KR100435002B1 - Treating Equipment of Waste Water and the Operation Method of therof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 처리수의 소독과 유기물 분해 및 SS 성분의 부상이 하나의 공정에서 효과적으로 이루어질 수 있도록 하는 전기소독-분해-부상 겸용의 수처리 장치 및 이의 운전방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a water treatment apparatus and a method of operating the same, which are capable of effectively disinfecting treated water, decomposing organic matter and rising of SS components in one process.
상기 수처리장치는, 유입구와 유출구가 설치된 탱크와; 상기 탱크의 내부에 유체흐름과 평행하게 배열된 복수개의 전해판과; 상기 유입구와 상기 전해판 사이에 설치되며 유입수가 상기 전해판 사이로 플럭-플로(plug-flow)되도록 유도하는 플럭-플로유도관과; 상기 전해판에 전원을 공급하는 전원공급부와; 상기 전해판의 주변에 설치되며 상기 전해판에 발생된 기포를 분리시키는 기포분리수단과; 상기 탱크의 내부공간 상부에 부상된 부유물을 제거하기 위한 스크레퍼로 구성된다.The water treatment device, the tank is provided with an inlet and outlet; A plurality of electrolytic plates arranged in parallel with the fluid flow in the tank; A floc-flow induction pipe installed between the inlet port and the electrolytic plate and inducing water to be plug-flowed between the electrolytic plate; A power supply unit supplying power to the electrolytic plate; Bubble separation means installed around the electrolytic plate and separating air bubbles generated in the electrolytic plate; It consists of a scraper for removing the float floating on the upper interior space of the tank.
본 발명에 따르면, 소독, COD 제거, N, P 제거, 색도제거, SS 제거가 동시에 이루어짐으로써 처리수의 재이용이 가능해 진다.According to the present invention, disinfection, COD removal, N, P removal, chromaticity removal, SS removal is made at the same time, it is possible to reuse the treated water.
Description
본 발명은 복합적 기능을 갖춘 전기분해 장치로서, 하수·오수·산업폐수·식수 등의 처리를 위한 전기분해 및 부상 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolysis device having a complex function, and more particularly, to an electrolysis and flotation device for treating sewage, sewage, industrial wastewater, and drinking water.
물의 사용량이 증가되고, 대기·수질 오염이 날로 심화되면서 오폐수의 처리 및 물의 재이용의 필요성이 증대되고 있다. 이러한 수처리 및 물의 재이용화에서는 박테리아, 바이러스 등을 제거하기 위한 소독 및 물에 존재하는 부유물질의 제거가 중요한 요소로 되고 있으며, 국내에서도 관련법규가 강화될 것으로 입법 예고되고 있다.As water usage increases and air and water pollution intensify day by day, the necessity of treating wastewater and reusing water is increasing. In such water treatment and reuse of water, disinfection to remove bacteria and viruses, and removal of suspended solids in water are becoming important factors, and related laws are expected to be strengthened in Korea.
종래 물 소독 기술로는 전기분해를 이용한 소독이외에도 염소소독, 할로겐소독, UV소독, 오존소독 등이 개발·적용되어 왔다.Conventional water disinfection techniques have been developed and applied in addition to disinfection using electrolysis, chlorine disinfection, halogen disinfection, UV disinfection, ozone disinfection and the like.
전기분해를 이용한 소독은 물을 전기분해하는 과정에서 첨가 혹은 생성된 각종 화학물질이 미생물이나 바이러스를 사멸시키는 기제로 활용되도록 하는 방식이다. 전기분해를 통한 소독을 위해서 혹은 소독의 효율을 향상시키기 위해 NaCl,Ag, Ca, Br, I 등을 첨가하게 된다. 소독을 목적으로 하는 전기분해법은 첨가물, 첨가물을 공급하기 위한 각종 부대장치 등이 필요하고, 소독의 대상이 되는 물의 성상, 유량 변동에 따라 첨가물의 종류 및 그 첨가량이 달라지게 되며 따라서 매우 복잡한 소독법으로 알려져 있다.Disinfection using electrolysis is a method in which various chemicals added or produced during the electrolysis of water are used as a mechanism for killing microorganisms or viruses. NaCl, Ag, Ca, Br, I, etc. are added to disinfect through electrolysis or to improve disinfection efficiency. Electrolysis for the purpose of disinfection requires additives and various auxiliary devices for supplying the additives, and the type and amount of additives vary depending on the water properties and flow rate changes to be disinfected. Known.
한편 염소소독법은 물의 소독법으로 가장 널리 이용되고 있는데, 잔류성이 높아서 효율적인 것으로 알려져 있다. 그러나 염소소독법은 공정 과정에서 THM, chloramine과 같은 강독성 부산물이 생성되며, 밀도가 낮은 oil, grease 또는 콜로이드성 물질이 물에 포함되어 있는 경우에는 소독효과가 크지 않은 단점이 있다.On the other hand, chlorine disinfection method is most widely used as a method of disinfection of water, it is known to be efficient because of high residual. However, the chlorine disinfection method produces strong toxic by-products such as THM and chloramine in the process, and has a disadvantage that the disinfecting effect is not great when the oil, grease or colloidal material having low density is contained in the water.
UV소독은 자외선에 이한 살균방법으로 최근에 집중적으로 연구되고 있다. 그러나 UV소독은 잔류효과가 거의 없고, 시설비 및 유지비가 과도하며, 처리수의 유량변동에 대응하기가 상대적으로 어려운 것으로 알려져 있다. 또한 처리수 내에 부유고형물(SS)나 색소성분이 있는 경우 처리효과가 매우 낮을 뿐만 아니라 미생물이 UV에 의해 손상된 DNA를 자가복구할 수 있기 때문에, 현장에서 확실한 소독효과를 거둘 수 있다고 규명하기 어렵다.UV disinfection has recently been intensively studied as a sterilization method following ultraviolet rays. However, UV disinfection has little residual effect, excessive facility and maintenance costs, and relatively difficult to cope with fluctuations in the flow rate of treated water. In addition, if there is suspended solids (SS) or pigment components in the treated water, the treatment effect is very low, and because microorganisms can self-recover DNA damaged by UV, it is difficult to identify that the disinfection effect can be achieved in the field.
오존 소독법은 강력한 산화력으로 큰 소독효과를 얻을 수 있는 방법이지만 오존의 용해성이 낮고 시설비 및 운전비가 많이 소요되며 수처리 과정에서 발생하는 오존의 유출을 방지하기 위한 (후)처리 시설이 필요하다. 또한 오존 소독법은 처리부산물의 안정성에 대한 명확한 검증이 이루어지지 않았다.Ozone disinfection is a method that can achieve a great disinfection effect with strong oxidizing power, but ozone dissolution is low, facility cost and operation cost are high, and a post-treatment facility is needed to prevent the outflow of ozone from water treatment. In addition, ozone disinfection has not been clearly validated for the safety of treated by-products.
종래 처리수 내의 부유물질을 제거하는 방법으로는 크게 분해법, 응집법 및부상법이 알려져 있다. 분해법은 화학분해, 생물분해 및 전기분해로, 응집법은 기본원리에 따라 다시 화학응집법과 전기응집법으로, 부상법은 기포의 출처에 따라 압축기포부상법과 전기부상법으로 구분된다.Conventionally, decomposition, flocculation, and flotation are known as methods for removing suspended solids in treated water. Decomposition is divided into chemical decomposition, biodegradation and electrolysis, and the flocculation method is divided into chemical flocculation method and electroaggregation method according to the basic principle, and the flotation method is classified into compressor flotation method and electric flotation method according to bubble source.
화학분해법 및 화학응집법은 화학약품이 소모되며 2차 오염의 가능성이 있으며, 생물분해 즉, 생물학적 처리방법은 비교적 시간 소모적이며 온건한 환경을 유지해야 한다는 한계가 있다. 압축기포부상법은 비교적 작은 크기(직경 20 ㎛ 이하)의 부유물질 부상이 어렵고 처리수가 과도하게 요동하게 되는 문제가 있다.Chemical decomposition and chemical agglomeration methods consume chemicals and may cause secondary contamination, and biodegradation, that is, biological treatment methods, are relatively time consuming and have a limited environment. Compressor flotation method has a problem that it is difficult to float the floating material of a relatively small size (20 ㎛ or less in diameter) and the treated water fluctuates excessively.
전기분해-부상 방법은 처리수에 전극을 설치하여 통전(전기분해)함으로써 유기물을 분해함과 동시에 전기분해 과정에서 발생하는 기체에 의해 처리수 내의 SS를 부상시키는 방법이다. 이 방법은 유기물 특히 색소 등 난분해성 물질의 분해도 가능하기 때문에 염색폐수, 피혁폐수, 침출수 등 생물학적 처리가 어렵거나 생물학적 처리 후에도 잔류하는 색소나 유기물을 재처리하는 목적으로 많이 사용되고 있다. 그러나 과다한 운전비(전력비)가 필요하다는 점, 전기판(전극)에 불순물이 부착되거나 스케일이 형성되는 점, 발생되는 기포가 크기 때문에 비교적 큰 입자의 SS만 부상한다는 점, 유입수의 유량, 오염물질 농도 변화에 대해 유연하게 대처하기 어렵다는 점등이 문제로 지적되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 교반 장치를 부착하여 전극에 부착된 불순물을 부상시키거나, 큰 입자의 SS는 사전에 여과하거나, 다른 화학적 응집제를 함께 적용하거나, 가상부압조 또는 DAF(dissolved air flotation)를 동시에 적용시키거나, 오존 발생장치, UV 소독장치 등과 같은 다른 수처리장치를 함께 사용하는 방법이 개발되었다.The electrolysis-floating method is a method of decomposing organic matter by energizing (electrolyzing) an electrode in a treated water and simultaneously floating the SS in the treated water by a gas generated in the electrolysis process. This method is also widely used for the purpose of reprocessing dyes and organic matters that are difficult to biologically treat, such as dyeing wastewater, leather wastewater, and leachate, since they can decompose organic substances, particularly pigments such as pigments. However, excessive operating costs (power ratios) are required, impurities are attached to the electrode (electrode) or scales are formed, and because of the large bubbles generated, only large particles of SS are floating, influent flow rate, and pollutant concentration. It is pointed out that the problem is that it is difficult to flexibly cope with change. To solve this problem, agitating devices are attached to float impurities attached to the electrodes, large particles of SS may be filtered in advance, other chemical coagulants may be applied together, or a virtual sub-pressure tank or dissolved air flotation (DAF) may be used. Methods have been developed that apply simultaneously or use other water treatment devices such as ozone generators, UV disinfection devices, and the like.
다양한 보완방법에도 불구하고 종래 전기분해-부상 방법은 ① 양극판을 손실전극으로 사용하지 않는 경우, 양극판의 용해로 인해 양극판을 자주 교체해 줘야 하며, ② Al이나 Fe 소재의 손실전극을 사용할 경우에도, 금속수산화물과 같은 다량의 슬러지가 발생하기 때문에 발생 슬러지의 처리에 비용이 과다하게 소요되고, ③ 응집제를 함께 사용하는 공정이 대부분이므로, 응집제 사용으로 인한 경제적 부담이 발생하고, ④ 응집제를 사용하지 않는 공정인 경우에는 공정 뒷부분에 DAF나 기타 후처리 장치를 부착해야 하기 때문에 부지의 활용도, 운영비 면에서 효율성이 떨어진다.In spite of various supplementary methods, the conventional electrolysis-injury method is required to replace the positive electrode plate frequently due to the dissolution of the positive electrode plate when the positive electrode plate is not used as the loss electrode, and even when using the loss electrode made of Al or Fe. Due to the large amount of sludge generated, it is excessively expensive to treat the sludge generated. ③ Since the process of using coagulant is mostly used, economic burden is generated due to the use of coagulant. In some cases, DAF or other post-treatment units need to be attached at the end of the process, resulting in inefficient site utilization and operating costs.
본 발명은 처리수의 소독과 유기물 분해 및 SS 성분의 부상이 하나의 공정에서 효과적으로 이루어질 수 있도록 하는 전기소독-분해-부상 겸용의 수처리 장치 및 이의 운전방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a water treatment apparatus and a method of operating the same, which are capable of effectively disinfecting treated water, decomposing organic matter and rising of SS components in one process.
본 발명은 보다 미세한 기포가 발생되는 전기소독-분해-부상 겸용의 수처리 장치 및 이의 운전방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a water treatment apparatus for an electrolysis-decomposition-injury combined use and a method of operating the same in which finer bubbles are generated.
도 1은 본 발명에 따른 수처리장치의 수직단면도.1 is a vertical sectional view of the water treatment apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 플록-플로유도관의 부분절개도.2 is a partial cutaway view of a floc-flow guide tube according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 전해판의 사시도.3 is a perspective view of an electrolytic plate according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 수처리장치를 이용하여 오·폐수 처리예를 도시한 그래프이다.4 is a graph showing an example of wastewater treatment using a water treatment apparatus according to the present invention.
<도면부호의 설명><Description of Drawing>
10 : 수처리장치 20 : 탱크10: water treatment device 20: tank
30 : 전해판 40 : 플럭-플로유도관30: electrolytic plate 40: floc-flow induction pipe
50 : 전원공급부 60 : 기포분리수단50: power supply 60: bubble separation means
70 : 스크레퍼 21 : 유입조70: scraper 21: inflow tank
22 : 반응조 23 : 침전조22: reaction vessel 23: precipitation tank
24 : 부상슬러지제거함 25, 26 : 위어24: remove the sludge 25, 26: weir
27 : 기포가이드벽 28 : 격벽27: bubble guide wall 28: partition wall
31 : 지지수단 32 : L형판31: support means 32: L-shaped plate
33 : 전해판지지레일 34 : 전해판홀더33: electrolytic plate support rail 34: electrolytic plate holder
35 : 돌기 41 : 유도공35: protrusion 41: guide hole
71 : 스크레퍼블레이드 72 :체인71: scraper blade 72: chain
73 : 롤 210 : 유입구73: roll 210: inlet
211, 220, 231, 240, 261 : 슬러지배출구 230 : 유출구211, 220, 231, 240, 261: sludge outlet 230: outlet
340 : 고정홈340: fixing groove
상기 목적을 달성하기 위한 전해부상방법을 이용한 수처리 장치는,Water treatment apparatus using an electrolytic flotation method for achieving the above object,
유입구와 유출부가 설치된 탱크와; 상기 탱크의 내부에 유체흐름과 평행하게 배열된 복수개의 전해판과; 상기 유입구와 상기 전해판 사이에 설치되며 유입수가상기 전해판 사이로 플럭-플로(plug-flow)되도록 유도하는 플럭-플로유도관과; 상기 전해판에 전원을 공급하는 전원공급부와; 상기 전해판의 주변에 설치되며 상기 전해판에 발생된 기포를 분리시키는 기포분리수단과; 상기 탱크의 내부공간 상부에 부상된 부유물을 제거하기 위한 스크레퍼로 구성된다.A tank provided with an inlet and an outlet; A plurality of electrolytic plates arranged in parallel with the fluid flow in the tank; A floc-flow induction pipe installed between the inlet port and the electrolytic plate to induce the inflow water to be plug-flowed between the electrolytic plate; A power supply unit supplying power to the electrolytic plate; Bubble separation means installed around the electrolytic plate and separating air bubbles generated in the electrolytic plate; It consists of a scraper for removing the float floating on the upper interior space of the tank.
상기 탱크는, 오폐수가 유입되는 유입조와, 전기분해가 발생되는 반응조와, 잔여슬러지를 침전시키는 침전조로 구분되어 있는 통체이다.The tank is a cylinder divided into an inflow tank into which wastewater flows in, a reaction tank in which electrolysis occurs, and a settling tank in which residual sludge is settled.
상기 유입조는 1차적으로 슬러지를 침전시키는 구간이며, 상기 반응조는 1차정화가 이루어진 유입수를 전기분해하는 구간이며, 상기 침전조는 전기분해된 유입수에 포함되어 있는 미세슬러지를 침전시키는 구간이다.The inflow tank is a section for precipitating sludge first, the reaction tank is a section for electrolyzing influent water which has been subjected to primary purification, and the settling tank is a section for precipitating fine sludge contained in the electrolyzed influent water.
상기 전해판은, 전기를 공급받아 유입수 중의 유기물을 전기분해하고, 표면에서 기포를 발생시킴으로써 SS가 부상되도록 한다.The electrolytic plate is supplied with electricity to electrolyze organic matter in the influent, and bubbles are generated on the surface to cause the SS to float.
이러한 상기 전해판은, 양극판과 음극판으로 구성되는데, 상기 양극판은, 그 손실을 최소화하여 장기간 사용하기 위해, Ti판에 Pb, Rh, Sn, Ru, Nb, Ir, Ge, Ga등의 물질을 코팅(도금 또는 증착)한 불용성 전해판을 사용함이 바람직하며, 상기 음극판은, 기포를 많이 발생시키는 Al, Cu의 재질인 전해판을 사용함이 바람직하다.The electrolytic plate is composed of a positive electrode plate and a negative electrode plate, the positive electrode plate is coated with a material such as Pb, Rh, Sn, Ru, Nb, Ir, Ge, Ga, etc. on the Ti plate in order to minimize the loss and use for a long time It is preferable to use an insoluble electrolytic plate (plated or deposited), and it is preferable that the negative electrode plate uses an electrolytic plate made of Al and Cu which generate a lot of bubbles.
그리고 음극판은 전기 전도도가 높을수록 작은 기포를 형성하는 것으로, 주로 알루미늄이 사용되고 있다. 그러나, 폐수 속에 Ca, Mg 이온이 많아서 scale 형성이 우려되는 경우에는 Ti와 같은 금속판을 사용할 수도 있다.As the negative electrode plate has higher electrical conductivity, small bubbles are formed, and aluminum is mainly used. However, if there is a lot of Ca and Mg ions in the waste water and scale formation is a concern, a metal plate such as Ti may be used.
특히 스케일 제거를 목적으로 제작되는 전기분해 장치의 경우에는 망상형 알루미늄 판을 음극으로 사용하고, 스케일 형성에 의해 전류가 일정 수준이하로 떨어지면, 자동으로 전해판을 교체시켜주는 장치를 이용하여 연속적으로 스케일을 제거할 수 있다.In particular, in the case of the electrolysis device manufactured for the purpose of removing the scale, a reticulated aluminum plate is used as the cathode, and when the current falls below a certain level by the scale formation, the device automatically changes the electrolytic plate continuously. The scale can be removed.
그리고, 상기 전해판의 일측(상층부)에 다수의 요철(凹凸)을 형성하여, 발생된 기포의 운동이 난류가 되도록 유도할 수 있다.In addition, a plurality of irregularities are formed on one side (upper layer) of the electrolytic plate, so that the movement of the generated bubbles becomes turbulent.
상기 전해판에서는 전기분해 효과에 의해 미생물의 소독, 색도의 제거, COD 제거(유화된 오일, 그리스등의 제거, 난분해성 물질의 분해, 유기물의 제거), 암모니아성 N의 제거가 이루어지며, 미세기포에 의한 부유물(클로로이드 성분)의 부상이 이루어진다.In the electrolytic plate, microbial disinfection, color removal, COD removal (emulsification of oil, grease, decomposition of hardly decomposable substances, removal of organic matter) and ammonia N are removed by the electrolysis effect. Floating (chloroide component) floats by bubbles.
참고로, 상기 암모니아성 N의 제거는 다음과 같이 이루어진다.For reference, the ammonia N is removed as follows.
- 음극 : Cl-→ Cl2+ 2e- - cathode: Cl - → Cl 2 + 2e -
용액 : Cl2+ H2O → HOCl + H++ Cl- Solution: Cl 2 + H 2 O → HOCl + H + + Cl -
HOCl + NH4 +→ NH2Cl + H2O + H+ HOCl + NH 4 + → NH 2 Cl + H 2 O + H +
HOCl + NH2Cl → NHCl2+ H2OHOCl + NH 2 Cl → NHCl 2 + H 2 O
NHCl2+ HOCl → NCl3+ H2ONHCl 2 + HOCl → NCl 3 + H 2 O
NHCl2+ H2O → NOH + 2H++2Cl- NHCl 2 + H 2 O → NOH + 2H + + 2Cl -
NOH + 2HOCl → NO3 -+ 3H++2Cl- NOH + 2HOCl → NO 3 - + 3H + + 2Cl -
NOH + NHCl2→ N2↑ + HOCl + H++Cl- NOH + NHCl 2 → N 2 ↑ + HOCl + H + + Cl -
상기 플록-플로유도관은 유입수를 일정한 층류로 흐르도록 하기 위한 것으로서, 예를들면 다수개의 유도공이 형성되어 있는 관체이다. 상기 유입수는 플록-플로유도관을 통해 층류 유동 상태로 상기 전해판 사이로 공급된다. 따라서, 전기분해 효과 및 SS부상효과가 유입수에 고르게 작용하게 된다.The floc-flow induction pipe is intended to flow the inflow water in a constant laminar flow, for example, a pipe body in which a plurality of induction holes are formed. The influent is supplied between the electrolytic plates in a laminar flow state through a floc-flow guide tube. Therefore, the electrolysis effect and the SS flotation effect work evenly on the influent.
유입조의 오폐수가 유입되는 플럭-플로유도관은 상기 전해판의 하부에 설치됨으로써, 기포의 부상과 유입수의 흐름에 의해 반응기 내부에서 유체의 흐름이 회전하도록 하고, 이와 같은 유체 흐름을 통해 오염물질의 직접 산화와 간접적 산화를 극대화시키는 것이 좋다.The floc-flow induction pipe into which the waste water of the inflow tank is introduced is installed at the lower part of the electrolytic plate, so that the flow of fluid inside the reactor is rotated by the floating of air bubbles and the flow of inflow water. It is best to maximize direct and indirect oxidation.
상기 전원공급부는, 상기 전해판 및 하기의 기포분리수단에 전원을 공급하는 것으로써, 수처리장치의 외부에 설치되어 전선을 이용하여 상기 장치들에 연결된다.The power supply unit supplies power to the electrolytic plate and the bubble separation means described below, and is installed outside the water treatment apparatus and connected to the apparatuses using electric wires.
상기 기포분리수단은, 전해판에 형성된 기포와 미세 scale 등을 전해판으로부터 분리시키기 위한 장치이다.The bubble separating means is a device for separating bubbles and fine scale formed in the electrolytic plate from the electrolytic plate.
구체적으로, 직접 가격하여 충격파를 생성하는 마이크로해머와, 전파의 공명을 이용하여 기포를 분리시키는 마이크로파발생기, 진동을 이용하여 기포를 분리시키는 마이크로바이브레이터 또는 기포가 발생되는 전해판의 면을 주기적으로 슬라이딩하여 강제 분리시키는 와이퍼 등이 사용될 수 있다.Specifically, it periodically slides the surface of the microhammer that directly generates a shock wave, a microwave generator that separates bubbles by using resonance of a radio wave, a microvibrator that separates bubbles by using vibration, or an electrolytic plate on which bubbles are generated. To force separation may be used.
SS는 미세기포에 의해 효과적으로 부상되기 때문에 전극판에 형성된 기포가 적절한 크기일 때 분리될 수 있도록, 기포분리수단의 작동주기를 적절하게 조절하는 것이 중요하다.Since the SS is effectively floated by the microbubbles, it is important to properly adjust the operation cycle of the bubble separation means so that the bubbles formed on the electrode plate can be separated when the size is appropriate.
상기 스크레퍼는, 부상된 슬러지를 제거하기 위한 장치이다. 예를들어 상기 스크레퍼는, 유입수의 수면에 부상된 슬러지를 일방향으로 밀어내는 스크레퍼블레이드가 부착되어 있으며, 상기 블레이드에 의해 포집된 부상슬러지는 별도로 설치된 배출구를 통해 분리·배출된다.The scraper is a device for removing the injured sludge. For example, the scraper is equipped with a scraper blade for pushing the sludge floating on the water surface of the influent in one direction, and the floated sludge collected by the blade is separated and discharged through a separately provided outlet.
상기 스크레퍼의 운전방식은 전해판에 흐르는 전류밀도에 따라 달라진다.The operation method of the scraper depends on the current density flowing through the electrolytic plate.
① 전류밀도가 낮은 조건, 즉 기포의 생성이 상대적으로 적은 조건에서는 스크레퍼에 다수의 스크레퍼블레이드를 장착하고, 비교적 높은 RPM에서 운전하여, 부상슬러지를 빠르게 제거한다. 이 경우 상기 스크레퍼블레이드의 재질로는 +전하를 띄는 부직포, 음이온교환수지, 명주직물, 유리가 포함된 직물등이 사용됨이 바람직하다.① In the condition where the current density is low, that is, the bubble generation is relatively low, a large number of scraper blades are installed in the scraper and operated at a relatively high RPM to quickly remove the flotation sludge. In this case, as the material of the scraper blade, it is preferable that a non-woven fabric having a positive charge, anion exchange resin, tulle fabric, a fabric including glass, or the like is used.
② 또한 전류밀도가 높은 조건, 즉 기포의 생성이 상대적으로 많아 스크레퍼 작동이 원활하지 못한 경우에는 스크레퍼블레이드와 수면과의 거리를 길게하여, 수면에 일정 높이(1 - 5 cm)의 부상슬러지 층이 생성되도록 한다. 부상슬러지 층의 원활한 형성을 위해서는 스크레퍼블레이드의 수를 1 -2 개로 유지하고 스크레퍼의 회전 속도도 1 - 5 RPM으로 유지하는 것이 바람직하다.(2) In the case where the current density is high, that is, bubbles are relatively generated and the scraper operation is not smooth, the distance between the scraper blades and the water surface is increased, and a floating sludge layer having a certain height (1-5 cm) is formed on the water surface. To be created. For smooth formation of the flotation sludge layer, it is preferable to keep the number of scraper blades at 1-2 and the rotational speed of the scraper at 1-5 RPM.
한편, 상술한 전해부상법을 이용한 수처리장치의 운전방법에 있어서,On the other hand, in the operation method of the water treatment apparatus using the above-mentioned electrolytic flotation method,
유입수가 수직으로 설치된 상기 전해판 사이로 플럭-플로되도록 제어하며, 상기 기포분리수단으로 상기 전해판에 반복적인 충격을 가하거나, 와이퍼가 전해판에 접면되어 슬라이딩 됨으로써, 미세한 기포가 상기 전해판의 표면으로부터 분리되도록 한다.The inflow water is controlled to floc-flow between the vertically installed electrolytic plates, and the bubble separating means repeatedly exerts an impact on the electrolytic plate, or the wiper is slid in contact with the electrolytic plate, thereby allowing fine bubbles to form on the surface of the electrolytic plate. Allow separation from
상기 플럭-플로되도록 제어한다는 것은, 유입되는 오폐수가 고르게 전기반응이 일어나는 전해판을 통과하도록 하는 것이다. 그리고, 각 전해판에서 생성되는 기포는 일정한 크기가 되면 자력에 의해 부양되기도 하지만, 부양되는 기포의 직경을 감소시켜 부유물의 분리작용이 활발히 이루어지도록 하기 위해, 기포분리수단을 이용하여 전해판에 생성된 기포를 강제적으로 분리시키도록 한다.Controlling the floc-flow allows the incoming wastewater to pass through the electrolytic plates where the electrical reaction takes place evenly. In addition, the bubbles generated in each of the electrolytic plates may be supported by a magnetic force when they reach a predetermined size, but in order to reduce the diameter of the buoyant bubbles so that the separation action of the suspended solids is actively performed, the bubbles are generated in the electrolytic plate by using bubble separation means. Forced bubbles are separated.
또한, 스크레퍼의 운전 속도와 블레이드의 위치를 조절하여 수면에 일정 높이의 부상 슬러지가 쌓여 있도록 운전함으로써, 과도한 거품 형성을 억제하고, 부상 입자들의 침강과 부상 운동을 극대화하여, 전체 반응기 내부에서의 유체흐름을 안정시키고 화학적 반응작용 발생을 극대화시킬 수 있도록 한다.In addition, by adjusting the operation speed of the scraper and the position of the blade to operate so that the floating sludge of a certain height is accumulated on the water surface, it suppresses excessive bubble formation, maximizes the settling and floating movement of the floating particles, the fluid inside the entire reactor It helps to stabilize the flow and maximize the occurrence of chemical reactions.
상기 침강은, 슬러지(금속수산화물)등이 흡착되어 있는 거품이 수처리장치의 수면으로 밀집됨에 따라, 슬러지 간의 응집으로 밀도가 상승되어 수처리장치의 하부로 하강하는 작용을 말한다.The sedimentation refers to the action of increasing the density of the sludge (metal hydroxide) and the like to the water surface of the water treatment device as the bubbles are concentrated on the surface of the water treatment device, thereby lowering the density to the bottom of the water treatment device.
그리고, 부상은 수처리장치의 수면에 형성되어 있는 거품층의 인력에 의해 상층부에서 와동하는 부유물을 끌어당기는 작용을 말한다.In addition, the floating refers to the action of attracting the floating material vortexing in the upper layer by the attraction of the foam layer formed on the water surface of the water treatment device.
이하, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail.
도 1은 존 발명의 수처리장치의 수직단면을 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a vertical section of the water treatment apparatus of the zone invention.
본 발명의 전해부상방법을 이용한 수처리 장치(10)는,Water treatment apparatus 10 using the electrolytic flotation method of the present invention,
유입구(210)와 유출구(230)가 설치된 탱크(20)와; 상기 탱크의 내부에 유체흐름과 평행하게 배열된 복수개의 전해판(30)과; 상기 유입구(210)와 상기 전해판(30) 사이에 설치되며 유입수가 상기 전해판 사이로 플럭-플로(plug-flow)되도록 유도하는 플럭-플로유도관(40)과; 상기 전해판(30)에 전원을 공급하는 전원공급부(50)와; 상기 전해판의 주변에 설치되며, 상기 전해판에 발생된 기포를 분리시키는 기포분리수단(60)과; 상기 탱크의 내부공간 상부에 부상된 부유물을 제거하기위한 스크레퍼(70)로 구성된다.A tank 20 provided with an inlet 210 and an outlet 230; A plurality of electrolytic plates 30 arranged in parallel with the fluid flow in the tank; A floc-flow induction pipe (40) installed between the inlet port (210) and the electrolytic plate (30) to induce the inflow of water to the plug-flow between the electrolytic plate; A power supply unit 50 for supplying power to the electrolytic plate 30; A bubble separating means (60) installed around the electrolytic plate and separating the bubbles generated in the electrolytic plate; It consists of a scraper 70 for removing the float floating on the upper interior space of the tank.
상기 탱크(20)는, 오폐수가 유입되는 유입조(21)와, 전기분해가 발생되는 반응조(22)와, 잔여 슬러지를 침전시키기 위한 침전조(23)로 이루어진다.The tank 20 is composed of an inflow tank 21 into which waste water is introduced, a reaction tank 22 in which electrolysis occurs, and a precipitation tank 23 for precipitation of residual sludge.
상기 유입조(21)는, 그 상부에 오폐수가 유입되는 유입구(210)가 형성되어 있으며, 유입구에 근접하여 물의 역류를 막기 위한 위어(25)가 설치되어 있다. 그리고, 하부에는 유입된 오폐수중 침전된 슬러지(금속수산화물)을 외부로 방출하기 위한 슬러지 배출구(211)가 형성되어 있다.The inflow tank 21 is formed with an inlet 210 through which waste water is introduced, and a weir 25 is provided in the vicinity of the inlet to prevent backflow of water. In addition, a sludge discharge port 211 for discharging sludge (metal hydroxide) precipitated in the introduced wastewater to the outside is formed.
상기 반응조(22)는, 상부 일측면에는 부상된 슬러지(오일, 그리스류, 및 콜로이드성 물질)를 모아 배출할 수 있도록 슬러지배출구(240)가 구비된 부상슬러지제거함(24)이 설치되어 있으며, 상기 반응조(22)의 하부 일측에는 침전된 슬러지를 방출하기 위한 배출구(220)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 부상슬러지제거함(24) 내부의 밑면은 포집된 슬러지를 용이하게 배출할 수 있도록 일정한 경사로 형성한다.The reaction tank 22 is provided with a sludge discharge port 24 provided with a sludge discharge port 240 to discharge and collect the injured sludge (oil, grease, and colloidal material) on one side of the upper side, The lower side of the reaction tank 22 is formed with a discharge port 220 for discharging the sludge. In addition, the bottom surface of the floating sludge removal box 24 is formed at a predetermined inclination so as to easily discharge the collected sludge.
상기 침전조(23)는, 상기 반응조에서 발생된 기포가 난류와동하고, 부상된 슬러지가 유출부로 쓸려나가지 않도록 하는 기포가이드벽(27)이 설치되어 있으며, 유입되는 오폐수의 유동거리를 길게 하기 위해 다수개의 격벽(28)이 설치되어 있다.The settling tank 23 is provided with a bubble guide wall 27 to prevent bubbles generated in the reaction tank from turbulent flow, and prevent the injured sludge from being swept out of the outlet, and to increase the flow distance of the incoming wastewater. Partition walls 28 are provided.
그리고, 상기 침전조(23)에는 정화된 유입수를 외부로 방출하는 유출구(230)가 상부에 설치되어 있으며, 하부에는 침전된 미세슬러지를 방출하는슬러지배출구(231)가 형성되어있다. 상기 유출구(230)가 설치된 부분에는 상부만 개구된 위어(26)가 상하로 길게 형성되어 있으며, 상기 위어(26)가 설치된 면의 하부에도 침전된 슬러지를 배출하기 위한 슬러지배출구(261)가 형성되어 있다.In addition, the sedimentation tank 23 has an outlet 230 for discharging the purified influent to the outside, and a sludge discharge port 231 for discharging the fine sludge formed therein. In the portion where the outlet 230 is installed, the weir 26 having only an upper portion is formed long and vertically, and a sludge discharge port 261 for discharging the sludge deposited at the lower portion of the surface on which the weir 26 is installed is formed. It is.
또한, 상기 전해판(30)은, 상기 본체의 유입조(21)와 반응조(22)를 분리하는 측벽에 부착된 L형판(32)의 가로부재 위에 지지수단(31)에 의해 고정된다.In addition, the electrolytic plate 30 is fixed by the support means 31 on the horizontal member of the L-shaped plate 32 attached to the side wall separating the inflow tank 21 and the reaction tank 22 of the main body.
상기 지지수단(31)은, 도3에 도시된 바와같이, 가로부재에 고정되는 전해판지지레일(33)과, 상기 전해판지지레일(33)에 착탈가능하게 조립되는 전해판홀더(34)로 구성된다. 그리고 상기 전해판홀더(34)의 상부면에는 전해판(30)을 삽입 할 수 있는 고정홈(340)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 3, the support means 31 includes an electrolytic plate support rail 33 fixed to the horizontal member, and an electrolytic plate holder 34 detachably assembled to the electrolytic plate support rail 33. It consists of. The upper surface of the electrolytic plate holder 34 has a fixing groove 340 into which the electrolytic plate 30 can be inserted.
이렇게 지지수단(31)에 의해 고정되는 전해판(30)은, 교차 고정되는 양극과 음극판으로, 각 판의 상부에는 유입수의 와류를 형성하기 위한 돌기(35)가 형성되어 있다. 상기 전해판(30)은 유입수의 종류에 따라서 다수개가 설치될 수 있으며, 일반적으로는 전류밀도에 따라 반응조(22) 폭에 맞추어 각 전해판 사이의 간격이 2 - 5 cm가 되도록 양극판과 음극판을 배치한다.The electrolytic plate 30 fixed by the support means 31 is a positive electrode and a negative electrode plate which are fixed in cross, and projections 35 are formed on the upper part of each plate to form a vortex of inflow water. The electrolytic plate 30 may be provided in plural numbers according to the type of inflow water. In general, the positive electrode plate and the negative electrode plate may be disposed so that the interval between each electrolytic plate is 2-5 cm according to the width of the reactor 22 according to the current density. To place.
또한, 상기 플럭-플로유도관(40)은, 상기 탱크의 차단되어있는 유입조(21)와 반응조(22)를 수평으로 연결하는 관으로써, 도2에 도시된 바와같이 내부에 수평으로 관통되어 있는 유도공(41)이 다수 형성되어 있다. 상기 유도공(41)은 하나의 관통공으로도 형성할 수 있으나, 유입조(21)의 유입수를 plug-flow로 하기 위해 지름이 작은 다수의 관통공으로 형성함이 바람직하다.In addition, the floc-flow induction pipe 40 is a pipe connecting the inflow tank 21 and the reaction tank 22 which are blocked in the tank horizontally, as shown in FIG. A large number of guide holes 41 are formed. The induction hole 41 may be formed as a single through hole, but it is preferable to form a plurality of through holes having a small diameter to make the inflow of the inflow tank 21 into a plug-flow.
또한, 상기 기포분리수단(60)은, 전해판(30)인 양극 및 음극판에 진동을 전달하여 전해판에 생성된 기포를 분리하는 장치로, 도1에 도시된 바와같이 전해판(30)에 삽설되어 진동을 전달하는 마이크로바이브레이터를 사용할 수 있다.In addition, the bubble separation means 60 is a device for separating the bubbles generated in the electrolytic plate by transmitting vibration to the positive electrode and the negative electrode plate 30, the electrolytic plate 30 as shown in FIG. Microvibrators can be used to insert and transmit vibrations.
또한, 상기 스크레퍼(70)는, 모터의 동력으로 구동되는 롤(73)과, 상기 롤에 체결되어 있는 체인(72)과, 상기 체인(72)에 결합되어 있는 다수개의 스크레퍼블레이드(71)로 구성된다.In addition, the scraper 70 is composed of a roll 73 driven by the power of a motor, a chain 72 fastened to the roll, and a plurality of scraper blades 71 coupled to the chain 72. It is composed.
이러한 스크레퍼(70)는 상기 탱크의 반응조(22) 상부에 설치되어, 반응조(22)에서 부상된 부유물을 다수개의 스크레퍼블레이드(71)가 일방향으로 밀어내어 부상슬러지제거함(24)에 담도록하는 작용을 한다.The scraper 70 is installed on the reaction tank 22 of the tank, so that a plurality of scraper blades 71 to push in one direction to lift the floating matter floated in the reaction tank 22 to remove the floating sludge (24). Do it.
또한, 스크레퍼의 회전방향을 시계방향으로 유지함으로써, 수면에서 유체의 운동방향과 반대방향을 가지게 하여, 부상한 슬러지가 유입수에 쓸려 나가는 현상을 최소화한다.In addition, by maintaining the rotational direction of the scraper in the clockwise direction, to have a direction opposite to the movement direction of the fluid on the surface of the water, to minimize the phenomenon that the injured sludge is washed out in the influent.
이하, 수처리장치의 작용상태를 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation state of the water treatment apparatus will be described in detail.
도 1은 본 발명에 따른 수처리장치의 수직단면도이다.1 is a vertical sectional view of a water treatment apparatus according to the present invention.
도시된 바와같이, 유입구(210)를 통하여 수처리장치에 유입된 유입수(오폐수)는, 유입조(21)에 투입되어 유입구가 있는 상부로부터 하부로 이동하게 된다. 상기 유입조(21)에서는 1차적으로 질량이 큰 슬러지가 하부로 침전되며, 이렇게 침전된 슬러지는 유입조 하부에 형성된 슬러지배출구(211)를 통해 외부로 방출된다.As shown, the inflow water (waste water) introduced into the water treatment device through the inlet 210 is introduced into the inlet tank 21 to move from the top to the bottom with the inlet. In the inflow tank 21, sludge having a large mass is first deposited to the lower portion, and the precipitated sludge is discharged to the outside through the sludge discharge port 211 formed at the lower portion of the inflow tank.
상기 1차 침전이 이루어진 유입수는, 플럭-플로유도관(40)의 유도공(41)을 통해서 반응조(22)에 투입되며, 상기 반응조에 투입된 유입수는 플럭-플로유도관(40)에 근접하여 설치된 전해판(30)을 통과하게 된다.The inlet water in which the primary precipitation is made is introduced into the reaction tank 22 through the induction hole 41 of the floc-flow induction pipe 40, and the inflow water introduced into the reaction tank is installed near the floc-flow induction pipe 40. It passes through the electrolytic plate 30.
이때, 전원이 공급되어 있는 전해판(30)에서는 전기분해가 일어나며, 상기 전기분해는 유입된 유입수의 전도율과 공급되는 전원의 세기에 따라 그 분해량이 변화될 수 있다.In this case, electrolysis occurs in the electrolytic plate 30 to which power is supplied, and the amount of decomposition may vary depending on the conductivity of the inflow water and the strength of the power supplied.
상기 전기분해로 양·음극판에서는 기포가 발생하며, 상기 발생된 기포는 기포분리수단(60)에 의해 각 전해판에서 분리되어 상승하고, 상승과정에서 유입수에 함유된 부유물(밀도가 낮은 오일, 그리스류 및 콜로이드성 물질)을 흡착하여 분리하게 된다.Bubbles are generated in the positive and negative plates by the electrolysis, and the generated bubbles are separated from each of the electrolytic plates by the bubble separating means 60, and rise, and suspended matters (low-density oil, grease) contained in the inlet during the ascending process. And colloidal substances) are adsorbed and separated.
그리고, 상기 전해판(30)의 전기작용에 의해 유입수내에 용존되어 있는 Cl-가 소독에 충분한 량(잔류염소양 0.1 mg/L 이상)의 OCl-로 전환되어 제공되고, 분해작용으로 질소가 생성되어 부상하며, 금속반응물은 침전되는 등의 작용이 동시에 발생된다.In addition, Cl − dissolved in the inflow water is converted into OCl − in an amount sufficient for disinfection (remaining chlorine amount of 0.1 mg / L or more) by electric action of the electrolytic plate 30, and nitrogen is generated by decomposition. It floats and the metal reactant is simultaneously precipitated.
또한, 상기 전해판(30)에서 분리된 기포는 전해판의 상부에 형성된 돌기(35)와, 플록-플로유도관(40)에서 사출되는 유입수의 흐름으로 인해, 반응조(22) 내부에서 유체의 순환와동이 일어나 단위시간(HRT를 기준으로 함) 안에 전해판을 여러번 거치게 되므로, 오염물질의 전기화학적인 직접 산화·환원이 크게 증가하며, 직접산화 과정에서 생성된 부산물(예, OCl-, NO2 -, Fe2+, Fe3+등)에 의한 간접적인 산화·환원반응의 효율도 극대화된다.In addition, the bubbles separated from the electrolytic plate 30 are formed by the flow of the projection 35 formed on the upper part of the electrolytic plate and the inflow of the inflow water injected from the floc-flow induction pipe 40, thereby allowing the fluid to flow inside the reactor 22. since subjecting circulation vortex wake up several times a plate delivered in units of time (based on the HRT), electrochemical directly and redox a significant increase, the direct by-product produced in the oxidation process of contaminants (eg, OCl -, NO 2 -, Fe 2+, may also maximize the efficiency of the indirect oxidation and reduction by Fe 3+, etc).
상기 전기분해로 발생된 부상슬러지와 침전슬러지는 각각 스크레퍼(70)와 배출구(220)로 제거된다. 상기 부상슬러지 제거를 좀더 상세히 설명하면 반응조의 수면에 근접하거나 접하여 슬라이딩되는 스크레퍼블레이드(71)에 의해 수면에 적층된 거품(부유물)을 부상슬러지제거함(24)으로 밀어내어 제거하는 것이다.Floating sludge and sediment sludge generated by the electrolysis are removed by the scraper 70 and the outlet 220, respectively. In more detail, the scrubbing sludge is removed by pushing the scrubbing blades (float) stacked on the surface of the scrubber blades 71 close to or touching the surface of the reactor to remove the scrubbing sludge 24.
상기 부상슬러지제거함(24)의 하부에도 거품을 외부로 방출하는 슬러지배출구(240)가 형성되어 있으며, 포집된 거품을 원활히 배출할 수 있도록 부상슬러지제거함(24)에 최종 정화된 유입수를 공급받아 분사하는 분사장치를 장착할 수도 있다.The sludge discharge port 240 for discharging the bubbles to the outside is formed in the lower portion of the flotation sludge removal box 24, and the final purified inflow water is supplied to the sludge removal box 24 so as to discharge the collected bubbles smoothly. It is also possible to install an injection device.
상기 반응조(22)를 통과한 유입수는 격벽(28)이 설치된 침전조(23)에 유입되는데, 상기 유입수는 격벽(28)을 층류로 통과하면서 제거되지 않고 잔류하고 있는 미세 슬러지를 침전시키게 된다.The inflow water passing through the reaction tank 22 flows into the settling tank 23 in which the partition wall 28 is installed. The inflow water passes through the partition wall 28 in a laminar flow to precipitate fine sludge that is not removed.
상기 격벽(28)을 통과한 유입수는 유출구(230)로 서서히 배출되고, 유출구(230)에 근접하여 상하로 길게 설치되어 있는 위어(26)로 인해 잔류하는 슬러지가 재침전되는 과정이 발생하며, 위어(26)에서 침전된 슬러지는 위어의 하부에 형성되어 있는 슬러지배출구(261)를 통해 외부로 배출된다.The inflow water passing through the partition wall 28 is gradually discharged to the outlet 230, the process of re-precipitating the remaining sludge due to the weir 26 is installed in the vertical direction in close proximity to the outlet 230, The sludge precipitated in the weir 26 is discharged to the outside through the sludge discharge port 261 formed in the lower portion of the weir.
실시예1 ~ 5 : 본 발명의 장치에 의한 유입수 처리효과Examples 1 to 5: influent treatment effect by the apparatus of the present invention
각 실시예에서의 반응조 규격 및 처리조건은 다음과 같다.Reactor standard and treatment conditions in each Example are as follows.
탱크의 부피 : 50 L(반응조 부피 25 L)이고,Volume of tank: 50 L (reactor volume 25 L),
전해판의 종류 : 양극판 - Ir와 Sn가 증착된 Ti판,Type of electrolytic plate: positive electrode plate-Ti plate on which Ir and Sn are deposited
음극판 - Al판Negative Plate-Al Plate
전해판의 사용갯수 : 양극판 4 개, 음극판 5 개Number of electrolytic plates used: 4 positive plates, 5 negative plates
전해판의 크기 : 가로 15 cm, 세로 6 ㎝Size of electrolytic plate: 15 cm wide and 6 cm long
HRT : 5, 10분HRT: 5, 10 minutes
사용전압 : 7.5, 9.0, 10 VVoltage: 7.5, 9.0, 10 V
사용전류 : 0.6, 0.8, 1ACurrent: 0.6, 0.8, 1A
기포분리수단 : 마이크로바이브레이터Bubble separation means: Microvibrator
본 발명의 수처리 장치에 유입되는 유입수의 TSS, CODMn, CODCr은 각각 138.6, 50.4, 211.3 mg/L 이다.TSS, COD Mn and COD Cr of the influent flowing into the water treatment apparatus of the present invention are 138.6, 50.4 and 211.3 mg / L, respectively.
실시예 1 -전극판에 인가되는 전원이 10V, 1A로 HRT 10분 일때 Example 1 When the power applied to the electrode plate is 10V, 1A HRT 10 minutes
처리수의 TSS는 5.3mg/L으로 96.2%가 처리되었으며, CODMn, CODCr도 각각 14.2mg/L, 49.5 mg/L로 71.8%, 76.6%가 처리되었다.TSS of the treated water was treated with 5.3 mg / L and 96.2%, and COD Mn and COD Cr were treated with 14.2 mg / L and 49.5 mg / L, respectively, 71.8% and 76.6%.
또한, 수처리장치의 전기분해로 OCl-가 0.322mg/L 생성되었다.Also, the electrolysis of the water treatment apparatus produced 0.322 mg / L of OCl − .
실시예 2- 전극판에 인가되는 전원이 10V, 1A로 HRT 5분 일때 Example 2 When the power applied to the electrode plate is 10V, 1A HRT 5 minutes
처리수의 TSS는 7.3mg/L으로 94.7%가 처리되었으며, CODMn, CODCr도 각각 14.4mg/L, 71.3 mg/L로 71.4%, 66.3%가 처리되었다.TSS of the treated water was 7.3 mg / L and 94.7% was treated, and COD Mn and COD Cr were 14.4 mg / L and 71.3 mg / L, respectively, 71.4% and 66.3%.
또한, 수처리장치의 전기분해로 OCl-가 0.218mg/L 생성되었다.In addition, the electrolysis of the water treatment apparatus produced 0.218 mg / L of OCl − .
실시예 3- 전극판에 인가되는 전원이 7.5V, 0.6A로 HRT가 10분 일때 Example 3 When the power applied to the electrode plate is 7.5V, 0.6A and the HRT is 10 minutes
처리수의 TSS는 14.0mg/L으로 89.9%가 처리되었으며, CODMn, CODCr도 각각 16.7mg/L, 58.5 mg/L로 66.9%, 72.3%가 처리되었다.TSS of treated water was 19.9 mg / L and 89.9% was treated, and COD Mn and COD Cr were also treated with 16.7 mg / L and 58.5 mg / L, respectively, 66.9% and 72.3%.
또한, 수처리장치의 전기분해로 OCl-가 0.119mg/L 생성되었다.In addition, the electrolysis of the water treatment apparatus produced 0.119 mg / L of OCl − .
실시예 4- 전극판에 인가되는 전원이 9.0V, 0.8A로 HRT가 10분 일때 Example 4 When the power applied to the electrode plate is 9.0V, 0.8A and the HRT is 10 minutes
처리수의 TSS는 10.8mg/L으로 92.2%가 처리되었으며, CODMn, CODCr도 각각 16.2mg/L, 111.5 mg/L로 67.9%, 47.2%가 처리되었다.The TSS of the treated water was 10.8 mg / L and 92.2% was treated, and COD Mn and COD Cr were 16.2 mg / L and 111.5 mg / L, respectively, 67.9% and 47.2%.
또한, 수처리장치의 전기분해로 OCl-가 0.155mg/L 생성되었다.In addition, the electrolysis of the water treatment apparatus produced 0.155 mg / L of OCl − .
실시예 5- 전극판에 인가되는 전원이 10.4V, 1A로 HRT가 10분 일때 Example 5 When the power applied to the electrode plate is 10.4V, 1A and the HRT is 10 minutes
처리수의 TSS는 8.0mg/L으로 94.2%가 처리되었으며, CODMn, CODCr도 각각 15.1mg/L, 74.9 mg/L로 70.0%, 64.6%가 처리되었다.TSS of the treated water was 8.0 mg / L and 94.2% was treated, and COD Mn and COD Cr were also treated with 15.1 mg / L and 74.9 mg / L, respectively 70.0% and 64.6%.
또한, 수처리장치의 전기분해로 OCl-가 0.361mg/L 생성되었다.In addition, the electrolysis of the water treatment apparatus produced 0.361 mg / L of OCl − .
즉, 표1에 기재된 바와같이, TSS, CODMn, CODCr는 높은 전압(10V)과 전류(1A)에서 처리효율이 크게 발생됨을 알 수 있다.That is, as shown in Table 1, TSS, COD Mn , COD Cr can be seen that the processing efficiency is greatly generated at high voltage (10V) and current (1A).
실시예 6 : 본 발명에 장치에 의한 유입수 중의 미생물 살균효과Example 6 Microbial Sterilization Effect in Influent Water by Apparatus according to the Present Invention
장치 - 실시예 1~5와 동일한 장치를 사용Device-Use the same device as in Examples 1-5
운전조건 -Operating Conditions-
① 인가되는 전원 10V, 1A① Power supply 10V, 1A
② HRT를 0, 2, 3, 5, 10, 15로 각각 하면서 유출수 중의 잔존 미생물수(CFU) 및 잔류 Cl-농도를 측정하였다.② HRT was measured as 0, 2, 3, 5, 10 and 15, respectively, and the residual microbial water (CFU) and residual Cl − concentration in the effluent were measured.
도4에 도시된 바와 같이, 수처리장치에 유입된 유입수 중 미생물 농도가 1000 unit/mL 이하로 감소되며, 시간이 지남에 따라 처리수에 용존하는 OCl-의 농도도 증가되는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 장치는 미생물의 수의 감소와 살균에 탁월한 효과가 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 4, it can be seen that the concentration of microorganisms in the influent water introduced into the water treatment apparatus is reduced to 1000 units / mL or less, and the concentration of OCl − dissolved in the treated water also increases with time. Therefore, it can be seen that the device of the present invention has an excellent effect on the reduction and sterilization of the number of microorganisms.
또한, 도시하지는 않았지만, 하수처리장 방류수의 시간적, 성분적 변화에 관계없이 유입수의 TSS농도, 색도, CODMn를 각각 2.0 mg/L 이하, 20 unit 이하, 5.0 mg/L 이하로 유지되었다.In addition, although not shown, the TSS concentration, chromaticity, and COD Mn of the influent were maintained at 2.0 mg / L or less, 20 units or less, and 5.0 mg / L or less, regardless of the temporal and component changes of the sewage treatment plant effluent.
실시예 7 ~ 9 : 본 발명의 장치에 의한 색도 제거 효과Examples 7 to 9: chromaticity removal effect by the apparatus of the present invention
장치 - 실시예 1~5와 동일한 장치를 사용Device-Use the same device as in Examples 1-5
운전조건 -Operating Conditions-
HRT - 5min으로 하며, 전압과 전류는 표 2와 같이 각각 인가하고, 유출수의 색도를 측정하였다.HRT-5min, voltage and current were applied as shown in Table 2, and the chromaticity of the effluent was measured.
상기 표2에 기재된 바와같이, 실시예 7에서 가장 큰 처리효율이 발생되었으며, 전압과 전류를 가감하였을 때 처리효율이 감소됨을 알 수 있다.As shown in Table 2, the largest processing efficiency was generated in Example 7, it can be seen that the processing efficiency is reduced when the voltage and current is added or subtracted.
실시예 10 ~ 12 : 본 발명의 장치를 이용한 축산폐수의 고도처리Examples 10 to 12 Advanced Treatment of Livestock Wastewater Using Apparatus of the Invention
장치 - 실시예 1~5와 동일한 장치를 사용Device-Use the same device as in Examples 1-5
운전조건 -Operating Conditions-
① HRT, Watt, Kwh/㎥를 각각 표3의 조건으로 인가하고, 유출수의 CODMn, SS, TN, TP, CODCr, TKN, NH3를 각각 측정하였다.① HRT, Watt, Kwh / m 3 were applied under the conditions of Table 3, respectively, and COD Mn , SS, TN, TP, COD Cr , TKN, and NH 3 of the effluent were measured, respectively.
② 실험에 사용되는 원수는 축산농가에서 배출되는 가축분뇨를 담은 축산폐수이다.② Raw water used in the experiment is livestock wastewater containing livestock manure discharged from livestock farms.
표3에 기재된 바와같이, CODMn, SS, CODCr, TKN은 본 발명의 HRT시간을 길게 할수록 처리효율이 높아지는 것을 알 수 있다.As shown in Table 3, it can be seen that COD Mn , SS, COD Cr , and TKN increase the processing efficiency as the HRT time of the present invention is increased.
또한, TN, TP는 가해지는 전력량(Watt)에 따라 변화됨을 알 수 있으며, 33.3W에서는 거의 제거됨을 알 수 있다.In addition, it can be seen that TN and TP are changed according to the amount of power (Watt) applied, and almost removed at 33.3W.
실시예 13 ~ 16 : 본 발명의 장치를 이용한 어시장 폐수의 고도처리Examples 13 to 16: Advanced Treatment of Fish Market Wastewater Using the Apparatus of the Present Invention
장치 - 실시예 1~5와 동일한 장치를 사용Device-Use the same device as in Examples 1-5
운전조건 -Operating Conditions-
HRT, Watt, Kwh/㎥를 각각 표4의 조건으로 인가하고, 유출수의 CODMn, SS,TN, TP, CODCr, TKN, NH3를 각각 측정하였다.HRT, Watt, and Kwh / m 3 were applied under the conditions of Table 4, respectively, and COD Mn , SS, TN, TP, COD Cr , TKN, and NH 3 of the effluent were measured, respectively.
표4에 기재된 바와같이,As shown in Table 4,
본 발명의 장치를 사용 한 결과 CODMn, SS, TN, TP, CODCr, TKN, NH3의 제거율에 효과가 있는 것을 알 수 있다.As a result of using the apparatus of the present invention, it can be seen that it is effective in the removal rate of COD Mn , SS, TN, TP, COD Cr , TKN, NH 3 .
이상에서 살펴본 상기 수처리장치 및 운전방법은, 본 발명을 설명하고자하는예일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상적인 전문가가 본 상세한 설명을 참조하여 부분변경 사용하는 것도 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연할 것이다.The above-described water treatment apparatus and operating method are only examples for describing the present invention, and it is natural that a person of ordinary skill in the art belongs to the scope of the present invention using a partial change with reference to the detailed description. something to do.
본 발명에 따르면, 오·폐수와 같은 물의 소독, 기름이나 부유물(SS 성분)의 제거, 색도 제거, 난분해성물질의 분해 및 전환, 탈황·탈질, 부유물질의 정전기적 응집/제거, 중수 생산, 조류제거 등에 목적에 적용될 수 있는 장치이다.According to the present invention, disinfection of water such as waste water, removal of oil or suspended solids (SS component), removal of color, decomposition and conversion of hardly decomposable substances, desulfurization and denitrification, electrostatic flocculation / removal of suspended solids, heavy water production, It is a device that can be applied to the purpose of removing algae.
또한 본 발명에 따르면, 소독, COD 제거, N, P 제거, 색도제거, SS 제거가 동시에 이루어짐으로써 처리수의 재이용이 가능해 진다.In addition, according to the present invention, by disinfection, COD removal, N, P removal, chromaticity removal, SS removal at the same time it is possible to reuse the treated water.
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