KR100478206B1 - 팔라듐 계통의 바이메탈을 이용한 배연탈황폐수로부터의난처리성 ｃｏｄ 성분의 제거방법 - Google Patents

팔라듐 계통의 바이메탈을 이용한 배연탈황폐수로부터의난처리성 ｃｏｄ 성분의 제거방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화력발전소 등과 같은 설비로부터 유래하는 배연탈황폐수로부터의 유해물질, 특히 난처리성 COD(Cemical Oxygen Demand) 성분의 제거방법에 관한 것으로서,
종래의 제거방법은 탈황폐수 중의 아질산염(NO2 -) 분위기 하에서, 난처리성 COD 성분과 아질산염을 반응시켜 난처리성 COD 성분을 중간물질인 N2O와 황산 또는 황산염으로 분해시키는 방법을 사용하여 오고 있으나, 아질산이온(NO2 -) 공급을 위한 NaNO2의 사용으로 인하여 탈황폐수 중에 잔류하게 되는 아질산염(NO2 -)의 처리를 위하여 NaOCl을 사용하며 다시 이로 인한 OCl- 이온을 처리하기 위하여 NaHSO3를 투입하여야 하며, 또한 임계적 반응조건인 pH를 맞추기 위하여 HCl, NaOH 등의 과량 투입이 불가피하고, 반응온도를 45~55℃로 유지시켜야 하므로 온도상승 및 화학약품 사용에 의한 운전비용이 높고 화학약품투입에 의한 2차 오염물질이 생성될 수밖에 없는 등 환경친화적이지 못한 심각한 문제점이 있으나,
본 발명에 따른 제거방법은 화학약품을 전혀 사용치 않고서도 탈황폐수 내에 다량으로 상존하는 질산성이온을 팔라듐 계통의 바이메탈 촉매에 접촉시킨 후, 폐수 내에 존재하는 활성 수소이온에 의하여 바이메탈에 흡착된 질산성이온을 아질산염으로 환원시켜, 난처리성 COD 성분과 반응시킴으로써 중간물질인 N2O와 황산이온 또는 황산염으로 분해시키며, N2O는 팔라듐 계통의 바이메탈 촉매에 재흡착된 다음, 탈황폐수 내에 존재하는 활성 수소이온에 의하여 질소분자로 환원되어 대기중으로 방출됨과 아울러, 분해된 황산이온 또는 황산염은 미량의 석회석 투입에 의해 이수석고염으로 침전시키는 것으로 구성되며,
본 발명에 따른 제거방법은 별도의 화학약품 투입 없이도 난처리성 COD 성분을 용이하고도 효율적으로 제거할 수가 있고, 사용되는 팔라듐 계통의 바이메탈은 촉매역할을 수행함에 따라 반영구적으로 사용 가능하여 추가적인 설치비용이 들어가지 않으며, 상온에서의 제거반응이 가능하고, 전체 공정이 매우 간단한 등의 이유로 운전 비용을 대폭적으로 절감할 수 있음과 아울러, 유기성 COD 성분 필터의 흡착능을 최대한 활용할 수가 있는 장점이 있다.

Description

팔라듐 계통의 바이메탈을 이용한 배연탈황폐수로부터의 난처리성 ＣＯＤ성분의 제거방법{THE REMOVING METHOD OF THE HARD-TO-REMOVE CHEMICAL OOXYGEN DEMAND COMPONENTS FROM FLEW GAS DESULFURIZATION WASTE WATER BY PALLADIUM-BASED BIMETAL}
본 발명은 화력발전소 등과 같은 설비에서의 배연탈황 폐수로부터 유해 물질을 제거하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 액상의 폐기물로부터 난처리성 COD(Chemical Oxygen Demand) 성분을 바이메탈에 흡착시킨 후, 탈황폐수 내에 존재하고 있는 수소이온으로 환원시키고, 석회석을 주입하여 이수석고염의 형태로 침전시켜 제거하는, 팔라듐 계통의 바이메탈을 이용한 배연탈황폐수로부터의 난처리성 COD 성분의 제거방법에 관한 것이다.
최근 산업이 발전하고 생활이 윤택해지면서 전력사용량이 매년 크게 늘어남에 따라 전기를 생산하는데 필요한 화석연료도 그에 따라 더욱 많이 소모되고 있으며, 그로 인하여 이산화황 가스의 배출량 역시 증가하는 추세에 있다. 따라서, 이러한 이산화황가스를 제거하기 위한 배연탈황설비의 설치도 지속적으로 증대되어 왔으며, 이에 따라 처리해야 할 배연탈황폐수의 양도 또한 점차로 증가되고 있는 실정이다.
탈황폐수의 주 발생원으로는 석고탈수설비, 가스재열기 및, 그 외에 탈황설비내 각종 장치를 들 수 있으며, 이러한 설비 또는 장치로부터 탈황처리된 배출수가 다량 배출되게 된다. 탈황설비 제작사에 따라 흡수탑 형식과 기액접촉방법, 체류시간 및 산화방식 등이 다르며, 석회석의 용해도를 증가시키기 위하여 일부 제작사는 첨가제(Formic Acid)등을 사용하기 때문에, 폐수의 성상은 매우 상이하며, 발생량도 차이가 있다. 탈황폐수는 공업용 폐수나, 발전 폐수와는 달리 폐수중에 들어 있는 대부분의 COD 성분이 S2O6 -2 성분으로 구성된 N-S 화합물에 의한 COD 성분으로서 기존의 처리방식으로는 처리가 곤란하며, 또한 여러 종류의 중금속(Fe, Hg, Zn, Cr, Pb 등)이 함유되어 있다. 이러한 난처리성 COD 성분을 제거할 수 있는 종래의 기술을 살펴보면 다음과 같다.
탈황설비에서 발생되는 COD 성분은 크게 NO2와 SO2 화합물로 이루어진 N-S COD 성분, 디티오산 이온(S206 2-)에 의한 COD 성분, 탈황흡수제로 석회석을 사용함에 따라 생성되는 CaCO3-COD 성분 및 유기물질에 의한 COD 성분으로 분류될 수 있다. N-S계의 COD 성분은 배기가스중의 NO2와 SO2가 반응하여 생성되며, NOx 성분 중에는 NO가 약 95%를 차지하고 NO2가 약 5% 정도를 차지한다. 이 중에서 수용성인 NO2가 N-S COD 성분으로 일부 전환된다. 그러므로 탈질 설비의 유·무에 따라 N-S 성분의 함량이 달라진다. N-S COD 성분은 보통 HON(SO3)2 -, NH2SO3 -, 6NO(SO3)3 -3의 이온으로 존재한다. 이러한 N-S 성분을 1차적으로 제거하기 위해서는 NaNO2 또는 NaOCl 등의 약품이 사용된다. NaNO2에 의한 COD 제거반응은 온도 약 55∼60℃ 및 pH 약 2의 조건에서 이루어지고, 운전조건에 따라 많은 영향을 받으며, pH를 조정하기 위해서 HCl과 NaOH 등을 첨가한다. 반응 후에 잔류 NO2 -를 처리하기 위해서 NaOCl을 첨가하며, 또한 잔류 OCl-을 처리하기 위해 NaHSO3를 첨가한다.
이를 하기의 반응식 1 내지 반응식 3으로 나타내면 다음과 같다.
[반응식 1]
[반응식 2]
[반응식 3]
또한, NaOCl에 의한 COD 제거반응은 온도 약 45℃ 및 pH 약 4의 조건에서 이루어지며, pH를 조정하기 위해 HCl과 NaOH를 첨가한다. 반응 후에 잔류 OCl-를 처리하기 위해 NaHSO3를 첨가한다.
이를 하기의 반응식 4 및 반응식 5로 나타내면 다음과 같다.
[반응식 4]
[반응식 5]
1차적으로 COD 성분이 제거된 폐수는 연속적으로 2차 처리 설비인 활성탄 여과기를 거쳐 2차 처리된다. 일부 탈황설비에서는 흡수 반응시 발생되는 디티온산 이온(S206 2-)을 함유한 COD 성분을 제거하기 위해서는 음이온 교환수지나 합성흡착제를 사용하여야 한다.
상기와 같은 방법은 화력발전소 등의 배연탈황 폐수처리장에서 주로 난처리성 COD 성분을 제거하기 위하여 NaNO2 약품을 투입하는 방법이나 수용액 상에서 미반응된 아질산염(NO2 -)을 처리하기 위하여 NaOCl을 주입함으로써 질산이온(NO3 -)과 염화나트륨(NaCl)이 생성된다. 또한, 이러한 화학반응을 원활하게 유도하기 위해서는 반응온도 뿐만 아니라 pH를 정확하게 조절해야 하므로, 이를 위해 과량의 HCl과 NaOH를 투입하여야 하는 문제점이 있다.
부연하면, 배연탈황 폐수처리장에서 난처리성 COD 성분을 제거하는 종래의 방법은, 탈황폐수 중에 아질산염(NO2 -) 분위기를 조성하여, 난처리성 COD 성분과 아질산염을 반응시켜 난처리성 COD 성분을 중간물질인 N2O와 황산 또는 황산염으로 분해시키는 방법을 사용하고 있다. 여기에서, 아질산이온(NO2 -)을 공급하기 위하여 NaNO2를 사용하고 있으나, 이 약품으로 인해 탈황 폐수 속에 잔류하게 되는 아질산염(NO2 -)을 처리하기 위하여 NaOCl을 사용하고, 이 약품으로 인한 과잉의 OCl- 이온을 처리하기 위하여 NaHSO3를 투입하고 있다. 또한, 임계 반응 조건으로서의 pH를 맞추기 위하여 HCl, NaOH 등을 과량으로 투여하여 난처리성 COD 성분을 제거하고 있다. 또한, 이러한 방법은 반응 온도를 45℃에서 55℃정도로 유지시켜야 하므로 온도상승에 따른 운전비용과 약품투입에 의한 2차 오염물질이 생성될 수밖에 없는 심각한 문제점이 있다.
본 발명자들은 상기한 바와 같은 종래의 탈황폐수로부터의 난처리성 COD 성분의 제거방법에 대한 제반 문제점을 해결하기 위한 오랜 연구 끝에, 탈질 처리되지 않은 탈황폐수에는 다량의 질산이온이 존재하고 있으며, 이 질산이온은 팔라듐 계통의 바이메탈 촉매에 잘 흡착되고, 이와같이 팔라듐 계통의 바이메탈에 흡착된 질산이온은 탈황폐수 내에 존재하고 있는 수소이온에 의해 쉽게 아질산염으로 환원된다는 점에 착안하여, 탈황폐수처리장 등과 같은 처리 설비에서 아민이 포함된 난처리성 COD 성분을 아질산염과 반응시키기 위하여 NaNO2를 투입하는 일없이, 팔라듐 계통의 바이메탈 촉매를 사용하여, 탈황폐수 내에 존재하고 있는 질산이온을 폐수 중에 존재하는 활성 수소이온에 의해 아질산염으로 쉽게 환원시킴으로써 아민이 포함된 난처리성 COD 성분을 N2O 및 황산이온 또는 황산염으로 쉽게 분해할 수가 있고, 분해된 N2O는 바이메탈 촉매에 재흡착된 다음, 폐수 중에 존재하는 수소이온에 의해 질소 분자로 쉽게 환원되어 대기 중으로 방출되는 한편, 분해된 황산이온 또는 황산염은 미량의 석회석 투입에 의해 이수석고염의 형태로 침전될 수 있다는 사실을 확립하고, 이에 기초하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명의 첫 번째 목적은 탈황폐수 중의 난처리성 COD 성분을 제거하기 위하여 NaNO2, NaOCl 및, NaHSO3와 같은 화학 약품이나 HCl 및/또는 NaOH와 같은 중화제를 전혀 사용치 아니하며 2차 공해물질을 발생시키지 않는 환경친화적인 난처리성 COD 성분의 제거방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 두 번째 목적은 매우 간단하고 경제적이며 효율적인 탈황폐수 중의 난처리성 COD 성분의 제거방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 세 번째 목적은 상온에서도 효율적인 처리가 가능한 탈황폐수 중의 난처리성 COD 성분의 제거방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 네 번째 목적은, 부수적으로 유기 COD 성분 제거용 활성탄 필터의 수명과 기능을 향상시킬 수가 있는 탈황폐수 중의 난처리성 COD 성분의 제거방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 탈황폐수 내에 존재하고 있는 질산성이온(NO3 -)을 팔라듐 계통의 바이메탈에 접촉시켜 폐수 내에 존재하는 수소이온에 의하여 상기한 질산성이온(NO3 -)을 아질산염(NO2 -)으로 환원시키며, 환원된 아질산염(NO2 -)과 난처리성 COD 성분의 반응에 의하여 중간물질인 아질산염(N2O)과 황산 또는 황산염을 생성시킨 후, 상기한 아질산염(N2O)을 바이메탈에 재흡착시킨 다음, 폐수 내에 존재하는 수소이온에 의하여 질소로 환원하여 대기 중으로 방출시키는 한편, 분해된 황산 및 황산염은 석회석을 투입하는 것에 의하여 이수석고염의 형태로 침전시킴으로써 난처리성 COD 성분을 완벽하게 제거할 수가 있는 탈황폐수로부터의 난처리성 COD 성분의 제거방법이다.
이러한 본 발명에 따른 제거방법은 매우 간단하면서도 경제적이며, 기존의 탈황폐수처리장에서 적용하고 있는 종래의 제거방법과는 달리, 난처리성 COD 성분을 제거하기 위하여 다종의 약품을 과량 투입할 필요가 전혀 없으므로, 이로 인한 2차 공해 물질의 발생을 초래하지 않는다. 또한, 본 발명의 제거방법에 사용되는 팔라듐 계통의 바이메탈(예컨대, Pd-Cu, Pt-Cu, Ni-Cu, 또는 Co-Cu)은 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 코발트(Co), 니켈(Ni), 코발트(Co) 등을 구리(Cu)와 적절한 비율로 혼합하여 2가지 금속성분으로 구성되어 있는 바이메탈을 의미하며, 이러한 팔라듐 계통의 바이메탈은 본원발명에서 촉매의 역할을 수행하여 반영구적으로 사용할 수 있어서, 다종의 약품을 과량 투입하는 종래의 제거방법과 비교하여 배연탈황폐수처리장의 운전비용을 대폭 절감할 수 있음과 아울러, 탈황폐수처리장에서의 유기 COD 성분 제거용 활성탄 필터의 수명과 기능도 향상시킬 수가 있는 장점이 있다.
전술한 바와 같이, 탈황폐수처리장에서의 난처리성 COD 성분의 전형적인 제거방법은 탈황폐수중의 아민기가 포함된 난처리성 COD 성분을 N2O 및 황산이온으로 분해하기 위하여 NaNO2를 사용함으로써 탈황폐수 내에 아질산염(NO2 -)이 존재하도록 하고, 잔류하는 아질산염(NO2 -)을 처리하기 위하여 NaOCl을 투입하여 질산(NO3 -)이온과 염화나트륨(NaCl)을 생성시키고 있으나, 이러한 화학반응을 원활하게 유도하기 위해서는 반응온도 뿐만 아니라 pH를 정확하게 조절해야 하므로 이를 위해 과량의 HCl과 NaOH를 투입하여야 하는 문제점이 있다.
그러나, 본 발명에 따른 방법에 의하면, 상온에서 탈황폐수의 난처리성 COD 성분을 바이메탈에 접촉시킴으로써 난처리성 COD 성분이 바이메탈을 구성하고 있는 금속에 물리적으로 흡착되고, 탈황폐수 내에 존재하고 있는 수소이온에 의하여 난처리성 COD 성분은 질소, 황산 또는 황산염으로 분해되며, 분해된 질소는 대기중으로 방출되고, 황산 또는 황산염은 미량의 석회석을 투입하는 것에 의하여 이수석고염의 형태로 침전시켜 완벽하게 난처리성 COD 성분을 제거할 수가 있다.
본 발명은 배연탈황폐수 중에 함유된 난처리성 COD 성분을 제거함에 있어서, 탈황폐수 중에 존재하고 있는 질산이온을 팔라듐 계통의 바이메탈 촉매에 흡착시키고, 상기한 바이메탈에 흡착된 질산이온(NO3 -)을 폐수 중에 존재하고 있는 활성 수소이온에 의하여 아질산염(NO2 -)으로 환원시킨 상태에서 난처리성 COD 성분과 반응시켜 난처리성 COD 성분을 중간물질인 N2O와 황산 또는 황산염으로 분해시킨다, 여기에서 생성되는 중간물질인 N2O는 팔라듐 계통의 바이메탈 금속에 재흡착된 다음, 폐수 중에 존재하고 있는 활성 수소이온에 의하여 환원되어 질소는 대기 중으로 방출되고, 분해된 황산 또는 황산염은 미량의 석회석을 투입하는 것에 의하여 이수석고염의 형태로 침전시켜 완벽하게 난처리성 COD 성분을 제거한다.
본 발명에 바람직하게 사용될 수 있는 바이메탈의 예로서는, 주로 팔라듐 계통의 바이메탈(예컨대, Pd-Cu, Pt-Cu, Ni-Cu, 또는 Co-Cu)을 들 수 있으나, 제한적인 것은 아니다. 전술한 바이메탈은 질산이온을 잘 흡착할 수 있는 특징을 갖고 있다.
특히, 이 반응은 상온에서 이루어질 수 있으므로, 종래 폐수처리장에서 수행하고 있는 바와 같이 난처리성 COD 성분의 제거를 위해 반응 온도를 올려줄 필요가 전혀 없다. 또한, HON(SO3)2 -와 같은 아질산염 성분이 포함된 난처리성 COD 성분은 직접 팔라듐 계통의 바이메탈 촉매에 흡착된 후, 폐수 속에 존재하고 있는 활성 수소이온에 의하여 아질산염 성분은 질소분자로 환원되어 대기중으로 방출되고, 나머지는 황산 또는 황산염으로 분해된다. 분해된 황산 또는 황산염은 미량의 석회석을 투입하여 이수석고염의 형태로 침전시키는 것에 의하여 난처리성 COD 성분이 완벽하게 제거될 수 있다.
본 발명에 따른 제거방법은, 종래의 탈황폐수처리장에서와 같이 아질산 이온을 형성하기 위하여 NaNO2와 같은 별도의 약품을 투입하는 일없이, 폐수 중에 존재하고 있는 다량의 질산이온(NO3 -)을 팔라듐 계통의 바이메탈 촉매에 흡착시키는 것에 의하여, 질산이온(NO3 -)은 폐수 중에 존재하고 있는 활성 수소이온에 의하여 아질산이온(NO2 -)으로 쉽게 환원된다. 환원된 아질산이온(NO2 -)은 난처리성 COD 성분과 반응하여 난처리성 COD 성분을 중간물질인 N2O, 황산 또는 황산염으로 쉽게 분해시키는 방법이다.
본 발명에 따른 제거방법은, 난처리성 COD 성분을 구성하고 있는 질소산화물이 바이메탈과 접촉하여, 탈황폐수 속에 존재하고 있는 수소이온에 의하여 매우 빠른 속도로 질소이온으로 환원되고 분해된 황산 또는 황산염은 미량의 석회석을 투입하여 이수석고염의 형태로 침전시키면, 잔존하고 있는 질소산화물을 제거 처리하기 위하여 별도의 화학약품을 투입하지 않고서도 쉽게 난처리성 COD 성분을 제거할 수 있는 획기적인 메카니즘을 이용하는 것을 특징으로 하고 있다.
무엇보다도 난처리성 COD 성분을 제거하기 위해서는 질산이온을 환원시키는 것이 중요하므로 종래의 대부분의 경우에 있어서는 환원제로는 수소나 암모니아를 널리 사용하고 있다. 그러나, 다행스럽게도 탈황폐수처리장으로 유입되는 탈황폐수의 pH는 보통 4∼6 정도의 약산성을 띄고 있으므로 난처리성 COD 성분과 질산이온을 쉽게 환원시킬 수 있는 충분한 수소이온이 존재하고 있다. 이러한 수소이온은 팔라듐 계통의 바이메탈의 표면과 접촉하여 강력한 환원제 역할을 수행할 수 있는 활성 수소이온으로 전환된다. 만일, 폐수 중의 수소이온 농도가 충분치 않다면 별도로 폐수 중에 수소이온을 제공할 수 있는 환원제를 투입할 수도 있음은 물론이다. 또한, 질산 및 아질산이온은 전술한 바와 같은 바이메탈에 용이하게 흡착되는 특징을 갖고 있으므로, 수소이온에 의하여 쉽게 질소분자로 환원된다. 난처리성 COD 성분은 바이메탈 촉매에 흡착된 후, 질소 분자와 황산으로 분해되며, 이를 하기의 반응식 6에 나타낸다.
[반응식 6]
분해된 질소는 대기 중으로 방출되며 분해된 황산염은 미량의 석회석을 투입하여 생긴 칼슘이온과 반응하여 이수석고염으로 침전되며, 이를 하기의 반응식 7에 나타낸다.
[반응식 7]
질산이온은 바이메탈에 흡착되고, 폐수 내에 존재하고 있는 활성수소이온에 의하여 질산은 아질산염으로 환원되고, 환원된 아질산염은 아민이 포함된 난처리성 COD 성분과 반응하여 하기의 반응식 8에 나타낸 바와 같이, 중간물질로서의 아질산염(N2O)과 황산이온을 형성한다.
[반응식 8]
중간물질인 아질산염은 바이메탈에 흡착되고, 폐수 내에 존재하고 있는 수소이온에 의하여 질소로 환원되어 대기 중으로 방출되며, 이를 하기의 반응식 9에 나타낸다.
[반응식 9]
분해된 황산이온과 미량의 석회석이 반응하여 이수석고염으로 침전시킴으로써 난처리성 COD 성분을 완벽하게 제거할 수 있다.
또한, 팔라듐 계통의 바이메탈에 흡착된 질산이온은 폐수 중에 존재하고 있는 수소이온에 의하여 아질산염(NO2 -)으로 환원되고, 이렇게 환원된 아질산염과 N-S계통의 난처리성 COD 성분이 팔라듐 계통의 바이메탈 촉매 표면에서 탈황폐수 중에 존재하고 있는 활성수소이온에 의하여 반응하면 하기의 반응식 10에 나타낸 바와 같이, 질소분자와 황산염으로 분해된다.
[반응식 10]
여기에서 질소는 대기 중으로 방출되고, 분해된 황산염은 미량의 석회석과
반응하여 이수석고염으로 침전된다.
상기의 반응식에서 확인되는 바와 같이, 탈황폐수 중의 난처리성 COD 성분은 바이메탈에 흡착되어 최종적으로 질소분자와 황산염으로 전환되고, 미량의 석회석을 투입함으로써 황산염을 이수석고염으로 침전시켜 완벽하게 제거하는 것이 가능하다. 여기서, 사용되는 바이메탈은 촉매 역할을 수행함으로써 반영구적으로 사용이 가능하다. 상기의 반응식 10에서 일어나는 반응은 매우 빠르므로, 질소이온이 대기 중으로 방출됨에 따라 반응은 항상 정반응으로 이루어짐으로써, 기존의 탈황폐수처리장에서와 같이 아질산이온의 잔류에 의한 NaOCl을 투입할 이유가 전혀 없으며, NaOCl 투입에 의한 잔류 OCl-을 처리하기 위해 NaHSO3를 투입할 필요도 전혀 없으므로 매우 경제적이다.
또한, 현재 탈황폐수처리장에서는 화학약품으로 난처리성 COD 성분을 제거한 후에 유기성 COD 성분을 제거하기 위하여 활성탄 필터를 사용하고 있다. 하지만, 다종의 화학약품을 과량 투입하는 것에 의해 생성되는 복잡한 형태의 금속착염이 흡착됨으로써, 유기성 COD 성분 제거용 활성탄 필터의 고유한 필터링 능력을 감소시키게 된다. 하지만, 본 발명에 따른 제거방법에 의하면, 별도의 화학약품을 투입하지 않고서도 난처리성 COD 성분을 쉽게 제거할 수 있기 때문에, 유기성 COD 성분제거용 활성탄 필터의 흡착능을 최대한 활용할 수 있다는 장점도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 제거방법은 생물 및 인체에 큰 폐해를 유발시킬 수 있는 배연탈황폐수 중의 난처리성 COD 성분을 팔라듐 계통의 바이메탈과 접촉시키고, 미량의 석회석을 주입함으로써, 난처리성 COD 성분을 효율적으로 쉽게 제거할 수 있다. 이러한 방법은 일반 폐수중의 COD 성분으로부터 각종 산업체로부터의 폐수 중의 COD 성분까지 적용이 가능하다. 특히, 본 발명의 제거방법은 종래의 탈황폐수처리장에서 난처리성 COD 성분을 제거하기 위하여 탈황폐수 중에 아질산이온을 형성시킬 목적으로 다종의 약품을 과량으로 투입하는 방법과는 전혀 다르게, 탈황폐수 내에 다량으로 존재하고 있는 질산이온을 팔라듐 계통의 바이메탈에 접촉시키고, 탈황폐수 내에 존재하고 있는 활성 수소이온에 의하여 질산이온을 아질산염으로 환원시킨 후, 생성된 아질산염을 난처리성 COD 성분과 반응시킴으로써 별도의 화학약품을 주입할 필요성이 전혀 없으며, 따라서 화학약품 주입에 의한 2차 공해물질이 전혀 발생되지 않는다는 장점이 있다. 그리고, 본 발명은 전체 공정을 매우 간단하게 구성할 수가 있음과 동시에, 그 기능성을 장기간에 걸쳐 유지할 수가 있으므로 대폭적인 운영비 절감 효과를 기대할 수가 있다.

Claims (4)

  1. (3회 정정) 하기의 메카니즘으로 구성되는 배연탈황폐수로부터의 난처리성(難處理性) COD(Chemical Oxygen Demand) 성분의 제거방법:
    (A) 탈황폐수 내에 존재하는 질산성이온을, 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 코발트(Co), 니켈(Ni), 코발트(Co) 중의 어느 하나와 구리(Cu)를 적절한 비율로 혼합하여 2가지 금속성분으로 구성되어 있는 팔라듐 계통의 바이메탈과 접촉, 흡착시키는 단계;
    (B) 바이메탈에 흡착된 질산성 이온을 탈황폐수 내에 존재하는 활성 수소이온에 의하여 아질산염으로 환원시키는 단계;
    (C) 생성되는 아질산염과 난처리성 COD 성분을 반응시켜 난처리성 COD 성분을 중간물질인 N2O와 황산 또는 황산염으로 분해시키는 단계; 및
    (D) 상기한 N2O를 상기한 팔라듐 계통의 바이메탈에 재흡착시켜 탈황폐수 중에 존재하는 활성 수소이온에 의하여 질소분자로 환원하여 대기 중으로 방출시키는 단계.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 단계(D)의 전후 또는 동시에 석회석을 투입하여 분해된 황산이온 또는 황산염을 이수석고염의 형태로 침전시키는 단계를 더욱 포함하는 난처리성 COD 성분의 제거방법.
  3. (정정) 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 팔라듐 계통의 바이메탈은 Pd-Cu, Pt-Cu, Ni-Cu 및, Co-Cu로 이루어지는 군으로부터 선택되는 바이메탈인 난처리성 COD 성분의 제거방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 단계(B)에서, 상기한 질산성 이온을 환원시키기 위하여 별도로 폐수 중에 수소이온을 제공할 수 있는 환원제를 주입하여 바이메탈에 흡착된 질산성이온을 아질산이온으로 환원시키는 난처리성 COD 성분의 제거방법.
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