KR20170018840A - 과립 물질의 베드 상에서 흡착 및 여과에 의한 수처리 방법 - Google Patents
과립 물질의 베드 상에서 흡착 및 여과에 의한 수처리 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170018840A KR20170018840A KR1020167035187A KR20167035187A KR20170018840A KR 20170018840 A KR20170018840 A KR 20170018840A KR 1020167035187 A KR1020167035187 A KR 1020167035187A KR 20167035187 A KR20167035187 A KR 20167035187A KR 20170018840 A KR20170018840 A KR 20170018840A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- granular material
- reactor
- water
- contaminated
- filtration
- Prior art date
Links
- 239000008187 granular material Substances 0.000 title claims abstract description 117
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 82
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title description 14
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims abstract description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 103
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011630 iodine Substances 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 9
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 5
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000598 endocrine disruptor Substances 0.000 description 1
- 231100000049 endocrine disruptor Toxicity 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 230000003863 physical function Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007420 reactivation Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
- B01D24/28—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed moving during the filtration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
- B01D24/38—Feed or discharge devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J20/28004—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
- B01J20/28016—Particle form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/34—Regenerating or reactivating
- B01J20/3416—Regenerating or reactivating of sorbents or filter aids comprising free carbon, e.g. activated carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/34—Regenerating or reactivating
- B01J20/345—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture
- B01J20/3458—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture in the gas phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/30—Active carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/003—Downstream control, i.e. outlet monitoring, e.g. to check the treating agents, such as halogens or ozone, leaving the process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/40—Liquid flow rate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/44—Time
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/16—Regeneration of sorbents, filters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/18—Removal of treatment agents after treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
오염물 중의 과립 물질의 함량을 감소시키기 위해 과립 물질의 베드상에서 여과에 의한 수처리 방법으로서, 상기 방법은, 상기 반응기의 하부를 향하여, 여과가 일어날 때, 상기 베드의 유동화를 허용하지 않지만 상기 물질이 이동하게 하는 속도로, 물을 상방 흐름으로 상기 베드를 포함하는 반응기에서 운송 중에 이동시키는 단계; 가스가 주입되는 배관을 통해 반응기의 기저부(foot)에서 오염된 과립 물질을 연속적으로 제거하는 단계, 상기 오염된 과립 물질은 과립 물질 및 상기 과립 물질에 흡착된 오염물로 구성됨; 제거되는 상기 오염된 과립 물질의 물리적 세정을 연속적으로 또는 간헐적으로 수행하여, 상기 오염물을 필수적으로 제거한 세정된 과립 물질을 얻는 단계; 상기 베드의 상부로 세정된 과립 물질을 재주입하는 단계;를 포함하며, 상기 과립 물질은 흡착제 과립 물질이고, 상기 방법은, 상기 반응기의 기저부에서 제거된 상기 오염된 과립 물질의 일부를, 여과 중에, 배출하기 위한 연속적이거나 간헐적인 단계; 및 배출된 상기 과립 물질의 일부를 보충하기에 충분한 양으로 새로운 과립 물질을, 여과 중에, 상기 반응기로 도입하기 위한 연속적이거나 간헐적인 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수처리 방법.
Description
본 발명은 수처리 분야에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 유기 물질에서 그 함량 및 미세오염물에서 그 함량을 감소시키기 위한 수처리 방법에 관한 것이다. 이러한 미세오염물은 특히 살충제, 내분비계 장애물질, 의약품의 잔류물 또는 산업 제품의 잔류물로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은, 과립 물질이 그것이 함유하는 유기 물질 및 미세오염물의 보유를 가능하게 하는 것을 구현하는 수처리 방법의 일부의 내용을 형성한다.
본 발명의 대상이 되는 방법은, 특히 물의 가수분해, 폐수의 3차 처리 및 자연 환경으로 산업 폐수의 배출 또는 산업 폐수의 재사용의 관점에서 산업 폐수의 처리의 분야에 적용될 수 있다.
유기 물질 및, 경우에 따라, 물 또는 유출물에 함유된 미세오염물을 보유하기 위해 과립 물질을 사용하는, 수처리의 다양한 공지의 종래 기술 방법이 있다.
따라서, 가장 기본적인 기술은 간단한 모래 베드(sand bed) 상에서 여과를 수행한다. 이러한 베드가 막히는 경우, 일반적으로 처리된 물을 역류로 보내어 그것을 세정하기 위해(이를 역세정 공정이라 함), 여과는 중단되어야 한다.
보다 복잡한 장치에서 모래를 사용하는 다른 기술은 여과 공정을 중단하지 않으면서 필터를 사용하는 동안 모래가 세정될 수 있다.
따라서, 물을 여과하기 위한, 특허 출원 FR2342769A로부터의 공지된 방법이 있으며, 여기서 처리될 물은 모래 베드를 포함하는 반응기를 통해 이동하게 된다. 상기 반응기의 하부를 향하여, 여과가 일어날 때, 베드의 유동화를 허용하지 않지만 모래가 이동하게 하는 속도로, 물이 상방 흐름으로 이동하도록 구성된다. 오염된 과립 물질은 가스가 주입되는, 반응기 내에 구비된 배관에 의해, 반응기의 기저부에서 연속적으로 제거된다. 이렇게 제거된 오염된 모래는 연속적으로 세정되어, 세정된 모래를 얻는다. 이렇게 정화된 모래는 베드의 상부로 재주입된다.
모래는 물리적인 여과를 가능하게 하지만, 응집되지 않은 유기 물질의 보유를 허용하지 않는다.
보다 진보된 방법은, 종종 모래 상의 여과와 결합하여, 하나 이상의 흡착제 과립 물질에 대한 여과를 수행한다. 이들 흡착제 과립 물질 중에서, 활성탄은 그의 흡착 용량에 비례하는 매우 큰 비 표면적 때문에 바람직한 물질이다.
이러한 특정 방법은 과립 활성탄(granular activated carbon; GAC) 베드 상에서 물을 여과하는 단계를 수행한다. 과립 활성탄 베드는 평균 크기가 1 mm 내지 3 mm인 입자로 구성된다.
이러한 물질은 여과 및 흡착 특성을 갖는다.
과립 활성탄은 또한 물리적 처리 및/또는 물리적-화학적 처리가 그의 흡착 용량을 적어도 부분적으로 회복할 수 있도록 적용될 수 있다는 점에서 재생할 수 있는 장점을 갖는다. 이를 위해, 가장 일반적으로 수행되는 방법은, 흡착된 분자를 열에 의해 파괴할 수 있게 하는, 고온이 우세한 오븐에서(800℃의 영역에서) 수행되는 열적 재활성화로 구성된다. 증기는 이 재생 공정을 개선하는데 사용될 수 있으며, 그 후 과립 활성탄은, 모든 오염물이 없는, 초기 구조와 매우 유사한 구조로 회수된다. 따라서, 과립 활성탄의 재생은 산 세척(acid washing) 또는 염기 세척에 의해 수행될 수 있지만, 과립 활성탄이 그것의 모든 초기 성능을 회수할 수는 없다.
수처리 방법과 관련하여 과립 활성탄을 사용하는 주된 단점은 이 물질이 그 안에 흡착된 물질에 의해 곧 포화된다는 것이다.
이러한 신속한 포화로 인하여 사용자는 그것을 빈번하게 갱신해야 한다. 이에 의해, 개발 비용이 증가한다.
또한, 과립 활성탄의 신속한 포화는 이 과립 활성탄을 사용하는 수처리 성능이 시간이 지남에 따라 안정적이지 않거나 지속되지 않아서, 그것의 사용을 어렵게 하거나 또는 특정 적용처에서 그것의 사용을 금지하는 것을 의미한다.
과립 활성탄이 포화될 때, 흡착된 유기 물질의 쉐딩(shedding)이 발생할 수 있다는 것이 또한 관찰되었다. 물질의 이러한 쉐딩은 처리된 물의 최종 품질에 부정적인 결과를 가져올 수 있다. 이러한 결과를 막기 위해, 과립 활성탄의 갱신은 신속하게 이루어져야 한다.
실제로, 설비(plant)의 작동을 멈추지 않고, 이 갱신이 수행될 수는 없다. 이것은, 그러한 중단과 관련된 모든 단점, 특히 설비의 생산성 저하를 초래한다. 실제로 또한, 필요에 따라 그리고 불규칙한 간격으로, 다량의 새로운 과립 활성탄을 배치하는 것은 체계적으로 시스템의 초과 성능의 기간을 초래한다. 결과적으로, 소독의 시스템 및 산화제(염소)의 요구사항이 변형된다.
다른 유형의 선행 기술에 따르면, 과립 형태가 아닌 분말 형태의 활성탄을 사용하는 공지된 방식이 있다. 수처리 기술 분야의 당업자에 따르면, 분말 활성탄 (powdered activated carbon; PAC)은, 미립자를 고려하지 않고, 평균 크기가 5㎛ 내지 50㎛, 바람직하게 15㎛ 내지 25㎛인 입자로 구성된다. 따라서, 그 평균 크기는 과립 활성탄의 평균 크기보다 훨씬 작다. 실제로, 분말 활성탄은 과립 활성탄과 비교하여 훨씬 더 큰 비 표면적을 갖는다는 이점이 있다.
이러한 기술은, 처리될 물이 그것이 함유하는 제거될 물질의 분말 활성탄 상에서 효율적인 흡착을 가능하게 하기 위해 충분히 오랜 시간 동안 접촉되는, 분말 활성탄를 포함하는 반응기를 구현한다. 이러한 접촉은 고정 또는 유동 베드 상에서 또는 분말 활성탄을 반응기에 주입함으로써 수행될 수 있다. 후자의 경우, 물과 분말 활성탄의 혼합물은, 접촉 단계 후에, 분리 단계를 거쳐서, 한편으로는 흡착된 물질로 충전된 분말 활성탄을 생성하고, 다른 한편으로는 정화된 물(clarified water)을 생성한다. 이 분리 단계는, 주로 침전에 의해, 또는 막 혹은 기계적 여과에 의해, 또는 유동화(유압 속도의 변경)에 의해, 여러 가지 방식으로 수행될 수 있다.
통상적인 접근법은 물과 분말 활성탄에 응집제(coagulant) 또는 응고제(flocculent) 화학 제품을 추가하여, 분리 단계를 용이하게 하기 위해 반응기 내에 플록(floc)을 형성할 수 있게 하는 것이다.
이들 데칸터(decanter) 또는 막으로부터의 출구에서 슬러지 형태로 회수된 유기 물질로 충전된 분말 활성탄은, 예를 들어 하이드로사이클론(hydrocyclone)에서 처리되어, 함유된 유기 물질을 제거할 수 있다. 이렇게 처리된 분말 활성탄은 반응기에서 재순환될 수 있다.
그러나, 재순환될 수 있는 동안, 분말 활성탄은 점차적으로 그의 흡착 용량(adsorbent capacity)이 손실되고, 반응기 내에서 구현된 분말 활성탄의 일부는 정기적으로 새로운 분말 활성탄로 교체되어야 한다. 새로운 분말 활성탄의 양은 사용된 분말 활성탄의 흡착 용량의 손실을 보충하기 위해, 반응기에 동시에 정기적으로 주입되어야 한다.
이러한 유형의 방법은 이를 구현하는 설비를 중단시킬 필요 없이, 사용된 분말 활성탄의 일부를 새로운 분말 활성탄으로 대체할 수 있지만, 다른 단점이 또한 있다.
따라서, 시스템의 퍼지로부터 나온 분말 활성탄은, 분말 활성탄에 그것의 원래 흡착 용량 또는 원래 흡착 용량에 가까운 용량을 제공할 수 있는, 경제적으로 효율적인 처리가 공지되어 있지 않기 때문에 재생될 수 없다. 이는 설비의 외부로 배출되어야 하는 분말 활성탄 슬러지의 생산을 초래하고, 그 처리에는 단점이 있다. 따라서, 슬러지는 운반되기 전에 탈수되어야 하며, 이로 인해 배출 또는 소각과 관련된 비용, 또는 스프레이와 같은 농업적 적용처에서의 사용과 관련된 비용이 증가한다.
분말 활성탄은 고가의 물질이기 때문에, 수처리에서 그것의 사용은, 높은 작동 비용을 수반하는 결점이 있는 기술로서, 경제적인 과제에 부딪치게 된다.
또한, 분말 활성탄에 의한 수처리는 종종 화학 제품, 즉 응집제 및/또는 응고제의 병행 사용에 의존하여, 병행 시스템에서 처리되어야 하는 상당한 체적의 슬러지의 생성을 필요로 한다는 것을 의미한다. 따라서, 비용이 증가한다.
게다가, 분말 활성탄의 손실이 제한되도록, 처리될 물이 이것을 포함하는 반응기에서 운송 중에 이동되게 하기 위해, 고속을 사용할 수 없다. 반응기는 상당한 체적을 가져야 하므로, 그러한 처리 비용도 증가하게 된다.
또한, 분리 단계가 한외여과막(ultrafiltration membranes)에 의해 수행될 때, 대부분의 물 손실이 관찰된다. 실제로, 막 표면 상에 분말 활성탄 케이크의 형성을 제한하기 위해 막의 역세척 빈도는 두 배 또는 세 배가 되어야 하며, 여과 성능의 손실을 초래한다. 이로 인해, 오염된 물의 체적이 증가하여, 물의 손실이 크게 증가한다.
본 발명의 목적은, 처리를 중단하지 않고도 갱신될 수 있는 흡착제 과립 물질을 사용하여 유기 물질 및 미세오염물을 제거하기 위한 수처리 방법을 제안하는 것이다.
필수적으로 시간에 따라 일정한 물의 처리 수준을 유지하는 것을 가능하게 하는 이러한 종류의 방법을 개시하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 명백히 동등한 수준의 처리를 위해, 종래 기술의 방법보다 낮은 처리 비용을 유도하는 이러한 종류의 방법을 기술하는 것이다.
따라서, 응집제 또는 응고제와 같은 화학 제품의 결합된 사용을 필요로 하지 않는 이러한 종류의 방법을 개시하는 것이 본 발명의 목적이다.
당연히, 농축 및 탈수와 같은 특정한 처리 단계를 거쳐야 하는 슬러지의 형성을 야기하지 않는 이러한 종류의 방법을 제안하는 것이 또한 본 발명의 목적이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 특정 양태에서, 실질적으로 동등한 수준의 처리를 위해, 종래 기술의 방법에 따라 사용된 것과 비교하여, 제한된 체적을 갖는 설비에서 수행될 수 있는 이러한 종류의 방법을 기술하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 적어도 특정 실시예에서, 용이하게 재생될 수 있는 과립 물질로 구현될 수 있는 이러한 종류의 방법을 개시하는 것이다.
이하의 본 명세서에서 나타나는 이러한 목적 및 다른 목적은, 오염물 중의 과립 물질의 함량을 감소시키기 위해 과립 물질의 베드 상에서의 여과에 의한 수처리 방법으로 본 발명에 따라 달성되며, 상기 방법은:
상기 반응기의 하부를 향하여, 여과가 일어날 때, 상기 베드의 유동화를 허용하지 않지만 상기 물질이 이동하게 하는 속도로, 물을 상방 흐름으로 상기 베드를 포함하는 반응기에서 운송 중에 이동시키는 단계;
가스가 주입되는 배관을 통해 반응기의 기저부(foot)에서 오염된 과립 물질을 연속적으로 제거하는 단계, 상기 오염된 과립 물질은 과립 물질, 이 과립 물질에 흡착된 오염물, 및 상기 과립 물질에 의해 보유된 입자로 구성됨;
제거되는 상기 오염된 과립 물질의 물리적 세정을 연속적으로 또는 간헐적으로 수행하여, 상기 오염물 및 상기 입자를 필수적으로 제거한 세정된 과립 물질을 얻는 단계;
상기 베드 내로 세정된 과립 물질을 재주입하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 방법은, 상기 과립 물질이 흡착제 과립 물질이고, 상기 방법이,
상기 반응기의 기저부에서 제거된 상기 오염된 과립 물질을, 여과 중에, 배출하기 위한 연속적이거나 간헐적인 단계; 및
배출된 상기 과립 물질의 일부를 보충하기에 충분한 양으로 새로운 과립 물질을, 여과 중에, 상기 반응기로 도입하기 위한 연속적이거나 간헐적인 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은, 여과가 일어나는 동안에도 시간이 단축되는 흡착 용량을 본질적으로 갖는 흡착제 과립 물질을 반응기로부터 배출시키고, 이와 같이 배출된 물질을, 여과가 일어나는 동안에 다시, 새로운 흡착제 과립 물질로 대체하는 것을 제안한다.
본 방법의 이러한 특성은 여과를 중단하지 않고, 즉 본 방법이 수행되는 반응기를 정지시키지 않고도, 흡착제 물질이 갱신될 수 있게 한다.
본 발명에 따른 방법의 실시는 반응기의 작동의 정지를 내포하지 않으며, 종래 기술의 방법과 비교하여 그 생산성이 증가된다.
따라서, 본 발명의 방법에 따르면, 흡착제 과립 물질은 연속적으로 세정될뿐만 아니라 일부가 연속적으로 갱신된다. 따라서, 상기 방법이 수행되는 반응기의 작동을 중단시키지 않고, 시간에 따라 매우 일정한 처리 수준을 유지하는 것이 가능하다.
실제로, 이러한 갱신은 오염된 과립 물질의 양을 간헐적으로 배출하거나, 또는 배출되는 상기 오염된 과립 물질의 흐름의 일부를 반응기의 기저부를 통해 연속적으로 전환시킴으로써 수행될 수 있다.
처리될 물을 흡착제 과립 물질과 접촉시키는 단계 이후, 막 분리 또는 경사분리(또는 침강)의 단계를 수행하는 종래 기술의 방법과 비교하여, 본 발명의 방법은, 소형 설비에서 수행될 수 있고, 특정 처리를 수반하는 슬러지의 형성을 초래하지 않으며, 응집 또는 응고 형태의 화학 제품을 투입할 필요가 없다는 세 가지 장점을 갖는다. 따라서, 종래 기술의 방법보다 경제적이다.
상기 오염된 과립 물질의 일부를, 예를 들어 이 목적을 위해 제공된 퍼지 수단에 의해, 반응기의 하부로부터 직접 이러한 제거를 수행함으로써, 여과 중에, 배출하기 위한 연속적이거나 간헐적인 단계의 수행을 고안하는 것이 가능하다.
그러나, 바람직하게, 이 단계는 에어-리프트 공정(air-lift process)에 의해 가스가 주입되는 배관으로부터 상기 일부를 인출함으로써 수행되고, 이를 세정하기 위해 반응기의 기저부에서 오염된 과립 물질을 제거하는데 사용된다. 이와 관련하여, 상기 방법을 수행하기 위해 사용된 반응기는 상기 반응기의 본체 상에 바로 외부적으로 장착된 이러한 종류의 배관을 구비한다.
반응기 외부의 그러한 배관으로부터 오염된 과립 물질의 제거를 수행하는 것은, 이 단계의 구현을 용이하게 한다. 실제로, 이러한 배관에는 종종 오염된 과립 물질의 일정량이 배출될 수 있는 배수 수단(draining means)이 제공될 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 이 배관에는 이를 통해 이동하는 물질의 흐름의 일부가 연속적으로 배출될 수 있게 하는 수단이 제공될 수 있다. 사용되는 배출의 모드에 관계 없이, 배출되는 오염된 과립 물질의 양을 보충하는 새로운 과립 물질의 일부를 반응기에 첨가함으로써, 반응기에서 그것을 점차적으로 갱신하는데 사용되는 과립 물질의 일부를 반응기로부터 추출할 수 있게 하며, 따라서 시간이 지남에 따라 본 방법의 처리 성능을 유지할 수 있다.
본 발명에 따른 방법에서, 상이한 유형의 흡착제 과립 물질의 사용을 고려하는 것이 가능하다. 따라서, 특히 활성탄, 팽창된 점토 또는 다시 수지의 사용을 구현할 수 있다. 그러나, 사용되는 물질은 미립자 활성탄인 것이 바람직하다.
그러나, 다른 것들 중 바람직한 방식에서, 상기 본 명세서에서 특정된 바와 같은 당업자에 의한 이들 용어의 정의에 따른 "분말 활성탄"(PAC) 형태 또는 "과립 활성탄"(GAC) 형태가 아니라, 활성탄 입자의 응집체의 형태로, 활성탄이 사용될 것이며, 상기 응집체는 200 ㎛ 내지 1000 ㎛, 바람직하게 400 ㎛ 내지 600 ㎛의 평균 크기, 및 1000 mg/g 초과의 요오드 값을 갖는다.
상업적으로 입수가능한 이러한 응집체는 과립 활성탄보다 작은 입자 크기를 가지며 분말 활성탄보다 큰 입자 크기를 갖는다. 또한, 이들은 분말 활성탄과 동일한 흡착 용량을 나타내는 비 표면적을 갖는다. 또한, 이들은 자체적으로 배수되는 장점을 가지고 있어서, 배수 후, 이들은 거의 건조한 형태로 회수될 수 있고, 열적 수단으로 쉽게 재생될 수 있다. 이들은 유기 물질 및 미세오염물의 우수한 흡착을 가능하게 하여, 여과 성능을 갖는다.
유리하게, 본 발명에 따른 방법은 배출되는 오염된 활성탄 입자의 응집체로 구성된 상기 과립 물질을 배수하는 추가 단계를 포함한다. 이러한 배수 단계는 이러한 물질이 그후 열적 재생 단계를 직접 거친 상태에 놓일 수 있는 간단한 단계이다. 이러한 변형예에 따르면, 오염된 과립 물질은, 슬러지의 생성을 초래하는 단계인, 보유된 유기 물질로부터 이를 분리하는 것을 목표로 하는 처리 단계를 거칠 필요가 없다. 본 발명에 따른 방법은, 이미 상기에서 언급한 바와 같이, 실제로 높은 처리 비용 및 특정 설비를 수반하는, 그러한 생산에 대한 필요성을 없앨 수 있게 한다. 반대로, 간단한 배수 후, 과립 물질은 다른 처리가 없는 경우에 이 재료의 공급자에 의해 처리될 수 있는 열적 재생 유닛을 향하여 운반되도록, 간단하게 배럴에 저장될 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법을 수행하는 수처리 설비는 세정 또는 재생의 관점에서 오염된 과립 물질을 처리하기 위한 특정 라인을 요구하지 않으며, 따라서 종래 기술과 비교하여 개발 비용 및 유지보수 비용을 감소시킬 수 있다.
일 변형예에 따르면, 반응기의 기저부로부터 오염된 과립 물질을 제거하기 위해 사용되는 배관 내로 주입된 가스는 오존을 포함하거나 오존으로 구성되며, 상기 방법은 그 후 예를 들어 가용성 망간 또는 가용성 철과 같은 이러한 가스에 의해 제거된 과립 물질 상에 흡착된 오염물을 산화시키는 추가 단계를 포함한다. 따라서, 오존을 포함하거나 오존으로 구성되는 이러한 가스는 에어리프트 작동을 수행하는데 필요한 물리적 기능을 충족시키며, 또한 그 분해를 가능하게 하는 유기 물질의 화학적 산화 작용에 반응한다. 따라서, 본 발명에 따른 여과 및 흡착 방법의 성능이 더욱 향상된다.
바람직하게, 상기 반응기를 통해 물을 이동시키는 단계는 상기 과립 물질과 상기 물의 접촉 시간이 5분 내지 20분, 바람직하게는 8분 내지 12분의 범위가 되도록 수행된다. 이러한 시간은 반응기의 체적을 제한하면서 우수한 처리 수준을 얻는 것이 양립가능하다.
유리하게, 처리될 물을 상기 반응기 내에서 운송 중에 이동시키는 단계는 5 m/h 내지 유동화 속도, 전형적으로 50 m/h, 바람직하게 10 내지 20 m/h 범위의 속도로 수행된다. 이러한 속도는 과립 물질과 베드 내의 유출물 사이의 접촉 시간이 유기 물질 및 미세오염물의 흡착을 가능하게 하고, 오염 및 혼탁의 감소로 이끄는 여과를 가능하게 하는데 충분하도록 선택된다.
새로운 재료의 투입은 수동으로 수행될 수 있다. 그러나, 일 변형예에서, 상기 방법은 처리된 물의 품질을 측정하는 단계, 및 상기 측정의 결과에 따라 새로운 과립 물질을 반응기에 자동 분배하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 반응기의 기저부에서 제거된 상기 오염된 과립 물질의 일부를, 여과 중에, 배출하기 위한 연속적이거나 간헐적인 단계, 및 새로운 과립 물질을, 여과 중에, 상기 반응기로 도입하기 위한 연속적이거나 간헐적인 단계는 상기 과립 물질의 갱신 속도가 처리될 물의 2 g/m3 내지 50 g/m3, 바람직하게 처리될 물의 10 g/m3 내지 20 g/m3 범위에 따르도록 수행된다.
그러한 갱신 속도는, 대부분의 경우에 본 방법의 성능을 유지시키는 것을 가능하게 할 것이다.
본 발명에 따른 방법은 반응기를 포함하는 설비에서 구현될 수 있으며, 이 반응기의 본체는 원통형 부분 및 실질적으로 원추형 기저부를 가지며, 상기 본체는 그 내부에 흡착제 과립 물질 베드를 수용하고, 상기 반응기에는 원수 또는 미처리수의 도입 수단, 바람직하게 원수의 오버플로우에 의한 추출 수단, 및 바람직하게 그 상부에 제공된 여과수의 오버플로우에 의한 추출 수단, 및 오염된 과립 물질을 반응기의 상부로 가져오도록 설계된, 가스가 주입되는 배관을 포함하여 그 하부에 제공된 오염된 과립 물질을 제거하는 수단, 이렇게 제거되는 오염된 과립 물질을 세정하여 일부의 세정된 과립 물질 및 오염된 물을 얻는 수단, 이렇게 세정된 과립 물질을 상기 베드로 재주입하는 수단, 및 오염된 물을 배출하는 수단이 구비되며, 상기 설비는 반응기의 기저부에서 제거되는 오염된 과립 물질의 일부를 연속적으로 또는 간헐적으로 배출하는 수단을 포함한다.
새로운 과립 물질의 첨가는 그 일부에 대해 수동으로 또는 반응기로부터 나오는 처리된 물에 대해 수행된 측정에 따라 자동으로 행해질 수 있다. 후자의 경우, 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 설비는 처리된 물의 품질을 측정하는 수단 및 상기 측정의 결과에 따라 새로운 과립 물질을 반응기로 자동 분배하는 수단을 포함하는 것이 바람직하다.
바람직하게, 가스가 주입되는 배관은 반응기의 본체 외부에 위치하며, 즉, 이 본체 내부에 위치하지 않아서, 과립 물질의 베드를 통과하지 않는다. 바람직하게, 이것은 반응기의 기저부를 그 상부에 연결한다. 이는 오염된 과립 물질을 반응기의 헤드로 운반할 수 있는 가스를 이송하기 위한 수단을 구비한다. 따라서, 오염된 과립 물질의 일부의 배출은 이 배관으로부터 수행될 수 있어서, 본 방법의 수행 및 설비의 유지를 용이하게 한다.
또한, 바람직하게, 상기 베드를 구성하는 과립 물질은 활성탄 입자의 응집체로 이루어지고, 상기 응집체는 평균 크기가 200㎛ 내지 1000㎛, 바람직하게 400㎛ 내지 600㎛이고, 요오드 값이 1000mg/g 초과이다.
또한, 바람직하게, 반응기의 본체를 세정하기 위한 수단은 반응기의 본체의 상부에 제공된 나선형 램프(helical ramp)를 포함하며, 이 램프의 상부는 가스가 주입되는 배관의 일 단부에 연결되고, 거기로 세정될 오염된 과립 물질을 제공하고, 이 램프의 하부는 이 반응기에서 상방 이동을 하는 여과수를 수용하는 반응기의 구성과 연통한다. 이러한 수단을 통해, 오염된 과립 물질은 램프를 따라 중력에 의해 하강하고, 반대 경로를 따르는 여과수를 만나게 된다. 이러한 교차점은 램프에서 나올 때 베드에서 세정된 형태로 재분배되는 과립 물질의 점진적인 세정을 촉진한다.
유리하게, 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 장치는 반응기의 본체 내에 제공된 배플을 포함하여, 반응기 기저부를 향하여 과립 물질의 이동을 촉진한다.
또한, 유리하게, 이 방법은 반응기 내에서 원수의 분배에 균일성을 가져올 수 있게 하는 등분배 수단이 구비된 설비에서 수행된다. 이들 수단은 바람직하게 방사상으로 배열된 복수의 램프를 포함한다. 이들 램프의 말단부는 그의 구조를 보강하는 구성요소, 예를 들어 후프에 의해 유리하게 서로 연결될 수 있다.
마지막으로, 유용한 일 변형예에서, 배관 내로 가스를 운반하는 수단은 오존 또는 공기와 오존의 혼합물을 운반하는 수단이다.
본 발명 및 이의 다른 이점은 첨부된 도면을 참조하여 제공된 본 발명의 비 한정적인 실시예에 대한 다음의 설명으로부터 더욱 명확하게 이해될 것이다.
도 1은, 본 발명에 따른 방법을 구현하기 위한 설비의 개략도이다.
도 2는, 또한 도 1에 나타낸 반응기의 본체에 원수를 분배하는 수단의 개략도이다.
도 3은, 또한 도 1에 나타낸 설비의 반응기의 단면도를 개략적으로 도시하며, 특히 반응기의 기저부로부터 제거되는 오염된 과립 물질을 세정하는 수단에 대한 상세한 설명을 제공한다.
도 4는, 본 발명에 의한 시간 경과에 따른 유기 물질("화학적 유기물 요구량(chemical organic demand)" 또는 COD)의 감소를 나타내는 그래프이다.
도 1은, 본 발명에 따른 방법을 구현하기 위한 설비의 개략도이다.
도 2는, 또한 도 1에 나타낸 반응기의 본체에 원수를 분배하는 수단의 개략도이다.
도 3은, 또한 도 1에 나타낸 설비의 반응기의 단면도를 개략적으로 도시하며, 특히 반응기의 기저부로부터 제거되는 오염된 과립 물질을 세정하는 수단에 대한 상세한 설명을 제공한다.
도 4는, 본 발명에 의한 시간 경과에 따른 유기 물질("화학적 유기물 요구량(chemical organic demand)" 또는 COD)의 감소를 나타내는 그래프이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 방법은 반응기 본체(2)를 포함하는 반응기(1)를 포함하는 설비에서 수행되며, 이 반응기 본체(2) 내에 흡착제 과립 물질의 여과 베드(3)가 배치된다.
이 반응기 본체(2)는 반응기 베드를 형성하는 원통형 상부(2a) 및 원추형 하부(2b)를 갖는다.
이 반응기(1)의 상부에는 처리될 물을 도입하는 수단(4) 및 처리된 물을 추출하는 수단(5)이 구비된다.
이 반응기는 또한 반응기(1)의 본체(2)에 외부적으로 장착된 배관(6)을 포함한다. 이 배관(6)의 단부 중 하나는 반응기 본체(2)의 원추형 하부(2b)에 제공된 구멍(aperture)에 연결된다. 이 배관(6)의 다른 단부는 원통형 상부(2a)에서 반응기 본체(2)를 연결한다. 이 배관(6)은 압축기(미도시)를 통해 공급되는 가스, 이 경우에는 공기를 이송하기 위한 수단(7)과 연동한다.
반응기의 내용물을 배수시키기 위한 배수 수단(9)이 또한 반응기의 하부에 제공된다.
반응기에 원수를 도입하기 위한 수단(4)은 여과 베드(3) 내에서 물의 등분배(equidistribution)를 위한 장치(11)로 원수를 안내하는 배관(14)에 의해 연장된다.
반응기 내부에, 배플(10)이 또한 제공된다. 이 배플(10)은 반응기의 중심에 고정된 원추 형태를 취한다.
최종적으로, 반응기는 또한 반응기(1)의 상부에 제공된 과립 물질를 세정하기 위한 수단(20)을 포함한다. 배관(16)의 단부는 이들 수단(20)의 레벨에 도달한다. 이들 세정 수단은 나선형 램프(21)를 포함하며, 그 하단부는 반응기의 내부로 연결되고, 그 상단부는 오염된 물을 배출하기 위한 배관(23)에 연결된 박스(22)와 연동한다.
도 2를 참조하면, 여과 베드 내에서 처리될 원수에 대한 등분배 장치(11)는 홀(hole)로 관통된 다수의 방사상 램프(12)의 형태를 취하고, 또한 홀로 관통된 원형 배관(13)에 의해 서로 연결된다.
나선형 램프의 기울기는 램프를 따라 역류로 이 과립 물질의 중력에 의한 강하가 이 램프에서 여과된 물의 상승을 허용하도록 설계된다. 그 후, 여과된 물은 유기 물질로 점차적으로 충전되어 과립 물질을 세정하는 세정수를 구성한다. 오염 된 물은 세정 수단(20)의 상부에 제공된 박스(22)에서 회수되어, 배관(23)에 의해 배출된다.
반응기의 하부에는 금속 콘(metal cone)으로 구성된 배플(10)이 제공된다. 이러한 배플(10)은 처리된 물이 여과 베드(3) 내에서 바람직한 이동 경로를 취하는 것을 방해한다.
본 발명에 따른 방법의 실시에 따라, 여과 베드는 활성탄 입자의 응집체로 구성된다.
문제가 되는 응집체의 평균 직경은 396 μm이다. 이 물질의 균일 계수는 1.4이다. 겉보기 밀도는 510 g/l이다.
도 1을 참조하면, 본 방법을 구현하기 위해 제시되는 설비의 작업은 다음과 같다.
시험 기간 동안, 반응기에서 물의 전체 체류 시간이 15분인 것에 상응하여, 과립 물질에서의 물의 체류 시간이 9분인 경우에 여과 속도가 3.7 m/h이었고, 그 부분에 대한 에어리프트(airlift)의 유속은 0.1 m3/h로 고정되었다.
처리될 물은 배관(4)에 의해 도달하고, 배관(14)에 의해 등분배 수단(11)까지 운반된다. 실험적 필요에 따라, 이 공급은 1 m3/h의 유량으로 수행된다. 그러나, 산업적 단계에서는, 10 m3/h 내지 15 m3/h, 또는 그 이상의 훨씬 더 높은 공급 유량이 사용될 수 있다.
물은 흡착제 과립 물질의 여과 베드(3)에서 이동한다. 이러한 이동은 그 안에 함유되어 있는 문제의 유기 물질 및 미세오염물에서 과립 물질에 대한 여과 및 흡착을 가능하게 한다. 이 이동은 음영이 없거나 빈 화살표(15)에 의해 도시된 바와 같이 상방 흐름으로 수행된다. 이렇게 여과된 물은 오버플로우 요소(17) 및 배출 배관(18)을 포함하는, 처리된 물의 추출 수단(5)에 의해 배출된다.
반응기 내에서, 유기 물질로 충전될 때와 같이, 흡착제 과립 물질은 그 본체(2)의 원추형 부분(2b)에 의해 경계가 정해진 반응기의 상부를 향하여 이동한다.이 이동은 실선 화살표(16)로 표시된다. 이 오염된 과립 물질은 에어리프트에 의해 최종적으로 포획되고, 배관(6)에서 수단(7)을 통한 공기의 유입에 의해 촉진되고, 세정 수단(20)에서의 반응기의 본체(2)의 상부로 다시 보내진다.
도 1을 참조하면, 배관(16)에는 배관(24)을 포함하는 배출 수단(25)이 제공된다. 이들 배출 수단(25)은 반응기의 기저부에서 픽업되어 세정 수단(20)을 향해 이송되는 오염된 과립 물질의 일부를, 여과 중에, 즉, 반응기의 작동 중에, 배출할 수 있게 한다. 실제로, 수행된 시험 동안, 배출된 물질의 유속은 0.08 m/h로 고정되거나 또는 처리 유속의 8%로 고정되었다.
연속적으로 또는 간헐적으로 수행될 수 있는, 이러한 오염된 과립 물질의 배출을 보충하기 위해, 화살표(26)로 표시된 바와 같이, 새로운 과립 물질이 장치 내로 도입된다.
에어리프트에 의해, 오염된 과립 물질은 배관(6)을 통해 세정 수단(20)에 도달한다. 나선형 램프(21)에서의 경로 동안, 이것은 매우 동일한 램프에 의해 상승하는 여과된 물을 만나서, 세정될 수 있게 한다. 이러한 나선형 램프의 사용의 이점은 오염된 물질과 여과된 물로 구성된 세정수 사이의 접촉을 증가시키는 것이다. 실제로, 선행 기술에서, 오염된 과립 물질의 단지 일부만이 세정수를 만나는 형태의 반응기에 대한 세정 수단이 있어서, 이 물의 불완전한 세정을 초래한다.
댐으로부터 나와서 정화 단계를 거친, 가수분해되는 물로 구성된 물을 2014년 1월 15일부터 2월 17일까지 본 발명에 따른 방법으로 처리하였다. 정화 전에, 물은 기간에 따라 11℃ 내지 13℃의 비교적 안정한 온도 및 4 mg/l 내지 5.5 mg/l의 유기 물질 함량(COD)을 가졌다.
정화 공정의 출구에서, 원수는 기간에 따라 3 mg/l 내지 4 mg/l의 COD 함량을 가졌다.
이 정화된 물은, 도 1 내지 도 3을 참조하여 도시되고 기술된 장치를 향해 운반되었다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 방법은 이 COD 값이 3 mg/l-4 mg/l에서 대략 1.7-2.5 mg/l로 될 수 있게 한다.
Claims (10)
- 오염물 중의 과립 물질의 함량을 감소시키기 위해 과립 물질의 베드상에서 여과에 의한 수처리 방법으로서,
상기 방법은:
- 상기 반응기의 하부를 향하여, 여과가 일어날 때, 상기 베드의 유동화를 허용하지 않지만 상기 물질이 이동하게 하는 속도로, 물을 상방 흐름으로 상기 베드를 포함하는 반응기에서 운송 중에 이동시키는 단계;
- 가스가 주입되는 배관을 통해 반응기의 기저부(foot)에서 오염된 과립 물질을 연속적으로 제거하는 단계, 상기 오염된 과립 물질은 과립 물질 및 상기 과립 물질에 흡착된 오염물, 그리고 상기 과립 물질에 의해 보유된 입자로 구성됨;
- 제거되는 상기 오염된 과립 물질의 물리적 세정을 연속적으로 또는 간헐적으로 수행하여, 상기 오염물을 필수적으로 제거한 세정된 과립 물질을 얻는 단계;
- 상기 베드 내로 세정된 과립 물질을 재주입하는 단계;
를 포함하며,
상기 과립 물질은 흡착제 과립 물질이고, 상기 방법은,
상기 반응기의 기저부에서 제거된 상기 오염된 과립 물질의 일부를, 여과 중에, 배출하기 위한 연속적이거나 간헐적인 단계; 및
배출된 상기 과립 물질의 일부를 보충하기에 충분한 양으로 새로운 과립 물질을, 여과 중에, 상기 반응기로 도입하기 위한 연속적이거나 간헐적인 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수처리 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 반응기의 기저부에서 제거된 상기 오염된 과립 물질의 일부를, 여과 중에, 배출하는 연속적이거나 간헐적인 단계는 상기 배관으로부터 상기 일부를 인출하여 수행되고, 이 배관은 상기 반응기의 본체 외부에 있는 것을 특징으로 하는, 수처리 방법.
- 제1항 또는 제2항에있어서,
상기 과립 물질은 활성탄 입자의 응집체로 구성되고, 상기 응집체는 200㎛ 내지 1000㎛의 평균 크기, 및 1000 mg/g 초과의 요오드 값을 갖는 것을 특징으로 하는, 수처리 방법.
- 제3항에 있어서,
배출된, 상기 오염된 과립 물질을 배수(drain)하기 위한 추가 단계를 포함하는 것을 특징으로하는, 수처리 방법.
- 제4항에 있어서,
배수된, 상기 오염된 과립 물질을 배럴(barrel)에 저장하여, 임의의 다른 처리없이 재생 유닛을 향하여 운반될 수 있게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수처리 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스는 오존을 포함하거나 오존으로 구성되고, 상기 방법은 반응기의 기저부에서 제거된 상기 과립 물질 상에 흡착된 오염물을, 상기 가스에 의해, 산화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수처리 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
처리될 물을 상기 반응기에서 운송 중에 이동시키는 단계는 상기 과립 물질과 상기 물의 접촉 시간이 5분 내지 20분, 바람직하게는 8분 내지 12분인 방식으로 수행되는, 수처리 방법.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
처리될 물을 상기 반응기에서 운송 중에 이동시키는 단계는 5 m/h 내지 50 m/h의 속도로 수행되는 것을 특징으로 하는, 수처리 방법.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
처리된 물의 품질을 측정하는 단계 및 상기 측정의 결과에 따라 새로운 과립 물질을 반응기에 자동 분배하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수처리 방법.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반응기의 기저부에서 제거된 상기 오염된 과립 물질의 일부를, 여과 중에, 배출하기 위한 연속적이거나 간헐적인 단계, 및 새로운 과립 물질을, 여과 중에, 상기 반응기로 도입하기 위한 연속적이거나 간헐적인 단계는 상기 과립 물질의 갱신 속도가 2 g/m3 내지 50 g/m3 범위에 따르도록 수행되는, 수처리 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1455618 | 2014-06-18 | ||
| FR1455618A FR3022537B1 (fr) | 2014-06-18 | 2014-06-18 | Procede de traitement d'eau par adsorption et filtration sur lit de materiau granulaire. |
| PCT/EP2015/063669 WO2015193410A1 (fr) | 2014-06-18 | 2015-06-18 | Procédé de traitement d'eau par adsorption et filtration sur lit de matériau granulaire |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170018840A true KR20170018840A (ko) | 2017-02-20 |
Family
ID=51383863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020167035187A KR20170018840A (ko) | 2014-06-18 | 2015-06-18 | 과립 물질의 베드 상에서 흡착 및 여과에 의한 수처리 방법 |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10301193B2 (ko) |
| EP (1) | EP3157873B1 (ko) |
| JP (1) | JP6576960B2 (ko) |
| KR (1) | KR20170018840A (ko) |
| CN (1) | CN106660830B (ko) |
| AU (1) | AU2015276135B2 (ko) |
| BR (1) | BR112016028228B1 (ko) |
| CA (1) | CA2951100C (ko) |
| DK (1) | DK3157873T3 (ko) |
| ES (1) | ES2784242T3 (ko) |
| FR (1) | FR3022537B1 (ko) |
| MX (1) | MX2016015776A (ko) |
| RU (1) | RU2688541C2 (ko) |
| SG (1) | SG11201609747QA (ko) |
| WO (1) | WO2015193410A1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102184716B1 (ko) * | 2019-07-03 | 2020-12-01 | 주식회사 두합크린텍 | 고도산화공정에서 활성탄소 촉매를 이용한 수처리 장치 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3050200B1 (fr) * | 2016-04-13 | 2018-04-13 | Veolia Water Solutions & Technologies Support | Procede de traitement d'eau par adsorption sur charbon actif et clarification, et installation correspondante. |
| RU2701932C1 (ru) * | 2019-04-29 | 2019-10-02 | Общество с ограниченной ответственностью "МИРРИКО" | Способ очистки природных и сточных вод |
| CN115583688A (zh) * | 2022-01-19 | 2023-01-10 | 河南理工大学 | 基于煤矸石基分子筛的螺旋流态化连续性吸附装置及方法 |
| CN115415224B (zh) * | 2022-09-01 | 2024-03-22 | 山西华青环保股份有限公司 | 一种耐压耐热磷酸法活性炭酸洗装置 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU74175A1 (ru) * | 1942-06-16 | 1948-11-30 | И.Л. Гордон | Аппарат дл химической очистки воды с фильтрованием |
| GB1435936A (en) * | 1972-05-26 | 1976-05-19 | Hager & Elsaesser | Method and apparatus for the purification of liquids |
| US4033874A (en) * | 1972-05-26 | 1977-07-05 | Hager & Elsaesser | Apparatus for the treatment of liquids |
| US3855123A (en) * | 1972-11-08 | 1974-12-17 | Zurn Ind Inc | Upflow-downflow sorption process |
| US4197201A (en) * | 1976-03-03 | 1980-04-08 | Rederiaktiebolaget Nordstjernan | Apparatus for the filtration of a suspension or emulsion |
| SE396552B (sv) * | 1976-03-03 | 1977-09-26 | Nordstjernan Rederi Ab | Forfarande for filtrering av en suspension eller emulsion samt filtreringsapparat for utforande av forfarandet |
| US4126546B1 (en) * | 1977-02-23 | 1993-05-18 | Axel Johnson Engineering Ab | Method for the filtration of a suspension or emulsion |
| JPS5319186A (en) * | 1976-08-06 | 1978-02-22 | Kyoritsu Yuki Kogyo Kenkyusho:Kk | Regenerating emthod for used powder activated carbon |
| JPS5382053A (en) * | 1976-12-27 | 1978-07-20 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Method of treating waste water |
| US4113030A (en) | 1977-01-12 | 1978-09-12 | Walker Harold G | Two-way scraper for ground tillage discs |
| JPS54102058A (en) * | 1978-01-26 | 1979-08-11 | Toyobo Co Ltd | Water processing device using granular active carbons |
| JPS6133292A (ja) * | 1984-07-24 | 1986-02-17 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 汚水処理装置 |
| US5637278A (en) * | 1992-08-10 | 1997-06-10 | Merpro Tortek Limited | Treatment device |
| FR2701861B1 (fr) * | 1993-02-26 | 1995-06-02 | Eurecat Europ Retrait Catalys | Traitement thermique de particules solides de catalyseurs ou d'adsorbants en présence de fluide dans une spire hélicoïdale vibrante. |
| WO1995021794A1 (en) * | 1994-02-14 | 1995-08-17 | Envirex, Inc. | Integrated adsorption/advanced oxidation fluidized bed reactor |
| CN2426873Y (zh) * | 2000-05-24 | 2001-04-18 | 喻国英 | 能清洗和自动加水的臭氧活性炭联用*** |
| DE102007050971B4 (de) * | 2007-03-14 | 2014-12-31 | BLüCHER GMBH | Verfahren zur Herstellung von Hochleistungsadsorbentien auf der Basis von Aktivkohle mit hoher Meso- und Makroporosität, Hochleistungsadsorbentien und deren Verwendung |
| DE102008058248B4 (de) * | 2008-11-14 | 2014-10-30 | BLüCHER GMBH | Adsorptive Formkörper, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung |
| JP2011016070A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Kurita Water Ind Ltd | 吸着塔 |
| CN103517759B (zh) * | 2011-05-16 | 2015-09-16 | 3M创新有限公司 | 多孔复合块、过滤器组件以及其制备方法 |
-
2014
- 2014-06-18 FR FR1455618A patent/FR3022537B1/fr active Active
-
2015
- 2015-06-18 BR BR112016028228-0A patent/BR112016028228B1/pt active IP Right Grant
- 2015-06-18 DK DK15728907.5T patent/DK3157873T3/da active
- 2015-06-18 RU RU2017101435A patent/RU2688541C2/ru active
- 2015-06-18 AU AU2015276135A patent/AU2015276135B2/en active Active
- 2015-06-18 EP EP15728907.5A patent/EP3157873B1/fr active Active
- 2015-06-18 MX MX2016015776A patent/MX2016015776A/es unknown
- 2015-06-18 JP JP2016573511A patent/JP6576960B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2015-06-18 CN CN201580032336.9A patent/CN106660830B/zh active Active
- 2015-06-18 ES ES15728907T patent/ES2784242T3/es active Active
- 2015-06-18 US US15/319,250 patent/US10301193B2/en active Active
- 2015-06-18 KR KR1020167035187A patent/KR20170018840A/ko not_active Application Discontinuation
- 2015-06-18 WO PCT/EP2015/063669 patent/WO2015193410A1/fr active Application Filing
- 2015-06-18 CA CA2951100A patent/CA2951100C/fr active Active
- 2015-06-18 SG SG11201609747QA patent/SG11201609747QA/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102184716B1 (ko) * | 2019-07-03 | 2020-12-01 | 주식회사 두합크린텍 | 고도산화공정에서 활성탄소 촉매를 이용한 수처리 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10301193B2 (en) | 2019-05-28 |
| BR112016028228B1 (pt) | 2021-10-05 |
| FR3022537B1 (fr) | 2016-07-29 |
| CN106660830A (zh) | 2017-05-10 |
| US20170129785A1 (en) | 2017-05-11 |
| FR3022537A1 (fr) | 2015-12-25 |
| RU2017101435A3 (ko) | 2018-11-02 |
| JP2017518177A (ja) | 2017-07-06 |
| BR112016028228A2 (pt) | 2017-08-22 |
| RU2688541C2 (ru) | 2019-05-21 |
| CN106660830B (zh) | 2020-11-03 |
| MX2016015776A (es) | 2017-02-27 |
| AU2015276135B2 (en) | 2019-12-12 |
| DK3157873T3 (da) | 2020-04-20 |
| EP3157873B1 (fr) | 2020-01-08 |
| EP3157873A1 (fr) | 2017-04-26 |
| SG11201609747QA (en) | 2016-12-29 |
| RU2017101435A (ru) | 2018-07-18 |
| WO2015193410A1 (fr) | 2015-12-23 |
| CA2951100C (fr) | 2022-04-12 |
| AU2015276135A1 (en) | 2017-01-12 |
| JP6576960B2 (ja) | 2019-09-18 |
| ES2784242T3 (es) | 2020-09-23 |
| CA2951100A1 (fr) | 2015-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2636497C2 (ru) | Система и способ очистки сточных вод с использованием порошкового активированного угля | |
| KR20170018840A (ko) | 과립 물질의 베드 상에서 흡착 및 여과에 의한 수처리 방법 | |
| AU2015261726B2 (en) | Method for the treatment of water comprising a step of adsorption on ion-exchanging resin and a step of ballasted coagulation/flocculation and of separation, and corresponding plant | |
| EP3231771B1 (fr) | Procédé de traitement d'eau par adsorption sur charbon actif et clarification, et installation correspondante | |
| EP3009405A1 (fr) | Procédé de traitement d'eau par adsorption sur charbon actif et clarification, et installation correspondante | |
| KR20150103553A (ko) | 폐원유와 원유 슬러지 처리시스템 및 그 방법 | |
| RU2104968C1 (ru) | Способ очистки бытовых сточных вод и установка для его осуществления | |
| KR102177733B1 (ko) | 다단식 활성탄 필터를 이용한 수처리장치 | |
| KR101499777B1 (ko) | 침전조와 폭기조 일체형 수질정화시스템 | |
| JP5754649B2 (ja) | 深層ろ過装置 | |
| KR101267311B1 (ko) | 흡착 및 여과를 이용하는 오폐수 처리 시설 및 그 방법 | |
| KR100456366B1 (ko) | 부유물의 제거를 위한 여과필터 및 이 여과필터를 이용한오폐수 정화 장치. | |
| JP5809843B2 (ja) | 使用済み粒状活性炭の再利用方法および浄水処理設備 | |
| KR200305736Y1 (ko) | 부유물의 제거를 위한 여과필터 및 이 여과필터를 이용한오폐수 정화 장치. | |
| JPH0338289A (ja) | 生物活性炭水処理装置 | |
| JP2017110930A (ja) | 放射性物質分離装置 | |
| KR20230069136A (ko) | 유체 처리 방법 및 설비 | |
| KR101488763B1 (ko) | 오수처리장치 | |
| CN117615999A (zh) | 整合有微粒状活性炭吸附的膜上水处理方法 | |
| KR200283011Y1 (ko) | 오ㆍ폐수 처리장치용 침전조 | |
| KR850000798B1 (ko) | 오염된 물의 호기성 생물처리 방법 | |
| JP2006281152A (ja) | 有機性排水処理装置 | |
| KR19980068402A (ko) | 수처리용 층이동 연속세정 여과장치 및 생물여과 반응장치 | |
| JPS58166915A (ja) | 排水処理方法 | |
| JPH0663585A (ja) | 排水処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |