KR20090086157A - Method and apparatus for water treatment - Google Patents

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Abstract

A water treatment method and a water treating device thereof are provided to prevent generation of sludge such as conventional biological treatment by reducing a contamination index of evaluation and cutting bonding of contaminating components. A water treatment method includes the following steps of: generating hydrochloric acid gas(2) from a cathode by flowing a current into water in which chlorine is dissolved; reducing a contamination index of evaluation by collecting the hydrochloric acid gas and flowing into water to be treated directly or indirectly; and reaching sodium hypochlorite generated by the hydrochloric acid gas to the water to be treated.

Description

물 처리 방법 및 기구 {Method and apparatus for water treatment}Method and apparatus for water treatment

본 발명은 생물 처리에 의하지 않으며 오니(슬러지)가 거의 나오지 않는 유용한 물 처리방법 및 기구에 관한 것이다. The present invention relates to a useful water treatment method and apparatus that is not biologically treated and produces little sludge.

종래부터 배수 처리 기술에 관하여 각종 제안이 이루어지고 있는바(예를 들면 특허문헌1: 특개2006-281194호 공보), 한 액정 제조 공장에서는 다음과 같은 물 처리가 이루어지고 있다. Conventionally, various proposals have been made regarding the wastewater treatment technology (for example, Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-281194), and the following water treatment is performed in one liquid crystal manufacturing plant.

즉 지역 펌프장에서 공업 용수로 지하수가 액정 제조 공장으로 송수되어 온다. 이 중 반 이상이 공장내의 공수 처리 설비로 공급되어 실리카나 칼슘·마그네슘 등의 성분이 제거된다. 그리고 순수 제조·공급 설비로 보내어져 초순수가 제조된다. 공장으로 공급된 용수 중 반이 좀 못되게는 공조용 냉각탑으로 공급되어 대기로의 증발에 의해 냉방용 냉수를 만드는 장치에서 발생하는 열을 방산하고, 그 잔여분은 활성탄 여과를 하고,그리고 순수로 희석하여서 강으로 방류된다. In other words, groundwater is sent to the liquid crystal manufacturing plant from the local pumping station to industrial water. More than half of these are supplied to the plant's air-treatment facilities to remove components such as silica, calcium, and magnesium. Ultrapure water is then sent to pure water production and supply facilities. Less than half of the water supplied to the plant is supplied to an air conditioning cooling tower to dissipate the heat generated by a device for cooling cold water by evaporation to the atmosphere, and the residue is filtered through activated carbon and diluted with pure water. Discharged into the river.

상기 초순수는 액정 제조 공정에서의 유리기판의 세정, 스크러버 배기의 세정, 냉각수 제조 장치 등에 사용된다. 초순수의 배수는 배수 회수 설비로 회수되며, 상기 순수 제조·공급 설비 사이에서 순환·재이용된다. The ultrapure water is used for cleaning a glass substrate in a liquid crystal manufacturing process, for cleaning scrubber exhaust, a cooling water production apparatus, and the like. Drainage of ultrapure water is recovered to a wastewater collection facility and is circulated and reused between the pure water production and supply facilities.

여기서 본 발명은 종래와 같이는 오니(슬러지)가 발생하지 않는 물 처리 방법 및 기구를 제공하고자 하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a water treatment method and apparatus in which sludge (sludge) does not occur as in the prior art.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는 다음과 같은 기술적 특징을 강구하였다.In order to solve the above problems, the present invention has been made the following technical features.

(1) 이 물 처리 방법은, 유격막 전류 인가조에서 염소가 용존하는 물에 전류를 흐르게 하여서 그 양극측으로부터 염소가스를 발생시키고(염소가스 발생 공정), 상기 염소가스를 회수하여서 직접적 또는 간접적으로 피처리수로 이르게 하여 오염 평가 지표를 저감시키도록(오염 평가 지표 저감 공정) 한 것을 특징으로 한다.(1) In this water treatment method, a chlorine gas is generated from the anode side by flowing an electric current in a lamella membrane current application tank to generate chlorine gas from the anode side (chlorine gas generation step), and recovering the chlorine gas directly or indirectly. It is characterized in that it leads to the to-be-treated water, and reduces the pollution evaluation index (a pollution evaluation index reduction process).

이 물 처리 기구는 염소가 용존하는 물에 전류를 흘려서 그 양극측에서 염소 가스를 발생시키는 유격막 전류 인가조를 구비하고, 상기 염소 가스를 회수하여서 직접적 또는 간접적으로 피처리수로 이르게 하여 오염 평가 지표를 저감시키도록 한 것을 특징으로 한다. The water treatment mechanism is provided with a diaphragm current application tank that generates a chlorine gas at the anode side by flowing an electric current in the water in which chlorine is dissolved, and recovers the chlorine gas to directly or indirectly the water to be treated to evaluate pollution. It is characterized by reducing the index.

상기 염소가 용존하는 물로서 식염수나 차아염소산나트륨이 용존하는 물을 예시할 수 있다. 여기서 유격막 전류 인가조에서 염소가 용존하는 물(피처리수 등)로 전류를 흐르게 하면 양극측이 산성분위기가 되어 염소가스를 발생시킬 수 있다. 상기 염소가스를 회수하여서 직접적 또는 간접적으로 피처리수에 이르게 하여, 그 산화 작용에 의해 피처리수의 오염 평가 지표를 저감시킬 수 있다. Examples of the water in which chlorine is dissolved include water in which saline and sodium hypochlorite are dissolved. In this case, when a current flows into water (such as to-be-treated water) in which chlorine is dissolved in the diaphragm current application tank, the anode side may be an acidic component and generate chlorine gas. By recovering the chlorine gas directly or indirectly to the water to be treated, the oxidation evaluation index of the water to be treated can be reduced by its oxidation.

이 물 처리 방법 및 기구는 유격막 전류 인가조의 양극측에서 발생하는 염소가스를 대기중으로 개방시키지 않고 회수하여 피처리수로 미치게 하여서 오염 성분의 결합을 화학적으로 절단하여 감으로써 오염 평가 지표가 저감되기 때문에, 생물 처리의 경우와 같은 오니(미생물의 사해 등)는 발생하지 않는다. 또한 음극측의 피처리수 중의 염소 이온 등의 음 이온은 격막을 통하여 양극측에 전기적으로 흡인되어 분리 저감할 수 있다(음이온 저감 작용).This water treatment method and apparatus recovers chlorine gas generated at the anode side of the diaphragm current application tank without opening it to the atmosphere and reaches the treated water, thereby chemically cutting the bonds of the contaminants to reduce the pollution evaluation index. Therefore, sludge (such as the dead sea of microorganism) like the case of biological treatment does not occur. In addition, negative ions, such as chlorine ions, in the water to be treated on the cathode side are electrically attracted to the anode side through the diaphragm to be separated and reduced (anion reduction action).

여기서 상기 유격막 전류 인가조의 음극측에 오염 평가 지표의 저감후의 피처리수를 공급하도록 하면, 그 잔류 염소 농도를 염기성 분위기하에서 저감시킬 수 있으며, 피처리수 중의 여분의 이온(염소 이온 등)을 후공정에서 막에 의해 분리 제거할 때에 막이 상하기 어렵게 하여서 그 수명을 연장할 수 있다. In this case, when the treated water after reduction of the pollution evaluation index is supplied to the cathode side of the diaphragm current applying tank, the residual chlorine concentration can be reduced in a basic atmosphere, and excess ions (chlorine ions, etc.) in the treated water can be reduced. When the membrane is separated and removed by a later step, the membrane is less likely to be damaged, and its life can be extended.

상기 피처리수로서 공장계 배수, 음식점계 배수, 일반 가정계 배수, PCB 그 밖의 오염 토양계 배수, 도장 공장 그 밖의 VOC 가스를 스크러버(scrubber, 배기 가스 세정 장치)에 의해 수중으로 치환한 배수, 수영장 물, 목욕탕 물 등을 예시할 수 있으며, 어떠한 정화가 요구되는 물은 모두 포함되는 것으로, 반드시 버리는 물에 한정되는 것은 아니며, 공장계 배수 등과 같이 정화하여서 재이용하는 것이나 수영장 물이나 목욕탕 물과 같이 정화하면서 순환 이용하는 것 등도 포함되는 것으로 한다. As the water to be treated, plant drainage, restaurant drainage, general household drainage, PCB and other contaminated soil drainage, paint shop and other VOC gas are replaced by water with a scrubber (scrubber). Pool water, bath water, and the like can be exemplified, and any water for which purification is required is included, and is not necessarily limited to water that is discarded. Circulating use, etc. shall also be included.

또한 피처리수 중의 오염 성분으로서 통상의 유기성분(포름알데히드 등)이나 벤젠, 톨루엔, 다이옥신류, PCB 등의 난분해성 유기 화합물, 인체의 피부 표면 등에서 용출한 오염 성분, 또 암모니아성 질소 그 밖의 무기성분을 예시할 수 있다. 상기 유격막 전류 인가조에는 식염과 같은 염화물이나 차아염소산을 공존시켜서 전기 분해할 수 있다. 상기 오염 평가 지표로서, COD(화학적 산소 요구량)나 TOC 등을 예시할 수 있다.In addition, normal organic components (formaldehyde, etc.), hardly decomposable organic compounds such as benzene, toluene, dioxins, PCBs, contaminants eluted from the skin surface of the human body, and ammonia nitrogen and other inorganic substances as contaminants in the water to be treated. Ingredients can be exemplified. The diaphragm current applying tank can be electrolyzed by coexisting chlorides or hypochlorous acid such as salt. As said contamination evaluation index, COD (chemical oxygen demand), TOC, etc. can be illustrated.

(2) 회수한 상기 염소가스를 피처리수에 직접 미치도록 하여도 좋다(염소 가스에 의한 직접적인 처리 양태). 예를 들어 회수한 염소가스를 피처리수에 집적 불어 넣을 수 있다. 불어 넣어진 염소가스는 오염 성분과 만나서 직접적으로 분해하거나 피처리수 중의 물이나 수산이온과 화합하여서 차아염소산이 되어 오염 성분인 유기화합물 등을 산화하여서 그 결합을 절단하여 감으로써 오염 평가 지표를 저감시킬 수 있다.(2) The recovered chlorine gas may extend directly to the water to be treated (direct treatment with chlorine gas). For example, the recovered chlorine gas can be blown into the water to be treated. Blown chlorine gas is directly decomposed to meet contaminants, or combined with water or hydroxyl ions in the water to be treated to form hypochlorous acid. You can.

(3) 회수한 상기 염소가스에 의해 생성시킨 차아염소산 또는/및 차아염소산 나트륨을 피처리수로 이르게 하여도 좋다(염소가스에 의한 간접적인 처리 양태). 예를 들면, 염소가스와 물이나 수산 이온에 의해 차아염소산이 생성한 산화능력을 갖는 물을 생성시켜서 이를 피처리수에 작용시킬 수 있다. 또한 회수한 염소가스와 수산화나트륨을 합쳐서 차아염소산나트륨을 생성시키고, 이 차아염소산나트륨을 피처리수에 이르게 할 수 있다. (3) The hypochlorous acid and / or sodium hypochlorite produced by the recovered chlorine gas may be treated with water to be treated (indirect treatment with chlorine gas). For example, chlorine gas, water, or hydroxide ions can be used to produce water having oxidative capacity generated by hypochlorous acid and act on the treated water. In addition, the collected chlorine gas and sodium hydroxide may be combined to produce sodium hypochlorite, and the sodium hypochlorite may be brought to the treated water.

(4) 상기 피처리수를 전기 분해하여 양극 산화하여서 유격막 전류 인가조의 음극측으로 보내도록 하여도 좋다. 이와 같이 구성하면 전기 분해에 의해 피처리수를 직접 양극 산화하여서 오염 평가 지표를 저감시킬 수 있으면서, 양극 산화에 의해 피처리수 중에 생성한 잔류 염소를 유격막 전류 인가조의 음극측에서 저감할 수 있다. (4) The water to be treated may be electrolyzed to anodize and sent to the cathode side of the membrane current applying tank. With this arrangement, the anodized water can be directly anodized by electrolysis to reduce the pollution evaluation index, and residual chlorine generated in the water to be treated by anodic oxidation can be reduced on the cathode side of the diaphragm current applying tank. .

(5) 상기 유격막 전류 인가조의 음극측의 피처리수로부터 RO막 그 밖의 분리막에 의해 이온을 분리하도록 구성하면, 공업용수나 음료수 등으로서 재이용할 수 있다. (5) If ions are separated from the water to be treated on the cathode side of the above-mentioned diaphragm current applying tank by the RO membrane or other separation membranes, they can be reused as industrial water, drinking water, or the like.

(6) 상기 전기 분해를 할 때에 브롬이 용존하도록 하여도 좋다. 이와 같이 구성하면 전기 분해시의 차아염소산에 의한 산화능력의 작용영역을 차아브롬산에 의해 넓은 pH범위로 확대할 수 있다. 즉 차아염소산의 산화능력은 pH5.5로 최대가 되며, 이를 정점으로 양측을 향하여 감소해 가지만, 브롬이 공존하면 차아브롬산이 생성되어서 산화능력의 정점을 pH5.5에서 pH8정도까지 끌어올려 사다리꼴 형상으로 확장할 수 있다.(6) The bromine may be dissolved during the electrolysis. With this arrangement, the functional area of the oxidizing ability of hypochlorous acid during electrolysis can be extended to a wide pH range by hypobromic acid. In other words, the oxidation capacity of hypochlorous acid is the maximum at pH 5.5, and it decreases toward both sides to the peak, but when bromine coexists, hypobromic acid is generated, raising the peak of the oxidation capacity from pH 5.5 to pH 8 and trapezoidal shape. Can be extended to

즉, 브롬화나트륨, 브롬화칼륨, 차아브롬산 등과 같이 브롬을 공존시켜두면, 유효 염소의 활성 영역을 유효 브롬에 의해 중성 영역에서 알칼리성 영역으로까지 확대시킬 수 있다.In other words, if bromine is coexisted such as sodium bromide, potassium bromide, hypobromic acid, or the like, the active region of the effective chlorine can be expanded from the neutral region to the alkaline region by the effective bromine.

(7) 상기 피처리수는 물과 프로톤성의 양친매성 용매와 비프로톤성의 양친매성 용매와 소수성 유기성분을 상용시킨 것으로 하여도 좋다. (7) The water to be treated may be made by mixing water, a protonic amphiphilic solvent, an aprotic amphiphilic solvent, and a hydrophobic organic component.

이와 같이 구성하면 오염 성분이 소수성 유기성분으로서 물에 용해되기 어려운 경우라도 수중에 상용시켜서 정화처리를 수행할 수 있다. 즉 양친매성 용매로서 프로톤성의 것과 비프로톤성의 것을 함께 상용시키도록 하면, 프로톤성의 양친매성 용매(IPA등)는 소수성 유기성분(벤젠 등)쪽에 소수기가 배위하고 물쪽에 프로톤성의 친수기(수산기 등)가 배위하게 되며, 비프로톤성의 양친매성 용매(DMSO 등)는 소수성 유기성분(벤젠 등)쪽에 소수기가 배위하고 물쪽에 비프로톤성의 친수기(카 르보닐 산소 등)이 배위하게 되며, 물쪽에 배위하는 친수기는 프로톤성이나 비프로톤성 어느 한쪽에만 치우치는 것은 아니므로 상호간의 친화성이 증대하게 되어 소수성 유기 성분과 물의 상용성을 향상시킬 수 있다.In this way, even if the contaminated component is a hydrophobic organic component, which is difficult to dissolve in water, it can be used in water and purified. In other words, when the protic and aprotic solvents are used together as the amphiphilic solvent, the protonic amphiphilic solvent (IPA, etc.) coordinates the hydrophobic group to the hydrophobic organic component (benzene, etc.) and the protonic hydrophilic group (hydroxyl group, etc.) to the water side. In the aprotic amphiphilic solvent (DMSO, etc.), the hydrophobic group coordinates to the hydrophobic organic component (benzene, etc.), and the aprotic hydrophilic group (carbonyl oxygen, etc.) coordinates to the water side, and the hydrophilic group coordinated to the water side. Since it is not biased only to either protonic or aprotic, mutual affinity can be increased, thereby improving the compatibility of the hydrophobic organic component with water.

구체적으로는 물과 프로톤성의 양친매성 용매(IPA 등)만으로(비프로톤성은 배합하지 않는다) 소수성 유기성분(벤젠 등)을 상용시키려고 하면, 좀처럼 상용되지 않으며 상당한 양의 용매를 필요로 하게 되며, 물과 비프로톤성의 양친매성 용매(DMSO등)만으로(프로톤성은 배합하지 않는다) 소수성 유기성분(벤젠 등)을 상용시키려고 하면, 좀처럼 상용되지 않고 상당한 양의 용매가 요구되었지만, 양친매성 용매로서 프로톤성의 것과 비프로톤성의 것을 함께 상용시킴으로써 이들 용매의 양이 단독의 경우보다 상대적으로 적은 경우에도 소수성 유기 성분을 상용시킬 수 있게 되었다. 이 양친매성 용매는 소수성 유기성분을 전기 분해하므로 수중에 도입한다는 의의 이외에 정화되어야 할 유기성분으로서의 일면을 가지고 있으며, 그 양을 적게 할 수 있으면 최종적인 정화도(예를 들면 COD량 등)의 향상에 기여할 수 있다. Specifically, when water and protonic amphiphilic solvents (IPA, etc.) are used only (not mixed with aprotic), hydrophobic organic components (benzene, etc.) are rarely used, and a considerable amount of solvent is required. Attempting to make the hydrophobic organic component (benzene, etc.) compatible with only an aprotic amphiphilic solvent (DMSO, etc.) but rarely compatible, required a considerable amount of solvents. By using aprotic ones together, hydrophobic organic components can be made compatible even when the amount of these solvents is relatively small. The amphiphilic solvent has one side as an organic component to be purified, in addition to the significance of introducing into hydrophobic organic components by electrolysis. If the amount can be reduced, the final degree of purification (for example, the amount of COD) is improved. Can contribute to

또한 분자간 힘 등에 의해 회합되어 있던 소수성 유기성분(벤젠 등) 상호간에 양친매성 용매(IPA,DMSO 등)와 물이 개재하여 상용시킨 상태로 전기 분해하게 되며, 회합되어 있던 소수성 유기성분의 분자 상호간은 분리·이반되어 원래의 집합이 세분화되게 되며, 소수성 유기 성분의 분자는 산화 작용을 주위로부터 다이렉트로 받아서 분자내의 결합이 분단되어 가게 된다. 양친매성 용매는 전기 분해시에 물과 소수성 유기성분 사이에 개재하는 조제로서 작용하고, 소수성 유기 성분은 산 화 작용을 유효하게 미칠 수 있다.In addition, the hydrophobic organic components (benzene, etc.) associated with each other due to intermolecular forces are electrolyzed in a state where they are compatible with amphiphilic solvents (IPA, DMSO, etc.) and water, and the molecules of the associated hydrophobic organic components The original aggregation is separated and separated, and the molecules of the hydrophobic organic component are oxidized directly from the surroundings and the bonds in the molecules are broken. Amphiphilic solvents act as an adjuvant interposed between water and hydrophobic organic components at the time of electrolysis, and hydrophobic organic components can effectively effect oxidation.

여기서 상기 양친매성 용매로서 프로톤성의 IPA(이소프로필알콜), 에탄올, 메탄올, MEA(모노에탄올아민), 비프로톤성의 DMSO(디메틸술폭시드), DMAc(디메틸아세트아미드)등을 예시할 수 있으며, 이들 프로톤성과 비프로톤성을 적절하게 조합시켜서 사용할 수 있다. Here, as the amphiphilic solvent, protonic IPA (isopropyl alcohol), ethanol, methanol, MEA (monoethanolamine), aprotic DMSO (dimethyl sulfoxide), DMAc (dimethylacetamide), etc. can be exemplified. Protons and aprotons can be used in combination suitably.

상기 소수성 유기성분으로서 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 스티렌 등을 예시할 수 있다. 또한 토양 오염이 문제가 되고 있는 다이옥신류, PCB 등의 난분해성 유기 화합물, 인체의 피부 표면 등에서 용출한 오염 성분 등을 예시할 수 있다. 상기 오염된 토양을 물과 프로톤성의 양친매성 용매와 비프로톤성의 양친매성 용매로 세정하고, 이 세정수를 상기와 같이 하여서 정화할 수 있다. Benzene, toluene, xylene, styrene, etc. can be illustrated as said hydrophobic organic component. In addition, dioxins, in which soil contamination is a problem, hardly decomposable organic compounds such as PCBs, and contaminants eluted from the skin surface of the human body may be exemplified. The contaminated soil can be washed with water, a protonic amphiphilic solvent and an aprotic amphiphilic solvent, and the washing water can be purified as described above.

본 발명은 상술한 바와 같은 구성으로 다음과 같은 효과를 갖는다.The present invention has the following effects with the configuration as described above.

피처리수 중의 오염 성분의 결합을 화학적으로 절단해 감으로써 오염 평가 지표가 저감되므로, 종래의 생물 처리와 같은 오니(미생물의 사해 등)는 발생하지 않은 물 처리 방법 및 기구를 제공할 수 있다.By chemically cutting the bonds of the contaminants in the water to be treated, the contamination evaluation index is reduced, so that a sludge (such as the dead sea of microorganisms) similar to the conventional biological treatment can be provided.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여서 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to drawings.

도1에서와 같이, 이 실시형태에서는 피처리수(N, N-디메틸아세트아미드와 모노에탄올아민을 함유하는 유기배수)는 원수조(1)에 저류시켜지고, 이 원수조(1)에서 펌프P에 의해 제1반응조(2)로 보내어진다(유량140cc/분). 상기 원수조(1)와 제1 반응조(2) 사이의 배관에는 식염수(3)가 펌프P에 의해 합류시켜진다. 제1반응조(2)의 COD는 약 300ppm이었다. 여기서 식염수 대신에 차아염소산 나트륨수를 이용하여도 좋다. 또한 도면중 S는 수위 센서, V는 밸브를 나타낸다. As shown in Fig. 1, in this embodiment, the water to be treated (organic wastewater containing N, N-dimethylacetamide and monoethanolamine) is stored in the raw water tank 1 and pumped in the raw water tank 1 P is sent to the first reactor 2 (flow rate 140cc / min). The saline solution 3 is joined by the pump P to the piping between the raw water tank 1 and the first reaction tank 2. The COD of the first reactor 2 was about 300 ppm. Instead of saline solution, sodium hypochlorite water may be used. In the figure, S denotes a water level sensor and V denotes a valve.

이 물 처리기구는 식염이 용존하는 물(식염 농도 약1~30%)에 전류(전류밀도 약1~80A/d㎡)를 흘려서 그 양극측에서 염소가스(4)를 발생시키는 유격막 전류 인가조(5)를 구비한다. 이 유격막 전류 인가조(5)에서 식염이 용존하는 물에 전류를 흘리면, 양극측이 산성 분위기(pH1~3정도)가 되어 염소가스(4)가 발생한다. 한편, 음극측은 염기성 분위기가 된다(pH12~14정도). 이 양극측 물은 순화시키지 않으며, 유입된 것은 일방통행으로 조(槽)내에서 멈추게 한다.This water treatment mechanism applies a diaphragm current that flows a current (current density of about 1 to 80 A / dm 2) into water in which salt is dissolved (a salt concentration of about 1 to 30%) and generates chlorine gas 4 at the anode side thereof. The tank 5 is provided. When a current flows through the salt-dissolved water in this diaphragm electric current application tank 5, the anode side becomes an acidic atmosphere (about pH 1-3), and chlorine gas 4 is generated. On the other hand, the cathode side is in a basic atmosphere (pH 12 to 14). This anode side water is not purified and the inflow stops in the tank in one way.

그리고 음극측에서 발생한 상기 염소가스(4)는 기밀성을 담보하여서 회수하여 직접적, 간접적으로 피처리수로 이르게 하고, 그 산화작용에 의해 피처리수의 COD를 저감시키도록 한다. The chlorine gas 4 generated at the cathode side is recovered by ensuring airtightness to be directly and indirectly treated water and reducing the COD of the water to be treated by the oxidation.

즉 첫째, 회수한 상기 염소가스(4)를 피처리수에 직접 이르게 한다. 구체적으로는 유격막 전류 인가조(5)의 양극측에서 발생한 염소가스(4)를 에어펌프AP에 의해 배관을 통하여 피처리수로 빨아 들이고, 제1반응조(2)에서 잘 혼합시키도록 한다(피처리수는 일정 시간 체류된다). 흡입된 염소가스는 오염 성분(유기화합물)에 조우하여서 직접 분해시키고, 또한 피처리수 중의 물이나 수산 이온과 화합하여서 차아염소산(HOCI)이 되어 오염 성분을 공격하여서 그 결합을 절단하여 감으로써 COD를 저감시킨다. That is, firstly, the recovered chlorine gas 4 is brought directly to the water to be treated. Specifically, the chlorine gas 4 generated at the anode side of the diaphragm current applying tank 5 is sucked into the water to be treated through the piping by the air pump AP, and mixed well in the first reaction tank 2 ( Treated water stays for a certain time). Inhaled chlorine gas is directly decomposed by encountering contaminants (organic compounds), and combined with water or hydroxyl ions in the water to be treated to form hypochlorous acid (HOCI), attacking contaminants, and cutting off the bonds. Reduce the

둘째, 회수한 상기 염소가스(4)에 의해 차아염소산나트륨(NaOCl)이나 차아염 소산을 생성시키고 이 차아염소산나트륨 등을 처리수에 미치게 한다. 즉 회수한 염소가스를 차아염소산 생성조(6)(수산화나트륨 수용액을 저류하여 둔다)에 도입함으로써 차아염소산나트륨을 생성시키고, 이 차아염소산나트륨을 펌프P에 의해 배관을 통하여 피처리수로 미치게 하여, 제1반응조(2)에서 잘 혼합시키도록 한다(피처리수는 일정 시간 체류된다). 여기서 상기 차아염소산 생성조(6)로는 유격막 전류 인가조(5)의 음극측의 처리수 일부를 보충할 수 있도록 한다. 이 차아염소산 생성조(6)에서, 보충된 음극측의 알칼리수와 염소가스가 화합하여 차아염소산이 생성되게 된다. Second, sodium hypochlorite (NaOCl) or hypochlorous acid is generated by the recovered chlorine gas (4), and the sodium hypochlorite is extended to the treated water. That is, the collected chlorine gas is introduced into the hypochlorous acid production tank 6 (storage of sodium hydroxide solution) to generate sodium hypochlorite, and the sodium hypochlorite is pumped to the water to be treated through a pipe by a pump P. In this case, the mixture is mixed well in the first reactor (2). Here, the hypochlorous acid generating tank 6 can replenish a portion of the treated water on the cathode side of the diaphragm current applying tank 5. In this hypochlorous acid production tank 6, the alkaline water and the chlorine gas of the replenished cathode side are combined to generate hypochlorous acid.

그리고 상기 제1반응조(2)에서 염소가스에 의해 적접적, 간접적으로 분해된 피처리수를 무격막의 전해조(7)로 보내고, 이 전해조(7)에서 전기분해(양극 산화)하여서 COD를 저감시키고(전류밀도 약1~80A/d㎡), 유격막 전류 인가조(5)로 보내도록 한다. 즉 피처리수의 COD는 염소가스 자체, 염소가스에 기인하는 차아염소산, 전해 양극 산화 각각에 의해 저감시켜진다. In addition, the water to be treated that is directly or indirectly decomposed by chlorine gas in the first reaction tank 2 is sent to the electrolytic cell 7 of the membrane, and electrolysis (anode oxidation) in the electrolytic cell 7 reduces COD. (Current density of about 1 to 80 A / dm 2), and to the diaphragm current application tank 5. That is, COD of the water to be treated is reduced by chlorine gas itself, hypochlorous acid caused by chlorine gas, and electrolytic anodic oxidation, respectively.

그런데 전해조(7)에서의 전기분해에 의해 피처리수 중에 잔류염소(Cl2, HOCl)가 생성되어 COD가 저감되는데, 이 잔류 염소를 전술한 유격막 전류 인가조(5)의 음극측에서 저감하도록 한다. 즉 상기 유격막 전류 인가조(5)의 음극측에 피처리수를 공급하면, 그 잔류 염소 농도를 염기성 분위기하에서 저감시킬 수 있다. 또한 피처리수의 일부는 양극측으로 환류하도록 한다. However, by the electrolysis in the electrolytic cell 7, residual chlorine (Cl 2 , HOCl) is generated in the water to be treated, thereby reducing COD, and reducing the residual chlorine at the cathode side of the above-described diaphragm current applying tank 5. Do it. That is, when the to-be-processed water is supplied to the cathode side of the said clearance film current application tank 5, the residual chlorine concentration can be reduced in basic atmosphere. In addition, part of the water to be treated is refluxed to the anode side.

상기 유격막 전류 인가조(5)의 음극측을 통과한 처리후의 피처리수는 환원제(중아류산나트륨)(8)를 펌프P로 주입하여 제2반응조(9)(피처리수는 일정시간 체류된다)에서 잘 혼합시켜서 잔류 염소 농도를 보다 저감시키고, 다음의 활성탄 촉매조(10)에서 한층 더 잔류 염소를 제거하여 제3반응조(11)(피처리수는 일정시간 체류된다)를 거쳐 RO막 그 밖의 탈염막(12)에 의해 이온을 분리한다. 최종적으로 COD는 5ppm이하가 된다. 그 최종 처리수의 일부는 배관을 통하여 제1반응조(2)의 전으로 피드백하여서 순환시켜지도록 한다. 즉 최종 처리수의 피드백 경로(13)는 그대로 원수조(1)로 보내어지도록 하고, 피드백 경로(14)는 전술한 염소가스(4)를 혼합시켜서 제1반응조(2)로 보내어지도록 한다. The water to be treated after passing through the cathode side of the diaphragm current applying tank 5 is injected with a reducing agent (sodium bisulfite) 8 by a pump P to maintain the second reaction tank 9 (the water to be treated for a predetermined time). To reduce the residual chlorine concentration further, to further remove residual chlorine from the next activated carbon catalyst tank 10, and to pass the RO membrane through the third reaction tank 11 (the water to be treated remains for a certain time). Ions are separated by the other desalted membrane 12. Finally, the COD is less than 5 ppm. Part of the final treated water is circulated by feeding back to the front of the first reaction tank 2 through the pipe. That is, the feedback path 13 of the final treated water is sent to the raw water tank 1 as it is, and the feedback path 14 is mixed with the chlorine gas 4 described above to be sent to the first reaction tank 2.

또한 피처리수에 암모니아성 질소도 함유되어 있는 경우, 차아염소산에 의해 최종적으로 질소 가스로 분해되는 것으로 추측되었다.In addition, when ammonia nitrogen was also contained in the to-be-processed water, it was estimated to decompose | dissolve into nitrogen gas finally by hypochlorous acid.

이어서 이 실시형태의 물 처리기구의 사용상태를 설명한다.Next, the use condition of the water treatment apparatus of this embodiment is demonstrated.

이 물 처리방법은 유격막 전류 인가조(5)에서 식염이 용존하는 물에 전류를 흘리고 그 양극측에서 염소가스(4)를 발생시키고, 상기 염소가스(4)를 회수하여서 직접적, 간접적으로 피처리수에 미치게 하여 COD를 저감시키면서, 상기 유격막 전류 인가조(5)의 음극측으로 COD의 저감후의 피처리수를 공급하여서 그 잔류 염소 농도를 저감시키도록 한다. In this water treatment method, a current flows through the water in which the salt is dissolved in the diaphragm current applying tank 5, generates chlorine gas 4 at the anode side, and recovers the chlorine gas 4 directly and indirectly. While reducing the COD by reaching the treated water, the treated water after the reduction of the COD is supplied to the cathode side of the play film current application tank 5 so as to reduce the residual chlorine concentration.

이 물 처리방법 및 기구는 유격막 전류 인가조(5)의 양극측에서 발생하는 염소가스를 대기중에 개방하지 않고 회수하여 피처리수에 미치게 하여서 오염 성분의 결합을 화학적으로 절단하여 감으로써 COD가 저감되기 때문에, 생물 처리의 경우와 같은 오니(미생물의 사해 등)는 발생하지 않는 이점이 있다.This water treatment method and apparatus recovers the chlorine gas generated at the anode side of the diaphragm current application tank 5 without opening it to the water to reach the water to be treated, and chemically cuts and binds contaminant bonds. Since it is reduced, sludge (such as the dead sea of microorganisms) as in the case of biological treatment does not occur.

또한 유격막 전류 인가조(5)의 음극측에 COD의 저감후 피처리수를 공급하여서 그 잔류 염소 농도를 저감시키도록 하였기 때문에, 피처리수 중의 여분의 이온(염소 이온이나 나트륨 이온 등)을 막 등에 의해 분리 제거할 때에 막이 상하기 힘들도록 하여 그 수명을 연장할 수 있다는 이점이 있다.In addition, since the treated water was supplied after the reduction of COD to the cathode side of the diaphragm current applying tank 5 to reduce the residual chlorine concentration, extra ions (chlorine ions, sodium ions, etc.) in the treated water were removed. There is an advantage in that the membrane is hardly damaged when being separated and removed by the membrane or the like, and the life thereof can be extended.

그리고 또한 COD 저감후의 피처리수를 상기 유격막 전류 인가조(5)의 음극측에 공급하고, 음극측의 피처리수 중의 염소 이온 등의 음이온은 격막을 통하여 양극측에 전기적으로 흡인되어 이행하여 가서 분리·저감될 수 있는 이점이 있다.Further, the water to be treated after COD reduction is supplied to the cathode side of the membrane current applying tank 5, and anions such as chlorine ions in the water to be treated on the cathode side are electrically attracted to the anode side through the diaphragm and transferred. There is an advantage that can be separated and reduced.

게다가 유격막 전류 인가조(5)의 양극측에서 염소가스(4)를 발생시키고, COD 저감후의 피처리수를 음극측에 공급하여서 음이온을 분리·저감시키도록 하였기 때문에, 유격막 전류 인가조(5)의 양극측과 음극측을 교묘하게 활용할 수 있는 이점이 있다.In addition, since the chlorine gas 4 was generated on the anode side of the membrane current applying tank 5 and the treated water after COD reduction was supplied to the cathode side to separate and reduce the anions, the membrane current applying tank ( There is an advantage that the anode side and the cathode side of 5) can be utilized cleverly.

그런데, 생물처리에서는 피처리수의 COD의 농도가 기준 농도보다도 높은 경우는 영양 과다가 되어 사실상 미생물에 의한 처리는 불가능해지지만, 이 발명에 따르면 전해조(7)에서의 인가 전류를 증대시킴으로써 농도 변화에 쉽게 대응할 수 있어서 광범위한 퍼처리수에 적응할 수 있다.By the way, in the biological treatment, when the concentration of COD of the water to be treated is higher than the reference concentration, the nutrition becomes excessive and the treatment by the microorganism becomes impossible, but according to the present invention, the concentration change is increased by increasing the applied current in the electrolytic cell 7. Can easily adapt to a wide range of wastewater treatment.

또한 피처리수의 처리량이 증대한 경우, 생물 처리에서는 피트를 증설할 필요가 있으며 그 공사를 위해서는 다액의 비용이 요구되지만, 본 발명에 따르면 유격막 전류 인가조나 전해조의 추가 등 생물 처리보다도 저렴한 비용으로 대응할 수 있다.In addition, when the throughput of the water to be treated is increased, it is necessary to increase the pit in the biological treatment, and a large amount of cost is required for the construction. Can be responded to.

종래의 생물처리와 같이는 오니(슬러지)가 발생하지 않아서 여러 가지 공장용수, 음료수뿐만 아니라 수영장의 수질관리, 매실·우동 기타 식품 가공장의 배수, 지하수 그 밖의 모든 산업분야에 걸친 보편적인 용도에 적용할 수 있다.Sludge is not generated as in conventional biotreatment, so it can be applied not only to various plant waters and beverages but also to water management of swimming pools, drainage of plums and udon and other food processing plants, and groundwater. can do.

도1은 본 발명의 물 처리 기구의 실시형태를 설명하는 시스템·흐름도1 is a system flow diagram illustrating an embodiment of a water treatment apparatus of the present invention.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***

4: 염소가스4: chlorine gas

5: 유격막 전류 인가조5: diaphragm current application tank

Claims (7)

유격막 전류 인가조에서 염소가 용존하는 물로 전류를 흘려서 그 양극측으로부터 염소가스를 발생시키고, 상기 염소가스를 회수하여서 직접적 또는 간접적으로 피처리수로 이르게 하여 오염 평가 지표를 저감시키도록 한 것을 특징으로 하는 물 처리 방법.In the diaphragm current application tank, current flows into the dissolved water to generate chlorine gas from the anode side, and the chlorine gas is recovered and directly or indirectly to the water to be treated to reduce the pollution evaluation index. Water treatment method. 상기 제1항에 있어서, 회수한 상기 염소가스를 피처리수로 직접 이르게 한 물 처리 방법.The water treatment method according to claim 1, wherein the recovered chlorine gas is directly brought to the water to be treated. 상기 제1항 또는 제2항에 있어서, 회수한 상기 염소가스에 의해 생성시킨 차아염소산 또는/및 차아염소산나트륨을 피처리수로 이르게 한 물 처리방법The water treatment method according to claim 1 or 2, wherein the hypochlorous acid and / or sodium hypochlorite generated by the recovered chlorine gas is brought into the treated water. 상기 제1항 내지 제3항의 어느 항에 있어서, 상기 피처리수를 전기 분해하여 양극 산화하여서 유격막 전류 인가조의 음극측으로 보내도록 한 물 처리방법. The water treatment method according to any one of claims 1 to 3, wherein the water to be treated is electrolyzed and anodized so as to be sent to the cathode side of the membrane current applying tank. 상기 제4항에 있어서, 상기 전기 분해를 할 때에 브롬(臭素)이 용존하도록 한 물 처리방법. The water treatment method according to claim 4, wherein bromine is dissolved during the electrolysis. 상기 제1항 내지 5항의 어느 항에 있어서, 상기 피처리수는 물과 프로톤성의 양친매성 용매와 비프로톤성의 양친매성 용매와 소수성 유기성분을 상용(相溶)시킨 것인 물 처리방법.The water treatment method according to any one of claims 1 to 5, wherein the water to be treated is a mixture of water, a protonic amphiphilic solvent, an aprotic amphiphilic solvent, and a hydrophobic organic component. 염소가 용존하는 물에 전류를 흘려서 그 양극측에서 염소가스를 발생시키는 유격막 전류 인가조를 구비하고, 상기 염소가스를 회수하여서 직접적 또는 간접적으로 피처리수에 이르게 하여 오염 평가 지표를 저감시키도록 한 것을 특징으로 하는 물 처리 기구. It is provided with a diaphragm current application tank which flows an electric current in the water in which chlorine is dissolved, and generates chlorine gas at the anode side, and recovers the chlorine gas directly or indirectly to the water to be treated to reduce the pollution evaluation index. The water treatment apparatus characterized by the above-mentioned.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5649110B2 (en) * 2010-05-10 2015-01-07 株式会社オメガ Remote management method for purification of treated water
JP2012139630A (en) * 2010-12-28 2012-07-26 Omega:Kk Water purifying method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3668902B2 (en) * 1995-01-13 2005-07-06 株式会社オメガ Waste liquid treatment mechanism
JP2002126740A (en) * 2000-10-27 2002-05-08 Omega:Kk Method for cleaning and sterilizing service water or the like
JP3609735B2 (en) 2001-03-08 2005-01-12 日鉄鉱業株式会社 Etching solution regeneration method
JP2003088881A (en) * 2001-09-19 2003-03-25 Ebara Corp Method and apparatus for treating sewage
JP2004025123A (en) * 2002-06-27 2004-01-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Drainage treatment apparatus and drainage treatment method
JP4348195B2 (en) 2004-01-07 2009-10-21 ホシザキ電機株式会社 Method and apparatus for treating chlorine gas generated by diaphragm electrolysis
JP3921231B1 (en) * 2006-09-15 2007-05-30 稔 菅野 Sterilization method and sterilization treatment apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101064933B1 (en) * 2008-02-06 2011-09-15 가부시키가이샤 오메가 Method and apparatus for water treatment

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