KR20040034767A - 크롬도금 수세수의 6가 크롬 회수장치와 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 6가 크롬 회수용 도금 수세수 처리장치와 그 처리방법은 크롬도금 수세조의 탁한 수세수를 버퍼탱크에 받아 놓고 여과장치로 여과하여 얻어지는 여과수는 크롬도금 수세조로 보내 수세수로 활용하고 농축액은 회수조로 보내 계류시키면서 몇 차례의 월류과정을 거치는 동안 침전되게 하여 6가 크롬을 회수하고, 6가 크롬이 회수된 농축액은 증발농축장치로 보내 수분은 증발 응집시켜 수세수에 보태고 농축액은 도금액조에 보관하다가 적절한 시기에 크롬도금조에 투입하여 크롬도금에 활용하는 것이 특징이다.

Description

크롬도금 수세수의 6가 크롬 회수장치와 그 방법{Apparatus for recovering sexivalent chrome in chromium plating washing water and method thereof}
본 발명은 크롬도금 후의 수세과정에서 수세조에 축적되는 6가 크롬을 회수하여 크롬도금에 사용하고 여과수는 크롬도금 수세수로 재활용함으로서 도금원가를 낮추고, 유해폐수의 무방류에 따른 하천수 오염방지 및 철저한 수질관리에 의한 도금품질을 향상시키기 위한 크롬도금 수세공정의 6가 크롬 회수용 도금 수세수 처리장치와 그 처리방법에 관한 것이다.
6가 크롬을 사용하는 크롬 도금공정 직후의 수세단계에 배치된 수세조에는 피도금물에 묻어 온 크롬이 축적되고, 크롬 축적량이 증가할수록 수세수는 혼탁해진다. 크롬 때문에 수세수의 생명이 단축되는 것이다. 그러므로 수세품질을 높이기 위해서는 주기적으로 수세수를 교체하지 않으면 도금품질을 보정하기 어렵다. 하지만 수세수 교체비용이 큰 부담이다.
크롬이 함유된 폐수세수를 하천에 무단 방류하는 것은 환경오염문제를 야기하기 때문에 극력 자제해야 한다. 하지만 마땅한 처리방법이 없는다는 것이 문제의 심각성을 더한다.
또, 도금 경제적인 관점에서 크롬도금 수세수에 함유된 6가 크롬을 회수하여 재활용할 수 있다면 좋으련만 그럴만한 적절한 회수방안도 마련되어 있지 않다.
이러한 점에서 크롬도금공정 이후의 수세과정에서 그 수세조에 축적되는 크롬을 회수하여 재활용할 수 있는 대책과 수세수의 절수는 현실적으로 시급한 과제 중 하나로 볼 수 있다.
본 발명은 크롬도금 수세조에 축적되는 6가 크롬을 회수하여 재활용하고 그 여과수는 크롬도금 수세수로 재활용함으로서 도금원가를 낮추고, 유해폐수의 무방류에 따른 하천수 오염방지, 그리고 철저한 수질관리에 의한 도금품질 향상에 기여할 수 있는 크롬도금 수세공정의 6가 크롬 회수용 도금 수세수 처리장치와 그 처리방법을 제공하려는 것이다.
본 발명에 의한 6가 크롬 회수용 도금 수세수 처리장치와 그 처리방법은 크롬도금 수세조의 탁한 수세수를 버퍼탱크에 받아 놓고 여과장치로 여과하여 얻어지는 여과수는 크롬도금 수세조로 보내 수세수로 활용하고 농축액은 회수조로 보내 계류시키면서 몇 차례의 월류과정을 거치는 동안 침전되게 하여 6가 크롬을 회수하고, 6가 크롬이 회수된 농축액은 증발농축장치로 보내 수분은 증발 응집시켜 수세수에 보태고 농축액은 도금액조에 보관하다가 적절한 시기에 크롬도금조에 투입하여 크롬도금에 활용하는 것을 골자로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 크롬도금 수세수의 6가 크롬 회수장치의 구성도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 수세조10 : 버퍼탱크
20 : 여과장치30 : 크롬회수조
40 : 농축조50 : 증발농축장치
60 : 도금액조
도 1에서, 버퍼 탱크(10)와 여과장치(20), 크롬회수조(30), 농축조(40), 증발농축장치(50), 및 도금액조(60)로 구성된다.
크롬 피도금물의 수세공정에 수세조(1)는 피도금물의 이행방향으로 적어도 2 이상의 수조가 일렬로 배치되어 있다. 도시예의 수세조(1)는 제1 수조(1a)와 제2 수조(1b)로 나타나 있는 데, 그 수가 증설될 수도 있다. 이 경우 제2 수조(1b)는 보충수가 조달되는 급수측이고, 수세수는 제2 수조(1b)에서 제1 수조(1a)로 넘어가게 된다. 따라서 크롬도금공정을 통과한 피도금물이 처음 세척되는 제1 수조(1a)의 오염도가 더 심하다. 그래서 처리대상물은 바로 제1 수조(1a)의 수세수이다.
제1 수조(1a)에는 오버 플로우관(a)을 설치한다. 오버 플러우관(a)은 제1수조(1a)의 혼탁한 수세수가 후술하는 버퍼탱크(10)의 제1 계류조(11)로 유입되도록 유도하는 도수관이다.
버퍼탱크(10)는 혼탁해진 제1 수조(1a)의 수세수를 받아 계류시키면서 여과장치(20)로 여과하여 농축시키고 그 여과수는 회수관(b)을 통해 제2 수조(1b)로 보내는 것으로, 2 이상의 복수 계류조를 구비하여 수세수의 농축이 자연적으로 이뤄지게 한다.
여과장치(20)는 버퍼탱크(10)에 계류중인 수세수를 여과하고 그 여과수는 제2 수조(1b)로 회송되게 하는 것으로서, 음이온 교환수지와 양이온 교한수지를 내장하여 수세수 중에 함유된 이온화물질을 완전히 제거하게 된다.
크롬회수조(30)는 버퍼탱크(10)에서 배출되는 농축액을 여러 단계에 후속 회수조로 월류시키면서 침전되는 6가 크롬을 회수하기 위한 것으로, 복수의 회수조(31~33)를 농축액이 흐르는 방향을 따라 일렬로 배치하고, 버퍼탱크(10)의 배출구와 제1 회수조(31)는 이송관(c)으로 연결하며 제3 회수조(33)와 농축조(40)는 다른 이송관(d)으로 연결한다. 그리고 각 이송관(c,d) 상에는 펌프(71,72)를 설치하여 앞과정의 농축액을 강제로 이송시킬 수 있게 한다.
농축조(40)는 크롬회수조(30)에서 6가 크롬이 회수된 후의 농축액을 받아 처리한계온도가 유지되도록 가열하여 응축시키는 것으로서, 응축시 발생하는 증기는 증발농축장치(50)로 보내 후처리되게 하고 고농도의 농축액은 도금액조(60)로 이송하여 저장하게 된다.
증발농축장치(50)는 농축조(40)에서 발생하는 증기와 농축액을 분사하여 그때 증발되는 수분은 냉각시켜 응집되는 응축수로 수세조(1)용 수세수를 보충하게 되고 농축액은 농축조(40)로 환송시키는 것으로서, 농축조(40)와는 펌프(73)가 설치된 이송관(e) 및 농축액 환류관(f)으로 연결되고 도금액조(60)와는 펌프(74)가 설치된 이송관(g)으로 연결된다.
도금액조(60)는 농축조(40)에서 농축된 고농도의 도금액을 크롬도금조에 투입할 때까지 일시적으로 보관하는 것이다.
다음은 상기 크롬도금 수세수 처리장치를 이용하여 크롬도금 수세수에서 물과 공정액인 크롬 도금액을 분리하여 각각 재활용하는 요령과 6가 크롬을 회수하는 방법에 대하여 설명한다.
수세조(1)의 제2 수조(1b)에서 물을 보충하여 제1 수조(1a)로 월류시키면서 제1,2 수조(1a,b)의 순으로 크롬으로 도금된 피도금물을 통과시켜 수세하는 과정에서 혼탁도가 가장 심한 제1 수조(1a)의 수세수는 오버 플로우관(a)을 타고 버퍼탱크(10)로 유입된다. 이렇게 유입된 수세수는 버퍼탱크(10)에 계류되다가 여과장치(20)에 의해 크롬도금에 방해가 되는 금속이온이 걸러지고 수세수는 농축되며, 이곳을 통과한 여과수는 제2 수조(1b)로 보내 피크롬 도금물의 크롬수세에 가담시킨다. 그리고 이러한 금속이온 여과에 따라 여과장치(20)내의 이온교환수지에 누적되는 금속이온은 알맞은 시기에 회수하고 별도의 재생과정을 통해 재상하여 활용한다.
버퍼탱크(20)의 농축액의 농도가 규정치를 웃돌 경우에는 그 농축액을 펌프(71)로 퍼서 크롬회수조(30)로 옮긴다. 크롬회수조(30)에서는 이송돼 오는 버퍼탱크(10)의 농축액이 제1 내지 제3 회수조(31~33)를 차례로 경유케 하여 침전되는 6가 크롬을 회수한다.
크롬회수조(30)에서 6가 크롬의 회수가 이뤄진 후에는 펌프(74)로 그 농축액을 퍼서 농축조(40)로 옮기고 가열하여 농축시킨다.
농축조(40)에서 가열된 농축액은 펌프(73)로 증발농축장치(50)로 보낸다. 증발농축장치(50)로 유입되는 농축액은 거기에 내장된 노즐에서 분사되어 수분은 증발된 후 냉각되어 증류수로 바뀌고, 응축액은 농축조(40)로 흘러든다. 증류수는 회수관(h)을 통하여 수세조(1)로 보내거나 분기관(i)을 통해 크롬회수조(30)로도 공급하여 크롬의 침전을 돕는다.
이러한 과정을 통하여 농축조(40)에 고인 고농도 농축액이 일정량에 도달하면 펌프(74)를 이용하여 도금액조(60)에 저장한다. 그리고 증발농축장치(50)에서 응집되는 응축수는 회수관(h)을 통해 수세조(1)로 보내서 후속 크롬도금 수세에 가담시킨다.
이상 설명한대로 본 발명은 크롬도금 수세공정에서 크롬도금액 때문에 혼탁해진 수세수를 여과한 여과수를 크롬도금 수세수로 재활용하고 6가 크롬도 회수하여 크롬도금에 재활용할 수 있으므로 크롬도금 원가가 대폭 절감되며, 크롬도금 수세수의 수질도 적정수준을 유지하도록 관리 가능하므로 도금품질을 높일 수 있다.
또, 크롬도금에 방해가 되는 금속이온, 금속염 등의 불순물을 제거할 수 있는 것도 크롬도금의 품질향상에 하나의 요인으로 작용한다.

Claims (5)

  1. 복수의 수조로 편성된 크롬도금 수세조에서 혼탁도가 가장 높은 수조의 수세수를 받아 계류시키면서 예비적으로 농축시키는 버퍼탱크(10)와;
    버퍼탱크(10)의 수세수를 여과하여 금속염, 금속이온을 제거하고 그 여과수는 수세조(1)로 보내는 여과장치(20)와;
    버퍼탱크(10)의 농축액을 건네받아 6가 크롬을 회수하는 크롬회수조(30)와;
    회수탱크(30)의 농축액을 가열하여 농축시키는 농축조(40)와;
    상기 농축조(40)의 농축액을 분사하여 증발되는 증기는 냉각하여 응축수로 변화시키고 농축액은 농축조(40)로 보내는 증발농축장치(50)와;
    상기 농축조(40)의 고농도 농축액을 저장하는 도금액조(60)로 이루어진 것을 특징으로 하는 크롬도금 수세수용 6가 크롬 회수장치.
  2. 제1항에 있어서, 여과장치(20)는 음이온 교환수지와 양이온 교환수지내장형으로 하는 크롬도금 수세수용 6가 크롬 회수장치.
  3. 제1항에 있어서, 증발농축장치(50)는 그 응축수를 환수관(h)으로 수세조(1)로 보내도록 구성한 크롬도금 수세수의 6가 크롬 회수장치.
  4. 복수의 수조로 편성된 크롬도금 수세조의 혼탁한 수세수를 받아 계류시키면서 예비적으로 응축시키는 수세수 저류단계와;
    저류단계의 수세수를 여과하여 금속염과 금속이온이 제거된 여과수를 수세조로 보내는 여과단계와;
    저류단계의 농축액에서 6가 크롬을 회수하는 단계와;
    6가 크롬이 회수된 농축액을 가열하여 응축시키고 증발되는 수분은 냉각하여 응축시키는 증발응축단계와;
    증발응축단계를 거쳐 얻어지는 응축액을 저장하는 단계를 거쳐 크롬도금 수세수에서 6가 크롬을 회수하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 증발은축단에서 응집되는 응축수를 수세조로 이송하는 단계를 더 가진 크롬도금 수세수에서 6가 크롬을 회수하는 방법.
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