KR20140059481A - 도금 수세수의 재활용 장치 및 방법 - Google Patents

도금 수세수의 재활용 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

도금 수세수의 재활용 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따라 개시된 도금 수세수의 재활용 장치는 도금폐수가 저장되는 도금폐수 저장조와, 상기 도금폐수 저장조에 수세수를 공급하는 집수조와, 상기 도금폐수 저장조에 공급된 수세수에 의해 내부의 도금폐수가 설정 pH값이 되도록 상기 도금폐수 저장조에 약품을 공급하여 조정하는 약품공급조와, 상기 설정 pH값으로 조정된 도금폐수의 pH값을 중화하여 농축하는 중화조및 농축조와, 상기 농축조에서 중화된 도금폐수가 침전되어 슬러지와 도금액으로 분리되는 필터프레스와, 상기 농축조에서 중화된 도금폐수가 공급되어 소정 입자 크기 이상은 포집되고, 처리수는 배출하는 여과막과, 상기 여과막으로부터 배출된 처리수를 저장하는 1차 처리수 저장조와, 상기 1차 처리수 저장조에 저장된 처리수가 가압공급되어 이온이 제거되는 역삼투장치와, 상기 역삼투장치에서 이온이 제거된 처리수를 저장하는 2차 처리수 저장조를 포함한다.

Description

도금 수세수의 재활용 장치 및 방법{PLATING WASHING WATER RECYCLING APPARATUS AND METHOD THEREFOR}
본 발명은 도금 수세수의 재활용 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아연도금용 표면처리 사업장에서 발생되는 수세수에 대해, 물리적, 화학적, 전기적 방법을 사용하여 수세수의 80% 이상을 회수하여, 수세수에 포함된 유가금속 80% 이상을 회수할 수 있는 도금 수세수의 재활용 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 도금 수세수에는 각종 도금에 사용한 유가금속 자원들이 포함되어 있다.
이러한 유가금속 자원들은 현재 폐수처리를 통해 약품으로 응집 및 슬러지화하여 제거하고 있는 상태이다.
그러나 전세계적으로 자원의 고갈이나 유가자원의 확보를 위한 기술개발이 진행되고 있는 상황에서, 폐기되는 금속 자원의 확보를 위해 기술 개발에 매진하고 있다.
또한 다른 폐수에 비해 오염 부하가 높지 않은 수세수의 경우, 재순환 공정의 개발을 통해 충분히 재사용이 가능하며, 이는 곧 산업용수의 확보와 동시에 폐수처리비용을 절감할 수 있는 최대의 장점이 있음에도 불구하고, 현재 대부분 도금 사업장에서는 수세수로 사용한 폐액을 모두 위탁 폐수처리하고 있으며, 이는 하루 30톤의 수세수 배출 사업장의 경우, 연간 약 1억 7천만원의 처리비용이 소요된다.
세계적인 기후변화에 따라서 자연적 여건에 영향을 주게 되어, 이를 대비한 수자원 확보기술의 필요성이 대두되고 있고, UN보고에 의하면 전세계 인구의 34.7%가 물부족 문제를 겪고 있으며, 2050년에는 44.9%까지 증가할 것으로 전망하고 있고 기후변화는 하천수나 지하수와 같은 담수자원의 감소를 초래하여 물 문제를 가중시킬 위험이 있는 것으로 나타나고 있으므로, 향후 산업현장에서도 이러한 수세수의 재활용은 반드시 필요하다.
한편, 도금산업에서 발생하는 높은 COD, 난분해성 물질로 인한 환경오염은 국가적으로 해결해야 할 큰 문제로 대두되고 있는 상황이다. 영세기업에서는 기업의 이윤과 사회적 합의가 있어야 하는 환경문제의 2가지 모두를 만족해야 하는 상황에서, 재료비 상승, 인건비 상승, 위탁처리 비용 상승 등 설상가상 이중고를 격고 있는 상황이므로 이러한 문제를 반드시 해결해야 한다.
발명의 배경이 되는 선행기술로서 도금폐수, 표면처리, 수세수 재활용, 유가금속의 키워드를 이용하여 특허문헌의 검색을 진행하였으며 유사특허문헌이 다음과 같이 검색되었다.
특허문헌 1의 재활용 가능한 도금 수세수 처리장치 및 그 처리방법은 도금에 필수적인 전처리고정, 알칼리성 도금공정, 산성 도금공정 등의 수세공정에서 사용되는 수세수를 도금 공정 별로 물과 공정액(도금약품), 유기금속을 분리하여 수거하고, 회수한 도금약품은 당해 도금공정에 재투입하고, 도금약품의 회수로 인하여 순도가 높아진 물은 당해 도금공정용 수세수로 재활용하는 구성이 개시되어 있고, 특허문헌 2의 인쇄회로기판의 세척폐액으로부터 유효성분의 회수방법은 무전해 인쇄회로기판 고금공정 중 발생하는 금을 포함하는 세척폐수를 소정 기압과 온도 범위에서 나노여과막 및 역삼투막을 순착적으로 거쳐 투과액을 공정용수로 재활용하고 농축액중에 함유된 금은 회수하는 구성을 개시하고 있다.
(특허문헌 1) 한국등록특허 제10-0496877호(2005.6.22 공고)
(특허문헌 2) 한국등록특허 제10-0429763호(2004.5.3 공고)
따라서 본 발명은 상기한 바를 고려하여 안출된 것으로서, 그 목적은 아연도금용 표면처리 사업장에서 발생되는 수세수에 대해, 물리적, 화학적, 전기적 방법을 사용하여 수세수의 80% 이상을 회수하여, 수세수에 포함된 유가금속 80% 이상을 회수할 수 있는 도금 수세수의 재활용 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 관점에 따른 도금 수세수의 재활용 장치는 도금 수세수의 재활용 장치로서, 도금폐수가 저장되는 도금폐수 저장조와, 상기 도금폐수 저장조에 수세수를 공급하는 집수조와, 상기 도금폐수 저장조에 공급된 수세수에 의해 내부의 도금폐수가 설정 pH값이 되도록 상기 도금폐수 저장조에 약품을 공급하여 조정하는 약품공급조와, 상기 설정 pH값으로 조정된 도금폐수의 pH값을 중화하여 농축하는 중화조및 농축조와, 상기 농축조에서 중화된 도금폐수가 침전되어 슬러지와 도금액으로 분리되는 필터프레스와, 상기 농축조에서 중화된 도금폐수가 공급되어 소정 입자 크기 이상은 포집되고, 처리수는 배출하는 여과막과, 상기 여과막으로부터 배출된 처리수를 저장하는 1차 처리수 저장조와, 상기 1차 처리수 저장조에 저장된 처리수가 가압공급되어 이온이 제거되는 역삼투장치와, 상기 역삼투장치에서 이온이 제거된 처리수를 저장하는 2차 처리수 저장조를 포함한다.
상기 약품공급조는 가성소다가 저장된 가성소다 저장조와 황산이 저장된 황산 저장조를 포함하되, 상기 중화조내의 도금폐수의 액성이 산성일 경우, 상기 가성소다 저장조로부터 가성소다가 상기 도금폐수 저장조와 상기 중화조에 공급되고, 상기 중화조내의 도금폐수의 액성이 알카리성일 경우, 상기 황산 저장조로부터 황산이 상기 중화조에 공급될 수 있다.
상기 필터프레스에서 분리된 도금액은 다시 상기 농축조로 공급되어 순환될 수 있다.
상기 여과막 처리수는 다시 상기 농축조로 공급되어 순환될 수 있다.
상기 여과막에 세정약품을 공급하여 상기 여과막을 세정하는 세정수단을 더 포함할 수 있다.
상기 세정수단은 상기 여과막에 저순도의 염산 약품을 공급하는 세정약품조를 포함할 수 있다.
상기 1차 처리수 저장조로 부터의 처리수를 미세여과하여 상기 역삼투장치로 공급하는 미세여과막을 더 포함할 수 있다.
상기 2차 처리수 저장조의 처리수내에 포함된 이온을 제거하는 이온정수수단을 더 포함할 수 있다.
상기 이온정수수단에 의해 처리된 처리수를 저장하는 최종 처리수 저장조를 더 포함할 수 있다.
상수에서 공급된 원수내의 이온을 제거하여 상기 최종 처리수 저장조에 공급하는 원수의 이온정수수단을 더 포함할 수 있다.
상기 역삼투 장치, 상기 이온정수수단 또는 상기 원수의 이온정수수단은 상기 여과막을 세정하는 세정약품을 공급하는 세정수단에 의해 세정될 수 있다.
상기 역삼투 장치에서의 농축 및 세정 시에 배출되는 폐수를 전해처리하는 전해처리장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따른 도금 수세수의 재활용 방법은 도금폐수의 pH값을 조정하는 pH값 조정 공정(S100)과, pH가 조정된 도금폐수의 중화/농축 공정(S200)과, 중화된 도금폐수의 여과 공정(S300)과, 상기 여과 공정을 통해 배출된 처리수를 1차 및 2차 저장하는 처리수 저장 공정(S400)을 포함한다.
상기 pH값 조정 공정(S100)은 상기 도금폐수에 수세수를 공급하는 수세수 공급 공정(S120)과, 상기 수세수가 공급된 도금폐수의 액성에 따른 약품을 공급하여 pH값을 조정하는 약품 공급 공정(S140)을 포함할 수 있다.
상기 도금폐수 중화/농축 공정(S200)은 중화된 도금폐수 침전물로부터 슬러리와 도금액 분리 공정(S220)을 포함할 수 있다.
상기 처리수 저장 공정(S400)은 상기 처리수를 1차 저장하는 1차 처리수 저장 공정(S410)과, 상기 1차 처리수내의 이온을 제거하는 역삼투 공정(S430)과, 상기 역삼투후의 처리수를 2차 저장하는 2차 처리수 저장 공정(S460)과, 상기 2차 처리수내의 이온을 정수하는 이온정수공정(S470)과, 상기 이온정수후의 처리수를 저장하는 최종 처리수 저장 공정(S490)을 포함할 수 있다.
상기 여과 공정(S300)의 여과막을 세정하는 세정 공정(S320)을 포함할 수 있다.
상기 역삼투 공정(S430)에 공급되는 1차 처리수를 미세여과하는 미세여과공정(S440)을 포함할 수 있다.
상기 역삼투 공정(S430)의 농축 및 세정 시에 배출되는 폐수를 전해처리하는 전해 공정(S450)을 포함할 수 있다.
상기 역삼투 공정(S430)과 상기 이온정수공정(S470)은 상기 여과막을 세정하는 상기 세정공정(S320)에 의해 세정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 수세수 처리 후 수세의 물성이 상수와 동등하여 수세수로 사용 가능하며, 이러한 수세수의 재활용이 최대 80%이상 가능하므로 폐수 처리비용이 절감되고, 또한 농축조에서 전해채취법을 활용한 금속 회수 및 자원화가 가능하므로, 동종사업장 대비 경쟁력 확보가 가능하고, 그 결과 원천기술의 확보로 수출 효과에 기여할 수 있으며, 기업위상의 제고 및 고용 창출의 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 수세수의 재활용 장치의 구성을 나타내는 개략도이고,
도 2는 도 1 도금 수세수의 재활용 장치의 도금폐수의 액성에 따른 약품공급조의 구성을 나타내는 개략도이고,
도 3은 도 1 도금 수세수의 재활용 장치의 처리수 저장조의 구성을 나타내는 개략도이고,
도 4는 도 1 도금 수세수의 재활용 장치의 세정공정과 최종 처리수 저장조에 처리수가 저장되는 공정을 나타내는 공정도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 수세수를 재활용하는 공정을 나타내는 공정도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 수세수의 재활용 장치의 구성을 나타내고 있고, 도 2는 도 1 도금 수세수의 재활용 장치의 도금폐수의 액성에 따른 약품공급조의 구성을 나타내고 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르는 도금 수세수의 재활용 장치는 도금폐수, 구체적으로는 아연도금폐수가 저장되는 도금폐수 저장조(120)와, 이 도금폐수 저장조(120)에 수세수를 공급하는 집수조(140)와, 도금폐수 저장조(120) 내부의 도금폐수가 설정 pH값이 되도록 약품을 공급하는 약품공급조(200)와, 도금폐수의 pH값을 중화하여 농축하는 중화조(320) 및 농축조(340)와, 농축조(340)에서 중화된 도금폐수가 침전되어 슬러지와 도금액으로 분리되는 필터프레스(420)와, 도금폐수 내의 소정 입자 크기 이상, 예를 들어 약 0.1㎛ 이상 크기의 입자는 포집되고, 처리수는 배출하는 여과막(440)을 포함한다.
도금폐수 저장조(120)와 집수조(140)에는 각각 레벨센서(122)(142)가 부착되어 각각의 수위가 조절될 수 있다. 예를 들어 도금폐수 저장조(120)에 부착된 레벨센서(142)에 의해 감지된 수위가 설정치 미만이 되면, 집수조(140)로부터 도금폐수 저장조(120)로 수세수를 공급하는 수세수 공급라인(102)상에 설치된 이송펌프(112)가 가동되고, 도금폐수 저장조(120)의 수위가 설정치를 만족하거나 집수조(140)내의 수위가 설정치보다 낮아지면 이송펌프(112)의 가동을 정지한다.
이상과 같은 수세수의 공급 공정은 도금폐수 저장조(120)와 집수조(140)의 수위가 서로 연계되어 운전되며 집수조(140)의 수위가 너무 높거나, 낮으면 경보를 발령할 수도 있다.
이와 같이 수세수 공급공정에 따른 도금폐수 저장조(120)내 도금폐수의 pH값과 중화조(320)내의 도금폐수의 pH값은 도금폐수 저장조(120)와 중화조(320)내에 각각 설치된 pH 센서(124)(324)에 의해 감지된다.
한편, 약품공급조(200)는 각각 교반기(202)가 설치되어, 가성소다가 저장된 가성소다 저장조(220)와 황산이 저장된 황산 저장조(240)를 포함할 수 있다.
가성소다 저장조(220)는 도금폐수 저장조(120)에 부착된 pH 센서(124)에 의해 감지된 도금폐수 저장조(120)내의 도금폐수의 pH값이 감지되면, 가성소다 공급라인(222)에 설치된 정량펌프(224)의 작동을 통해 가성소다를 도금폐수 저장조(120)에 공급하여, 도금폐수 저장조(120) 내의 도금폐수의 pH값을 설정값이 되도록 하여 도금폐수를 1차적으로 중화한다.
이후 중화조(320)에서는 1차적으로 중화된 도금폐수의 pH값을 최종적으로 중화시키는 바, 그 범위는 6.5~8.5의 pH값의 범위이며, 중화조(320) 내의 도금폐수의 액성이 산성일 경우, 가성소다 저장조(220)로부터 가성소다를 중화조(320)에 공급하고, 이와 달리 알카리성으로 감지되는 경우, 황산 저장조(240)는 황산 공급라인(242)에 설치된 정량펌프(244)의 작동을 통해 황산을 중화조(320)로 공급하여 중화조(320)내의 도금폐수의 pH값을 최종적으로 중화시킨다. 이를 위하여, 도금폐수 저장조(120)와 중화조(320)에 가성소다를 공급하는 가성소다 공급라인(222)의 각각에는 밸브(226)가 부착되며, 제어수단(도시하지 않음)이 밸브(226)를 적적히 제어하여, 중화조(320)내의 도금폐수의 pH값을 설정값이 되도록 제어할 수 있다.
농축조(340)에는 레벨센서(342)가 부착되며, 이 레벨센서(342)에 의해 측정된 농축조(340)내의 수위가 낮으면 도금폐수 저장조(120)로부터 중화조(320)로 도금폐수를 공급하는 도금폐수 공급라인(104)에 설치된 이송펌프(114)를 가동하고, 수위가 높으면 이송펌프(114)의 가동을 자동으로 정지할 수 있다.
중화조(320)와 농축조(340)에 각각 설치된 pH 센서(324)와 레벨센서(342)를 통해 얻어지는 pH값과 수위 정보 이외의 다양한 정보를 얻을 수 있는 바, 이를 위해 구체적으로 도시하지는 않았지만, 전기전도도 또는 유량계 등을 설치하여 도금 세수화의 최적화에 도움이 될 수 있음은 물론이다. 중화조(320)에는 교반기(302)가 설치될 수 있다.
농축조(340)에서는 중화된 도금폐수가 반응에 의해 입자가 성장하게 되며, 이에 의해 침전되는 입자는 입자 공급라인(106)에 설치된 펌프(116)의 작동을 통해 필터프레스(420)에 공급되어 슬러지와 도금액으로 분리되며, 분리된 도금액은 도금액 회수라인(107)을 통해 농축조(340)에 다시 공급되어 순환될 수 있다.
또한 농축조(340)의 중화된 도금폐수는 중화 도금폐수 공급라인(108)에 설치된 펌프(118)의 작동을 통해 여과막(440)으로 공급되며, 여과막(440)은 공급된 도금폐수 중에 포함된 약 0.1㎛ 이상 크기의 입자는 포집하고, 그 이하는 배출된다. 펌프(118)는 농축조(340)에 설치된 레벨센서(342)의 감지신호에 따라 연동하여 작동될 수 있다. 즉 레벨센서(342)에 의해 감지된 신호가 농축조(340)의 수위가 설정치 범위내에 있음이 감지되면 펌프(118)는 가동되고, 그렇지 않으면 작동하지 않는다.
여과막(440)으로부터 배출된 처리수의 90%는 재순환라인(109)을 통해 농축조(340)로 재순환되고, 나머지 10%의 처리수만이 처리수 저장조(500)에 저장될 수 있다.
도 3은 도 1 도금 수세수의 재활용 장치의 처리수 저장조의 구성을 나타내고 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 처리수 저장조(500)는 1차 처리수 저장조(520)와, 1차 처리수 저장조(520)에 저장된 처리수가 가압공급되어 이온이 제거되는 역삼투장치(560)와, 역삼투장치(560)에서 이온이 제거된 처리수를 저장하는 2차 처리수 저장조(580)를 포함할 수 있고, 또한 1차 처리수 저장조(520)로 부터의 처리수를 미세여과하여 역삼투장치(560)로 공급하는 미세여과막(540)을 더 포함할 수 있다.
1차 처리수 저장조(520)에 저장된 처리수는 펌프(502)의 작동에 의해 미세여과막(540)으로 공급되며, 이러한 펌프(502)는 1차 처리수 저장조(520)에 부착된 레벨센서(522)의 감지신호에 따라, 즉 설정치 범위에 있을 경우, 가동이 되고 범위를 벗어나면 작동하지 않는다.
미세여과막(540)은 상술한 여과막(440)의 여과방식과 달리, 단순히 처리수가 전량 배출되는 구조의 통상적인 여과막으로서 0.01㎛ 크기의 입자가 포집될 수 있다.
미세여과막(540)을 통과한 수세수는 펌프(504)의 작동에 의해 가압되어 역삼투장치(560)로 공급되고, 역삼투장치(560)는 처리수에 포함되어 있는 이온을 제거한다. 이어서 역삼투장치(560)에서 처리된 수세수는 2차 처리수 저장조(580)에 공급된다.
이와 같은 역삼투 처리 후의 수세수를 원수와 비교한 결과는 표 1과 같다.
표 1의 실험결과, 즉 중화 및 농축 후의 여과막(440)에서 배출된 처리수의 결과를 보면, 원수 대비 금속의 농도, 물성이 개선되고, 또한 역삼투 처리 후의 수세수의 수질이 대폭 개선된 것을 알 수 있다.
　분석항목 단위　 도금폐액
원수 		여과막
처리수 		여과막
농축수 		역삼투
처리수 		역삼투
농축수
B mg/L N.D. 0.206 N.D. 0.122 0.211
CN mg/L 44.3 16.35 60.1 3.03 17
COD mg/L 808 542.88 1818 45.45 383.8
탁도 NTU 625 87.6 6000 0.22 67.9
TS mg/L 10996 11324 18250 28 6510
전기전도도 us/c m 14170 11110 11050 156.2 766
Si mg/L 1.056 1.787 N.D 1.693 0.862
Mn mg/L 0.77 0.549 2.185 0.008 0.377
Cu mg/L 1.475 0.058 1.365 0.052 0.414
Cr mg/L 127.5 48.625 311.5 0.065 34.83
Al mg/L 4.2 1.775 13.35 0.274 1.925
Ni mg/L 29.25 26.275 34.8 0.049 21.275
Mo mg/L 0.02 0.008 0.005 N.D. N.D.
Na mg/L 4691 2899.8 2867.4 34.81 2045.8
K mg/L 70.3 51.8 54.3 6.57 50.5
Ca mg/L 17.27 18.375 27.75 5.557 19.5
Mg mg/L 4.46 4.783 10.829 1.62 4.177
Fe mg/L 66.88 0.32 198.5 0.229 0.203
Ba mg/L 0.167 0.088 0.349 0.009 0.085
Sr mg/L N.D. N.D. N.D. 0.045 N.D.
Zn mg/L 654.875 141.88 1769 0.456 214.84
NO3 mg/L 553.67 553.03 550.64 35.15 378.76
NH4 mg/L 13.81 30.25 16.8 0.46 25.75
SO4 mg/L 384.8 3404.55 3352.39 3.19 2327.3
Cl mg/L 1426.81 1410.18 1421.08 15.12 932.95
F mg/L 70.16 64.97 85.56 0.94 43.79
HCO3 mg/L N.D. 776.23 642.4 26.77 749.46
한편, 역삼투 장치(560)에서의 농축 및 세정 시에 배출되는 폐수에는 금속이온이 많이 포함되어 있으므로, 이를 회수하기 위해 역삼투 장치(560)에서 배출되는 폐수를 전해처리하는 전해처리장치(600)를 더 포함할 수 있다.
전해처리장치(600)의 운전조건과 유가금속의 회수율은 다음 표 2 및 표 3과 같다.
Figure pat00001
Figure pat00002
2차 처리수 저장조(580)에 저장된 수세수는 2차처리수 펌프(602)에 의해 이온정수기(CDI)(620)로 보내져서, 2차 처리된 처리수에 포함된 이온을 더욱 제거하여 상수도 수준보다 좋은 수질을 보장하는데, 이때 전기전도도는 200 uS/cm 이하가 된다.
한편 펌프(602)는 2차 처리수 저장조(580) 내의 레벨센서(582)에 의해 구동될 수 있다. 이온정수기(620)를 통과한 수세수는 최종 처리수 저장조(660)에 부착된 레벨센서(662)에 연동되는 펌프(602)의 작동을 통해 최종 처리수 저장조(660)에 저장될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상수에서 공급된 원수도 펌프(604)의 작동을 통해 원수 이온정수기(640)를 경유하여 이온을 제거한 후 최종 처리수 저장조(660)에 저장될 수 있다. 이렇게 되면 전체적으로 경도를 원천적으로 낮추는 기능을 하게 된다.
이와 같이 최종 처리수 저장조(660)에 저장된 최종 처리수는 다시 공정에 보내져서 사용될 수 있다.
한편, 여과막(440)을 장시간 사용하게 되면, 내부 청소를 행해야 하는데, 이를 위해 본 발명은 여과막(440)에 세정약품을 공급하여 여과막(440)을 세정하는 세정수단(700)을 더 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 세정수단(700)은 저순도, 예를 들어 순도가 낮은 1-3N 염산 약품을 레벨센서(722)에 연동되는 펌프(606)의 작동을 통해 세정약품조(720)로부터 여과막(440)으로 공급하여 여과막(440)을 세정한다. 별도의 표시는 없지만, 세정액은 하부로 배출된다.
이와 마찬가지로, 역삼투장치(560) 역시 장기간 운전할 경우, 막의 오염이 발생할 수 있으므로, 역삼투장치(560)에 대한 주기적인 청소가 필요하면, 이 역시 여과막(440)을 세정하는 세정수단(700)으로 세정한다. 이러한 역삼투장치(560)의 세정을 특히 역세정이라 한다.
또한, 이온정수기(620)(640)도 마찬가지로 장기간 사용 시, 세정이 필요하므로, 상술한 세정수단(700)으로 세정할 수 잇다.
세정 후의 폐액은 전해처리장치(600)로 보내어져 유가금속은 회수되고, 폐수는 다시 중화조(320)로 투입될 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 수세수의 재활용 장치의 재활용 방법을 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예에 따른 도금 수세수의 재활용 방법은 크게 도금폐수의 pH값을 조정하는 pH값 조정 공정(S100)과, pH가 조정된 도금폐수의 중화/농축 공정(S200)과, 중화된 도금폐수의 여과 공정(S300)과, 상기 여과 공정을 통해 배출된 처리수를 1차 및 2차 저장하는 처리수 저장 공정(S400)을 포함한다.
pH값 조정 공정(S100)은 상기 도금폐수에 수세수를 공급하는 수세수 공급 공정(S120)과, 상기 수세수가 공급된 도금폐수의 액성에 따른 약품을 공급하여 pH값을 조정하는 약품 공급 공정(S140)을 포함할 수 있다.
도금폐수 중화/농축 공정(S200)은 중화된 도금폐수 침전물로부터 슬러리와 도금액 분리 공정(S220)을 포함할 수 있다.
처리수 저장 공정(S400)은 상기 처리수를 1차 저장하는 1차 처리수 저장 공정(S410)과, 상기 1차 처리수내의 이온을 제거하는 역삼투 공정(S430)과, 상기 역삼투 후의 처리수를 2차 저장하는 2차 처리수 저장 공정(S460)을 포함할 수 있다.
처리수 저장 공정(S400) 후, 2차 처리수내의 이온을 정수하는 이온정수공정(S470)과, 상기 이온정수후의 처리수를 저장하는 최종 처리수 저장 공정(S490)을 더 포함할 수 있다.
여과 공정(S300)은 여과막(440)을 세정하는 세정 공정(S320)을 포함할 수 있다.
상기 역삼투 공정(S430)에 공급되는 1차 처리수를 미세여과하는 미세여과공정(S440)을 포함할 수 있다.
상기 역삼투 공정(S430)의 농축 및 세정 시에 배출되는 폐수를 전해처리하는 전해 처리 공정(S450)을 포함할 수 있다.
상기 역삼투 공정(S430)과 상기 이온정수공정(S470)은 여과막(440)을 세정하는 상기 세정공정(S320)에 의해 세정할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 재활용 장치 및 방법은 수세수 처리 후 수세의 물성이 상수와 동등하여 수세수로 사용 가능하며, 이러한 수세수의 재활용이 최대 80%이상 가능하므로 폐수 처리비용이 절감되고, 또한 농축조에서 전해채취법을 활용한 금속 회수 및 자원화가 가능하다.
이상에서 설명한 것은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 수세수의 재활용 장치 및 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
102 : 수세수 공급라인 104 : 도금폐수 공급라인
112, 114 : 이송펌프 116, 118 : 펌프
120 : 도금폐수 저장조 140 : 집수조
122, 142, 342 : 레벨센서 124, 144, 324 : pH 센서
200: 약품공급조 220 : 가성소다 저장조
222 : 가성소다 공급라인 224, 244 : 정량펌프
226 : 밸브 240 : 황산 저장조
242 : 황산 공급라인 320 : 중화조
340 : 농축조 420 : 필터프레스
440 : 여과막 500 : 처리수 저장조
520 : 1차 처리수 저장조 540 : 미세여과막
560 : 역삼투장치 580 : 2차 처리수 저장조
600 : 전해처리장치 620 : 이온정수기
640 : 원수의 이온정수기 660 : 최종 처리수 저장조
720 : 세정약품조

Claims (20)

  1. 도금 수세수의 재활용 장치로서,
    도금폐수가 저장되는 도금폐수 저장조와,
    상기 도금폐수 저장조에 수세수를 공급하는 집수조와,
    상기 도금폐수 저장조에 공급된 수세수에 의해 내부의 도금폐수가 설정 pH값이 되도록 상기 도금폐수 저장조에 약품을 공급하여 조정하는 약품공급조와,
    상기 설정 pH값으로 조정된 도금폐수의 pH값을 중화하여 농축하는 중화조및 농축조와,
    상기 농축조에서 중화된 도금폐수가 침전되어 슬러지와 도금액으로 분리되는 필터프레스와,
    상기 농축조에서 중화된 도금폐수가 공급되어 소정 입자 크기 이상은 포집되고, 처리수는 배출하는 여과막과,
    상기 여과막으로부터 배출된 처리수를 저장하는 1차 처리수 저장조와,
    상기 1차 처리수 저장조에 저장된 처리수가 가압공급되어 이온이 제거되는 역삼투장치와,
    상기 역삼투장치에서 이온이 제거된 처리수를 저장하는 2차 처리수 저장조를 포함하는
    도금 수세수의 재활용 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 약품공급조는 가성소다가 저장된 가성소다 저장조와 황산이 저장된 황산 저장조를 포함하되,
    상기 도금폐수 저장조내의 도금폐수의 액성이 산성일 경우, 상기 가성소다 저장조로부터 가성소다가 상기 도금폐수 저장조와 상기 중화조에 공급되고,
    상기 중화조내의 도금폐수의 액성이 알카리성일 경우, 상기 황산 저장조로부터 황산이 상기 중화조에 공급되는
    도금 수세수의 재활용 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터프레스에서 분리된 도금액은 다시 상기 농축조로 공급되어 순환되는
    도금 수세수의 재활용 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 여과막 처리수는 다시 상기 농축조로 공급되어 순환되는
    도금 수세수의 재활용 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 여과막에 세정약품을 공급하여 상기 여과막을 세정하는 세정수단을 더 포함하는
    도금 수세수의 재활용 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 세정수단은 상기 여과막에 저순도의 염산 약품을 공급하는 세정약품조를 포함하는
    도금 수세수의 재활용 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 1차 처리수 저장조로 부터의 처리수를 미세여과하여 상기 역삼투장치로 공급하는 미세여과막을 더 포함하는
    도금 수세수의 재활용 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차 처리수 저장조의 처리수내에 포함된 이온을 제거하는 이온정수수단을 더 포함하는
    도금 수세수의 재활용 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 이온정수수단에 의해 처리된 처리수를 저장하는 최종 처리수 저장조를 더 포함하는
    도금 수세수의 재활용 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상수에서 공급된 원수내의 이온을 제거하여 상기 최종 처리수 저장조에 공급하는 원수의 이온정수수단을 더 포함하는
    도금 수세수의 재활용 장치.
  11. 제 1 항, 제 8 항 또는 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 역삼투 장치, 상기 이온정수수단 또는 상기 원수의 이온정수수단은 상기 여과막을 세정하는 세정약품을 공급하는 세정수단에 의해 세정되는
    도금 수세수의 재활용 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 역삼투 장치에서의 농축 및 세정 시에 배출되는 폐수를 전해처리하는 전해처리장치를 더 포함하는
    도금 수세수의 재활용 장치.
  13. 도금 수세수의 재활용 방법에 있어서,
    도금폐수의 pH값을 조정하는 pH값 조정 공정(S100)과,
    pH가 조정된 도금폐수의 중화/농축 공정(S200)과,
    중화된 도금폐수의 여과 공정(S300)과,
    상기 여과 공정을 통해 배출된 처리수를 1차 및 2차 저장하는 처리수 저장 공정(S400)을 포함하는
    도금 수세수의 재활용 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 pH값 조정 공정(S100)은
    상기 도금폐수에 수세수를 공급하는 수세수 공급 공정(S120)과,
    상기 수세수가 공급된 도금폐수의 액성에 따른 약품을 공급하여 pH값을 조정하는 약품 공급 공정(S140)을 포함하는
    도금 수세수의 재활용 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 도금폐수 중화/농축 공정(S200)은 중화된 도금폐수 침전물로부터 슬러리와 도금액 분리 공정(S220)을 포함하는
    도금 수세수의 재활용 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 처리수 저장 공정(S400)은
    상기 처리수를 1차 저장하는 1차 처리수 저장 공정(S410)과,
    상기 1차 처리수내의 이온을 제거하는 역삼투 공정(S430)과,
    상기 역삼투후의 처리수를 2차 저장하는 2차 처리수 저장 공정(S460)과,
    상기 2차 처리수내의 이온을 정수하는 이온정수공정(S470)과,
    상기 이온정수후의 처리수를 저장하는 최종 처리수 저장 공정(S490)을 포함하는
    도금 수세수의 재활용 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 여과 공정(S300)의 여과막을 세정하는 세정 공정(S320)을 포함하는
    도금 수세수의 재활용 방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 역삼투 공정(S430)에 공급되는 1차 처리수를 미세여과하는 미세여과공정(S420)을 포함하는
    도금 수세수의 재활용 방법.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 역삼투 공정(S430)의 농축 및 세정 시에 배출되는 폐수를 전해처리하는 전해 공정(S450)을 포함하는
    도금 수세수의 재활용 방법.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 역삼투 공정(S430)과 상기 이온정수공정(S470)은 상기 여과막을 세정하는 상기 세정공정(S320)에 의해 세정하는
    도금 수세수의 재활용 방법.
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