KR20110076843A - 산화를 이용한 폐수 정화장치 및 이를 이용한 정화방법 - Google Patents
산화를 이용한 폐수 정화장치 및 이를 이용한 정화방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 산화를 이용한 폐광산 폐수 정화장치 및 이를 이용한 정화방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명에 의한 폐광산 폐수 정화장치의 구조는 내부에 폐수가 유입되는 반응조와, 상기 반응조로 유입되는 폐수에 공기를 공급하기 위한 공기 공급유닛과, 상기 폐수에서 용존 가스를 제거하도록 상기 반응조의 폐수 유입 경로에 설치된 용존 가스 제거장치와, 상기 반응조의 내부에 충전되어 상기 반응조로 유입되는 폐수를 여과시키는 여과재 및 상기 반응조 내부의 상기 여과재의 성능을 복원시는 역세 장치를 포함하는 것을 특징으로 하며, 본 발명의 효과는 화학약품의 투입에 따른 이차오염과 슬러지가 많이 발생함으로 인한 추가 처리비용이 많이 드는 현상을 방지할 수 있도록 하는 등의 여러 가지 바람직한 결과를 취득할 수 있다는 것이다.
Description
본 발명은 산화를 이용한 폐수 정화장치 및 이를 이용한 정화방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학약품의 투입에 따른 이차오염과 슬러지가 많이 발생함으로 인한 추가 처리비용이 많이 드는 현상을 방지할 수 있도록 하는 등의 바람직한 결과를 취득할 수 있는 산화를 이용한 폐수 정화장치 및 이를 이용한 정화방법에 관한 것이다. 본 발명은 주로 산화를 이용한 폐광산 폐수 정화장치 및 이를 이용한 정화방법에 관한 것이다.
일반적으로, 탄광이 폐광되면, 갱도 내에 지하수가 유입되고, 유입된 지하수는 황철석과 반응하여 산성화된다. 그리고 산성화되어 갱도를 흘러나오는 갱내수는 주변의 토양, 암석 등으로부터 철(Fe), 알루미늄(Al), 망간(Mn) 등을 녹여내게 된다. 이때, 이들 중금속을 함유한 갱내수가 대기 중으로 유출되면, 대기의 산소와 접촉하여 황갈색, 회색, 흑갈색 등으로 변하면서 주변 환경을 오염시키게 된다.
종래에는 이와 같은 갱내수로인한 오염을 방지하기 위해 다양한 처리방법을 사용하였는데, 대표적인 방법에는 자연 정화방법, 물리화학적 방법 및 전기화학적 방법이 있다.
자연 정화방법은 저류조, 소택지 등을 형성하여 호기성 및 혐기성 균을 이용하여 중금속을 수산화물로 침전시키는 수동적 처리방법이다. 또한, 물리화학적 방법은 가성소다, 소석회 등의 약품을 첨가하여 폐수의 pH를 높여 수산화물로 침전시키는 능동적 처리방법이다. 그리고 전기화학적 방법은 전기화학적으로 양극의 산화 작용을 이용하는 방법이다.
하지만, 자연 정화방법은 넓은 부지를 필요로 하는 단점이 있다. 그리고 물리화학적 방법의 경우 결과 예측이 쉽고 작은 부지 내에 집적시켜 설치하는 장점이 있으나, 화학약품 투입에 따른 이차오염이 야기될 수 있고, 슬러지가 많이 발생하여 이에 대한 처리 비용이 많이 들고 전문 운영 요원이 필요한 문제가 있다. 또한, 전기화학적 방법은 전기 이외의 약품 첨가 없이 처리할 수 있어 친환경적이고, 슬러지 발생도 적어 추가 처리 비용이 적으나, 설치비가 고가이고, 전문 운전요원을 필요로 하는 문제가 있다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 폐광산 갱내 수에 포함되어 "Yellow Boy" 현상과 회색의 부유물과 흑 갈색으로 주변을 오염시키는 Fe, Al, Mn 등을 공기와 접촉, 산화시키는 폐수 정화장치 및 방법(특히, 폐광산 폐수 정화장치 및 이를 이용한 정화방법)을 제공하는 데에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 산화된 고형물형태의 슬러지를 걸러내는 장치와 걸러진 슬러지를 배출하고, 배출된 슬러지를 탈수시켜 탈수 슬러지를 배출시키는 공정을 포함하는 방법을 제공하는 데에 목적이 있다.
그리고, 본 발명은 폐수 내의 용존 가스류를 탈기시켜 처리된 물의 냄새 유발 물질을 제거하고, pH를 높여 Fe, Mn, Al 등의 제거 효율을 증가시키고, 부유성 여재를 사용 여과의 기능을 부여하여 한 개의 반응조 내에서 산화와 탈기 및 여과의 공정을 마무리하게 하여 설비의 규모를 최소화시킬 수 있는 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 내부에 폐수가 유입되는 반응조와, 상기 반응조로 유입되는 폐수에 공기를 공급하기 위한 공기 공급유닛과, 상기 폐수에서 용존 가스를 제거하도록 상기 반응조의 폐수 유입 경로에 설치된 용존 가스 제거장치와, 상기 반응조의 내부에 충전되어 상기 반응조로 유입되는 폐수를 여과시키는 여과재 및 상기 반응조 내부의 상기 여과재의 성능을 복원시는 역세 장치를 포함하는 산화를 이용한 폐광산 폐수 정화장치가 제공된다.
상기 폐수에서 용존 가스를 제거하도록 상기 반응조의 폐수 유입 경로에 설치된 용존 가스 제거장치를 포함할 수 있다.
상기 용존 가스 제거장치는 상기 반응조 내부의 폐수 유입측에 부압이 걸리도록 함으로써 상기 반응조로 유입되는 폐수에 에어가 공급되도록 하는 벤츄리관을 포함한다.
상기 반응조는 상기 여과재에 의해 상측 공간부와 하측 공간부로 구획되어 상기 반응조의 상기 하측 공간부로 폐수가 유입되도록 구성될 수 있다.
상기 반응조의 상기 하측 공간부에 일단부가 연통된 사이펀관은 직립 설치되어 타단부가 상기 반응조의 하측 위치로 연장되고, 상기 공기 공급유닛은 상기 반응조의 외부와 연통된 상기 사이펀관에 일단부가 연결되고 타단부는 상기 반응조의 폐수가 유입되는 경로상의 벤츄리관에 연결된 제1공기 공급관 및 상기 여과재에 의해 구획된 상기 반응조의 상측 공간부와 상기 제1공기 공급관에 연결된 제2공기 공급관을 포함한다.
상기 공기 공급유닛은 상기 반응조의 폐수 유입 경로상에 설치된 벤츄리관의 최협소 부분에 공기가 유입되게 다수의 구멍이 형성된 구조를 가지며, 상기 벤츄리관 후단에는 관경보다 상대적으로 보다 큰 내경을 갖는 탈기관을 구비한 탈기 장치가 설치된다.
상기 반응조에는 유입 폐수 또는 지하수의 오염도가 높거나 pH가 6이하일 때 산화제나 약품을 정량 공급할 수 있는 정량 공급 장치가 연결될 수 있다.
상기 공기 공급유닛은 유입 폐수의 산화력을 증가시키기 위해 오존이나 염소 가스 발생 장치를 벤츄리관의 공기 유입부에 연결시킨 장치와 정량 공급 장치를 포함할 수 있다.
상기 여과재는 상기 반응조의 내부에 승강 가능하도록 여과층을 이룸으로써 상기 폐수에서 산화 고형물을 걸러내도록 구성된다.
상기 역세 장치는 중간의 곡관부를 기준으로 두 개의 나란한 직관부가 이어진 사이펀관으로 이루어지고, 상기 사이펀관의 두 개의 직관부 중에서 하나의 직관부는 그 하단부가 상기 반응조의 상기 하측 공간부에 연통되도록 직립 설치되고 다른 하나의 직관부는 그 하단부가 상기 반응조의 외부와 연통되도록 직립 배치되어, 상기 곡관부가 상기 두 개의 직관부의 상부 위치에 이어지도록 배치될 수 있다.
상기 역세 장치에 의해 역세된 슬러지를 걸러내어 탈수시키는 탈수 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 역세 장치와 탈수 장치에 연결되어 역세된 물에서 슬러지를 침전시키는 침전조를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 폐광산의 폐수를 정화시키는 방법에 있어서, 반응조의 내부에 폐수가 유입되도록 하는 단계와, 상기 반응조에 유입되는 폐수에 공기 공급유닛을 이용하여 공기를 주입하는 단계와, 상기 반응조와 상기 폐수 유입 경로와 연통되도록 설치된 용존 가스 제거장치를 이용하여 폐수에서 용존 가스를 제거하는 단계와, 상기 반응조로 투입되는 폐수에서 산화 고형물을 여과재를 이용하여 제거하는 단계 및 상기 반응조 내부의 상기 여과재의 성능을 역세 장치를 이용하여 복원시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화를 이용한 폐광산 폐수 정화방법이 제공된다.
상기 반응조와 상기 폐수 유입 경로와 연통되도록 설치된 용존 가스 제거장치를 이용하여 폐수에서 용존 가스를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 반응조의 상기 폐수 유입 경로상에 설치된 벤츄리관에 의해 상기 반응조 내부의 상기 여과재를 경계로 상기 폐수 유입측에 부압이 걸리도록 함으로써 상기 반응조의 상측 공간부의 내부로 에어가 흡입되도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 폐광산의 폐수를 정화시키는 방법에 있어서, 폭기에 의한 산화를 이용하며 하기의 화학식을 사용하여 상기 폐수를 정화시키는 폐광산 폐수 정화 방법이 제공된다.
4FeS2 + 15O2 + 14H2O --> 4Fe(OH)3↓ + 8H2SO4
본 발명의 폐광산 폐수 정화 장치 및 방법에 있어서, 광산 갱 내수에 포함되어“Yellow Boy" 현상과 회색의 부유물과 흑 갈색으로 주변을 오염시키는 철(Fe), 알루미늄(Al), 및 망간(Mn) 등을 공기와 접촉, 산화시키는 장치와 산화된 고형물형태의 슬러지를 걸러내는 장치와 걸러진 슬러지를 배출하고, 배출된 슬러지를 탈수시켜 탈수 슬러지를 배출시키는 공정을 포함한다.
본 발명은 녹아 있는 철, 알루미늄 등 공기 중의 산소에 의해 산화되는 중금속 또는 화학 물질을 함유한 폐 탄광의 갱내 수 및 지하수에 있어서 폐수 내 공기 공급유닛, 폐수 내 용존 가스 제거 장치, 폐수 내 약품 또는 산화제 공급 장치, 생성된 산화 고형물을 걸러내는 여과 장치, 여과 작용으로 폐색되는 여과제의 성능을 복원시키는 역세 장치, 이 장치들이 부착되어 유기적으로 작동하는 반응조, 역세된 슬러지를 걸러내어 탈수시키는 탈수 장치, 역세된 물에서 슬러지를 침전시키는 침전조(60)로 구성되고, 이들이 유기적으로 운전될 수 있도록 하는 처리 공정을 갖는 정화방법을 포함한다.
본 발명에 있어서 폐수는 유속 50Km/hr - 200Km/hr의 폐수 흐름이 유지되고, 흐름관의 일단 또는 중간에 한 개 또는 그 이상의 벤츄리관 관이 설치되고 벤츄리관의 최협소 부분에 공기가 유입되게 다수의 구멍이 설치되고, 벤츄리관 후단에 관경보다 1배 또는 그 이상의 관 내경을 갖는 탈기관이 구비된 공기 주입 장치 및 탈기 장치를 포함할 수 있다.
본 발명에서 공기 공급유닛 및 탈기 장치를 거쳐 나온 폐수를 저장하고 반응 시간을 제공하는 반응조에 있어서 유입되는 폐수를 반응조 내에 골고루 분산 공급시키는 분배관을 구비하고, 부유성 여과재가 충진시 또는 역세시 배출되지 않도록 막아주는 하부에 설치하는 망과 운전중 부상 높이를 제어하는 망을 여과제 상부에 설치하도록 하는 망을 구비하고 이를 장착하는 구조를 구비한 반응조와 그 구조를 포함할 수 있다.
본 발명에서 반응조에 일단이 연결되어 상기 반응조의 하단에 설치된 망과 반응조 바닥 사이에 설치되고 다른 일단은 개방된 역세 수조에 설치되는 사이펀관을 구비하고, 상기 사이펀관 상단 곡관부의 최상부에 연결되어 벤츄리관 공기 유입부와 반응조 월류 수두와 상부에 설치된 망 사이에 일단이 설치되는 사이펀관이 구비된 반응조를 포함할 수 있다.
본 발명에서 유입 폐 갱내 수 또는 지하수의 오염도가 높거나 pH가 6이하 일때 산화제나 약품을 정량 공급할 수 있는 정량 공급 장치가 구비된 반응조를 포함할 수 있다.
본 발명에서 유입 폐 갱내수의 산화력을 증가시키기 위해 오존이나 염소 가스 발생 장치를 밴튜리의 공기 유입부에 연결시킨 장치와 정량 공급 장치를 구비한 공기유입 장치를 포함할 수 있다.
본 발명에서 반응조에서 역세 시 배출되는 역세수를 탈수기로 공급하여 슬러지를 탈수시켜 배출하고 탈리 여액은 다시 원수조로 보내는 공정을 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 반응조에서 역세 시 배출되는 역세수를 침전조로 공급하여 슬러지를 침전시키고 상등수를 다시 원수조로 보내고 침전된 슬러지를 탈수기에서 탈수하여 배출하고 탈리 여액을 다시 원수조로 보내는 공정을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 갱내수에 포함되어 있는 중금속을 제거하고, 냄새와 산도를 높이는 가스를 탈기시킨 후 배출함으로써, 갱내수로 인한 환경오염을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 산화 및 탈기를 위해 유입 펌프 이외의 다른 기계 장치가 없어 유지보수가 불필요하고, 역세가 중력에 의한 자연현상으로 이루어지므로 추가 동력이 필요하지 않고, 하나의 반응조 내에서 통합적으로 처리 공정이 이루어지므로 별도의 건물 등 시설이 불필요 또는 최소화되어 시설 설치비 및 운전 비용이 저렴한 효과가 있다.
또한, 작은 부지 소요, 펌프 이외의 구동부가 없고, 자동으로 역세가 이루어져 사회문제로 대두되는 폐 탄광 갱내수에 의한 환경오염을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 폐수 정화장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 폐수 정화방법의 구성을 개략적으로 보여주는 도면
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 폐수 정화방법의 구성을 개략적으로 보여주는 도면
상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대, 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 '~사이에'와 '바로 ~사이에' 또는 '~에 이웃하는'과 '~에 직접 이웃하는' 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전의 정의 되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 의한 폐수 정화장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 폐수 정화방법의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 폐수 정화장치는 내부에 폐수가 유입되는 공간부를 구비한 배럴 형상(원형 배럴 형상)의 반응조(10)와, 이 반응조(10)에 유입되는 폐수에 공기를 주입하기 위한 공기 공급유닛(20)과, 폐수에서 용존 가스를 제거하도록 반응조(10)와 폐수 유입 경로와 연통되도록 설치된 용존 가스 제거장치와, 반응조(10)의 내부에 충전되어 반응조(10)로 투입되는 폐수에서 산화 고형물을 제거하는 여과재(30) 및 반응조(10) 내부의 여과재(30)의 성능을 복원시는 역세 장치를 포함한다. 본 발명에서 용존 가스 제거장치는 반응조(10) 내부의 여과재(30)를 경계로 부압이 걸리도록 함으로써 반응조(10)의 상측 공간부(12)의 내부로 에어가 흡입되도록 하는 벤츄리관(26)을 포함한다.
본 발명은 녹아 있는 철, 알루미늄등 공기 중의 산소에 의해 산화되는 중금속 또는 화학 물질을 함유한 폐탄광의 갱내수 및 지하수에 있어서, 폐수 내 공기 공급 장치, 폐수 내 용존 가스 제거 장치, 폐수 내 약품 또는 산화제 공급 장치, 생성된 산화 고형물을 걸러내는 여과 장치, 여과 작용으로 폐색되는 여과제의 성능을 복원시키는 역세 장치, 이러한 장치들이 부착되어 유기적으로 작용하도록 설계된 반응조, 역세된 슬러지를 걸러내어 탈수시키는 탈수 장치 및 역세된 물에서 슬러지를 침전시키는 침전조(60)로 구성되며, 이들이 유기적으로 운전될 수 있도록 하는 처리 공정을 갖는 정화방법이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 반응조(10)를 중심으로 일측에 원수조(5)가 배치되고, 반응조(10)의 타측에는 역세 수조(48), 탈수장치 및 침전조(60)가 배치된 구조를 이루고 있다.
상기 반응조(10)는 내부에 공간부가 있는 배럴 구조를 갖는 것으로, 반응조(10)의 내부에는 물에 의해 부상하는 여과재(30)가 채워진다. 여과재(30)는 입자상(소정의 사이즈를 갖는 형태)으로 구성된 것으로, 비중이 물보다 낮아서 반응조(10)에 투입되는 물에 의해 부상할 수 있다. 이러한 여과재(30)를 기준으로 반응조의 내부가 상측 공간부(12)와 하측 공간부(14)로 구획된다. 즉, 여과재(30)의 상측 위치에 상측 공간부(12)가 형성되고 여과재(30)의 하측 위치에는 하측 공간부(14)가 형성된 구조를 갖게 된다. 그리고, 반응조(10)의 일측 상단부로는 폐수의 유입 경로가 되는 폐수 유입관(6)이 연결되어 하측 공간부(14)까지 하향 연장되고, 반응조(10)의 타측 위치에는 후술할 역세 장치에 연결된 역세 수조(48)가 배치되어 있다.
상기 반응조(10)의 일측에 배치된 원수조(5)는 폐수 유입관(6)을 매개로 반응조(10)의 내부와 연결된다. 이때, 폐수 유입관(6)의 일단부는 원수조(5)에 연결되고, 폐수 유입관(6)의 타단부는 반응조(10) 내부의 여과재(30)를 통과하여 여과재(30) 하측 위치의 하측 공간부(12,14)까지 하향 연장된다. 구체적으로, 폐수 유입관(6)은 원수조(5)에 연결되어 수평 연장된 상부 수평관(6a)과, 이 상부 수평관(6a)에 연결됨과 동시에 여과재(30)를 관통하여 하측 공간부(14)까지 하향 연장된 수직관(6b)과, 이 수직관(6b)의 하단부에 연결되어 하측 공간부(14)의 내부에 수평 배치된 하부 수평관(6c)으로 구성된다. 하부 수평관(6c)은 일정 간격으로 분배공이 형성되어 수평 배치되는 것으로 유입되는 폐수를 반응조(10) 내부, 즉 반응조(10)의 하측 공간부(14)에 골고루 분배하는 분배관의 기능을 하게 된다.
상기 폐수 유입 경로와 반응조(10)에 공기를 주입하기 위한 공기 공급유닛(20)가 구비된다. 이러한 공기 공급유닛(20)는 폐수가 유입되는 폐수 유입라인과 반응조(10)에 일단부가 연결되고 상기 역세장치에 타단부가 연결된 공기 공급관(22,24)을 갖는다. 이때, 공기 공급관(22,24)은 일단부가 폐수 유입라인에 연통되고 타단부는 후술할 역세 장치의 사이펀관(40)에 연결되어 반응조(10)의 여과재(30) 하측 하측 공간부(14)에 연통된 제1공기 공급관(22)과, 이 제1공기 공급관(22)에 연결됨과 동시에 반응조(10)의 상측 공간부(12)에 연통된 제2공기 공급관(24)으로 구성된다. 제1공기 공급관(22)의 일단부는 폐수 유입경로가 되는 폐수 유입관(6)에 연결되고 제1공기 공급관(22)의 타단부는 사이펀관(40)의 곡관부(24)에서부터 연결되어 반응조(10)의 하측 공간부(14)에 연통되도록 구성된 것이다.
본 발명은 폐수에서 용존 가스를 제거하도록 반응조(10)와 폐수 유입 경로와 연통되도록 설치된 용존 가스 제거장치를 포함한다. 이러한 용존 가스 제거장치는 반응조(10)의 여과재(30)를 경계로 폐수 유입측에 부압이 걸리도록 함으로써 반응조(10)의 하측 공간부(14)의 내부로 에어가 흡입되도록 하는 벤츄리관(26)을 포함하여 구성된다.
본 발명에서는 제1공기 공급관(22)에 벤츄리관(26)이 연결된 구조를 취하고 있으며, 본 발명에 있어서 폐수는 유속 50Km/hr - 200Km/hr의 폐수 흐름이 유지되고, 흐름관의 일단 또는 중간에 한 개 또는 그 이상의 벤츄리관(26) 관이 설치되고 벤츄리관(26)의 최협소 부분에 공기가 유입되게 다수의 구멍이 설치되고, 벤츄리관(26) 후단에 관경보다 1배 또는 그 이상의 관 내경을 갖는 탈기관이 구비된 공기 주입 장치 및 탈기 장치(50)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 공기 공급유닛(20) 및 탈기 장치(50)를 거쳐 나온 폐수를 저장하고 반응 시간을 제공하는 반응조(10)에 있어서, 유입되는 폐수를 반응조(10) 내에 골고루 분산 공급시키는 분배관을 구비한다. 본 발명에서는 상기 하부 수평관(6c)이 분배관 기능을 하는 것이다.
또한, 반응조(10) 내부의 부유성 여과재(30)가 충진시 또는 역세시 배출되지 않도록 막아주는 하부에 설치된 하부망과, 운전중 여과재(30)의 부상 높이를 제어하는 상부망을 구비하며, 이러한 상부망과 하부망을 반응조(10)에 지지하는 구조는 통상의 지지체를 채용할 수 있다.
본 발명은 반응조(10) 내부의 여과재(30) 성능을 복원시는 역세 장치를 포함한다. 반응조(10)의 내부에 충전된 여과재(30)는 반응조(10)의 내부에 승강 가능하도록 여과층을 이룸으로써 폐수에서 산화 고형물을 걸러내도록 구성되는데, 역세 장치는 이러한 여과재(30)의 성능을 복원시키는 기능을 한다.
본 발명에서 역세 장치는 중간의 곡관부(24)를 기준으로 두 개의 나란한 직관부(44,46)가 이어진 사이펀관(40)으로 이루어지고, 이러한 사이펀관(40)의 두 개의 직관부(44,46) 중에서 하나의 직관부(44)는 그 하단부가 반응조(10)의 하측 공간부(14)에 연통되도록 직립 설치되고 다른 하나의 직관부(46)는 그 하단부가 반응조(10)의 외부와 연통되도록 직립 배치되어, 사이펀관(40)의 곡관부(24)는 두 개의 직관부(44,46)의 하단부 상부 위치에 배치된 구조를 취하고 있다. 그리고, 상기한 바와 같이, 공기 공급유닛(20)를 구성하는 상기 제1공기 공급관(22)의 타단부가 사이펀관(40)의 곡관부(24)에서부터 연결되어 반응조(10)의 하측 공간부(14)에 연통되도록 구성되어 있다. 아울러, 사이펀관(40)의 두 개의 직관부(44,46) 중에서 반응조(10)의 외부에 직립 배치된 직관부(46)의 하단부는 반응조(10) 외부의 역세 수조(48)에 연통되어 있다.
다시 말해, 본 발명은 반응조(10)에 일단부가 연결되어 반응조(10)의 여과재(30) 하부 위치에 설치된 하부망과 반응조(10) 바닥(즉, 반응조(10)의 하측 공간부(14)) 사이에 설치되고 타단부는 반응조(10) 외부의 역세 수조(48)에 연결되는 사이펀관(40)을 구비하고, 이러한 사이펀관(40) 상단 곡관부(24)의 최상부에 연결되어 벤츄리관(26) 공기 유입부와 반응조(10) 월류 수두와 상부에 설치된 상부망 사이에 일단이 연결 설치되는 사이펀관(40)이 구비된 반응조(10)를 포함하는 구조이다.
또한, 유입 폐 갱내수 또는 지하수의 오염도가 높거나 pH가 6이하 일때 산화제나 약품을 정량 공급할 수 있는 정량 공급 장치가 구비된 반응조(10)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 정량 공급장치는 정량 펌프에 의해 공급하는 방식을 취하는 구조로서 벤츄리관(26)의 전단부에 배치될 수 있다. 상기 반응조(10)에는 유입 폐수 또는 지하수의 오염도가 높거나 pH가 6이하일 때 산화제나 약품을 정량 공급할 수 있는 정량 공급 장치가 연결된 것이라 할 수 있다. pH가 6 이하인 경우 별도로 설치된 센서에 의해 이를 감지하고, 센서의 감지 신호에 따라 정량 펌프를 가동시켜 정량 펌프에 의해 산화제나 약품을 미도시된 저장부에서 공급되도록 구성할 수 있다.
또한, 본 발명은 유입 폐 갱내수의 산화력을 증가시키기 위해 오존이나 염소 가스 발생 장치를 벤츄리관(26)의 공기 유입부에 연결시킨 장치과 정량 공급 장치를 구비한 공기 유입유닛을 포함한다. 벤츄리관(26)의 최협소 부분에 다수개의 구멍이 형성되어 있는데, 이러한 벤츄리관(26)의 최협소 부분에 형성된 구멍을 공기 유입부라 할 수 있다.
한편, 본 발명은 역세 장치에 의해 역세된 슬러지를 걸러내어 탈수시키는 탈수 장치를 더 포함하여 구성될 수 있고, 이로 인하여 반응조(10)에서 역세시 배출되는 역세수를 탈수기(70)로 공급하여 슬러지를 탈수시켜 배출하고 탈리여액은 다시 원수조(5)로 보내는 공정을 포함할 수 있다. 탈수기(70)와 원수조(5)는 파이프로 연결될 수 있고, 이 파이프에는 펌프가 설치될 수 있다.
그리고, 본 발명은 상기 역세 장치와 탈수 장치에 연결되어 역세된 물에서 슬러지를 침전시키는 침전조(60)를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 이로 인하여, 반응조(10)에서 역세시 배출되는 역세수를 침전조(60)로 공급하여 슬러지를 침전시키고 상등수를 다시 원수조(5)로 보내고 침전된 슬러지를 탈수기(70)에서 탈수하여 배출하고 탈리 여액을 다시 원수조(5)로 보내는 공정을 포함할 수 있다. 침전조(60)와 역세 수조(48)는 물론 파이프를 통해 연결될 수 있고, 이러한 파이프에 펌프를 설치할 수 있다. 그리고, 침전조(60)와 탈수기(70)도 물론 파이프를 통해 연결되고, 필요한 경우 펌프를 설치할 수 있다. 또한, 침전조(60)에서 원수조(5)에 파이프가 연결되고, 파이프에는 펌프가 설치되어 침전조(60) 상등수를 침전조(60)에서 원수조(5)로 돌려보낼 수 있다. 도 1에 부호 17은 여과재(30)를 통해 정화된 물이 배출되는 출수관이다.
이러한 구성의 본 발명에 의하면, 원수조(5)에서 폐수 유입관(6)을 통해 폐수가 반응조(10)의 상측 공간부(12)로 투입되는데, 이러한 폐수 유입관(6)을 지나는 동안 폐수에는 공기 공급유닛(20)에 의해 공기가 공급하여 탈기 장치(50)를 통해 측벽과 충돌에 의해 폐수에 용존 산소량을 높이도록 폐수에서 탈기 단계가 진행되도록 한다.
본 발명은 폐수 내에 공기를 주입하기 위해 송풍기에 의한 공기 공급을 최소화하도록 폐수를 공급하는 관내에 벤츄리관(26)을 설치하여, 관내의 유속을 빠르게 하고 발생하는 부압을 이용하여 대기의 공기를 주입시켜 폐수 내의 용존산소량을 높여줌으로써 중금속의 산화를 촉진하고, 이를 다시 확장된 관으로 보내 CAVITATION에 의한 부압을 일으켜 폐수 내의 용존 가스를 탈기시켜 H2S 와 CO2를 배출시킨다. 또한, 여과재(30)를 비중이 낮은 수지를 사용하여 산소와 접촉되고 CO2 등이 탈기된 폐수를 반응조(10) 하부로 유입시키고, 유입된 폐수에 의해 여과재(30)를 부상시키고, 상향류를 일으켜 여과시키는 여과 장치, 즉 여과재(30)를 구비한다. 또한, 여과가 진행되면 여과재(30)가 산화된 고형물에 의해 막히고 이는 여과 전 반응조(10)의 수압이 높아진다. 이를 이용하기 위해 반응조(10) 하단, 즉 여과재(30)의 하부 위치인 하측 공간부(14)에 일단부를 위치시킨 사이펀관(40)을 설치하여 높아진 수압으로 인한 사이펀관(40) 수위 상승으로 사이펀관(40) 곡관부(24) 이상의 수위가 되면, 반응조(10) 내의 폐수는 하향류로 바뀌고 부유성 여과제는 부력에 의한 상승과 하향류에 의한 하강이 반복되면서 걸러진 슬러지가 사이펀관(40)을 통해 배출하게 된다. 반응조(10)의 하측 공간부(14)에 저수된 폐수와 함께 걸리진 슬러지가 같이 사이펀관(40)을 통해 외부로 배출되는 것이다. 본 발명에서는 역세 수조(48)에 걸러진 슬러지가 수집되고, 수집된 슬러지는 침전조(60)로 펌핑되어 처리된다.
한편, 사이펀관(40) 상부에 반응조(10)의 상등수와 연결된 관을 설치하고, 이를 벤츄리관(26)의 공기 유입관과 연결시켜 사이펀관(40)의 배출 시간을 조절할 수 있다.
이러한 구성으로 유입된 폐수는 산화와 탈기, 여과가 하나의 반응조(10)에서 이루어지며, 여과제에서 발생하는 압력차에 의해 주기적으로 역세되어 자동으로 운전되게 된다. 역세된 슬러지는 고농도로 탈수기(70)로 보내져 탈수되어 탈수 슬러지를 배출하게 되고, 탈수시 발생되는 탈리 여액은 다시 원수조(5)로 보내진다. 또한, 폐수량이 많거나, 역세수량이 많은 경우에는 역세수를 침전조(60)로 보내고 침전조(60) 상등수는 다시 원수조(5)로 보내고, 침전된 슬러지는 탈수기(70)로 보내어 탈수 후 반출되게 된다.
본 발명에서는 Fe, Mn 등을 산화 시켜 침전시키는 방법은 여러 가지 있으나, 폭기에 의한 산화를 이용하였다. 그 단계를 나타내는 화학적 반응은 다음 식으로 대표될 수 있다.
4FeS2 + 15O2 + 14H2O --> 4Fe(OH)3↓ + 8H2SO4
폐수 내에 산소를 주입시켜 본 반응을 촉진시키면 산화가 빨리 진행하게 된다. 이를 확인하기 위해 7㎥용량의 저류조를 설치하고 저류량을 2㎥에서부터 7㎥으로 변화시키며 1.3㎥/min의 공기를 20분에서 1시간까지 주입시켰더니 폐수내 철 이온이 0.4ppm이하로 나타나는 결과를 얻었다. 또한, 폭기는 폐수 중의 용존 가스를 배출시키는 효과가 있다. 일반적으로 폐 탄광 갱내수는 H2S를 함유하고 있어 계란 썩는 냄새가 나는데 주요 냄새 발생원은 H2S이다. 또한 CO2도 존재하는데 CO2는 수중의 미생물과 나무, 풀 등으로부터 폐수속에 녹아드는데 50 - 300ppm이 녹아 있다. CO2는 산도를 높여 철 등의 이온이 물속에 남게 한다. 따라서 이들 용존 가스를 제거하면 냄새를 없애고 산도를 낮추어 산화 효율을 높이게 된다. 그러나 일반적인 폭기 장치는 송풍기와 배관과 공급된 공기를 물속에서 산기 시키는 산기장치를 설치해야 하는데 기본적으로 산기 장치를 설치하는 면적이 필요하게 된다. 따라서 산기 장치를 설치에 필요한 부지 각 산기장치까지 공기를 압송하는 공기 공급관(22,24) 설치 공기를 공급하는 송풍기 및 설치를 위한 건물이 필요하게 된다. 또한 산화된 금속 수산화물을 침전시키는 침전조(60), 침전된 슬러지를 탈수하기 위한 탈수기(70), 침전조(60)의 상등수의 미세 플럭을 거르는 여과 장치 등이 후단 설비로 갖추어야 만이 완전한 공정이 이루어지게 된다. 본 발명은 이러한 일반적인 폭기 장치의 단점을 보완하고, 효율을 높이고 시설비를 절감하기 위해 폐수 내에 공기를 주입하는 장치와 폐수 속에 녹아 있는 가스를 탈기시키는 장치와 발생된 슬러지를 거르는 장치를 구비한 시스템 및 후처리 공정을 제공할 수 있다.
본 발명에서 벤츄리관(26)의 관 최협소 부분에 다수의 구멍이 형성되어, 이러한 구멍을 통해 외부의 공기가 유입되어 폐수 내에 공급될 수 있게 된다. 본 발명에서 중요한 것은 벤츄리관(26)에 의해 부압이 생기고, 부압이 생김으로 인한 사이펀관(40) 효과를 이용하는 것이다. 물의 수위가 사이펀관(40)의 곡관부(24)까지 올라왔다가 모두 빠지면 공기가 공기 공급관(22,24), 다시 말해, 제1공기 공급관(22) 또는 제2공기 공급관(24)을 통하여 벤츄리관(26)으로 유입되고, 벤츄리관(26)에 유입된 공기가 폐수에 섞여서 반응조(10)의 하측 공간부(12,14)로 유입되어 폐수 내의 용존 가스류를 제거하여 물의 냄새 유발을 방지하고, pH를 높여서 Fe, Mn, Al 등 제거 효율을 증가시켜 폐수 처리 효율을 높이게 된다.
본 발명에 의한 폐수 정화과정을 다시 설명하면, 폐광산 폐수를 저장한 원수조(5)에서 반응조(10)의 폐수 유입관(6)으로부터 폐수가 유입될 때에 공기를 공급한다. 이때, 공기는 대기와 연통된 벤츄리관(26)을 이용하여 공급한다.
상기 폐수 유입관(6)으로 펌핑 압력 3~8kg/㎠의 압력(펌프의 펌핑 압력이라 할 수 있음)으로 폐수가 들어오면 벤츄리관(26)을 거쳐 연장관을 통해 장치 내에 유입된다. 다시 말해, 반응조(10)의 여관재에 의해 구획된 하측 공간부(12,14)로 폐수가 유입된다. 이때, 공기도 함께 폐수에 유입되는데, 공기는 제1공기 공급관(22) 또는 제2공기 공급관(24)을 통해 벤츄리관(26)으로 함께 유입되어 폐수에 공기가 함께 섞인 상태로 반응조(10)에 유입되며, 이러한 폐수에 공기가 함께 섞여 들어옴으로 인하여 폐수 내의 용존 가스류를 제거하여 물의 냄새 유발을 방지하고, pH를 높여서 Fe, Mn, Al 등 제거 효율을 증가시켜 폐수 처리 효율을 높이게 되는 것이다.
반응조(10)의 폐수 유입 경로, 즉 폐수 유입관(6)과 연결관 사이에 벤츄리관(26)을 설치함으로 인하여 부압이 발생(베르누이의 정리 응용)하고, 이러한 부압이 생김으로 인하여 폐수에 공기도 함께 섞여 유입됨으로써 폐수 내의 용존 가스 제거와 악취 유발을 방지하는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.
한편, 폐수 유입 과정에서 탈기가 이루어져서 폐수 내의 용존 가스 제거와 냄새 유발을 더욱 높일 수 있게 되는데, 구체적으로, 반응조(10)의 폐수 유입 경로를 통하여 폐수가 유입되어 축관되는 구조의 벤츄리관(26)을 거쳤다가 벤츄리관(26) 후단에서 다시 확관되면서 폐수 경로의 내벽면에 부딪히면서 생기는 충격력 및 Cavitation이 발생하여 탈기가 일어나게 되며, 이러한 폐수 유입중에 탈기 현상이 일어남으로 인해 폐수 내의 용존 가스류를 탈기시켜 처리된 물의 냄새 유발 물질을 제거하고, pH를 높여 Fe, Mn, Al 등의 제거 효율을 더욱 증가시키는 것이다.
또한, 반응조(10) 내부로의 폐수 유입에 의해 수위가 올라가면, 공기는 제1공기 공급관(22)으로만 유입되고 제2 공기 유입관은 높아진 수위에 의해 공기 유입이 차단되며, 이러한 상태에서 곡관부(24) 이상으로 올라가면 사이펀관(40) 원리에 의해 역세가 일어나서 반응조(10) 내의 폐수가 빠지고, 이러한 폐수가 빠져서 수위가 내려가면서 제2공기 공급관(24)으로 공기가 유입되면 자동으로 사이펀관(40)에 의한 역세가 멈추게 된다.
본 발명은 상기와 같은 과정을 통합된 반응조(10)에서 수행함으로써 화학약품의 투입에 따른 이차오염과 슬러지가 많이 발생함으로 인한 추가 처리비용이 많이 드는 현상을 방지할 수 있도록 하는 등의 바람직한 결과를 취득할 수 있다.
다시 말해, 본 발명에 의하면 철 등을 함유한 폐 갱내수는 철 등이 제거되고, 냄새와 산도를 높이는 가스가 탈기된 상태로 다시 자연으로 돌아가게 된다. 본 고안의 특장점으로 산화 및 탈기를 위해 유입 펌프 이외의 다른 기계 장치가 없어 유지보수가 불필요하고, 역세가 중력에 의한 자연현상으로 이루어지므로 추가 동력이 필요하지 않고, 하나의 반응조(10) 내에서 이루어지므로 별도의 건물등 시설이 불필요 또는 최소화되어 시설 설치비 및 운전 비용이 적게 먹는다. 내부적으로 시행한 일반 폭기 장치에 의한 산화와 비교 실험을 시행한 결과 24.37원/㎥ 과 12원/㎥ 의 운전 전력비가 소요되는 것으로 나타나 50%이상의 운전 비용을 절감할 수 있었다. 따라서 작은 부지소요, 펌프 이외의 구동부가 없고, 자동으로 역세가 이루어져 사회문제로 대두되는 폐탄광 갱내수에 의한 환경오염을 최소화할 수 있게 되었다. 특히 80%이상 차지하는 500㎥/일 발생되는 폐갱내수의 정화에 유용할 것이다.
한편, 도 2는 본 발명의 다른 실시예의 주요부를 보여주는 도면인데, 도 2의 실시예의 경우 주요부의 설치 위치가 도 1의 경우와 차이가 있으나 각 구성 부분의 기능은 도 1의 실시예와 동일 유사하므로, 동일 기능을 하는 구성 요소에는 동일한 도면 부호로 표시하였다. 한편, 도 2에서는 제1공기 공급관(22)의 일단부가 반응조의 하측 공간부(14)와 연통되고 타단부는 사이펀관의 일측 직관부(44)에 연결된 외부관(22a)과, 상기 사이펀관의 일측 직관부(44)에 내장됨과 동시에 양단부가 각각 외부관(22a)과 반응조(10)의 하측 공간부에 연통된 내부관(22b)으로 구성된다. 또한, 폐수 유입관(6)을 일측부는 제2 공급관(22)과 연통되면서 반응조(10)의 하측 공간부(14)와 연통되는 구조를 가지낟. 이러한 구성의 도 2의 실시예는 기능에 있어서 도 1의 실시예의 기능과 동일 유사하므로 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
5. 원수조 10. 반응조
20. 공기 공급유닛 26. 밴츄리관
30. 여과재 40. 역세장치
50. 탈기 장치 60. 침전조
70. 탈수기
20. 공기 공급유닛 26. 밴츄리관
30. 여과재 40. 역세장치
50. 탈기 장치 60. 침전조
70. 탈수기
Claims (14)
- 내부에 폐수가 유입되는 반응조;
상기 반응조로 유입되는 폐수에 공기를 공급하기 위한 공기 공급유닛;
상기 폐수에서 용존 가스를 제거하도록 상기 반응조의 폐수 유입 경로에 설치된 용존 가스 제거장치;
상기 반응조의 내부에 충전되어 상기 반응조로 유입되는 폐수를 여과시키는 여과재; 및
상기 반응조 내부의 상기 여과재의 성능을 복원시는 역세 장치를 포함하는
산화를 이용한 폐광산 폐수 정화장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 용존 가스 제거장치는 상기 반응조 내부의 폐수 유입측에 부압이 걸리도록 함으로써 상기 반응조로 유입되는 폐수에 에어가 공급되도록 하는 벤츄리관을 포함하는
산화를 이용한 폐광산 폐수 정화장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 반응조는 상기 여과재에 의해 상측 공간부와 하측 공간부로 구획되어 상기 반응조의 상기 하측 공간부로 폐수가 유입되고,
상기 반응조의 상기 하측 공간부에 일단부가 연통된 사이펀관은 직립 설치되어 타단부가 상기 반응조의 하측 위치로 연장되며,
상기 공기 공급유닛은 상기 반응조의 외부와 연통된 상기 사이펀관에 일단부가 연결되고 타단부는 상기 반응조의 폐수가 유입되는 경로상의 벤츄리관에 연결된 제1공기 공급관 및 상기 여과재에 의해 구획된 상기 반응조의 상측 공간부와 상기 제1공기 공급관에 양단부가 각각 연통된 제2공기 공급관을 포함하는
산화를 이용한 폐광산 폐수 정화장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 반응조의 폐수 유입 경로상에 설치된 벤츄리관의 최협소 부분에 공기가 유입되게 다수의 구멍이 형성되며, 상기 벤츄리관 후단에는 관경보다 상대적으로 보다 큰 내경을 갖는 탈기 장치가 설치된
산화를 이용한 폐광산 폐수 정화장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 반응조에는 유입 폐수 또는 지하수의 오염도가 높거나 pH가 6이하일 때 산화제나 약품을 정량 공급할 수 있는 정량 공급 장치가 연결된
산화를 이용한 폐광산 폐수 정화장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 공기 공급유닛은 유입 폐수의 산화력을 증가시키기 위해 오존이나 염소 가스 발생 장치를 벤츄리관의 공기 유입부에 연결시킨 장치와 정량 공급 장치를 포함하는
산화를 이용한 폐광산 폐수 정화장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 여과재는 상기 반응조의 내부에 승강 가능하도록 여과층을 이룸으로써 상기 폐수에서 산화 고형물을 걸러내는
산화를 이용한 폐광산 폐수 정화장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 역세 장치는 중간의 곡관부를 기준으로 두 개의 나란한 직관부가 이어진 사이펀관으로 이루어지고, 상기 사이펀관의 두 개의 직관부 중에서 하나의 직관부는 그 하단부가 상기 반응조의 상기 하측 공간부에 연통되도록 직립 설치되고, 다른 하나의 직관부는 그 하단부가 상기 반응조의 외부와 연통되도록 직립 배치되어, 상기 곡관부가 상기 두 개의 직관부의 상부 위치에 이어지도록 배치된
산화를 이용한 폐광산 폐수 정화장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 역세 장치에 의해 역세된 슬러지를 걸러내어 탈수시키는 탈수 장치를 더 포함하는
산화를 이용한 폐광산 폐수 정화장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 역세 장치와 탈수 장치에 연결되어 역세된 물에서 슬러지를 침전시키는 침전조를 더 포함하는
산화를 이용한 폐광산 폐수 정화장치.
- 폐광산의 폐수를 정화시키는 방법에 있어서,
반응조의 내부에 폐수가 유입되도록 하는 단계;
상기 반응조에 유입되는 폐수에 공기 공급유닛을 이용하여 공기를 주입하는 단계;
상기 반응조와 상기 폐수 유입 경로와 연통되도록 설치된 용존 가스 제거장치를 이용하여 폐수에서 용존 가스를 제거하는 단계;
상기 반응조로 투입되는 폐수에서 산화 고형물을 여과재를 이용하여 제거하는 단계; 및
상기 반응조 내부의 상기 여과재의 성능을 역세 장치를 이용하여 복원시키는 단계를 포함하는
산화를 이용한 폐광산 폐수 정화방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 반응조의 상기 여과재에 의해 구획된 상측 공간부와 하측 공간부 중에서 상기 하측 공간부로 폐수가 유입되고,
상기 반응조의 상기 하측 공간부에 연결된 사이펀관과 연통된 제1 공기 공급관과 제2 공기 공급관을 통하여 상기 반응조의 내부로 공기를 공급하여 용존 가스를 제거하며,
상기 반응조의 수위가 높아져서 상기 사이펀관의 곡관부 이상으로 수위가 올라갈 때에서 상기 사이언관을 통하여 상기 반응조의 상기 하측 공간부에 축적된 슬러지와 폐수를 배출하는
산화를 이용한 폐광산 폐수 정화방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 반응조의 상기 폐수 유입 경로상에 설치된 벤츄리관에 의해 상기 반응조 내부에 부압이 걸리도록 함으로써 상기 반응조의 내부로 에어가 흡입되도록 하는 것을 특징으로 하는
산화를 이용한 폐광산 폐수 정화방법.
- 제 11 항에 있어서,
폭기에 의한 산화를 이용하며 하기의 화학식을 사용하여 상기 폐수를 정화시키는 폐광산 폐수 정화 방법.
4FeS2 + 15O2 + 14H2O --> 4Fe(OH)3↓ + 8H2SO4
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| KR1020100138233A KR101213116B1 (ko) | 2009-12-29 | 2010-12-29 | 산화를 이용한 폐수 정화장치 및 이를 이용한 정화방법 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100464837B1 (ko) | 2002-06-14 | 2005-01-06 | 주식회사 피엔씨환경기술 | 오존여과 수처리방법 및 그 장치 |
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2010
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| KR101441538B1 (ko) * | 2013-01-16 | 2014-09-17 | 한국남부발전(주) | 함유폐수조의 월류방지장치 |
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