KR101927288B1 - Manufacturing method of surface modified activated carbon and the surface modified activated carbon manufacturing by the method - Google Patents

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Abstract

본 발명의 표면이 개질된 활성탄의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 표면이 개질된 활성탄은 비용 및 시간이 절감된 간단한 공정만으로 활성탄의 표면을 개질하여 유기오염물질이 포함된 폐수를 처리할 경우에 제거하기가 어려운 음이온성 오염물질을 제거할 수 있고, 그 외 오염물질이 제거 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 활성탄의 표면 개질을 통하여 활성탄의 오염물질 흡착능력을 향상시켜 높은 오염물질의 제거 효율을 가지는 활성탄을 제공할 수 있다.
The surface modified activated carbon according to the present invention and the surface modified activated carbon produced by the method can be used for modifying the surface of activated carbon only by a simple process that saves cost and time and to treat wastewater containing organic pollutants It is possible to remove the anionic contaminant which is difficult to remove in the process of removing the contaminant, and other contaminants can improve the removal efficiency.
In addition, the surface modification of the activated carbon improves the ability of the activated carbon to adsorb pollutants, thereby providing activated carbon having high pollutant removal efficiency.

Description

표면이 개질된 활성탄의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 표면이 개질된 활성탄 {MANUFACTURING METHOD OF SURFACE MODIFIED ACTIVATED CARBON AND THE SURFACE MODIFIED ACTIVATED CARBON MANUFACTURING BY THE METHOD}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for producing a surface-modified activated carbon, and a surface-modified activated carbon produced by the method. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention < RTI ID =

본 발명은 표면이 개질된 활성탄의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 표면이 개질된 활성탄에 관한 것으로, 보다 상세하게는 활성탄의 표면을 개질하여 유기오염물질이 포함된 페수의 처리 시 음이온성 오염물질을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 그 외 오염물질의 제거 효율도 향상시킬 수 있는 표면이 개질된 활성탄의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 표면이 개질된 활성탄에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing activated carbon modified with a surface and to a surface-modified activated carbon produced by the method, and more particularly, to a method for modifying the surface of an activated carbon to remove anionic contamination The present invention relates to a method for producing a surface-modified activated carbon capable of not only removing a substance but also removing other pollutants, and to a surface-modified activated carbon produced by the method.

최근 인구증가, 산업발달, 생활수준의 향상에 따라 생활오수, 산업폐수, 가축폐수를 비롯한 각종 유기성폐수 등의 배출량이 급속히 증가하여 이로 인한 강, 하천, 호수, 바다 등의 수질오염이 심각한 지경에 이르고 있다. 그 중에서도 질소(N)와 같은 영양염류가 자연계의 수중생태계에 과다하게 배출될 경우 부영양화가 초래되어 조류의 증식에 의한 수질오염을 가중시킨다.Recently, with the increase in population, industrial development, and living standard, emissions of sewage, industrial wastewater, animal wastewater and various organic wastewater have rapidly increased, and water pollution such as river, river, lake, Is coming. Among them, when nutrients such as nitrogen (N) are excessively discharged into the aquatic ecosystem of the natural world, eutrophication is caused and the water pollution due to the proliferation of algae is increased.

이와 같은 수질오염의 주원인인 유기물, 질소 및 인을 정화하기 위한 방법으로 화학적 처리 방법 및 생물학적 처리방법 등이 사용되고 있으나 화학적 처리방법은 장비와 약품비가 고가이므로 초기 시설비 및 운전비용이 많이 들어가는 단점이 있으며 화학약품으로 인하여 2차적인 오염이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 생물학적 처리 방법은 유기물 및 영양염류를 미생물이 분해하도록 하는 방법으로서 미생물이 유기물 및 영양염류를 분해하기까지 상당한 체류시간이 걸리므로 반응조 부피가 커지는 문제가 있고 고액분리를 하는 침전조에서의 슬러지부상 등으로 인한 침전효율 저하 및 운전의 어려움으로 인한 안정적인 처리 수질 확보가 어려운 상태이다.The chemical treatment method and the biological treatment method are used as a method for purifying the organic matter, nitrogen and phosphorus which is the main cause of the water pollution, but the chemical treatment method has a disadvantage that the initial facility cost and the operation cost are increased because the equipment and the drug cost are high There is a problem that secondary pollution occurs due to chemical agents. In addition, the biological treatment method is a method for decomposing organic matter and nutrients into microorganisms. Since the microorganisms take a considerably long residence time until decomposing organic matters and nutrients, there is a problem that the volume of the reaction tank becomes large. In addition, It is difficult to secure stable water quality due to poor sedimentation efficiency and difficult operation.

이와 같은 화학적, 생물학적 처리방법의 문제점을 해결하는 동시에, 강화된 수질기준을 만족시키고자 하는 방안으로서, 활성탄을 이용하여 오염물질을 흡착에 의해 제거하고자 하는 기술이 개발되고 있다.Techniques for removing contaminants by adsorption using activated carbon have been developed as means for solving the problems of such chemical and biological treatment methods and for satisfying the enhanced water quality standards.

활성탄은 흡착제로 주로 많이 사용 되는 물질로써 각종 유기물이나 무기물로 이루어진 오염원뿐만 아니라 세균 및 미생물 등이 활성탄 칼럼을 통과할 때 오염물질들이 각 활성탄의 표면에 흡착한다. 이처럼 활성탄은 넓은 비표면적으로 흡착용량이 크고, 뛰어난 흡착 능력으로 오염물질 제거효율에 높은 특징을 나타내며 다른 처리방법에 비해 매우 저렴하다는 장점이 있다. 하지만 표면이 비극성이기 때문에 암모니아 등 비점이 낮고 극성성분에 대해서는 흡착 효율이 낮은 것으로 알려져 있다.Activated carbon is mainly used as an adsorbent. Contaminants are adsorbed on the surfaces of activated carbon when bacteria and microorganisms pass through activated carbon columns as well as contaminants such as various organic or inorganic substances. As such, activated carbon has a large specific surface area and a high adsorption capacity, and exhibits a high characteristic of removing contaminants due to its excellent adsorption ability and is advantageous in comparison with other treatment methods. However, since the surface is nonpolar, it is known that the boiling point such as ammonia is low and the adsorption efficiency is low for the polar component.

이와 관련, 한국등록특허 10-1407506에는 흡착성능을 높이기 위하여 기공 표면에 산이나 알칼리를 첨착 시킨 후, 그 흡착성능을 높여 특정 성분에 대하여 선택적으로 흡착 시킬 수 있는 활성탄의 제조방법을 개시되어 있다. In this connection, Korean Patent No. 10-1407506 discloses a method for producing activated carbon in which an acid or an alkali is added to the pore surface in order to enhance the adsorption performance, and the adsorption performance is enhanced to selectively adsorb the specific component.

그러나 이러한 화학적 처리 방법은 1) 화학 물질을 세정하기 위해서 다량의 물을 소모시키고 세척된 물을 다시 처리해야만 하여 비용 및 시간이 많이 소요되고 2) 강력한 화학 반응에 의해서 활성탄이 가지고 있는 고유한 흡착 능력이 파괴되어 오염물질의 제거 효율이 떨어지며 3) 음이온성 오염물질을 제거하지 못하는 문제점이 있었다.However, these chemical treatment methods require 1) a large amount of water is consumed to clean the chemical and the washed water needs to be treated again, which is costly and time consuming, and 2) the unique adsorption ability And the efficiency of removing contaminants is low. 3) There is a problem that the anionic contaminants can not be removed.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 해결하려는 과제는 간단한 공정만으로 활성탄의 표면을 개질하고, 음이온성 오염물질을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 그 외 오염물질의 제거 효율이 높은 표면이 개질된 활성탄의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 표면이 개질된 활성탄을 제공하는 데에 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems and to solve the above problems. It is an object of the present invention to provide a method for removing carbonic anhydride, There is a need for a method for producing activated carbon having a high surface modification and a surface-modified activated carbon produced by the method.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, (1) 활성탄을 철염을 포함하는 응집제로 처리하는 단계 및 (2) 상기 활성탄에 방사선을 조사하는 단계를 포함하는 개질된 활성탄의 제조방법을 제공한다.In order to solve the above-described problems, the present invention provides a process for producing a modified activated carbon comprising (1) treating activated carbon with a flocculant containing an iron salt, and (2) irradiating the activated carbon with radiation.

또한, 상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기의 어느 한 방법으로 제조된 활성탄을 이용하여 폐수를 처리하는 방법을 제공한다. 또한, 활성탄의 표면에 철염을 포함하며, 상기 철염은 황산제2철(Fe2(SO4)3) 또는 염화제2철(FeCl3) 중 어느 하나 이상인 표면이 개질된 활성탄을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of treating wastewater using activated carbon produced by any one of the above methods. Further, the surface of the activated carbon contains iron salt, and the iron salt is at least one of ferric sulfate (Fe 2 (SO 4 ) 3 ) or ferric chloride (FeCl 3 ).

또한, 상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기의 어느 한 제조방법으로 제조된 표면이 개질된 활성탄을 제공한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a surface-modified activated carbon produced by any one of the above-mentioned production methods.

본 발명의 표면이 개질된 활성탄의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 표면이 개질된 활성탄은 비용 및 시간이 절감된 간단한 공정만으로 활성탄의 표면을 개질하여 유기오염물질이 포함된 폐수를 처리할 경우에 제거하기가 어려운 음이온성 오염물질을 제거할 수 있고, 그 외 오염물질이 제거 효율을 향상시킬 수 있다. The surface modified activated carbon according to the present invention and the surface modified activated carbon produced by the method can be used for modifying the surface of activated carbon only by a simple process that saves cost and time and to treat wastewater containing organic pollutants It is possible to remove the anionic contaminant which is difficult to remove in the process of removing the contaminant, and other contaminants can improve the removal efficiency.

또한, 활성탄의 표면 개질을 통하여 활성탄의 오염물질 흡착능력을 향상시켜 높은 오염물질의 제거 효율을 가지는 활성탄을 제공할 수 있다. In addition, the surface modification of the activated carbon improves the ability of the activated carbon to adsorb pollutants, thereby providing activated carbon having high pollutant removal efficiency.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 염화제2철(FeCl3)을 포함하는 응집제를 사용하여 제조한 표면이 개질된 활성탄의 응집제 농도(mM)에 따른 총 유기탄소(TOC), 화학적 산소요구량(COD), 암모니아성 질소(NH3-N) 및 질산성 질소(NO3 -)의 제거효율을 나타난 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 염화제2철(FeCl3)을 포함하는 응집제를 사용하여 제조한 표면이 개질된 활성탄의 방사선 조사선량(kGy)에 따른 총 유기탄소(TOC), 화학적 산소요구량(COD), 암모니아성 질소(NH3-N) 및 질산성 질소(NO3 -)의 제거효율을 나타난 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 황산제2철(Fe2(SO4)3)을 포함하는 응집제를 사용하여 제조한 표면이 개질된 활성탄의 방사선 조사선량(kGy)에 따른 총 유기탄소(TOC), 화학적 산소요구량(COD), 암모니아성 질소(NH3-N) 및 질산성 질소(NO3 -)의 제거효율을 나타난 그래프이다.
FIG. 1 is a graph showing changes in total organic carbon (TOC), chemical oxygen (H.sub.2), and the like depending on the concentration (mM) of flocculant of activated carbon prepared by using a flocculant containing ferric chloride (FeCl.sub.3) (COD), ammonia nitrogen (NH 3 -N), and nitrate nitrogen (NO 3 - ).
FIG. 2 is a graph showing the relationship between total organic carbon (TOC), chemical (chemical), and the like, according to the irradiation dose (kGy) of the activated carbon surface modified by using the coagulant containing ferric chloride (FeCl 3 ) The removal efficiency of oxygen demand (COD), ammonia nitrogen (NH 3 -N) and nitrate nitrogen (NO 3 - ).
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the total irradiation dose (kGy) of a modified activated carbon surface prepared by using a flocculant containing ferric sulfate (Fe 2 (SO 4 ) 3 ) according to an embodiment of the present invention, (TOC), chemical oxygen demand (COD), ammonia nitrogen (NH 3 -N) and nitrate nitrogen (NO 3 - ).

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다. 다만, 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It should be understood, however, that the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention, which should be construed to facilitate understanding of the present invention.

상술한 바와 같이, 종래의 화학적 처리 방법에 의한 표면이 개질된 활성탄의 제조방법은 화학 물질을 세정하기 위해서 다량의 물을 소모시키고 세척된 물을 다시 처리해야만 하여 비용 및 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다. 또한, 강력한 화학 반응에 의해서 활성탄이 가지고 있는 고유한 흡착 능력이 파괴되어 오염물질의 제거 효율이 떨어지고, 음이온성 오염물질을 제거하지 못하는 문제점이 있었다.As described above, in the conventional method of producing activated carbon having a surface modified by the chemical treatment method, a large amount of water is consumed to wash the chemical substance and the washed water must be treated again, there was. In addition, due to the strong chemical reaction, the inherent adsorption ability of the activated carbon is destroyed, the removal efficiency of the contaminants is lowered, and the anionic contaminants can not be removed.

이에 본 발명은 (1) 활성탄을 철염을 포함하는 응집제로 처리하는 단계 및 (2) 상기 활성탄에 방사선을 조사하는 단계를 포함하는 개질된 활성탄의 제조방법을 제공하여 상술한 문제점의 해결을 모색하였다. 이를 통해 비용 및 시간이 절감된 간단한 공정만으로 활성탄의 표면에 결합하는 철 이온의 수를 증가시켜 효과적으로 활성탄의 표면을 개질할 수 있다. Accordingly, the present invention provides a process for producing a modified activated carbon comprising the steps of (1) treating activated carbon with a flocculant containing iron salts, and (2) irradiating the activated carbon with radiation, thereby solving the above-mentioned problems . The surface of the activated carbon can be effectively modified by increasing the number of iron ions bonded to the surface of the activated carbon by a simple process that saves cost and time.

또한, 활성탄의 표면을 개질하여 유기오염물질이 포함된 폐수를 처리할 경우에 제거하기가 어려운 음이온성 오염물질을 제거할 수 있고, 그 외 오염물질이 제거 효율을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 활성탄의 표면 개질을 통하여 활성탄의 오염물질 흡착능력을 향상시켜 높은 오염물질의 제거 효율을 가지는 활성탄을 제공할 수 있다. In addition, when the surface of activated carbon is modified to treat wastewater containing organic pollutants, it is possible to remove anionic pollutants which are difficult to remove, and the removal efficiency of other pollutants can be improved. In addition, the surface modification of the activated carbon improves the ability of the activated carbon to adsorb pollutants, thereby providing activated carbon having a high pollutant removal efficiency.

먼저, (1) 활성탄을 철염을 포함하는 응집제로 처리하는 단계를 설명한다.First, (1) a step of treating activated carbon with a flocculant containing an iron salt will be described.

활성탄은 미세세공이 잘 발달된 무정형 탄소의 집합체로서, 활성화 과정에서 분자크기 정도의 미세세공이 잘 형성되어 큰 내부표면적을 가지게 되는 흡착제이다. 본 발명에 사용되는 활성탄은 환경, 수처리 등의 제반 산업분야에서 활용될 수 있으나, 코코넛이나 목재, 갈탄 등을 소재로 하여 제조된 것뿐만 아니라 다양한 소재를 사용하여 제조된 것을 사용할 수 있다. 또한, 공지된 수증기나 약품부활법으로 제조한 활성탄을 사용하거나, 제조된 활성탄을 염산이나 염화나트륨으로 처리하여 불순물과 금속을 제거한 것 등이 사용할 수 있으며, 이외에 다양한 공지의 방법으로 제조된 활성탄도 사용될 수 있다. Activated carbon is an aggregate of amorphous carbon with well-developed micropores. It is an adsorbent that has a large internal surface area due to the fine pore size of the molecular size during the activation process. The activated carbon used in the present invention can be used in various industrial fields such as environment, water treatment and the like, but it can be manufactured using various materials as well as those made of coconut, wood, and lignite. It is also possible to use activated carbon produced by known water vapor or chemical activation method, or by treating the produced activated carbon with hydrochloric acid or sodium chloride to remove impurities and metals. In addition, activated carbon produced by various known methods may also be used .

구체적으로, 활성탄은 통상적으로 단위 g당 1,000㎡ 이상의 표면적을 가지며 표면에 존재하는 탄소원자의 관능기가 주위의 액체 또는 기체에 인력을 가하여 피흡착질의 분자를 흡착하는 성질이 있다. 즉, 이러한 활성탄을 사용하는 경우 많은 기공에 의해 개질 될 수 있는 표면적이 증대되므로 오염물질의 흡착 제거 공간이 증대된다. 결국, 보다 효율적으로 폐수에 포함된 오염물질을 제거할 수 있다.Specifically, the activated carbon usually has a surface area of 1,000 m 2 or more per unit g, and the functional group of the carbon atom present on the surface adsorbs molecules of the adsorbate by applying an attractive force to the surrounding liquid or gas. That is, when such activated carbon is used, the surface area that can be modified by many pores is increased, so that the space for adsorbing and removing contaminants is increased. As a result, the pollutants contained in the wastewater can be removed more efficiently.

본 발명에 사용하는 활성탄은 통상적으로 흡착을 통해 폐수에 포함된 오염물질을 용이하게 제거할 수 있는 크기이면 족하나, 바람직하게는 입경이 100 ~ 400 메쉬(mesh)인 것을 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는 입경이 150 ~ 350 메쉬인 것을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 200 ~ 300 메쉬인 것을 사용할 수 있다. 입경이 상기 범위 이내인 활성탄을 사용하는 경우, 활성탄 개수당 표면적이 적절하게 유지될 수 있어 오염물질을 제거 효율이 향상된다.The activated carbon used in the present invention may be of a size that can easily remove contaminants contained in wastewater through adsorption, but preferably has a particle size of 100 to 400 mesh. More preferably 150 to 350 mesh, and more preferably 200 to 300 mesh. When the activated carbon having a particle diameter within the above range is used, the surface area per number of activated carbon can be appropriately maintained, thereby improving the removal efficiency of the pollutant.

만일 활성탄의 입경이 100 메쉬 미만인 경우, 활성탄의 표면적이 지나치게 작아서 오염물질이 흡착하기 어려워 오염물질의 제거 효율이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 또한 만일 활성탄의 입경이 400 메쉬를 초과하는 경우, 활성탄 하나의 표면적이 지나치게 넓어지게 되므로 총 활성탄의 중량 대비 총 표면적이 작아지게 되어 오염물질의 흡착 능력이 떨어지게 된다. 이에 따라 결국 오염물질의 제거 효율이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.If the particle diameter of the activated carbon is less than 100 mesh, the surface area of the activated carbon is too small, so that it is difficult for the pollutant to be adsorbed and the removal efficiency of the pollutant may be lowered. If the particle size of the activated carbon is larger than 400 mesh, the surface area of the activated carbon becomes excessively wide, so that the total surface area of the activated carbon is decreased to decrease the adsorption capacity of the pollutant. As a result, the efficiency of removing contaminants may be reduced.

또한, 본 발명에 사용되는 응집제에 포함되는 철염은 통상적으로 활성탄의 표면에 결합되어 오염물질을 흡착할 수 있는 철염을 사용할 수 있으나, 본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면 황산제2철(Fe2(SO4)3) 또는 염화제2철(FeCl3) 중 어느 하나 이상일 수 있다. 또한, 보다 바람직하게는 염화제2철(FeCl3)일 수 있다.The iron salt contained in the coagulant used in the present invention may be an iron salt that is usually bound to the surface of activated carbon and adsorbs contaminants. According to a preferred embodiment of the present invention, ferric sulfate (Fe 2 (SO 4 ) 3 ) or ferric chloride (FeCl 3 ). More preferably, it may be ferric chloride (FeCl 3 ).

상기의 철염으로 활성탄의 표면을 개질하는 경우, 폐수처리 시 폐수에 포함된 음이온성 오염물질 및 그 외의 오염물질의 흡착되는 양을 증가시킬 수 있어 폐수 처리 효과를 극대화할 수 있다. 뿐만 아니라, 활성탄의 표면에 철 이온이 결합하게 되어 철 이온의 잔존 및 배출되는 양이 줄어들게 되므로, 철 이온의 배출로 인한 암모니아 이온 또는 아질산 이온이 생성되지 않아 2차적 수질오염을 미연에 방지하는 효과도 얻을 수 있다.When the surface of the activated carbon is modified with the iron salt, the amount of anionic contaminants contained in the wastewater and other contaminants contained in the wastewater can be increased, thereby maximizing the effect of treating wastewater. In addition, since iron ions bind to the surface of activated carbon to reduce the amount of iron ions remaining and discharged, it is possible to prevent secondary water pollution by preventing generation of ammonia ion or nitrite ion due to iron ion discharge Can be obtained.

또한, 상기의 황산제2철(Fe2(SO4)3) 또는 염화제2철(FeCl3)을 사용하는 경우, 다른 철염을 사용하는 경우보다 저렴한 비용으로 높은 처리 효율을 가져 생산성이 현저히 증대되는 장점이 있다.Further, when the above ferric sulfate (Fe 2 (SO 4 ) 3 ) or ferric chloride (FeCl 3 ) is used, the productivity is remarkably increased due to high treatment efficiency and lower cost than the case of using other iron salts .

한편, 본 발명에 사용되는 상기 철염을 포함하는 응집제의 농도는 바람직하게는 15 ~ 25mM일 수 있으며, 보다 바람직하게는 17 ~ 23mM일 수 있다. 응집제의 농도가 상기 범위 내인 경우, 총 유기탄소(TOC), 화학적 산소요구량(COD), 암모니아성 질소(NH3-N) 및 질산성 질소(NO3 -) 제거 효율이 증대되어 폐수 처리 능력이 향상된다.Meanwhile, the concentration of the iron salt-containing flocculant used in the present invention may be preferably 15 to 25 mM, more preferably 17 to 23 mM. When the concentration of the flocculant is within the above range, the removal efficiency of total organic carbon (TOC), chemical oxygen demand (COD), ammonia nitrogen (NH 3 -N) and nitrate nitrogen (NO 3 - ) is increased, .

만일 응집제의 농도가 15mM 미만이거나 25mM를 초과하는 경우, 총 유기탄소(TOC), 화학적 산소요구량(COD), 암모니아성 질소(NH3-N) 및 질산성 질소(NO3 -) 제거 효율이 저하되는 등 폐수 처리시 오염물질의 제거 능력이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.If the concentration of coagulant is less than 15 mM or more than 25 mM, the total organic carbon (TOC), chemical oxygen demand (COD), ammonia nitrogen (NH 3 -N) and nitrate nitrogen (NO 3 - The removal efficiency of the pollutants may be lowered during the treatment of wastewater.

응집제에 사용되는 용매는 증류수일 수 있다. 증류수를 용매로 이용하는 경우, 철염의 용해도가 높아 제조가 용이하며 추가적인 첨가물 없이 제조할 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 증류수를 용매로 이용하여 그대로 방사선 조사 공정까지 진행함으로써, 방사선 조사에 의해 물분자가 분해되어 라디칼이 형성되고, 형성된 라디칼이 방사선 조사에 의하여 활성탄 표면에 철 이온을 도입시키는 일련의 개질 기작을 추가적인 과정 없이 한번에 가능하게 하는 효과가 있다.The solvent used in the coagulant may be distilled water. When distilled water is used as a solvent, the solubility of the iron salt is high, which is easy to manufacture and can be produced without additional additives. Further, by using the distilled water as a solvent and proceeding to the step of irradiating the raw water, water molecules are decomposed by the irradiation of the radiation to form radicals, and the formed radicals react with a series of reforming mechanisms Can be made at once without any additional process.

나아가 상기 응집제 처리 단계를 수행하는 경우, 바람직하게는 활성탄 100 중량부에 대하여 철염을 0.5 ~ 2.8 중량부 포함하는 응집제를 사용할 수 있다. 또한, 보다 바람직하게는 활성탄 100 중량부에 대하여 철염이 0.7 ~ 2.6 중량부 포함된 응집제를 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 철염이 1.0 ~ 2.4 중량부 포함된 응집제를 사용할 수 있다. 상기 범위 내에서 철염이 포함된 응집제를 사용하는 경우, 총 활성탄의 표면적 대비 활성탄의 표면에 결합할 수 있는 철 이온 수가 적절하여 활성탄의 표면이 보다 효율적으로 개질될 수 있다. 또한, 활성탄의 표면에 결합하지 못한 철 이온의 배출로 인한 암모니아 이온 또는 아질산 이온이 생성되지 않아 2차적 수질오염을 미연에 방지하는 효과도 얻을 수 있다.Further, when the flocculant treatment step is performed, a flocculant containing 0.5 to 2.8 parts by weight of iron salt may be preferably used for 100 parts by weight of activated carbon. More preferably, a flocculant containing 0.7 to 2.6 parts by weight of iron salt may be used per 100 parts by weight of activated carbon, and more preferably, a flocculant containing 1.0 to 2.4 parts by weight of iron salt may be used. When the coagulant containing iron salt is used within the above range, the number of iron ions that can bind to the surface of the activated carbon is appropriately adjusted to the surface area of the activated carbon, so that the surface of the activated carbon can be more efficiently modified. In addition, ammonia ions or nitrite ions are not generated due to the release of iron ions that are not bonded to the surface of the activated carbon, so that secondary water contamination can be prevented in advance.

만일 활성탄 100 중량부에 대하여 철염을 0.5 중량부 미만으로 포함하는 응집제를 사용하는 경우, 총 활성탄의 표면적 대비 결합할 수 있는 철 이온 수가 적으므로 활성탄의 표면의 개질이 완전히 일어나지 않을 수 있다. 이에 따라 오염물질의 제거 효율이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.If a flocculant containing less than 0.5 part by weight of iron salt is used with respect to 100 parts by weight of activated carbon, modification of the surface of activated carbon may not occur completely because the number of iron ions that can be combined with the total surface area of activated carbon is small. Accordingly, the removal efficiency of the contaminants may be lowered.

또한, 만일 활성탄 100 중량부에 대하여 철염을 2.8 중량부 초과하여 포함하는 응집제를 사용하는 경우, 철 이온 수가 지나치게 많아지므로 활성탄의 표면에 결합하지 못한 철 이온의 배출이 증가할 수 있다. 이에 따라 철 이온의 배출로 인해 암모니아 이온 또는 아질산 이온 등이 생성될 수 있어 2차적 수질오염이 발생하는 문제가 발생할 수 있다. Also, if a flocculant containing 2.8 parts by weight of iron salt is used for 100 parts by weight of activated carbon, the iron ion is excessively increased, so that the release of iron ions not bound to the activated carbon surface may increase. Accordingly, ammonia ion or nitrite ion may be generated due to the release of iron ions, which may cause secondary water pollution.

구체적으로 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 염화제2철(FeCl3)을 포함하는 응집제를 사용하여 제조한 표면이 개질된 활성탄의 응집제 농도(mM)에 따른 총 유기탄소(TOC), 화학적 산소요구량(COD), 암모니아성 질소(NH3-N) 및 질산성 질소(NO3 -)의 제거효율을 나타난 그래프이다. More specifically, FIG. 1 is a graph showing the relationship between total organic carbon (TOC), total organic carbon (TOC), and total organic carbon (TOC) according to the flocculant concentration (mM) of the surface modified activated carbon prepared using the coagulant containing ferric chloride (FeCl 3 ) (COD), ammonia nitrogen (NH 3 -N), and nitrate nitrogen (NO 3 - ).

상기 도면을 통해서, 표면을 개질하지 않은 활성탄을 이용하는 경우 총 유기탄소(TOC)의 폐수 처리 전후의 농도가 약 150 ~ 170 mg/L 정도 차이가 난다. 반면, 본 발명의 표면이 개질된 활성탄으로 폐수를 처리하는 경우에는 약 150 ~ 30 mg/L의 차이를 보여 총 유기탄소의 제거 효율이 현저히 향상되었음을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 표면이 개질된 활성탄 사용 시 화학적 산소요구량(COD)의 폐수 처리 전후의 농도는 450 ~ 1310 mg/L, 질산성 질소(NO3 -)의 폐수 처리 전후의 농도는 38 ~ 100 mg/L의 차이를 보여 음이온성 오염물질 및 다른 오염물질의 제거 효율도 현저히 향상되었음을 알 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 그래프를 통해서 응집제의 농도가 15 ~ 25mM인 경우에, 오염물질의 폐수 처리 전후의 농도 차이가 보다 크게 나타남을 알 수 있다. 즉, 이를 통해서 상기의 응집제 농도 범위 내에서 보다 오염물질의 제거 효율이 상승함을 확인할 수 있다.As shown in the figure, when the surface-modified activated carbon is used, the concentration of total organic carbon (TOC) before and after the wastewater treatment varies by about 150 to 170 mg / L. On the other hand, when the wastewater is treated with the surface-modified activated carbon of the present invention, the removal efficiency of total organic carbon is remarkably improved due to the difference of about 150 to 30 mg / L. The concentration of chemical oxygen demand (COD) before and after wastewater treatment is 450 to 1310 mg / L and the concentration of nitrate nitrogen (NO 3 - ) before and after wastewater treatment is 38 to 100 mg / L, indicating that the removal efficiency of anionic contaminants and other contaminants is significantly improved. In addition, when the concentration of the coagulant is 15 to 25 mM, the concentration difference between the pollutants before and after the wastewater treatment becomes larger. That is, it can be confirmed that the removal efficiency of contaminants is increased within the concentration range of the flocculant.

다음으로 (2) 상기 활성탄에 방사선을 조사하는 단계를 설명한다.Next, (2) a step of irradiating the activated carbon with radiation will be described.

본 발명에 사용할 수 있는 방사선은 바람직하게는 감마선을 사용할 수 있다. 상기의 방사선을 조사하는 경우, 활성탄의 표면에 결합하는 철 이온 수를 증가시킬 수 있고, 이에 따라 활성탄의 표면 개질 효과가 향상된다. 즉, 상기 방사선의 조사를 통해 충분히 표면이 개질된 활성탄을 제조할 수 있게 되므로 오염물질의 흡착 능력이 향상되어 폐수 처리 효과가 증대될 수 있다. The radiation usable in the present invention is preferably gamma rays. In the case of irradiating the above-described radiation, the number of iron ions bonded to the surface of the activated carbon can be increased, thereby improving the surface modification effect of the activated carbon. That is, since the surface activated carbon can be sufficiently produced through the irradiation of the radiation, the adsorbing ability of the pollutant can be improved and the effluent treatment effect can be enhanced.

만일 상기 방사선을 조사하지 않는 경우, 활성탄의 표면에 결합하는 철 이온 수가 저하되므로 활성탄의 표면 개질이 충분히 수행되지 않을 수 있다. 이에 따라 오염물질의 제거 효율이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.If the radiation is not irradiated, the number of iron ions bonded to the surface of the activated carbon decreases, so that the surface modification of the activated carbon may not be sufficiently performed. Accordingly, the removal efficiency of the contaminants may be lowered.

또한, 상기 방사선 조사량은 바람직하게는 0.7 ~ 8 kGy 일 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.8 ~ 7 kGy일 수 있고, 더욱 바람직하게는 0.9 ~ 6 kGy/h일 수 있다. 상기 범위 내의 방사선을 조사하는 경우 총 유기탄소(TOC), 화학적 산소요구량(COD), 암모니아성 질소(NH3-N) 및 질산성 질소(NO3 -) 제거 효율이 증대되어 폐수 처리 능력이 향상된다.In addition, the dose of radiation may preferably be 0.7 to 8 kGy, more preferably 0.8 to 7 kGy, and still more preferably 0.9 to 6 kGy / h. When the radiation is irradiated within the above range, the removal efficiency of total organic carbon (TOC), chemical oxygen demand (COD), ammonia nitrogen (NH 3 -N) and nitrate nitrogen (NO 3 - ) is increased, do.

만일 방사선의 조사량이 0.7 kGy 미만이거나 8 kGy 를 초과하는 경우, 총 유기탄소(TOC), 화학적 산소요구량(COD), 암모니아성 질소(NH3-N) 및 질산성 질소(NO3 -) 제거 효율이 저하되는 등 폐수 처리시 오염물질의 제거 능력이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.The total organic carbon (TOC), chemical oxygen demand (COD), ammonia nitrogen (NH 3 -N) and nitrate nitrogen (NO 3 - ) removal efficiencies, if the dose of radiation is less than 0.7 kGy or exceeds 8 kGy And the ability to remove contaminants may be lowered during wastewater treatment.

구체적으로 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 염화제2철(FeCl3)을 포함하는 응집제를 사용하여 제조한 표면이 개질된 활성탄의 방사선 조사선량(kGy)에 따른 총 유기탄소(TOC), 화학적 산소요구량(COD), 암모니아성 질소(NH3-N) 및 질산성 질소(NO3 -)의 제거효율을 나타난 그래프이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 황산제2철(Fe2(SO4)3)을 포함하는 응집제를 사용하여 제조한 표면이 개질된 활성탄의 방사선 조사선량(kGy)에 따른 총 유기탄소(TOC), 화학적 산소요구량(COD), 암모니아성 질소(NH3-N) 및 질산성 질소(NO3 -)의 제거효율을 나타난 그래프이다.Specifically, FIG. 2 is a graph showing the total organic carbon (TOC) according to the irradiation dose (kGy) of the surface-modified activated carbon prepared using the coagulant containing ferric chloride (FeCl 3 ) according to an embodiment of the present invention. , Chemical oxygen demand (COD), ammonia nitrogen (NH 3 -N), and nitrate nitrogen (NO 3 - ). FIG. 3 is a graph showing the relationship between the irradiation dose (kGy) of a surface-modified activated carbon prepared using a flocculant containing ferric sulfate (Fe 2 (SO 4 ) 3 ) according to an embodiment of the present invention (TOC), chemical oxygen demand (COD), ammonia nitrogen (NH 3 -N), and nitrate nitrogen (NO 3 - ).

상기 도면들을 통해서, 방사선을 조사하여 표면을 개질한 활성탄을 이용하는 경우, 총 유기탄소(TOC), 화학적 산소요구량(COD), 암모니아성 질소(NH3-N) 및 질산성 질소(NO3 -)의 폐수 처리 전후의 농도가 현저히 큰 차이를 보임을 확인할 수 있다. 즉, 방사선을 조사하는 경우에 방사선을 조사하지 않고 표면을 개질한 활성탄에 비해서 오염물질의 제거 효율이 현저히 향상되었음을 확인할 수 있다. 이 경우 철염으로 염화제2철(FeCl3) 또는 황산제2철(Fe2(SO4)3) 중 어떤 것을 사용하였는지 불문하고 오염물질의 제거 효율이 높게 나타남을 알 수 있다. 결국 방사선을 조사하는 경우 활성탄의 표면 개질이 효과적으로 수행될 수 있어 폐수 처리 능력이 증대됨을 확인할 수 있다.(TOC), chemical oxygen demand (COD), ammonia nitrogen (NH 3 -N), and nitrate nitrogen (NO 3 - ) in the case of using surface modified activated carbon irradiated with radiation. And the concentration before and after the wastewater treatment is significantly different. That is, it can be confirmed that when the radiation is irradiated, the removal efficiency of the pollutants is remarkably improved as compared with the surface activated carbon without irradiating the radiation. In this case, regardless of which ferric chloride (FeCl 3 ) or ferric sulfate (Fe 2 (SO 4 ) 3 ) is used as the iron salt, the removal efficiency of the contaminant is high. As a result, it can be confirmed that the surface modification of the activated carbon can be effectively performed when the radiation is irradiated, and the wastewater treatment capability is increased.

한편, 상기 방사선 조사량이 0.7 ~ 8kGy인 경우 오염물질의 폐수 처리 전후의 농도 차이가 보다 크게 나타남을 알 수 있다. 즉, 이를 통해서 상기의 방사선 조사량 범위 내에서 보다 오염물질의 제거 효율이 상승함을 확인할 수 있다.On the other hand, when the radiation dose is 0.7 to 8 kGy, the concentration difference between the pollutants before and after the wastewater treatment is larger. That is, it can be confirmed that the removal efficiency of the pollutants is increased within the range of the radiation dose.

한편, 상기 (2) 단계 이후 상기 철 이온과 활성탄을 보다 더 강하게 결합시키기 위하여 표면이 개질된 활성탄을 소성시키는 단계를 더 포함할 수도 있다. 상기의 소성은 바람직하게는 80 ~ 120℃에서 8 ~ 30시간 동안 활성탄을 건조시켜 수행될 수 있다.Meanwhile, the step (2) may further include a step of firing the surface-modified activated carbon to bind the iron ions and the activated carbon more strongly. The calcination may be performed preferably by drying the activated carbon at 80 to 120 DEG C for 8 to 30 hours.

나아가 본 발명은 상기의 제조방법 중 어느 하나의 방법으로 제조된 활성탄 및 이를 이용하여 폐수를 처리하는 방법을 제공한다. 이를 통해 유기오염물질이 포함된 폐수를 처리할 경우, 음이온성 오염물질을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 그 외의 오염물질을 효율적으로 제거할 수 있어 폐수를 처리 능력을 증대시킬 수 있다.Furthermore, the present invention provides activated carbon produced by any one of the above-mentioned methods and a method of treating wastewater using the activated carbon. Thus, when the wastewater containing organic pollutants is treated, it is possible not only to remove the anionic pollutants but also to efficiently remove the other pollutants, thereby enhancing the wastewater treatment capacity.

이하 상술한 내용과 중복되는 내용을 제외하고 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail except for the contents overlapping with the above description.

본 발명의 표면 개질된 활성탄을 이용하여 폐수를 처리하는 방법은 폐수에만 적용되는 것이 아니라 하수 및 기타 오염수 처리 시에도 적용이 가능하다. 본 발명의 활성탄은 고유의 흡착 능력을 유지하고 있을 뿐만 아니라, 상기의 제조 방법에 의해서 철 이온이 표면에 비교적 많이 결합하고 있어 충분히 표면이 개질이 되어 있으므로 흡착 능력이 증대되어 있다. 따라서, 상기의 활성탄을 이용하여 폐수를 처리하는 경우 음이온성 오염물질을 제거함과 동시에 그 외의 다른 오염물질의 제거 효율이 우수하게 나타난다.The method of treating wastewater using the surface-modified activated carbon of the present invention is applicable not only to wastewater but also to treatment of sewage and other polluted water. The activated carbon of the present invention not only maintains its own adsorption capacity, but also has a relatively large surface binding to iron ions due to the above-mentioned production method, so that its adsorption capacity is increased. Therefore, when treating the wastewater using activated carbon, it is possible to remove anionic contaminants and to remove other contaminants.

더 나아가 본 발명은 활성탄의 표면에 철염을 포함하며, 상기 철염은 황산제2철(Fe2(SO4)3) 또는 염화제2철(FeCl3) 중 어느 하나 이상인 표면이 개질된 활성탄을 제공한다. 이를 통해 유기오염물질이 포함된 폐수를 처리할 경우에 제거하기가 어려운 음이온성 오염물질을 제거할 수 있고, 그 외 오염물질이 제거 효율을 향상시킬 수 있다. Further, the present invention provides activated carbon having a surface modified with at least one of ferric sulfate (Fe 2 (SO 4 ) 3 ) or ferric chloride (FeCl 3 ) do. As a result, it is possible to remove the anionic contaminants which are difficult to remove when the wastewater containing organic contaminants is treated, and the removal efficiency of other contaminants can be improved.

결국, 본 발명을 통해서 활성탄의 표면을 개질하는 경우, 활성탄의 표면에 결합한 철 이온 수를 증가시킬 수 있으므로 보다 완전히 표면이 개질된 활성탄을 얻을 수 있다. 상기의 활성탄을 이용하여 오염물질이 포함된 폐수를 처리하는 경우, 음이온성 오염물질을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 그 외의 다른 오염물질들의 제거 효율도 향상되는 효과를 얻을 수 있다. As a result, when the surface of the activated carbon is modified through the present invention, the number of iron ions bonded to the surface of the activated carbon can be increased, so that the surface activated carbon can be obtained more completely. When the activated carbon is used to treat wastewater containing pollutants, not only an anionic pollutant but also other pollutants can be efficiently removed.

또한, 상기의 공정은 시간과 비용이 절감된 간단한 공정만으로 수행될 수 있고, 활성탄 고유의 흡착 능력을 유지시킬 수 있으므로 효율적으로 유기성 폐수를 처리할 수 있다.In addition, the above-described process can be carried out only by a simple process with reduced time and cost, and the adsorption ability inherent to activated carbon can be maintained, so that organic wastewater can be efficiently treated.

실시예Example

이하 본 발명의 실시예에 의해 설명한다. 다만 본 실시예에 의하여 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. However, the scope of the present invention is not limited by these examples.

표 1Table 1

Figure 112016118638693-pat00001
Figure 112016118638693-pat00001

표 1은 본 실시예에 사용되는 시약 및 기기들의 제원을 나타낸다.Table 1 shows the specifications of the reagents and instruments used in this embodiment.

실시예Example 1 One

활성탄 50g을 증류수로 세척한 후 105 ℃에서 하룻밤 동안 건조하였다. 20 mM의 응집제를 준비하였다(FeCl3 , 용매 : 증류수). 상기 응집제 150ml에 활성탄 50g을 70 ℃에서 18시간 동안 침지하였다. 상기 활성탄에 감마선을 1 kGy의 조사량을 5 kGy/hr의 조사 선량률로 조사하였다. 조사 후 상기 활성탄을 105 ℃에서 하룻밤 동안 건조하여 소성을 진행하여 표면이 개질된 활성탄을 제조하였다.50 g of activated carbon was washed with distilled water and dried overnight at 105 ° C. 20 mM coagulant was prepared (FeCl 3 , solvent: distilled water). 50 g of activated carbon was immersed in 150 ml of the flocculant at 70 캜 for 18 hours. The activated carbon was irradiated with a dose of 1 kGy with gamma rays at an irradiation dose rate of 5 kGy / hr. After the irradiation, the activated carbon was dried at 105 ° C. overnight, and firing was carried out to prepare the surface-modified activated carbon.

실시예Example 2 ~ 14 2 to 14

하기 표 2의 조건에 따라서 실시예 1과 동일한 방법으로 표면이 개질된 활성탄을 제조하였다.Activated carbon having a surface modified in the same manner as in Example 1 was produced according to the conditions shown in Table 2 below.

표 2Table 2

Figure 112016118638693-pat00002
Figure 112016118638693-pat00002

비교예Comparative Example 1 One

응집제를 사용하지 않는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.The procedure of Example 1 was repeated except that no coagulant was used.

비교예Comparative Example 2 2

방사선을 조사하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.The procedure of Example 1 was repeated except that no radiation was applied.

비교예Comparative Example 3 3

방사선을 조사하지 않은 것을 제외하고 실시예 10과 동일한 방법으로 실시하였다.The same procedure was followed as in Example 10, except that no radiation was applied.

실험예Experimental Example - 폐수 처리 전후의 오염물질 농도 및 제거 효율 측정 - Measurement of pollutant concentration and removal efficiency before and after wastewater treatment

실시예 및 비교예를 통해 얻은 활성탄을 이용하여 대상 오염수에 포함된 오염물질의 농도 및 제거 효율을 측정하였다. 대상 오염수로 1/100으로 희석된 침출수를 사용하였고, 침출수에는 NO3 -가 포함되어 있지 않아 임의로 NO3 - 100 mg/L를 첨가하여 개질된 활성탄의 오염물질제거 효율 시험에 이용하였다. 총 유기탄소(TOC)의 제거 효율, 화학적 산소요구량(COD), 암모니아성 질소(NH3-N)의 제거 효율 및 질산성 질소(NO3 -) 제거 효율을 측정하였으며, 하기 표 3에 이를 나타내었다.The concentration and removal efficiency of the pollutants included in the target polluted water were measured using the activated carbon obtained from the examples and the comparative examples. The leachate diluted to 1/100 of the target pollution water was used and NO 3 - was not included in the leachate. Therefore, NO 3 - 100 mg / L was added to the activated carbon pollutant removal efficiency of the modified activated carbon. Removal efficiency of total organic carbon (TOC), chemical oxygen demand (COD), ammonia nitrogen (NH 3 -N) removal efficiency and nitrate nitrogen (NO 3 - ) removal efficiency were measured, .

표 3Table 3

Figure 112016118638693-pat00003
Figure 112016118638693-pat00003

먼저, 상기의 실시예 1과 실시예 10을 비교하면, 실시예 1은 철염으로 염화제2철(FeCl3)을 사용하였고 실시예 10은 황산제2철(Fe2(SO4)3)을 사용하였다. 상기 실시예 1과 실시예 10의 경우 모두 오염물질의 제거 효율이 높게 나타났으나, 실시예 1의 경우가 더 높은 오염물질의 제거 효율을 가짐을 알 수 있다. 특히, 제거가 어려운 음이온성 오염물질인 질산성 질소(NO3 -)의 제거 효율이 88.30%로 실시예 10의 44.79에 비하여 현저히 높게 나타남을 알 수 있다.First, comparing Example 1 with Example 10, ferric chloride (FeCl 3 ) was used as the iron salt in Example 1, ferric sulfate (Fe 2 (SO 4 ) 3 ) was used as Example 10, Respectively. In the case of Example 1 and Example 10, the pollutant removal efficiency was high, but the case of Example 1 has higher pollutant removal efficiency. Particularly, the removal efficiency of nitrate nitrogen (NO 3 - ), which is an anionic contaminant which is difficult to remove, is 88.30%, which is significantly higher than that of Example 10 (44.79).

또한, 실시예 1과 실시예 2 ~ 5를 비교하면, 실시예 1의 경우 대부분의 오염물질의 제거 효율이 80%를 초과하고 있다. 이에 반하여 실시예 2 ~ 5의 경우 모든 오염물질의 제거 효율이 80% 미만으로 나타나고 있어, 응집제의 농도가 20mM인 실시예 1을 통해 제조한 활성탄을 이용한 폐수 처리 능력이 가장 증대됨을 확인할 수 있다.In comparison between Example 1 and Examples 2 to 5, the removal efficiency of most pollutants in Example 1 exceeds 80%. On the contrary, in Examples 2 to 5, all the contaminant removal efficiencies were less than 80%, and it was confirmed that the wastewater treatment capacity using the activated carbon prepared in Example 1 with the coagulant concentration of 20 mM was the greatest.

또한, 실시예 1과 실시예 6 ~ 9를 비교하면, 실시예 1의 경우 대부분의 오염물질의 제거 효율이 80%를 초과하고 있다. 이에 반하여 실시예 6 ~ 9의 경우 모든 오염물질의 제거 효율이 80% 미만으로 나타나고 있어 방사선 조사량이 1kGy인 실시예 1을 통해 제조한 활성탄을 이용한 폐수 처리 능력이 가장 증대됨을 확인할 수 있다. In comparison between Example 1 and Examples 6 to 9, the removal efficiency of most pollutants in Example 1 exceeds 80%. On the contrary, in Examples 6 to 9, all pollutants were found to be less than 80%, and it was confirmed that the wastewater treatment capacity using the activated carbon prepared in Example 1 with the radiation dose of 1 kGy was the greatest.

한편, 비교예 1의 철염이 포함된 응집제로 표면을 개질하지 않은 활성탄을 이용하여 폐수를 처리하는 경우, 오염물질의 제거 효율이 모두 52% 이하로 낮게 나타난다. 이에 반하여 철염이 포함된 응집제로 표면을 개질한 실시예 1 및 실시예 10의 경우 오염물질의 제거 효율 대부분이 60% 이상으로 현저히 높게 나타남을 알 수 있다. 이를 통하여 철염으로 표면을 개질한 활성탄의 오염물질 제거 효율 및 폐수 처리 능력이 현저히 높음을 확인할 수 있다.On the other hand, in the case of treating wastewater using activated carbon which has not been surface-modified with the coagulant containing the iron salt of Comparative Example 1, the pollutant removal efficiency is all lower than 52%. On the other hand, in the case of Examples 1 and 10 in which the surface was modified with the coagulant containing iron salts, most of the pollutant removal efficiency was remarkably higher than 60%. It can be seen that the efficiency of removing pollutants and the wastewater treatment capacity of activated carbon surface modified with iron salts are remarkably high.

뿐만 아니라, 비교예 2 및 3의 경우가 실시예 1 및 10의 경우보다 오염물질 제거 효율의 대부분이 현저히 낮게 나타남을 알 수 있다. 이를 통하여 방사선을 조사하는 경우 보다 활성탄의 표면 개질이 잘 일어나게 되므로 오염물질 제거 효율이 향상되며, 폐수 처리 능력이 증대됨을 확인할 수 있다.In addition, in Comparative Examples 2 and 3, most of the pollutant removal efficiency is significantly lower than in Examples 1 and 10. As a result, the surface modification of the activated carbon can be performed more easily than the irradiation of the radiation, so that the pollutant removal efficiency is improved and the wastewater treatment capacity is increased.

Claims (9)

(1) 황산제2철(Fe2(SO4)3) 및 염화제2철(FeCl3) 중 어느 하나 이상의 철염을 15 ~ 25Mm의 농도로 포함하는 응집제로 활성탄을 처리하는 단계; 및
(2) 상기 활성탄에 0.7 ~ 8kGy의 방사선을 조사하는 단계;를 포함하는 개질된 활성탄의 제조방법.
(1) treating activated carbon with a flocculant containing at least one iron salt selected from ferric sulfate (Fe 2 (SO 4 ) 3 ) and ferric chloride (FeCl 3 ) at a concentration of 15 to 25 mM; And
(2) irradiating the activated carbon with 0.7 to 8 kGy of radiation.
제1항에 있어서,
상기 (1) 단계의 활성탄의 입경이 100 ~ 400 메쉬(mesh)인 것을 특징으로 하는 개질된 활성탄의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the activated carbon in step (1) has a particle diameter of 100 to 400 mesh.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 (1)단계 수행 시, 활성탄 100 중량부에 대하여 철염을 0.5 ~ 2.8 중량부 포함하는 응집제를 사용하는 것을 특징으로 하는 개질된 활성탄의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the coagulant is used in an amount of 0.5 to 2.8 parts by weight based on 100 parts by weight of activated carbon in the step (1).
제1항에 있어서,
상기 (2) 단계의 방사선은 감마선인 것을 특징으로 하는 표면이 개질된 활성탄의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the radiation of step (2) is gamma ray.
삭제delete 제1항, 제2항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 활성탄을 이용하여 폐수를 처리하는 방법.
A method for treating wastewater using activated carbon produced by the method of any one of claims 1, 2, 4, and 5.
삭제delete 제1항, 제2항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되고,
활성탄의 표면에 결합된 황산제2철(Fe2(SO4)3) 및 염화제2철(FeCl3) 중 어느 하나 이상의 철염을 포함하는 표면이 개질된 활성탄.
6. A process for the preparation of a compound according to any one of claims 1, 2, 4 and 5,
A surface-modified activated carbon comprising at least one iron salt selected from ferric sulfate (Fe 2 (SO 4 ) 3 ) and ferric chloride (FeCl 3 ) bonded to the surface of activated carbon.
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