KR101746134B1 - Water treating apparatus and method using magnetite - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명의 수처리장치는 오염수에 포함된 인을 제거하기 위해, 강재 압연공정의 부산물인 마그네타이트(Fe3O4) 분말이 채워진 여과부(111)를 구비한 상향 여과조(110); 여과조(110)로 오염수를 이송하는 제1유로(P1); 자기력을 갖는 마그네타이트(Fe3O4)의 표면에 흡착된 인을 세척하기 위한 세척수를 여과조(110)로 하향 유입시키고, 여과부(111)를 통과한 오염수를 배출시키기 위해 여과조(110)에 결합된 분기관로(150);를 포함하고, 분기관로(150)는 여과조(110)와 결합되는 결합부(151); 절곡부(152)에 의해 결합부(151)에 결합되는 유출부(154); 유출부(154)의 분기부(153)에 결합된 유입부(155);를 구비하며, 여과부(111)에서 이탈되어 오염수에 포함된 마그네타이트(Fe3O4) 분말을 자기력으로 회수하기 위해 결합부(151)에 형성된 제1흡착장치(160); 제1흡착장치(160)의 자기력에 의해 결합부(151) 내측면에 형성된 제1흡착부(A); 오염수를 배출하기 위해 유출부(154)에 결합된 제2유로(P2); 세척수가 유입되도록 유입부(155)에 결합된 제3유로(P3); 제3유로(P3)에 연결된 세척수조(120); 세척수를 유출하도록 상기 여과조(110)에 연결된 제4유로(P4); 제4유로(P4)에 연결된 인배출조(130);를 포함한다.
이 경우, 본 발명의 수처리장치는 제철 공정에서 발생하는 부산물인 산화철(Fe2O3 , Fe3O4, FeO) 중 인 또는 중금속 흡착이 뛰어난 마그네타이트(Fe3O4)를 흡착제로 사용하기 때문에 부산물을 재활용할 수 있다.
특히, 마그네타이트는 자기력이 강하고, 입자 표면에 phosphate 이온과의 mono-dentate, bi-dentate가 형성되어 있어 인 흡착성능이 우수하기 때문에(도 1 참고) 오염수의 인을 효과적으로 제거할 수 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a water treatment apparatus for removing phosphorus contained in polluted water, comprising a filtration unit filled with magnetite (Fe 3 O 4 ) (110) having an inlet (111); A first flow path P1 for transferring the contaminated water to the filtration tank 110; Washing water for washing phosphorus adsorbed on the surface of magnetite (Fe 3 O 4 ) having a magnetic force is flowed downward into the filtration tank 110 and the filtrate is discharged to the filtration tank 110 (150), the branch conduit (150) comprising: a coupling portion (151) coupled with the filtration vessel (110); An outflow portion 154 coupled to the engaging portion 151 by the bent portion 152; An inlet 155 coupled to the branch portion 153 of the outlet (154); and with a, is separated from the filtering unit 111 to recover the magnetite (Fe 3 O 4) powder contained in the polluted water to a magnetic force A first adsorption device (160) formed on the first adsorption unit (151); A first adsorption section A formed on the inner surface of the coupling section 151 by the magnetic force of the first adsorption device 160; A second flow path (P2) coupled to the outlet (154) for discharging contaminated water; A third flow path P3 coupled to the inflow portion 155 so as to allow the wash water to flow therein; A washing water tank 120 connected to the third flow path P3; A fourth flow path P4 connected to the filtration tank 110 to discharge the washing water; And a molten bath 130 connected to the fourth flow path P4.
In this case, since the water treatment apparatus of the present invention uses iron oxide (Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , FeO), which is a byproduct produced in a steelmaking process, or phosphorite (Fe 3 O 4 ) By-products can be recycled.
Particularly, magnetite has a strong magnetic force and mono-dentate and bi-dentate with phosphate ion are formed on the surface of the particles, so that the phosphorus adsorption performance is excellent (see FIG.
Description
본 발명은 수처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마그네타이트(Fe3O4)를 이용한 수처리장치 및 이를 이용한 수처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a water treatment apparatus, and more particularly, to a water treatment apparatus using magnetite (Fe 3 O 4 ) and a water treatment method using the same.
인은 부영양화의 주원인으로서, 호수나 강 또는 바다에 인이 과량으로 유입되면 미생물이 증식되고, 이로 인해 용존산소가 급격히 고갈되어 수중생물이 폐사하고, 생태계가 파괴된다.Phosphorus is the main cause of eutrophication. When phosphorus is injected into a lake, river or sea, microorganisms multiply, resulting in rapid depletion of dissolved oxygen, resulting in the death of aquatic organisms and destruction of ecosystems.
지금까지의 수처리 장치는 이러한 인을 제거하기 위해, 인을 포함하고 있는 오염수를 생물학적인 방법과 물리화학적인 방법으로 제거하는 방법을 사용하고 있다.Conventional water treatment apparatuses use a biological method and a physicochemical method to remove polluted water containing phosphorus in order to remove such phosphorus.
그러나 생물학적인 방법은 인의 제거 과정에 많은 시간이 소요되고, 대형 체류 시설 및 저류시설을 갖추어야 하는 문제가 있다.However, the biological method takes a long time to remove phosphorus, and there is a problem of having a large stay facility and a storage facility.
응집침전법을 이용하여 인을 제거하는 물리적인 방법은 생물학적인 방법보다 비교적 인 제거공정이 짧은 시간에 이루어지는 장점이 있지만 통상적인 응집제로 사용되는 황산반토(Al2(SO4)3)의 인 제거 효율이 높지 않고, 응집과정에서 많은 양의 슬러지가 발생하는 문제점이 있다.The physical method of removing phosphorus by the coagulation sedimentation method is advantageous in that the removal process is relatively short compared to the biological method, but the phosphorus removal of the alumina (Al 2 (SO 4 ) 3 ) used as a conventional coagulant is advantageous There is a problem that the efficiency is not high and a large amount of sludge is generated in the agglomeration process.
인 제거효과를 향상시키기 위해 황산반토(Al2(SO4)3) 대신 제올라이트를 사용하기도 하지만, 제올라이트는 알칼리도를 높이는 데 있어서 약품소모량이 많은 문제점이 있다.Although zeolite is used in place of alumina sulfate (Al 2 (SO 4 ) 3 ) in order to improve phosphorus removal effect, zeolite has a problem of consuming a great amount of chemicals in increasing the degree of alkalinity.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 마그네타이트(Fe3O4)를 이용한 여과조를 통해 신속하게 오염수의 인을 제거하는 수처리장치를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a water treatment apparatus for rapidly removing phosphorus from contaminated water through a filtration tank using magnetite (Fe 3 O 4 ).
또한, 본 발명의 수처리장치는 별도의 약품을 첨가하지 않고 오염수의 인을 제거함과 아울러, 인 흡착제로서 반 영구적인 마그네타이트(Fe3O4) 사용하여 수처리의 운영비를 절감할 수 있다.In addition, the water treatment apparatus of the present invention can reduce the operation cost of the water treatment by using the semi-permanent magnetite (Fe 3 O 4 ) as the phosphorus adsorbent while removing the phosphorus of the contaminated water without adding any additional chemicals.
마지막으로 본 발명의 수처리 장치는 인 제거단계에서 슬러지 등의 부산물이 발생하지 않는다.Finally, the water treatment apparatus of the present invention does not generate by-products such as sludge in the phosphorus removal step.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명의 수처리장치는 오염수에 포함된 인을 제거하기 위해, 강재 압연공정의 부산물인 마그네타이트(Fe3O4) 분말이 채워진 여과부(111)를 구비한 상향 여과조(110); 상기 여과조(110)로 상기 오염수를 이송하는 제1유로(P1); 자기력을 갖는 상기 마그네타이트(Fe3O4)의 표면에 흡착된 상기 인을 세척하기 위한 세척수를 상기 여과조(110)로 하향 유입시키고, 상기 여과부(111)를 통과한 상기 오염수를 배출시키기 위해 상기 여과조(110)에 결합된 분기관로(150);를 포함하고, 상기 분기관로(150)는 상기 여과조(110)와 결합되는 결합부(151); 절곡부(152)에 의해 상기 결합부(151)에 결합되는 유출부(154); 상기 유출부(154)의 분기부(153)에 결합된 유입부(155);를 구비하며, 상기 여과부(111)에서 이탈되어 상기 오염수에 포함된 상기 마그네타이트(Fe3O4) 분말을 자기력으로 회수하기 위해 상기 결합부(151)에 형성된 제1흡착장치(160); 상기 제1흡착장치(160)의 자기력에 의해 상기 결합부(151) 내측면에 형성된 제1흡착부(A); 상기 오염수를 배출하기 위해 상기 유출부(154)에 결합된 제2유로(P2); 상기 세척수가 유입되도록 상기 유입부(155)에 결합된 제3유로(P3); 상기 제3유로(P3)에 연결된 세척수조(120); 상기 세척수를 유출하도록 상기 여과조(110)에 연결된 제4유로(P4); 상기 제4유로(P4)에 연결된 인배출조(130);를 포함한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a water treatment apparatus for removing phosphorus contained in polluted water, comprising a filtration part filled with magnetite (Fe 3 O 4 ) (110) having an inlet (111); A first flow path (P1) for transferring the contaminated water to the filtration tank (110); Washing water for washing the phosphorus adsorbed on the surface of the magnetite (Fe 3 O 4 ) having a magnetic force is flowed downward into the
상기 제1흡착장치(160)는 상기 결합부(151)의 외측을 감싸는 구조로 상기 결합부(151)에 결합되는 제1고정부(161); 일측이 상기 제1고정부(161)에 힌지 구조로 결합되어 제1힌지고정부(162)를 기준으로 타측이 외측으로 회전구동하는 한 쌍의 제1연결부(163); 한 쌍의 상기 제1연결부(163)의 타측에 각각 결합되어 상기 결합부(151)를 감싸는 구조로 형성된 제1자력부(164);를 포함하는 것이 바람직하다.The first adsorption device (160) includes a first fixing part (161) coupled to the coupling part (151) to surround the outer side of the coupling part (151); A pair of
상기 제1자력부(164)의 내면은 상기 결합부(151)의 외면에 대응하는 구조로 상기 결합부(151)의 외면에 밀착결합되고, 상기 제1자력부(164)는 상기 오염수가 상기 제2유로(P2)를 통해 배출되는 동안 자기력을 발생하여 상기 오염수에 포함된 상기 마그네타이트(Fe3O4) 분말을 상기 제1흡착부(A)에 흡착시키는 것이 바람직하다.The inner surface of the first
상기 제1흡착장치(160)는 상기 유입부(155)를 통해 상기 세척수가 유입되는 동안 자기력을 상실하여 상기 제1흡착부(A)에 흡착된 상기 마그네타이트(Fe3O4)가 상기 여과조(110)의 내부로 재투입되는 것이 바람직하다.The
상기 세척수는 수산화나트륨(NaOH) 용액인 것이 바람직하다.The washing water is preferably a sodium hydroxide (NaOH) solution.
상기 마그네타이트(Fe3O4) 분말은 300㎛ 이하의 크기로 설치되는 것이 바람직하다.The magnetite (Fe 3 O 4 ) powder is preferably 300 μm or less in size.
상기 절곡부(152)의 외측에는 제1흡착부(A)를 통과한 상기 마그네타이트(Fe3O4) 분말을 회수하기 위한 제2흡착장치(170)가 형성된 것이 바람직하다.And a
상기 제2흡착장치(170)는 상기 절곡부(152)에 인접한 상기 유출부(154)에 상기 유출부(154)를 감싸는 구조로 결합되는 제2고정부(171); 일측이 상기 제2고정부(171)의 상측에 힌지 구조로 결합되고, 제2힌지고정부(172)를 기준으로 타측이 상측으로 회전구동하는 제2연결부(173); 상기 제2연결부(173)의 타측에 결합되어 상기 유출부(154)의 상부를 감싸는 구조로 형성된 제2자력부(174);를 포함하는 것이 바람직하다.The
상기 인배출조(130)는 상기 인의 농도를 조절하기 위한 인저장조(140)와 제6유로(P6)에 의해 상호 연결된 것이 바람직하다.Preferably, the
상기 인배출조(130)는 상기 세척수조(120)와 제5유로(P5)에 의해 상호 연결되고, 상기 인배출조(130)의 세척수를 상기 세척수조(120)로 이송하여 상기 세척수를 재사용 하는 것이 바람직하다.The infusion and
본 발명의 일 실시 예에 따른 수처리장치를 이용한 수처리방법은 상기 여과조(110)로 상기 오염수를 이송하는 오염수이송단계; 상기 오염수에 포함된 상기 인을 상기 여과부(111)에서 제거하는 여과단계; 상기 제1흡착부(A)에 자기력을 형성하는 제1흡착부 자기력 형성단계; 상기 유입부(155)는 차단하고, 상기 유출부(154)는 개방하여 상기 오염수를 배출하는 오염수배출단계; 상기 제1흡착부(A)에 자기력을 제거하는 제1흡착부 자기력 제거단계; 상기 유입부(155)는 개방하고, 상기 유출부(154)는 차단하여 상기 세척수를 상기 여과조로 송수하는 세척단계; 상기 여과부(111)를 세척한 후, 상기 인을 포함하는 상기 세척수를 상기 인배출조(130)로 송수하는 세척수송수단계;를 포함한다.The water treatment method using the water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention includes a contaminated water conveying step of conveying the contaminated water to the
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 수처리장치를 이용한 수처리방법은 상기 여과조(110)로 상기 오염수를 이송하는 오염수이송단계; 상기 오염수에 포함된 상기 인을 상기 여과부(111)에서 제거하는 여과단계; 상기 제1흡착부(A)와 제2흡착부(B)에 자기력을 형성하는 자기력 형성단계; 상기 유입부(155)는 차단하고, 상기 유출부(154)는 개방하여 상기 오염수를 배출하는 오염수배출단계; 상기 제1흡착부(A)와 제2흡착부(B)의 자기력을 제거하는 자기력 제거단계; 상기 유입부(155)는 개방하고, 상기 유출부(154)는 차단하여 상기 세척수를 상기 여과조로 송수하는 세척단계; 상기 여과부(111)를 세척한 후, 상기 인을 포함하는 상기 세척수를 상기 인배출조(130)로 송수하는 세척수송수단계;를 포함한다.The water treatment method using the water treatment apparatus according to another embodiment of the present invention includes a contaminated water conveying step of conveying the contaminated water to the
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 수처리장치를 이용한 수처리방법은 상기 여과조(110)로 상기 오염수를 이송하는 오염수이송단계; 상기 오염수에 포함된 상기 인을 상기 여과부(111)에서 제거하는 여과단계; 상기 제1흡착부(A)에 자기력을 형성하는 제1흡착부 자기력 형성단계; 상기 유입부(155)는 차단하고, 상기 유출부(154)는 개방하여 상기 오염수를 배출하는 오염수배출단계; 상기 제1흡착부(A)에 자기력을 제거하는 제1흡착부 자기력 제거단계; 상기 유입부(155)는 개방하고, 상기 유출부(154)는 차단하여 상기 세척수를 상기 여과조로 송수하는 세척단계; 상기 여과부(111)를 세척한 후, 상기 인을 포함하는 상기 세척수를 상기 인배출조(130)로 송수하는 세척수송수단계; 상기 세척수를 농업용 비료로 사용하기 위해, 상기 인배출조(130)의 세척수를 상기 인저장조(140)로 송수하고, 인을 추가로 공급하는 인농축단계; 상기 인농축단계 이후, 상기 인저장조(140)의 세척수를 유출하는 농축수유출단계;를 포함한다. The water treatment method using the water treatment apparatus according to another embodiment of the present invention includes a contaminated water conveying step of conveying the contaminated water to the
상기 세척수송수단계 이후, 상기 인배출조(130)의 상기 세척수를 상기 세척수조(120)로 송수하여 상기 세척수를 재사용 하는 세척수리턴단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.And a washing water returning step of returning the washing water in the in-
본 발명 수처리 장치는 반 영구적으로 사용되는 마그네타이트(Fe3O4)를 사용하기 때문에 수처리 운영비용을 절감할 수 있다.Since the water treatment apparatus of the present invention uses magnetite (Fe 3 O 4 ) which is used semi-permanently, water treatment operation cost can be reduced.
본 발명의 수처리 장치는 오염수의 인 제거율이 우수하고, 수처리 공정이 신속하며, 중/소형의 장치로 인을 효과적으로 제거할 수 있다.The water treatment apparatus of the present invention is excellent in the removal rate of phosphorus in contaminated water, quick in the water treatment process, and can effectively remove phosphorus by a medium / small apparatus.
또한, 본 발명의 수처리 장치는 수처리 이후, 슬러지 등의 부산물을 발생시키지 않기 때문에 환경친화적이다.Further, the water treatment apparatus of the present invention is eco-friendly since it does not generate by-products such as sludge after water treatment.
도 1은 본 발명의 마그네타이트와 인의 결합 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수처리장치 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분기관로 결합도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2흡착장치 결합도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1흡착장치의 자기력 형성 및 자기력 제거 공정도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1흡착장치 측면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a combination of magnetite and phosphorus of the present invention. FIG.
2 is a side view of a water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a view of a branch pipe according to an embodiment of the present invention; FIG.
4 is a second adsorption apparatus coupling diagram according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a process chart of magnetic force formation and magnetic attraction of the first adsorption device according to the embodiment of the present invention. FIG.
6 is a side view of a first adsorption device according to an embodiment of the present invention;
본 발명에 따른 마그네타이트(Fe3O4)를 이용한 수처리장치 및 이를 이용한 수처리방법의 일 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A water treatment apparatus using magnetite (Fe 3 O 4 ) according to the present invention and a water treatment method using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings, Elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.It is also to be understood that the terms first, second, etc. used hereinafter are merely reference numerals for distinguishing between identical or corresponding components, and the same or corresponding components are defined by terms such as first, second, no.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.In addition, the term " coupled " is used not only in the case of direct physical contact between the respective constituent elements in the contact relation between the constituent elements, but also means that other constituent elements are interposed between the constituent elements, Use them as a concept to cover each contact.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 마그네타이트(Fe3O4)를 이용한 수처리장치 및 이를 이용한 수처리방법에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a water treatment apparatus using magnetite (Fe 3 O 4 ) according to an embodiment of the present invention and a water treatment method using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명의 수처리장치는 오염수에 포함된 인을 제거하기 위해, 강재 압연공정의 부산물인 마그네타이트(Fe3O4) 분말이 채워진 여과부(111)를 구비한 상향 여과조(110); 여과조(110)로 오염수를 이송하는 제1유로(P1); 자기력을 갖는 마그네타이트(Fe3O4)의 표면에 흡착된 인을 세척하기 위한 세척수를 여과조(110)로 하향 유입시키고, 여과부(111)를 통과한 오염수를 배출시키기 위해 여과조(110)에 결합된 분기관로(150);를 포함하고, 분기관로(150)는 여과조(110)와 결합되는 결합부(151); 절곡부(152)에 의해 결합부(151)에 결합되는 유출부(154); 유출부(154)의 분기부(153)에 결합된 유입부(155);를 구비하며, 여과부(111)에서 이탈되어 오염수에 포함된 마그네타이트(Fe3O4) 분말을 자기력으로 회수하기 위해 결합부(151)에 형성된 제1흡착장치(160); 제1흡착장치(160)의 자기력에 의해 결합부(151) 내측면에 형성된 제1흡착부(A); 오염수를 배출하기 위해 유출부(154)에 결합된 제2유로(P2); 세척수가 유입되도록 유입부(155)에 결합된 제3유로(P3); 제3유로(P3)에 연결된 세척수조(120); 세척수를 유출하도록 상기 여과조(110)에 연결된 제4유로(P4); 제4유로(P4)에 연결된 인배출조(130);를 포함한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a water treatment apparatus for removing phosphorus contained in polluted water, comprising a filtration part filled with magnetite (Fe 3 O 4 ) (110) having an inlet (111); A first flow path P1 for transferring the contaminated water to the
이 경우, 본 발명의 수처리장치는 제철 공정에서 발생하는 부산물인 산화철(Fe2O3 , Fe3O4, FeO) 중 인 또는 중금속 흡착이 뛰어난 마그네타이트(Fe3O4)를 흡착제로 사용하기 때문에 부산물을 재활용할 수 있다.In this case, since the water treatment apparatus of the present invention uses iron oxide (Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , FeO), which is a byproduct produced in a steelmaking process, or phosphorite (Fe 3 O 4 ) By-products can be recycled.
특히, 마그네타이트는 자기력이 강하고, 입자 표면에 phosphate 이온과의 mono-dentate, bi-dentate가 형성되어 있어 인 흡착성능이 우수하기 때문에(도 1 참고) 오염수의 인을 효과적으로 제거할 수 있다.Particularly, magnetite has a strong magnetic force and mono-dentate and bi-dentate with phosphate ion are formed on the surface of the particles, so that the phosphorus adsorption performance is excellent (see FIG.
또한, 본 발명의 수처리 장치는 마그네타이트의 분말이 채워진 여과부(111)에 상향 유입되는 오염수를 통과시키는 것만으로 오염수의 인을 제거하기 때문에 기존 인 제거 방식의 수처리 시간보다 빨리 오염수의 인을 제거할 수 있고, 대형 수처리 시설이 필요하지 않기 때문에 수처리 시설의 제작단가를 절감할 수 있다.Further, since the water treatment apparatus of the present invention removes the phosphorus in the contaminated water only by passing the polluted water flowing upward into the
뿐만아니라 본원발명의 수처리장치는 수처리 이후에 슬러지가 발생하지 않고, 환경적으로 유해한 부산물을 발생하지 않기 때문에 환경 친화력이 우수하다.In addition, the water treatment apparatus of the present invention does not generate sludge after water treatment and does not generate environmentally harmful by-products, and thus is excellent in environmental friendliness.
본원발명의 수처리장치의 특징은 여과부(11)에서 이탈된 일부 마그네타이트 분말을 제1흡착장치에서 흡착하여 유출부를 통하여 유출되지 않도록 함에 있다.The water treatment apparatus of the present invention is characterized in that some of the magnetite powder separated from the
자기력이 강한 마그네타이트 분말은 자기력을 갖는 제1흡착부에 부착되기 때문에 마그네타이트의 손실을 방지할 수 있다.Since the magnetite powder having strong magnetic force is attached to the first adsorption portion having a magnetic force, the loss of the magnetite can be prevented.
제1흡착부는 솔레노이드 벨브 구조로 형성되거나 수동으로 개폐할 수 있는 구조로 형성될 수 있다.The first adsorption unit may be formed of a solenoid valve structure or may be formed to be manually openable and closable.
제1흡착장치(160)는 결합부(151)의 외측을 감싸는 구조로 결합부(151)에 결합되는 제1고정부(161); 일측이 제1고정부(161)에 힌지 구조로 결합되어 제1힌지고정부(162)를 기준으로 타측이 외측으로 회전구동하는 한 쌍의 제1연결부(163); 한 쌍의 제1연결부(163)의 타측에 각각 결합되어 결합부(151)를 감싸는 구조로 형성된 제1자력부(164);를 포함하는 것이 바람직하다.The first adsorption device (160) includes a first fixing part (161) which is coupled to the coupling part (151) in a structure to surround the outside of the coupling part (151); A pair of
제1자력부(164)의 내면은 결합부(151)의 외면에 대응하는 구조로 결합부(151)의 외면에 밀착결합되고, 제1자력부(164)는 오염수가 제2유로(P2)를 통해 배출되는 동안 자기력을 발생하여 오염수에 포함된 마그네타이트(Fe3O4) 분말을 제1흡착부(A)에 흡착시키는 것이 바람직하다.The inner surface of the first
이 경우, 제1자력부(164)는 제1힌고정정부(162)에 의해 결합부(151)의 외측면에 자동 또는 수동으로 탈착이 가능하다.In this case, the first
자동 또는 수동으로 탈착되는 제1자력부(164)는 결합부(151)의 외면에 대응하는 구조로 결합부(151)의 외면에 밀착 결합되기 때문에 제1흡착부(A)에 강한 자기력을 형성할 수 있다.The first
제1흡착장치(160)는 유입부(155)를 통해 세척수가 유입되는 동안 자기력을 상실하여 제1흡착부(A)에 흡착된 마그네타이트(Fe3O4)가 여과조(110)의 내부로 재투입되는 것이 바람직하다.The
이 경우, 제1흡착부(A)에 흡착된 마그네타이트(Fe3O4) 분말은 오염수의 유출이 차단된 이후, 유입부(155)를 통해 하향 유입되는 세척수에 의해 여과조(110)로 재투입된다.In this case, the magnetite (Fe 3 O 4 ) powder adsorbed to the first adsorption portion A is filtered by the
상기 세척수는 수산화나트륨(NaOH) 용액인 것이 바람직하다.The washing water is preferably a sodium hydroxide (NaOH) solution.
이 경우, 마그네타이트(Fe3O4)는 양쪽성(amphoteric) 성질을 갖기 때문에 OH-에 의해 인의 탈착이 용이해 진다. In this case, since the magnetite (Fe 3 O 4 ) has an amphoteric property, the phosphorus is easily desorbed by OH - .
따라서 표면에 인이 흡착된 마그네타이트(Fe3O4) 분말이 수산화나트륨(NaOH) 용액에 잠기면 즉시 인이 탈락한다.Therefore, when the magnetite (Fe 3 O 4 ) powder adsorbed on the surface is immersed in the sodium hydroxide (NaOH) solution, the phosphorus is eliminated immediately.
마그네타이트(Fe3O4) 분말은 300㎛ 이하의 크기로 설치되는 것이 바람직하다.The magnetite (Fe 3 O 4 ) powder is preferably set to a size of 300 μm or less.
이 경우, 마그네타이트(Fe3O4) 분말은 300㎛ 이하의 크기로 형성되어 오염수에 포함된 인을 효과적으로 흡착한다.In this case, the magnetite (Fe 3 O 4 ) powder is formed to a size of 300 μm or less, and effectively adsorbs phosphorus contained in the contaminated water.
절곡부(152)의 외측에는 제1흡착부(A)를 통과한 마그네타이트(Fe3O4) 분말을 회수하기 위한 제2흡착장치(170)가 형성된 것이 바람직하다.It is preferable that a
제2흡착장치(170)는 절곡부(152)에 인접한 유출부(154)에 유출부(154)를 감싸는 구조로 결합되는 제2고정부(171); 일측이 제2고정부(171)의 상측에 힌지 구조로 결합되고, 제2힌지고정부(172)를 기준으로 타측이 상측으로 회전구동하는 제2연결부(173); 제2연결부(173)의 타측에 결합되어 유출부(154)의 상부를 감싸는 구조로 형성된 제2자력부(174);를 포함하는 것이 바람직하다.The
이 경우, 도 4 와 같이 제2자력부(174)는 절국부(152)의 외측면에 밀착되어 설치되기 때문에 절곡부(152)를 통과하면서 속도가 절감된 마그네타이트(Fe3O4) 분말의 회수가 용이하다.4, since the second
또한, 오염수는 절곡부(152)를 통과하면서 절곡부(152)의 외측면에 부딪치기 때문에 오염수에 포함된 인을 효과적으로 흡착할 수 있다.Further, since the contaminated water passes through the
상기 인배출조(130)는 인 농도를 조절하기 위한 인저장조(140)와 제6유로(P6)에 의해 상호 연결된 것이 바람직하다.Preferably, the
인배출조(130)는 세척수조(120)와 제5유로(P5)에 의해 상호 연결되고, 인배출조(130)의 세척수를 세척수조(120)로 이송하여 세척수를 재사용 하는 것이 바람직하다.It is preferable that the
이 경우, 세척수조(120)의 세척수는 일정 인 농도가 될 때까지 재사용 된다.In this case, the washing water in the
본 발명의 일 실시 예에 따른 수처리장치를 이용한 수처리방법은 여과조(110)로 오염수를 상향 이송하는 오염수이송단계; 오염수에 포함된 인을 여과부(111)에서 제거하는 여과단계; 제1흡착부(A)에 자기력을 형성하는 제1흡착부 자기력 형성단계; 유입부(155)는 차단하고, 유출부(154)는 개방하여 오염수를 배출하는 오염수배출단계; 제1흡착부(A)에 자기력을 제거하는 제1흡착부 자기력 제거단계; 유입부(155)는 개방하고, 유출부(154)는 차단하여 세척수를 여과조로 송수하는 세척단계; 여과부(111)를 세척한 후, 인을 포함하는 세척수를 인배출조(130)로 송수하는 세척수송수단계;를 포함한다.The water treatment method using the water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a polluted water transfer step of transferring the polluted water upward by the
이 경우, 오염수의 배출단계에서는 제1흡착부에 자기력을 형성하여 마그네타이트(Fe3O4) 분말이 유출부로 빠저나가는 것을 방지하고, 세척단계에서는 제1흡착부에 자기력을 제거함과 동시에 유입부를 개방하여 세척수에 의해 제1흡착부에 부착되었던 마그네타이트(Fe3O4) 분말을 여과조(110)로 재투입시킨다.In this case, in the step of discharging the contaminated water, a magnetic force is formed in the first adsorption part to prevent the magnetite (Fe 3 O 4 ) powder from escaping to the outflow part. In the washing step, the magnetic force is removed from the first adsorption part, And the magnetite (Fe 3 O 4 ) powder attached to the first adsorption portion by the washing water is re-introduced into the
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 수처리장치를 이용한 수처리방법은 여과조(110)로 오염수를 이송하는 오염수이송단계; 오염수에 포함된 인을 여과부(111)에서 제거하는 여과단계; 제1흡착부(A)와 제2흡착부(B)에 자기력을 형성하는 자기력 형성단계; 유입부(155)는 차단하고, 유출부(154)는 개방하여 오염수를 배출하는 오염수배출단계; 제1흡착부(A)와 제2흡착부(B)의 자기력을 제거하는 자기력 제거단계; 유입부(155)는 개방하고, 유출부(154)는 차단하여 세척수를 여과조로 송수하는 세척단계; 여과부(111)를 세척한 후, 인을 포함하는 세척수를 인배출조(130)로 송수하는 세척수송수단계;를 포함한다.The water treatment method using the water treatment apparatus according to another embodiment of the present invention includes a contaminated water transfer step of transferring contaminated water to the
이 경우, 제1흡착부(A)와 제2흡착부(B)에 자기력을 형성하여 마그네타이트(Fe3O4) 분말이 유출부로 빠저나가는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.In this case, it is possible to more effectively prevent the magnetite (Fe 3 O 4 ) powder from escaping to the outflow portion by forming a magnetic force on the first adsorption portion A and the second adsorption portion B.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 수처리장치를 이용한 수처리방법은 여과조(110)로 오염수를 이송하는 오염수이송단계; 오염수에 포함된 인을 여과부(111)에서 제거하는 여과단계; 제1흡착부(A)에 자기력을 형성하는 제1흡착부 자기력 형성단계; 유입부(155)는 차단하고, 유출부(154)는 개방하여 오염수를 배출하는 오염수배출단계; 제1흡착부(A)에 자기력을 제거하는 제1흡착부 자기력 제거단계; 유입부(155)는 개방하고, 유출부(154)는 차단하여 세척수를 여과조로 송수하는 세척단계; 여과부(111)를 세척한 후, 인을 포함하는 세척수를 인배출조(130)로 송수하는 세척수송수단계; 세척수를 농업용 비료로 사용하기 위해, 인배출조(130)의 세척수를 인저장조(140)로 송수하고, 인을 추가로 공급하는 인농축단계; 인농축단계 이후, 인저장조(140)의 세척수를 유출하는 농축수유출단계;를 포함한다.The water treatment method using the water treatment apparatus according to another embodiment of the present invention includes a contaminated water transfer step of transferring contaminated water to the
이 경우, 많은 횟수로 재사용된 세척수는 인저장조(140)로 이송되어 비료로 개량된다. In this case, the wash water, which has been reused many times, is transferred to the
인저장조(140)에서 세척수는 농업용 비료로 추가의 인을 첨가하여 개량된 후 유출된다.In the
세척수송수단계 이후, 인배출조(130)의 세척수를 세척수조(120)로 송수하여 세척수를 재사용 하는 세척수리턴단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.And a washing water returning step of returning the washing water in the in-
A : 제1흡착부 B : 제2흡착부
P1 : 제1유로 P2 : 제2유로
P3 : 제3유로 P4 : 제4유로
P5 : 제5유로 100 : 수처리장치
110 : 여과조 111 : 여과부
120 : 세척수조 130 : 인배출조
140 : 인저장조 150 : 분기관로
151 : 결합부 152 : 절곡부
153 : 분기부 154 : 유출부
155 : 유입부 160 : 제1흡착장치
161 : 제1고정부 162 : 제1힌지고정부
163 : 제1연결부 164 : 제1자력부
170 : 제2흡착장치 171 : 제2고정부
172 : 제2힌지고정부 173 : 제2연결부
174 : 제2자력부A: first adsorption portion B: second adsorption portion
P1: first flow path P2: second flow path
P3: third flow path P4: fourth flow path
P5: fifth flow path 100: water treatment device
110: Filtration tank 111: Filtration unit
120: Washing water tank 130:
140: Storage tank 150: Branch tube
151: engaging portion 152:
153: branch portion 154: outlet portion
155: inlet portion 160: first adsorption device
161: first fixing part 162: first hinge fixing part
163: first connection part 164: first magnetic part
170: second adsorption device 171: second fixing portion
172: second hinge fixing part 173: second connecting part
174: second magnetic force part
Claims (14)
상기 여과조(110)로 상기 오염수를 이송하는 제1유로(P1);
자기력을 갖는 상기 마그네타이트(Fe3O4)의 표면에 흡착된 상기 인을 세척하기 위한 세척수를 상기 여과조(110)로 하향 유입시키고, 상기 여과부(111)를 통과한 상기 오염수를 배출시키기 위해 상기 여과조(110)에 결합된 분기관로(150);를 포함하고,
상기 분기관로(150)는
상기 여과조(110)와 결합되는 결합부(151);
절곡부(152)에 의해 상기 결합부(151)에 결합되는 유출부(154);
상기 유출부(154)의 분기부(153)에 결합된 유입부(155);를 구비하며,
상기 여과부(111)에서 이탈되어 상기 오염수에 포함된 상기 마그네타이트(Fe3O4) 분말을 자기력으로 회수하기 위해 상기 결합부(151)에 형성된 제1흡착장치(160);
상기 제1흡착장치(160)의 자기력에 의해 상기 결합부(151) 내측면에 형성된 제1흡착부(A);
상기 오염수를 배출하기 위해 상기 유출부(154)에 결합된 제2유로(P2);
상기 세척수가 유입되도록 상기 유입부(155)에 결합된 제3유로(P3);
상기 제3유로(P3)에 연결된 세척수조(120);
상기 세척수를 유출하도록 상기 여과조(110)에 연결된 제4유로(P4);
상기 제4유로(P4)에 연결된 인배출조(130);를 포함하되,
상기 제1흡착장치(160)는
상기 결합부(151)의 외측을 감싸는 구조로 상기 결합부(151)에 결합되는 제1고정부(161);
일측이 상기 제1고정부(161)에 힌지 구조로 결합되어 제1힌지고정부(162)를 기준으로 타측이 외측으로 회전구동하는 한 쌍의 제1연결부(163);
한 쌍의 상기 제1연결부(163)의 타측에 각각 결합되어 상기 결합부(151)를 감싸는 구조로 형성된 제1자력부(164);를 포함하고,
상기 제1자력부(164)의 내면은 상기 결합부(151)의 외면에 대응하는 구조로 상기 결합부(151)의 외면에 밀착결합되고,
상기 제1자력부(164)는 상기 오염수가 상기 제2유로(P2)를 통해 배출되는 동안 자기력을 발생하여 상기 오염수에 포함된 상기 마그네타이트(Fe3O4) 분말을 상기 제1흡착부(A)에 흡착시키며,
상기 제1흡착장치(160)는
상기 유입부(155)를 통해 상기 세척수가 유입되는 동안 자기력을 상실하여 상기 제1흡착부(A)에 흡착된 상기 마그네타이트(Fe3O4)가 상기 여과조(110)의 내부로 재투입되고,
상기 절곡부(152)의 외측에는
제1흡착부(A)를 통과한 상기 마그네타이트(Fe3O4) 분말을 회수하기 위한 제2흡착장치(170)가 형성되되,
상기 제2흡착장치(170)는
상기 절곡부(152)에 인접한 상기 유출부(154)에 상기 유출부(154)를 감싸는 구조로 결합되는 제2고정부(171);
일측이 상기 제2고정부(171)의 상측에 힌지 구조로 결합되고, 제2힌지고정부(172)를 기준으로 타측이 상측으로 회전구동하는 제2연결부(173);
상기 제2연결부(173)의 타측에 결합되어 상기 유출부(154)의 상부를 감싸는 구조로 형성된 제2자력부(174);를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
An upflow filtration vessel 110 having a filtration section 111 filled with magnetite (Fe 3 O 4 ) powder as a by-product of the steel rolling process to remove phosphorus contained in the polluted water;
A first flow path (P1) for transferring the contaminated water to the filtration tank (110);
Washing water for washing the phosphorus adsorbed on the surface of the magnetite (Fe 3 O 4 ) having a magnetic force is flowed downward into the filtration tank 110 and the polluted water passing through the filtration unit 111 is discharged And a branch passage (150) coupled to the filtration tank (110)
The branch passage (150)
An engaging portion 151 coupled to the filtration tank 110;
An outflow portion 154 coupled to the engaging portion 151 by the bent portion 152;
And an inlet 155 coupled to the branch 153 of the outlet 154,
A first adsorption device 160 formed in the coupling part 151 for recovering the magnetite (Fe 3 O 4 ) powder separated from the filtration part 111 by magnetic force;
A first adsorption portion A formed on the inner surface of the coupling portion 151 by a magnetic force of the first adsorption device 160;
A second flow path (P2) coupled to the outlet (154) for discharging the contaminated water;
A third flow path P3 coupled to the inflow portion 155 to introduce the wash water;
A washing water tank 120 connected to the third flow path P3;
A fourth flow path P4 connected to the filtration tank 110 to discharge the washing water;
(130) connected to the fourth flow path (P4)
The first adsorption device (160)
A first fixing part (161) coupled to the coupling part (151) to surround the outer side of the coupling part (151);
A pair of first connection portions 163, one side of which is coupled to the first fixing portion 161 by a hinge structure and the other side of which is driven to rotate outward with respect to the first hinge supporting portion 162;
And a first magnetic force part (164) coupled to the other side of the pair of first connection parts (163) to surround the coupling part (151)
The inner surface of the first magnetic force part 164 is tightly coupled to the outer surface of the coupling part 151 in a structure corresponding to the outer surface of the coupling part 151,
The first magnetic force part 164 generates a magnetic force while the polluted water is discharged through the second flow path P2 to remove the magnetite (Fe 3 O 4 ) powder contained in the polluted water from the first adsorption part A)
The first adsorption device (160)
The magnetite (Fe 3 O 4 ) adsorbed to the first adsorption unit A is reintroduced into the inside of the filtration tank 110 because the magnetic force is lost during the inflow of the wash water through the inflow unit 155,
On the outer side of the bent portion 152
A second adsorption device 170 for recovering the magnetite (Fe 3 O 4 ) powder that has passed through the first adsorption part A is formed,
The second adsorption device (170)
A second fixing part (171) coupled to the outflow part (154) adjacent to the bent part (152) so as to surround the outflow part (154);
A second connection part 173 having one side connected to the upper side of the second fixing part 171 in a hinge structure and the other side rotated up and down with respect to the second hinge supporting part 172;
And a second magnetic force part (174) coupled to the other side of the second connection part (173) to surround the upper part of the outflow part (154).
상기 세척수는 수산화나트륨(NaOH) 용액인 것을 특징으로 하는 수처리장치.
The method according to claim 1,
Wherein the washing water is a sodium hydroxide (NaOH) solution.
상기 마그네타이트(Fe3O4) 분말은 300㎛ 이하의 크기로 설치되는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
The method according to claim 1,
Wherein the magnetite (Fe 3 O 4 ) powder is 300 μm or less in size.
상기 인배출조(130)는 상기 인의 농도를 조절하기 위한 인저장조(140)와 제6유로(P6)에 의해 상호 연결된 것을 특징으로 하는 수처리장치.
The method according to claim 1,
Characterized in that the phosphorus concentration tank (130) is interconnected by a phosphorus storage tank (140) for controlling the phosphorus concentration and a sixth flow path (P6).
상기 인배출조(130)는 상기 세척수조(120)와 제5유로(P5)에 의해 상호 연결되고, 상기 인배출조(130)의 세척수를 상기 세척수조(120)로 이송하여 상기 세척수를 재사용 하는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
The method according to claim 1,
The infusion and outflow 130 is connected to the washing water tank 120 through the fifth flow path P5 and the washing water in the infusion tank 130 is transferred to the washing water tank 120 to reuse the washing water Characterized by a water treatment device.
상기 여과조(110)로 상기 오염수를 이송하는 오염수이송단계;
상기 오염수에 포함된 상기 인을 상기 여과부(111)에서 제거하는 여과단계;
상기 제1흡착부(A)와 제2흡착부(B)에 자기력을 형성하는 자기력 형성단계;
상기 유입부(155)는 차단하고, 상기 유출부(154)는 개방하여 상기 오염수를 배출하는 오염수배출단계;
상기 제1흡착부(A)와 제2흡착부(B)의 자기력을 제거하는 자기력 제거단계;
상기 유입부(155)는 개방하고, 상기 유출부(154)는 차단하여 상기 세척수를 상기 여과조로 송수하는 세척단계;
상기 여과부(111)를 세척한 후, 상기 인을 포함하는 상기 세척수를 상기 인배출조(130)로 송수하는 세척수송수단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리방법.
A water treatment method using the water treatment apparatus according to any one of claims 1, 5, and 6,
A contaminated water conveying step of conveying the polluted water to the filtration tank (110);
A filtration step of removing the phosphorus contained in the polluted water from the filtration unit (111);
A magnetic force forming step of forming a magnetic force on the first adsorption part (A) and the second adsorption part (B);
The polluted water discharge step of shutting off the inflow part (155) and opening the outflow part (154) to discharge the contaminated water;
A magnetic force removing step of removing a magnetic force of the first adsorption part (A) and the second adsorption part (B);
A washing step of opening the inflow part (155), shutting off the outflow part (154) and sending the washing water to the filtration tank;
And a washing and conveying water step of washing the filtration part (111) and then sending the washing water containing the phosphorus to the phosphorus compounding tank (130).
상기 여과조(110)로 상기 오염수를 이송하는 오염수이송단계;
상기 오염수에 포함된 상기 인을 상기 여과부(111)에서 제거하는 여과단계;
상기 제1흡착부(A)에 자기력을 형성하는 제1흡착부 자기력 형성단계;
상기 유입부(155)는 차단하고, 상기 유출부(154)는 개방하여 상기 오염수를 배출하는 오염수배출단계;
상기 제1흡착부(A)에 자기력을 제거하는 제1흡착부 자기력 제거단계;
상기 유입부(155)는 개방하고, 상기 유출부(154)는 차단하여 상기 세척수를 상기 여과조로 송수하는 세척단계;
상기 여과부(111)를 세척한 후, 상기 인을 포함하는 상기 세척수를 상기 인배출조(130)로 송수하는 세척수송수단계;
상기 세척수를 농업용 비료로 사용하기 위해, 상기 인배출조(130)의 세척수를 상기 인저장조(140)로 송수하고, 인을 추가로 공급하는 인농축단계;
상기 인농축단계 이후, 상기 인저장조(140)의 세척수를 유출하는 농축수유출단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리방법.
A water treatment method using the water treatment apparatus of claim 9,
A contaminated water conveying step of conveying the polluted water to the filtration tank (110);
A filtration step of removing the phosphorus contained in the polluted water from the filtration unit (111);
A first attracting unit magnetic force forming step of forming a magnetic force on the first attracting unit (A);
The polluted water discharge step of shutting off the inflow part (155) and opening the outflow part (154) to discharge the contaminated water;
A first adsorption section magnetic force removing step of removing a magnetic force to the first adsorption section (A);
A washing step of opening the inflow part (155), shutting off the outflow part (154) and sending the washing water to the filtration tank;
A washing and conveying water step of washing the filtration unit 111 and then sending the washing water containing the phosphorus to the phosphorus transferring tank 130;
A phosphorus concentration step of feeding the washing water of the phosphorus concentration bath (130) to the phosphorus storage tank (140) and further supplying phosphorus to use the washing water as an agricultural fertilizer;
And a concentrated water discharging step of discharging washing water from the phosphorus storage tank (140) after the phosphorus concentration step.
상기 세척수송수단계 이후,
상기 인배출조(130)의 상기 세척수를 상기 세척수조(120)로 송수하여 상기 세척수를 재사용 하는 세척수리턴단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리방법.14. The method of claim 13,
After the wash water step,
Further comprising: a washing water returning step of sending the washing water of the molting and tearing bath (130) to the washing water tank (120) and reusing the washing water.
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