따라 다르기는 하지만 대략 100개 내외로 된다. 중공사막(22)은 물분자가 투과될 수 있는 크기의 기공을 지니고 있어 폐수중 고분자만 농축시키는 것이 가능하다. 중공사막(22)의 재질은 폴리술폰(polysulfone), 폴리에테르술폰(polyether sulfone), 폴리이미드(polyimide) 등을 사용한다.

복수의 기공을 지닌 상태로 상기 중공사막(22)의 주변으로 충진되는 내열성 접착제(23)를 구비한다. 접착제(23)는 에폭시 레진(epoxy resin)과 같은 내열성을 사용한다.

본 발명에 따른 작용에 있어서, 고온의 폐수가 유입수관(14)을 통하여 정밀여과기(10)에 이르면 일차적으로 걸러지고 유입수관(15)으로 분리기(20)에 도달하면 고분자 상의 이물질이 물과 분리되어 농축수와 투과수가 생성된다. 농축수는 농축수관(16)을 통해 외부로 배출된 후 별도로 처리되고, 투과수는 투과수관(17)을 통해 수조(30)에 저장된다.

처리시간이 경과함에 따라 투과 성능이 저하되면 분리기(20)의 중공사막(22) 표면 및 내부의 기공에 축적된 이물질을 제거하기 위하여 역세 펌프(12)와 블로어(13)를 가동하여 수역세 및 공기역세가 수행되도록 한다.

이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명의 고온 폐수 처리장치는 고온의 폐수에 직접 사용할 수 있는 합성 고분자 분리막을 채용하여 분리 성능 및 내구성의 저하를 방지하는 효과가 있다.

Claims

폴리프로필렌 등의 내열성 재질의 카트리지형으로 구성되고, 유입수 펌프(11)를 통하여 유입되는 폐수의 원액을 일차적으로 거르는 정밀여과기(10);

상기 정밀여과기(10)의 하류에 배관되고 폐수의 원액에서 물을 제거하여 농축시키는 분리기(20);

상기 분리기(20)에서 제거 후 배출되는 투과수를 저장하는 수조(30); 그리고

상기 분리기(20)에 물과 공기를 유입시켜 세정하는 역세정 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고온 폐수 처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 분리기(20)는 양단의 개구(21a)와 측면의 여액구(21b)를 지니는 내열성 재질의 하우징(21)과, 상기 하우징(21) 내에 복수로 배치되는 미세관 형상의 내열성 중공사막(22)과, 복수의 기공을 지닌 상태로 상기 중공사막(22)의 주변으로 충진되는 내열성 접착제(23)를 구비하는 것을 특징으로 하는 고온 폐수 처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 역세정 수단은 수조(30)의 물을 공급하는 역세 펌프(12)와, 외부 공기를 공급하는 블로어(13)를 구비하는 것을 특징으로 하는 고온 폐수 처리장치.