KR101502675B1

KR101502675B1 - system and method for recycling steelwastewater

Info

Publication number: KR101502675B1
Application number: KR1020130007520A
Authority: KR
Inventors: 김영오; 전덕우; 최정훈; 이상형; 심주현; 이중원
Original assignee: 현대건설주식회사; 현대제철 주식회사
Priority date: 2013-01-23
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2015-03-13
Also published as: KR20140094895A

Abstract

본 발명은 제철 폐수 재이용을 위한 처리방법 및 처리 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 제철 폐수 재이용을 위한 처리방법에 있어서, 제철 폐수가 pH조정부에 유입되어 상기 폐수의 pH를 낮추는 단계; pH조정부에서 토출된 폐수가 막여과부로 유입되어 여과되는 단계; 막여과부를 통해 여과된 폐수가 RO 여과부로 유입되어 최종 공정수 생성 단계; RO 여과부에 의해 농축수가 농축수처리부로 유입되고, RO 생산수는 재이용을 위해 배출되는 단계; 및 농축수처리부로 유입된 농축수는 증발처리에 의해 증발된 수증기는 다시 상기 RO 여과부의 생산수와 합류되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제철 폐수 재이용을 위한 처리방법에 관한 것이다. The present invention relates to a treatment method and a treatment system for reusing iron wastewater. More particularly, the present invention relates to a treatment method for reusing iron wastewater, comprising the steps of: introducing iron wastewater into a pH adjusting unit to lower the pH of the wastewater; the wastewater discharged from the pH adjusting unit flows into the membrane filtration unit and is filtered; The filtered wastewater flows into the RO filtration section through the membrane filtration section to produce a final process water; The concentrated water is introduced into the concentrated water treatment section by the RO filtration section and the RO produced water is discharged for reuse; And concentrated water flowing into the concentrated water treatment unit, wherein the water vapor evaporated by the evaporation treatment is further merged with the water produced by the RO filtration unit.

Description

제철 폐수 재이용을 위한 처리방법 및 처리 시스템{system and method for recycling steelwastewater}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a process and a treatment system for recycling steel wastewater,

본 발명은 제철 폐수 재이용을 위한 처리방법 및 처리 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 여과필터부, pH 조정부, UF, MF멤브레인을 통한 막여과부, 제철폐수를 여과하여 70%를 공업용수 등으로 재이용할 수 있는 RO 여과부와 막 여과 농축수를 90% 이상 회수가 가능한 하이브리드 고효율 농축수 회수시스템이며 기계식 증발농축(증발탱크와 열교환관으로 구성된 열교환증발기)과 멤브레인 여과(막증류부)가 혼합된 농축수처리부를 도입하여 제철 폐수 재이용을 위한 처리방법 및 처리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a treatment method and a treatment system for reusing iron wastewater. More specifically, filtration of filtrate, pH adjustment, UF, membrane filtration through MF membranes, filtration of iron wastewater, filtration of RO filtration and re-use of 70% This is a hybrid high-efficiency concentrated water recovery system that can be used for the recycling of wastewater by introducing a concentrated water treatment unit which is a mixture of mechanical evaporation concentration (heat exchange evaporator composed of evaporation tank and heat exchange tube) and membrane filtration (membrane distillation unit) .

제철공업은 많은 물을 사용하는 업종 중의 하나로서, 제철폐수가 많이 발생한다. 제철폐수에서 불순물을 제거하기 위하여, 종래 주로 응집침전법을 사용하고 있다. 종래 응집침전법은 물속에 존재하는 미세입자를 제거하기 위해 응집제 등의 약품을 사용하여 조대 플럭을 형성시킨 후 침전조에서 중력에 의해 자연 침강법으로 침전시켜 분리하는 방법으로 수처리공정 중 매우 중요한 공정이다. 기존의 응집침천법은 기술이 안정되어 있고 또한 처리비용이 저렴하다는 장점으로 수처리공정중 가장 널리 사용되고 있는 공정이다. 그러나, 미세입자는 자연침강 속도가 느리기 때문에 응집된 플럭을 침전시키기 위해 요구되는 수리학적 체류시간(HRT)이 길어 매우 큰 침전조가 필요하다.The steel industry is one of the industries that use a lot of water, and many steel wastewater is generated. In order to remove impurities from steel wastewater, a coagulation sedimentation method is mainly used. Conventional coagulation sedimentation method is a very important process during water treatment process by forming coarse flocs by using chemicals such as coagulant to precipitate fine particles present in water and precipitating them by natural sedimentation method in a sedimentation tank . Conventional flocculation method is the most widely used process in water treatment process due to its stable technology and low cost of treatment. However, since the fine particles have a slow natural sedimentation velocity, a very large sedimentation tank is required because of the long hydraulic retention time (HRT) required to precipitate agglomerated flocs.

또한 약품을 사용하므로, 슬러지의 발생량이 많고 재이용이 어려운 문제점이 있다. 따라서, 제철폐수의 부유물 제거방법으로, 응집제 등의 약품을 사용하지 않고 빠른 속도로 부유물을 제거할 수 있는 새로운 개념의 고액분리기술이 요구되고 있다.Further, since chemicals are used, there is a problem that the amount of sludge generated is large and reuse is difficult. Therefore, there is a need for a new concept of solid-liquid separation technology capable of removing suspended solids at a high speed without using chemicals such as coagulant, as a method for removing suspended solids in steel wastewater.

이러한 고액분리기술로서는 자석을 이용하여 폐수의 부유물을 처리하는 기술들이 알려져 있으며, 그 대표적인 예가 국내 공개특허공보 1984-2329호와 국내 공개특허공보 1986-1763호가 있다.As such solid-liquid separation techniques, there are known techniques for treating suspended matters of wastewater using magnets, and representative examples thereof are disclosed in Korean Patent Publication Nos. 1984-2329 and 1986-1763.

국내 공개특허공보 1984-2329호는 폐수중의 현탁물의 분리 방법 및 장치에 관한 것으로, 이러한 분리장치는 내외조의 2중으로 구성되고 외조의 밑바닥에는 자석을 부설한 것으로, 폐수에 감자성분체를 혼합한 혼합물을 내조로 유입하여 현탁물이 부착된 감자성분체가 침강하면서 자석에 의해 흡착시키고 상등액을 방수하는 장치이다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 1984-2329 relates to a method and apparatus for separating suspended solids in wastewater. This separating apparatus is composed of two inner and outer baths and a magnet is attached to the bottom of the outer bath. The mixture is introduced into the inner tank, and the potato component with the suspension is settled while being adsorbed by the magnet and the supernatant is waterproofed.

그러나, 이 장치는 현탁물이 부착된 감자성분체를 침강시키기 위한 침전조를 그대로 이용하므로, 시설규모와 처리시간을줄이는 데는 한계가 있다. 국내 공개특허공보 1986-1763호는 자장을 이용한 폐수처리방법에 관한 것으로, 이러한 방법은 침전조에 연관된 폐수유입통로에 영구자석이나 전자석에 의한 강력한 자장을 형성하여 폐수를 자장속으로 통과시킨 다음, 침전처리하는 기술이다. 그러나, 이 폐수처리방법은 폐수유입통로를 통과한 부유물을 침전조에서 침전시키기 위해서 체류시간이 길어진다는 문제점이 있다. However, this apparatus uses the sedimentation tank for sedimenting the potato component body with the suspension as it is, so there is a limit in reducing the facility size and processing time. Korean Patent Laid-Open Publication No. 1986-1763 relates to a method of treating wastewater using a magnetic field. This method forms a strong magnetic field by a permanent magnet or an electromagnet in a wastewater inflow passage associated with a settling tank, passes the wastewater into a magnetic field, Processing technology. However, this wastewater treatment method has a problem that the residence time is long in order to deposit the suspended matter passing through the wastewater inflow passage in the settling tank.

또한, 종래 공개된 등록특허 제0492934호에서는, 제철폐수의 부유물(Suspended Solid)을 제거하기 위한 폐수처리장치와 그 처리방법에 관해 기재하고 있다. 이러한 폐수처리장치는 제철폐수를 저장하도록 구성되는 원폐수 저장조,Further, in the conventionally disclosed Japanese Patent Registration No. 0492934, a wastewater treatment apparatus and a treatment method thereof for removing suspended solids of steel wastewater are described. Such wastewater treatment apparatus includes a raw wastewater reservoir configured to store iron wastewater,

외측에 자석이 부착되고 내부에는 다공의 판상인 필러가 일정간격을 두고 1개 이상 구비되고, 상기 원폐수 저장조와 폐수소통관계로 연결되어 상향류 방향으로 공급되는 제철폐수의 부유물을 필러와 본체에 부착하도록 구성되고, 필러의 상부에는 세척용 노즐이 구비되는 1개 이상의 자성분리조, 상기 자성분리조의 상부와 처리수 소통관계로 연결되고, 일측에는 상기 자성분리조의 노즐에 세척수를 공급하는 공급관이 구비되고, 타측에는 처리수 배출관이 구비되는 처리수 저장조, 상기 자성분리조의 하부와 세척수 소통관계로 연결되어 노즐에서 분사된 세척수가 필러를 통과하여 인입되는 세척수 저장조를 포함하여 구성된다. 또한, 등록특허 제0492934호는 이러한 장치를 이용하여 제철폐수의 부유물 제거방법에 대해서도 기재하고 있다. And at least one pillar-shaped filler is disposed inside the pillar, and at least one pillar of the steel wastewater, which is connected to the raw wastewater storage tank in a waste water communication relation, Wherein at least one of the magnetic separation tanks is provided with a cleaning nozzle at an upper portion of the pillar, a pipe connected to the upper portion of the magnetic separation tank in a process and hydraulically connected relationship, and a supply pipe for supplying cleaning water to the nozzles of the magnetic separation tank, And a washing water storage tank connected to the lower portion of the magnetic separating tank in a washing water communication relation and passing wash water sprayed from the nozzle through the filler to enter the washing water storage tank. In addition, Japanese Patent No. 0492934 describes a method for removing scum by using this apparatus.

이러한 폐수처리장치는 자성체를 함유하는 제철폐수의 처리시간을 4시간 30분에서 약 22분으로 단축할 수 있으며, 침전조를 사용하지 않으므로 시설규모도 1/10이하로 줄일 수 있으며 응집제와 같은 약품을 사용하지 않으므로 슬러지의 발생량을 줄일 수 있는 유용한 효과가 있다고 기재하고 있다.Such a wastewater treatment apparatus can shorten the treatment time of the iron wastewater containing magnetic substance from 4 hours to 30 minutes to about 22 minutes. Since the precipitation tank is not used, the facility scale can be reduced to 1/10 or less and the coagulant- It is described that there is a useful effect of reducing the amount of sludge generated since it is not used.

또한, 종래 공개된 등록실용신안 제0458955호는 제철공장의 스케일 피트의 폐수분리설비에 관한 것으로, 폐유와 폐수가 섞여 모이는 스케일일 피트와, 상기 스케일 피트 내의 하부에 저류하는 폐수를 펌핑하는 펌프와, 상기 펌프에서 펌핑된 폐수를 모아 폐유로부터 폐수를 분리하는 폐수분리조를 포함하고; 상기 폐수분리조는 중간벽을 사이에 두고 폐유가 섞인 중간폐수를 모으는 중간분리폐수부와, 상기 중간분리폐수부의 중간폐수를 걸러 순폐수를 모으는 순폐수부로 이루어지되, 상기 중간벽에는 상기 중간폐수에 포함된 스케일을 걸러 상기 순폐수부에 순폐수가 모이게 하는 스케일 필터가 설치된 구성으로 되어 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 스케일 피트 내의 폐수를 분리해 냄으로써 스케일 피트의 폐유처리비용을 절감하고 분리된 폐수를 폐수처리장을 통해 효과적으로 처리할 수 있게 된다고 기재하고 있다. In addition, a conventionally disclosed Registration Utility Model No. 0458955 relates to a scale-pit separating plant for scaling pits of a steel mill, comprising a scale pit in which waste oil and waste water are mixed and a pump for pumping waste water stored in a lower portion of the scale pit, And a wastewater separating tank for collecting the wastewater pumped from the pump and separating the wastewater from the waste oil; Wherein the intermediate wastewater separator comprises an intermediate separation wastewater portion for collecting intermediate wastewater mixed with waste oil with an intermediate wall therebetween and a net wastewater portion for collecting net wastewater by filtering intermediate wastewater of the intermediate wastewater portion, And a scale filter for collecting net wastewater in the net wastewater portion by filtering the included scale. According to such a configuration, waste water in the scale pit is separated to reduce the waste oil treatment cost of the scale pit, and the separated waste water can be effectively treated through the waste water treatment plant.

그러한 이러한 종래 제철 폐수 처리 방법 및 시스템은 제철폐수를 효율적으로 분리하고 스케일을 제거하고, 슬러지 발생량을 감소시키는 방법에만 집중하고 있다. 따라서, 이러한 제철폐수를 재이용하고, pH 값을 저감시켜, 막 표면에 형성되는 스케일을 최소화하는 동시에 세정을 위한 화학약품을 효율적으로 투입시키고, RO 농축수도 기존 처리법을 개량한 공정을 적용하여 전체 시스템의 효율을 증대시켜 전체 폐수의 회수율을 증가시킬 수 있는 제철 폐수 재이용을 위한 처리방법 및 처리 시스템이 요구된다. Such conventional iron wastewater treatment methods and systems focus only on efficient separation of iron wastewater, removal of scale, and reduction of sludge generation. Therefore, by reusing such steel wastewater and reducing the pH value, the scale formed on the surface of the membrane can be minimized, chemical agents for cleaning can be efficiently introduced, RO concentration can be increased, A treatment method and a treatment system for reusing iron wastewater that can increase the recovery efficiency of the whole wastewater by increasing the efficiency of the wastewater.

대한민국 등록특허 제0492934호Korean Patent No. 0492934 대한민국 등록실용신안 제0458955호Korea Registered Utility Model No. 0458955

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로, 본 발명의 일실시예에 따르면, 여과필터부, pH조정부, UF멤브레인 또는 MF멤브레인으로 구성된 막여과부, RO 여과부 및 농축수처리부 등을 구비하여 제철폐수를 처리하여 UF, MF의 막분리 공정이 결합된 RO 공정에서 70%를 공정수로 재이용하고, 남은 30%도 하천이나 해양 등으로 고농도의 폐수 방출이 일절 이루어 지지않도록 90% 이상 회수가 가능한 하이브리드 고효율 농축수 처리시스템인 농축수처리부를 도입하고, 농축수 처리과정을 통해 생성된 처리수가 다시 RO 여과부의 생산수와 합류되는 구조를 가져 세정수 전량을 재이용할 수 있고, pH 조정부를 구비하게 됨으로써, pH값에 기반한 세정주기를 길게 할 수 있어 세정액의 사용을 감소시킬 수 있는 제철 폐수 재이용을 위한 처리방법 및 처리 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a membrane filtration unit including a filtration filter unit, a pH adjustment unit, a UF membrane or an MF membrane, an RO filtration unit, and a concentrated water treatment unit. , And 70% is recycled as process water in the RO process combined with membrane separation process of UF and MF by treating steel wastewater and 90% of the remaining wastewater is discharged to the river or the ocean through the remaining 30% A concentrated water treatment unit which is a hybrid high-efficiency concentrated water treatment system capable of recovering the excess amount of water is introduced and the treated water generated through the concentrated water treatment process is merged with the production water of the RO filtration unit, A treatment method for reusing iron wastewater which can reduce the use of a cleaning liquid because the cleaning period based on the pH value can be lengthened, And to provide a system that re-purposes.

본 발명의 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다. Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 제1목적은, 제철 폐수 재이용을 위한 처리방법에 있어서, 상기 폐수가 여과필터부에 유입되어 상기 폐수 중 특정직경 이상이 되는 입자가 필터링되는 단계; 필터링된 폐수가 pH조정부에 유입되어 상기 폐수의 pH값을 낮추는 단계; 상기 pH조정부에서 토출된 폐수가 막여과부로 유입되어 막여과되는 단계; 상기 막여과부를 통해 여과된 폐수가 RO 여과부로 유입되어 최종 공정수 생산 단계; 상기 RO여과부에 의해 농축수가 농축수처리부로 유입되고, 나머지 RO 여과수는 재이용을 위해 배출되는 단계; 및 상기 농축수처리부에 의해 RO 농축수는 증발처리되고, 증발처리에 의해 생성된 증류수는 막증류부에 의해 막증류 처리를 거친 후, 다시 상기 RO 여과부의 생산수와 합류되는 단계;를 포함하고, 상기 막여과부로 유입되어 막여과되는 단계는, UF 필터 및 MF 필터 중 적어도 어느 하나를 이용하며, 상기 RO 여과부로 유입되어 최종 공정수 생산 단계에서, 특정주기마다 투입수단에 의해 스케일 방지제 및 케미컬세정액 중 적어도 어느 하나의 세정액을 상기 RO 여과부로 투입시키고, 투입제어부가 상기 pH조정부에서 토출된 폐수의 pH값을 기반으로 상기 투입수단을 제어하여 상기 RO여과부로 투입되는 세정액의 유량과 투입주기를 조절하며, 상기 배출되는 단계는, 토출되는 여과수 중 60 ~ 80%는 회수되어 배출되고, 나머지 20 ~ 40%는 농축수로서 상기 농축수처리부로 투입되고, 상기 농축수처리부는 증발탱크와 열교환관으로 구성된 열교환증발기와, 막증류부와, 열교환기를 포함하고, 상기 열교환증발기에 의해 농축수의 90 ~ 97%를 증류수로 변환하여, 상기 증류수는 막증류부에 의해 막증류 처리를 거친 후, 상기 RO 여과부의 생산수와 합류시키고, 상기 RO 여과부의 생산수와 합류되는 단계는, 상기 농축수가 증발탱크에 저장되는 단계와, 상기 증발탱크에 저장된 농축수가 열원을 공급받아 증발되는 단계와, 증발된 수증기가 막증류부를 통과하여 100℃를 초과하는 수증기로 토출되는 단계와, 상기 100℃를 초과하는 수증기가 상기 증발탱크 내부에 설치된 열교환관을 유동하며, 열교환되는 단계와, 상기 열교환관에서 열원을 공급한 수증기는 열교환기를 통해, 상기 증발탱크로 유입되기 전의 농축수와 열교환되어 응축되는 단계를 포함하고, 상기 열원은 상기 열교환관을 유동하는 상기 100℃를 초과하는 수증기에 의해 공급받는 것을 특징으로 하는 제철 폐수 재이용을 위한 처리방법으로서 달성될 수 있다.
또한, 상기 폐수의 pH값을 낮추는 단계에서, 상기 pH조정부로 유입되는 폐수의 pH는 8 ~ 11이고, 상기 pH조정부에서 토출되는 폐수의 pH는 5.5 ~ 7.5인 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 pH조정부는 무기산을 이용하여 pH 값을 조정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2목적은, 폐수가 유입되어 상기 폐수 중 특정직경 이상이 되는 입자를 필터링하는 여과필터부; 상기 여과필터부에 의해 필터링된 제철 폐수가 유입되어 상기 폐수의 pH를 낮추는 pH조정부; 상기 pH조정부에서 토출된 폐수가 유입되어 상기 폐수를 여과시키는 막여과부; 상기 막여과부를 통해 여과된 폐수가 유입되어 상기 폐수의 오염물을 제거하는 RO 여과부; 및 상기 RO 여과부에 의해 미처리된 농축수가 유입되어 증발처리에 의해 생성된 증류수를 막증류부를 거친 후, 다시 RO 여과부의 생산수와 합류시키는 농축수처리부; 세정액 탱크에 저장된 스케일방지제를 RO여과부로 투입시키는 세정액 투입수단; 및 상기 pH조정부에서 토출된 폐수의 pH값을 기반으로 상기 세정액 투입수단을 제어하여 상기 RO여과부로 투입되는 세정액의 유량과 투입주기를 조절하는 투입제어부;를 포함하고, 상기 막여과부는 UF 필터 및 MF 필터 중 적어도 어느 하나로 구성되며, 상기 농축수처리부는, 농축수가 저장되는 증발탱크와, 상기 증발탱크에 저장된 농축수가 증발되어 형성된 수증기가 유입되어, 잔류 오염물을 제거하고 100℃를 초과하는 수증기가 토출되는 막증류부와, 상기 증발탱크 내부에 설치되어 상기 막증류부에서 토출된 100℃를 초과하는 수증기가 유입되어, 상기 증발탱크에 저장된 농축수에 열원을 공급하는 열교환관과, 상기 증발탱크로 유입되기 전의 농축수와 상기 증발탱크에 저장된 농축수에 열원을 공급한 수증기가 열교환되어 수증기가 응축되는 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 제철 폐수 재이용을 위한 처리시스템으로서 달성될 수 있다.
본 발명의 제3목적은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 앞서 언급한 제1목적에 따른 제철 폐수 재이용을 위한 처리방법을 실행하기 위한 프로그램 코드가 기록된 기록매체로서 달성될 수 있다. A first object of the present invention is to provide a treatment method for reusing iron wastewater, comprising the steps of: filtering the particles of the wastewater flowing into the filter portion of the wastewater to a specific diameter or more; Filtering the wastewater into the pH adjusting unit to lower the pH value of the wastewater; The wastewater discharged from the pH adjusting unit flows into the membrane filtration unit to perform membrane filtration; The wastewater filtered through the membrane filtration unit flows into the RO filtration unit to produce a final process water; The concentrated water is introduced into the concentrated water treatment unit by the RO filtration unit and the remaining RO filtered water is discharged for reuse; And the RO concentrated water is evaporated by the concentrated water treatment unit and the distilled water generated by the evaporation treatment is subjected to membrane distillation treatment by the membrane distillation unit and then merged with the production water of the RO filtration unit , The step of introducing into the membrane filtration section and filtering the membrane uses at least one of a UF filter and an MF filter and flows into the RO filtration section and is supplied to the RO filtration section in the final process water production stage, And the cleaning liquid is introduced into the RO filtration unit and the introduction control unit controls the input unit based on the pH value of the wastewater discharged from the pH adjustment unit so that the flow rate of the cleaning liquid to be supplied to the RO filtration unit, And 60 to 80% of the filtered water to be discharged is recovered and discharged, and the remaining 20 to 40% is discharged as concentrated water, Wherein the concentrated water treatment section includes a heat exchange evaporator composed of an evaporation tank and a heat exchange tube, a membrane distillation section, and a heat exchanger, wherein 90 to 97% of the concentrated water is converted into distilled water by the heat exchange evaporator, Wherein the step of merging with the product water of the RO filtration unit after the membrane distillation treatment by the membrane distillation unit and merging with the product water of the RO filtration unit comprises the steps of storing the concentrated water in the evaporation tank, Wherein the concentrated water is evaporated by being supplied with a heat source, and the evaporated water vapor is discharged through the membrane distillation section with water vapor exceeding 100 캜, and the water vapor exceeding 100 캜 flows through the heat exchange tube provided in the evaporation tank Exchanging heat with the concentrated water before being introduced into the evaporation tank through the heat exchanger, Wherein the heat source is supplied by steam exceeding 100 캜 flowing through the heat exchange pipe.
Further, in the step of lowering the pH value of the wastewater, the pH of the wastewater flowing into the pH adjusting unit is 8 to 11, and the pH of the wastewater discharged from the pH adjusting unit is 5.5 to 7.5.
The pH adjusting unit adjusts the pH value using inorganic acid.
A second object of the present invention is to provide a filtration filter unit which filters wastewater into particles of a predetermined diameter or more among the wastewater into which wastewater flows; A pH adjusting unit for reducing the pH of the wastewater into which the steel wastewater filtered by the filtration filter unit flows; A membrane filtration unit for introducing wastewater discharged from the pH adjustment unit and filtering the wastewater; An RO filtration unit that receives filtered wastewater through the membrane filtration unit to remove contaminants from the wastewater; And a concentrated water treatment unit for introducing the untreated concentrated water by the RO filtration unit and passing the distilled water generated by the evaporation treatment through the membrane distillation unit and then joining with the production water of the RO filtration unit; A cleaning liquid injecting means for injecting the anti-scale agent stored in the cleaning liquid tank into the RO filtration section; And a control unit controlling the cleaning liquid input means based on the pH value of the wastewater discharged from the pH adjusting unit to adjust a flow rate and a charging period of the cleaning liquid to be supplied to the RO filtration unit, MF filter, wherein the concentrated water treatment unit comprises: an evaporation tank in which concentrated water is stored; and water vapor formed by evaporating the concentrated water stored in the evaporation tank, removing residual contaminants, and discharging water vapor exceeding 100 ° C. A heat exchanger tube provided in the evaporation tank and supplied with steam exceeding 100 DEG C discharged from the membrane distillation section and supplying a heat source to the concentrated water stored in the evaporation tank; Wherein the condensed water before the introduction and the condensed water stored in the evaporation tank are heat-exchanged with steam supplied with the heat source to heat-exchange By including as claimed it can be achieved as a processing system for seasonal wastewater reuse.
A third object of the present invention can be achieved as a recording medium on which a program code for executing a processing method for reusing steel wastewater according to the above-mentioned first object, which is readable by a computer, is recorded.

삭제delete

따라서, 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 여과필터부, pH조정부, UF멤브레인과 MF멤브레인으로 구성된 막여과부, RO 여과부 및 농축수처리부 등을 구비하여 제철폐수를 여과하고 70%를 공업용수 등으로 재이용하면서, 농축수가 하천이나 해양 등으로 폐수 방출이 일절 이루어 지지않으며, 90% 이상까지 회수가 가능한 고효율 농축수 처리시스템인 농축수처리부를 도입하고, 농축수 처리과정을 통해 생성된 증류수가 막증류부를 거쳐 추가적 여과증발을 수행하고 RO 여과부로 여과된 생산수로 합류시키는 농축수 처리단계를 거치는 구조를 가져 발생 제철폐수 전량을 재이용할 수 있고, pH 조정부를 구비하게 됨으로써, 스케일 발생을 억제하여 여과 특성에 기반한 세정주기를 길게 할 수 있는 효과를 갖는다. Therefore, as described above, according to the embodiment of the present invention, the steel filter wastewater is filtered to remove 70% of the wastewater containing the filtration filter unit, the pH adjusting unit, the membrane filtration unit including the UF membrane and the MF membrane, the RO filtration unit and the concentrated water treatment unit. The concentrated water treatment system, which is a high-efficiency concentrated water treatment system capable of recovering up to 90% of the waste water discharged from rivers or oceans, is not introduced at all, while the concentrated water is reused as industrial water, etc., and distilled water Is subjected to additional filtration and evaporation through a membrane distillation unit, and is subjected to a concentrated water treatment step of joining to filtered production water through an RO filtration unit. Thus, the entire amount of the steel wastewater can be reused and a pH adjustment unit is provided. And the cleaning period based on the filtration characteristics can be lengthened.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허 청구 범위에 속함은 자명하다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it will be appreciated by those skilled in the art that various other modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention, All fall within the scope of the appended claims.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 제철 폐수 재이용을 위한 처리방법의 흐름도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제철 폐수 재이용을 위한 처리 시스템의 구성을 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 농축수처리부의 구성도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 농축수처리부의 원리를 나타내기 위한 블록도를 도시한 것이다. 1 is a flow chart of a treatment method for reusing iron wastewater according to an embodiment of the present invention,
2 is a block diagram showing the configuration of a treatment system for reusing iron wastewater according to an embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram of a concentrated water treatment unit according to an embodiment of the present invention,
4 is a block diagram showing the principle of the concentrated water treatment unit according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
The same reference numerals are used for portions having similar functions and functions throughout the drawings. Throughout the specification, when a part is connected to another part, it includes not only a case where it is directly connected but also a case where the other part is indirectly connected with another part in between. In addition, the inclusion of an element does not exclude other elements, but may include other elements, unless specifically stated otherwise.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 제철 폐수 재이용을 위한 처리시스템(100) 및 그 처리시스템(100)을 이용한 처리방법에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 제철 폐수 재이용을 위한 처리방법의 흐름도를 도시한 것이다. 그리고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제철 폐수 재이용을 위한 처리 시스템(100)의 구성을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. Hereinafter, a treatment system 100 for reusing iron wastewater according to an embodiment of the present invention and a treatment method using the treatment system 100 will be described. First, FIG. 1 shows a flowchart of a treatment method for reusing iron wastewater according to an embodiment of the present invention. 2 is a block diagram showing the construction of a processing system 100 for reusing iron wastewater according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 제철 폐수 재이용을 위한 처리시스템(100)은 전체적으로, 폐수가 유입되어 폐수 중 특정직경 이상이 되는 입자를 필터링하는 여과필터부(10); 여과필터부(10)에 의해 필터링된 제철 폐수가 유입되어 폐수의 pH를 낮추는 pH조정부(20); pH조정부(20)에서 토출된 폐수가 유입되어 폐수를 여과시키는 막여과부(30); 막여과부(30)를 통해 여과된 폐수가 유입되어 최종 공정수를 생산하는 RO 여과부(40); 및 RO 여과부(40)에서 발생된 농축수가 유입되어 증발처리에 의해 생성된 증류수를 다시 RO 여과부(40) 순환시키는 농축수처리부(60) 등을 포함하고 있음을 알 수 있다. As shown in FIG. 2, the treatment system 100 for recycling iron wastewater according to an embodiment of the present invention generally includes a filtration filter unit 10 that filters wastewater into wastewater, ; A pH adjusting unit 20 for introducing the filtered wastewater filtered by the filtration filter unit 10 to lower the pH of the wastewater; a membrane filtration unit 30 for introducing wastewater discharged from the pH adjustment unit 20 to filter wastewater; An RO filtration unit 40 through which filtered wastewater flows through the membrane filtration unit 30 to produce final process water; And a concentrated water treatment unit 60 for circulating the concentrated water generated in the RO filtration unit 40 and circulating the distilled water generated by the evaporation treatment to the RO filtration unit 40, and the like.

먼저, 제철공정에서 배출된 제철 폐수가 여과필터부(10)에 유입되게 되고, 여과필터부(10)에서 이러한 폐수 중 특정직경 이상이 되는 입자를 필터링하게 된다(S1). 구체적 실시예에서는 입도가 20㎛ 이상이 되는 입자가 여과필터부(10)에 의해 필터링되게 된다. First, the steel wastewater discharged from the steelmaking process flows into the filtration filter unit 10, and the filtration filter unit 10 filters the particles of the wastewater having a specific diameter or more (S1). In the specific embodiment, the particles having a particle size of 20 mu m or more are filtered by the filtration filter unit 10. [

그리고, 여과필터부(10)에 의해 필터링된 폐수는 pH조정부(20)로 유입되게 된다. pH조정부(20)는 유입된 고 pH 폐수의 산성도를 낮추는 기능을 수행하게 된다(S2). 구체적으로 pH조정부(20)로 유입되는 폐수의 pH는 약 8 ~ 11이고, 이러한 pH조정부(20)에 의해 pH값을 5.5 ~ 7.5가 되도록 조정하게 된다. pH 조정조건은 H2SO4 또는 HCl 등의 무기산을 이용하여 폐수의 산성도가 5.5 ~ 7.5pH(바람직하게는 6.5pH)가 되도록 조정하게 된다. The wastewater filtered by the filtration filter unit 10 flows into the pH adjustment unit 20. The pH adjusting unit 20 functions to lower the acidity of the introduced high pH wastewater (S2). Specifically, the pH of the wastewater flowing into the pH adjusting unit 20 is about 8 to 11, and the pH adjusting unit 20 adjusts the pH value to 5.5 to 7.5. The pH adjustment condition is adjusted so that the acidity of the wastewater is 5.5 to 7.5 pH (preferably 6.5 pH) by using an inorganic acid such as H2SO4 or HCl.

그리고, pH조정부(20)에 의해 저 pH 폐수가 토출되게 되고, 토출된 폐수는 막여과부(30)로 유입되어, 막여과부(30)를 통해 여과되게 된다(S3). 본 발명의 일실시예에 따른 막여과부(30)는 UF 필터, MF 필터 등으로 구성될 수 있다. The pH adjustment unit 20 discharges the low pH wastewater, and the discharged wastewater flows into the membrane filtration unit 30 and is filtered through the membrane filtration unit 30 (S3). The membrane filtration unit 30 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a UF filter, an MF filter, or the like.

본 발명의 일실시예에 따른 UF 필터 운전 조건은 30분 운전과 역세 60초, 플러싱 55초가 1싸이클이 되고, 각 단계별 드레인과 여유시간을 두어 단계별 간섭을 최소화하도록 운전된다. 그리고, 역세시에는 12.0Nm³/h 공기를 불어넣어서 막표면에 입자성 막오염물질을 제거하고, 80ppm의 NaOCl을 동시에 주입하여 유기물에 의한 막오염을 저감한다. The UF filter operating condition according to an embodiment of the present invention is one cycle of 30 minutes of operation, 60 seconds of back washing and 55 seconds of flushing, and is operated so as to minimize the step-by-step interference by setting drain and allowance time for each step. At the time of backwashing, 12.0 Nm ³ / h of air is blown to remove particulate film contaminants from the film surface, and 80 ppm of NaOCl is simultaneously injected to reduce film contamination by organic substances.

그리고 주기적으로 CEB(Chemical Enhanced Backwash)를 수행하게 된다. CEB를 통해서도 회복이 불가능한 경우에는, CIP(Chean in Place)를 수행하게 된다. CEB의 경우 0.6 ~ 0.7atm이 넘어설 경우에 주기적으로 수행하며 주입되는 화학약품은 NaOCl(750ppm), NaOH(650ppm), HCl(400ppm) 각각을 T.B.W와 B.B.W에서 30sec씩 수행하게 된다. CIP는 NaOCl(0.3%), NaOH(1.0%)로 역세수를 만들어 6시간 동안 역세를 시킨 후 HCl(1.0%)로 2시간 역세를 수행한 다음 정상운전을 시작하게 된다. And periodically performs CEB (Chemical Enhanced Backwash). If it is not possible to recover from CEB, CIP (Chean in Place) will be performed. In case of CEB, 0.6 ~ 0.7atm is exceeded, the chemicals to be injected are carried out in T.B.W and B.B.W for 30sec each of NaOCl (750ppm), NaOH (650ppm) and HCl (400ppm). The CIP was backwashed with NaOCl (0.3%) and NaOH (1.0%) for 6 hours and then backwashed with HCl (1.0%) for 2 hours before starting normal operation.

본 발명의 일실시예에 따른 UF 필터 운전 조건은, 29분 운전과 역세 60초, 플러싱 90초가 1싸이클이며 각 단계별 드레인과 여유시간을 두어 단계별 간섭을 최소화하게 된다. 그리고, 역세시에는 12.0Nm3/h 공기를 불어넣어서 막표면에 입자성 막오염물질을 제거하고, 80ppm의 NaOCl을 동시에 주입하여 유기물에 의한 막오염을 저감한다. The UF filter operating condition according to an embodiment of the present invention is one cycle of 29 minutes operation, 60 seconds of back washing and 90 seconds of flushing, and the drain and the time for each step are set to minimize the stepwise interference. At the time of backwashing, air of 12.0 Nm 3 / h is blown to remove particulate film contaminants on the surface of the film, and 80 ppm of NaOCl is simultaneously injected to reduce film contamination by organic substances.

그리고 주기적으로 간이 화학세정을 수행하여 막오염을 저감한다. 본 발명의 일실시예에 따른 MF 운전은 막간차압 기준이 0.2atm 넘지 않게 운전하며 월 1회의 집중적으로 화학세정를 수행하게 된다. 화학세정은 NaOCl(500ppm)으로 2시간 역세를 수행하고 NaOCl(0.3%), NaOH(1.0%)로 역세수를 만들어 6시간 동안 역세를 시킨 후 HCl(1.0%)로 2시간 역세를 수행한 다음 정상운전을 시작하게 된다And, periodic chemical cleaning is performed to reduce membrane fouling. The MF operation according to the embodiment of the present invention is operated so that the inter-membrane pressure difference reference does not exceed 0.2 atm, and the chemical cleaning is intensively performed once a month. Chemical washing was carried out by backwashing with NaOCl (500 ppm) for 2 hours, backwashing with NaOCl (0.3%) and NaOH (1.0%), backwashing for 6 hours and backwashing with HCl (1.0%) for 2 hours Start normal operation

그리고, 막여과부(30)를 통해 여과된 폐수는 RO여과부(40)로 유입되게 된다. RO여과부(40)에서는 막여과부(30)를 통해 여과된 폐수가 유입되어 최종 공정수용 생산수를 만든다(S4). The wastewater filtered through the membrane filtration unit 30 flows into the RO filtration unit 40. In the RO filtration unit 40, the filtered wastewater flows through the membrane filtration unit 30 to produce the final process acceptance production number (S4).

구체적으로 스케일 방지제, 케미컬 세정액 등이 특정주기마다 RO 여과부(40)로 투입되어 RO 막표면에 스케일 생성을 억제하거나 기형성된 스케일을 제거하게 된다. 이러한 RO여과부(40)에서는 3단으로 운전되며 유동적으로 세정주기를 조절할 수 있다. 또한, 구체적 실시예에서, RO여과부(40)에 투입되는 폐수의 유량(Flux)을 15LMH, 운전압력을 10atm 내외로 운전하면 약 70%의 회수율로 30%는 농축수로서 후에 설명되는 농축수처리부(60)로 유입되게 된다(S5). Specifically, a scale inhibitor, a chemical cleaning liquid, and the like are injected into the RO filtration unit 40 every predetermined period, thereby suppressing scale formation on the surface of the RO membrane, or removing the preformed scale. The RO filtration unit 40 is operated in three stages, and the cleaning cycle can be flexibly controlled. In a specific embodiment, when the flow rate of the wastewater fed into the RO filtration unit 40 is 15 LMH and the operation pressure is about 10 atm, the recovery rate is about 70%, and 30% And then flows into the processing unit 60 (S5).

즉, 구체적 실시예에서는 RO 여과부(40)에서 여과된 여과수의 약 70%정도는 배출되어 공업용수 등으로 재이용되고, 약 30%정도는 미여과된 잔류 농축수로서 농축수처리부(60)로 유입되게 된다. 또한 RO여과부(40)로 투입되는 세정액의 투입주기는 RO여과부(40)로 유입되는 폐수의 pH 값에 의해 영향을 받게 되는 여과특성에 기반하게 된다. That is, in the specific example, approximately 70% of the filtered water filtered in the RO filtration unit 40 is discharged to be reused as industrial water, etc., and about 30% is filtered to the concentrated water treatment unit 60 as unfiltered residual concentrated water . The injection period of the cleaning liquid introduced into the RO filtration unit 40 is based on the filtration characteristic that is influenced by the pH value of the wastewater flowing into the RO filtration unit 40.

구체적으로 본 발명의 일실시예에 따른 제철 폐수 재이용을 위한 처리시스템(100)에는 스케일 방지제 등의 세정액이 저장된 세정액 탱크(50)에서 세정액투입수단에 의해 세정액 탱크(50)에 저장된 세정액을 특정주기마다 RO여과부(40)로 투입시키게 된다. 또한, 투입제어부(51)는 RO 여과부(40)로 유입되는 폐수의 pH값을 기반으로 하여 이러한 특정주기를 조절하게 된다. 즉, 유입되는 폐수의 pH값에 따라 이러한 세정액의 투입주기와 세정액의 투입량이 달라지게 된다(예를 들어, pH값이 상대적으로 높으면 스케일이 빨리 형성되기 때문에 세정주기도 짧아져야한다.) 따라서 pH값이 높을수록 세정주기가 짧아지고, pH값이 상대적으로 낮은 경우 상대적으로 세정주기도 길어지게 된다. Specifically, in the treatment system 100 for reusing iron wastewater according to an embodiment of the present invention, the cleaning liquid stored in the cleaning liquid tank 50 is introduced into the cleaning liquid tank 50, in which the cleaning liquid such as an anti- To the RO filtration unit 40. Also, the injection control unit 51 controls the specific period based on the pH value of the wastewater flowing into the RO filtration unit 40. That is, depending on the pH value of the incoming wastewater, the injection period of the cleaning liquid and the input amount of the cleaning liquid are different (for example, when the pH value is relatively high, the cleaning period must be shortened because the scale is formed quickly) The cleaning cycle is shortened, and when the pH value is relatively low, the cleaning cycle is relatively long.

또한, 스케일 세정액을 투입하여 세정시, 세정수는 종래 별도의 배출구를 통해 별도의 폐수처리장으로 배출되었지만 본 발명의 일실시예에서는 이러한 세정수가 전량 후에 설명되는 농축수 처리과정을 통해 재이용될 수 있게 된다. In addition, although the cleansing water is discharged to a separate wastewater treatment plant through a separate discharge port when the scale cleaning liquid is poured and cleaned, in an embodiment of the present invention, such a cleansing water can be reused through the concentrated water treatment process do.

그리고, 앞서 언급한 바와 같이, RO여과부(40)에 의해 발생된 농축수(유입수의 약 30 %)가 농축수처리부(60)로 유입되고, 나머지 여과수(약 70%)는 공업용수 등으로 재이용되기 위해 배출되게 된다.As described above, the concentrated water (about 30% of the influent water) generated by the RO filtration unit 40 flows into the concentrated water treatment unit 60, and the remaining filtered water (about 70%) flows into the industrial water or the like And is discharged to be reused.

본 발명의 일시시예에서 농축수처리부(60)는 하이브리드 고효율 농축수시스템(HMVR, Hybrid Mechanical Vapor recompression)으로 구성될 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 농축수처리부(60)는 기계식 증발농축과 멤브레인 여과가 혼합된 구성에 해당한다. 기계식 증발농축은 후에 설명되는 바와 같이, 증발탱크(61)와 열교환관(63)으로 구성된 열교환증발기에서 그 기능을 수행하고, 멤브레인 여과는 열교환증발기에서 생성된 증류수가 유입되는 막증류부(62)에서 수행하게 된다 .이러한 농축수처리부(60)로 유입된 농축수는 증발처리에 의해, 증발되어 응축된 증류수는 다시 RO 여과부(40)로 순환되게 된다.
본 발명의 일실시예에서는 열교환증발기에 의해 농축수의 90% 이상을 증류수로 변환하여 막증류부(62)를 거처 처리수를 생성 후, 증류수를 RO 여과부(40)의 생산수와 합류시키게 된다. 그리고, 열교환증발기에서 발생된 증발 농축수는 별로도 배출시켜 처리하게 된다.In the instant embodiment of the present invention, the concentrated water treatment unit 60 may be configured as a hybrid high-efficiency concentrated water system (HMVR). That is, the concentrated water treatment unit 60 according to an embodiment of the present invention corresponds to a configuration in which mechanical evaporation concentration and membrane filtration are mixed. The mechanical evaporation concentrator performs its function in a heat exchange evaporator composed of a evaporation tank 61 and a heat exchange tube 63. The membrane filtration is performed by a membrane distillation section 62 through which distilled water generated in the heat exchange evaporator flows, The concentrated water flowing into the concentrated water treatment unit 60 is evaporated and evaporated and the condensed distilled water is circulated to the RO filtration unit 40 again.
In an embodiment of the present invention, 90% or more of the concentrated water is converted into distilled water by the heat exchange evaporator to produce treated water through the membrane distillation unit 62, and then distilled water is merged with the production water of the RO filtration unit 40 do. The evaporated water generated in the heat exchange evaporator is also discharged and processed.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 농축수처리부(60)의 구성도를 도시한 것이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 농축수처리부(60)의 원리를 나타내기 위한 블록도를 도시한 것이다. 도 3, 도 4에 도시된 바와 전체적으로 농축수처리부(60)는 열교환증발기와 막증류부(62)를 포함하여 구성되며, 구체적실시예에서 열교환증발기는 증발탱크(61)와 열교환관(63)을 포함하여 구성될 수 있다. 3 is a block diagram of a concentrated water treatment unit 60 according to an embodiment of the present invention. 4 is a block diagram illustrating the principle of the concentrated water treatment unit 60 according to an embodiment of the present invention. 3 and 4, the concentrated water treatment unit 60 includes a heat exchange evaporator and a membrane distillation unit 62. In a specific embodiment, the heat exchange evaporator includes a evaporation tank 61 and a heat exchange pipe 63, As shown in FIG.

구체적으로 농축수처리부(60)를 통한 농축수 처리과정은 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저, RO 여과부(40)에서 배출된 농축수가 증발탱크(61)에 유입되어 저장되게 된다(S6). 그리고, 증발탱크(61)에 저장된 농축수는 열원을 공급받아 증발되는 된다(S7). 그리고, 증발된 수증기가 막증류부(62)를 통과하여 100℃ 초과의 수증기가 토출되게 된다(S8). 100℃ 초과의 수증기가 증발탱크(61) 내부에 설치된 열교환관(63)을 유동하며, 증발탱크(61) 내에 저장된 농축수와 열교환하게 된다(S9). 즉, S7단계에서 농축수의 증발을 위해 받게 되는 열원은 열교환관(63)을 유동하는 100℃를 초과하는 수증기에 의해 공급받게 된다.
또한, 열교환관(63)을 통해 증발탱크(61) 내부의 농축수에 열원을 공급한 수증기는 열교환기에서 증발탱크(61)로 유입되기 전의 농축수와 열교환되어 응축되게 된다. 3, the concentrated water discharged from the RO filtration unit 40 flows into the evaporation tank 61 and is stored (S6). In the concentrated water treatment process through the concentrated water treatment unit 60, . The concentrated water stored in the evaporation tank 61 is supplied with a heat source and is evaporated (S7). Then, the vaporized steam passes through the membrane distillation section 62, and water vapor exceeding 100 deg. C is discharged (S8). Steam exceeding 100 DEG C flows through the heat exchange pipe 63 provided inside the evaporation tank 61 and performs heat exchange with the concentrated water stored in the evaporation tank 61 (S9). That is, the heat source for evaporation of the concentrated water in step S7 is supplied by steam exceeding 100 캜 flowing through the heat exchange pipe 63.
The water vapor supplied to the concentrated water in the evaporation tank 61 through the heat exchange pipe 63 is heat-exchanged with the concentrated water before being introduced into the evaporation tank 61 in the heat exchanger and condensed.

구체적인 농축수처리부(60)의 원리는 도 3에 도시된 바와 같이, RO여과부(40)의 공정의 농축수 SDI 농도기준 95%까지 회수가능한 장치로 고효율의 농축수 처리가 가능함을 알 수 있다. 즉, 최소 RO여과부(40)에서 배출되어 투입되어 증발탱크(61)로 유입된 농축수에 578kcal를 가하여 증발시킨 후, 막증류부(62)를 거쳐 이 수증기가 다시 증발탱크 (61)내부에 설치된 열교환관(63)으로 유입되어 약 138℃의 수증기와 증발탱크(61) 내에 저장된 농축수가 578kcal 정도 열교환하여 농축수를 증발시키는 역할을 하게 된다. 따라서 이론적으로 증류수를 생산하기 위해 필요한 에너지는 0kcal가 되어 저 에너지로 정수가 가능하게 된다. As shown in Fig. 3, the principle of the concrete concentrated water treatment section 60 is that the device capable of recovering up to 95% of the concentrated SDI concentration of the process of the RO filtration section 40 is capable of highly concentrated concentrated water treatment . That is, 578 kcal is added to the concentrated water introduced into the evaporation tank 61 after being discharged from the minimum RO filtration unit 40, and then evaporated. Then, the water vapor is again supplied to the inside of the evaporation tank 61 Exchanger tube 63 provided in the evaporation tank 61, and the evaporated water stored in the evaporation tank 61 is heat-exchanged by about 578 kcal to evaporate the concentrated water. Therefore, theoretically, the energy required to produce distilled water becomes 0 kcal, and the purified water becomes low-energy.

즉, 구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이, 20℃의 원수(RO여과부(40)에서 투입된 여과수) 1L에 80kcal의 열량을 투입하면 100℃의 액이 되고, 추가로 578kcal의 열량이 투입되면 고압의 138℃의 수증기가 형성되게 됨을 알 수 있다. 그리고, 이러한 고압의 포화 수증기가 별도의 추가 에너지 없이 막증류부(62)를 거쳐서 대기압과 유사한 압력의 고온의 과열 수증기로 배출되게 된다. More specifically, as shown in FIG. 4, when the amount of heat of 80 kcal is applied to 1 L of the raw water of 20 ° C. (filtered water injected from the RO filtration unit 40), the liquid becomes 100 ° C., and a further heat of 578 kcal is supplied And a high-pressure steam of 138 DEG C is formed. Then, the high-pressure saturated water vapor is discharged through the membrane distillation unit 62 into the high-temperature superheated water vapor at a pressure similar to the atmospheric pressure without any additional energy.

그리고, 이러한 과열 수증기는 대형 잠열과 소형 현열 열교환기를 갖는 열교환관(63)을 거치면서 증발탱크(61) 내의 원수 쪽으로 각각 578kcal와 80kcal의 열을 전달시키고 나면, 자신은 최종적으로 식어서 20℃의 저온 응축수(distilled water, 증류수) 형태로 토출되게 된다. The superheated steam passes through the heat exchange pipe 63 having the large latent heat and the small sensible heat exchanger and transfers heat of 578 kcal and 80 kcal to the raw water in the evaporation tank 61, It is discharged in the form of distilled water (distilled water).

그리고, 이러한 농축수처리부(60)에 의해 생성된 증류수는 유입된 농축수의 약 95%정도이고, 이러한 증류수는 막증류부(62)를 거쳐 통해 다시 RO 여과부(40)의 생산수와 합류되게 된다(S10). 그리고, 그리고, 농축수처리부(60)에서 발생된 증발 농축수는 별로도 배출시켜 처리하게 된다(S11).The distilled water generated by the concentrated water treatment unit 60 is about 95% of the concentrated water that has been introduced. The distilled water is returned to the RO filtration unit 40 through the membrane distillation unit 62, (S10). Then, the evaporated water generated in the concentrated water treatment unit 60 is also discharged and processed (S11).

10:여과필터부
20:pH조정부
30:막여과부
40:RO여과부
50:세정액 탱크
51:투입제어부
60:농축수처리부
61:증발탱크
62:막증류부
63:열교환관
100:제철 폐수 재이용을 위한 처리시스템10: Filtration filter section
20: pH adjuster
30: membrane filtration section
40: RO filtration section
50: Cleaning liquid tank
51:
60: Concentrated water treatment section
61: Evaporation tank
62: membrane distillation section
63: heat exchanger tube
100: Processing system for recycling steel wastewater

Claims

제철 폐수 재이용을 위한 처리방법에 있어서,
상기 폐수가 여과필터부에 유입되어 상기 폐수 중 특정직경 이상이 되는 입자가 필터링되는 단계;
필터링된 폐수가 pH조정부에 유입되어 상기 폐수의 pH값을 낮추는 단계;
상기 pH조정부에서 토출된 폐수가 막여과부로 유입되어 막여과되는 단계;
상기 막여과부를 통해 여과된 폐수가 RO 여과부로 유입되어 최종 공정수 생산 단계;
상기 RO여과부에 의해 농축수가 농축수처리부로 유입되고, 나머지 RO 여과수는 재이용을 위해 배출되는 단계; 및
상기 농축수처리부에 의해 RO 농축수는 증발처리되고, 증발처리에 의해 생성된 증류수는 막증류부에 의해 막증류 처리를 거친 후, 다시 상기 RO 여과부의 생산수와 합류되는 단계;를 포함하고,
상기 막여과부로 유입되어 막여과되는 단계는, UF 필터 및 MF 필터 중 적어도 어느 하나를 이용하며,
상기 RO 여과부로 유입되어 최종 공정수 생산 단계에서,
특정주기마다 투입수단에 의해 스케일 방지제 및 케미컬세정액 중 적어도 어느 하나의 세정액을 상기 RO 여과부로 투입시키고, 투입제어부가 상기 pH조정부에서 토출된 폐수의 pH값을 기반으로 상기 투입수단을 제어하여 상기 RO여과부로 투입되는 세정액의 유량과 투입주기를 조절하며,
상기 배출되는 단계는,
토출되는 여과수 중 60 ~ 80%는 회수되어 배출되고, 나머지 20 ~ 40%는 농축수로서 상기 농축수처리부로 투입되고,
상기 농축수처리부는 증발탱크와 열교환관으로 구성된 열교환증발기와, 막증류부와, 열교환기를 포함하고, 상기 열교환증발기에 의해 농축수의 90 ~ 97%를 증류수로 변환하여, 상기 증류수는 막증류부에 의해 막증류 처리를 거친 후, 상기 RO 여과부의 생산수와 합류시키고,
상기 RO 여과부의 생산수와 합류되는 단계는,
상기 농축수가 증발탱크에 저장되는 단계와, 상기 증발탱크에 저장된 농축수가 열원을 공급받아 증발되는 단계와, 증발된 수증기가 막증류부를 통과하여 100℃를 초과하는 수증기로 토출되는 단계와, 상기 100℃를 초과하는 수증기가 상기 증발탱크 내부에 설치된 열교환관을 유동하며, 열교환되는 단계와, 상기 열교환관에서 열원을 공급한 수증기는 열교환기를 통해, 상기 증발탱크로 유입되기 전의 농축수와 열교환되어 응축되는 단계를 포함하고, 상기 열원은 상기 열교환관을 유동하는 상기 100℃를 초과하는 수증기에 의해 공급받는 것을 특징으로 하는 제철 폐수 재이용을 위한 처리방법.
A treatment method for reusing iron wastewater, comprising:
The wastewater flows into the filtration filter portion to filter particles of the wastewater that have a specific diameter or more;
Filtering the wastewater into the pH adjusting unit to lower the pH value of the wastewater;
The wastewater discharged from the pH adjusting unit flows into the membrane filtration unit to perform membrane filtration;
The wastewater filtered through the membrane filtration unit flows into the RO filtration unit to produce a final process water;
The concentrated water is introduced into the concentrated water treatment unit by the RO filtration unit and the remaining RO filtered water is discharged for reuse; And
Wherein the RO concentrated water is evaporated by the concentrated water treatment unit and the distilled water produced by the evaporation treatment is subjected to membrane distillation treatment by the membrane distillation unit and then merged with the production water of the RO filtration unit,
Wherein at least one of the UF filter and the MF filter is used as the step of entering the membrane filtration unit and filtering the membrane,
Flows into the RO filtration section, and in the final process water production stage,
The cleaning solution of at least any one of the anti-scale agent and the chemical cleaning solution is introduced into the RO filtration section by the input means every predetermined period and the introduction control section controls the input means based on the pH value of the wastewater discharged from the pH adjustment section, The flow rate and the injection period of the cleaning liquid introduced into the filtration unit are controlled,
Wherein said discharging comprises:
60 to 80% of the filtered water to be discharged is recovered and discharged, and the remaining 20 to 40% is supplied to the concentrated water treatment unit as concentrated water,
Wherein the concentrated water treatment section comprises a heat exchange evaporator composed of an evaporation tank and a heat exchange tube, a membrane distillation section, and a heat exchanger, wherein 90 to 97% of the concentrated water is converted into distilled water by the heat exchange evaporator, After the distillation, the filtrate is combined with the water produced by the RO filtration unit,
The step of merging with the production water of the RO filtration unit comprises:
The concentrated water being stored in an evaporation tank; evaporating the concentrated water stored in the evaporation tank by receiving a heat source; discharging the evaporated water vapor through the membrane distillation unit to water vapor exceeding 100 ° C; And a heat exchanger for exchanging heat with the condensed water before being introduced into the evaporation tank through the heat exchanger and condensing the condensed water to the evaporation tank, Wherein the heat source is supplied by steam exceeding 100 DEG C flowing through the heat exchange tube.

제 1항에 있어서,
상기 폐수의 pH값을 낮추는 단계에서,
상기 pH조정부로 유입되는 폐수의 pH는 8 ~ 11이고, 상기 pH조정부에서 토출되는 폐수의 pH는 5.5 ~ 7.5인 것을 특징으로 하는 제철 폐수 재이용을 위한 처리방법.
The method according to claim 1,
In lowering the pH value of the wastewater,
Wherein the pH of the wastewater flowing into the pH adjusting unit is 8 to 11 and the pH of the wastewater discharged from the pH adjusting unit is 5.5 to 7.5.

제 2항에 있어서,
상기 pH조정부는 무기산을 이용하여 pH 값을 조정하는 것을 특징으로 하는 제철 폐수 재이용을 위한 처리방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the pH adjuster adjusts the pH value using inorganic acid.

폐수가 유입되어 상기 폐수 중 특정직경 이상이 되는 입자를 필터링하는 여과필터부;
상기 여과필터부에 의해 필터링된 제철 폐수가 유입되어 상기 폐수의 pH를 낮추는 pH조정부;
상기 pH조정부에서 토출된 폐수가 유입되어 상기 폐수를 여과시키는 막여과부;
상기 막여과부를 통해 여과된 폐수가 유입되어 상기 폐수의 오염물을 제거하는 RO 여과부; 및
상기 RO 여과부에 의해 미처리된 농축수가 유입되어 증발처리에 의해 생성된 증류수를 막증류부를 거친 후, 다시 RO 여과부의 생산수와 합류시키는 농축수처리부;
세정액 탱크에 저장된 스케일방지제를 RO여과부로 투입시키는 세정액 투입수단; 및
상기 pH조정부에서 토출된 폐수의 pH값을 기반으로 상기 세정액 투입수단을 제어하여 상기 RO여과부로 투입되는 세정액의 유량과 투입주기를 조절하는 투입제어부;를 포함하고,
상기 막여과부는 UF 필터 및 MF 필터 중 적어도 어느 하나로 구성되며,
상기 농축수처리부는,
농축수가 저장되는 증발탱크와,
상기 증발탱크에 저장된 농축수가 증발되어 형성된 수증기가 유입되어, 잔류 오염물을 제거하고 100℃를 초과하는 수증기가 토출되는 막증류부와,
상기 증발탱크 내부에 설치되어 상기 막증류부에서 토출된 100℃를 초과하는 수증기가 유입되어, 상기 증발탱크에 저장된 농축수에 열원을 공급하는 열교환관과,
상기 증발탱크로 유입되기 전의 농축수와 상기 증발탱크에 저장된 농축수에 열원을 공급한 수증기가 열교환되어 수증기가 응축되는 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 제철 폐수 재이용을 위한 처리시스템.
A filtration filter unit for filtering wastewater from the wastewater into particles having a diameter greater than a specific diameter;
A pH adjusting unit for reducing the pH of the wastewater into which the steel wastewater filtered by the filtration filter unit flows;
A membrane filtration unit for introducing wastewater discharged from the pH adjustment unit and filtering the wastewater;
An RO filtration unit that receives filtered wastewater through the membrane filtration unit to remove contaminants from the wastewater; And
A concentrated water treatment unit for introducing untreated concentrated water by the RO filtration unit and passing the distilled water generated by the evaporation treatment through the membrane distillation unit and then joining with the production water of the RO filtration unit;
A cleaning liquid injecting means for injecting the anti-scale agent stored in the cleaning liquid tank into the RO filtration section; And
And a control unit controlling the flow rate of the cleaning liquid to be supplied to the RO filtration unit and the supply period of the cleaning liquid by controlling the cleaning liquid input unit based on the pH value of the wastewater discharged from the pH adjustment unit,
Wherein the membrane filtration unit is composed of at least one of a UF filter and an MF filter,
The concentrated water-
A evaporation tank in which concentrated water is stored,
A membrane distillation unit in which condensed water stored in the evaporation tank is evaporated to generate water vapor to remove residual contaminants and to discharge water vapor exceeding 100 ° C.,
A heat exchange tube installed in the evaporation tank and supplied with steam exceeding 100 ° C discharged from the membrane distillation section to supply a heat source to the concentrated water stored in the evaporation tank;
And a heat exchanger for condensing water vapor by heat exchange between the concentrated water before being introduced into the evaporation tank and the steam supplied with the heat source to the concentrated water stored in the evaporation tank.

컴퓨터에 의해 판독 가능한 제 1항에 따른 제철 폐수 재이용을 위한 처리방법을 실행하기 위한 프로그램 코드가 기록된 기록매체.A recording medium on which a program code for executing a processing method for reusing iron wastewater according to claim 1 readable by a computer is recorded.

삭제delete