KR100734035B1 - Method for reducing nitrogen in nitrate solution - Google Patents

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Abstract

본 발명은 질산염 수용액 내 질소 저감 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 질산염 수용액에 금속 및 아미드를 처리하여 질산성 질소를 환원탈질하는 단계를 포함하는 질산염 수용액 내 질소 저감 방법에 있어서, 상기 단계에서 얻은 수용액에 할로겐족 산화제를 처리하여 상기 수용액에 포함되어 있는 암모니아성 질소와 아미드성 유기질소를 산화탈질하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질산염 수용액 내 질소 저감 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 질산성 질소의 환원탈질 과정에서 발생하는 암모니아성 질소와 아미드성 유기질소를 산화탈질시킴으로써 질산염 수용액 내 존재하는 총 질소를 저감시키는 효과가 있다.
The present invention relates to a method for reducing nitrogen in an aqueous nitrate solution. More specifically, the present invention provides a method for reducing nitrogen in an aqueous solution of nitrate, which comprises reducing and denitrifying nitrate nitrogen by treating metal and amide in an aqueous solution of nitrate, wherein the aqueous solution obtained in the step is treated with a halogen group oxidant to The present invention relates to a method for reducing nitrogen in an aqueous solution of nitrate comprising oxidative denitrification of ammonia nitrogen and amid organic nitrogen. The method of the present invention has the effect of reducing the total nitrogen present in the nitrate aqueous solution by oxidative denitrification of ammonia nitrogen and amide organic nitrogen generated in the reduction and denitrification process of nitrate nitrogen.

질산염 환원 방법, 산화탈질, 파괴점 염소 주입법Nitrate Reduction Method, Oxidative Denitrification, Break Point Chlorine Injection Method

Description

질산염 수용액 내 질소 저감 방법{Method for reducing nitrogen in nitrate solution} Method for reducing nitrogen in nitrate solution             

도 1은 본 발명에 따른 질소 저감 방법의 과정을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
1 is a schematic diagram schematically showing a process of a nitrogen reduction method according to the present invention.

본 발명은 질산염 수용액 내 질소 저감 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 질산염 수용액에 금속 및 아미드를 처리하여 질산성 질소를 환원탈질하는 단계를 포함하는 질산염 수용액 내 질소 저감 방법에 있어서, 상기 단계에서 얻은 수용액에 할로겐족 산화제를 처리하여 상기 수용액에 포함되어 있는 암모니아성 질소와 아미드성 유기질소를 산화탈질하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질산염 수용액 내 질소 저감 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for reducing nitrogen in an aqueous nitrate solution. More specifically, the present invention provides a method for reducing nitrogen in an aqueous solution of nitrate, which comprises reducing and denitrifying nitrate nitrogen by treating metal and amide in an aqueous solution of nitrate, wherein the aqueous solution obtained in the step is treated with a halogen group oxidant to The present invention relates to a method for reducing nitrogen in an aqueous solution of nitrate comprising oxidative denitrification of ammonia nitrogen and amid organic nitrogen.

비료 제조, 철강, 도금, 축산, 화약 제조, 염료 제조, 피혁, 카프로락탐 제 조(caprolactam) 등의 산업에서 유발된 고농도의 질소가 호수, 저수지 및 하천 등으로 유입됨에 따라 수질이 악화되어 가고 있다. 수중의 질소는 크게 유기성 질소(organic nitrogen), 암모니아성 질소(NH3-N), 아질산성 질소(NO2-N) 및 질산성 질소(NO3-N)로 이루어져 있다. 이들 질소가 수계로 유입될 경우 물의 부영양화가 촉진되어 조류가 발생되며, 조류농도가 지나치게 높아지게 되면 산소부족 및 독성물질 배출에 의해 물고기가 폐사하는 등 생태계가 파괴된다. 실례로, 해마다 남해안과 동해안 일대에 적조가 발생하여 수백만 마리의 양식어류가 폐사되어 막대한 재산상 피해가 발생되고 있으며, 팔당호, 대청댐 등 식수원까지 질소로 오염됨에 따라 국민의 생존권까지 위협받고 있는 상황이다. 따라서, 수중의 질소를 제거하기 위하여 여러 가지 방법이 개발되고 있다.Water quality is deteriorating as high concentrations of nitrogen, such as fertilizer, steel, plating, livestock, gunpowder, dyestuff, leather, and caprolactam, enter the lakes, reservoirs and rivers. . Nitrogen in water is largely composed of organic nitrogen (organic nitrogen), ammonia nitrogen (NH 3 -N), nitrite nitrogen (NO 2 -N) and nitrate nitrogen (NO 3 -N). When these nitrogen enters the water system, the eutrophication of water is promoted, and algae are generated. If the algae concentration is too high, the ecosystem is destroyed, such as the death of fish due to lack of oxygen and the release of toxic substances. For example, annual red tide occurs on the southern and eastern coasts, causing millions of farmed fish to die, causing enormous damage to property. Nitrogen is also contaminated with drinking water sources such as Paldang Lake and Daecheong Dam. . Therefore, various methods have been developed to remove nitrogen in water.

수중의 질소 중 암모니아성 질소의 제거방법으로는 생물학적 처리, 탈기(air stripping), 고도산화 처리, 파괴점 염소 주입법(break point chlorination) 등이 있으며, 유기성 질소의 제거방법으로는 생물학적 처리, 고도산화 처리 등이 있다. 수질 오염에서 가장 문제시되고 있는 아질산성 질소와 질산성 질소의 제거를 위해서는 생물학적 탈질에 주로 의존해 왔다. 그러나, 상기 방법으로는 고농도의 산업 폐수 내 아질산성 질소와 질산성 질소가 효과적으로 제거되지 못했다. 이에 아질산성 질소와 질산성 질소를 효과적으로 간단하게 처리할 수 있는 방법인 질산염 환원방법(ChemDen 공법)이 개발되었다(대한민국 특허출원 제1997-7009760호 및 미국특허 제 6,436,275호). The removal of ammonia nitrogen from water is biological treatment, air stripping, advanced oxidation treatment, break point chlorination, etc. The removal of organic nitrogen is biological treatment, advanced oxidation. Treatment and the like. The removal of nitrous and nitrate nitrogen, which is the most problematic problem in water pollution, has relied mainly on biological denitrification. However, this method did not effectively remove nitrous and nitrate nitrogen in high concentration industrial wastewater. Accordingly, a nitrate reduction method (ChemDen method), which is a method for effectively and simply treating nitrite nitrogen and nitrate nitrogen, has been developed (Korean Patent Application No. 1997-7009760 and US Patent No. 6,436,275).                         

상기 질산염 환원방법은 금속과 아미드(amide)를 탈질에 이용한다. 탈질 과정은 아연, 구리, 카드늄 등의 금속을 이용하여 질산을 아질산으로 환원시키는 과정(a)과 환원된 아질산을 설파믹산(sulfamic acid), 요소 등의 아미드와 접촉시켜 질소가스의 형태로 전환시키는 과정(b)으로 이루어져 있으며, 상기 두 과정을 연차적으로 또는 동시에 수행함으로써 질산성 질소의 제거효과가 나타난다. 그러나, 상기 (a) 과정에서 환원 반응 수율의 한계로 인해 질산성 질소가 단순히 산화가(또는 산화수; oxidation state)만이 변동된 암모니아성 질소로 전환될 수 있으며, 또한 (b) 과정에서 투입되는 아미드 자체가 질소(N) 성분을 포함하는 있어 반응에 투입된 아미드의 전량이 모두 탈질과정에서 소비되지 않을 경우에는 잔존하는 아미드가 유기성 질소로 전환될 수 있는 문제점이 있다. 즉, 이론적인 완전 혼합 반응조의 경우라면 상기 (a)와 (b) 과정을 거치면서 암모니아의 생성이나 아미드의 잔존이 없는 완벽한 반응이 발생할 수 있으나, 실제 반응에서는 화학반응 수율의 한계로 인해 환원된 아질산성 질소가 아미드 환원제가 아닌 금속 환원제와 연속적으로 반응함으로써 암모니아성 질소로 전환되는 부반응이 발생하게 된다. 또한, 부반응으로 발생된 암모니아의 전환율과 비례하여 아미드의 잔존율도 증가하게 된다. The nitrate reduction method uses metal and amide for denitrification. The denitrification process uses a metal such as zinc, copper, or cadmium to reduce nitric acid to nitrous acid (a) and to convert the reduced nitrous acid into a form of nitrogen gas by contacting an amide such as sulfamic acid or urea. It consists of the process (b), the effect of removing the nitrate nitrogen by performing the above two processes sequentially or simultaneously. However, due to the limitation of the yield of the reduction reaction in step (a), the nitrate nitrogen may be converted to ammonia nitrogen in which only the oxidation state (or oxidation state) is changed, and in addition, the amide introduced in step (b). Since the self-containing nitrogen (N) component does not consume all of the amide added to the reaction in the denitrification process, the remaining amide may be converted into organic nitrogen. That is, in the case of the theoretical complete mixing tank, the complete reaction without ammonia generation or amide residue may occur during the above (a) and (b) processes, but the actual reaction may be reduced due to the limitation of the yield of the chemical reaction. Subsequent reactions in which nitrous acid nitrogen is converted to ammonia nitrogen occur by continuously reacting with a metal reducing agent rather than an amide reducing agent. In addition, the residual ratio of amide also increases in proportion to the conversion of ammonia generated by side reaction.

이러한 암모니아의 생성률을 감소시키기 위하여 아미드의 투입률을 높이게 되면, (a) 과정을 통해 환원된 아질산성 질소가 아미드와 반응할 확률이 높아짐에 따라 (b) 과정의 반응속도가 증가하여 부반응이 억제되고 탈질 효율이 높아지는 효과를 유도할 수 있다. 그러나, 반응을 통하여 소비되지 않은 아미드의 질소 성분이 유기성 질소로 전환되는 문제점이 있다. Increasing the amide input rate in order to reduce the production rate of ammonia, the reaction rate of step (b) increases as the probability of reduced nitrite nitrogen reacted with the amide through (a) increases the reaction rate is suppressed And the denitrification efficiency can be increased. However, there is a problem in that the nitrogen component of the amide not consumed through the reaction is converted into organic nitrogen.                         

반대로, 아미드의 잔존율을 감소시키기 위하여 아미드의 투입률을 낮추게 되면, (a) 과정에서 발생한 아질산성 질소가 아미드와 반응할 확률이 떨어짐에 따라 (b) 과정에 의하여 아질산성 질소가 질소가스로 탈질되는 반응속도가 떨어지게 된다. 또한, 탈질반응에 의하여 아미드가 모두 소진된 후에는 미처 탈질되지 못한 질산성 또는 아질산성 질소가 금속과 연속적으로 환원반응을 일으켜서 산화가만이 변동된 암모니아성 질소로 전환되게 된다. 따라서, 이 경우에는 아미드가 충분히 존재할 경우보다 오히려 암모니아성 질소로의 전환율이 더욱 높아지게 된다. Conversely, if the amide input rate is lowered to reduce the residual ratio of amide, the nitrite nitrogen generated in step (a) is less likely to react with the amide. The reaction rate for denitrification is reduced. In addition, after all of the amides are exhausted by the denitrification reaction, nitrate or nitrite nitrogen, which cannot be denitrated, continuously undergoes a reduction reaction with the metal, so that only the oxidation value is converted into ammonia nitrogen. In this case, therefore, the conversion to ammonia nitrogen becomes higher than if amide is sufficiently present.

결과적으로 종래 질산염 환원방법은 금속 및 아미드를 이용한 탈질공정을 통해 질산성 질소를 제거시킬 수는 있으나, 상기 공정의 부반응에 의하여 암모니아성 질소가 필연적으로 생성되고 또한 잔존하는 아미드에 의해 유기성 질소가 증가하게 되는 문제점이 있다. 그러므로, 종래의 질산염 환원방법은 환원반응 수율 한계와 환원반응에 이용되는 환원제의 특성에 의해 총 질소의 저감에 한계가 있다. 따라서, 총 질소를 저감시키기 위해서는 질산염 환원 공정의 부산물로 생성되는 암모니아성 질소 및 아미드성 유기질소를 모두 동시에 제거할 수 있는 공정이 추가적으로 요구된다.
As a result, the conventional nitrate reduction method can remove nitrate nitrogen through the denitrification process using metals and amides, but ammonia nitrogen is inevitably generated by the side reaction of the process, and organic nitrogen increases due to the remaining amides. There is a problem. Therefore, the conventional nitrate reduction method is limited in the reduction of total nitrogen by the reduction of the yield of the reduction reaction and the characteristics of the reducing agent used in the reduction reaction. Therefore, in order to reduce total nitrogen, a process for simultaneously removing both ammonia nitrogen and amide organic nitrogen generated as a by-product of the nitrate reduction process is required.

이에 본 발명자들은 종래 질산염 환원 방법의 문제점을 해결하기 위해 연구를 거듭하던 중, 상기 질산염 환원 방법과 파괴점 염소 주입법의 조합 공정에 의해 질산염의 환원 반응의 부산물로 생기는 암모니아성 질소 및 아미드성 유기질소가 효과적으로 제거될 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

Accordingly, the present inventors have been studying to solve the problems of the conventional nitrate reduction method, ammonia nitrogen and amide organic nitrogen produced by the by-product of the reduction reaction of nitrate by a combination process of the nitrate reduction method and the breakdown point chlorine injection method The present invention has been completed by confirming that can be effectively removed.

따라서, 본 발명의 목적은 질산성 질소 뿐만 아니라 질산염의 환원탈질 공정의 부반응으로 생성되는 암모니아성 질소와 잔존하는 아미드로부터 생성되는 아미드성 유기질소를 효과적으로 동시에 제거하는 방법을 제공하는 것이다.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for effectively and simultaneously removing nitrate nitrogen as well as amide organic nitrogen produced from ammonia nitrogen and residual amides produced as a side reaction of the nitrate reduction and denitrification process.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 In order to achieve the above object, the present invention

질산염 수용액에 금속 및 아미드를 처리하여 질산성 질소를 환원탈질하는 단계를 포함하는 질산염 수용액 내 질소 저감 방법에 있어서, In the method for reducing nitrogen in the nitrate aqueous solution comprising the step of reducing and denitrifying nitrate nitrogen by treating the nitrate aqueous solution with metal and amide,

상기 단계에서 얻은 수용액에 할로겐족 산화제를 처리하여 상기 수용액에 포함되어 있는 암모니아성 질소와 아미드성 유기질소를 산화탈질하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질산염 수용액 내 질소 저감 방법을 제공한다.
It provides a method for reducing nitrogen in the aqueous solution of nitrate, comprising the step of oxidatively denitrifying the ammonia nitrogen and the amide organic nitrogen contained in the aqueous solution by treating a halogen group oxidant to the aqueous solution obtained in the step.

본 발명에서 "질산염 수용액"이란, 질산염이 녹아있는 모든 수용액을 말하며, 축산폐수, 철강폐수, 알루미늄 산세폐수, 염료폐수, 비료폐수, 화약폐수, 피혁폐수, 도금폐수 등 각종 산업 폐수, 하수 및 오수를 모두 포함한다.
In the present invention, "nitrate aqueous solution" refers to all aqueous solutions in which nitrate is dissolved, and various industrial wastewater, sewage and sewage such as livestock wastewater, steel wastewater, aluminum pickling wastewater, dye wastewater, fertilizer wastewater, gunpowder wastewater, leather wastewater, plating wastewater, etc. Include all of them.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.                     

본 발명은 종래 질산염 저감 방법으로 알려진 질산염 환원방법의 문제점을 해결하기 위하여, 상기 방법에 파괴점 염소 주입법을 조합한 새로운 질소 제거 공정을 제공한다는 점에 특징이 있다. In order to solve the problem of the nitrate reduction method known as the conventional nitrate reduction method, the present invention is characterized in that it provides a new nitrogen removal process combining the break point chlorine injection method.

본 발명자들은 질산염 환원 방법에 후속공정으로 조합되어 상기 방법에 의해 생성된 암모니아성 질소 및 아미드성 유기질소를 효과적으로 제거할 수 있는 방법을 규명하기 위해, 일반적인 암모니아성 질소 제거 방법들을 질산염 환원 방법에 조합시켜 그 효과를 알아보았다. The present inventors have combined the general ammonia nitrogen removal methods into the nitrate reduction method in order to identify a method that can be combined with the nitrate reduction method in a subsequent step to effectively remove the ammonia nitrogen and the amid organic nitrogen produced by the method. Let's find out the effect.

먼저, 암모니아성 질소를 분리 농축하여 제거하는 방법인 탈기(air-stripping), 이온교환(ion-exchange), 전기투석(electrodialysis), 역삼투법(reverse osmosis) 및 증류(distillation)를 질산염 환원 방법과 각각 조합하여 그 효과를 조사하였다. 그 결과, 탈기를 조합한 경우에는 암모니아성 질소에 대한 처리능은 높았으나, 잔존 아미드는 처리할 수 없었다. 또한, 상기 방법은 높은 반응 pH를 요구하므로 과도한 약품 비용이 소요되어 경제적이지 못했다. 이온 교환법을 조합한 경우에는 저농도 암모니아성 질소에 대한 처리능은 높았으나, 고농도 암모니아성 질소에 대한 처리능은 매우 낮았으며, 잔존 아미드를 처리할 수 없었다. 한편, 전기투석을 조합한 경우에는 저농도의 암모니아성 질소의 처리시 처리단가가 상승하는 문제점이 있었으며, 상기 두 방법과 마찬가지로 잔존 아미드를 처리할 수 없었다. 역삼투법을 조합한 경우에는 대부분의 아미드가 고분자인 관계로 암모니아성 질소의 분리 및 역세(backwashing)가 잘 이루어지지 않았다. 또한, 증류법을 조합한 경우에는 고농도 질소 제거에는 효과적이었으나, 에너지 효 율이 낮아 경제성이 결여되는 문제점이 있었다. 이와 같이 암모니아성 질소를 분리 농축하는 방법 중에서는 질산염 환원 방법에 조합되어 만족할 만한 효과를 얻을 수 있는 방법이 없는 것으로 조사되었다.  First, air-stripping, ion-exchange, electrodialysis, reverse osmosis, and distillation, which separate and concentrate ammonia nitrogen and remove it, are performed with nitrate reduction. In combination to investigate the effect. As a result, in the case of combining deaeration, the treatment ability for ammonia nitrogen was high, but the remaining amide could not be treated. In addition, the method requires a high reaction pH, so excessive chemical costs are not economical. When the ion exchange method was combined, the treatment ability for the low concentration ammonia nitrogen was high, but the treatment ability for the high concentration ammonia nitrogen was very low, and the residual amide could not be treated. On the other hand, in the case of the combination of electrodialysis, there was a problem in that the processing cost increases when the low concentration of ammonia nitrogen is treated, and the remaining amides cannot be treated like the above two methods. In the case of reverse osmosis, the separation and backwashing of ammonia nitrogen was difficult because most of the amides were polymers. In addition, the combination of distillation method was effective to remove high concentration of nitrogen, but there was a problem that lack of economic efficiency because of low energy efficiency. In this way, among the methods of separating and concentrating ammonia nitrogen, there was no method that could obtain a satisfactory effect in combination with the nitrate reduction method.

따라서, 본 발명자들은 암모니아성 질소를 질소 가스와 같은 안전한 형태로 분해하는 방법인 생물학적 질화/탈질 공법, 전기화학적 처리법(electrochemical treatment), 파괴점 염소 주입법을 각각 질산염 환원 방법과 조합하여 그 효과를 알아보았다. 그 중 생물학적 질화/탈질법을 조합한 경우에는 질화과정이 선행되어야 하는 공법의 특성상 상기 방법을 질산염 환원 방법의 후속공정으로 조합하는데 어려움이 있었다. 특히, 상기 방법은 탈질의 매개체가 미생물이므로 탈질속도가 낮고, 고농도 암모니아성 질소에 적용시 미생물이 작용을 제대로 하지 못하기 때문에, 적용할 수 있는 용액의 암모니아성 질소의 농도가 제한되는 방법 자체의 문제점을 가지고 있었다. 또한, 전기화학적 처리법을 조합한 경우에는 암모니아성 질소와 잔존 아미드의 제거가 모두 가능했으나, 부반응에 의하여 질소산화물이 유발되는 것으로 확인되었다. 특히, 저농도의 용액에서는 전류효율(current efficiency)이 떨어지는 문제점이 있었다. 한편, 파괴점 염소 주입법을 조합한 경우에는 암모니아성 질소가 안정적인 질소가스로 전환되었으며, 또한 잔존하는 아미드 역시 질소가스 형태로의 전환됨을 확인하였다. 또한, 부가적인 문제점이 발생하지 않았다. 이와 같이 본 발명은 여러 암모니아성 질소 제거 방법 중에서 파괴점 염소 주입법이 질산염 환원 방법의 후속공정으로 가장 적합하다는 것을 규명하였다.
Therefore, the present inventors know the effects of combining the nitrate reduction method with the biological nitridation / denitrification method, the electrochemical treatment, and the breakdown point chlorine injection method, respectively, which are methods for decomposing ammonia nitrogen into a safe form such as nitrogen gas. saw. Among them, in the case of combining the biological nitriding / denitrification method, it is difficult to combine the method as a subsequent step of the nitrate reduction method due to the nature of the process to be preceded by the nitriding process. In particular, since the denitrification medium is a microorganism, the denitrification rate is low, and when the microorganism does not work properly when applied to high concentration ammonia nitrogen, the concentration of ammonia nitrogen in the applicable solution is limited. Had a problem. In addition, in the case of combining the electrochemical treatment method, it was possible to remove both ammonia nitrogen and residual amide, but it was confirmed that nitrogen oxide was caused by side reaction. In particular, in a low concentration solution, there is a problem in that the current efficiency (current efficiency) falls. On the other hand, when the breakdown point chlorine injection method was combined, it was confirmed that ammonia nitrogen was converted to stable nitrogen gas, and the remaining amide was also converted to nitrogen gas. In addition, no additional problems occurred. As described above, the present invention has found that the breaking point chlorine injection method is most suitable as a subsequent step of the nitrate reduction method among various ammonia nitrogen removal methods.

환원탈질 반응에 의하여 생성된 암모니아성 질소 및 아미드성 유기질소는 파괴점 염소 주입법을 통하여 산화제인 OCl- 과 반응함으로써 질소가스로 탈질된다. 이 과정에서 OCl-은 NaOCl과 같은 형태로 외부로부터 탈질 반응기내로 부여될 수 있으며, Cl-의 존재 하에 전기화학적 방식으로 반응기 내에서 직접 생산되어 부여되어지거나 또는 외부 생산기에서 생산되어 부여되어 질 수도 있다.
The ammonia nitrogen and the amide organic nitrogen produced by the reduction denitrification reaction are denitrated to nitrogen gas by reacting with the oxidizing agent OCl through the break point chlorine injection method. In this process, OCl may be imparted from the outside into the denitrification reactor in the form of NaOCl, and may be imparted either directly in the reactor in an electrochemical manner in the presence of Cl or in an external producer. have.

본 발명은 질산염 환원방법에 파괴점 염소 주입법을 조합하여 질산염 환원방법에 의해 생성된 암모니아성 질소 및 아미드성 유기질소를 가장 효과적으로 제거할 수 있는 최적의 반응 조건을 규명하였다. In the present invention, the optimum reaction conditions for the most effective removal of the ammonia nitrogen and the amide organic nitrogen produced by the nitrate reduction method are identified by combining the breakdown point chlorine injection method with the nitrate reduction method.

본 발명에 따른 질산염 수용액 내 총 질소의 저감 방법은 크게 질산염 수용액에 금속 및 아미드를 처리하여 질산성 질소를 환원탈질하는 단계와 상기 단계에서 얻은 수용액에 포함되어 있는 암모니아성 질소 및 아미드성 유기질소를 산화탈질 하는 단계로 이루어져 있다(도 1 참조). The method for reducing total nitrogen in an aqueous solution of nitrate according to the present invention comprises the steps of reducing and denitrifying nitrate nitrogen by treating metal and amide in an aqueous solution of nitrate, and ammonia nitrogen and amide organic nitrogen contained in the aqueous solution obtained in the step. Oxidation and denitrification step (see Figure 1 ).

질산성 질소를 환원탈질하는 단계는 종래 질산염 환원 방법에 따라 수행될 수 있다. 바람직한 환원탈질은 다음의 방법으로 수행될 수 있다. 먼저, 질소를 제거하고자 하는 질산염 수용액(처리 대상수)에 아미드를 투입한다. 상기 아미드로는 설파믹산, 요소, 개미산(formic acid), 아세트아미드(acetamide) 등을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 설파믹산을 사용할 수 있다. 설파믹산은 상온 상압조건 에서 느리게 가수분해 되는 특성이 있기 때문에, 아질산과의 반응률 및 화학제의 경제성 면에서 효율이 가장 우수하다. 아미드의 투여량은 이론량(질산성 농도에 대비하여 계산된 아미드 요구량)의 80-300%가 바람직하며, 100-150%가 보다 바람직하다. Reductive denitrification of nitrate nitrogen may be performed according to a conventional nitrate reduction method. Preferred reduced denitrification can be carried out by the following method. First, amide is added to an aqueous solution of nitrate (water to be treated) to remove nitrogen. The amide may be sulfamic acid, urea, formic acid, acetamide, etc., but preferably sulfamic acid may be used. Since sulfamic acid is hydrolyzed slowly under normal temperature and pressure conditions, it has the best efficiency in terms of reaction rate with nitrous acid and economical efficiency of chemicals. The dosage of amide is preferably 80-300%, more preferably 100-150% of the theoretical amount (calculated amount of amide compared to nitric acid concentration).

이후, 아미드가 첨가된 수용액의 pH를 2.5로 조정한 후, 교반하면서 금속 분말을 투입한다. pH 조정은 농황산을 사용하여 할 수 있다. 상기 금속으로는 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 아연(Zn), 크롬(Cr), 철(Fe), 카드뮴(Cd), 주석(Sn), 알루미늄(AI), 납(Pb)를 사용할 수 있다. 바람직하게는 환경적 및 상업적 면에서 가장 적합한 금속인 아연을 사용할 수 있다. 금속 분말을 투입한 후, 다시 수용액의 pH를 2.5로 조정하여 교반한다. 교반시 금속 분말이 수용액 속에서 부유하여 반응물과 충분히 접촉할 수 있는 정도의 교반 강도가 부여되는 것이 바람직하다. 교반시 회전 속도는 단순와류(교반날개를 통하여 전달되는 회전력이 혼합에 기여하지 못하고 단순히 회전방향으로 수체가 이동만 하는 현상)가 발생되지 않는 경우 240rpm을 초과하지 않는 것이 바람직하다. 단순 와류가 발생하는 경우에는 수류 회전 방향에 직각 또는 경사를 이루는 충돌판을 설치하여 이를 방지할 수 있다. 또한, 혼합강도를 높이기 위하여 폭기시설이나 분사시설, 또는 반응기 상부 또는 하부로 순환하는 순환펌프를 이용할 수 있다. 이와 같은 조건으로 약 1시간 정도 반응시키면 질산성 질소의 탈질이 완료된다. 이 때 반응시간은 질산성 질소의 농도, pH, 아미드의 투입율, 교반의 강도, 금속의 투입율 및 투입속도에 따라 달라질 수 있다. Then, after adjusting the pH of the aqueous solution to which the amide was added to 2.5, metal powder was added while stirring. pH adjustment can be made using concentrated sulfuric acid. Magnesium (Mg), manganese (Mn), zinc (Zn), chromium (Cr), iron (Fe), cadmium (Cd), tin (Sn), aluminum (AI), and lead (Pb) may be used as the metal. Can be. Preferably zinc can be used which is the most suitable metal for environmental and commercial reasons. After the metal powder was added, the pH of the aqueous solution was adjusted to 2.5 again, followed by stirring. It is preferable that the stirring strength is imparted to the extent that the metal powder is suspended in the aqueous solution and sufficiently in contact with the reactant upon stirring. When stirring, the rotational speed is preferably not exceeding 240rpm unless a simple vortex (a phenomenon in which the rotational force transmitted through the stirring blades does not contribute to the mixing and merely moves the water body in the rotational direction) does not occur. If a simple vortex occurs, it can be prevented by installing a collision plate that is perpendicular or inclined to the direction of the water flow rotation. In addition, in order to increase the mixing strength, an aeration facility, an injection facility, or a circulation pump circulating to the upper or lower portion of the reactor may be used. When the reaction is performed for about 1 hour under these conditions, the denitrification of nitrate nitrogen is completed. At this time, the reaction time may vary depending on the concentration of nitrate nitrogen, pH, the amide input rate, the strength of the stirring, the metal input rate and the input speed.                     

질산성 질소의 환원탈질 단계는 교반 탱크형 반응기를 이용하여 수행하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 금속 공급장치, 황산 공급장치, 아미드 공급장치, pH 미터 및 제어기, 가성소다 공급장치, 교반 날개, 교반 모터 및 충돌판이 있는 원형 반응기를 이용하여 수행할 수 있다. 교반 탱크형 반응기를 이용한 질산성 질소의 환원탈질 반응에서 암모니아 전환률 및 질소가스 전환률은 금속의 투입속도에 의해 결정된다. 배치(Batch) 반응에 있어서 금속의 적정 투입속도는 (반응에 필요한 총 금속)/(총 반응시간)이다. 또한, 금속의 총 투입량은 이론적 금속 소비량의 100-300%가 바람직하며, 200%가 보다 바람직하다. 이 때 100% 미만일 경우에는 반응시간이 길어지게 되고, 반대로 300% 이상일 경우에는 투입된 금속 분말이 단순히 산 이온과 반응하여 수소가스로 전환되므로 금속 소비량이 증가되게 된다. 여기서, 이론적 금속 소비량은 반복 실험을 통하여 결정된 암모니아성 질소 전환률에 기초하여 산정할 수 있다. The reduction denitrification step of nitrate nitrogen is preferably performed using a stirred tank reactor. More preferably, it can be carried out using a metal reactor, a sulfuric acid feeder, an amide feeder, a pH meter and controller, a caustic soda feeder, a stirring blade, a stirring motor and a circular reactor with impingement plates. The ammonia conversion rate and nitrogen gas conversion rate in the reduction and denitrification reaction of nitrate nitrogen using a stirred tank reactor are determined by the rate of metal input. In batch reactions, the proper loading rate of metal is (total metal required for reaction) / (total reaction time). In addition, the total input of metal is preferably 100-300% of the theoretical metal consumption, more preferably 200%. At this time, if less than 100%, the reaction time is long, on the contrary, if more than 300%, the metal powder is simply reacted with acid ions and converted into hydrogen gas, thereby increasing metal consumption. Here, the theoretical metal consumption can be estimated based on the ammonia nitrogen conversion determined through repeated experiments.

이와 같이 질산성 질소의 환원탈질이 완료된 후 산화탈질 단계를 수행하기 전에 상기 환원탈질 반응에서 생성된 금속염을 제거 또는 회수하는 단계를 추가로 수행할 수 있다. 금속염의 제거는 가성소다(NaOH)를 이용하여 금속염을 수산화물의 형태로 침전시키는 중화 응집 침전을 통해 이루어질 수 있으며, 금속염의 회수는 전기 화학적 처리를 통하여 이루어질 수 있다.
As described above, after the reduction and denitrification of the nitrate nitrogen is completed, the step of removing or recovering the metal salt generated in the reduction and denitrification reaction may be further performed. Removal of the metal salt may be performed through neutralized flocculation precipitation, in which the metal salt is precipitated in the form of hydroxide using caustic soda (NaOH), and the recovery of the metal salt may be performed through an electrochemical treatment.

이후, 산화탈질 단계를 수행한다. 산화탈질 단계 또한 교반 탱크형 반응기를 이용하여 수행하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 할로겐족 산화제 공급 장치, 황산 공급장치, 가성소다 공급장치, pH 미터 및 제어기, ORP(oxygen reduction potential) 미터 및 제어기, 교반 날개, 교반 모터 및 충돌판이 있는 원형 반응기를 이용하여 수행될 수 있다. 바람직한 산화탈질은 다음의 방법으로 수행될 수 있다.Thereafter, an oxidative denitrification step is performed. The oxidative denitrification step is also preferably carried out using a stirred tank reactor. More preferably, it can be carried out using a circular reactor with halogen oxidant feeder, sulfuric acid feeder, caustic soda feeder, pH meter and controller, oxygen reduction potential (ORP) meter and controller, stir vane, stir motor and impingement plate. have. Preferred oxidative denitrification can be carried out by the following method.

먼저, 환원탈질이 종료된 수용액(또는 금속염을 제거 또는 회수하여 얻은 수용액)에 할로겐족 산화제를 투입하여 교반한다. 할로겐족 산화제를 투입하기 전에 상기 수용액의 초기 pH를 7.3으로 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 할로겐족 산화제를 투입한 후의 운전 pH는 6.5-11이 바람직하고, 7.0-8.0이 보다 바람직하다. 반응이 산성조건에서 이루어질 경우에는 자극성 기체가 발생할 수 있으므로 산성조건에서 반응을 피하는 것이 바람직하다. 본 발명에 이용되는 할로겐족 산화제는 염소계 또는 브롬계 산화제를 사용할 수 있다. 상기 염소계 산화제로는 차아염소산나트륨(NaOCl), 염소(Cl2) 및 차아염소산칼슘(Ca(OCl)2)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있으며, 차아염소산나트륨을 사용하는 것이 보다 바람직하다. First, a halogen group oxidant is added and stirred to the aqueous solution (or the aqueous solution obtained by removing or recovering a metal salt) in which denitrification is completed. It is preferable to adjust the initial pH of the aqueous solution to 7.3 before adding the halogen group oxidant. Moreover, 6.5-11 are preferable and, as for the operation pH after injecting a halogen group oxidant, 7.0-8.0 is more preferable. It is preferable to avoid the reaction under acidic conditions, since irritant gases may occur when the reaction is under acidic conditions. The halogen oxidant used in the present invention may be a chlorine or bromine oxidant. As the chlorine-based oxidant, any one selected from the group consisting of sodium hypochlorite (NaOCl), chlorine (Cl 2 ) and calcium hypochlorite (Ca (OCl) 2 ) may be used, and sodium hypochlorite is more preferable. .

산화탈질 단계의 총 반응시간은 처리 대상수의 질소 농도 및 특성에 따라 결정될 수 있다. 상기 총 반응시간은 30-360분이 바람직하며, 30-90분이 보다 바람직하다. 또한, 할로겐족 산화제의 투입량은 ORP 미터 및 제거기를 통해 결정된다. 특히, 산화탈질 단계는 1차 산화 및 2차 산화로 나누어 하는 것이 바람직하다. 즉, 초기에는 할로겐족 산화제를 ORP450이 유지되는 양으로 첨가하여 1차 산화한 후, 이후에는 할로겐족 산화제를 ORP850이 유지되는 양으로 첨가하여 2차 산화하는 것이 바람직하다. 산화탈질 반응 초기에 과량의 할로겐족 산화제가 투입되게 되면, 반응액의 pH가 급격히 변하게 되며 암모니아성 질소가 오히려 질소가스가 아닌 질산성 질소로 산화된다. 따라서, 할로겐족 산화제의 투입량을 달리하여 1·2차로 산화 반응을 시키는 것이 바람직하다. 1차 및 2차 산화간의 시간 분률도 총 반응시간과 마찬가지로 처리 대상수의 농도 및 특성에 따라 달라질 수 있다. 1차 산화 시간은 총 반응시간의 5-30%가 바람직하며, 20%가 보다 바람직하다. 또한, 2차 산화 시간은 총 반응시간의 70-95%가 바람직하며, 80%가 보다 바람직하다. 할로겐족 산화제의 총 투입량은 이론량의 90-100%가 바람직하며, 100-150%가 보다 바람직하다. The total reaction time of the oxidative denitrification step may be determined according to the nitrogen concentration and characteristics of the water to be treated. The total reaction time is preferably 30-360 minutes, more preferably 30-90 minutes. In addition, the dose of halogenated oxidant is determined through ORP meters and eliminators. In particular, the oxidative denitrification step is preferably divided into primary oxidation and secondary oxidation. That is, it is preferable to first add a halogen oxidant in an amount maintained by ORP450 and to oxidize it first, and then to add a halogen oxidant in an amount maintained in ORP850 to secondary oxidize. When an excess halogen group oxidant is introduced at the beginning of the oxidative denitrification reaction, the pH of the reaction solution changes rapidly and ammonia nitrogen is oxidized to nitrate nitrogen rather than nitrogen gas. Therefore, it is preferable to perform the oxidation reaction first and second by changing the amount of halogen group oxidizing agent. The fraction of time between the primary and secondary oxidations, like the total reaction time, can also depend on the concentration and nature of the water to be treated. The primary oxidation time is preferably 5-30% of the total reaction time, more preferably 20%. In addition, the secondary oxidation time is preferably 70-95% of the total reaction time, more preferably 80%. The total amount of halogen group oxidant is preferably 90-100% of the theoretical amount, more preferably 100-150%.

이와 같은 산화탈질 단계를 통하여 암모니아성 질소 및 아미드성 유기질소가 질소가스로 산화될 수 있다. 또한, 산화탈질 단계 후에 전기화학적 처리를 통하여 할로겐족 원소를 할로겐족 산소산으로 전환시키는 할로겐족 음이온의 산소산화 공정을 추가로 수행할 수 있다.
Through this oxidative denitrification step, ammonia nitrogen and amide organic nitrogen can be oxidized to nitrogen gas. In addition, after the oxidative denitrification step, an oxygen oxidation process of the halogen anion may be further performed through the electrochemical treatment to convert the halogen element into a halogen group oxygen acid.

본 발명에 따른 질산성 질소의 환원탈질과 암모니아성 질소 및 아미드성 유기질소의 산화탈질을 위한 반응기로는 상기 교반탱크형 반응기 이외에 일반적인 관형 반응기, 또는 전기분해형 반응기를 모두 사용할 수 있으며, 반응의 효율을 높이기 위하여 개별 또는 연속적으로 조합하여 사용할 수 있다.
As a reactor for the reduction and denitrification of nitrate nitrogen and the oxidative denitrification of ammonia nitrogen and amide organic nitrogen according to the present invention, a general tubular reactor or an electrolysis reactor may be used in addition to the stirred tank reactor. Can be used individually or in combination in order to increase the efficiency.

또한, 본 발명에 따른 환원탈질 및 산화탈질 단계는 질산염 수용액 내 존재하는 총질소의 저감을 완료하는데 필요한 만큼 반복될 수 있으며, 동일 반응기 또는 개별 반응기에서 각 단계별로 단독 또는 연속적으로 수행될 수 있다. 상기한 환원탈질 공정에 후행되는 중화응집 공정 또는 금속염 회수공정(전기 화학적 처리), 또는 산화탈질 공정에 후행되는 할로겐족 음이온의 산소산화 공정을 통하여 총질소 제거 효율이 더욱 향상될 수도 있다.
In addition, the reduction denitrification and oxidative denitrification steps according to the present invention may be repeated as necessary to complete the reduction of total nitrogen present in the nitrate aqueous solution, and may be performed alone or continuously in each step in the same reactor or in separate reactors. The total nitrogen removal efficiency may be further improved through a neutralization flocculation process or a metal salt recovery process (electrochemical treatment) following the reduction denitrification process, or an oxygen oxidation process of a halogen group anion following the oxidation denitrification process.

본 발명에 따른 가장 바람직한 질산염 수용액 내 질소 저감 방법은,Most preferred method for reducing nitrogen in nitrate aqueous solution according to the present invention,

a) 질소를 제거하고자 하는 질산염 수용액(처리 대상수)에 금속 및 아미드를 투입하여 질산성 질소를 환원탈질하는 단계;a) reducing and denitrifying nitrate nitrogen by adding a metal and an amide to an aqueous solution of nitrate to be removed (water to be treated);

b) 상기 a) 단계에서 얻은 수용액에 가성소다를 처리하거나 전기화학적 처리를 하여 금속염을 제거하는 단계;b) treating the aqueous solution obtained in step a) with caustic soda or electrochemical treatment to remove metal salts;

c) 금속염이 제거된 수용액에 할로겐족 산화제를 투입하여 암모니아성 질소 및 아미드성 유기질소를 산화탈질하는 단계; 및c) oxidizing and denitrifying ammonia nitrogen and amide organic nitrogen by adding a halogen group oxidant to the aqueous solution from which the metal salt is removed; And

d) 상기 c) 단계에서 얻은 용액에 전기화학적 처리를 하여 할로겐족 원소를 할로겐족 산소산으로 전환시키는 단계로 이루어진다.
d) electrochemical treatment of the solution obtained in step c) to convert the halogen element into a halogen group oxygen acid.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. However, the following examples are merely to illustrate the invention, but the content of the present invention is not limited to the following examples.                     

<실시예><Example>

질산칼륨을 탈이온수에 용해시켜 1000mg/ℓ의 질산칼륨 수용액을 제조하였다. 제조된 수용액 5ℓ를 원형 교반 반응기에 투입한 다음, 설파믹산 45.036g(이론량의 130%)을 투입하여 용해시켰다. 농황산을 첨가하여 pH를 2.5로 조정하였다. 이후, 원형 교반 반응기의 교반기를 회전시키면서 아연공급장치를 통하여 #200체 통과분 아연분말을 연속 투입하였다. 그와 동시에 pH 제어기와 황산공급장치를 통하여 황산을 공급하여 반응액의 pH를 2.5로 유지하였다. 이 때 아연 분말은 26.861g/hr의 투입속도로 등속도 투입하였다. 이후, 1시간 동안 교반하였다. Potassium nitrate was dissolved in deionized water to prepare an aqueous 1000 mg / L potassium nitrate solution. 5 L of the prepared aqueous solution was added to a circular stirred reactor, and 45.036 g of sulfamic acid (130% of theory) was added and dissolved. Concentrated sulfuric acid was added to adjust the pH to 2.5. Thereafter, while passing the # 200 sieve powder zinc powder through the zinc feeder while rotating the stirrer of the circular stirring reactor. At the same time, sulfuric acid was supplied through a pH controller and a sulfuric acid feeder to maintain a pH of the reaction solution at 2.5. At this time, the zinc powder was charged at a constant speed at a feed rate of 26.861 g / hr. Thereafter, the mixture was stirred for 1 hour.

환원탈질 반응이 완료된 후, 가성소다 33.490g과 소량의 폴리머를 상기 수용액에 투입하였다. 이후, 수산화물의 형태로 침전된 금속염 침전물을 제거하였다. 금속염 침전물이 제거된 수용액의 암모니아성 질소 및 유기질소의 농도를 측정하였다. 그 결과, 암모니아성 질소의 농도는 50mg/ℓ이었으며, 아미드(설파믹산)에서 기인한 유기질소의 농도는 350mg/ℓ이었다. After the reduction and denitrification was completed, 33.490 g of caustic soda and a small amount of polymer were added to the aqueous solution. Thereafter, the precipitated metal salt precipitate in the form of hydroxide was removed. The concentrations of ammonia nitrogen and organic nitrogen in the aqueous solution from which the metal salt precipitate was removed were measured. As a result, the concentration of ammonia nitrogen was 50 mg / l, and the concentration of organic nitrogen due to amide (sulfamic acid) was 350 mg / l.

이후, 상기 수용액 5ℓ를 원형 교반 반응기에 투입한 후, 초기 pH를 7.3으로 조정하여 교반하였다. 그리고 나서, 상기 수용액에 차아염소산나트륨을 투입하여 산화 반응시켰다. 이 때 전반부 반응시간(총 반응시간의 20%)에는 차아염소산나트륨을 OPR450이 유지되는 양으로 투입하였고(1차 산화), 후반부 반응시간(총 반응시간의 80%)에는 ORP850을 유지하는 양으로 투입하였다(2차 산화). 총 반응시간은 30-90분으로 하였다. 차아염소산나트륨의 총 투여량은 이론량의 120%인 15.964g으로 하였다. 산화탈질 반응이 완료된 후, 수득된 수용액의 질산성 질소, 암모니아 성 질소 및 아미드성 유기질소의 양을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.
Thereafter, 5 L of the aqueous solution was added to a circular stirred reactor, and the initial pH was adjusted to 7.3 and stirred. Then, sodium hypochlorite was added to the aqueous solution for oxidation reaction. At this time, sodium hypochlorite was added in the amount of OPR450 maintained in the first half reaction time (20% of the total reaction time) and ORP850 was maintained in the second half reaction time (80% of the total reaction time). Charged (secondary oxidation). Total reaction time was 30-90 minutes. The total dose of sodium hypochlorite was 15.964 g, 120% of the theoretical amount. After the oxidative denitrification reaction was completed, the amounts of nitrate nitrogen, ammonia nitrogen and amide organic nitrogen in the aqueous solution obtained were measured and described in Table 1 below.

구분division 총질소Total nitrogen 질산성질소Nitrate nitrogen 암모니아성 질소Ammonia nitrogen 아미드성 유기질소Amide Organic Nitrogen 처리대상수 (질산칼륨 수용액)Water to be treated (Aqueous Potassium Nitrate Solution) 10001000 10001000 00 00 환원탈질 처리수Reduced denitrification 405405 55 5050 350350 환원탈질+산화탈질 처리수Reduction Denitrification + Oxidative Denitrification 1515 55 55 55

상기 표 1에서 보는 바와 같이, 종래 질산염 환원 방법에 따라 질산성 질소의 환원 탈질 단계만을 수행한 경우(환원탈질 처리수)에는 질산성 질소가 처리 전에 비해 현저히 감소되었으나, 처리전에는 존재하지 않았던 암모니아성 질소 및 아미드성 유기질소가 다량 존재함을 확인할 수 있었다. 반면, 본 발명에 따른 방법에 따라 환원탈질 단계 후 할로겐족 산화제를 이용하여 산화탈질 단계를 수행한 경우(환원탈질+산화탈질 처리수)에는 환원탈질 반응의 부산물로 생겼던 암모니아성 질소 및 아미드성 유기질소가 다량 제거되었음을 확인할 수 있었다. 이로부터 본 발명에 따른 방법이 질산염 수용액 내 총 질소를 효과적으로 제거하는 효과가 있음을 알 수 있었다.
As shown in Table 1, when only the denitrification step of nitrate nitrogen was carried out according to the conventional nitrate reduction method (reduced denitrification treatment water), the nitrate nitrogen was significantly reduced compared to before treatment, but was not present before treatment. It was confirmed that a large amount of nitrogen and amide organic nitrogen. On the other hand, when the oxidative denitrification step is performed using a halogen group oxidant after the reduction denitrification step (reduction denitrification + oxidative denitrification treated water) according to the method according to the present invention, ammonia nitrogen and amid organic nitrogen are generated as by-products of the reduction denitrification reaction. It was confirmed that a large amount was removed. From this, it can be seen that the method according to the present invention has the effect of effectively removing the total nitrogen in the nitrate aqueous solution.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명은 종래 질산염 환원 방법의 문제점을 상기 방법에 파괴점 염소 주입법을 조합시킴으로써 해결하였다. 따라서, 본 발명의 방 법은 질산성 질소의 환원탈질 과정에서 발생하는 암모니아성 질소와 아미드성 유기질소를 산화탈질시킴으로써 질산염 수용액 내 존재하는 총 질소를 저감시키는 효과가 있다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은 축산폐수, 도금폐수 등의 각종 산업 폐수, 하수 및 오수에서 질소를 제거하는데 매우 유용하게 이용될 수 있다.As described above, the present invention solves the problem of the conventional nitrate reduction method by combining the breakdown point chlorine injection method in the method. Therefore, the method of the present invention has the effect of reducing the total nitrogen present in the nitrate aqueous solution by oxidative denitrification of ammonia nitrogen and amide organic nitrogen generated in the reduction and denitrification process of nitrate nitrogen. Therefore, the method according to the present invention can be very usefully used to remove nitrogen from various industrial wastewater, sewage and sewage such as livestock wastewater, plating wastewater and the like.

Claims (8)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 질산염 수용액에 금속 및 아미드를 처리하여 질산성 질소를 환원탈질하는 단계를 포함하는 질산염 수용액 내 질소 저감 방법에 있어서, In the method for reducing nitrogen in the nitrate aqueous solution comprising the step of reducing and denitrifying nitrate nitrogen by treating the nitrate aqueous solution with metal and amide, 상기 단계에서 얻은 수용액에 할로겐족 산화제를 처리하여 상기 수용액에 포함되어 있는 암모니아성 질소와 아미드성 유기질소를 30분 내지 360분 동안 산화탈질하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질산염 수용액 내 질소 저감 방법.A method for reducing nitrogen in an aqueous nitrate solution, comprising treating the aqueous solution obtained in the step with a halogen group oxidant to oxidatively denitrify the ammonia nitrogen and the amide organic nitrogen contained in the aqueous solution for 30 to 360 minutes. 제 4항에 있어서, 총 반응시간의 5-30%에는 할로겐족 산화제를 ORP(oxidation reduction potential) 450이 유지되도록 첨가하여 1차 산화한 후, 총 반응시간의 70-95%에는 할로겐족 산화제를 ORP 850이 유지되도록 첨가하여 2차 산화하는 것을 특징으로 하는 방법.5. The method according to claim 4, wherein 5-30% of the total reaction time is added to a halogen group oxidant to maintain an oxidation reduction potential (ORP) of 450, and then 70-95% of the total reaction time is used for the ORP 850. Adding so that it is retained and subjecting it to secondary oxidation. 질산염 수용액에 금속 및 아미드를 처리하여 질산성 질소를 환원탈질하는 단계를 포함하는 질산염 수용액 내 질소 저감 방법에 있어서, In the method for reducing nitrogen in the nitrate aqueous solution comprising the step of reducing and denitrifying nitrate nitrogen by treating the nitrate aqueous solution with metal and amide, 상기 단계에서 얻은 수용액을 중화 응집 침전 또는 전기 화학적 처리하는 단계 및 할로겐족 산화제를 처리하여 상기 수용액에 포함되어 있는 암모니아성 질소와 아미드성 유기질소를 산화탈질하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질산염 수용액 내 질소 저감 방법.Neutralizing agglomerated precipitation or electrochemical treatment of the aqueous solution obtained in the above step and treating a halogen group oxidant to oxidatively denitrify the ammonia nitrogen and the amid organic nitrogen contained in the aqueous solution. Nitrogen abatement method. 제 6항에 있어서, 상기 중화 응집 침전 단계는 상기 환원탈질 단계에서 얻은 수용액에 가성소다를 처리하여 금속염을 수산화물의 형태로 침전시키는 것을 특징으로 하는 방법.7. The method of claim 6, wherein the neutralizing flocculation precipitation step comprises treating caustic soda in the aqueous solution obtained in the reduction and denitrification step to precipitate metal salts in the form of hydroxides. 질산염 수용액에 금속 및 아미드를 처리하여 질산성 질소를 환원탈질하는 단계를 포함하는 질산염 수용액 내 질소 저감 방법에 있어서, In the method for reducing nitrogen in the nitrate aqueous solution comprising the step of reducing and denitrifying nitrate nitrogen by treating the nitrate aqueous solution with metal and amide, 상기 단계에서 얻은 수용액에 할로겐족 산화제를 처리하여 상기 수용액에 포함되어 있는 암모니아성 질소와 아미드성 유기질소를 산화탈질하는 단계 및 할로겐족 음이온의 산소산화 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질산염 수용액 내 질소 저감 방법.A method of reducing nitrogen in an aqueous solution of nitrate, comprising the step of oxidatively denitrifying ammonia nitrogen and amide organic nitrogen contained in the aqueous solution by treating a halogen group oxidant to the aqueous solution obtained in the above step. .
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