KR20020088007A - 마이크로파를 이용한 질산성 질소 오염 염수 염분 회수 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 마이크로파를 이용한 질산성 질소로 오염된 염수의 재생에 관한 것으로, 그 목적은 질산성 질소 제거 장치의 재생 과정에서 질산성 이온으로 오염된 염수의 75% 이상을 재생시킴으로 소금 소비량을 감소시키고 과다한 염수의 방출을 방지하여 환경 오염원을 줄이고자 하는 데 있다. 본 고안은 마이크로파 발생 장치(2), 증발탱크(3), 석출된 고체 염분 회수 스크류(4) 등으로 구성한 것을 요지로 한다.

Description

마이크로파를 이용한 질산성 질소 오염 염수 염분 회수 장치 {Salt recovery by microwave from a nitrate-contaminated brine}

본 고안은 수질 중에 유해 성분, 즉 질산성 질소 및 중금속 제거 장치의 재생과정에 사용된 폐염수에서 고체 소금을 회수하는 장치로써, 75% 이상의 염분을 수거하여 소금 사용량을 감소시키고, 과다한 폐수의 방출을 방지하여 환경 오염원을 줄이고자 하는 데 있다. 기존의 질산성 질소 및 중금속 제거장치의 재생 공정에서는 다량의 10% 염수를 사용하기 때문에 소금 소모량이 크며, 더욱이 질산성질소 이온을 포함한 폐염수를 하수구를 통해 그대로 방출시키기 때문에 환경오염에 악영향을 미치는 결과를 초래하고 있다. 역삼투압법이나 전기투석법 등으로 재생 폐염수의 염분을 감소시키거나 제거하여 환경오염 문제를 줄일 수 있기는 하나, 이러한 염수 처리 장치 자체만 해도 설치 비용이 매우 높으므로 현실적으로 사용하지 못하고 있는 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 마이크로파를 이용하여 저렴한 비용으로 질산성 질소 및 중금속 제거 장치에서 사용된 폐염수에서 75% 이상의 염분을 회수시킴으로 소금소비량을 감소시키고 방출되는 염수의 양을 1/4 이하로 감소시켜 환경오염에 미치는 영향을 크게 감소시키고자 하는데 있다.

고안의 개략도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 폐염수 탱크 (2) : 마이크로파(Microwave)

(3) : 증발탱크 (4) : 스크류

(5) : 솔레노이드밸브 A (6) : 솔레노이드밸브 B

(7) : 팬 (8) : 수증기 배출구

(9) : 재생 소금 출구 (10) : 염분 손실 방어막

본 고안은 수질 중에 유해 성분, 즉 질산성 질소 및 중금속 제거 장치의 재생과정에 사용된 폐염수를 마이크로파를 이용하여 75 % 이상의 염분을 회수하는 장치로써, 다음과 같은 구성과 작동원리로 이루어진다. 이하, 본 고안의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부 도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 질산성 질소를 처리하는 장치의 재생에서 사용된 10% 폐염수를 재활시키기 위한 장치의 개략도로서, 주로 마이크로파 발생장치(2), 증발탱크(3), 석출된 고체 염분 회수 스크류(4) 등으로 이루어져 있다. 재생폐수는 탱크(1)에 저장하고 솔레노이드 밸브 A(5)를 열어 마이크로파 발생장치(2)에 이르게 한다. 마이크로파에 의해 온도가 상승된 폐염수는 증발탱크(3) 안으로 이동하고 다시 파이프를 통해 마이크로파 발생장치(2)로 이동하여 순환과정을 반복한다. 이러한 폐염수의 순환과정에서 배출구(8)를 통해 수증기를 대기로 배출시킴으로 염수를 농축시킨다. 가열기에서 바로 증발한 수증기에 포함된 염분의 외부 손실을 방지하기 위해 염분 손실 방어막(10)을 사용하였고, 수증기의 효과적인 방출을 위해 팬(7)을 설치하였다. 이러한 과정을 통해 농축된 염수에서 석출되는 고체 소금은 스크류(4)의 작동에 의해 회수되며 재생 소금 출구(9)를 통해 얻어진다. 증발탱크 내에 농축되어 남아 있는 질산성 질소 이온은 솔레노이드 밸브A(5)를 막고, 밸브B(6)을 열어 방출시키고, 다시 밸브 A를 열어 질산성 질소 이온의 농도가 낮은 염수로 증발탱크를 헹구어 내어 장치를 다시 재생 시킬 수 있다. 질산성 질소 이온은 소금에 비해 용해도가 5배 가량 높으므로 증발탱크 내의 물에 용해된 상태로 남아 있게 되어 순수한 소금을 회수할 수 있다. 회수된 소금 표면에 흡착되어 있을 수 있는 질산성 질소 이온은 회수된 소금을 물에 헹구어 냄으로서 쉽게 제거할 수 있다. 모든 솔레노이드 밸브와 스크류, 팬 및 마이크로파 발생장치는 전자 제어판을 이용하여 전자동화로 제어되도록 구성되어있다. 장치를 구성하는 파이프와 증발탱크는 염수에 의한 부식을 막기 위해 SUS 재질을 사용하여 제작하였고, 스크류는 플라스틱을 재질로 사용하였다. 특히 마이크로파 발생 장치를 통과하는 파이프는 마이크로파와 금속과의 충돌을 막기 위해 테플론을 재질로 하였다.

상기와 같은 본 발명은 질산성 질소 제거 장치의 재생에 사용된 폐염수에서 마이크로파를 이용함으로써 염분을 75% 이상 회수시켜 재활용할 수 있어, 그 결과로 소금 소모량을 감소시키고 폐염수 유출량을 크게 감소시켜 환경오염에 미치는 영향을 크게 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 질산성 질소 이온으로 오염된 염수에서 소금을 회수하는 고안에서 마이크로파 발생장치(2), 증발탱크(3), 석출 소금 회수용 스크류(4)로 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제 1항에 있어서 마이크로파 발생장치(2)를 이용하여 폐염수를 순환시키고 증발시키도록 하는 장치
3. 제 1항에 있어서 솔레노이드 밸브(5, 6), 마이크로파 발생 장치(2), 스크류(4), 팬(7)을 전자 자동 제어로 조절할 수 있도록 한 장치.