KR20110071236A - 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리시스템 및 처리방법 - Google Patents

고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리시스템 및 처리방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110071236A
KR20110071236A KR1020090127743A KR20090127743A KR20110071236A KR 20110071236 A KR20110071236 A KR 20110071236A KR 1020090127743 A KR1020090127743 A KR 1020090127743A KR 20090127743 A KR20090127743 A KR 20090127743A KR 20110071236 A KR20110071236 A KR 20110071236A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ammonia
air
wastewater
ammonia gas
treatment
Prior art date
Application number
KR1020090127743A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101161205B1 (ko
Inventor
최계설
박형규
정동욱
정태홍
이주형
황재선
Original Assignee
이앤에스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이앤에스 주식회사 filed Critical 이앤에스 주식회사
Priority to KR1020090127743A priority Critical patent/KR101161205B1/ko
Publication of KR20110071236A publication Critical patent/KR20110071236A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101161205B1 publication Critical patent/KR101161205B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/06—Controlling or monitoring parameters in water treatment pH
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/06—Pressure conditions
    • C02F2301/063—Underpressure, vacuum

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)

Abstract

본 발명은 원폐수로부터 암모니아를 제거하기 위한 폐수처리기술에 관한 것으로서, 원폐수의 PH를 조정하기 위한 PH조정부; 상기 PH가 조정된 원폐수의 열교환용 예열기; 상기 예열기를 통과한 폐수의 유입 및 순환 처리에 사용하기 제1증발기가 구비되고, 제1증발기에는 스팀 공급용 제1열교환기 및 재생공기이젝터가 연결되는 제1증발처리부; 상기 1차 증발처리된 폐수의 유입 및 순환 처리에 사용하기 위한 제2증발기가 구비되고, 제2증발기에는 스팀공급용 제2열교환기 및 청정공기이젝터가 연결되는 제2증발처리부; 상기 제1증발기 및 제2증발기에 유입된 공기와 1차 및 2차 감압 탈기에 의해 분리된 암모니아가스를 응축 및 냉각 처리하기 위한 응축기; 상기 응축 및 냉각 처리된 암모니아가스와 공기가 유입되며, 내부 하측에 용매가 채워지고 내부 상측으로 상기 용매를 저온화시키기 위한 냉동수가 공급되어 암모니아가스를 암모니아수용액으로 회수하기 위한 암모니아회수기; 상기 암모니아회수기에 사용된 공기가 유입되며, 황산액의 공급을 통해 유입된 공기중에 잔류하는 암모니아가스를 제거하기 위한 잔류암모니아제거부; 상기 제1증발기와 제2증발기 및 암모니아회수기 내에 진공상태를 형성시키기 위한 진공장치를 포함하는 처리시스템 및 이를 이용하는 처리방법에 대한 기술구성이 개시된다.

Description

고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리시스템 및 처리방법{SYSTEM AND METHOD FOR TREATMENT OF AMMONIA FROM WASTEWATER}
본 발명은 고농도 암모니아를 함유한 폐수로부터 암모니아를 제거 및 처리하기 위한 폐수처리기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진공상태를 갖는 증발기 및 공기흡입 이젝터를 이용함으로써 원폐수로부터 암모니아를 분리해내는데 사용되는 공기주입량을 극히 최소화시킴으로써 장치효율을 높일 수 있도록 하며, 고농도 암모니아를 함유한 폐수를 안정적으로 처리함은 물론 자원을 회수하여 재이용하는 복합적인 효과를 도모할 수 있도록 한 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리시스템 및 처리방법에 관한 것이다.
현재 폐수에 함유된 질소 등의 유해화학물질을 제거하는데 있어서는 크게 생물학적 처리방법과 물리화학적 처리방법으로 분류할 수 있다.
여기서, 물리화학적 처리방법에는 암모니아 탈기(Ammonia Stripping), 역삼투법, 파괴점염소주입법, 선택적 이온교환수지법 등이 있으며, 생물학적 처리방법 의 경우에는 미생물을 이용하는 방식 등이 있다.
하지만, 생물학적 처리방법에 있어서 고농도 암모니아를 함유한 폐수를 처리하는 경우에는 폐수가 미생물의 활동을 저해하는 독성물질로 작용하므로 오히려 처리효율을 저하시키는 문제점이 있었으며, 공간적 및 시간적 조건의 제약이 따르는 단점을 안고 있다.
또한, 물리화학적 처리방법에 있어서 선택적 이온교환수지법은 주로 저농도 암모니아 제거에 사용되고 있는데 이는 재생설비의 추가 공정이 필요한 문제점 및 전처리 비용이 높은 문제점을 안고 있으며, 역삼투법의 경우에는 처리 효율은 비교적 높은 편이나 설치 및 운전비용이 높고 전처리 및 스케일에 대한 제한이 많은 문제점을 지니고 있으며, 파괴점염소주입법은 약품비의 과다 및 THM(트리할로메탄; 특정오염물질) 생성 등의 문제점이 있어 소량 처리 및 저농도인 경우에 사용되고 있으며, 암모니아 탈기(Ammonia Stripping)법의 경우에는 온도 저하에 따른 효율 저하가 많고 유량(처리량) 대비 공기주입량이 2,000~2,500배로 많아 대기오염 및 대기시설 과대화의 문제점을 안고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점 등을 감안하여 안출된 것으로서, 진공상태를 갖는 증발기 및 공기흡입 이젝터를 이용함으로써 원폐수로부터 암모니아를 분리해내는데 사용되는 공기주입량을 극히 최소화시킴으로써 장치효율을 높일 수 있도록 하며, 고농도 암모니아를 함유한 폐수를 안정적으로 처리함은 물론 자원을 회수하여 재이용하는 복합적인 효과를 도모할 수 있도록 한 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리시스템 및 처리방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 진공상태를 갖는 증발기 내에 유입폐수를 투입하되 스팀공급을 통해 포화온도 근처까지 가온하여 암모니아 용해도를 최소화한 상태에서 공기흡입 이젝터를 이용해 미세화된 공기를 분사하여 원폐수와 혼합 및 감압 탈기함으로써 암모니아가스를 분리해내고 이 분리된 암모니아가스는 용매를 이용하여 암모니아 수용액으로 만들어 회수하며 잔류 암모니아가스는 완전 제거할 수 있도록 한 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리시스템 및 처리방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리시스템은 원폐수에 가성소다를 투입하여 PH를 조정하기 위한 PH조정부; 상기 PH조정부를 통해 PH가 조정된 원폐수의 열교환에 사용하기 위한 예열기; 상기 예열기를 통과한 폐수의 유입 및 순환 처리에 사용하기 제1증발기가 구비되며, 상기 제1증발기에는 유입폐수로부터 암모니아가스를 감압 탈기하기 위한 스팀을 공급하는 제1열교환기 및 폐수처리에 기 사용된 공기를 흡입하여 재생하되 미세하게 분해하여 공급할 수 있도록 재생공기이젝터가 연결되는 제1증발처리부; 상기 제1증발처리부에 의해 1차 증발처리된 폐수의 유입 및 순환 처리에 사용하기 위한 제2증발기가 구비되며, 상기 제2 증발기에는 1차 증발처리 폐수로부터 암모니아가스를 감압 탈기하기 위한 스팀공급용 제2열교환기 및 공기필터를 통해 여과시킨 외부 청정공기를 흡입 및 미세하게 분해하여 공급할 수 있도록 청정공기이젝터가 연결되는 제2증발처리부; 상기 제1증발기 및 제2증발기에 유입된 공기와 1차 및 2차 감압 탈기에 의해 분리된 암모니아가스가 유입되며 이를 응축 및 냉각 처리하기 위한 냉각수가 공급되는 응축기; 상기 응축기에서 응축 및 냉각 처리된 암모니아가스와 공기가 유입되며, 내부 하측에 용매가 채워지고 내부 상측으로 상기 용매를 저온화시킴과 더불어 저온상태를 유지하기 위한 냉동수가 공급되어 암모니아가스를 암모니아 수용액으로 회수하기 위한 암모니아회수기; 상기 암모니아회수기에 사용된 공기가 유입되며, 황산액의 공급을 통해 유입된 공기중에 잔류하는 암모니아가스를 제거하기 위한 잔류암모니아제거부; 상기 제1증발기와 제2증발기 및 암모니아회수기 내에 진공상태를 형성 및 유지하기 위한 진공장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리방법은 원폐수에 가성소다를 투입하여 PH를 조정하는 제1단계; 상기 제1단계를 통해 PH가 조정된 원폐수와 재생공기이젝터에 의해 흡입 및 미세하게 분해되어 분출되는 재생공기를 혼합하되, 스팀 공급을 통해 미세 공기가 혼합된 폐수의 온도를 설정된 포화온도까지 조절하여 진공증발처리에 의한 감압 탈기를 통해 암모니아가스를 1차 분리해내는 제2단계; 상기 제2단계를 거친 1차 처리폐수와 청정공기이젝터에 의해 흡입 및 미세하게 분해되어 분출되는 청정공기를 혼합하되, 스팀 공급을 통해 미세 공기가 혼합된 폐수의 온도를 설정된 포화온도까지 조절하여 진공증발처리에 의한 감압 탈기를 통해 암모니아가스를 2차 분리해내는 제3단계; 상기 제2단계 및 제3단계를 통해 각각 분리 처리된 미량의 수증기를 갖는 공기를 포함하는 암모니아가스를 응축 및 냉각시키는 제4단계; 상기 제4단계를 거친 응축 및 냉각된 암모니아가스를 저온화된 용매에 용해시켜 암모니아수용액으로 만들어 회수하고, 암모니아가스 중에 함유된 냉각 공기는 저온 냉각시키는 제5단계; 상기 제5단계를 거쳐 저온 냉각되고 암모니아가스와 분리된 공기는 그 일부를 상기 제2단계의 재생공기로 사용되게 하고, 나머지 공기는 황산액과의 접촉을 통해 공기 중에 잔류하는 암모니아가스를 완전히 제거 후 외부 배출되게 하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 진공증발처리방식 및 공기흡입 이젝터를 이용함으로써 폐수로부터 암모니아를 분리해내는데 사용되는 공기주입량을 극히 최소화시키면서 미세 공기의 혼합을 통해 효과적으로 암모니아가스를 분리해낼 수 있고 전반적으로 장치효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 에너지절감 등 운전효율까지 높일 수 있으며, 고농도 암모니아를 함유한 폐수를 안정적으로 처리함은 물론 자원을 회수하여 재이용하는 복합적인 효과를 도모할 수 있으며, 기존 암모니아 제거를 위한 폐수처리기술에 비해 대기오염 및 대기시설 과대화의 문제점을 개선할 수 있다.
본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에서와 같이, 본 발명에 의한 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리시스템은 PH조정부(100), 예열기(200), 제1증발기(310)를 갖는 제1증발처리부(300), 제2증발기(410)를 갖는 제2증발처리부(400), 냉각수가 공급되는 응축기(500), 암모니아회수기(600), 잔류암모니아제거부(700), 진공장치(800)를 포함하여 이루어진다.
상기 PH조정부(100)는 원폐수(고농도 암모니아를 함유한 폐수원수)에 산성도 및 알칼리도 조정용 가성소다를 투입하여 PH지수를 알칼리성으로 조정하기 위한 것으로서, 고농도 암모니아를 함유한 원폐수를 저장하고 산성도 및 알칼리도를 조정하기 위한 교반기(111)가 설치된 PH조정조(110)와, 산성도 및 알칼리도 조정용 약품으로 사용할 가성소다가 저장된 약품저장탱크(120)와, 원폐수가 저장된 PH조정조(110)로 가성소다를 공급하기 위한 약품주입펌프(130)와, PH가 조정된 원폐수를 이송 처리하기 위한 폐수이송펌프(140)로 구성할 수 있다.
여기서, 상기 PH조정부(100)는 원폐수에 함유된 고농도 암모니아에 대한 제거효율을 90~95% 이상으로 유지할 수 있도록 PH지수 10~13범위로 유지되게 조정함이 바람직한데 이는 암모니아 제거효율과 함께 유지관리비 등 경제성을 고려한 것이라 할 것이다.
상기 예열기(200)는 PH조정부(100)를 통해 10~13범위의 PH지수로 조정된 원폐수를 제1증발처리부(300)로 이송시 제2증발처리부(400)에서 2차 증발처리된 후 외부로 배출되는 처리폐수의 열을 PH가 조정되어 이송되는 원폐수와 열교환할 수 있도록 배치함으로써 외부 배출되는 처리폐수로부터 열을 회수함과 아울러 PH지수가 조정된 원폐수를 예열하는데 사용하기 위한 것이다.
상기 제1증발처리부(300)는 유입폐수로부터 암모니아가스를 1차적으로 증발처리하기 위한 것으로서, 예열기(200)를 통과한 원폐수가 유입되는 제1증발기(310)와, 상기 제1증발기(310)로 유입되는 폐수를 순환 처리하기 위한 제1순환펌프(320)와, 상기 제1증발기(310)의 내측 상부로 암모니아가스를 1차적으로 감압 탈기하는데 사용하기 위한 스팀을 공급하는 제1열교환기(330)와, 상기 암모니아회수기(600) 내에서 폐수로부터 암모니아 회수에 기 사용된 공기를 흡입하여 재생하되 미세하게 분해시킨 공기를 제1증발기(310)의 내측 상부로 공급하기 위한 재생공기이젝터(340)로 구성할 수 있다.
이때, 상기 폐수로부터 암모니아 회수에 기 사용된 공기를 흡입하는 재생공기이젝터(340)에는 제1공기예열기(350)를 연결하여 예열된 공기를 재생공기이젝터(340)측으로 공급할 수 있도록 구성함이 바람직하다.
상기 제2증발처리부(400)는 제1증발처리부(300)에 의해 1차 증발처리된 폐수로부터 암모니아가스를 2차적으로 증발처리하기 위한 것으로서, 제1증발처리부(300)에 의해 1차 증발처리된 폐수가 유입되는 제2증발기(410)와, 상기 제2증발기(410)로 유입되는 폐수를 순환 처리하기 위한 제2순환펌프(420)와, 상기 제2증발기(410)의 내측 상부로 암모니아가스를 2차적으로 감압 탈기하는데 사용하기 위한 스팀을 공급하는 제2열교환기(430)와, 상기 제2증발기(410)의 내측 상부로 공기필터(460)를 통해 여과시킨 외부 청정공기를 흡입 및 미세하게 분해하여 공급하기 위 한 청정공기이젝터(440)로 구성할 수 있다.
이때, 상기 외부 청정공기를 흡입하는 청정공기이젝터(440)에는 제2공기예열기(450)를 연결하여 예열된 공기를 청정공기이젝터(440)측으로 공급할 수 있도록 구성함이 바람직하다.
상기 응축기(500)는 제1증발기(310) 및 제2증발기(410)측에 유입되는 공기와 1차 및 2차 감압 탈기에 의해 분리된 암모니아가스가 유입되도록 연결되며, 냉각수의 공급을 통해 공기와 암모니아가스를 응축 및 냉각 처리하기 위한 것이다.
상기 암모니아회수기(600)는 응축기(500)에서 응축 및 냉각 처리된 암모니아가스를 저온 용매를 이용하여 암모니아 수용액으로 만들어 회수함과 아울러 유입공기는 냉각시키기 위한 것으로서, 응축기(500)에서 응축 및 냉각 처리된 암모니아가스와 공기가 유입될 수 있도록 연결되며, 내부 하측에는 용매로 물이 채워지고 내부 상측으로 상기 용매를 저온화시킴과 더불어 저온상태를 유지하기 위한 냉동수가 공급되도록 제3열교환기(610)가 연결 구비되게 한다.
이때, 상기 암모니아회수기(600)에는 순환펌프(620)가 연결 구비되며, 이 순환펌프(620)를 통해 암모니아 수용액을 순환 처리하는데 사용함은 물론 회수된 암모니아 수용액을 재이용시설로 이송 처리할 수 있도록 구성되게 한다.
상기 잔류암모니아제거부(700)는 암모니아회수기(600)로부터 유입된 공기 중에 잔류하는 암모니아가스를 완전히 제거하기 위한 것으로서, 암모니아회수기(600)에 사용된 공기가 유입되며 내부 하측에 물이 채워지는 암모니아제거기(710)와, 상기 암모니아제거기(710)의 내부 상측으로 유입공기 중에 잔류하는 암모니아가스 제 거용 황산액을 투입하기 위한 황산액저장탱크(720) 및 투입펌프(730)와, 상기 암모니아제거기(710) 내에서 물과 혼합된 황산액을 순환처리하기 위한 순환펌프(740)로 구성할 수 있다.
여기서, 상기 암모니아회수기(600) 및 암모니아제거기(710) 각각은 그 내부에 분사노즐 및 세라믹재질의 내부충진층을 구비하되 다단으로 형성시켜 공기와 물 및 암모니아와의 접촉면적을 넓혀줄 수 있도록 함으로써 암모니아 회수효율 및 잔류 암모니아 제거효율을 높일 수 있도록 구성함이 바람직하다.
상기 진공장치(800)는 제1증발기(210)와 제2증발기(310) 및 암모니아회수기(600) 내에 진공을 형성 및 진공상태를 유지하기 위한 기능을 수행함과 더불어 암모니아회수기(600)에서 사용되어 처리가 완료된 공기 중 일부는 제1증발처리부(200)에 재이용되도록 이송 및 나머지는 잔류암모니아제거부(700)로 유입되게 하기 위한 것이며, 진공 형성을 통해 폐수처리에 따른 온도를 낮게 운전할 수 있도록 함으로써 에너지비용을 절감할 수 있도록 하기 위한 것이다.
한편, 본 발명에 의한 폐수의 암모니아 처리시스템은 원폐수를 공급시 초기에 비해 암모니아 유입농도가 10~25% 이상 상승하게 되는 경우에는 처리효율을 위해 도 2에서 보여주는 바와 같이, 제1증발처리부(300)와 제2증발처리부(400)와의 사이에 부가증발처리부(900)를 더 설치함으로써 1차 증발처리과정을 한번 더 수행하도록 구성할 수 있다 할 것이며, 이때 부가증발처리부(900)는 상기 제1증발처리부(300)와 동일한 구성으로 이루어지게 함이 바람직하다.
상술한 구성으로 이루어진 본 발명에 의한 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리시스템의 작용 및 처리방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 4500ppm 내외의 암모니아를 함유한 원폐수(폐수원수)를 교반기(111)가 가동되고 있는 PH조정조(110)에 공급하고, 약품주입펌프(130)를 가동하여 약품저장탱크(120)에 저장된 가성소다를 PH조정조(110)에 투입함으로써 원폐수의 산성도 및 알카리도를 조정하되 원폐수에 함유된 고농도 암모니아에 대한 제거효율을 90~95% 이상으로 유지할 수 있도록 공급되는 원폐수에 따라 PH지수를 10~13범위로 조정한다.
이때, PH조정용으로 가성소다를 사용함으로써 원폐수의 산성도 및 알칼리도를 용이하게 조정할 수 있다.
이와 더불어 진공장치(800)를 가동함에 따라 제1증발기(310)와 제2증발기(410) 및 암모니아회수기(600) 내에 진공을 형성시키되 폐수의 온도를 낮게 운전 및 에너지비용을 절감할 수 있도록 -500mmHg~-350mmHg(260Torr~410Torr)의 진공도를 유지되게 한다.
제1증발기(310)와 제2증발기(410) 및 암모니아회수기(600) 내에 진공을 형성시킨 상태에 폐수이송펌프(140)를 통해 PH가 조정된 원폐수를 제1증발기(310)로 이송처리 및 내부에 폐수가 일부 채워지게 한다.
이때, PH가 조정된 원폐수는 시스템 가동 초기에 예열기(200)에 의해 예열된 후 제1증발기(310)로 유입되며, 시스템 정상가동 중에는 예열기에 의해 예열됨과 함께 열교환을 통해 제2증발처리부(400)에서 2차 증발처리된 후 외부로 배출되어지는 처리폐수의 열을 회수하여 제1증발기(310)로 유입된다.
이러한 상태에서 시스템을 정상적으로 가동하게 되며, 원폐수의 공급과 함께 PH지수 조정 → 제1진공증발처리 → 제2진공증발처리 → 암모니아 회수 → 잔류암모니아 제거 등의 폐수처리를 단계적으로 순차 처리하게 된다.
부연하면, 시스템의 정상적인 가동에 의해 제1증발기(310)에서는 미리 채워진 폐수가 제1순환펌프(320)에 의해 순환되고 이 순환폐수는 폐수이송펌프(140)에 의해 제1증발기(310) 내로 유입되어지는 유입폐수와 제1증발기(310) 내에서 혼합되어지는데, 순환폐수는 재생공기이젝터(340)에 의해 흡입 및 미세하게 분해되어 분출되는 예열 재생공기와 혼합된 상태로 제1증발기(310) 내 유입폐수와 혼합되어 암모니아가스의 분리에 사용되며, 이때 제1열교환기(330)를 통해서는 제1증발기(310) 내로 스팀을 공급하되 미세 공기가 혼합된 폐수의 온도를 정해진 설정온도까지 도달하도록 조절함으로써 진공상태에서 증발처리에 의한 감압 탈기를 통해 암모니아가스를 1차 분리해낸다.
여기서, 제1증발기(310) 내에서 1차적으로 분리된 암모니아가스는 응축기(500)로 보내지고 1차 처리폐수는 제2증발기(410)로 이송 처리되는데, 상기한 제1증발처리공정을 통해서 폐수 내 암모니아 농도를 원폐수 대비 65~72%를 감소시킬 수 있게 된다.
제2증발기(410)로 이송 처리되는 1차 처리폐수는 제2순환펌프(420)에 의해 순환되어 1차 증발처리공정에서와 같이 제2증발기(410)로 유입되는 1차 처리폐수와 순환폐수를 혼합하게 되는데, 순환폐수는 청정공기이젝터(440)에 의해 흡입 및 미세하게 분해되어 분출되는 예열 청정공기와 혼합된 상태로 1차 처리폐수와 혼합되 어지며, 이때 제2열교환기(430)를 통해서는 제2증발기(410) 내로 스팀을 공급하되 미세 청정공기가 혼합된 폐수의 온도를 정해진 설정온도까지 도달하도록 조절함으로써 진공상태에서 증발처리에 의한 감압 탈기를 통해 암모니아가스를 2차 분리해낸다.
여기서, 제2증발기(410) 내에서 2차적으로 분리된 암모니아가스 또한 응축기(500)로 보내지고 2차 처리폐수는 최종 처리수가 되어 처리수 저장조로 보내지게 되는데, 상기한 제2증발처리공정을 통해서는 공기필터(460)를 통해 여과시킨 외부 청정공기를 사용함으로써 암모니아가스의 제거효율을 더욱 높일 수 있게 되며 배출되는 2차 처리폐수는 원폐수 대비 암모니아 농도를 90~95%까지 감소시킬 수 있게 된다.
이때, 재생공기이젝터(340) 및 청정공기이젝터(440)에 의해 흡입되는 재생공기 및 청정공기는 제1공기예열기(350) 및 제2공기예열기(450)를 통해 예열시켜 공급함으로써 진공 형성을 위해 구비한 진공장치(800)의 용량을 감소시킬 수 있으면서 잔류암모니아제거부(700)에 미치는 부하량을 극히 최소화할 수 있는 유용함을 제공하게 되며, 본 발명에서는 재생공기이젝터(340) 및 청정공기이젝터(440)를 적용함에 따라 암모니아 제거에 사용하기 위한 흡입공기의 양을 증발기(310)(410)측 유입폐수량의 25~40배로만 사용하면 되므로 기존 처리방식에 비해 흡입공기의 양을 크게 절감할 수 있게 된다.
또한, 제1증발기(310) 및 제2증발기(410) 내에 스팀 공급을 통해 형성시키기 위한 설정온도는 포화온도 70~85℃로 조절 및 유지되게 한다.
이어, 응축기(500)로 이송 처리되는 폐수와 분리된 암모니아가스는 미량의 수증기를 갖는 공기를 포함하는데, 이 응축기(500)에서 응축기로 공급되는 냉각수에 의해 응축 및 냉각 처리되고, 암모니아회수기(600)로 보내진다.
암모니아회수기(600)로 보내진 냉각상태의 공기를 포함하는 암모니아가스는 제3열교환기(610)를 통해 공급되는 냉동수에 의해 저온 냉각되어진 용매를 이용하여 용해시킴으로써 암모니아수용액을 만들어 암모니아가스를 회수하게 되고, 암모니아가스에 포함된 냉각공기는 저온 냉각시켜 암모니아제거기(710)로 보내진다.
이때, 암모니아가스를 회수하기 위한 용매는 암모니아 회수농도의 향상 및 열교환의 효율성을 위해 12±3℃의 온도를 유지되게 하며, 암모니아가스가 회수된 암모니아수용액은 재이용시설로 이송 처리함으로써 재사용할 수 있게 하며, 암모니아회수기(600)에서 저온 냉각 및 배출되는 공기 중 일부는 제1증발처리공정에 예열 재생공기로 흡입되어 재사용되고 나머지는 진공장치(800)에 의해 암모니아제거기(710)로 이송 처리된다.
암모니아제거기(710)로 보내진 저온 냉각공기는 공기중에 미량의 암모니아가스가 잔량 존재하게 되는데, 암모니아제거기(710)의 하부로 유입되어 상측방향으로 이동하게 되며, 이때 순환펌프(740)에 의해 순환 처리되는 물과 혼합된 황산액을 상부에서 분사함에 의해 공기 중에 잔류하는 암모니아가스와 황산액의 화학적 결합을 유도함으로써 황산암모늄을 만들어 공기중에 함유된 잔류 암모니아가스를 제거한 후 처리 완료된 공기를 외부 배출하게 되고, 암모니아제거기(710) 내에 존재하는 황산암모늄수용액은 저장탱크로 이송 처리하여 이 또한 재이용할 수 있게 한다.
이때, 순환펌프(740)에 의해 순환 처리되는 황산액은 PH지수가 3~5범위를 유지되게 투입펌프(730)를 통해 황산액을 투입함으로써 공기중에 잔류하는 암모니아가스의 제거효율을 높이고 완전 제거할 수 있게 한다.
한편, 원폐수로부터 암모니아를 분리해내는 처리과정 중에 연속 공급되는 원폐수의 암모니아 유입농도가 초기에 비해 10~25% 이상 상승하게 되는 경우에는 처리효율을 위해 상술한 내용의 진공증발처리에 의한 암모니아 1차 분리단계를 반복해서 한번 더 수행한 후 2차 분리단계로 넘어가도록 처리할 수 있다 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리시스템을 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리시스템을 나타낸 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: PH조정부 200: 예열기
300: 제1증발처리부 310: 제1증발기
330: 제1열교환기 340: 재생공기이젝터
400: 제2증발처리부 410: 제2증발기
430: 제2열교환기 440: 청정공기이젝터
500: 응축기 600: 암모니아회수기
700: 잔류암모니아제거부 710: 암모니아제거기
740: 순환펌프 800: 진공장치
900: 부가증발처리부

Claims (7)

  1. 원폐수에 가성소다를 투입하여 PH를 조정하기 위한 PH조정부;
    상기 PH조정부를 통해 PH 조정된 원폐수의 열교환에 사용하기 위한 예열기;
    상기 예열기를 통과한 폐수의 유입 및 순환 처리에 사용하기 제1증발기가 구비되며, 상기 제1증발기에는 유입폐수로부터 암모니아가스를 감압 탈기하기 위한 스팀을 공급하는 제1열교환기 및 폐수처리에 기 사용된 공기를 흡입하여 재생하되 미세하게 분해하여 공급할 수 있도록 재생공기이젝터가 연결되는 제1증발처리부;
    상기 제1증발처리부에 의해 1차 증발처리된 폐수의 유입 및 순환 처리에 사용하기 위한 제2증발기가 구비되며, 상기 제2증발기에는 1차 증발처리 폐수로부터 암모니아가스를 감압 탈기하기 위한 스팀공급용 제2열교환기 및 공기필터를 통해 여과시킨 외부 청정공기를 흡입 및 미세하게 분해하여 공급할 수 있도록 청정공기이젝터가 연결되는 제2증발처리부;
    상기 제1증발기 및 제2증발기에 유입된 공기와 1차 및 2차 감압 탈기에 의해 분리된 암모니아가스가 유입되며 이를 응축 및 냉각 처리하기 위한 냉각수가 공급되는 응축기;
    상기 응축기에서 응축 및 냉각 처리된 암모니아가스와 공기가 유입되며, 내부 하측에 용매가 채워지고 내부 상측으로 상기 용매를 저온화시킴과 더불어 저온상태를 유지하기 위한 냉동수가 공급되어 암모니아가스를 암모니아수용액으로 회수하기 위한 암모니아회수기;
    상기 암모니아회수기에 사용된 공기가 유입되며, 황산액의 공급을 통해 유입된 공기중에 잔류하는 암모니아가스를 제거하기 위한 잔류암모니아제거부;
    상기 제1증발기와 제2증발기 및 암모니아회수기 내에 진공상태를 형성 및 유지하기 위한 진공장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1증발처리부 및 제2증발처리부에 사용되는 재생공기 및 청정공기는 예열된 공기로 재생공기이젝터 및 청정공기이젝터측으로 공급될 수 있도록 공기예열기가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1증발처리부와 제2증발처리부와의 사이에는 상기 제1증발처리부와 동일한 구성으로 이루어지는 부가증발처리부를 더 설치하여 구성함으로써 원폐수를 암모니아 처리시스템 상에 공급시 초기에 비해 암모니아 유입농도가 10~25% 이상 상승하게 되는 경우에 1차 증발처리과정을 한번 더 수행할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리시스템.
  4. 원폐수에 가성소다를 투입하여 PH를 조정하는 제1단계;
    상기 제1단계를 통해 PH가 조정된 원폐수와 재생공기이젝터에 의해 흡입 및 미세하게 분해되어 분출되는 재생공기를 혼합하되, 스팀 공급을 통해 미세 공기가 혼합된 폐수의 온도를 설정된 포화온도까지 조절하여 진공증발처리에 의한 감압 탈기를 통해 암모니아가스를 1차 분리해내는 제2단계;
    상기 제2단계를 거친 1차 처리폐수와 청정공기이젝터에 의해 흡입 및 미세하게 분해되어 분출되는 청정공기를 혼합하되, 스팀 공급을 통해 미세 공기가 혼합된 폐수의 온도를 설정된 포화온도까지 조절하여 진공증발처리에 의한 감압 탈기를 통해 암모니아가스를 2차 분리해내는 제3단계;
    상기 제2단계 및 제3단계를 통해 각각 분리 처리된 미량의 수증기를 갖는 공기를 포함하는 암모니아가스를 응축 및 냉각시키는 제4단계;
    상기 제4단계를 거친 응축 및 냉각된 암모니아가스를 저온화된 용매에 용해시켜 암모니아수용액으로 만들어 회수하고, 암모니아가스 중에 함유된 냉각 공기는 저온 냉각시키는 제5단계;
    상기 제5단계를 거쳐 저온 냉각되고 암모니아가스와 분리된 공기는 그 일부를 상기 제2단계의 재생공기로 사용되게 하고, 나머지 공기는 황산액과의 접촉을 통해 공기 중에 잔류하는 암모니아가스를 완전히 제거 후 외부 배출되게 하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제2단계 및 제3단계의 진공증발처리에 의한 감압 탈기시 운전효율을 위해 진공도를 -500mmHg~-350mmHg으로 형성되게 하고, 설정 포화온도는 70~85℃로 조절 및 유지되게 하는 것을 특징으로 하는 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제1단계에서의 원폐수에 대한 PH지수를 10~13범위로 조정되게 하고,
    상기 제5단계에서의 암모니아가스에 사용되는 용매는 12±3℃의 온도를 유지되게 하며,
    상기 제6단계에서의 황산액은 PH지수를 3~5범위로 유지되게 하는 것을 특징으로 하는 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리방법.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 원폐수의 공급시 초기에 비해 암모니아 유입농도가 10~25% 이상 상승하게 되는 경우에는 처리효율을 위해 제2단계에서 수행한 진공증발처리에 의한 암모니아 1차 분리단계를 반복해서 한번 더 수행한 후 제3단계의 2차 분리단계를 거치도록 하는 것을 특징으로 하는 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리방법.
KR1020090127743A 2009-12-21 2009-12-21 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리시스템 및 처리방법 KR101161205B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090127743A KR101161205B1 (ko) 2009-12-21 2009-12-21 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리시스템 및 처리방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090127743A KR101161205B1 (ko) 2009-12-21 2009-12-21 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리시스템 및 처리방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110071236A true KR20110071236A (ko) 2011-06-29
KR101161205B1 KR101161205B1 (ko) 2012-07-02

Family

ID=44402388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090127743A KR101161205B1 (ko) 2009-12-21 2009-12-21 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리시스템 및 처리방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101161205B1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190084617A (ko) * 2018-01-09 2019-07-17 주식회사 이엔드디 재활용 암모니아를 사용한 니켈―코발트―망간 복합전구체의 제조 방법
CN110092432A (zh) * 2019-04-19 2019-08-06 江苏永葆环保科技有限公司 一种乳化液废水低温曝气除氨氮工艺及其生产设备
CN111807446A (zh) * 2020-07-13 2020-10-23 界首市南都华宇电源有限公司 一种废水中氨回收装置及其使用方法
CN115724440A (zh) * 2022-11-14 2023-03-03 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种含氨浸出浆料固液分离及氨回收的方法
CN117023754A (zh) * 2023-08-10 2023-11-10 江苏易简环保科技有限公司 一种撬装式废水制氨装置
KR102670753B1 (ko) * 2023-10-24 2024-06-03 리뉴어스 주식회사 고농도 질소폐수 처리를 위한 감압탈기장치 및 이의 운전방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100472711B1 (ko) 2002-08-14 2005-03-10 한국과학기술연구원 폐수 처리 장치 및 폐수 처리 방법
JP4386761B2 (ja) * 2004-02-27 2009-12-16 川崎エンジニアリング株式会社 余剰安水の処理方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190084617A (ko) * 2018-01-09 2019-07-17 주식회사 이엔드디 재활용 암모니아를 사용한 니켈―코발트―망간 복합전구체의 제조 방법
CN110092432A (zh) * 2019-04-19 2019-08-06 江苏永葆环保科技有限公司 一种乳化液废水低温曝气除氨氮工艺及其生产设备
CN111807446A (zh) * 2020-07-13 2020-10-23 界首市南都华宇电源有限公司 一种废水中氨回收装置及其使用方法
CN115724440A (zh) * 2022-11-14 2023-03-03 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种含氨浸出浆料固液分离及氨回收的方法
CN117023754A (zh) * 2023-08-10 2023-11-10 江苏易简环保科技有限公司 一种撬装式废水制氨装置
CN117023754B (zh) * 2023-08-10 2024-06-07 江苏易简环保科技有限公司 一种撬装式废水制氨装置
KR102670753B1 (ko) * 2023-10-24 2024-06-03 리뉴어스 주식회사 고농도 질소폐수 처리를 위한 감압탈기장치 및 이의 운전방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101161205B1 (ko) 2012-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101188726B1 (ko) 복합폐수 중에 함유된 고농도 암모니아성 질소를 제거하기 위한 처리시스템 및 처리방법
KR101161205B1 (ko) 고농도 암모니아를 함유한 폐수의 암모니아 처리시스템 및 처리방법
CN201770570U (zh) 一种含高浓度铵盐和钠盐废水的处理系统
KR102169490B1 (ko) 고농도 폐수의 다단계 진공 증발 농축을 이용한 무방류 폐수 처리시스템
WO2016063578A1 (ja) アンモニア含有排水の処理装置および処理方法
CN110386706B (zh) 一种高浓度含盐有机废水处理系统及方法
CN112093834A (zh) 含盐废水的分盐处理系统及处理方法
CN109205960A (zh) 一种高含盐有机废水处理系统及方法
WO2022041476A1 (zh) 含盐废水处理装置
KR100553026B1 (ko) 불산 배수 처리 방법 및 장치
US9892939B2 (en) Substrate treating apparatus and chemical recycling method
CN104860465B (zh) 一种双塔催化热耦合逆流脱氨方法及其脱氨装置
CN110395746A (zh) 一种液氨精制脱色的装置及方法
CN103408083B (zh) 一种采用负压闪蒸法处理焦炉剩余氨水的方法
CN102923896A (zh) 高浓度含氨废水的脱氨方法与装置
KR101955782B1 (ko) 황산화물 및/또는 질소산화물에 의해 오염된 세정제를 위한 처리 유닛
CN215592846U (zh) 一种污酸废水处理系统
CN113262624B (zh) 一种用于处理三聚氰胺尾气的加压中和方法
CN108117209B (zh) 一种碱渣废液的综合处理方法及装置
JP2005239934A (ja) 余剰安水の処理方法
KR102177534B1 (ko) 이산화탄소로 오염된 아미노산염 용액의 처리를 위한 방법 및 장치
JP2000167568A (ja) 廃水回収再利用方法
JP2004188411A (ja) フッ酸排水処理方法及び装置
CN115400436B (zh) Dmf回收液再利用系统
CN114713020B (zh) 水蒸气中有害物的分离方法、装置及处理兰炭废水的方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150429

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160712

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170623

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190610

Year of fee payment: 8