KR20200076484A

KR20200076484A - 공정수 처리설비

Info

Publication number: KR20200076484A
Application number: KR1020180165611A
Authority: KR
Inventors: 이동환; 이상득; 박동윤; 박종근; 강원경; 백인경
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2020-06-29
Also published as: KR102181756B1

Abstract

공정수 처리설비를 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 공정수 처리설비는 내부에 공정수를 수용하며 측면에 하나 이상의 공정수배출구가 마련된 밀폐형 수처리조; 수처리조의 상부에 설치되고 복수의 영역으로부터 회수되는 공정수를 혼합시켜 수처리조로 내부로 공급하는 합수헤더; 수처리조 내측 하부를 합수헤더로부터 공정수가 낙하하는 낙수영역과 공정수배출구가 마련된 저수영역으로 구획하며, 낙수영역의 공정수가 그 상단을 넘어 저수영역으로 흐를 수 있도록 하는 구획벽; 구획벽보다 낮은 높이로 저수영역 내부의 공정수배출구 주위를 포위해 구획하는 배출물넘이벽; 및 저수영역 상부의 수처리조 상면으로부터 상방으로 연장된 하나 이상의 가스배출관을 포함한다.

Description

공정수 처리설비{PROCESS WATER TREATMENT PLANT}

본 발명은 설비 구성을 단순화하면서도 공정수에 포함된 유해가스를 쉽게 분리하여 배출시킬 수 있고, 공정수를 후속공정으로 원활히 배출시킬 수 있는 공정수 처리설비에 관한 것이다.

제철소 파이넥스(Finex) 설비의 용융로에서 발생하는 익세스 가스(Excess Gas)와 유동로에서 발생하는 오프 가스(Off Gas)는 고온의 더스트(Dust)를 다량 함유하고 있기 때문에 이를 습식 스크러버(Wet Scrubber)에서 공정수(Process Water)를 이용하여 냉각 및 제진을 한다.

스크러버에서 배출된 공정수는 농축된 유해가스와 슬러지 등을 포함한다. 따라서 이러한 공정수는 공정수 처리설비를 이용해 유해가스를 분리하여 배출시키고. 침전조에서 슬러지를 침전시켜 정화하며, 냉각탑에서 냉각 후 다시 여러 설비의 용수로 이용할 수 있다.

통상의 공정수 처리설비는 각종 설비에서 배출되는 공정수를 모았다가 침전조 등으로 공급하는 수처리조와, 수처리조를 유입되는 공정수로부터 일산화탄소 등 유해가스를 분리하기 위해 수처리조에 설치된 가스분리장치를 구비한다.

그러나 종래 공정수 처리설비는 공정수가 가스분리장치를 통과하는 과정에서 슬러지가 가스분리장치의 유로 내에 고착되기 때문에 공정수로부터 가스의 분리 및 공정수의 흐름이 원활하지 않을 수 있었다. 또 가스분리장치가 수처리조 내에 있기 때문에 유지보수가 어려웠다.

본 발명의 일 측면은 설비의 구성을 단순화하면서도 공정수에 포함된 유해가스를 쉽게 분리하여 배출시킬 수 있고, 공정수를 후속공정으로 원활히 배출시킬 수 있도록 하는 공정수 처리설비를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 공정수를 수용하며 측면에 하나 이상의 공정수배출구가 마련된 밀폐형 수처리조; 상기 수처리조의 상부에 설치되고 복수의 영역으로부터 회수되는 공정수를 혼합시켜 상기 수처리조로 내부로 공급하는 합수헤더; 상기 수처리조 내측 하부를 상기 합수헤더로부터 공정수가 낙하하는 낙수영역과 상기 공정수배출구가 마련된 저수영역으로 구획하며, 상기 낙수영역의 공정수가 그 상단을 넘어 상기 저수영역으로 흐를 수 있도록 하는 구획벽; 상기 구획벽보다 낮은 높이로 상기 저수영역 내부의 상기 공정수배출구 주위를 포위해 구획하는 배출물넘이벽; 및 상기 저수영역 상부의 상기 수처리조 상면으로부터 상방으로 연장된 하나 이상의 가스배출관을 포함하는 공정수 처리설비가 제공될 수 있다.

상기 낙수영역은 상기 수처리조 내부 양측에 제1 및 제2구획벽에 의해 각각 마련된 제1낙수영역과 제2낙수영역을 포함하고, 상기 공정수배출구는 상기 저수영역 양측에 각각 마련된 제1공정수배출구와 제2공정수배출구를 포함하고, 상기 배출물넘이벽은 상기 저수영역 내의 상기 제1 및 제2공정수배출구 쪽에 각각 마련된 제1배출물넘이벽과 제2배출물넘이벽을 포함할 수 있다.

상기 공정수 처리설비는 상기 낙수영역의 바닥에 격자형으로 설치되고 슬러지 유입을 위해 상부가 개방된 슬러지유지틀;을 더 포함할 수 있다.

상기 구획벽은 상기 슬러지유지틀 상부 위치에 양면이 관통하도록 마련된 복수의 슬러지 배출공을 포함할 수 있다.

상기 합수헤더는 상기 수처리조 상부에 횡방향으로 길게 연장되도록 설치되고, 그 하부로부터 상기 수처리조 상면을 관통해 상기 낙수영역 상부로 연장되며, 상기 합수헤더보다 직경이 작은 복수의 배출관을 포함할 수 있다.

상기 가스배출관은 상기 수처리조 내부 가스를 강제 배출시키는 이젝터 또는 배출팬을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 공정수 처리설비는 수처리조로 유입된 공정수가 낙수영역과 저수영역을 거쳐 공정수배출구로 자연스럽게 흐를 수 있기 때문에 공정수를 후속공정으로 원활히 공급할 수 있다. 아울러, 공정수가 낙수영역으로 낙하하면서 1차 가스분리, 구획벽을 넘으면서 2차 가스분리, 배출물넘이벽을 넘으면서 3차 가스분리가 이루어지기 때문에 공정수에 포함된 유해가스를 쉽게 분리하여 배출시킬 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 공정수 처리설비는 낙수영역의 바닥에 설치된 슬러지유지틀에 의해 슬러지층이 형성되기 때문에 수처리조 바닥의 침식을 방지할 수 있고, 구획벽의 슬러지 배출공을 통해 슬러지가 배출되기 때문에 낙수영역 바닥에 형성되는 슬러지층 높이를 늘 일정하게 유지시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공정수 처리설비 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 선에 따른 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ'선에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 공정수 처리설비의 낙수영역 바닥에 설치된 슬러지유지틀 구성을 나타낸 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이며, 여기서 제시한 것으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략할 수 있고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공정수 처리설비 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ’ 선에 따른 단면도이며, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ’선에 따른 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 공정수 처리설비는 수처리조(10), 제1합수헤더(20), 제2합수헤더(30), 제1구획벽(40), 제2구획벽(50), 제1공정수배출구(60), 제2공정수배출구(70), 제1배출물넘이벽(80), 제2배출물넘이벽(90), 제1가스배출관(110), 제2가스배출관(120)을 포함할 수 있다.

수처리조(10)는 내부로 유입되는 공정수를 저장하였다가 제1 또는 제2공정수배출구(60,70)로 배출시킬 수 있다. 수처리조(10)는 강철 또는 콘크리트로 된 육면체의 구조물일 수 있고, 내부에서 분리되는 유해가스(일산화탄소 등)을 모아서 제1 또는 제2가스배출관(110,120)을 통해 배출시킬 수 있도록 상면이 폐쇄된 형태일 수 있다.

수처리조(10) 내부는 제1구획벽(40)과 제2구획벽(50)에 의해 중앙의 저수영역(13)과, 저수영역(13) 양측의 제1낙수영역(11) 및 제2낙수영역(12)으로 구획될 수 있다.

제1구획벽(40)과 제2구획벽(50)은 도 2에 도시한 바와 같이, 제1낙수영역(11)과 제2낙수영역(12)으로 유입된 공정수가 각각의 상단을 넘어 저수영역(13)으로 흐를 수 있도록 수처리조(10) 내부의 상하 높이보다 낮은 높이로 마련될 수 있다.

제1합수헤더(20)와 제2합수헤더(30)는 제1낙수영역(11)과 제2낙수영역(12)으로 공정수를 공급할 수 있도록 수처리조(10)의 상부 양측에 각각 마련된다. 제1합수헤더(20)는 제1낙수영역(11) 상부에 위치할 수 있고, 제2합수헤더(30)는 제2낙수영역(12) 상부에 위치할 수 있다.

제1합수헤더(20)는 수처리조(10)의 상부에 횡방향으로 길게 연장되고 양단이 폐쇄된 관형태일 수 있다. 제1합수헤더(20)는 한쪽 측면에 복수의 영역으로부터 회수되는 공정수가 그 내부로 유입되는 복수의 유입관(21)과, 내부에서 혼합된 공정수가 수처리조(10)의 제1낙수영역(11) 상부로 공급되도록 하는 복수의 배출관(22)을 구비한다.

복수의 배출관(22)은 제1합수헤더(20) 하부로부터 수처리조(10)의 상면을 관통해 제1낙수영역(11) 상부로 연장될 수 있고, 직경이 제1합수헤더(20)의 직경보다 작게 마련될 수 있다. 따라서 복수의 설비로부터 복수의 유입관(21)을 통하여 제1합수헤더(20)로 유입된 공정수는 제1합수헤더(20) 내에서 혼합되어 상태가 균일화된 후 복수의 배출관(22)을 통해 수처리조(10)의 제1낙수영역(11)으로 공급될 수 있다.

제2합수헤더(30)도 수처리조(10)의 제2낙수영역(12) 상부에 제1합수헤더(20)와 동일한 방식으로 마련될 수 있다. 따라서 복수의 유입관(31)을 통해 제2합수헤더(30)로 유입된 공정수 역시 제2합수헤더(30)에서 혼합된 후 복수의 배출관(32)을 통해 수처리조(10)의 제2낙수영역(12)으로 공급될 수 있다.

제1공정수배출구(60)와 제2공정수배출구(70)는 제1낙수영역(11) 및 제2낙수영역(12)으로부터 저수영역(13)으로 넘어온 공정수를 침전조 등의 후속공정으로 공급할 수 있도록 저수영역(13) 양 측면에 각각 마련된다. 제1공정수배출구(60)와 제2공정수배출구(70)에 연결된 배수관(61,71)에는 제1공정수배출구(60)와 제2공정수배출구(70)를 선택적으로 개폐할 수 있는 개폐밸브(62,72)가 각각 설치된다.

제1배출물넘이벽(80)과 제2배출물넘이벽(90)은 저수영역(13) 내부의 제1 및 제2공정수배출구(60,70) 쪽에 각각 설치된다. 제1 및 제2배출물넘이벽(80,90)은 저수영역(13) 내에 제1 또는 제2구획벽(40,50)보다 낮은 높이로 제1 또는 제2공정수배출구(60,70) 주위를 포위해 구획하는 형태로 마련될 수 있다.

이러한 공정수 처리설비에서는 제1 또는 제2합수헤더(20,30)로 유입되어 혼합된 공정수가 제1 또는 제2낙수영역(11,12)으로 낙하하면서 공정수에 포함된 일산화탄소 등의 유해가스가 1차 분리될 수 있다. 제1 및 제2낙수영역(11,12)의 공정수는 제1구획벽(40) 또는 제2구획벽(50)을 넘어 수처리조(10) 중앙의 저수영역(13)으로 이동하면서 유해가스가 2차로 분리될 수 있다. 그리고 저수영역(13)의 공정수는 제1 또는 제2공정수배출구(60,70)로 배출되는 과정에서 제1 또는 제2배출물넘이벽(80,90)을 넘으면서 유해가스가 3차로 분리될 수 있다.

이처럼 공정수 처리설비는 수처리조(10)로 유입된 공정수가 제1 또는 제2공정수배출구(60,70)로 배출되기까지 1차, 2차, 3차에 걸쳐 유해가스의 분리가 이루어지므로 공정수에 포함된 유해가스의 분리효과를 높일 수 있다.

수처리조(10) 내에서 분리된 유해가스는 저수영역(13) 상부의 수처리조(10) 상면으로부터 상방으로 연장된 제1가스배출관(110)이나 제2가스배출관(120)을 통해 외부 또는 별도의 가스처리시설로 배출될 수 있다. 제1가스배출관(110)과 제2가스배출관(120)은 선택적으로 개폐할 수 있는 개폐밸브(111,121)와, 수처리조(10) 내부의 가스를 강제 배출시키는 이적터, 배출팬 등의 배출수단(112,122)을 각각 포함할 수 있다.

도 1, 도 2, 도 4를 참조하면, 제1낙수영역(11)과 제2낙수영역(12) 바닥에는 설정한 높이로 슬러지를 유지시킬 수 있는 슬러지유지틀(130)이 설치된다. 슬러지유지틀(130)은 상부가 개방된 격자형 틀 형태로 마련될 수 있고, 그 내부에 슬러지가 채워져 슬러지층을 형성할 수 있도록 바닥으로부터 상방으로 설정한 높이까지 연장되다.

슬러지유지틀(130)은 제1낙수영역(11)과 제2낙수영역(12) 바닥에 설정한 높이로 슬러지층을 형성하기 때문에 제1합수헤더(20) 또는 제2합수헤더(30)로부터 공정수가 낙하하더라도 수처리조(10)의 바닥이 공정수에 의해 침식되는 것을 방지할 수 있다.

제1구획벽(40)과 제2구획벽(50)은 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 슬러지유지틀(130)보다 높은 위치에 양면이 관통하도록 형성된 복수의 슬러지 배출공(41,51)을 구비한다. 따라서 제1 및 제2낙수영역(11,12)의 하부에 적층되는 슬러지는 복수의 슬러지 배출공(41,51)에 이를 경우 슬러지 배출공(41,51)을 통해 저수영역(13)으로 배출될 수 있다. 결국 제1낙수영역(11)과 제2낙수영역(12) 하부에 형성되는 슬러지층의 높이는 늘 설정한 높이(슬러지 배출공 높이)로 유지될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 공정수 처리설비는 수처리조(10)로 유입된 공정수가 낙수영역과 저수영역을 거쳐 공정수배출구로 자연스럽게 흐를 수 있기 때문에 공정수를 후속공정으로 원활히 공급할 수 있다. 아울러, 공정수가 낙수영역으로 낙하하면서 1차 가스분리, 구획벽을 넘으면서 2차 가스분리, 배출물넘이벽을 넘으면서 3차 가스분리가 이루어지기 때문에 공정수에 포함된 유해가스를 쉽게 분리하여 배출시킬 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 공정수 처리설비는 낙수영역의 바닥에 설치된 슬러지유지틀(130)에 의해 슬러지층이 형성되기 때문에 수처리조(10) 바닥의 침식을 방지할 수 있고, 구획벽의 슬러지 배출공(41,51)을 통해 슬러지가 배출되기 때문에 낙수영역 바닥에 형성되는 슬러지층 높이를 늘 일정하게 유지시킬 수 있다.

10: 수처리조, 11: 제1낙수영역,
12: 제2낙수영역, 13: 저수영역,
20: 제1합수헤더, 30: 제2합수헤더,
40: 제1구획벽, 41,51: 슬러지 배출공,
50: 제2구획벽, 60: 제1공정수배출구,
70: 제2공정수배출구, 80: 제1배출물넘이벽,
90: 제2배출물넘이벽, 110: 제1가스배출관,
120: 제2가스배출관, 130: 슬러지유지틀.

Claims

내부에 공정수를 수용하며 측면에 하나 이상의 공정수배출구가 마련된 밀폐형 수처리조;
상기 수처리조의 상부에 설치되고 복수의 영역으로부터 회수되는 공정수를 혼합시켜 상기 수처리조로 내부로 공급하는 합수헤더;
상기 수처리조 내측 하부를 상기 합수헤더로부터 공정수가 낙하하는 낙수영역과 상기 공정수배출구가 마련된 저수영역으로 구획하며, 상기 낙수영역의 공정수가 그 상단을 넘어 상기 저수영역으로 흐를 수 있도록 하는 구획벽;
상기 구획벽보다 낮은 높이로 상기 저수영역 내부의 상기 공정수배출구 주위를 포위해 구획하는 배출물넘이벽; 및
상기 저수영역 상부의 상기 수처리조 상면으로부터 상방으로 연장된 하나 이상의 가스배출관을 포함하는 공정수 처리설비.
제1항에 있어서,
상기 낙수영역은 상기 수처리조 내부 양측에 제1 및 제2구획벽에 의해 각각 마련된 제1낙수영역과 제2낙수영역을 포함하고,
상기 공정수배출구는 상기 저수영역 양측에 각각 마련된 제1공정수배출구와 제2공정수배출구를 포함하고,
상기 배출물넘이벽은 상기 저수영역 내의 상기 제1 및 제2공정수배출구 쪽에 각각 마련된 제1배출물넘이벽과 제2배출물넘이벽을 포함하는 공정수 처리설비.
제1항에 있어서,
상기 낙수영역의 바닥에 격자형으로 설치되고 슬러지 유입을 위해 상부가 개방된 슬러지유지틀;을 더 포함하는 공정수 처리설비.
제3항에 있어서,
상기 구획벽은 상기 슬러지유지틀 상부 위치에 양면이 관통하도록 마련된 복수의 슬러지 배출공을 포함하는 공정수 처리설비.
제1항에 있어서,
상기 합수헤더는 상기 수처리조 상부에 횡방향으로 길게 연장되도록 설치되고, 그 하부로부터 상기 수처리조 상면을 관통해 상기 낙수영역 상부로 연장되며, 상기 합수헤더보다 직경이 작은 복수의 배출관을 포함하는 공정수 처리설비.
제1항에 있어서,
상기 가스배출관은 상기 수처리조 내부 가스를 강제 배출시키는 이젝터 또는 배출팬을 포함하는 공정수 처리설비.