KR100456303B1 - 전기화학적 산화-환원반응에 의한 염색폐수 처리용 반응기및 이를 이용한 염색폐수처리 방법 - Google Patents

Abstract

염색폐수가 유입되는 유입구, 침전되는 슬러지가 배출되는 슬러지 배출구 및 처리가 완료된 염색폐수가 유출되는 유출구가 형성된 본체; 상기 본체의 내부에 구비되며, Fe 70 ~ 95중량%와 Ti, Ni 및 Al로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속을 5 ~ 30중량% 포함하는 합금으로 이루어진 캐소드와 애노드; 상기 캐소드와 애노드에 전원을 공급하는 전원공급장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 염색폐수 처리용 반응기와 이 반응기를 이용한 염색폐수 처리방법이 제공한다. 이와 같은 염색폐수 처리용 반응기와 처리방법에 따르면 반응기 구조의 단순화, 화학응집제의 불필요, 최소량의 전기에너지 사용, 최소량의 슬러지를 발생시키는 장점을 가지는 폐수처리 장치를 이용하여 폐수처리를 할 수 있다.

Description

전기화학적 산화-환원반응에 의한 염색폐수 처리용 반응기 및 이를 이용한 염색폐수처리 방법{Reactor for the treatment of dyeing waste water by electrochemical oxidation-reduction reaction and method for the treatment of dyeing waste water using the same}

본 발명은 염색폐수 처리용 반응기 및 이를 이용한 염색폐수 처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기화학적 산화-환원반응에 의해 염색 폐수 중의 염료를 침전, 제거시킬 수 있는 염색폐수 처리용 반응기 및 이를 이용한 염색폐수 처리방법에 관한 것이다.

염색폐수는 염색대상 물질에 따라 염색방법의 차이가 크고 같은 섬유질이라도 염색법 및 염색의 색조에 따라서 사용하는 염료나 매염제 등의 종류가 전혀 다르기 때문에 그 성분조성도 일반적으로 매우 복잡한 것이 특징이다. 또 폐수 중의 오염성분으로는 염료, 매염제, 호염제, 감량제 등과 호제를 제거하기 위해 사용되는 세제류 등이 다량 포함되어 있다. 이 중 생물학적 처리가 쉬운 물질은 전분과 응집제로 사용되는 초산과 일부 세제류에 불과하고 나머지는 일반적으로 생분해성이 나쁘며 염료는 생물에 대한 독성과 저해성을 갖는 것이 많다.

염색폐수는 성분조성이 복잡하고 수질변동이 크기 때문에 여러 가지 처리법과 그에 대한 조합이 검토되어 왔으나 정확한 처리시스템이 개발되기 어려운 실정이다. 기존의 처리시설로 강화된 폐수의 배출기준 가운데 특히 색도가 가장 큰 문제가 되고 있는데 이는 물리화학적 처리에 의해 응집, 산화 또는 분해되기 어려운 특징 때문이다.

우리나라의 염색폐수와 관련하여 폐수처리장에서 용해성 염료의 경우, 약품에 의한 응집처리만으로는 색도의 완전한 제거가 곤란하다는 일반적인 문제점을 안고 있다. 따라서 보다 근본적인 색도 문제를 해결하기 위해서는 발색단을 파괴하거나 염색물질을 분해하여 제거하는 적극적인 방법을 개발해야 한다.

일반적으로 염색폐수의 처리는 황산 등의 강산을 사용하여 화학적으로 응집-침전 가능한 물질을 제거한 후 물리적인 응집-침전 반응을 통해 미생물에 독성이 있는 성분을 가능한 제거하는 전처리 공정을 가진다. 색도에 관한 것은 이러한 전처리 과정을 통하여 제거하기 어렵다. 종래에는 전기부상법으로 전기분해를 이용하여 염료의 발색단을 산화 또는 환원하여 제거할 수 있었다. 그러나 이 방법은 기본적으로 화학적 산화-환원 방법과 차이가 없고 많은 전기 에너지를 요구한다는 단점이 있다.

염색폐수를 생물학적으로 처리하는 방법 중 가장 많이 이용되는 방법은 활성 슬러지법인데 이 방법은 염색폐수를 활성화된 호기성 미생물에 의해 유기물을 흡착 또는 분해시키는 방법이다. 그러나 상기 방법은 슬러지 발생량이 많고 침전조에서 고액 분리가 잘 되지 않는 단점이 있다. 또한 염색폐수내의 염료는 대부분 생물학적으로 분해하기 어려운 물질로 구성되어 있어서 분해가 잘 안 되고, 분해가 되더라도 독성물질을 생성할 수 있기 때문에 처리효율에 나쁘게 영향을 미치는 단점도 있다.

염색폐수의 색도를 제거하기 위해 현재 가장 보편화되어 있는 폐수처리 방법은 일괄처리 방식으로 공장 내에서 발생한 폐수를 통합 처리하는 방식이다. 그러나 이 방식은 생활폐수나 가정하수를 처리에 적합한 방식으로 고농도, 난분해성의 염색폐수 처리에는 많은 문제점을 안고 있으며 비효율적 처리방식으로 알려져 있다.

가장 바람직한 방법은 각 공정에서 발생하는 폐수를 종류별로 분류하여 처리하는 것인데 이를 위해서는 많은 추가적인 설비의 투자가 이루어져야 하고 공정별처리공정을 연계하여야 하기 때문에 처리비용 또한 크게 요구된다. 이러한 일괄통합처리방식은 공정별로 호제, 매염제, 세제, 염료 등을 완전히 분리하여 배출할 수 있어야 가능하기 때문에 현실적으로 실용화되기 어려운 처리방법이다.

따라서, 본 발명이 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 화학적 탈색 방법, 물리적 탈색 방법 및 생물학적 처리 방법의 제한성을 극복하여, 별도의 화학응집제를 사용하지 않고, 소량의 전기에너지를 사용하며, 소량의 슬러지(sludge)를 발생시킬 수 있는 장점을 갖는 염색폐수 처리용 반응기를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 바와 같은 반응기를 이용하여 염색폐수를 처리하는 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 반응기 내에서 이루어지는 전기화학적 산화-환원반응에 의한 염료의 응집-침전반응의 기작을 나타낸 모식도이다.

도 2는 본 발명에 따른 반응기를 대략적으로 도시한 사시도이다.

도 3은 염색폐수의 반응시간에 따른 BOD, COD, 총질소, 총인, 색도의 처리효율을 비교한 것이다.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 반응기 11: 전원공급장치

12: 캐소드 및 애노드의 전환기 13: 캐소드

14:애노드 15: 유입구

16: 유출구 17: 슬러지 배출구

상술한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은

염색폐수가 유입되는 유입구, 침전되는 슬러지가 배출되는 슬러지 배출구 및 처리가 완료된 염색폐수가 유출되는 유출구가 형성된 본체;

상기 본체의 내부에 구비되며, Fe 70 ~ 95중량%와 Ti, Ni 및 Al로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속을 5 ~ 30중량% 포함하는 합금으로 이루어진 캐소드와 애노드;

상기 캐소드와 애노드에 전원을 공급하는 전원공급장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 염색폐수 처리용 반응기를 제공한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 염색폐수 처리용 반응기는 상기 캐소드와애노드를 전기적으로 전환시켜주는 전극 전환기를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 염색폐수 처리용 반응기에 있어서, 상기 애노드와 캐소드는 Fe, Ti, Ni 및 Al 모두를 포함하는 합금으로 이루어진 것이 바람직하다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은

a) Fe 70 ~ 95중량%와 Ti, Ni 및 Al로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속을 5 ~ 30중량% 포함하는 합금으로 이루어진 캐소드와 애노드; 및 상기 캐소드와 애노드를 전기적으로 전환시켜주는 전극 전환기를 포함하는 염색폐수 처리용 반응기에 염색폐수를 유입하는 단계; 및

b) 염색 폐수가 전극에 접촉하는 동안에 전기화학적 산화-환원반응에 의해 전극으로부터 탈리된 철이온과 산화 또는 환원된 염료가 반응하여 침전되도록 상기 캐소드와 애노드에 전원을 공급하는 주는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 염색폐수 처리방법을 제공한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 염색폐수 처리방법에 있어서, 상기 b) 단계의 전원으로는 1 내지 10 볼트의 직류전압 전원을 이용하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 염색폐수 처리방법에 있어서, 상기 반응기의 전극전환기를 이용하여 소정의 시간 간격을 두고 반복적으로 상기 캐소드와 애노드를 전기적으로 전환시켜주는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 염색폐수 처리용 반응기 및 염색폐수 처리방법을 첨부도면을 참고하여 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 반응기 내에서 이루어지는 전기화학적 산화-환원반응에 의한 염료의 응집-침전반응의 기작을 나타낸 모식도인 도 1과 본 발명에 따른 반응기를 대략적으로 도시한 사시도인 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 염색폐수 처리용 반응기는 전원공급장치(11), 캐소드(13)와 애노드(14)의 전기적 전환기(12), 캐소드(13) 및 애노드(14)를 포함하고 있다. 또한, 본 발명에 따른 반응기는 염색폐수가 유입되는 유입구(15), 처리가 완료된 폐수가 방출되는 유출구(16), 및 침전 슬러지가 배출되는 배출구(17)를 포함한다. 이 유입구(15), 유출구(16) 및 슬러지 배출구(17)의 위치 및 형상은 본 발명이 속하는 기술분야에 알려진 모든 것을 본 발명에 적용할 수 있으며, 특별한 제한을 받지 않는다.

상기 캐소드(13)과 애노드(14)는 철(Fe) 70 ~ 95중량%와 티타늄(Ti), 니켈(Ni) 및 알루미늄(Al)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속을 5 ~ 30중량% 포함하는 합금으로 이루어져 있어 1 내지 10볼트, 바람직하게는 2 내지 5볼트의 낮은 전압에서도 염료가 전극 표면에서 활발하게 산화-환원될 수 있다.

캐소드(13)와 애노드(14)의 제조용 합금에 첨가되는 티타늄과 니켈은 철에 비해 산화-환원 전위가 낮아 전자의 전달을 촉매하기 위한 것이고, 알루미늄은 철에 비해 산화-환원전위가 높아 전극에서의 산화반응을 촉진하는 산화촉진제로 사용되는 것으로서, 이들은 필요에 따라 상술한 함량에 범위 내에서 자유롭게 선택 조합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 티타늄, 니켈 및 알루미늄 모두가 포함되는 것이다. 왜냐하면, 이들 모두를 포함되게 함으로써 전극 표면에서의 염료의 산화 및 환원 모두를 촉진시킬 수 있기 때문이다.

캐소드(13)에서 철의 산화는 철이온의 생성을 촉진하고 동시에 염료의 산화를 촉진하게 된다. 산화된 염료는 양전하를 띠게 되고 음의 극성을 띠는 물분자에 둘러싸여 수화된 후 양의 철이온과 결합하여 응집되며, 애노드(14)에서의 염료 환원은 염료 음이온의 생성을 촉진하고 양의 철이온과 결합하여 응집된다. 만약 염료가 완전히 산화되거나 환원되어 더 이상의 산화-환원반응이 일어나지 않을 경우 전하량의 감소로 철의 산화반응도 정지하게 된다. 철이 산화될 때 동시에 염료의 산화반응이 수반되는 현상은 전류량의 변화를 통해 관찰이 가능하다.

상기의 전극, 즉 캐소드(13)와 애노드(14)를 반응기 내에 설치하고 외부의 전원공급장치(11)와 연결되며, 반응이 일어나는 동안 캐소드(13)과 애노드(14)에 1 내지 10볼트, 바람직하게는 2 내지 5볼트의 직류전압을 이용하여 전위차를 유지할 수 있도록 구성된다.

또한, 도 1 내지 도 2를 보면, 본 발명에 따른 염색폐수 처리용 반응기는 캐소드와 애노드를 전기적으로 전환시켜 주기 위한 전환기(12)를 포함하고 있는데, 이 전환기(12)는 본 발명에 따른 반응기의 부가적으로 추가되는 것으로서, 이를 설치하고 일정 시간 간격으로 캐소드(13)와 애노드(14)를 전환시킴으로써 전극 표면에서의 산화-환원 반응을 분산시킬 수 있는 장점이 있다. 즉, 상기 전환기(12)가 없는 경우라면 캐소드(13)의 철은 반응이 완료될 때까지 계속 산화되어 철이온으로 탈리되며, 이에 따라 캐소드(13)만이 급속도로 소진되나 상기 전환기(12)를 설치하여 캐소드(13)과 애노드(14)를 전환시켜 주면 양쪽 전극 골고루 소진되어 전극의 수명을 연장할 수 있다. 상기 전환기(12)를 이용하여 캐소드와 애노드를 전환시켜주는 시간 주기는 본 발명에 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 반응기의 처리용량, 유입된 염색폐수의 양 등을 고려하여 적절하게 조절할 수 있다.

또한, 철이온과 염료가 반응하여 침전되어 형성되는 슬러지는 슬러지 배출구(17)를 통하여 배출되게 되는데, 슬러지 배출구(17)를 중력에 의한 자연 낙하 방식을 취할 수 있으며, 또한, 배출 펌프에 의해 강제로 배출시키는 방식을 취할 수도 있다.

상기에서 설명한 바와 같은 본 발명에 다른 염색폐수 처리용 반응기를 통하여 처리가 완료된 유출수는 유입되는 원 염색폐수의 COD 함량이 낮은 경우에는 곧바로 하천 등으로 방출할 수 있으나, 유입되는 원 염색폐수의 COD 함량이 높은 경우(통상 1,000 이상의 경우)에는 곧바로 하천 등으로 방출하고 않고 생물학적 처리 등을 더 거친 후에 하천 등으로 방출된다. 생물학적 처리 등을 더 거칠 필요가 있는 경우에는 염색폐수가 강알칼리성을 띠기 때문에 생물학적 처리 등을 원활하게 하기 위하여 본 발명에 따른 반응기를 통해 유출되는 유출수를 pH 조정조로 보내 pH를 중성으로 조절할 필요가 있다.

따라서, 본 발명에 따른 염색폐수 처리용 반응기는 저농도 염색폐수의 경우에는 단일 처리용으로, 고농의 염색폐수의 경우에는 생물학적 처리 등의 전처리용으로 사용될 수 있는 것이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.

<실시예1>

대구 염색공단에 위치한 염색공장의 처리전 집수조로부터 수거한 나염 염색폐수의 처리

본 실시예는 다음과 같은 방법으로 실시되었다.

수거한 염색폐수는 pH 조정 과정 없이 정량펌프(Watson & Marlow Model 505s)를 이용하여 반응기로 이송하였다. 반응기의 처리용량은 20리터였고 전극은 철 70중량%, 티타늄 10중량%, 니켈 10중량% 및 알루미늄 10중량%로 이루어진 합금으로 제조하였으며, 그 면적은 2평방미터로 하였다. 체류시간은 정량펌프의 이송속도를 조절하여 3시간부터 25시간까지 조정하였다.

상기 전극을 전원공급장치(모델: HANIL HPS-3010B, T&B co.)에 연결하였으며, 반응이 일어나는 동안에 캐소드와 애노드에 약 2 내지 3볼트의 직류 전압을 이용하여 전위차를 유지할 수 있도록 구성하였으며, 전류를 8 내지 9 암페어를 유지하였다.

또한, 10-20분 간격으로 캐소드와 애노드가 전기적으로 전환될 수 있게 릴레이(relay)와 타이머(timer)를 설치하여 자동 조정되게 하였으며, 침전되는 슬러지는 배출 펌프를 통하여 강제 배출되도록 하였다.

처리된 상등액은 반응기의 유출구를 통하여 유출되도록 하였으며, 이 유출구를 통한 유출방식은 고도의 차이에 의한 자연낙차 방식을 이용하였다.

체류시간에 따라 처리된 상등액을 샘플링하여 BOD, COD, 총질소, 총인 및 색도를 측정하여 그 결과를 도 3에 나타냈다.

색도, COD, 총인, 총질소는 HACH DR-4000을 사용하여 분석하였고, BOD는 표준방법(공정시험방법, 출판사 동화기술 편집부, 1998년판 5판인쇄본 참조)을 사용하여 수작업으로 분석하였다.

도 3을 살펴보면, 8시간의 체류시간의 경우에는 처리효율이 80 내지 85%였고, 12시간의 체류시간의 경우에는 90 내지 95%였으며, 체류시간에 따른 처리효율은 3시간 이후부터 크게 증가하였으며, 12시간 이상 처리한 경우 처리시간에 따른 처리 효율은 유의적인 증가를 확인할 수 없었다.

<실시예 2>

대구염색공단 염색폐수처리사업소에서 수거한 염색폐수의 처리

본 실시예에서 염색폐수 처리용 반응기와 처리방법은 상기 실시예 1과 동일하게 하였으며, 체류시간은 12시간으로 조절하였다.

또한, 처리가 완료된 유출수를 샘플링하여 BOD, COD, 총질소, 총인, 색도 및 부유성 고형분에 대하여 측정하여 그 결과를 하기의 표 1에 나타냈다.

또한, 이 유출수를 생물학적 처리조로 이송시켜 활성슬러지법으로 처리한 후에 BOD, COD, 총질소, 총인, 색도 및 부유성 고형분에 대하여 측정하여 그 결과 역시 하기의 표 1에 나타냈으며, 체류시간은 12시간으로 하였다.

또한, 대구염색공단 염색폐수처리사업소에서 수거한 염색폐수를 본 발명에 따른 전기화학적 처리없이 곧 바로 활성슬러지법으로 처리한 후에 COD, 총질소, 총인에 대하여 측정하여 그 결과 역시 하기의 표 1에 나타냈으며, 이 경우에도 체류시간은 12시간으로 하였다.

시료	COD	BOD	색도	총질소	총인	부유고형분	체류시간
원수	1121.1	305.5	5275	975.0	17.7	38.5
본 발명에 의한 처리	108.4	30.5	500.4	164.0	2.9	3.5	12
본 발명에 의한 처리 후 활성슬러지법 처리	55.4	5.5	128.0	16.5	2.6	3.2	12
본 발명에 의한 처리없이 활성슬러지법 처리	399			26.8	74.9		12
단위	mg/L

상기 표 1을 통하여 알 수 있듯이, 대구염색공단 염색폐수처리사업소에서 수거한 염색폐수를 적용하여 본 발명에 따른 전기화학적 산화-환원반응에 의해 12시간 처리한 염색폐수의 BOD, COD, 총질소, 총인, 색도, 부유고형분의 처리전후 함량변화를 비교한 결과 전체적으로 처리효율은 95-98%로 나타났으며, 또한, 본 발명에 따른 전기화학적 처리 후 생물학적 처리를 한 경우는 전기화학적 전처리 없이 직접 생물학적으로 처리하는 경우와 비교할 때 반응기와 비교할 때 효율면에서 전체적으로 5-8배의 효율이 증가하는 것으로 나타났다.

또한, 본 발명의 처리효율을 종래의 처리법들과 비교하기 위해서 Fenton 산화법, 화학응집법 및 오존처리법으로 처리한 결과를 하기 표 2에 나타냈었다.

Fenton 산화법, 화학응집법 및 오존처리법은 논문이나 수처리 관련 서적을 참조하여 종래의 방법에 따라 실시하였다[참고서적: 환경화학(출판: 동화기술, 저자: 김덕찬 등), 환경인을 위한 수처리 실험(출판: 동화기술, 번역: 김남천 등), 산업폐수처리공학(출판: 동화기술, 저자: 임제명 등), 참고논문 :Fenton 및 H2O2/UV 공정을 이용한 제지폐수의 처리특성].

시료	COD	BOD	색도	총질소	총인	부유고형분	체류시간
원수	1121.1	305.5	5275	975.0	17.7	38.5
본 발명에 따른 처리	108.4	30.5	500.4	164.0	2.9	3.5	12
Fenton산화법	123	41.8	395	255	7.8	1.8	3
화학적 응집	886	145	4800	444	13	2.9	6
오존산화	1112	299	2100	895	16	6.9	15
단위	mg/L

상기 표 2의 결과를 보면, 화학응집법은 본 발명에 따른 전기화학적 처리방법에 비해 전반적으로 처리의 효율은 50% 미만이었으며, 색도의 제거 효과는 10% 미만이었다. 또한, Fenton 산화법은 색도의 제거효율은 본 발명의 처리효율에 비해 105% 수준이었으나, 전체적인 처리효율은 90% 수준이었다. 오존산화법은 본 발명의 처리효율에 비해 전체적으로 30% 미만이었다. 따라서, 본 발명에 따른 처리방법이 종래의 처리방법보다 처리효율 면에서 상당히 우수함을 알 수 있다.

<실시예 3>

처리 후 슬러지 발생량의 비교

슬러지의 발생량을 비교하기 위하여 실시예 1과 같이 실험한 후 발생하는 슬러지를 30 리터 용량의 매스 실린더(mass cylinder)에 담아 24 시간 방치한 후 침전물의 부피를 확인하였고, 슬러지를 Watman No.1 filter로 걸러 상온에서 12 시간 방치 후 무게를 비건조 중량으로 하였다. 비건조 슬러지는 1200℃에서 12시간 동안 소각한 후 무게를 측정하여 소각 후 중량 값으로 사용하였으며, 측정 결과는 표 2에 나타냈다.

또한, 본 발명에 따른 처리방법에서 발생하는 슬러지를 양을 종래의 방법과비교하기 위하여, 동일한 염색폐수의 동일한 양을 본 발명에 따른 처리와 동일한 처리 효율이 나오도록 Fenton 산화법과 화학응집법으로 처리한 후에 동일한 방법을 측정하여 그 결과 역시 표 2에 나타냈다.

Fenton 산화와 화학응집을 위해 사용한 유기응집제는 양이온계 C-64와 음이온계 HAP-525로 1-2g/L를 사용하였다. Fenton산화를 위해 사용한 과산화수소는 2g/L, 산화철은 12g/L로 일반적으로 사용하는 용량의 최고 60배를 초과하였는데, 이는 원폐수의 COD 부하(약 2000mg/L)에 비례하여 실험값을 얻은 후 실험적으로 사용한 양이다. 화학응집을 위해 사용한 황산반토는 3g/L로 이 또한 처리효율을 높이기 위해 일반적으로 사용하는 양의 10배 이상을 초과하여 사용하였다.

처리방법	원수의 용량(Liter)	원수의 COD(mg/L)	처리후슬러지 부피 (liter)	비건조 슬러지의 중량 (kg)	슬러지 소각후 중량 (g)
본 발명에 의한 처리	100	1980	14	12	390
Fentone산화	100	1980	24	21	1240
화학응집	100	1980	32	24	85

처리 후 슬러지 발생량을 비교한 결과 표 3에 나타난 바와 같이 슬러지 발생량은 본 발명에 따른 처리 방법에 의한 경우가 화학응집법이나 Fentone 산화법에 의한 경우보다 크게 감소하였다는 것을 알 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 Fenton 산화, 화학응집, 오존처리, 고주파처리, 여과처리 등 다양한 물리화학적 처리를 첨가물 없이 대체할 수 있는 방법으로 저에너지, 저슬러지발생, 고도처리효율을 구현할 수 있다. 나아가 환경 오염을 방지할 수 있다. 또한 이와 같이 처리한 염색폐수는 미생물에 독성을 갖지 않기 때문에 활성 슬러지법으로 후처리가 가능하다. 또한, 본 발명에 따르면 전기 에너지 또한 1 내지 10볼트, 바람직하게는 2 내지 5볼트의 저전압으로 가동하므로 안전 상 위험 요소가 없고 전력소비량은 약 5W/liter/day불과하여 에너지 소비가 적다.

Claims (6)

1. 염색폐수가 유입되는 유입구, 침전되는 슬러지가 배출되는 슬러지 배출구 및 처리가 완료된 염색폐수가 유출되는 유출구가 형성된 본체;

   상기 본체의 내부에 구비되며, Fe 70 ~ 95중량%와 Ti, Ni 및 Al로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속을 5 ~ 30중량% 포함하는 합금으로 이루어진 캐소드와 애노드;

   상기 캐소드와 애노드에 전원을 공급하는 전원공급장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 염색폐수 처리용 반응기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 캐소드와 애노드를 전기적으로 전환시켜주는 전극 전환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 염색폐수 처리용 반응기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 애노드와 캐소드가 Fe, Ti, Ni 및 Al 모두를 포함하는 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 염색폐수 처리용 반응기.
4. a) Fe 70 ~ 95중량%와 Ti, Ni 및 Al로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속을 5 ~ 30중량% 포함하는 합금으로 이루어진 캐소드와 애노드; 및 상기 캐소드와 애노드를 전기적으로 전환시켜주는 전극 전환기를 포함하는 염색폐수 처리용 반응기에 염색폐수를 유입하는 단계; 및

   b) 염색 폐수가 전극에 접촉하는 동안에 전기화학적 산화-환원반응에 의해 전극으로부터 탈리된 철이온과 산화 또는 환원된 염료가 반응하여 침전되도록 상기 캐소드와 애노드에 전원을 공급하는 주는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 염색폐수 처리방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 b) 단계의 전원으로는 1 내지 10 볼트(volt)의 직류전압 전원을 이용하는 것을 특징으로 하는 염색폐수 처리방법.
6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 반응기의 전극전환기를 이용하여 소정의 시간 간격으로 두고 반복적으로 상기 캐소드와 애노드를 전기적으로 전환시켜주는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 염색폐수 처리방법.