KR20070037481A

KR20070037481A - Heavy metal contained waste water monitoring system by using ph and electronic conductivity etc

Info

Publication number: KR20070037481A
Application number: KR1020070026417A
Authority: KR
Inventors: 이정삼
Original assignee: 이정삼
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-03-15
Publication date: 2007-04-04

Abstract

본 발명은 환경오염물질 배출사업장의 폐수 무단방류와 중금속 폐수를 간접적으로 측정할 수 있는 pH meter, 전기 전도도 측정기, 온도계, CN meter를 이용하여 하천, 공단 배수로, 하수관로 등에 배출되는 중금속 함유 폐수의 pH와 전기전도도, 온도, 그리고 시안 농도를 실시간으로 측정하고, TMS(Telemetering system)를 이용하여 측정된 전기적 신호 또는 자료를 관제소에 전송하여 각 항목별로 미리 설정된 기준치를 초과할 때 경보발령과 함께 시료가 실시간으로 시료보관함에 자동채취 되도록 하여 사후분석을 통해 배출자 추적이 가능하도록 한 중금속 함유 폐수의 수질 감시 장치에 관한 것이다.The present invention uses a pH meter, an electrical conductivity meter, a thermometer, and a CN meter to indirectly measure wastewater discharge and heavy metal wastewater from an environmental pollutant discharge site, and discharge the pH of heavy metal-containing wastewater into a stream, industrial complex drain, sewer pipe, and the like. Measures electrical conductivity, temperature, and cyanide concentration in real time, and transmits electrical signal or data measured by TMS (Telemetering system) to the control station and when the sample exceeds the preset threshold for each item The present invention relates to a water quality monitoring device for heavy metal-containing wastewater, which allows for automatic tracking of sample containers in real time and enables tracer emission through post-mortem analysis.

이와 같은 본 발명은 도금 공장 등 중금속 함유 폐수를 무단 방류하거나 다량 배출되는 상황을 중금속 농도에 큰 상관관계를 보이는 전기전도도, 시안과 PH, 그리고 보조적인 수단으로 온도를 이용하여 중금속 성분을 상시적으로 감시하고 일정농도 이상의 오염물질 배출시 자동으로 경보발령 및 시료재취를 수행함으로써 산업단지 주변 하천과 배수로, 오수관로에 폐수무단방류 등으로 다량 유입될 수 있는 중금속의 오염원 추적 및 무단방류 사전예방으로 인체와 생태계에 치명적인 중금속의 배출을 비용이 저렴한 pH, 전기전도도, 온도, 시안 연속 측정 장치를 이용하여 근원적으로 차단하는데 이용 될 수 있다.In the present invention, a heavy metal component is constantly used by using electrical conductivity, cyanide and PH, and temperature as an auxiliary means, in which the heavy metal-containing wastewater, such as a plating plant, is discharged or discharged in a large amount. By monitoring and automatically executing alarms and sample retrieval when the pollutant is discharged above a certain concentration, the human body can be traced and prevented to prevent contamination of heavy metals that can be introduced into rivers, drains, and sewage pipelines. It can be used to fundamentally block the release of heavy metals that are fatal to ecosystems and ecosystems using inexpensive pH, electrical conductivity, temperature, and cyan continuous measuring devices.

중금속 폐수, 무단방류, TMS, 시료채취, pH meter, 전기전도도 측정기, 시안측정기, 온도계 Heavy Metal Wastewater, Stepless Discharge, TMS, Sampling, pH Meter, Conductivity Meter, Cyan Meter, Thermometer

Description

Heavy metal contained waste water monitoring system by using pH and electronic conductivity etc}

도1은 본 발명의 원격 중금속 성분 실시간 감시 및 자동시료채취 시스템 구성도1 is a block diagram of remote heavy metal component real-time monitoring and automatic sample collection system of the present invention

본 발명은 수계로 배출되는 폐수의 중금속 성분을 PH meter와 전기전도도 측정기, 시안측정기, 온도계를 이용하여 간접 측정방식으로 감시하고 미리 설정된 PH와 전기전도도, 시안 농도, 온도가 기준치 이상이 될 경우 경보 발령과 함께 자동으로 시료채취를 하여 배출수의 이상 상태를 실시간으로 확인함으로써 수질을 감시하는 중금속 수질감시장치로 현장의 상황을 상시 감시하기 위한 인력의 상주가 불필요하여 비용효과적으로 오염원 감시가 가능한 실시간 중금속 폐수 수질감시 시스템에 관한 것이다.The present invention monitors the heavy metal components of the wastewater discharged to the water system by indirect measurement method using PH meter, conductivity meter, cyanometer, thermometer, and alarms when preset PH, electrical conductivity, cyanide concentration, temperature is above the standard value. It is a heavy metal water quality monitoring system that monitors the water quality by automatically sampling the sample and checking the abnormal condition of the discharged water in real time. It relates to a water quality monitoring system.

일반적으로 중금속을 함유하는 폐수는 물리 화학적 처리 방식을 통해 수질환경보전법 규정에 의한 배출 허용기준 이하로 처리하여 방류하거나 위탁처리 해야 하는데 영세한 사업장에서는 처리비용을 줄이기 위해 하천에 무단 방류하는 사례가 있어 상시적인 감시체제가 필요한 실정이다. 특히 중금속 함유 폐수는 인체와 생태계에 먹이 사슬을 통해 축적이 됨으로써 치명적인 영향을 미치고 도금 폐수 중 시안 성분과 극단적인 PH는 물고기 떼죽음 등 빈번한 수질 오염 사고의 원인이 되고 있어 사전예방 조치가 요구되고 있다.In general, wastewater containing heavy metals must be discharged or consigned by the physicochemical treatment method below the discharge allowance standard according to the Water Quality Conservation Act. In small workplaces, there are cases of unauthorized discharge into rivers to reduce treatment costs. There is a need for constant surveillance. In particular, heavy metal-containing wastewater has a fatal effect as it accumulates in the human body and ecosystem through the food chain, and cyanide and extreme pH in the plating wastewater cause frequent water pollution accidents such as fish killing.

최근에는 BOD, 질소, 인, 그리고 수질관리 목적으로 원격 수질 자동측정장치(TMS)를 사용함으로써 시료를 인력에 의해 직접 채취함이 없이 수질오염계측기로 하여금 자동으로 수질을 연속적으로 측정하여 관제실에서 측정값을 관리하도록 함으로써 상시적인 수질 측정을 하고 있으나 산업폐수의 무단방류 등 환경감시를 위한 감시 장치는 측정대상 성분이 많고 비용이 커 실용화가 어려운 실정이다. 특히 중금속 성분에 대한 감시는 환경에 미치는 영향이 매우 큼에도 불구하고 개별항목에 대한 측정이 어렵고 비용이 커 자동 측정 장치 설치가 어려운 상황이다.In recent years, BOD, Nitrogen, Phosphorus, and remote water quality measurement system (TMS) are used for water quality management purposes, so that water pollution meters automatically measure water quality continuously without taking samples directly by manpower and measure them in the control room. Although the water quality is measured at all times by managing the value, the monitoring device for environmental monitoring such as unauthorized discharge of industrial wastewater has many components to be measured and the cost is high, making it difficult to use. In particular, the monitoring of heavy metal components has a great impact on the environment, but it is difficult to measure individual items and to install automatic measuring devices due to the high cost.

따라서 중금속 함유 폐수에 대해 저렴한 비용으로 간접적인 방식으로나마 상시 감시 할 수 있는 자동측정장치가 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for an automatic measuring device capable of constantly monitoring heavy metal-containing wastewater in an indirect manner at low cost.

이에 본 발명에서는 무단방류 등으로 중금속이 함유된 폐수의 수계 유입상황을 PH meter와 전기전도도 측정기, 시안측정기, 온도계에 의해 무인으로 상시 감시하며, 미리 설정된 기준을 초과하여 경보 발령 시 방류되는 시료를 현장에서 자동 채취하도록 함으로써 오염원 추적에 객관적인 시료를 확보하여 추후 분석을 통해 사전에 구축된 중금속함유폐수 배출업소의 중금속 종류 및 농도DB와 비교하여 방류 업체를 적발할 수 있도록 하는 실시간 중금속 수질감시 시스템을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention constantly monitors the water inflow of the wastewater containing heavy metals by stepless discharge, such as PH meter, conductivity meter, cyanometer, and thermometer. Real-time heavy metal water quality monitoring system that secures an objective sample for pollutant tracking by automatically collecting it on-site, and can identify the discharger by comparing with the heavy metal type and concentration DB of the heavy metal-containing wastewater discharge company established in advance through further analysis. The purpose is to provide.

본 발명의 실시간 중금속 폐수 수질감시 및 자동시료채취 시스템을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings of the real-time heavy metal wastewater quality monitoring and automatic sample collection system of the present invention will be described in detail as follows.

첨부한 도1은 본 발명을 개략적으로 나타낸 구성도로서 수계의 중금속 성분을 간접적으로 측정하여 도금공장 등 중금속 함유폐수의 무단방류 감시 등을 목적으로 PH meter와 전기전도도 측정기, 시안측정기, 온도계를 설치하고 측정된 수질이 설정 값을 초과하면 경보발령과 함께 시료를 자동으로 채취하여 보관하는 시료 채취기와 원격 데이타 전송제어 장치, 그리고 사전에 구축된 중금속함유 배출업소의 중금속 종류 및 농도DB와 경보발령시 보관된 시료의 분석결과를 비교하여 무단방류업소를 적발하는 컴퓨터분석 프로그램으로 구성되어 있다.1 is a schematic diagram showing the present invention indirectly measuring the heavy metal components of the water system to install a PH meter, electrical conductivity meter, cyan meter, thermometer for the purpose of stepless discharge monitoring of heavy metal-containing waste water, such as plating factory When the measured water quality exceeds the set value, the sampler and remote data transmission control device which collects and keeps the sample automatically with alarm issuance, and the heavy metal type and concentration DB of the heavy metal-discharging establishment established in advance. It consists of a computer analysis program that compares the analysis results of the stored samples and detects unauthorized discharge shops.

특히, 본 발명의 수질의 오염도를 나타내는 계측기인 PH meter와 전기전도도 측정기, 시안측정기, 온도계는 도금공장 등에서 배출되는 중금속함유 폐수의 PH와 전기전도도가 중금속 농도와 크게 비례하고 무단 방류시에는 두 항목 수치의 급격한 변화 뿐만 아니라 배출업소의 공정에 따라 시안 성분이 검출될 수 있고 온도의 급격한 변화도 초래될 수 있다는데 착안하여 채택한 것으로 도금공장 중금속 폐수의 경우 PH는 2~5 또는 10~12등 극단적인 수치를 보이며 전기전도도는 일반 하천에서 200~800μS/㎝, COD 100mg/ℓ 인 식품폐수에서 1,900μS/㎝ 정도를 나타내나 도금폐수 원액의 경우 5,000~32,000MS/㎝까지의 수치를 보이며 혼합될 경우에도 중금 속 농도에 비례하는 결과를 보여 중금속 함유 도금폐수의 정성분석 및 간접적인 정량분석도구로 활용될 수 있다.Particularly, the PH meter, the electric conductivity meter, the cyan meter, and the thermometer, which are water pollution meters of the present invention, have two items when the PH and electric conductivity of the heavy metal-containing wastewater discharged from the plating plant are largely proportional to the heavy metal concentration. In addition to sudden changes in values, cyanide can be detected and temperature can be changed depending on the process of the discharger. The heavy metal wastewater in the plating plant has extreme pH such as 2 ~ 5 or 10 ~ 12. The electrical conductivity is about 1,900μS / cm in food wastewater with 200 ~ 800μS / cm in general rivers and 100mg / ℓ of COD in general rivers, but it shows up to 5,000 ~ 32,000MS / cm in mixed plating wastewater stock solution. The results are proportional to the concentration of heavy metals, and can be used as a qualitative analysis and indirect quantitative analysis tool for heavy metal-containing plating wastewater.

독성물질인 시안은 크롬도금 공정에서 발생되는 것으로 극미량에서도 물고기 떼죽음 등 수질오염사고를 유발할 수 있다는 점에서 중점감시대상이 되어야 하며 온도도 무단방류 등 단시간 다량배출시 수계의 온도변화를 유발하므로 무단방류의 보조 데이타로 활용될 수 있다. 시료채취기는 미리 설정된 PH와 전기전도도, 온도, 시안농도가 기준치를 초과할 경우 경보 발령과 함께 시료를 자동으로 채취하여 보관하는 장치로 산업단지 내 중금속 배출공장의 중금속 배출 항목을 사전에 파악하여 Data base를 구축해 놓은 상태에서 시료채취기에 보관된 시료의 중금속 성분을 실험실에서 분석하여 배출원 추적을 하고자 하는 장치이며, 긍극적으로 이러한 시스템을 활용함으로써 도금 폐수의 무단방류 등 불범행위를 예방하고자 하는 것이다.Cyan, which is a toxic substance, is generated in the chromium plating process and should be the subject of monitoring in that it can cause water pollution accidents such as the death of fish even in very small amounts. It can be used as ancillary data of. The sampler is a device that automatically collects and stores the sample with alarm when the preset PH, electrical conductivity, temperature and cyan concentration exceed the standard value. It is a device to trace emission sources by analyzing heavy metal components of samples stored in the sampler in the state that the base is built. Ultimately, this system is used to prevent illegal activities such as unauthorized discharge of plating wastewater.

원격 데이타 전송제어장치는 원격수질 자동측정장치(TMS)를 이용한 것으로 측정 테이타를 실시간으로 관제소에 전송하고 경보발령과 함께 시료채취기가 작동하도록 하는 장치이다.The remote data transmission control device uses a remote water quality automatic measuring device (TMS) to transmit the measurement data to the control station in real time and to operate the sampler with an alarm.

중금속함유폐수 방류업체 컴퓨터분석 프로그램은 사전에 구축된 중금속함유폐수 배출업소의 DB자료와 경보발령 시 채취한 시료의 분석결과를 비교하여 방류업체를 적발하는 컴퓨터 프로그램이다.Heavy Metal-Containing Wastewater Discharge Company Computer Analysis Program is a computer program that detects dischargers by comparing DB data of pre-established heavy metal-containing wastewater discharge companies with the analysis results of samples collected at the alarm.

이상과 같이 PH meter와 전기전도도 측정기 등 계측기, 시료채취기, 컴퓨터분석 프로그램, 그리고 원격 데이타 전송제어장치를 조합하여 무단방류 등 중속 다 량 유출시 중금속 함량에 비례하여 변화하는 PH와 전기전도도, 시안농도, 온도를 무단방류 및 중금속의 간접 측정 지표로 하여 실시간으로 전송하고 미리 설정된 기준치 초과 시 경보 발령으로 현장 출동 및 보관된 시료의 분석을 통해 중금속 폐수의 발생원 추적과 무단 방류 예방 등 인체와 생태계에 치명적인 중금속의 환경에의 배출을 근원적으로 차단하기 위한 장치이다.As mentioned above, PH, electrical conductivity, and cyan concentration change in proportion to the heavy metal content in the case of heavy discharge, such as stepless discharge, by combining instruments such as PH meter, electrical conductivity measuring instrument, sampler, computer analysis program, and remote data transmission control device. It is fatal to human body and ecosystem such as tracking the source of heavy metal wastewater and preventing unauthorized discharge by analyzing temperature in real time by sending temperature as an indirect measurement indicator of unauthorized discharge and heavy metal, and alarming when the preset threshold is exceeded. It is a device to fundamentally block the emission of heavy metals to the environment.

현장 운영시에는 6개월정도 측정지점의 pH와 전기전도도, 시안, 온도 등을 모니터링 하면서 시간대별 pH와 전기전도도, 온도, 시안농도의 경시변화, 강산성 또는 강알칼리성 폐수와 중금속 함유 폐수 무단방류시 나타날 수 있는 수치의 급격한 변화(피크)를 관찰하여 경보수준을 결정하고 결정된 경보수준을 제어프로그램에 입력하여 운영하게 된다.During field operation, pH, electrical conductivity, cyanide, temperature, etc. at the measuring point are monitored for about six months, and the pH, electrical conductivity, temperature, cyan concentration over time change, and strong acid or strong alkaline wastewater and heavy metal-containing wastewater The alarm level is determined by observing a sudden change of the number (peak), and the determined alarm level is input to the control program.

본 발명은 수계에 배출되는 중금속 성분을 배출원에서부터 실시간으로 감시하여 무단방류 등으로 농도가 급격히 증대 될 경우 경보발령과 동시에 실험실에서 분석하기 위한 시료를 자동으로 채취함으로써 오염원 추적을 용이하게 하고 경각심 고취로 무단방류를 사전에 차단하는 등 중금속 함유 폐수에 의한 수질오염을 근원적으로 예방하는 효과가 있다.The present invention monitors the heavy metal components discharged to the water system from the source in real time, and when the concentration rapidly increases due to unauthorized discharge, etc., it automatically collects a sample for analysis in the laboratory at the same time as an alarm, facilitating traceability of the pollutant and raising the alarm. It is effective in fundamentally preventing water pollution by heavy metal-containing wastewater, such as blocking unauthorized discharge in advance.

특히 중금속 농도와 상관관계가 큰 PH와 전기전도도 등을 이용한 간접측정 방식으로 비용효과적으로 치명적인 중금속 함유 폐수의 수계 유입을 감시할 수 있다.In particular, it is possible to monitor cost-effectively fatal inflow of wastewater containing heavy metals by indirect measurement method using PH and electrical conductivity, which have a high correlation with heavy metal concentration.

Claims

PH meter, electrical conductivity meter, thermometer, cyanometer, pH and electrical conductivity, which are installed for the purpose of monitoring heavy metals in water system, alarms are generated when the pH, electrical conductivity, temperature and cyanide concentration are exceeded. Remote data transmission control device for transmission, computer data analysis program that analyzes discharge estimator by comparing DB data of pre-established heavy metal wastewater discharge company with analysis data of sample collected at alarm issuance, and sample at alarm time 'Heavy metal wastewater monitoring system using a pH meter, electrical conductivity, etc., characterized in that it comprises a sampler for collecting and storing.

Computer analysis to analyze the discharge estimating company in correlation with the concentration of individual items by comparing the data collected from claim 1 with DB data recording the emission items and concentrations of heavy metal-containing substance discharge companies located in the monitored area. program

PH meter and electrical conductivity measuring instrument which is installed for the purpose of monitoring the heavy metal components of the water system according to the endless discharge of wastewater by using the characteristics of pH, electrical conductivity and cyan concentration which have a high correlation with heavy metal concentration in claim 1 , Thermometer, cyanometer