KR20110026828A - Treatment system for acid mine drainage and treatment method using thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An acidic mine drainage processing system and a processing method using thereof are provided to reduce the usage amount of a neutralizing agent, by reusing the non-reactive neutralizing agent inside a neutralizing tank. CONSTITUTION: An acidic mine drainage processing system comprises the following: a first reactor(20) including a neutralization tank for forming metal precipitates by adding a neutralizing agent to acidic mine drainage; a second reactor(30) connected to the neutralization tank for receiving the acidic mine drainage with the metal precipitates, including a reaction tank for maintaining the dissolution of the non-reactive neutralizing agent inside the mine drainage to precipitate metallic ions; and a sedimentation device(50) including a sludge collector(54) for collecting sludge from the mine drainage to separate water with the sludge.

Description

산성광산배수 처리 시스템 및 이를 이용한 처리방법 {TREATMENT SYSTEM FOR ACID MINE DRAINAGE AND TREATMENT METHOD USING THEREOF} Acid mine drainage treatment system and treatment method using same {TREATMENT SYSTEM FOR ACID MINE DRAINAGE AND TREATMENT METHOD USING THEREOF}

본 발명은 산성 광산배수를 처리하기 위한 처리시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 중화제를 효과적으로 이용하여 산성광산배수를 경제적으로 처리할 수 있는 산성광산배수 처리시스템 및 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a treatment system and method for treating acid mine drainage, and more particularly, to an acid mine drainage treatment system and treatment method capable of economically treating acid mine drainage using neutralizing agents effectively.

인류의 산업활동에 필요한 각종 광물을 얻기 위하여 광산이 개발 되었다. 그러나, 경제성 및 채산성 부족으로 많은 수의 광산이 휴광하거나 폐광되며, 국내에는 전국적으로 2,000여개의 휴,폐광산이 존재한다. 그러나 이러한 휴광산 또는 폐광산은 적절한 광해방지시설의 설치가 없이 방치되기 쉬워서 주변환경에 심각한 환경문제를 유발하고 있다. 특히 가행광산에서도 발생하는 산성광산배수는 낮은 pH와 높은 농도의 금속을 포함하고 있어 주변 하천 및 농경지를 오염시키는 심각한 오염원이 되고 있다. Mine was developed to obtain various minerals necessary for human industrial activities. However, due to lack of economics and profitability, a large number of mines are abandoned or abandoned, and there are about 2,000 dormant and abandoned mines in Korea. However, these ore mines are easily left unattended without the installation of appropriate mine prevention facilities, causing serious environmental problems in the surrounding environment. In particular, acid mine drainage, which occurs even in runaway mines, contains low pH and high concentrations of metals, making it a serious source of pollution to surrounding rivers and agricultural land.

오염된 하천은 음용수나 농업용수, 공업용수로 이용이 불가능하며, 오염된 농경지로부터 수확된 농작물은 인체에 유해한 금속이 다량 함유되어 있어 건강에 심각한 위협이 되기 때문에 위험하다. 따라서, 광산 주변 농가의 경제적인 손실이 발생할 수도 있다. Polluted rivers cannot be used as drinking water, agricultural water, or industrial water, and crops harvested from polluted farmland are dangerous because they contain a large amount of metals that are harmful to the human body. Thus, economic losses of farms around the mines may occur.

한편, 전 지구적 온난화로 인하여 이상기후가 발생하고 있으며, 특히, 가뭄과 심각한 물부족 사태가 발생하기도 한다. 따라서, 오염된 물을 정화하여 재이용할 필요가 있다.Global warming is causing abnormal climates, especially droughts and severe water shortages. Therefore, it is necessary to purify and reuse contaminated water.

일반적으로 산성광산배수는 황을 함유한 광물로부터 유래된다. 예컨대, 석탄광산이나 금속광산에는 황철석이 존재하며, 광산활동에 의해 공기와 접촉하고 빗물이나 지하수와 접촉하여 산성광산배수가 발생한다. In general, acid mine drainage is derived from minerals containing sulfur. For example, pyrite is present in coal mines and metal mines, and acid mine drainage is generated by contact with air and contact with rainwater or groundwater by mining activities.

2 FeS2+7O2+2H2O → 2 Fe2++4SO4 2-+4H+ (1) 2 FeS2+ 7O2+ 2H2O → 2 Fe2++ 4SO4 2-+ 4H+ (One)

4 Fe2++O2+4H+ → 4 Fe3++2H2O (2) 4 Fe 2+ + O 2 + 4H + → 4 Fe 3+ + 2H 2 O (2)

4 Fe3++12H2O → 4 Fe(OH)3+12H+ (3) 4 Fe3++ 12H2O → 4 Fe (OH)3+ 12H+ (3)

FeS2+14Fe2++8H2O → 15 Fe2++2SO4 2-+16H+ (4) FeS2+ 14Fe2++ 8H2O → 15 Fe2++ 2SO4 2-+ 16H+ (4)

4 FeS2+15O2+14H2O → 4 Fe(OH)3+8H2SO4 (5) 4 FeS2+ 15O2+ 14H2O → 4 Fe (OH)3+ 8H2SO4 (5)

위의 반응식은 산성광산배수가 형성되는 과정을 나타낸 것이며 철산화 박테리아 또는 황산화 박테리아에 의해서 더욱 빠르게 진행된다. The above reaction scheme shows the formation of acid mine drainage and is faster by iron oxidizing bacteria or sulfated bacteria.

또한 상기 반응식 (1)과 같이 황철석 등의 황화물질이 산화되면서 물에 용해되면 제1철이온(Fe2+)과 수소이온이 생성된다. 생성된 제1철이온은 반응식 (2)와 같이 용존 되어 있는 산소와 반응하여 제2철이온(Fe3+)으로 산화된다. 이러한 반응에서 용존산소가 소모되기 때문에 배수의 용존산소가 감소하여 하천의 동식물이 살지 못하는 혐기성 조건이 조성된다. In addition, ferrous ions (Fe 2+ ) and hydrogen ions are generated when sulfides such as pyrite are dissolved in water while being oxidized as in Scheme (1). The produced ferrous ions are oxidized to ferric ions (Fe 3+ ) by reacting with dissolved oxygen as shown in Scheme (2). Because dissolved oxygen is consumed in these reactions, dissolved oxygen in the drainage is reduced, creating anaerobic conditions in which the fauna and flora of the river cannot live.

생성된 제2철이온이 하천에 유입되면 반응식 (3)과 같이 수소이온이 발생하여 용액의 pH가 높아지게 된다. 이러한 반응에 따라 수산화철(4 Fe(OH)3)이 침전되면 하천 바닥이 붉은 색을 띄며 하천의 건전도 뿐만 아니라 심미적인 문제점을 발생시킨다. When the produced ferric ion is introduced into the stream, hydrogen ions are generated as in Scheme (3) to increase the pH of the solution. Iron hydroxide (4 Fe (OH) 3 ) precipitates according to this reaction, and the bottom of the river becomes red and causes aesthetic problems as well as the health of the river.

반응식 (1) 및 반응식 (3)에서 생성된 수소이온에 의해 광산배수의 PH가 낮아지고 배수는 산성을 띄게 된다. 낮은 pH 낮아지면 광물에 존재하는 금속의 용해가 가속화되고 배수의 금속함유량이 높아진다. Hydrogen ions produced in Schemes (1) and (3) lower the pH of the mine drainage and make the drain acidic. Lower pH accelerates the dissolution of metals in the mineral and increases the metal content of the drains.

반응식 (4) 및 (5)는 황화철과 제1철이온이 함께 물과 반응하면서 수소이온과 수산화철 침전물을 발생시키는 과정을 나타낸 것으로서 이러한 반응식을 통해서도 배수가 산성을 띄게 되고 붉은 색의 침전물이 생성된다는 것을 알 수 있다.Reaction equations (4) and (5) show a process in which iron sulfide and ferrous ions react together with water to generate hydrogen ions and iron hydroxide precipitates, and even through this scheme, drainage becomes acidic and red precipitates are formed. It can be seen that.

상기와 같이 산화된 광산배수를 처리하는 방법에는 동력과 화학약품의 지속적 사용여부에 따라서 적극적 처리방법과 소극적 처리방법으로 나뉜다. As described above, the method for treating oxidized mine drainage is divided into active treatment and passive treatment depending on power and continuous use of chemicals.

소극적 처리방법 중 국내에서 가장 많이 이용하는 방법은 SAPS(Sucessive Alkalinity Producing System)에서 황산염 환원균과 석회석에 의하여 1차 처리되고 이후 산화조와 소택지를 거치면서 2차, 3차 처리되는 구조를 가지고 있다. 그러나 초기 설치비용이 많이 들며, 배수를 적절한 수준으로 정화시켜 배출하기 위해서는 대규모의 부지가 필요하다. 산지에 존재하는 광산의 경우 소극적 처리를 하기 위한 대규모의 부지를 마련하기 위해 산을 훼손 하게 되는 문제점이 있으며, 지형적으로 접근이 용이하지 않는 산사면에 산화조 또는 소택지를 설치하여야 하기 때문에 홍수나 태풍에 취약한 문제점이 있다. Among the passive treatment methods, the most frequently used method in Korea is firstly treated with sulfate reducing bacteria and limestone in SAPS (Sucessive Alkalinity Producing System), and then has the structure of secondary and tertiary treatment through oxidizing tank and marsh. However, the initial installation costs are high, and large sites are required to discharge the wastewater to an appropriate level. In the case of mines located in the mountains, there is a problem of damaging the mountains in order to prepare a large-scale site for passive treatment, and flooding or typhoons due to the need to install oxidizing tanks or marshes on mountain slopes that are not easily accessible. There is a vulnerable problem.

또한, 적극적 처리방법은 화학약품을 사용하여 단기간에 광산배수를 처리할 수는 있지만, 많은 양의 화학약품이 사용되게 되는데 pH가 낮거나 철의 함량이 높을 경우 필요한 화학약품의 양이 많아지기 때문에 배수 처리비용이 매우 높은 문제점이 있다. 또한 과다한 화학약품 사용에 의해 많은 양의 슬러지가 발생하게 되는데 이를 처리하여야 하는 문제점이 있다. In addition, the active treatment method can treat the mine drainage in a short time by using chemicals, but a large amount of chemicals are used because the amount of chemicals required when the pH is low or the iron content is high There is a problem that the wastewater treatment cost is very high. In addition, a large amount of sludge is generated by the use of excessive chemicals, there is a problem that must be treated.

특히, 적극적 처리에서는 화학약품으로 슬러리상이나 분말로 주입되는 소석회를 주로 사용하는데, 소석회의 용해도가 낮기 때문에 다량의 소석회가 이용되지 못하고 슬러지로 배출되어 처리 비용이 높은 문제점이 있다.In particular, in the active treatment, mainly used slaked lime injected into the slurry or powder as a chemical, due to the low solubility of the slaked lime is not used a large amount of slaked lime is discharged to the sludge has a problem of high treatment cost.

본 발명은 대규모 부지 조성이 어려워 적극적 처리 방법을 사용하여야 하는 경우에 미 반응된 중화제를 연속적으로 사용할 수 있도록 배수의 산화도를 높이는 산화장치 및 제1 반응장치, 미반응 슬러지를 계속하여 2차 반응시키는 제2 반응장치 및 침전장치를 연속적으로 구비하여 배출되는 슬러지에서 미반응된 중화제를 줄일 수 있어서 화학약품의 사용을 최소화할 수 있는 산성광산배수 처리시스템 및 처리방법을 제공하는데 그 목적이 있다. In the present invention, when the large-scale site composition is difficult and the active treatment method should be used, the oxidizer and the first reaction device to increase the oxidation degree of the drainage so that the unreacted neutralizing agent can be used continuously, and the second reaction is continued. It is an object of the present invention to provide an acid mine drainage treatment system and treatment method capable of minimizing the use of chemicals by reducing the unreacted neutralizer in the discharged sludge by continuously providing a second reaction device and a precipitation device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 산성광산배수에 중화제를 투입하여 금속침전물을 형성하는 중화조를 포함하는 제1 반응장치; 상기 제1 반응장치의 상기 중화조와 연결되며, 상기 금속침전물이 형성된 배수가 유입되고 상기 배수 내의 미반응 중화제의 용해를 지속시켜 상기 배수 내에 잔류하는 금속이온을 침전시키는 반응조를 구비하는 제2 반응장치; 그리고 상기 제2 반응장치의 반응조와 연결되며, 상기 반응조의 배수가 유입되고 상기 배수의 금속 침전물의 슬러지를 침전시키는 침전조와 침전된 슬러지를 수집하여 슬러지와 물을 분리시키는 슬러지수집기를 구비하는 침전장치를 포함하는 광산배수 처리시스템을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention comprises a first reaction device including a neutralization tank for forming a metal precipitate by adding a neutralizer to the acid mine drainage; A second reactor connected to the neutralization tank of the first reactor and including a reactor for introducing the wastewater in which the metal precipitate is formed and continuing dissolution of the unreacted neutralizer in the wastewater to precipitate metal ions remaining in the wastewater; ; And a precipitation device connected to the reaction tank of the second reactor, the sedimentation tank having a sludge collector for separating the sludge and the water by collecting the sedimentation tank and the precipitated sludge into which the drainage of the reactor flows and precipitates the sludge of the metal deposit of the drainage. It provides a mine drainage treatment system comprising a.

상기 제1 반응장치는 상기 중화조 내부의 배수를 폭기시키기 위한 공기주입기를 더 포함하고, 상기 제2 반응장치는 상기 반응조 내부의 배수를 폭기시키기 위한 공기주입기를 더 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the first reactor further includes an air injector for aeration of the wastewater in the neutralization tank, and the second reactor further includes an air injector for aeration of the wastewater in the reactor.

상기 제1 반응장치는 상기 중화조 내부가 슬러리 상태가 유지되도록 교반하는 교반장치를 더 포함하고, 상기 제2 반응장치는 상기 반응조 내부가 슬러리 상태가 유지되도록 교반하는 교반장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.The first reactor further comprises a stirring device for stirring the inside of the neutralization tank to maintain the slurry state, the second reactor is preferably further comprises a stirring device for stirring the inside of the reactor to maintain the slurry state Do.

상기 중화조에 설치되어 상기 중화조 내의 pH를 측정하는 제1 센서와 상기 반응조에 설치되어 상기 반응조 내의 pH를 측정하는 제2 센서를 포함하는 pH측정기와; 상기 pH측정기에서 측정된 상기 중화조와 상기 반응조의 pH에 따라 상기 중화조에 주입되는 중화제의 양을 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부는 상기 중화조의 pH가 6 내지 10이 되도록 중화제 주입량을 조절할 수 있다.A pH measuring device including a first sensor installed in the neutralization tank and measuring a pH in the neutralization tank and a second sensor installed in the reaction tank and measuring pH in the reaction tank; The control unit may further include a control unit for adjusting the amount of the neutralizing agent injected into the neutralization tank according to the pH of the neutralization tank and the reaction tank measured by the pH meter, wherein the control unit adjusts the neutralizing agent injection amount so that the pH of the neutralization tank is 6 to 10. I can regulate it.

상기 침전장치의 슬러지수집기에서 수집된 슬러지는 제1 반응장치로 반송되어 재사용되는 것이 바람직하다.The sludge collected in the sludge collector of the precipitation apparatus is preferably returned to the first reactor and reused.

상기 침전조에는 응집제가 투입되어 금속 침전물의 침전속도를 가속하는 것이 바람직하다. A flocculant is added to the precipitation tank to accelerate the precipitation rate of the metal precipitate.

상기 침전장치의 슬러지수집기에서 수집된 슬러지는 제1 반응장치로 반송되어 제1 반응장치에서 재사용되는 것이 바람직하다.The sludge collected in the sludge collector of the precipitation apparatus is preferably returned to the first reactor and reused in the first reactor.

상기 중화제는 소석회, 생석회, 탄산칼슘, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화마그네슘, 탄산나트륨, 콘크리트, 탄산, 불가사리, 재, 돌로마이트로 이루어진 그룹으로부터 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.The neutralizing agent preferably comprises at least one from the group consisting of hydrated lime, quicklime, calcium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide, sodium carbonate, concrete, carbonic acid, starfish, ash and dolomite.

상기 제1 반응장치에서 상기 중화제의 반응이 촉진되도록, 상기 제1 반응장치의 상기 중화조 상류에 위치되는 산화조를 더 포함하며 상기 광산배수가 상기 중화조로 유입되기 전에 상기 광산배수를 산화시키는 산화수단을 더 포함하는 것이 바람직하다. An oxidation tank further located upstream of the neutralization tank of the first reactor so that the reaction of the neutralizing agent in the first reactor is oxidized to oxidize the acid mine drainage before the acid mine drainage enters the neutralization tank. It is preferred to further comprise means.

상기 산화수단은 상기 산화조 내부의 배수를 폭기시키기 위한 공기주입기와 상기 산화조 내부를 교반하는 교반수단을 더 포함하는 것이 바람직하다. Preferably, the oxidizing means further includes an air injector for aeration of the drainage inside the oxidizing tank and a stirring means for stirring the inside of the oxidizing tank.

또한, 본 발명은 유입되는 광산배수를 폭기하여 산화시키는 산화단계; 상기 산화된 광산배수에 중화제를 주입하는 중화단계; 상기 중화단계를 거친 배수에 잔류하는 미반응 중화제와 잔여 금속이온을 계속적으로 반응시키는 반응단계; 상기 반응단계를 거친 배수에서 물과 슬러지를 분리시키는 침전단계를 포함하는 광산배수 처리방법.In addition, the present invention is an oxidation step of aeration by oxidizing the incoming mine drainage; A neutralization step of injecting a neutralizing agent into the oxidized mine drainage; A reaction step of continuously reacting the unreacted neutralizing agent and the remaining metal ions remaining in the drained water after the neutralization step; A mine drainage treatment method comprising a precipitation step of separating the water and sludge from the wastewater undergoing the reaction step.

상기 침전단계에서 침전된 슬러지를 상기 중화단계의 배수로 반송하는 슬러지 재사용단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to further include a sludge reuse step of returning the sludge precipitated in the precipitation step to the multiple of the neutralization step.

상기 침전단계에서 침전속도를 가속하기 위하여 상기 반응단계 이후, 그리고 상기 침전단계 이전에 상기 배수에 응집제를 주입하는 것이 바람직하다.In order to accelerate the precipitation rate in the precipitation step, it is preferable to inject a flocculant into the drainage after the reaction step and before the precipitation step.

본 발명에 따르면, 중화제를 투입하여 대규모 부지를 조성하지 않고 단기간에 광산배수를 처리할 수 있으면서도, 중화제를 사용하는 제1 반응장치와 미반응된 중화제를 연속적으로 반응시키는 제2 반응장치를 구비하여 미반응된 중화제의 사용효율을 높여 사용량을 최소화함으로써 광산배수 처리 비용을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, it is possible to treat the mine drainage in a short period of time without adding a neutralizer to form a large-scale site, while having a second reactor for continuously reacting the first reactor using the neutralizer and the unreacted neutralizer. By minimizing the amount of use by increasing the use efficiency of the unreacted neutralizing agent, the cost of mine drainage treatment can be significantly reduced.

또한, 최종 침전된 슬러지를 중화조에 반송하여 미반응 중화제를 재사용함으로써 중화제 사용량을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, the final precipitated sludge is returned to the neutralization tank to reuse the unreacted neutralizing agent, thereby reducing the amount of neutralizing agent used.

또한, 사용되는 중화제의 양이 줄어들기 때문에 중화제 사용에 의한 침전물이 최소화되는 또 다른 효과가 있다.In addition, there is another effect of minimizing the precipitate by the use of neutralizers because the amount of neutralizer used is reduced.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 산성광산배수 처리시스템과 이를 이용한 산성광산배수 처리방법을 상세히 설명한다. Hereinafter, an acid mine drainage treatment system and an acid mine drainage treatment method using the same will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.

도 1은 본 발명에 따른 산성광산배수 처리시스템을 도시한 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이 실시예는 광산배수(1)를 산화시켜 광산배수에 존재하는 제일철(Fe2+)이온을 제이철(Fe3+)로 산화시키는 산화조를 갖는 산화장치(10)와; 산화장치(10)의 산화조와 연결되어 산화조에서 산화된 배수가 투입되며, 중화제(61)가 투입되어 광산배수를 중성화 시키고 금속의 침전물을 발생시키는 중화조를 갖는 제1 반응장치(20)와; 중화조와 연결되며 중화조에서 생성된 침전물을 포함한 슬러지 형태의 광산배수에 존재하는 미반응의 중화제를 지속적으로 반응시키는 반응조를 갖는 제2 반응장치(30)와; 반응조에서 생성된 슬러리에서 슬러지를 분리하는 침전조를 갖는 침전장치(50)을 포함한다. 1 is a schematic diagram showing an acid mine drainage treatment system according to the present invention. As shown in FIG. 1, this embodiment includes an oxidation apparatus 10 having an oxidizing tank for oxidizing a mine drainage 1 to oxidize ferrous iron (Fe 2+ ) ions present in the mine drainage to ferric iron (Fe 3+ ). )Wow; The first reactor 20 having a neutralization tank connected with an oxidizing tank of the oxidizing apparatus 10 to inject oxidized wastewater from the oxidizing tank, and a neutralizing agent 61 is added to neutralize the mine drainage and generate a precipitate of metal. ; A second reactor 30 connected to the neutralization tank and having a reaction tank for continuously reacting the unreacted neutralizing agent present in the sludge type mine drainage including the precipitate produced in the neutralization tank; It comprises a precipitation device 50 having a precipitation tank for separating the sludge from the slurry produced in the reaction tank.

산화장치(10)는 산화를 촉진하기 위하여 산화조 내의 배수를 폭기시켜(aeration) 용존산소량을 증가시키는 공기주입기(13)와 공급된 산소와 배수를 교반하는 교반기(12)를 추가로 구비한다. 공기주입기(13) 또는 교반기(12)는 산소의 소모량 또는 산화장치의 용적에 따라서 선택적으로 구비될 수 있다. 즉, 공기 주입 만으로 산화장치 내에 산소가 골고루 분포된다면 공기주입기(13)는 배제될 수 있고, 소모 산소량이 적은 경우에는 공기주입기(13)가 배제될 수도 있다.The oxidizing apparatus 10 further includes an air injector 13 which increases the amount of dissolved oxygen by aeration of the drainage in the oxidizing tank to promote oxidation, and an agitator 12 which stirs the supplied oxygen and the drainage. The air injector 13 or the stirrer 12 may be selectively provided according to the consumption amount of oxygen or the volume of the oxidizer. That is, if oxygen is evenly distributed in the oxidizer by only air injection, the air injector 13 may be excluded, and when the amount of oxygen consumed is small, the air injector 13 may be excluded.

공기주입기(13)의 적절한 공기주입속도는 배수의 용량과 광산배수의 성상에 따라 다르나 0 내지 3 m3/min이 바람직하며, 산화환원전위가 0보다 큰 값을 가져 산화환경이 이루어지도록 조절된다. The proper air injection speed of the air injector 13 varies depending on the capacity of the drainage and the properties of the mine drainage, but is preferably 0 to 3 m 3 / min. .

산성광산배수에 존재하는 금속은 철, 망간, 알루미늄과 같은 일반물질과 아연, 구리, 카드뮴, 납, 비소, 수은과 같은 중금속 류, 우라늄과 같은 방사선 물질을 포함한다. 대부분의 금속은 pH가 5-7에서 수산화이온과 결합하여 불용성의 침전물을 생성한다. 따라서 산성광산배수에 존재하는 금속을 제거하기 위해서는 산성광산배수를 중화시켜 금속 침전물을 형성하여야 한다. 따라서, 제1 반응장치(20)에서 산성광산배수의 pH를 조절하여 금속을 침전시키기 위한 중화제가 투입된다. 사용되는 중화제로는 소석회, 생석회, 탄산칼슘, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화마그네슘, 탄산나트륨, 콘크리트, 탄산 마그네슘, 불가사리, 재, 돌로마이트와 같은 산도를 소비하는 알칼리성 물질을 사용할 수 있으며, 혼합물로도 이용이 가능하다. 중화제를 제1 반응장치(20)의 반응조에 직접 주입하는 방법도 있으며, 슬러지상태로 주입하는 방법도 있다. Metals present in acid mine drainage include common materials such as iron, manganese and aluminum and heavy metals such as zinc, copper, cadmium, lead, arsenic, mercury, and radioactive materials such as uranium. Most metals combine with hydroxide ions at pH 5-7 to form insoluble precipitates. Therefore, in order to remove the metal in the acid mine drainage, the acid mine drainage must be neutralized to form a metal precipitate. Therefore, the neutralizing agent for precipitating the metal is adjusted by adjusting the pH of the acid mine drainage in the first reactor 20. The neutralizing agent used may be an alkaline substance that consumes acidity such as slaked lime, quicklime, calcium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide, sodium carbonate, concrete, magnesium carbonate, starfish, ash and dolomite, and is also used as a mixture. This is possible. There is also a method of directly injecting the neutralizing agent into the reaction tank of the first reactor 20, there is also a method of injecting in a sludge state.

제1 반응장치(20)는 중화제를 공급하는 중화제 공급기(60)와 연결된다. 중화제 공급기(60)는 중화제(61)와 청수(91)가 0.5내지 20%의 중화제 중량비로 혼합되어 슬러리 상태로 제조한다. 중화제 공급기(60)는 청수(91)와 중화제(61)를 균일하게 혼합하여 고형물이 분리되지 않고 슬러리 상태를 유지하게 하는 교반장 치(62)를 구비할 수 있다. The first reactor 20 is connected with a neutralizer feeder 60 that supplies a neutralizer. The neutralizing agent feeder 60 is prepared in a slurry state by mixing the neutralizing agent 61 and the fresh water 91 in a weight ratio of 0.5 to 20% neutralizing agent. The neutralizing agent feeder 60 may be provided with a stirring device 62 to uniformly mix the fresh water 91 and the neutralizing agent 61 to maintain a slurry state without separating solids.

제1 반응장치(20)에서 pH가 6보다 적으며 침전효능이 급격히 떨어지며, 10이상일 경우에는 과량의 중화제가 투입되어 미반응 중화제가 상당량 발생하게 되므로 pH측정기(80)는 제1 반응장치(20)의 중화조 내부의 pH가 6내지 10이 되도록 조절되는 것이 바람직하다. 제1 반응장치(20)의 중화조 내부의 pH를 측정하는 pH측정기(80)와 연결된다. 중화조에는 pH측정기(80)의 제1 센서(81)가 설치된다.In the first reaction device 20, the pH is less than 6 and the precipitation effect drops sharply, and in the case of 10 or more, an excessive amount of neutralizing agent is added to generate a considerable amount of unreacted neutralizing agent, so that the pH measuring device 80 may include the first reaction device (20). It is preferable to adjust the pH inside the neutralization tank of 6) to 6-10. It is connected to the pH meter 80 for measuring the pH of the neutralization tank of the first reactor (20). In the neutralization tank, the first sensor 81 of the pH meter 80 is installed.

제1 반응장치(20)에도 산화 반응 또는 중화반응이 가속화되고 중화조 내부가 슬러리 상태를 유지하도록 교반장치(22)와 공기주입기(23)가 설치된다. 산성광산배수의 제1철이온의 함유량이 높은 경우 (30 mg/L 이상) 중화제를 투입하면 급격하게 용존산소가 소모된다. 따라서, 청록색의 수산화제일철과 같은 완전히 산화되지 않은 침전물이 생성된다. 이와 같이 완전 산화되지 않은 침전물이 생성된 경우 제2 반응장치(30) 반응조와 침전장치(50)의 침전조에서 지속적인 산소의 소비가 이루어지고 침전장치(50)에서의 침전효능이 저하된다. 따라서, 제1 반응장치(20)의 중화조에도 배수의 산화를 돕기 위하여 중화조 내부를 폭기시키는 공기주입기(23)가 구비된다. In the first reactor 20, an agitation device 22 and an air injector 23 are installed to accelerate an oxidation reaction or a neutralization reaction and maintain a slurry state in the neutralization tank. When the ferric ion content of acid mine drainage is high (30 mg / L or more), dissolved oxygen is rapidly consumed when a neutralizing agent is added. Thus, a completely unoxidized precipitate is produced, such as cyan ferrous hydroxide. When the precipitate is not completely oxidized as described above, the continuous consumption of oxygen is made in the reactor of the second reactor 30 and the precipitation tank of the precipitation device 50, and the precipitation efficiency in the precipitation device 50 is lowered. Therefore, the neutralization tank of the first reactor 20 is also provided with an air injector 23 for aeration inside the neutralization tank to assist oxidation of the drainage water.

침전장치(50)에서 발생하는 슬러지는 미반응의 중화제가 상당량 포함되어 있기 때문에 재사용 슬러지(94)를 제1 반응장치(20)의 중화조로 반송하여 주입하는 것도 가능하다. Since the sludge generated in the precipitation apparatus 50 contains a considerable amount of unreacted neutralizing agent, the reused sludge 94 may be returned to the neutralization tank of the first reactor 20 for injection.

광산배수를 처리하기 위하여 사용하는 소석회나 생석회를 중화제로 이용하는 경우, 요구되는 pH를 조절하기 위하여 지속적으로 중화제가 제1 반응장치(20)에 주 입된다. 그러나, 제1 반응장치(20)에서는 산화장치(10)에서 광산배수가 지속적으로 유입되고, 중화제와 반응한 생성 슬러지가 지속적으로 유출된다. 따라서, 실제 제1 반응장치에서는 완전혼합형 반응이 일어나지 않기 때문에, 미반응의 중화물질이 제1 반응장치(20)에서 유출되는 유출수에 상당량 남게 된다. When using slaked lime or quicklime used as a neutralizing agent for treating the mine drainage, the neutralizing agent is continuously injected into the first reactor 20 to adjust the required pH. However, in the first reactor 20, the mine drainage is continuously introduced from the oxidizer 10, and the produced sludge reacted with the neutralizer is continuously discharged. Therefore, since the mixed reaction does not occur in the first reactor, the unreacted neutralizing substance remains in the effluent flowing out of the first reactor 20 in a considerable amount.

제2 반응장치(30)에서는 제1 반응장치(20)의 유출수에 존재하는 미반응의 중화제를 통해 추가적인 중화제 투입이 없이 pH를 올릴 수 있다. 제2 반응장치(30)에서도 산화장치(10)나 제1 반응장치(10)와 같이 산화조건을 조성하고 반응조 내부를 슬러리 상태로 유지시키기 위하여 반응조 내부를 폭기시키는 공기주입기(33)와 교반기(32)가 구비된다. In the second reactor 30, the pH may be increased without additional neutralizer through the unreacted neutralizer present in the effluent of the first reactor 20. Like the oxidizer 10 or the first reactor 10, the second reactor 30 also includes an air injector 33 and an agitator that aeration conditions inside the reactor in order to create oxidation conditions and maintain the inside of the reactor in a slurry state. 32).

제2 반응장치(30)의 반응조 내의 pH를 측정하여 제1 반응장치(20)에 주입될 중화제의 양을 결정할 수 있다. 반응조 내의 pH는 미반응 중화제의 양을 최소화 하기 위한 것이다. 따라서, pH측정기(80)에 연결되며 제2 반응장치(30)의 반응조 내의 pH를 측정하는 제2 센서(82)가 반응조에 설치된다. 이러한 pH측정기(80)는 제어부(미도시)와 연결되어 중화제 공급기(60)의 작동을 제어하여 중화제의 주입량을 조절한다.The amount of neutralizing agent to be injected into the first reactor 20 may be determined by measuring the pH in the reactor of the second reactor 30. The pH in the reactor is to minimize the amount of unreacted neutralizing agent. Therefore, a second sensor 82 connected to the pH meter 80 and measuring the pH in the reactor of the second reactor 30 is installed in the reactor. The pH meter 80 is connected to a control unit (not shown) to control the operation of the neutralizing agent supply 60 to adjust the injection amount of the neutralizing agent.

상기 제1 반응장치(20)와 제2 반응장치(30)에서의 배수 체류시간은 광산배수의 성상, 즉 광산배수의 pH, 제1철이온, 총금속농도 및 중화제의 종류에 따라 결정된다. 광산배수의 pH가 낮거나 용존되어 있는 금속의 이온이 높을 경우 긴 체류시간이 필요하며, 광산배수의 pH가 높거나 용존 금속의 양이 적을 경우 적은 체류시간이 필요하다. 이는 광산배수의 성상과 중화제의 종류에 따라 달라질 수 있다. 제1 반응장치(20)의 광산배수 체류시간은 1분 내지 30분 정도, 제2 반응장치(30)의 광산배수 체류시간은 10분 내지 240분 정도 소요될 수 있다. 중화제 중 수산화나트륨, 소석회, 수산화칼륨과 같이 비교적 빠른 용해도 및 큰 반응성을 가지는 중화제는 비교적 짧은 체류시간이 필요하며, 수산화마그네슘, 탄산칼륨과 같은 낮은 용해도 및 낮은 반응성을 가진 중화제는 상대적으로 긴 체류시간이 필요하다. The drainage residence time in the first reactor 20 and the second reactor 30 is determined according to the characteristics of the mine drainage, that is, the pH of the mine drainage, ferrous ions, total metal concentration and the kind of neutralizing agent. If the pH of the mine drainage is low or the ions of the dissolved metal are high, a long residence time is required. If the pH of the mine drainage is high or the amount of dissolved metal is small, a small residence time is required. This may vary depending on the nature of the mine drainage and the type of neutralizer. The residence time of the mine drainage of the first reactor 20 may be about 1 minute to 30 minutes, and the residence time of the mine drainage of the second reactor 30 may be about 10 minutes to 240 minutes. Among the neutralizing agents, neutralizing agents having a relatively fast solubility and high reactivity such as sodium hydroxide, slaked lime and potassium hydroxide need a relatively short residence time, while a low solubility and low reactivity neutralizing agents such as magnesium hydroxide and potassium carbonate have a relatively long residence time. This is necessary.

상기 광산배수처리 시스템에서 생성되는 슬러지의 침강성을 높이기 위하여 응집제(71)가 투여될 수 있다. 응집제(71)는 응집제투여기(70)에서 제조되며, 응집제투여기(70)에 청수(91)가 공급되며, 교반기(72)에 의해 응집제와 청수가 혼합된다. 응집제(71)는 제2 반응장치(30)의 유출수에 투입되어 침전장치(50)에서의 침전을 촉진한다. 응집제투여기(70)는 제2 반응장치(30)과 침전장치(50) 사이의 응집챔버(40)와 연결되며, 응집챔버(40)에서 청수와 혼합된 응집제가 제2 반응장치(30)의 반응조에서 유출된 유출수와 혼합된다. 응집챔버(40)는 슬러지의 침강성을 증대시키기 위해 침전장치(50)에서 슬러지를 분리하는데 충분한 체류시간을 가질 수 있도록 한 것이다. 따라서, 유출수의 금속 농도가 충분이 저감되었을 경우에는 제외될 수 있다.Coagulant 71 may be administered to increase the sedimentation of sludge generated in the mine drainage treatment system. The coagulant 71 is manufactured in the coagulant injector 70, and the fresh water 91 is supplied to the coagulant injector 70, and the coagulant and the fresh water are mixed by the stirrer 72. The flocculant 71 is introduced into the effluent of the second reactor 30 to promote precipitation in the precipitation device 50. Coagulant dosing device 70 is connected to the coagulation chamber 40 between the second reactor 30 and the precipitation device 50, the coagulant mixed with fresh water in the coagulation chamber 40 is the second reaction device 30 Mixed with the effluent flowing out of the reactor. The coagulation chamber 40 is to have a residence time sufficient to separate the sludge from the precipitation device 50 to increase the sedimentation of the sludge. Therefore, it can be excluded when the metal concentration of the effluent is sufficiently reduced.

침전장치(50)은 제2 반응장치(30) 및 응집챔버(40)에서 발생한 슬러리에서 슬러지를 분리하는 수단으로, 슬러지를 분리하고 유출액을 방류하게 된다. 침전장치(50)에는 슬러지를 수집하기 위하여 슬러지수집기(54)가 설치된다. 침전장치(50)의 슬러지수집기(54)는 그 수집 방식에 따라 중심회전축 침전지, 장방형 침전지, 고속 침전기 등과 같은 장치이다. 침전장치(50)에서 생성된 슬러지는 미반응의 중화제를 계속적으로 이용하기 위해 산화장치(10)으로 제1 반응장치(20)로 반송되는 재사용 슬러지(94)와 슬러지 처리수단(미도시)으로 보내지는 최종 슬러지(93)로 나뉜다. 이와 같이, 슬러지가 제거된 최종배수(95)는 배출된다.Precipitation apparatus 50 is a means for separating the sludge from the slurry generated in the second reactor 30 and the coagulation chamber 40, to separate the sludge and discharge the effluent. The sludge collector 54 is installed in the precipitation device 50 to collect the sludge. The sludge collector 54 of the sedimentation device 50 is a device such as a central rotary shaft sedimentation basin, a rectangular sedimentation basin, and a high speed sedimentation basin according to the collection method thereof. The sludge produced in the precipitation device 50 is reused sludge 94 and sludge treatment means (not shown) returned to the first reactor 20 to the oxidizer 10 in order to continuously use the unreacted neutralizing agent. The final sludge to be sent is divided into 93. In this way, the final drainage 95 from which the sludge is removed is discharged.

슬러지를 재이용하고 제1철이온의 산화속도를 증가시키기 위하여 침전장치(50)에서 발생하는 슬러지를 제1 반응장치(20)의 반응조에 반송하는 경우, 반송되는 슬러지는 함량의 20% 이내의 고형물을 함유하는 것이 바람직하다. 이는 슬러지의 고형물 함량이 20%를 넘기 위해서는 침전장치(50)의 부피가 매우 커야 하기 때문이다. When the sludge generated in the precipitation apparatus 50 is returned to the reaction tank of the first reactor 20 to reuse the sludge and increase the oxidation rate of ferrous ions, the returned sludge is within 20% of the solid content. It is preferable to contain. This is because the volume of the precipitation device 50 must be very large in order for the solid content of the sludge to exceed 20%.

도 2는 본 발명에 따른 산성광산배수 처리시스템의 다른 실시예를 도시한 것이다. 도 2의 실시예는 도 1의 실시예에서 산화장치가 제외된 예이다. Figure 2 shows another embodiment of the acid mine drainage treatment system according to the present invention. 2 is an example in which the oxidizer is excluded from the embodiment of FIG. 1.

산성광산배수의 산도가 매우 높거나 함유 금속의 농도가 매우 높고 광산배수의 알칼리도가 낮을 경우 순산도가 높아지는데 이 때는 중화제의 투입이 없이는 산화효율이 매우 낮아 산화장치의 효용이 낮아진다. 따라서 산화장치(20) 단독으로는 그 효용을 발휘하지 못하기 때문에 산화장치 없이, 제1 반응장치(20)에서 중화제의 투입이 이루어지며, 나머지 처리과정은 도 1의 실시예와 동일하다.When the acidity of acid mine drainage is very high or the concentration of metals is very high and the alkalinity of mine drainage is low, the net acidity becomes high. In this case, the oxidation efficiency is very low without the addition of a neutralizing agent, which lowers the utility of the oxidizer. Therefore, since the oxidizer 20 alone does not exert its utility, the neutralizer is added to the first reactor 20 without the oxidizer, and the rest of the process is the same as that of the embodiment of FIG.

강원도 강릉시 임곡면 소재 영동탄광의 발생하는 갱내수를 본 발명에의해 고안된 산성광산배수 처리 시스템을 이용하여 처리해보았다. 갱내수의 pH는 4.5내지 6.2이었으며 순산도는 350 내지 450 mg CaCO3/L이다. 갱내수에 용존된 제1철이온의 농도는 175내지 275 mg/L이었으며, 총 철의 농도는 209 내지 284 mg/L, 총 알루미늄의 농도는 5내지 28 mg/L, 총 망간의 농도는 2 내지 5 mg/L이다. The gangsu water generated in the Yeongdong coal mine located in Imgok-myeon, Gangneung-si, Gangwon-do, Korea was treated using the acid mine drainage treatment system designed by the present invention. The pH of the mine water was between 4.5 and 6.2 and the net acidity was between 350 and 450 mg CaCO 3 / L. The concentration of ferric ions dissolved in the mine water was 175 to 275 mg / L, the total iron concentration was 209 to 284 mg / L, the total aluminum concentration was 5 to 28 mg / L, and the total manganese concentration was 2 to 5 mg / L.

이 갱내수를 처리하기 위한 산성광산배수 처리시스템은 1 m3의 산화조를 갖는 산화장치(10), 230 L의 중화조를 간는 제1 반응장치(20), 230 L의 반응조를 갖는 제2 반응장치(30), 그리고 1 m3의 침전장치(50)로 구성된다. 산화장치(10)에는 600 L/min의 공기주입이 가능한 공기주입기(13)가 구비되고, 제1 반응장치(20)과 제2 반응장치(30)에는 산기석(diffuser stone)을 통한 공기주입기를 설치하여 300 L/min의 폭기가 가능하도록 하였다. The acid mine drainage treatment system for treating the mine water includes an oxidizing device 10 having an oxidation tank of 1 m 3 , a first reaction device 20 for separating a 230 L neutralization tank, and a second reaction having a reaction tank of 230 L. A device 30 and a 1 m 3 settling device 50. The oxidizer 10 is provided with an air injector 13 capable of injecting air at 600 L / min, and the first and second reactors 20 and 30 are provided with an air injector through diffuser stones. It was installed to enable aeration of 300 L / min.

중화제 공급기(60)은 200 L 용량의 저장조에 6 % 무게비로 소석회를 투입하여 지속적인 교반을 통한 소석회 슬러지를 제조한다. 이와 같이 제조된 소석회 슬러지를 제1 반응장치(20)에 중화제를 투입하였으며, 제1 반응장치(20)의 중화조 및 제2 반응장치(30)의 반응조의 광산배수가 6 내지 10 pH를 유지하도록 제어되었다. Neutralizer feeder (60) is a hydrated lime at 6% by weight in a 200L capacity tank to produce the slaked lime sludge through continuous stirring. The neutralizing agent was added to the first reactor 20 to produce the slaked lime sludge thus prepared, and the acid mine drainage of the neutralization tank of the first reactor 20 and the reactor of the second reactor 30 was maintained at 6 to 10 pH. To control.

침전장치(50)은 슬러지수집기(54)가 부착된 원형침전지를 이용하였다. 제1 반응장치(20)과 제2 반응장치(30)는 신속한 반응을 위하여 교반기가 부착되고, 산화장치(10)는 별도의 교반기 없이 공기의 폭기를 통해 공기가 교반된다.The precipitation device 50 used a circular sedimentation battery with a sludge collector 54. The first reactor 20 and the second reactor 30 are attached with a stirrer for rapid reaction, the oxidizer 10 is agitated through the aeration of air without a separate stirrer.

산화장치(10)에서의 배수 체류시간은 1시간으로 설정하였으며, 제1 반응장치(20) 및 제2 반응장치(30)에서의 배수 체류시간은 각각 13.8분, 침전장치(50)에서의 배수 체류시간은 1시간으로 설정하였다. The drainage residence time in the oxidizer 10 was set to 1 hour, and the drainage residence time in the first reactor 20 and the second reactor 30 was 13.8 minutes, respectively. The residence time was set to 1 hour.

중화조의 pH를 7, 7.5, 8로 조절한 결과를 도 3 내지 도 5에 나타내었다. Adjusting the pH of the neutralization tank to 7, 7.5, 8 is shown in Figures 3 to 5.

도 3은 상기와 같은 산성광산배수 처리시스템을 통해 처리되는 과정에서 배수의 pH 변화를 도시한 그래프이고, 도 4는 배수 내의 제1철이온(Fe2+)의 함유량을 도시한 그래프이며, 도 5는 배수 내의 총 철이온 함유량을 도시한 그래프이다. Figure 3 is a graph showing the pH change of the waste water in the process of processing through the acid mine drainage treatment system as described above, Figure 4 is a graph showing the content of ferric ions (Fe 2 + ) in the drain, 5 is a graph showing the total iron ion content in the wastewater.

제1 반응장치(20) 및 제2 반응장치(30)에 공기주입하여 폭기하지 않는 경우에, 제1 반응장치(20)의 pH를 7, 7.5, 8의 세가지로 나누어 실험한 결과, 제2 반응장치(30)의 pH는 제1 반응장치(20)보다 0.3내지 0.9가 높았으며, 철의 제거능은 제1 반응장치(20)에서 95% 내지 98%이었으나 제2 반응장치(30)에서 98% 내지 100%였다. 반응조 및 침전조에서 배출되는 배수의 pH는 중화조의 pH보다 높기 때문에, 재사용 함으로써 중화제 사용량을 줄일 수 있다.When the air is injected into the first reactor 20 and the second reactor 30 and the aeration is not performed, the experiment was performed by dividing the pH of the first reactor 20 into three groups of 7.5, 8, and second. The pH of the reactor 30 was 0.3 to 0.9 higher than that of the first reactor 20, and the iron removal capacity was 95% to 98% in the first reactor 20, but 98 in the second reactor 30. % To 100%. Since the pH of the wastewater discharged from the reaction tank and the settling tank is higher than the pH of the neutralizing tank, the amount of neutralizing agent can be reduced by reusing it.

한편, 150 L/min으로 제1 반응장치(20) 및 제2 반응장치(30)에 공기가 주입되는 경우, 제1 반응장치(20)의 조절한 결과, 제2 반응장치의 pH는 제1 반응장치보다 0.7 내지 1.2가 높았으며, 철의 제거능은 제1 반응장치(20)에서 98% 내지 99%이었으나 제2 반응장치(30)에서 100%였다.On the other hand, when air is injected into the first reactor 20 and the second reactor 30 at 150 L / min, as a result of adjusting the first reactor 20, the pH of the second reactor is 1 0.7 to 1.2 was higher than the reaction device, iron removal capacity was 98% to 99% in the first reactor 20, but was 100% in the second reactor (30).

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and it is common in the field of the present invention that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.

도 1은 본 발명에 따른 광산배수 처리시스템의 일 실시예를 개략적으로 도시한 블록도,1 is a block diagram schematically showing an embodiment of a mine drainage treatment system according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 광산배수 처리시스템의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 블록도,2 is a block diagram schematically showing another embodiment of the mine drainage treatment system according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 광산배수 처리시스템을 이용하여 광산배수를 처리하는 과정에서 배수 내의 pH 변화를 도시한 그래프, Figure 3 is a graph showing the pH change in the drain in the process of processing mine drainage using the mine drainage treatment system according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 광산배수 처리시스템을 이용하여 광산배수를 처리하는 과정에서 배수 내의 제1 철이온 함유량의 변화를 도시한 그래프, Figure 4 is a graph showing the change in the content of the first iron ion in the drain in the process of processing mine drainage using the mine drainage treatment system according to the present invention,

도 5는 본 발명에 따른 광산배수 처리시스템을 이용하여 광산배수를 처리하는 과정에서 배수 내의 총 철이온 함유량의 변화를 도시한 그래프, Figure 5 is a graph showing the change in the total iron ion content in the drain in the process of processing mine drainage using the mine drainage treatment system according to the present invention,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 산화장치 20: 제1 반응장치10: oxidizer 20: first reactor

30: 제2 반응자치 40: 응집챔버30: second reaction autonomous 40: coagulation chamber

50: 침전장치 60: 중화제공급기50: precipitator 60: neutralizer feeder

70: 응집제투여기 80: pH측정기70: flocculant administration 80: pH meter

91: 청수 93: 최종슬러지91: fresh water 93: final sludge

94: 재사용 슬러지 95: 최종배수94: reused sludge 95: final drainage

Claims (16)

산성의 광산배수에 중화제를 투입하여 금속침전물을 형성하는 중화조를 포함하는 제1 반응장치; A first reactor comprising a neutralization tank for introducing a neutralizer into an acid mine drainage to form a metal precipitate; 상기 제1 반응장치의 상기 중화조와 연결되며, 상기 금속침전물이 형성된 배수가 유입되고 상기 배수 내의 미반응 중화제의 용해를 지속시켜 상기 배수 내에 잔류하는 금속이온을 침전시키는 반응조를 포함하는 제2 반응장치; 그리고A second reaction device connected to the neutralization tank of the first reaction device, the second reaction device including a reaction tank into which the waste water in which the metal precipitates are formed flows and continues dissolution of the unreacted neutralizing agent in the waste water to precipitate metal ions remaining in the waste water; ; And 상기 제2 반응장치의 반응조와 연결되며, 상기 반응조의 배수가 유입되고 상기 배수의 금속 침전물의 슬러지를 침전시키는 침전조와 침전된 슬러지를 수집하여 슬러지와 물을 분리시키는 슬러지 수집기를 포함하는 침전장치A precipitation device connected to the reaction tank of the second reactor, including a sedimentation tank into which the drainage of the reaction tank flows in and depositing the sludge of the metal precipitates of the drainage, and a sludge collector for separating the sludge and water; 를 포함하는 광산배수 처리시스템.Mine drainage treatment system comprising a. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1 반응장치는 상기 중화조 내부의 배수를 폭기시키기 위한 공기주입기를 더 포함하는 광산배수 처리시스템.The first reactor further comprises an air injector for aeration of the drainage in the neutralization tank. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 반응장치는 상기 반응조 내부의 배수를 폭기시키기 위한 공기주입기를 더 포함하는 광산배수 처리시스템.And the second reactor further comprises an air injector for aeration of wastewater in the reactor. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1 반응장치는 상기 중화조 내부가 슬러리 상태가 유지되도록 교반하는 교반장치를 더 포함하는 광산배수 처리시스템.The first reactor further comprises a stirring device for stirring the inside of the neutralization tank to maintain a slurry state. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제2 반응장치는 상기 반응조 내부가 슬러리 상태가 유지되도록 교반하는 교반장치를 더 포함하는 광산배수 처리시스템.The second reactor is a mine drainage treatment system further comprises a stirring device for stirring the inside of the reactor to maintain a slurry state. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 중화조에 설치되어 상기 중화조 내의 pH를 측정하는 제1 센서와 상기 반응조에 설치되어 상기 반응조 내의 pH를 측정하는 제2 선서를 포함하는 pH측정기와;A pH measuring device including a first sensor installed in the neutralization tank and measuring a pH in the neutralization tank and a second oath installed in the reaction tank and measuring pH in the reaction tank; 상기 pH측정기에서 측정된 상기 중화조와 상기 반응조의 pH에 따라 상기 중화조에 주입되는 중화제의 양을 조절하는 제어부Control unit for adjusting the amount of neutralizing agent injected into the neutralization tank according to the pH of the neutralization tank and the reaction tank measured by the pH meter 를 더 포함하는 광산배수 처리시스템.Mine drainage treatment system further comprising. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제어부는 상기 중화조의 pH가 6 내지 10이 되도록 중화제 주입량을 조절하는 광산배수 처리시스템.The control unit is a mine drainage treatment system for adjusting the injection amount of the neutralizer so that the pH of the neutralization tank is 6 to 10. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 침전조에는 응집제가 투입되어 금속 침전물의 침전속도를 가속하는 광산배수 처리시스템.The sedimentation tank is injected into the sedimentation tank mine drainage treatment system to accelerate the sedimentation rate of the metal precipitate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 침전장치의 슬러지수집기에서 수집된 슬러지는 제1 반응장치로 반송되어 상기 제1 반응장치에서 재사용되는 광산배수 처리시스템.The sludge collected in the sludge collector of the precipitation apparatus is returned to the first reactor and reused in the first reactor. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 중화제는 소석회, 생석회, 탄산칼슘, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화마그네슘, 탄산나트륨, 콘크리트, 탄산, 불가사리, 재, 돌로마이트로 이루어진 그룹으로부터 적어도 하나를 포함하는 광산배수 처리시스템.The neutralizing agent comprises at least one from the group consisting of hydrated lime, quicklime, calcium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide, sodium carbonate, concrete, carbonic acid, starfish, ash, dolomite. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 10, 상기 제1 반응장치에서 상기 중화제의 반응이 촉진되도록, 상기 제1 반응장치의 상기 중화조 상류에 위치되는 산화조를 더 포함하며 상기 광산배수가 상기 중화조로 유입되기 전에 상기 광산배수를 산화시키는 산화수단을 더 포함하는 광산배수 처리시스템.An oxidation tank further located upstream of the neutralization tank of the first reactor so that the reaction of the neutralizing agent in the first reactor is oxidized to oxidize the acid mine drainage before the acid mine drainage enters the neutralization tank. A mine drainage treatment system further comprising means. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 산화수단은 상기 산화조 내부의 배수를 폭기시키기 위한 공기주입기를 더 포함하는 광산배수 처리시스템.The oxidation means further comprises an air injector for aeration of the drainage in the oxidizing tank. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 산화수단은 상기 산화조 내부를 교반하는 교반수단을 더 포함하는 광산배수 처리시스템.The oxidation means further comprises a stirring means for stirring the inside of the oxidation tank. 유입되는 광산배수를 폭기하여 산화시키는 산화단계;An oxidation step of aeration of the incoming mine drainage; 상기 산화된 광산배수에 중화제를 주입하는 중화단계;A neutralization step of injecting a neutralizing agent into the oxidized mine drainage; 상기 중화단계를 거친 배수에 잔류하는 미반응 중화제와 잔여 금속이온을 계속적으로 반응시키는 반응단계;A reaction step of continuously reacting the unreacted neutralizing agent and the remaining metal ions remaining in the drained water after the neutralization step; 상기 반응단계를 거친 배수에서 물과 슬러지를 분리시키는 침전단계Precipitation step of separating the water and sludge from the wastewater undergoing the reaction step 를 포함하는 광산배수 처리방법.Mine drainage treatment method comprising a. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 침전단계에서 침전된 슬러지를 상기 중화단계의 배수로 반송하는 슬러지 재사용단계를 더 포함하는 광산배수 처리방법.And a sludge reuse step of returning the sludge precipitated in the precipitation step to the waste water of the neutralization step. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 침전단계에서 침전속도를 가속하기 위하여 상기 반응단계 이후, 그리고 상기 침전단계 이전에 상기 배수에 응집제를 주입하는 단계를 더 포함하는 광산배수 처리방법.And a step of injecting a flocculant into the wastewater after the reaction step and before the precipitation step in order to accelerate the precipitation rate in the precipitation step.
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