KR101391709B1 - 공업용수로 재이용이 가능한 유화 오일폐수의 처리 방법 - Google Patents

Abstract

공업용수로 재이용할 수 있도록 유화 오일폐수를 연속식 디스크형 원심분리기를 사용한 여과 전처리 단계, 한외여과막 모듈에 투과시키는 여과 단계 및 역삼투막 모듈에 투과시켜 수준 높은 수질로 만드는 단계의 공정으로 처리하는 방법으로서, 여과 전처리 단계에서 공정이 간소화되고, 오일과 SS의 동시 제거가 가능하며, 입자크기가 작은 유화 오일도 용이하게 제거되며, 설비의 설치 면적이 줄어들고 설비의 운전과 조작이 간편하며 별도의 세척 작업이 필요하지 않아서 운전 및 유지 관리 비용이 절감될 수 있으며, 연속 작업이 가능하며, 여과 전처리 단계에서 SS와 오일성분의 제거 효율이 우수하므로 오염 부하를 감소시켜서 분리막을 사용한 여과 단계에서 분리막 모듈의 처리 유량 변화없이 장시간 연속 운전을 가능하게 하고 분리막의 수명을 연장한다.

Description

공업용수로 재이용이 가능한 유화 오일폐수의 처리 방법{a method of treating emulsified oil wastewater for industrial water reuse}

본 발명은 오일폐수의 처리 방법에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 금속 가공 공정에서 발생하는 다양한 성분을 지닌 고농도 유화 오일폐수를 공업용수로 재이용하기 위하여 간소한 공정과 간편한 방법을 사용한 효율적이고 경제적인 처리 방법에 관한 것이다.

기계공업의 금속 가공 공정에서는 기계장치나 기계부품의 절삭 가공, 냉간 압연 강판의 제조, 금속 선재의 신선 가공을 위하여 절삭유, 압연유, 신선유 등과 같은 각종 금속 가공유를 사용하고 있다.

상기 금속 가공유는 사용과정에서 오염되므로 폐기처리되어야 하는데, 예를 들면, 절삭 가공에서는 필연적으로 절삭분(切削粉)이 발생하고 이렇게 발생한 절삭분은 절삭유에 섞여 절삭액 용기 내에서 침적되어 절삭액을 오염시키고, 연마재와 함께 절단 가공면에 공급되어 절단 가공 품질을 나쁘게 하는 문제가 발생한다.

따라서 일정기간 사용하여 성능이 저하된 절삭액은 폐기처분하게 되는데, 폐 절삭액은 절삭분과 절삭유를 함유하므로 소각 처리할 경우 대기오염이 발생할 수 있고, 단순 매립의 경우에는 심각한 토양 오염이 우려된다.

또한 금속 가공유를 사용하여 가공이 완료된 금속을 세정하면 세정 폐수가 발생하는데, 상기 세정폐수는 금속 가공유와 금속 가공 과정에서 발생하는 금속과 먼지 등 불순물을 함유하므로 상기와 같은 오염문제가 상존하고 있다.

금속 가공유를 포함한 금속 가공 폐수에서 물과 다른 물질을 분리하기 위하여 유수분리 장치 이용, 응집제 사용, 오존 산화 후 가압 부상 등 다양한 방법이 제시되고 있다.

유수분리란 중력장에서 오일과 물의 비중차에 의해 물속에 함유되어 있는 유분 또는 오일 속의 수분이 분리되는 것을 말하며, 오일은 물보다 가벼우므로 떠올라 응결하여 오일과 물의 2액상으로 분리되는 것으로 이것을 부상분리(浮上分離)라고 한다.

유수분리기는 입자크기가 약 50~150 ㎛의 유리 오일(Free Oil)을 분리 처리하는 단순 중력 분리식 유수분리장치와, 이보다 입자의 크기가 작은 유화 오일(Emulsion Oil)과 부착성 오일을 처리하는 가압식 부상 분리장치로 구별되어 사용되고 있다.

하지만 오일의 입자 크기가 큰 유리 오일은 비교적 쉽게 분리되지만 크기가 작은 유화 오일은 제거가 어렵고 부상 응결 분리에 장시간이 소요되므로 효율이 낮은 단점과 장치 전체의 부피가 증가하는 문제점이 있다.

응집제를 사용하는 방법은, 유입되는 원수에 응집제를 첨가하고 혼합하여 부상되지 않고 가라앉은 슬러지를 배출하고 응집된 오일은 물과 오일의 밀도차에 의해 스컴 형태로 배출하는데, 응집제 사용에 따라 운전비용이 증가하고 약품처리에 의한 2차 오염 유발되는 문제점이 있다.

오존 산화는 폐수에 함유된 오염물질을 오존 산화 기술로 무약품 처리하는 것으로서, 오존이 분해될 때 생기는 산소 및 수산화기에 의해 유기물이 산화 분해되는 원리를 이용한 것이다.

하지만 오존 산화 방법은 오존발생기, 오존접촉탱크, 용존공기부상장치, 압력식여과장치 등의 많은 장치가 필요하며, 무기물의 제거는 용이하지 않은 단점이 있다.

한편 폐수를 처리하는 방법으로서 첫 단계는 여과기를 사용하여 오염 물질을 거르는 것으로서 입자상의 오염물질이 물리적 방법에 의해 제거되지만 오염물질이 물에 녹아 있는 경우에는 물리적으로 걸러낼 수가 없다.

이 때문에 화학약품과 결합시켜 오염물질을 분해하는 화학적 처리방법이 사용되지만, 그래도 분해되지 않거나 화학반응으로 새롭게 만들어진 오염물질이 처리수 속에 녹아 있을 수 있다.

이때는 박테리아와 같은 미생물을 처리수에 넣어 분해하는 생물학적 처리방법이 마지막으로 사용된다.

하지만 분리막을 이용한 폐수 처리는 이 모든 처리과정을 한 번에 해결할 수 있는 장점이 있다.

따라서 여러 공정을 거치지 않아도 되고 장치가 간소하며 넓은 설치 장소가 필요하지 않으며, 안정적인 처리수질 확보, 경제성 및 청정기술이라는 면에서 분리막을 사용한 처리방법이 많이 이용되고 있다.

그러나 분리막을 사용한 처리는 분리막 표면에 각종 슬러지, 금속입자, 무기물, 유리 오일, 유화 오일에 의한 막이 형성되어 분리막을 오염시키는 막의 파울링 현상에 의해 분리능력이 감소된다.

이를 극복하기 위해 주기적으로 분리막을 역세척하고 있는데, 상기 역세척은 하루 1회 실시하고, 또한 차압이 많이 상승했을 때, 정기적으로 약품을 이용한 세정을 실시한다.

하지만 상기 역세척은 주기가 짧아 분리막의 운전 효율이 낮아지고 분리막이 손상되는 문제점이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해 분리막을 사용한 처리 전에 전처리 공정을 수행하는 것이 한국공개특허공보 제2003-0083651에 기재되어 있다.

상기 전처리 공정은 유리 오일과 SS(Suspended Solids) 성분을 제거하기 위한 유수분리, 금속 및 비금속 찌꺼기 등 비교적 입자가 큰 물질 등을 제거하는 프리코트 필터, 프리코트 필터를 통과한 5 ㎛ 이상의 오염 물질을 제거하는 마이크로 필터를 사용하는 다단계 처리방법이다.

그러나 상기 다단계 처리방법은 여러 공정을 수행하여야 하고 유수분리조의 설치를 위해 넓은 면적과 장시간 운전이 필요하며, 필터 공정에서 수명이 저하된 필터를 역세척하거나 교체함으로써 운전 작업이 많아지거나 운전비용이 증대하여 경제적이지 못한 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 간소한 공정을 이용하고, 운전 및 유지관리비용이 절감되는 간편한 처리 방법을 사용하여 유화 오일폐수를 공업용수로 재이용이 되도록 하는 처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 유화 오일폐수를 연속식 디스크형 원심분리기를 사용하는 여과 전처리 단계, 한외여과막 모듈에 투과시키는 여과 단계 및 역삼투막 모듈을 통과시켜 수준 높은 수질로 만드는 단계로 이루어진 유화 오일폐수의 처리방법을 제공한다.

상기 여과 전처리 단계에서 유화 오일과 SS를 동시에 제거하기 위해 연속식 디스크형 원심분리기에서 디스크 바울의 경사각도가 35~55˚이고, 디스크 바울의 수량이 80~100 개이며, 디스크 바울의 회전속도가 6500~8500 rpm인 조건으로 운전하고,

상기 여과 단계에서 오일을 완전히 배제하고 SS와 COD를 99 % 감소시키기 위해 상기 한외여과막은 친수화된 폴리비닐리덴플루오로라이드(PVDF), 폴리아크릴로니트릴(PAN) 또는 폴리에테르술폰(PES)의 고분자 재질로서 세공의 평균 크기가 0.01~0.50 ㎛이고, 분획분자량이 10000~500000인 것을 사용하며,

상기 높은 수질로 만드는 단계에서 COD를 감소시키기 위해 상기 역삼투막은 방향족 폴리아미드로 이루어진 고분자재질로서 염 배제율이 90.0~99.5 % 인 것을 사용하며,

상기 유화 오일폐수가 상기 여과 전처리 단계, 여과 단계 및 높은 수질로 만드는 단계를 연속적으로 통과함으로써 공업용수로 재이용이 가능한 유화 오일폐수의 처리방법을 제공한다.

유화 오일폐수의 처리공정이 3단계로 간소화되면서도 오염물질 제거 처리 효과가 우수하여 공업용수로 재이용이 가능해 진다.

여과 전처리 단계에서 공정이 다단계에서 한 단계로 간소화되고, 여과 전처리 단계의 설비의 설치 면적이 작아지며, 상기 설비의 운전과 조작이 간편하고 별도의 세척 작업이 필요하지 않아서 운전 및 유지 관리 비용이 절감될 수 있다.

여과 전처리 단계에서 오염물질이 고농도로 함유된 오일 폐수에 대해서도 오염물질의 제거율이 우수하고 오일 폐수의 처리 유량이 많아 시간당 2톤 정도의 고 용량으로도 처리가 가능하며, 연속작업이 가능하여 오일 폐수의 처리 시스템의 효율을 높일 수 있다.

여과 전처리 단계에서 오일과 SS 및 각종 오염물질을 동시에 제거할 수 있으며, 또한 입자크기가 작은 유화 오일도 용이하게 제거한다.

여과 전처리 단계에서 오염물질의 제거 효율이 우수하므로 다음 분리막 여과 단계에서 처리하여야 할 오염 부하를 감소시키고 분리막 모듈에서 오일에 의한 막 오염 발생을 감소시켜 분리막의 제거 효율을 높이며, 장시간 동안 처리 유량의 감소 없이 연속 운전이 가능하여 분리막의 수명이 연장된다.

도 1은 본 발명의 유화 오일폐수의 처리방법에 대한 공정 흐름도이다
도 2는 본 발명의 전처리용 디스크형 원심분리기의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 디스크 바울의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 디스크 바울 사이에서 오일 폐수 및 침강성 입자의 흐름도이다.

본 발명의 유화 오일폐수 처리방법의 첫번째 단계는, 오일폐수를 분리막을 통해 오염물질을 제거하여 양호한 수질의 공업용수로 재이용 가능하도록 오일폐수의 분리막 모듈의 투과에 있어서 안정적 운전을 하기 위하여, 연속식 디스크형 원심분리기를 사용하여 상기 오일폐수를 전처리하는 것이다.

원심분리기는 원심력을 이용하여 입자의 크기와 밀도에 따라 혼합물을 분리하는 기계로서 바스켓형, 스크류 데칸트형, 디스크형으로 크게 구분된다.

일반적으로 많이 사용되는 바스켓형 원심분리기는 고액분리를 하지만, 고형 성분인 슬러지의 분리와 탈수가 주로 이루어짐에 따라, 분리막 오염의 주된 성분인 오일의 제거에는 큰 효과가 없고 배치식 운전으로 작업 효율이 저하되고 있다.

스크류 데칸트형 원심분리기는, 과거 원심분리가 3상 물성의 분리 공정에서 2상 분리 후 다시 2상 분리 공정으로 적용했으나 이 번거로운 공정을 해소하여 수분, 슬러지 및 오일의 3중 분리를 가능하게 한 장치이지만, 여전히 미세 입자 오일의 분리 효율이 높지않은 문제점이 있다.

디스크형 원심분리기는 도 2에서와 같이 원심분리기 내의 분리 공간에 도 3과 같은 원뿔 구조의 디스크 바울을 일정한 간격으로 다층 적재하여 장착한 것으로서 액상 속에 잔존하는 마이크론 단위의 미세 미립자까지도 분리 가능하다.

오염된 고농도 유화 오일폐수가 디스크형 원심분리기에 투입되어 디스크형 바울이 고속 회전하게 되면 원심력에 의해서 상기 오일폐수 중에서 입자의 크기와 밀도가 큰 물질인 침강성 입자들의 층이 원심분리기의 회전축에서 가장 먼 회전체 벽면에 형성되고 슬러지로서 배출되어 제거된다.

이때 유화 오일은 고속 회전에 의한 강한 난류에 의해 디스크 판 및 상기 침강성 입자들과 충돌하면서 유화상태가 깨지면서 물과 오일의 성분 분리가 일어남과 동시에 분리된 오일이 상호 응집되어 입자의 크기가 150 ㎛ 이상의 유리 오일로 변환되고, 이 변환된 유리 오일은 상기 침강성 입자들과 함께 회전체 벽면으로 이동하여 슬러지로서 제거된다.

상기 유화 오일의 유화 상태가 깨져 분리되기 위한 원심분리기 내의 디스크 바울의 경사 각도(19)는 35~55˚가 바람직하다.

상기 경사 각도가 너무 낮으면 원심력에 의해 분리되는 침강성 입자들이 디스크 바울의 경사면과 접촉하고 상기 경사면을 따라 흘러내리면서 상기 벽면 방향으로 발생하는 침전 속도가 저하되며, 유화 오일 깨짐에 의해 발생 된 유리 오일이 침강성 입자와 함께 침전되는 속도가 줄어들어 오일의 분리효과가 줄어들며, 원심분리기로 피처리수의 인입량이 줄어들고 처리 유량이 작아지게 되며, 자체 세척(self-cleaning) 효율이 나빠지게 된다.

상기 각도가 너무 크면 침강성 입자와 유화 오일의 충돌에 의한 유화 오일 깨짐 효과의 발생이 어려워져서 유리 오일로 전환되어 분리되기 어렵고 또한 분리 가능한 입자의 크기가 커져 분리 효율이 감소하게 된다.

본 발명에서 원심력을 일으키기 위한 회전 중심축으로부터의 디스크 바울의 외경 반지름(17)은 90~110 mm이고 디스크 바울의 내경 반지름(18)은 60~80 mm인 것이 바람직하다.

상기 외경 반지름이 90 mm 미만이면 디스크의 단면적이 작아져 많은 용량의 폐수를 처리하기 어렵고, 110 mm 초과하면 기계의 크기가 커져서 경제성 면에서 바람직하지 못하다.

상기 디스크 바울 사이의 간격은 1~3 mm가 바람직하다. 상기 간격이 1 mm미만이면 침강성 입자가 디스크의 경사면을 따라 하향 침전하기 어려워서 분리 속도가 늦어지고 디스크 사이의 자체 세척 효과가 감소하며, 상기 간격이 3 mm를 초과하면 침강성 입자와 유화 오일 사이에 충돌이 줄어들어 유화 오일이 깨지기 어려워 오일의 분리 및 제거가 어렵다.

상기 디스크 바울의 갯수는 처리할 오일 폐수의 유량에 의해 결정되는데 시간당 2톤을 처리하기 위해서는 80~100 개가 필요하다.

본 발명의 디스크 바울의 회전속도는 6500~8500 rpm이 바람직하다.

상기 회전속도가 6500 rpm 미만의 경우에는 유화 오일 폐수의 난류 발생에 의한 유화 오일의 충돌 효과가 감소 되어 오일이 유화상태에서 깨져 분리되고 어려울 뿐만 아니라 분리된 오일과 SS의 제거 및 COD 감소가 어렵고, 8500 rpm 초과의 경우에는 경제성 면에서 바람직하지 못하다.

본 발명의 디스크형 원심분리기는 연속식인 것이 상기 전처리된 오일 폐수를 본 발명의 고농도 유화 오일폐수 처리방법의 두번째 단계인 한외여과막이 장착된 모듈에 연속적으로 투과시켜 운전할 수 있어서 바람직하다.

본 발명의 고농도 유화 오일폐수 처리방법의 두번째 단계는 상기 전처리된 오일폐수를 공급받아 한외여과막이 장착된 모듈에 투과시킴으로써, 유화 오일 성분을 완전히 제거하고 SS, 철(Fe) 및 COD가 99 % 감소된 처리수를 제공한다.

한외여과막은 고분자 재질의 분리막으로서 막(膜)내에 극미세 기공을 가지며, 압력을 추진력으로 하여 용액 중에 분자량이 큰 고분자 물질이나 콜로이드상 물질은 통과시키지않고 물이나 작은 물질은 통과시키는 막으로서, 입자의 크기가 0.025 ㎛ 이상 이거나 분자량 1000~500000 정도의 물질을 제거한다.

상기 분리막은 제거 또는 분리해야 할 물질의 종류에 따라 상기 극미세 기공의 조절에 의해 제거 또는 분리를 효과적으로 할 수 있으며 적은 설치면적으로 다량의 유체를 효율적으로 처리할 수 있으나, 분리막 표면에서 오일 또는 제거 대상 물질로 인해 발생하는 오염에 의해 극미세 기공이 막히면서 유량이 감소하는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 분리막을 주기적으로 역세척을 실시하는데 이로 인해 분리막의 손상으로 인한 분리막 수명이 감소 되고, 오일에 의한 오염인 경우에는 역세척하여도 오일이 막 표면에서 쉽게 탈착되지 않는 문제점이 있다.

본 발명에 사용되는 한외여과 분리막은 오일을 함유한 다량의 유체를 처리하기 위해 친수화된 폴리비닐리덴플루오로라이드(PVDF), 폴리아크릴로니트릴(PAN) 또는 폴리에테르술폰(PES)의 고분자 재질로서 세공의 평균 크기가 0.01~0.50 ㎛이고 분획분자량은 10000~500000이며 중공사막 형태인 것을 사용한다.

상기 친수화된 고분자 재질의 막을 사용함으로써 물의 침투가 용이하여 다량의 유체를 처리할 수 있다.

상기 세공의 크기와 분획분자량에 의해 전처리 단계에서 오일의 유화상태가 깨져서 입자의 크기가 커진 유리 오일을 완전히 제거할 수 있으므로, 다음 단계에서 역삼투막 모듈을 통과하는 공정의 역삼투막이 오일에 의한 오염이 억제되어서 역삼투막의 세척 주기를 연장할 수 있고 유량의 변화없이 장시간 운전이 가능하다.

또한, 오일 폐수 내의 SS와 COD를 99 % 감소시키고 장시간 사용하여도 유량 변화가 일어나지 않는다.

상기 세공의 평균 크기가 0.01 ㎛ 미만이면 처리 유량이 감소하고 0.50 ㎛ 초과하면 유리 오일을 완전히 제거할 수 없어 바람직하지 못하다.

상기 분획분자량이 10000 미만이면 처리 유량이 감소하고 500000 초과하면 유리 오일 제거 및 SS와 COD의 감소 효율이 줄어든다.

본 발명에서 한외여과막으로서 중공사막의 형태를 사용함으로써 표면적이 커져서 처리 유량이 증대하고 유화오일 및 각종 오염물질에 의한 막오염을 제거하기 위한 역세척이 용이한 장점이 있다.

상기 한외여과 분리막을 이용한 처리단계에서 오일 폐수 중의 유화 오일은 100% 제거하고, 입자성 고형분, 각종 무기물 및 고분자량 유기물의 대부분을 제거할 수 있으므로 다음 단계인 역삼투 분리막을 이용한 처리 공정에 안정적이고 양호한 원수를 제공한다.

본 발명의 유화 오일폐수 처리방법의 마지막 단계는 상기 한외여과막 모듈을 투과한 투과수를 공급받아 역삼투막이 장착된 모듈에 통과시켜서, SS, 중금속, 유기물질 등을 배제함으로써 오염도와 COD가 극히 낮아진 수질로 만들어 공업용수로 재이용을 할 수 있는 처리수를 제공하는 것이다.

상기 한외여과막 모듈을 통과한 투과수의 오일은 완전히 배제되었으나 Fe 함량과 COD는 아직 공업용수로 재이용되기에 불충분하다. 이는 상기 한외여과막으로는 COD에 영향을 미치는 분자량이 작은 고분자 물질, 유기물 및 제1철염 등과 같은 염(鹽)의 제거는 충분하지 않기 때문이다.

역삼투막은 고압을 이용하여 고분자 물질, 유기물 및 염을 모두 배제할 수 있으며, 역삼투막은 반투막으로서 세공의 평균 크기가 3~10 Å 범위로서, 용매 분자와 비슷한 크기의 용질분자가 혼합된 용액에서도 선택적으로 용매분자만을 투과시킬 수 있어 염의 분리가 가능하나, 다른 분리막과 같이 오염과 막 세척에 의한 막의 손상이 쉬운 단점이 있다.

본 발명에서는 염의 분리를 위해 방향족 폴리아미드로 이루어진 고분자재질로서 염 배제율이 90.0~99.5 % 인 역삼투막을 사용한다.

상기 역삼투막의 재질은 방향족 폴리아미드로 이루어진 고분자재질로서 친수성을 가지므로 물의 침투가 용이하여 다량의 유체를 처리할 수 있어 바람직하다.

상기 염 배제율이 90.0 % 미만이면 Fe 및 COD 감소가 작아지므로 공업용수로 재이용하기 어렵고 99.5 % 초과하면 처리유량이 감소함에 따라 운전 압력을 증대시킴으로써 역삼투막의 수명이 단축된다.

상기 역삼투막 모듈을 통과시킴으로써 SS와 철의 추가 감소 이외에 유기물 및 염이 배제되어 COD가 공업용수로 재이용될 수 있는 수준으로 감소하고 오일에 의한 막 오염이 발생하지 않아 역세척 주기가 길어져서 상기 역삼투막의 수명이 증대된다.

이하에 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

< 실시예 >

압연공정에서 발생한 고농도 유화 오일폐수의 전처리를, 디스크 바울 갯수가 90개, 디스크 바울의 간격이 2 mm, 디스크 바울 경사각도가 45˚, 디스크 바울의 외경 반지름 100 mm, 내경 반지름은 70 mm가 되도록 구조를 조정한 디스크형 원심분리기에서 디스크 바울의 회전속도를 7500 rpm으로 하여 운전하여 시간당 1톤을 처리하였다.

상기 전처리된 처리수를 한외여과막(HUF3050, 분획분자량 300000, 막면적 4.2m², 시노펙스케미코아, 한국)이 장착된 모듈에 투과시켰다. 상기 한외여과막은 1 시간 가동하고 1분 역세척 하는 방법으로 운전하여 오일을 비롯한 각종 오염물질이 제거된 투과수를 얻었다.

상기 투과수를 역삼투막(상품명 NULP31-4040, 염배제율 99.4 %, 시노펙스, 한국)이 장착된 모듈에 투과시켰다. 상기 역삼투막을 운전 압력 11 bar로 운전하여 용수로 재활용 가능한 처리수를 얻었다.

< 비교예 1 >

상기 실시예에서 전처리를 백필터(기공크기 80 ㎛, 직경 150 mm, 길이 450 mm)를 사용하여 운전 압력 1.4 bar로 처리한 것을 제외하고는 실시예와 동일한 방법을 사용하여 처리수를 얻었다.

< 비교예 2 >

상기 실시예에서 전처리를 스크류 데칸트형 원심분리기(길이 1800 mm, 넓이 1200 mm, 높이 700 mm, 회전속도 3200rpm, ITG사, 일본)를 사용한 것을 제외하고는 실시예와 동일한 방법을 사용하여 처리수를 얻었다.

< 시험예 >

상기 실시예, 비교예 1 및 비교예 2의 유화 오일폐수, 전처리수, 오염물질이 제거된 투과수, 재활용 가능한 처리수에 대하여 아래 항목에 대하여 평가하여 그 결과를 아래 표 1에 나타내었다.

(1) 오일 : AAS(원자흡수분광계)

(2) SS : 여과잔류물 무게측정법

(3) 철(Fe) : X-ray

(4) COD : KMnO₄ 소비량 측정

상기 실시예, 비교예 1 및 비교예 2의 전처리수를 일정 운전 압력(1.4 bar)로 한외여과막 모듈을 투과시켜서 발생하는 유량 변화 결과를 아래 표 2에 나타내었다.

수질 오염도(단위: ppm)

구분	오일 폐수	실시예			비교예 1			비교예 2
		전처리수	투과수	처리수	전처리수	투과수	처리수	전처리수	투과수	처리수
오일	60	3.8	없음	없음	48	없음	없음	52	없음	없음
SS	8307	623	5.8	0.1	4500	430	0.3	5600	520	0.3
Fe	2656	328	136	1.0	1850	980	2.3	2050	1120	3.2
COD	105500	80300	980	9	51200	10220	60	20780	12080	75

한외여과막 모듈의 유량 변화(단위: 리터/분)

구분	1일 경과 후	1일 경과 후	3일 경과 후	7일 경과 후
실시예	1.80	1.80	1.80	1.78
비고예 1	1.80	1.35	0.65	0.20
비교예 2	1.80	1.15	0.57	0.17

상기 표 1에서와 같이 실시예에 의한 처리수의 수질 오염도는 매우 낮은 상태로서 공업용수로 재활용되기에 충분함을 알 수 있고, 이는 전처리수의 수질 오염도가 비교예 1 및 2와 대비하여 오일을 비롯한 오염물질이 제거가 우수하였기 때문임을 알 수 있었다.

상기 표 2에서 실시예에서는 전처리수를 투과한 한외여과막 모듈의 유량 변화가 거의 없이 운전 가능하나 비교예 1 및 2에서는 급격한 막 오염에 의해 유량 감소로 운전이 불가능하였다. 즉, 실시예에 의한 방법이 한외여과막 모듈의 오염 부하를 감소시켜서 지속적으로 장기간 연속 운전할 수 있음을 알 수 있었다.

11: 오일폐수 투입구 12: 회전축
13: 회전체 14: 디스크 바울
15: 오염물질 배출구 16: 전처리수 배출구
17: 디스크 바울의 외경 반지름 18: 디스크 바울의 내경 반지름
19: 디스크 바울의 경사각도

Claims (4)

1. 유화 오일 폐수를 연속식 디스크형 원심분리기를 사용하여 여과 전처리하는 단계;
   상기 여과 전처리된 전처리수를 한외여과막 모듈에 투과시켜 여과하는 단계; 및
   상기 투과된 여과수를 역삼투막 모듈에 통과시키는 단계;를 포함하며,
   상기 연속식 디스크형 원심분리기는 다층 적재하여 장착된 디스크 바울을 포함하며, 상기 디스크 바울의 경사각도가 35~55˚이고, 디스크 바울의 수량이 80~100 개이며, 디스크 바울의 회전속도가 6500~8500 rpm이고 디스크 바울 사이의 간격은 1~3 mm인 것을 특징으로 하는 공업용수로 재이용이 가능한 유화 오일폐수의 처리방법.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 한외여과막은 친수화된 폴리비닐리덴플루오로라이드(PVDF), 폴리아크릴로니트릴(PAN) 또는 폴리에테르술폰(PES)의 고분자 재질로서 세공의 평균 크기가 0.01~0.50 ㎛이고, 분획분자량이 10000~500000인 것을 특징으로 하는 공업용수로 재이용이 가능한 유화 오일폐수의 처리방법.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 역삼투막은 방향족 폴리아미드로 이루어진 고분자재질로서 염 배제율이 90.0~99.5 % 인 것을 특징으로 하는 공업용수로 재이용이 가능한 유화 오일폐수의 처리방법.

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