KR101950675B1 - A waste water treatment apparatus containing free cyanide (CN-) and heavy metals and wastewater treatment method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폐수 처리 장치 및 이를 이용한 폐수 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자연수 중에는 함유되어 있지 않으나, 일반적으로 염료 제조, 금속 제련, 광산 개발, 및 금속 제련 과정에서 발생하는 폐수 내에 함유된 인체 및 환경에 유해한 자유시안이온(CN-) 및 중금속에 대해, 전기적 반응을 통한 과산화수소 생성과 광분해 처리방법 등을 이용하여 폐수 내 자유시안이온(CN-) 및 중금속을 효과적으로 감소시킬 수 있는 폐수 처리 장치 및 이를 이용한 폐수 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wastewater treatment apparatus and a wastewater treatment method using the wastewater. More particularly, the present invention relates to a wastewater treatment apparatus and a wastewater treatment method using the same, (CN-) and heavy metals in the wastewater by using hydrogen peroxide generation and photolysis treatment methods through electrical reaction for free cyanide (CN-) and heavy metals harmful to the environment. And a wastewater treatment method using the same.
산업 폐수 내에 함유된 자유시안이온(CN-)은 유독성 물질로서, 척추동물의 체내에 유입될 경우 조직 독성 무 산소증을 일으켜 산소를 필요로 하는 장기에 손상을 주고, 심할 경우 사망에 이르게 하는 독성물질이다. Free cyanide ion (CN-) contained in industrial wastewater is a toxic substance. When it enters the body of a vertebrate animal, toxic substances causing oxygen toxicity, causing damage to organs requiring oxygen, and causing death in severe cases to be.
이러한 유해물질인 자유시안이온(CN-)제거를 위해 생물화학적 처리법, 물리-화학적 흡착법, 화학적 산화법등이 이용되고 있다. Biochemical treatment, physical-chemical adsorption, chemical oxidation, etc. have been used to remove these harmful substances, free cyanide (CN-).
먼저, 생물화학적 처리법은 낮은 공정 운용비용과 운전의 용이성을 장점으로 들 수 있으나, 자유시안이온(CN-)의 제거 반응속도가 매우 느리며, 기온 및 폐수 성상에 큰 영향을 받는다는 단점이 있다. First, biochemical treatment has advantages such as low process operation cost and ease of operation. However, the removal rate of free cyanide ion (CN-) is very slow, and it is greatly affected by temperature and wastewater properties.
물리-화학적 흡착법은 빠르게 자유시안이온(CN-)을 흡착하여 제거 할 수 있으나 흡착질에 그대로 존재하므로 2차처리 비용이 발생한다. The physico-chemical adsorption method can rapidly remove free cyanide (CN-) by adsorption, but it is present in the adsorbed material, resulting in a secondary treatment cost.
화학적 처리방법으로는 산화제를 이용한 알칼리 염소주입법, 오존을 활용한 오존 산화법 및 광촉매 분해법 등이 사용되고 있다.As a chemical treatment method, an alkali chlorine injection method using an oxidizing agent, an ozone oxidation method using ozone, and a photocatalytic decomposition method are used.
가장 범용적으로 활용되는 자유시안이온(CN-) 제거법인 알칼리 염소주입법의 경우 염소계 산화제를 이용하여 저렴한 비용으로 자유시안을 제거할 수 있으나, 폐수 내 중금속이 존재할 경우 반응이 느려짐에 따른 처리 효율이 급격히 감소하는 문제점이 발생했으며, 지속적인 pH 조정이 필요할 뿐만 아니라, 산화제로 활용되는 염소 가스 취급상의 어려움이 많고 염소 가스와 폐수 중의 다른 물질과 반응하여 또 다른 독성 화합물인 CNCl 또는 HCN과 같은 유해 처리부산물을 생성하는 문제점이 여전히 존재하였다.In the case of the alkaline chlorine injection method which is the most commonly used free cyanide (CN-) removal method, free cyanide can be removed at a low cost by using a chlorine-based oxidizing agent. However, when heavy metals are present in the wastewater, There is a problem in that the pH is rapidly decreased and the pH is continuously adjusted. In addition, there are many difficulties in handling chlorine gas used as an oxidizing agent, and the reaction with chlorine gas and other substances in the wastewater causes harmful treatment byproducts such as CNCl or HCN There still existed a problem of generating < RTI ID = 0.0 >
오존 산화법의 경우, 자유시안이온(CN-)을 제거할 수는 있으나, 자유시안 처리에 있어 매우 높은 농도의 오존을 요구하며 촉매 반응등과 처리 효율을 비교할 경우, 그 반응속도가 매우 낮으며 오존 발생을 위한 코로나방전에서 에너지의 80% 이상이 열로 전환되어 에너지가 낭비되는 단점이 존재한다. In the case of ozone oxidation, free cyanide (CN-) can be removed, but ozone is required at a very high concentration in free cyanide treatment. When the catalytic reaction and the treatment efficiency are compared, the reaction rate is very low. In the corona discharge for generation, more than 80% of energy is converted into heat and energy is wasted.
광촉매 분해법의 경우, 자유시안이온(CN-)의 제거가 가능하지만, 이산화티타늄 광촉매의 가격이 고가이며 폐수 내 시안 이외 타 오염물질이 존재할 때 제거 효율이 저하된다는 단점이 있다. In the photocatalytic decomposition method, free cyanide (CN-) can be removed, but the removal efficiency is lowered when the cost of the titanium dioxide photocatalyst is high and other contaminants other than cyanide exist in the wastewater.
또한, 기존의 물리화학적 처리법들은 폐수 내에 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 아연(Zn)과 같은 중금속이 존재할 경우, 다양한 착물의 형태로 존재하며 시안의 산화, 흡착이 저해될 뿐만 아니라 중금속 처리 효율도 감소하는 문제점이 있었다.In addition, existing physicochemical treatment methods exist in the form of various complexes when heavy metals such as Cr (Cr), Ni (Ni), Cu (Cu) and Zn (Zn) are present in wastewater and inhibit oxidation and adsorption of cyanide But also the treatment efficiency of heavy metals is reduced.
한편, 수처리에 사용되는 산화 방법으로 산화력이 강한 하이드록실 라디칼을 사용하는 고도산화처리가 있으며, 고도산화처리 중 자외선-과산화수소수 처리방법은 과산화수소의 분해로 발생하는 하이드록실 라디칼에 의해 유해물질을 효과적으로 제거한다는 장점이 있으나, 과산화수소는 산화력이 강해 고농도로 보관이 어려우며 중금속이나 유기물질이 존재하는 경우 분해가 되며 수용액 상태에서도 서서히 분해가 진행된다. 이러한 분해를 방지하기 위해 시판되는 과산화수소는 최대 30%의 수용액 상태로 안정제와 함께 혼합되어 판매됨에 따라, 비용이나 순도 측면에서 자외선-과산화수소 처리에 적합하지 않은 문제점이 여전히 존재하였다.On the other hand, there is a high-level oxidation treatment using a hydroxyl radical having a strong oxidizing power for the water treatment, and the ultraviolet-hydrogen peroxide water treatment method during the high-level oxidation treatment effectively removes harmful substances by the hydroxyl radical generated by the decomposition of hydrogen peroxide However, hydrogen peroxide is difficult to store at high concentration due to its strong oxidizing power. It decomposes in the presence of heavy metals or organic substances and decomposes gradually even in the aqueous solution state. In order to prevent such decomposition, commercially available hydrogen peroxide is mixed and sold with a stabilizer in an aqueous solution state of up to 30%, so that there is still a problem that it is not suitable for ultraviolet-hydrogen peroxide treatment in terms of cost and purity.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종래 사용되는 다양한 자유시안이온(CN-) 및 중금속 포함 폐수 처리 방법의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 전기적 반응을 이용한 과산화수소 생산, 자외선 광원을 이용한 광분해 반응과 라디칼 생성 반응, 과산화수소와 구리 또는 아연과의 반응을 이용한 라디칼 생성 반응, 구리 또는 아연과 시안과의 반응을 이용한 시안 분해 반응을 통해 중금속에 결합되어있는 시안과 자유시안을 제거하고, 염기성 조건에서 철(Fe), 니켈(Ni), 망간(Mn), 크롬(Cr), 구리(Cu), 아연(Zn), 카드뮴(Cd) 등의 중금속을 고체상인 수산화물 형태로 변환하여 침전으로 제거하는 폐수 처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.DISCLOSURE Technical Problem The present invention has been made to solve the problems of conventional wastewater treatment methods including free cyanide (CN-) and heavy metals, and it has been proposed that hydrogen peroxide production using an electrical reaction, The cyanide and free cyanide bound to heavy metals are removed by reaction of hydrogen peroxide with radicals using hydrogen peroxide and reaction with copper or zinc, and cyanide decomposition using reaction of copper or zinc with cyanide. Waste water treatment method that converts heavy metals such as Fe, Ni, Mn, Cr, Cu, Zn, and Cd into solid hydroxide forms and removes them by precipitation The purpose is to provide.
본 발명의 자유시안이온(CN-)및 중금속 함유 폐수 처리 장치는, 산업 폐수를 산화시키는 산화제를 생성하기 위해 구비되는 전원 공급 수단, 산소를 포함하는 기체를 공급하는 기체 공급 수단 및 상기 기체 공급 수단에 의해 공급되는 기체가 체류되도록 하여, 상기 산화제를 생성하기 위해 마련되는 산화제 생성조를 포함하는 산화제 생성 모듈과, 상기 산업 폐수가 일정시간 동안 체류되도록 마련되면서, 상기 산화제 생성 모듈과 연결되되, 상기 산화제 생성모듈에서 생성된 상기 산화제가 투입되도록 구비되고, 상기 산화제와 산업 폐수가 혼합된 혼합 폐수를 생성하기 위해 마련되는 혼합조 및 상기 혼합조와 연결되되, 상기 혼합 폐수를 광분해시켜 자유시안이온(CN-) 및 중금속이 제거된 처리수를 생성하기 위해 마련되는 광분해 반응 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for treating wastewater containing free cyanide (CN-) and heavy metals according to the present invention comprises power supply means for generating an oxidant for oxidizing industrial wastewater, gas supply means for supplying a gas containing oxygen, An oxidizing agent generating module including an oxidizing agent generating tank for generating the oxidizing agent so that the gas supplied by the oxidizing agent generating module is allowed to stay in the oxidizing agent generating module, A mixing tank provided to mix the oxidant generated in the oxidizer generating module and the mixed wastewater mixed with the oxidant and the industrial wastewater, and a mixing tank connected to the mixing tank, wherein the mixed wastewater is photolyzed to form free cyanide -) < / RTI > and a photodegradation reaction module provided to produce heavy metals-free treated water .
보다 상세하게는, 상기 산화제 생성 모듈은, 산소를 포함하는 기체와, 전해질을 포함한 액체가 체류되도록 마련되는 산화제 생성조를 포함하고, 상기 산화제 생성조에서 생성되는 산화제는 과산화수소인 것을 특징으로 한다.More specifically, the oxidant generating module includes a gas containing oxygen and an oxidant generating tank provided so that a liquid containing the electrolyte stays therein, and the oxidant produced in the oxidant generating tank is hydrogen peroxide.
보다 상세하게는, 상기 혼합조는, 상기 산화제 생성 모듈의 산화제 생성조 및 상기 광분해 반응 모듈과 연결되고, 상기 산업 폐수가 유입되는 산업 폐수 유입구와, 상기 처리수를 배출하는 처리수 배출구와, 상기 혼합 폐수가 상기 광분해 반응 모듈로 이동할 수 있도록 마련되는 혼합 폐수 배출구 및 상기 광분해 반응 모듈을 거쳐 생성된 상기 처리수가 유입될 수 있도록 마련되는 처리수 유입구를 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the mixing tank is connected to the oxidizer generating tank of the oxidizer generating module and the photolysis reaction module, and includes an industrial wastewater inlet through which the industrial wastewater flows, a treated water outlet through which the treated wastewater is discharged, A mixed wastewater discharge port provided for the wastewater to move to the photolysis reaction module, and a process water inlet for allowing the treated wastewater generated through the photolysis reaction module to flow into the photolysis reaction module.
보다 상세하게는, 상기 광분해 반응 모듈은, 상기 혼합 폐수에 자외선을 조사하여 광분해하기 위해 마련되되, 자외선을 방출하도록 마련되는 자외선 조사 수단과, 상기 자외선 조사 수단의 하단 및 상단에 각각 안착되되 상기 자외선 조사수단에서 방사되는 상기 자외선이 도달할 수 있는 범위 내에서 상기 혼합 폐수가 유동될 수 있도록 마련되는 유체 유동부를 포함하고, 상기 자외선 조사 수단은, 상기 자외선 조사 수단을 상기 혼합 폐수와 격리시키기 위해, 상기 자외선 조사 수단의 하단 및 상단에 마련되되, 상기 유체 유동부와 자외선 조사 수단 사이에 마련되는 자외선 투과 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the photodecomposition reaction module comprises ultraviolet irradiation means provided to emit ultraviolet rays, for irradiating ultraviolet rays to the mixed wastewater and photodecomposing the ultraviolet rays, And a fluid flow portion provided so that the mixed wastewater can flow within a range that the ultraviolet ray emitted from the irradiation means can reach. The ultraviolet ray irradiation means is provided for separating the ultraviolet ray irradiation means from the mixed wastewater, And an ultraviolet transmitting member provided at a lower end and an upper end of the ultraviolet irradiating unit and provided between the fluid flowing unit and the ultraviolet irradiating unit.
보다 상세하게는, 상기 자외선 조사 수단은, 상기 자외선 조사 수단에서 방출되는 자외선의 파장이 400nm 이하인 것을 특징으로 한다.More specifically, the ultraviolet ray irradiation means is characterized in that the wavelength of ultraviolet rays emitted from the ultraviolet ray irradiation means is 400 nm or less.
보다 상세하게는, 상기 자외선 조사 수단은, 상기 자외선 조사 수단에서 방출되는 자외선의 방사 집중도를 향상시키기 위해, 상기 자외선 조사 수단의 측부에 형성되는 차폐 패널 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the ultraviolet irradiating means further includes a shielding panel member formed on a side of the ultraviolet irradiating means, in order to improve the degree of radiation concentration of ultraviolet rays emitted from the ultraviolet irradiating means.
보다 상세하게는, 상기 유체 유동부는, 상기 자외선 조사 수단의 하단에 배치되는 자외선 투과부재의 하부면에 안착되는 하부 하우징, 상기 자외선 조사 수단의 상단에 배치되는 자외선 투과부재의 상부면에 안착되는 상부 하우징과, 상기 하부 하우징과 상부 하우징의 내측벽에 적어도 하나 이상 마련되되, 상호 소정 거리만큼 이격되어 형성되는 유로 형성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the fluid flow portion may include a lower housing positioned on a lower surface of the ultraviolet transmitting member disposed at a lower end of the ultraviolet irradiating means, a lower housing positioned on an upper surface of the ultraviolet transmitting member disposed on an upper end of the ultraviolet irradiating means, And a flow path forming member formed at least on the inner wall of the lower housing and the upper housing and spaced apart from each other by a predetermined distance.
보다 상세하게는, 상기 유체 유동부는, 상기 혼합 폐수가 유동 시, 상기 혼합 폐수의 유동 방향이 상기 하부 하우징에서 상부 하우징 또는 상기 상부 하우징에서 하부 하우징으로 유동될 수 있도록, 상기 하부 하우징 및 상기 상부 하우징을 연결하는 이송 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the fluid flow portion may include at least one of the lower housing and the upper housing such that when the mixed wastewater flows, a flow direction of the mixed wastewater flows from the upper housing or the upper housing to the lower housing, And a conveying member for connecting the conveying member.
보다 상세하게는, 상기 유로 형성 부재는, 상기 혼합 폐수의 이동 경로를 연장하여 혼합 폐수에 대한 광분해 반응율을 향상시키기 위해 적어도 하나 이상 구비되고, 상기 혼합 폐수의 이동 경로가 지그재그 형상을 가지도록 엇갈려 배치되는 것을 특징으로 한다.More specifically, the flow path forming member is provided at least at least one to improve the photocatalytic reaction rate of the mixed wastewater by extending the movement path of the mixed wastewater, and the mixed wastewater is staggered so that the moving path of the mixed wastewater has a zigzag shape .
다음으로, 본 발명의 자유시안이온(CN-)및 중금속 함유 폐수 처리 방법은 자유시안이온(CN-) 및 중금속을 함유한 산업 폐수를 산화처리하기 위한 산화제를 생성하는 산화제 생성 단계와, 상기 산업 폐수와 상기 산화제 생성단계에서 생성된 산화제를 혼합하여 혼합 폐수를 생성하는 혼합 폐수 생성 단계와,상기 혼합 폐수 생성 단계를 통해 생성된 혼합 폐수에 자외선을 조사하여 라디칼을 생성하는 라디칼 생성 단계와, 상기 라디칼 생성 단계를 거쳐 생성된 라디칼을 통해, 상기 혼합 폐수내에 존재하는 자유시안을 산화처리하여 제거한 1차 처리수를 제공하기 위해 상기 자유시안을 제거하는 자유시안이온(CN-) 제거 단계와, 상기 자유시안이온(CN-) 제거단계 이후, 상기 1차 처리수에 잔존하는 상기 중금속을 제거한 최종 처리수를 제공하기 위해, 상기 중금속을 침전시켜 제거하는 중금속 제거 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Next, the method for treating wastewater containing free cyanide (CN-) and heavy metals according to the present invention comprises an oxidizing agent producing step of producing an oxidizing agent for oxidizing industrial wastewater containing free cyanide (CN-) and heavy metals, A mixed wastewater generating step of mixing mixed wastewater with an oxidizing agent generated in the oxidizing agent producing step to produce mixed wastewater, a radical generating step of irradiating ultraviolet rays to the mixed wastewater generated through the mixed wastewater generating step, Removing free cyanide (CN-) to remove the free cyanide to provide primary treatment water through oxidizing and treating the free cyan present in the mixed wastewater through radicals generated through a radical generation step; After the free cyanide (CN-) removal step, in order to provide the final treated water from which the heavy metal remaining in the primary treatment water has been removed, And removing the heavy metal by precipitating the metal.
보다 상세하게는, 상기 산화제 생성 단계는 전해질을 포함하는 액체에 산소를 포함한 기체를 주입하고, 전기를 인가하여 산화제를 생성하고, 상기 산화제는, 과산화수소를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 라디칼 생성 단계는, 상기 라디칼을 생성하기 위한 중금속 촉매 반응을 포함하고, 상기 중금속 촉매 반응은, 구리(Cu) 또는 아연(Zn)중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 중금속이 촉매로써 사용되도록 진행되는 것을 특징으로 한다.More specifically, the oxidizing agent generating step includes injecting a gas containing oxygen into a liquid containing an electrolyte, and applying electricity to generate an oxidizing agent, wherein the oxidizing agent includes hydrogen peroxide, A heavy metal catalytic reaction for producing the radical is characterized in that the heavy metal catalytic reaction is carried out such that a heavy metal containing at least one selected from copper (Cu) or zinc (Zn) is used as a catalyst .
보다 상세하게는, 상기 자유시안 제거 단계는, 상기 자유시안의 제거 효율을 향상시키기 위해, 상기 중금속과 자유시안이 착화합물을 형성한 중금속-시안 착화합물을 제거하는 착화합물 제거 반응을 이용하여 상기 자유시안을 제거하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the free cyan removing step may include a step of removing the free cyanide using a complex removal reaction to remove heavy metal-cyanide complexes in which the heavy metal and free cyan complex are formed, And removing it.
보다 상세하게는, 상기 자유시안 제거 단계는, 상기 혼합 폐수와 라디칼의 반응율을 향상시키기 위해, 상기 혼합 폐수의 흐름이 지그재그 형상을 가지는 유로를 형성하도록 진행되는 것을 특징으로 한다.More specifically, the free cyanide removal step proceeds to form a flow path having a zigzag shape in order to improve the reaction rate of the mixed wastewater and the radical.
보다 상세하게는, 상기 혼합 폐수의 성상이 염기성이고, 상기 혼합 폐수의 성상이 염기성일 때, 상기 중금속이 고체 형태의 중금속 수산화물로 침전되는 중금속 침전 반응을 이용하여 상기 중금속을 제거하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the heavy metal is removed using a heavy metal precipitation reaction in which the mixed wastewater is basic and the mixed wastewater is basic and the heavy metal is precipitated as a solid heavy metal hydroxide .
전술한 과제의 해결수단에 의하면, 본 발명의 자유시안이온(CN-) 및 중금속 함유 폐수 처리 장치 및 이를 이용한 폐수 처리 방법은, 라디칼 생성을 위해 필요한 산화제를 순도가 낮은 시약 형태로 주입하는 것이 아니라 전기적 반응을 통해 생성하면서 비용 절감과 처리 효율을 개선할 수 있는 효과를 제공한다.According to the means for solving the above-mentioned problems, the apparatus for treating wastewater containing free cyanide (CN-) and heavy metals and the wastewater treatment method using the same according to the present invention is characterized not by injecting an oxidant necessary for radical generation into a reagent having a low purity It is possible to reduce the cost and improve the treatment efficiency while generating electricity through the reaction.
동시에, 자외선 광원을 이용함으로써 중금속과 결합한 시안을 분리하고 과산화수소의 추가 분해로 라디칼 생성을 촉진하고, 폐수 내 존재하는 구리(Cu)와 아연(Zn)을 활용하되, 과산화수소와 촉매 반응을 진행하여 추가적인 라디칼을 생성하여 보다 향상된 폐수 처리 효율을 제공할 수 있는 효과를 제공한다.At the same time, by using an ultraviolet light source, cyanide bound to heavy metals is separated, further decomposition of hydrogen peroxide is promoted, radical generation is promoted, copper (Cu) and zinc (Zn) present in the wastewater are utilized, Radicals can be generated to provide an improved wastewater treatment efficiency.
또한, 폐수 내 존재하는 구리(Cu)와 아연(Zn)은 시안과 촉매 반응을 진행하여 자유시안이온(CN-)을 제거하는 효과를 제공한다.In addition, copper (Cu) and zinc (Zn) present in the wastewater provide an effect of removing free cyanide ion (CN-) by proceeding catalysis with cyanide.
이후, 촉매 반응에 사용된 구리(Cu)와 아연(Zn)은 산화되어 고체 형태로 침전되고, 다른 중금속 역시 고체 형태의 수산화물을 형성하여 상기 중금속에 대한 제거율을 현저히 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다. Thereafter, copper (Cu) and zinc (Zn) used in the catalytic reaction are oxidized and precipitated in a solid form, and other heavy metals also form a hydroxide in solid form, thereby remarkably improving the removal rate of the heavy metals .
도 1은 본 발명의 자유시안이온(CN-)및 중금속 함유 폐수 처리 장치를 개략적으로 도시한 예시도이다.
도 2 는 본 발명의 자유시안이온(CN-)및 중금속 함유 폐수 처리 장치에 구비되는 광분해 반응 모듈을 보다 상세히 도시한 분해 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 자유시안이온(CN-)및 중금속 함유 폐수 처리 장치를 이용한 폐수 처리 방법의 전체 단계를 도시한 순서도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exemplary view schematically showing an apparatus for treating wastewater containing free cyanide (CN-) and heavy metals according to the present invention. FIG.
2 is an exploded perspective view showing the photodegradation reaction module provided in the wastewater treatment apparatus containing free cyanide (CN-) and heavy metals according to the present invention in more detail.
Fig. 3 is a flowchart showing the entire steps of a wastewater treatment method using a wastewater treatment apparatus containing free cyanide (CN-) and heavy metals according to the present invention.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.
또한, 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 계에 불과하므로, 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.The accompanying drawings are merely illustrative in nature and are not intended to limit the scope of the present invention.
그리고, 본 발명의 실시형태는 여러가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다.The embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.
또한, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있음은 물론이다.It is needless to say that the shapes and sizes of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity.
먼저, 도 1은 본 발명의 자유시안이온(CN-)및 중금속 함유 폐수 처리 장치를 개략적으로 도시한 예시도이다.First, FIG. 1 is an exemplary diagram schematically showing a wastewater treatment apparatus including a free cyanide ion (CN-) and a heavy metal according to the present invention.
본 발명의 자유시안이온(CN-) 및 중금속 함유 폐수 처리 장치를 도시한 도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자유시안이온(CN-) 및 중금속 함유 폐수 처리 장치는, 대략적으로 산화제 생성 모듈(1000), 혼합조(2000) 및 광분해 반응 모듈(3000)을 포함한다.As shown in Fig. 1 showing the apparatus for treating wastewater containing free cyanide (CN-) and heavy metals according to the present invention, the apparatus for treating wastewater containing free cyanide (CN-) and heavy metals according to the present invention roughly produces
먼저, 상기 산화제 생성 모듈(1000)은 전기적 반응을 통해 과산화수소를 포함하는 산화제를 생성하기 위해 마련된다.First, the
더욱 상세하게는, 상기 산화제 생성 모듈(1000)은 전력을 공급하기 위해 마련되는 전원 공급 수단(1100), 산소 기체를 포함하는 기체를 공급하기 위해 마련되는 기체 공급 수단(1200) 및 전해질을 포함한 액체를 저장할 수 있도록 마련되는 산화제 생성조(1300)를 포함하도록 이루어진다.More specifically, the
특히, 상기 산화제 생성조(1300) 내에서, 상기 전원 공급 수단(1100)에서 공급되는 전력을 기반으로, 상기 기체 공급 수단(1200)에서 공급되는 산소를 포함하는 기체와 상기 산화제 생성조(1300) 내에 체류되는 전해질을 포함한 액체의 전기 분해 반응을 통해 과산화수소를 포함하는 산화제가 생성된다.Particularly, in the
아울러, 상기 전원 공급 수단(1100)은 양극부(1110) 및 음극부(1120)를 포함하며, 상기 전원 공급 수단(1100)을 통한 상기 전기 분해 반응의 반응율을 향상시키기 위해, 상기 양극부(1110)는 티타늄 및 백금 중 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 산화성 전극을 사용한다.The power supply means 1100 includes an
또한, 상기 음극부(1120)의 경우, 탄소나노튜브와 탄소섬유가 결합된 전극을 사용하는 것을 특징으로 하며, 더욱 상세하게는, 상기 탄소나노튜브와 탄소섬유의 결합 시, 테플론(폴리테트라플루오르에틸렌, polytetrafluoroethylene, PTFE)수지에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다. In addition, in the case of the
상기 전원 공급 수단(1100)은 전기 분해 반응을 이용하여 산화제를 생성하기 위한 수단으로써, 상기 산화제 생성조(1300)와 연결되되, 외부로부터 전력을 인가받는 양극부(1110) 및 음극부(1120)를 포함하도록 구비되고, 상기 양극부(1110) 및 음극부(1120)가 상기 산화제 생성조(1300) 내에 배치되도록 마련된다.The
아울러, 상기 전원 공급 수단(1100)은, 상기 기체 공급 수단(1200)에서 공급되는 기체가 상기 음극부(1120)에 보다 오랜 시간 동안 체류될 수 있도록 하여, 산화제 생성율을 향상시킬 수 있도록, 상기 음극부(1120)를 감싸는 형상으로 마련되는 분리막(1121)을 더 포함할 수 있다.In addition, the power supply means 1100 may allow the gas supplied from the gas supply means 1200 to stay in the
또한, 상기 기체 공급 수단(1200)은, 상기 전원 공급 수단(1100)과 함께, 전기 분해 반응을 통한 산화제 생성을 위해, 상기 산화제 생성조(1300)와 연결되도록 마련되는 것으로, 상기 기체 공급 수단(1200)에서 공급되는 기체는 산소를 포함하는 것을 특징으로 한다.The gas supplying means 1200 is connected to the oxidizing agent generating
한편, 상기 산화제 생성조(1300)는 전해질을 포함한 액체가 체류될 수 있도록 마련되는 것으로, 상술한 바와 같이, 상기 전원 공급 수단(1100) 및 기체 공급 수단(1200)과 연결되며, 상기 전원 공급 수단(1100)에 의해 공급된 전력, 상기 기체 공급 수단(1200)을 통해 공급된 기체 및 상기 산화제 생성조(1300)에 체류되는 액체 간의 상호 작용을 통해, 과산화수소를 포함한 산화제가 생성된다.As described above, the
다음으로, 상기 혼합조(2000)는 상기 산화제 생성 모듈(1000)에서 생성된 산화제를 공급받기 위해 산화제 공급관(1310)이 마련되고, 상기 산화제 공급관(1310)을 통해, 상기 산화제 생성 모듈(1000)과 연결되어 자유시안이온(CN-) 및 중금속을 함유하는 산업 폐수에 상기 산화제를 혼합한 혼합 폐수를 생성하고, 후술할 광분해 반응 모듈(3000)로 상기 혼합 폐수를 제공하기 위해 마련된다.Next, the
특히, 상기 혼합조(2000)는, 상기 산업 폐수를 상기 혼합조(2000) 내부로 도입하기 위해 마련되는 산업 폐수 유입구(2100)와, 상기 혼합 폐수를 후술할 광분해 반응 모듈로 이송하기 위해 구비되는 혼합 폐수 배출구(2200)와, 상기 광분해 반응 모듈(3000)을 거쳐 생성되는 자유시안이온(CN-)이 제거된 1차 처리수를 공급받기 위한 처리수 유입구(2300)와, 중금속이 제거된 최종 처리수를 외부로 배출하도록 마련되는 처리수 배출구(2400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.Particularly, the
여기서, 상기 혼합 폐수와 처리수가 상기 혼합조(2000)와 상기 광분해 반응 모듈(3000) 사이를 반복적으로 순환될 수 있도록 하고, 순환 횟수를 증가시켜 상기 혼합 폐수 내에 존재하는 자유시안 및 중금속을 완전히 제거할 수 있게 된다.Herein, the mixed wastewater and treated water can be circulated repeatedly between the mixing
한편, 상기 광분해 반응 모듈(3000)은 상기 자유시안이온(CN-) 및 중금속이 함유된 혼합 폐수에 자외선을 조사할 수 있도록 구비되고, 상기 자외선을 통해, 상기 자유시안이온(CN-) 및 중금속을 광분해하여 제거하기 위해 마련되는 것으로, 이에 대해서는 도 2를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.Meanwhile, the
이어서, 도 2 는 본 발명의 자유시안이온(CN-)및 중금속 함유 폐수 처리 장치에 구비되는 광분해 반응 모듈을 보다 상세히 도시한 분해 사시도이다.2 is an exploded perspective view showing the photolysis reaction module provided in the wastewater treatment apparatus containing free cyanide (CN-) and heavy metals according to the present invention in more detail.
상기 광분해 반응 모듈을 도시한 도 2 에 도시된 바와 같이, 상기 광분해 반응 모듈(3000)은 상기 혼합 폐수에 자외선을 조사하여 광분해하기 위해 마련되되, 400nm 이하의 파장영역을 가지는 자외선을 방출하도록 마련되는 자외선 조사 수단(3100)을 포함한다.2, the
특히, 상기 자외선 조사 수단(3100)의 하단 및 상단에는 상기 자외선이 투과될 수 있는 석영을 포함한 소재로 이루어지면서 평판 형상을 가지는 한 쌍의 자외선 투과 부재(3110)가 구비되며, 더욱 상세하게는, 상기 자외선 조사 수단(3100)과 후술할 유체 유동부(3200) 사이에 상기 자외선 투과 부재(3110)가 마련된다.In particular, a pair of ultraviolet
이때, 상기 자외선 조사 수단(3100)에서 방사되는 상기 자외선이 도달할 수 있는 범위 내에서 혼합 폐수가 유동 시, 상기 자외선 조사 수단(3100) 내부로 혼합 폐수가 침투되지 않도록, 상기 자외선 조사 수단(3100)의 하단 및 상단에 각각 안착되는 자외선 투과 부재(3110)의 형성에 있어서, 별도의 실링부재가 더 마련될 수 있다.When the mixed wastewater flows within the range in which the ultraviolet ray emitted from the ultraviolet
또한, 상기 자외선 조사 수단(3100)에서 방출되는 자외선의 방사 집중도를 상단 및 하단 측으로 집중시키기 위해, 상기 자외선 조사 수단(3100)의 측부에 자외선이 통과되지 않는 소재로 이루어지는 차폐 패널 부재(3120)가 구비된다.A shielding
이때, 상기 유체 유동부(3200)는 상기 자외선 조사수단의 하단에 형성되는 하부 하우징(3210) 및 상기 자외선 조사수단의 상단에 형성되는 상부 하우징(3220)을 포함한다.The
특히, 상기 하부 하우징(3210)은 상기 자외선 조사 수단(3100)과 인접한 면이 일부 개방된 형상을 가지도록 구비되어, 상기 자외선 조사 수단(3100)에서 방출되는 자외선이 상기 자외선 투과 부재(3110)를 거쳐 상기 하부 하우징(3210)의 내측으로 조사될 수 있도록 구비된다.Particularly, the
마찬가지로, 상기 상부 하우징(3220)은 상기 자외선 조사 수단(3100)과 인접한 면이 일부 개방된 형상을 가지도록 구비되며, 상기 자외선 조사 수단(3100)에서 방출되는 자외선이 상기 자외선 투과 부재(3110)를 거쳐 상기 상부 하우징(3220)의 내측으로 조사될 수 있도록 구비된다.Similarly, the
그리고, 상기 혼합 폐수의 유동 경로를 연장하여 광분해 반응율을 향상시키고, 최종적으로 상기 혼합 폐수 내의 자유시안이온(CN-)및 중금속을 보다 효율적으로 제거하기 위해, 상기 하부 하우징(3210) 및 상부 하우징(3220)에 복수개의 유로 형성 부재(3230)가 구비되며, 상기 유로 형성 부재(3230)사이로 혼합 폐수가 이동할 수 있게 된다.In order to improve the photolysis reaction rate by extending the flow path of the mixed wastewater and more efficiently remove free cyanide ions (CN-) and heavy metals in the mixed wastewater, the
특히, 복수개의 상기 유로 형성 부재(3230)는, 상기 하부 하우징(3210) 및 상부 하우징(3220)의 내벽면에 형성되는 것으로, 더욱 상세하게는, 상기 하부 하우징(3210) 및 상부 하우징(3220)의 내벽면 일측에서 타측을 향해 일부 연장 형성된 유로 형성 부재(3230)와, 이와 인접한 다른 유로 형성 부재(3230)가 타측에서 일측을 향해 일부 연장 형성되도록 마련되어 복수개의 상기 유로 형성 부재(3230)가 지그재그 형상으로 배치된다.More specifically, the plurality of flow
덧붙여, 상술한 혼합조(2000)에 구비되는 혼합 폐수 배출구(2200)와 상기 하부 하우징(3210)이 연결되며, 상기 혼합조(2000)에 구비되는 처리수 유입구(2300)와 상기 상부 하우징(3220)이 연결되도록 마련된다.In addition, the mixed
이때, 상기 혼합조(2000)와 하부 하우징(3210) 및 상부 하우징(3220)의 연결에 있어서, 별도의 배관 부재를 통해 연결 가능함은 물론, 상기 혼합조(2000)와 하부 하우징(3210) 및 상부 하우징(3220)을 상호 밀착시켜 연결할 수도 있다. At this time, in the connection of the
이를 통해, 상기 혼합조(2000)에서 체류되는 혼합 폐수가 상기 하부 하우징 측으로 유동된 이후, 상기 하부 하우징(3210)에서 상부 하우징(3220) 측으로 흐르게 된다.As a result, mixed wastewater stored in the
이때, 상기 하부 하우징(3210)에서 상부 하우징(3220)으로 상기 혼합 폐수가 흐르는 동안, 상기 자외선 조사 수단(3100)에 의해 상기 혼합 폐수에서 자유시안이온(CN-) 및 중금속이 제거된 1차 처리수로 변환된다. At this time, during the flow of the mixed wastewater from the
특히, 상기 하부 하우징(3210) 및 상부 하우징(3220)을 통해, 상기 1차 처리수가 원활하게 유동될 수 있도록, 상기 하부 하우징(3210)과 상부 하우징(3220)을 연결하는 이송 부재(3300)가 마련될 수 있으며, 상기 이송 부재(3300)를 통해 상기 하부 하우징(3210)에서 상부 하우징(3220)으로 상기 1차 처리수가 이송될 수 있다.Particularly, a
이후, 상기 1차 처리수는 상기 상부 하우징(3220)과 연결된 상기 처리수 유입구(2300)를 통해 혼합조(2000)로 재공급되며, 상기 혼합조(2000) 내에서 상기 중금속을 침전시켜 제거한 최종 처리수를 생성한 이후, 상기 혼합조(2000)에 마련되는 처리수 배출구(2400)를 통해 상기 최종 처리수를 배출할 수 있게 된다. Thereafter, the primary treated water is supplied to the
덧붙여, 상기 혼합 폐수 배출구(2200)는 상기 하부 하우징(3210)에 연결되고, 상기 혼합조(2000)에 마련되는 상기 처리수 유입구(2300)는 상기 상부 하우징(3220)에 연결될 수 있으나, 상기 혼합 폐수 배출구(2300)와 상기 상부 하우징(3220)을 연결하고, 상기 처리수 유입구(2300)와 상기 하부 하우징(3210)을 연결하여 상기 상부 하우징(3220)에서 하부 하우징(3210)을 거쳐 상기 혼합조(2000)의 처리수 유입구(2300) 측으로 상기 혼합 폐수의 유동 경로를 변경하는 것도 가능함은 물론이다.The mixed
이와 같은 구성을 통해, 상기 혼합조(2000)에서 유입되는 혼합 폐수가 상기 광분해 반응 모듈(3000)을 통해 처리수로 처리되며, 본 발명의 자유시안 및 중금속 함유 폐수 처리 장치를 통해 상기 폐수내에 함유된 자유시안이온(CN-) 및 중금속을 효율적으로 제거할 수 있게 된다.Through such a construction, the mixed wastewater flowing in the
다음으로, 도 3 은 본 발명의 자유시안이온(CN-)및 중금속 함유 폐수 처리 장치를 이용한 폐수 처리 방법의 전체 단계를 도시한 순서도이다.Next, Fig. 3 is a flowchart showing the entire steps of the wastewater treatment method using the wastewater treatment apparatus including the free cyanide (CN-) and heavy metal of the present invention.
이후, 본 발명의 폐수 처리 방법의 전체 단계를 도시한 순서도인 도 3 을 참조하여 본 발명의 폐수 처리 방법에 대해, 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the waste water treatment method of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 3, which is a flowchart showing the entire steps of the waste water treatment method of the present invention.
도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 폐수 처리 방법은 산화제 생성단계(S100), 혼합 폐수 생성 단계(S200), 라디칼 생성 단계(S300), 자유시안 제거 단계(S400), 및 중금속 제거 단계(S500)을 포함한다.As shown in FIG. 3, the wastewater treatment method of the present invention includes the steps of generating an oxidizing agent (S100), a mixed wastewater generating step (S200), a radical generating step (S300), a free cyan removal step (S400) S500).
먼저, 상기 산화제 생성단계(S100)는, 자유시안이온(CN-) 및 중금속을 함유한 산업 폐수를 산화처리하기 위한 산화제를 생성하는 단계이다.First, the oxidant generating step (S100) is a step of generating an oxidizing agent for oxidizing the industrial wastewater containing free cyanide (CN-) and heavy metals.
더욱 상세하게는, 상기 산화제 생성단계(S100)는 전해질을 포함하는 액체에 산소를 포함한 기체를 주입하고, 전기를 인가하여 산화제를 생성하는 단계이며, 특히, 상기 산화제는 과산화수소를 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the oxidizing agent generating step (S100) is a step of injecting a gas containing oxygen into a liquid containing an electrolyte and generating an oxidizing agent by applying electricity, and in particular, the oxidizing agent includes hydrogen peroxide do.
특히, 산화제로써 과산화수소를 사용하는 경우, 본 발명의 폐수 처리장치에 마련되는 산화제 생성모듈의 전원 공급 수단을 통해, 하기 반응식 1을 통해 상기 과산화수소(H2O2)를 생성하게 된다.Particularly, when hydrogen peroxide is used as an oxidizing agent, the hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is produced through the power supply means of the oxidizing agent generating module provided in the wastewater treatment apparatus of the present invention through the following reaction formula (1).
[반응식 1][Reaction Scheme 1]
다음으로, 상기 혼합 폐수 생성단계(S200)는 상기 산업 폐수와 상기 산화제 생성단계에서 생성된 산화제를 혼합하여 혼합 폐수를 생성하는 단계이다.Next, the mixed wastewater generating step (S200) is a step of mixing the industrial wastewater and the oxidizing agent generated in the oxidizing agent producing step to produce mixed wastewater.
더욱 상세하게는, 상기 산화제 생성 단계(S100)에서 생성된 산화제는 자유시안이온(CN-) 및 중금속을 함유한 산업 폐수가 일시적으로 체류되는 본 발명의 폐수 처리장치에 마련되는 혼합조로 투입되며, 이후, 상기 혼합 폐수 생성 단계(S200)에서 상기 산화제와 산업 폐수가 혼합된 혼합 폐수가 생성된다.More specifically, the oxidant generated in the oxidant generating step (S100) is introduced into a mixing tank provided in the wastewater treatment apparatus of the present invention in which industrial wastewater containing free cyanide (CN-) and heavy metals is temporarily retained, Then, in the mixed wastewater generating step (S200), a mixed wastewater mixed with the oxidant and the industrial wastewater is produced.
그리고, 상기 라디칼 생성 단계(S300)는, 상기 혼합 폐수 생성 단계를 통해 생성된 혼합 폐수에 자외선을 조사하여 하이드록실 라디칼(·OH), 슈퍼옥사이드 라디칼(·O2 -), 하이드로퍼옥시 라디칼(·HO2) 중 선택된 어느 하나 이상을 포함한 라디칼을 생성하는 단계이며, 상기 혼합조에서 생성된 혼합 폐수가 본 발명의 폐수 처리장치에 마련되는 광분해 반응 모듈로 유입되면서 진행된다.In addition, the radical generation step (S300), the ultraviolet light is irradiated to the mixed waste water generated by the mixed waste water generating step the hydroxyl radical (· OH), superoxide radical (· O 2 -), hydroperoxides oxy radicals ( · HO 2 ), and the mixed wastewater generated in the mixing bath flows into the photolysis reaction module provided in the wastewater treatment apparatus of the present invention.
더욱 상세하게는, 상기 라디칼 생성 단계는 상기 광분해 반응 모듈로 유입된 혼합 폐수가 상기 유체 유동부를 순환하면서, 상기 자외선 조사 수단에서 조사되는 자외선에 의해, 혼합 폐수 내에 존재하는 산화제와 반응하여 라디칼을 생성하는 단계이다.More specifically, in the radical generating step, the mixed wastewater flowing into the photolysis reaction module reacts with the oxidizing agent present in the mixed wastewater by ultraviolet rays irradiated by the ultraviolet irradiating unit while circulating the fluid flow unit to generate radicals .
여기서, 상기 산화제로써 과산화수소를 사용하는 경우, 하기 반응식 2 내지 반응식 6을 통해 라디칼이 생성된다.Here, when hydrogen peroxide is used as the oxidizing agent, radicals are produced through the following Reaction Schemes 2 to 6.
[반응식 2][Reaction Scheme 2]
특히, 하이드록실 라디칼(OH)을 생성하는 요소로서, 광분해 반응의 경우에는 자외선 조사장치에서 발생하는 자외선(hν)이 과산화수소(H2O2)를 분해하여 하이드록실 라디칼(·OH)을 생성하는 요소로 작용한다.Particularly, in the case of photolysis reaction as an element for generating a hydroxyl radical (OH), ultraviolet rays (hν) generated in an ultraviolet irradiation apparatus decompose hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) to generate a hydroxyl radical Lt; / RTI >
뿐만 아니라, 구리(Cu)와 아연(Zn)은 촉매작용으로 하이드록실 라디칼(·OH), 슈퍼옥사이드 라디칼(·O2 -), 하이드로퍼옥시 라디칼(·HO2)을 생성하는 중금속 촉매 반응을 포함하며, 상기 중금속 촉매 반응은 하기 반응식 3 내지 반응식 6에 기재된 바와 같다.In addition, copper (Cu) and zinc (Zn) is the hydroxyl radical (· OH), superoxide radical (· O 2 -) to catalyze a, hydroperoxides oxy radical heavy metal catalyst reaction to produce (· HO 2) And the heavy metal catalyst reaction is as described in the following Reaction Schemes 3 to 6.
[반응식 3][Reaction Scheme 3]
또한, 반응식 3과 같이 구리(Cu) 및 아연(Zn)을 포함한 중금속(M)이 1가 양이온으로 존재하는 경우 2가 양이온으로 산화되면서 과산화수소를 분해하고 하이드록실 라디칼을 생성한다.When a heavy metal (M) containing copper (Cu) and zinc (Zn) exists as a monovalent cation as shown in Reaction Scheme 3, divalent cations are oxidized to decompose hydrogen peroxide and generate hydroxyl radicals.
[반응식 4][Reaction Scheme 4]
또한, 반응식 4와 같이 구리(Cu) 및 아연(Zn)을 포함한 중금속 2가 양이온(M2+)은 과산화수소와 결합하여 슈퍼옥사이드-중금속 결합체를 형성한다.As shown in Scheme 4, heavy metal divalent cations (M 2+ ) including copper (Cu) and zinc (Zn) combine with hydrogen peroxide to form a superoxide-heavy metal complex.
[반응식 5][Reaction Scheme 5]
상기 반응식 4를 통해 생성된 슈퍼옥사이드-중금속 결합체는 상기 반응식 5과 같이 분리되어 금속수산화물 형태의 이온(M(OH)2 -)과 하이드로퍼옥시 라디칼(·HO2)을 생성한다.The superoxide-heavy metal complex formed through the above reaction scheme 4 is separated as shown in Reaction Scheme 5 to produce a metal hydroxide ion (M (OH) 2 - ) and a hydroperoxy radical (· HO 2 ).
[반응식 6][Reaction Scheme 6]
금속수산화물 형태의 이온(M(OH)2 -)은 반응식 6과 같이 산화되어 금속 수산화물을 형성하고 슈퍼옥사이드 라디칼(·O2 -)을 형성한다.The metal hydroxide ion (M (OH) 2 - ) is oxidized as shown in Scheme 6 to form metal hydroxides and form superoxide radicals (O 2 - ).
특히, 상기 하이드록실 라디칼(OH)은 화학적으로 매우 불안정하고 산화력이 매우 높아 폐수 내의 자유시안이온(CN-)과의 산화반응을 진행함과 동시에, 시안과 중금속이 결합된 시안-중금속 착화합물의 시안과 중금속 간의 결합을 분리할 수 있다.Particularly, since the hydroxyl radical (OH) is chemically very unstable and has a very high oxidizing power, the oxidation reaction with the free cyanide ion (CN-) in the wastewater is promoted, and the cyanide-heavy metal complex compound And the binding between heavy metals can be separated.
상술한 바와 같이, 상기 라디칼 생성 단계(S300)는, 상기 라디칼을 생성하기 위한 중금속 촉매 반응을 포함하고, 특히, 상기 중금속 촉매 반응은 상기 산화제와 구리(Cu) 또는 아연(Zn)중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 중금속과 반응하여 하이드록실 라디칼(·OH), 슈퍼옥사이드 라디칼(·O2 -) 및 하이드로퍼옥시 라디칼(·HO2)을 생성하는 것을 특징으로 한다.As described above, the radical generation step (S300) includes a heavy metal catalytic reaction for generating the radical, and in particular, the heavy metal catalytic reaction is carried out by reacting the oxidant with either copper (Cu) or zinc reacts with the heavy metal containing at least hydroxyl radicals (· OH), superoxide radical (· O 2 -) is characterized in that for generating a hydroperoxide and oxy radicals (HO 2 ·).
다음으로, 상기 자유시안 제거 단계(S400)는, 상기 라디칼 생성 단계(S300)를 거쳐 생성된 라디칼을 통해, 상기 혼합 폐수내에 존재하는 자유시안을 산화처리하여 제거한 1차 처리수를 제공하기 위해 상기 자유시안을 제거하는 단계이다.Next, in the step of removing free cyanide (S400), the free cyanide present in the mixed wastewater is oxidized and removed through radicals generated through the radical generation step (S300) This step removes free cyan.
더욱 상세하게는, 상기 자유시안의 제거 효율을 향상시키기 위해, 상기 중금속과 자유시안이 착화합물을 형성한 중금속-시안 착화합물을 제거하는 착화합물 제거 반응을 포함하는 것을 특징으로 한다.More particularly, the present invention is characterized by a complex removal reaction for removing the heavy metal-cyanide complex forming the complex between the heavy metal and the free cyan so as to improve the removal efficiency of the free cyan.
아울러, 상기 자유시안 제거 단계(S400)는 상기 혼합 폐수와 라디칼의 반응율을 향상시키기 위해, 본 발명의 광분해 반응 모듈이 사용되며 상기 광분해 반응 모듈에서 진행되는 상기 자유시안 제거 단계(S400)는 상기 광분해 반응 모듈에서 조사되는 자외선에 대한 노출 시간을 향상시키기 위해, 상기 광분해 모듈 내에 상기 혼합 폐수의 흐름이 지그재그 형상을 가지는 유로를 형성하도록 진행되는 것을 특징으로 한다.In addition, the free cyanide removal step (S400) uses the photolysis reaction module of the present invention to improve the reaction rate of the mixed wastewater and the radical, and the free cyanide removal step (S400) The flow of the mixed wastewater in the photolysis module proceeds to form a flow path having a zigzag shape in order to improve the exposure time for ultraviolet rays irradiated from the reaction module.
그리고, 상기 자유시안 제거단계(S400)에서는 상기 라디칼 생성 단계(S300)를 통해 생성된 라디칼을 이용하여, 혼합 폐수내에 함유된 중금속과 결합되어 있는 자유시안이온(CN-)을 분리함과 동시에, 상기 자유시안이온(CN-)을 산화한다.In the free cyanide removing step (S400), free radical cyanide ions (CN-) bound to the heavy metal contained in the mixed wastewater are separated using the radicals generated through the radical generating step (S300) Thereby oxidizing the free cyanide ion (CN-).
또한, 상기 혼합 폐수 내에, 자유시안이온(CN-)과 철(Fe), 니켈(Ni), 망간(Mn), 크롬(Cr), 구리(Cu), 아연(Zn), 카드뮴(Cd) 중 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 중금속이 공존하는 경우, 상기 중금속과 자유시안이온(CN-)이 결합된 상태인 중금속-시안 착화합물을 형성하여 자유시안이온(CN-)의 제거를 방해하므로, 상기 중금속-시안 착화합물을 분리하는 것은 필수적이며, 상기 중금속-시안 착화합물을 제거하는 착화합물 제거 반응은 다음과 같이 진행된다.In the mixed wastewater, free cyanide (CN-), iron (Fe), nickel (Ni), manganese (Mn), chromium (Cr), copper (Cu), zinc (Zn) When heavy metals including at least one selected are coexisted, heavy metal-cyanide complexes in which the heavy metal and free cyanide (CN-) are combined to form free cyanide (CN-) - cyanide complex is essential, and the complex removal reaction for removing the heavy metal-cyanide complex proceeds as follows.
먼저, 상기 라디칼 생성 단계(S300)에서 발생한 하이드록실 라디칼(·OH), 슈퍼옥사이드 라디칼(·O2 -), 하이드로퍼옥시 라디칼(·HO2)은 상기 중금속-시안 착화합물과 반응하여 상기 중금속-시안 착화합물의 중금속으로부터 자유시안이온(CN-)을 분리한다.First, the hydroxyl radical (· OH), superoxide radical (· O 2 -) generated from the radical generating step (S300), hydroperoxides oxy radicals (· HO 2) are the heavy metals, said heavy metals react with cyanide complex - The free cyanide (CN-) is separated from the heavy metal of the cyan complex.
[반응식 7][Reaction Scheme 7]
그리고, 상기 반응식 7과 같이 상기 중금속으로부터 분리된 자유시안이온(CN-)은 산화력이 높은 하이드록실 라디칼과의 반응을 통해 상기 자유시안 보다 인체에 무해한 HOCN 또는 OCN-를 생성하게 된다.As shown in Reaction Scheme 7, free cyanide (CN-) separated from the heavy metal generates HOCN or OCN- which is harmless to the human body through the reaction with a hydroxyl radical having a high oxidizing power.
[반응식 8][Reaction Scheme 8]
뿐만 아니라 반응식 8과 같이 2가 양이온으로 존재하는 구리(Cu)나 아연(Zn)을 포함한 중금속(M2+)은 자유시안이온(CN-)과 착화합물을 형성하고 이후 금속 시안화물(MCN)과 시아노겐(C2N2)로 분리된다.In addition, the heavy metal (M 2+ ) including copper (Cu) and zinc (Zn) in the presence of divalent cations as in Scheme 8 forms a complex with free cyanide (CN-) And is separated into cyanogen (C 2 N 2 ).
[반응식 9][Reaction Scheme 9]
분리된 시아노겐(C2N2)은 반응식 9와 같이 다시 자유시안이온(CN-)과 CNO-로 분해된다.The separated cyanogen (C 2 N 2 ) is decomposed into free cyanide (CN-) and CNO- again as shown in Scheme 9.
[반응식 10][Reaction Scheme 10]
한편, 반응식 8에서 형성된 금속 시안화물(MCN)에 자유시안이온(CN-)이 결합되어 반응식 10과 같이 착화합물(M(CN)3 2-)을 형성하게 된다.On the other hand, free cyanide (CN-) is bonded to the metal cyanide (MCN) formed in the reaction scheme 8 to form a complex (M (CN) 3 2- ) as shown in Scheme 10.
[반응식 11][Reaction Scheme 11]
상기 반응식 10에서 형성된 착화합물은 상기 반응식 11과 같이 산화제로써 사용되는 과산화수소(H2O2)와 만나 분해되면서 결합되어 있던 자유시안이온(CN-)을 CNO-로 산화시키게 된다.The complex formed in Reaction Equation (10) is oxidized to CNO- with free hydrogen cyanide (CN-), which is decomposed while being dissolved with hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) used as an oxidizing agent,
[반응식 12][Reaction Scheme 12]
이후 잔존하는 중금속 1가 이온은 반응식 12와 같이 다시 금속 시안화물을 형성하면서 자유시안 분해의 촉매로 작용한다.The heavy metal monovalent ions remaining thereafter act as a catalyst for free cyanide decomposition while forming a metal cyanide again as shown in Scheme 12.
[반응식 13][Reaction Scheme 13]
마지막으로, CNO-는 반응식 13과 같이 하이드록실 라디칼과 반응하여 중탄산이온(HCO3 -)와 질소(N2)로 분해되면서 제거된다.Finally, CNO- is removed by decomposition into bicarbonate ions (HCO 3 - ) and nitrogen (N 2 ) by reaction with hydroxyl radicals as shown in Scheme 13.
이와 같이, 상기 자유시안 제거 단계(S400)에서 진행되는 반응식 7 내지 13을 거쳐, 상기 자유시안이온(CN-) 및 중금속이 함유된 상기 혼합 폐수 내에서 자유시안이 제거된 1차 처리수가 생성된다.As described above, the primary treatment water in which free cyanide has been removed from the mixed wastewater containing the free cyanide ion (CN-) and the heavy metal is generated through the reaction equations 7 to 13 in the free cyan removal step (S400) .
이때, 상기 1차 처리수는 본 발명의 혼합조에 재공급하며, 상기 혼합조에 재공급 시, 상기 혼합조 내에 혼합 폐수가 잔존하지 않도록 하여 자유시안이온(CN-) 및 중금속의 제거율을 향상시킬 수 있으며, 상기 혼합조와 광분해 반응 모듈 사이를 반복적으로 재순환하여 상기 자유시안이온(CN-) 및 중금속의 제거율을 향상시킬 수 있음은 물론이다. At this time, the primary treated water is re-supplied to the mixing tank of the present invention, and mixed wastewater does not remain in the mixing tank when re-supplied to the mixing tank, thereby improving the removal rate of free cyanide (CN-) and heavy metals And the removal rate of free cyanide (CN-) and heavy metal can be improved by repeatedly recirculating between the mixing tank and the photolysis reaction module.
마지막으로, 상기 중금속 제거 단계(S500)는, 상기 자유시안이온(CN-) 제거단계 이후, 상기 1차 처리수에 잔존하는 상기 중금속을 제거한 최종 처리수를 제공하기 위해 상기 중금속을 침전시켜 제거하는 단계로, 상기 1차 처리수의 성상이 염기성을 가질 때, 상기 중금속이 고체 형태의 중금속 수산화물로 침전되는 중금속 침전 반응이 진행되며 상기 중금속 침전 반응을 통해, 침전시킨 중금속을 제거할 수 있으므로, 상기 1차 처리수의 성상이 염기성을 유지할 수 있도록 한다.Finally, the heavy metal removal step (S500) may include a step of removing and removing the heavy metal to provide final treated water after removing the heavy metal remaining in the primary treated water after the free cyanide (CN-) removing step The heavy metal precipitation reaction in which the heavy metal precipitates as a solid heavy metal hydroxide proceeds and the precipitated heavy metal can be removed through the heavy metal precipitation reaction, The properties of the primary treated water can maintain its basicity.
이후, 상기 중금속 침전 반응을 통해, 상기 중금속이 중금속 수산화물로 침전되어 제거된 최종 처리수를 혼합조 외부로 배출하게 된다.Then, through the heavy metal precipitation reaction, the heavy metals are precipitated as heavy metal hydroxides and the final treated water, which has been removed, is discharged to the outside of the mixing tank.
1000 : 산화제 생성 모듈
1100 : 전원 공급 수단
1110 : 양극부
1120 : 음극부
1121 : 분리막
1200 : 기체 공급 수단
1300 : 산화제 생성조
1310 : 산화제 공급관
2000 : 혼합조
2100 : 산업 폐수 유입구
2200 : 혼합 폐수 배출구
2300 : 처리수 유입구
2400 : 처리수 배출구
3000 : 광분해 반응 모듈
3100 : 자외선 조사 수단
3110 : 자외선 투과 부재
3120 : 차폐 패널 부재
3200 : 유체 유동부
3210 : 하부 하우징
3220 : 상부 하우징
S100 : 산화제 생성 단계
S200 : 혼합 폐수 생성 단계
S300 : 라디칼 생성 단계
S400 : 자유시안이온(CN-) 제거 단계
S500 : 중금속 제거 단계1000: oxidant generating module
1100: Power supply means
1110: anode part
1120: cathode part
1121: Membrane
1200: gas supply means
1300: Oxidizing agent producing tank
1310: oxidant supply pipe
2000: Mixing tank
2100: Industrial wastewater inlet
2200: Mixed wastewater outlet
2300: treated water inlet
2400: Process water outlet
3000: Photodegradation reaction module
3100: Ultraviolet irradiation means
3110: Ultraviolet ray transmitting member
3120: shielding panel member
3200: Fluid flow section
3210: Lower housing
3220: upper housing
S100: oxidant generating step
S200: Mixed wastewater generation step
S300: Radical generation step
S400: Free cyanide (CN-) removal step
S500: Heavy metal removal step
Claims (15)
상기 산업 폐수가 일정시간 동안 체류되도록 마련되면서, 상기 산화제 생성 모듈과 연결되되, 상기 산화제 생성모듈에서 생성된 상기 산화제가 투입되도록 구비되고, 상기 산화제와 산업 폐수가 혼합된 혼합 폐수를 생성하기 위해 마련되는 혼합조; 및
상기 혼합조와 연결되되, 상기 혼합 폐수를 광분해시켜 자유시안이온(CN-) 및 중금속이 제거된 처리수를 생성하기 위해 마련되는 광분해 반응 모듈;을 포함하며,
상기 혼합조는,
상기 산화제 생성 모듈의 산화제 생성조 및 상기 광분해 반응 모듈과 연결되고,
상기 산업 폐수가 유입되는 산업 폐수 유입구와, 상기 처리수를 배출하는 처리수 배출구와, 상기 혼합 폐수가 상기 광분해 반응 모듈로 이동할 수 있도록 마련되는 혼합 폐수 배출구 및 상기 광분해 반응 모듈을 거쳐 생성된 상기 처리수가 유입될 수 있도록 마련되는 처리수 유입구를 포함하고,
상기 혼합 폐수와 처리수가 상기 혼합조와 상기 광분해 반응 모듈 사이를 반복적으로 순환될 수 있도록 마련되는 것을 특징으로 하는 자유시안이온(CN-)및 중금속 함유 폐수 처리 장치.A power supply means for generating an oxidant for oxidizing industrial wastewater, a gas supply means for supplying a gas containing oxygen, and a gas supply means for stabilizing the gas supplied by the gas supply means, An oxidant generating module including an oxidant generating tank;
The industrial wastewater is provided to be allowed to stay for a predetermined period of time and is connected to the oxidant generating module so that the oxidant generated in the oxidant generating module is supplied to generate mixed wastewater mixed with the oxidant and industrial wastewater Mixing tank; And
And a photo decomposition reaction module connected to the mixing tank, the photodissociation reaction module being provided for photodecomposing the mixed wastewater to generate treated water from which free cyanide (CN-) and heavy metals have been removed,
In the mixing tank,
An oxidant generating tank of the oxidant generating module and the photolysis reaction module,
A mixed wastewater discharge port through which the mixed wastewater is allowed to move to the photocatalytic reaction module, and a waste water discharge port through which the treated wastewater is discharged through the photocatalytic reaction module And a treatment water inlet provided so that water can be introduced thereinto,
Wherein the mixed wastewater and the treated water are provided so as to be circulated repeatedly between the mixing tank and the photocatalytic reaction module.
상기 산화제 생성 모듈은,
산소를 포함하는 기체와, 전해질을 포함한 액체가 체류되도록 마련되는 산화제 생성조를 포함하고,
상기 산화제 생성조에서 생성되는 산화제는 과산화수소인 것을 특징으로 하는 자유시안이온(CN-)및 중금속 함유 폐수 처리 장치.The method according to claim 1,
The oxidant generating module includes:
A gas containing oxygen and an oxidant generating tank provided so that a liquid containing the electrolyte stays therein,
Wherein the oxidizing agent generated in the oxidizing agent-producing tank is hydrogen peroxide.
상기 광분해 반응 모듈은,
상기 혼합 폐수에 자외선을 조사하여 광분해하기 위해 마련되되, 자외선을 방출하도록 마련되는 자외선 조사 수단과,
상기 자외선 조사 수단의 하단 및 상단에 각각 안착되되 상기 자외선 조사수단에서 방사되는 상기 자외선이 도달할 수 있는 범위 내에서 상기 혼합 폐수가 유동될 수 있도록 마련되는 유체 유동부를 포함하고,
상기 자외선 조사 수단은,
상기 자외선 조사 수단을 상기 혼합 폐수와 격리시키기 위해, 상기 자외선 조사 수단의 하단 및 상단에 마련되되, 상기 유체 유동부와 자외선 조사 수단 사이에 마련되는 자외선 투과 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자유시안이온(CN-)및 중금속 함유 폐수 처리 장치.The method according to claim 1,
The photocatalytic reaction module comprises:
Ultraviolet irradiation means provided for irradiating the mixed wastewater with ultraviolet rays to photolytically decompose the ultraviolet rays,
And a fluid flow unit that is positioned at the lower end and the upper end of the ultraviolet light irradiating unit and is provided so that the mixed wastewater can flow within a range that the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light irradiating unit can reach,
The ultraviolet ray irradiation means
And an ultraviolet transmitting member provided at a lower end and an upper end of the ultraviolet irradiating means for isolating the ultraviolet irradiating means from the mixed wastewater and provided between the fluid flowing section and the ultraviolet irradiating means, (CN-) and a heavy metal-containing wastewater treatment device.
상기 자외선 조사 수단은,
상기 자외선 조사 수단에서 방출되는 자외선의 파장이 400nm 이하인 것을 특징으로 하는 자유시안이온(CN-)및 중금속 함유 폐수 처리 장치.5. The method of claim 4,
The ultraviolet ray irradiation means
Wherein the wavelength of the ultraviolet ray emitted from the ultraviolet ray irradiation means is 400 nm or less.
상기 자외선 조사 수단은,
상기 자외선 조사 수단에서 방출되는 자외선의 방사 집중도를 향상시키기 위해, 상기 자외선 조사 수단의 측부에 형성되는 차폐 패널 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자유시안이온(CN-)및 중금속 함유 폐수 처리 장치.5. The method of claim 4,
The ultraviolet ray irradiation means
(CN-) and a heavy metal-containing wastewater treatment apparatus, further comprising a shielding panel member formed on the side of the ultraviolet ray irradiation means to improve the radiation concentration degree of the ultraviolet ray emitted from the ultraviolet ray irradiation means.
상기 유체 유동부는,
상기 자외선 조사 수단의 하단에 배치되는 자외선 투과부재의 하부면에 안착되는 하부 하우징, 상기 자외선 조사 수단의 상단에 배치되는 자외선 투과부재의 상부면에 안착되는 상부 하우징과,
상기 하부 하우징과 상부 하우징의 내측벽에 적어도 하나 이상 마련되되, 상호 소정 거리만큼 이격되어 형성되는 유로 형성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자유시안이온(CN-)및 중금속 함유 폐수 처리 장치.5. The method of claim 4,
The fluid-
An upper housing which is seated on an upper surface of an ultraviolet ray transmitting member disposed on an upper end of the ultraviolet ray irradiating means, a lower housing which is seated on a lower surface of the ultraviolet ray transmitting member disposed at a lower end of the ultraviolet ray irradiating means,
And at least one or more flow path forming members spaced apart from each other by a predetermined distance are provided on the inner wall of the lower housing and the inner wall of the upper housing.
상기 유체 유동부는,
상기 혼합 폐수가 유동 시, 상기 혼합 폐수의 유동 방향이 상기 하부 하우징에서 상부 하우징 또는 상기 상부 하우징에서 하부 하우징으로 유동될 수 있도록, 상기 하부 하우징 및 상기 상부 하우징을 연결하는 이송 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자유시안이온(CN-)및 중금속 함유 폐수 처리 장치.8. The method of claim 7,
The fluid-
And a conveying member connecting the lower housing and the upper housing so that a direction of flow of the mixed wastewater can flow from the upper housing or the upper housing to the lower housing when the mixed wastewater flows, (CN-) and a heavy metal-containing wastewater treatment device.
상기 유로 형성 부재는,
상기 혼합 폐수의 이동 경로를 연장하여 혼합 폐수에 대한 광분해 반응율을 향상시키기 위해 적어도 하나 이상 구비되고,
상기 혼합 폐수의 이동 경로가 지그재그 형상을 가지도록 엇갈려 배치되는 것을 특징으로 하는 자유시안이온(CN-)및 중금속 함유 폐수 처리 장치.8. The method of claim 7,
The flow-
At least one or more than one of them is provided to extend the movement path of the mixed wastewater to improve the photocatalytic reaction rate with respect to mixed wastewater,
And the mixed wastewater is staggered so as to have a zigzag shape in the movement path of the mixed wastewater.
상기 산업 폐수와 상기 산화제 생성단계에서 생성된 산화제를 혼합하여 혼합 폐수를 생성하는 혼합 폐수 생성 단계;
상기 혼합 폐수 생성 단계를 통해 생성된 혼합 폐수에 자외선을 조사하여 라디칼을 생성하는 라디칼 생성 단계;
상기 라디칼 생성 단계를 거쳐 생성된 라디칼을 통해, 상기 혼합 폐수내에 존재하는 자유시안이온을 산화처리하여 제거한 1차 처리수를 제공하기 위해 상기 자유시안이온을 제거하는 자유시안이온(CN-) 제거 단계; 및
상기 자유시안이온(CN-) 제거단계 이후, 상기 1차 처리수에 잔존하는 상기 중금속을 제거한 최종 처리수를 제공하기 위해, 상기 중금속을 침전시켜 제거하는 중금속 제거 단계;를 포함하고,
상기 라디칼 생성 단계는,
상기 라디칼을 생성하기 위한 중금속 촉매 반응을 포함하고,
상기 중금속 촉매 반응은,
구리(Cu) 또는 아연(Zn)중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 중금속이 촉매로써 사용되도록 진행되는 것을 특징으로 하는 자유시안이온(CN-)및 중금속 함유 폐수 처리 방법.An oxidant generating step of generating an oxidant for oxidizing industrial wastewater containing free cyanide (CN-) and heavy metals;
Generating mixed wastewater by mixing the industrial wastewater and the oxidizing agent generated in the oxidizing agent producing step to produce mixed wastewater;
A radical generating step of irradiating the mixed wastewater generated through the mixed wastewater generating step with ultraviolet rays to generate radicals;
Removing the free cyanide ion (CN-) to remove the free cyanide ion to provide a primary treatment water through oxidation of free cyanide ion present in the mixed wastewater through the radical generated through the radical generation step ; And
Removing the heavy metal by removing the heavy metal remaining in the primary treated water after the free cyanide (CN-) removing step,
Wherein the radical generation step comprises:
And a heavy metal catalyst reaction to produce said radical,
In the heavy metal catalyst reaction,
Wherein a heavy metal containing at least one selected from the group consisting of copper (Cu) and zinc (Zn) is used as a catalyst.
상기 산화제 생성 단계는,
전해질을 포함하는 액체에 산소를 포함한 기체를 주입하고, 전기를 인가하여 산화제를 생성하고,
상기 산화제는,
과산화수소를 포함하는 것을 특징으로 하는 자유시안이온(CN-)및 중금속 함유 폐수 처리 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the oxidant-
A gas containing oxygen is injected into a liquid containing an electrolyte, electricity is generated to generate an oxidant,
Preferably,
(CN-) and a heavy metal-containing wastewater containing hydrogen peroxide.
상기 자유시안이온 제거 단계는,
상기 자유시안이온의 제거 효율을 향상시키기 위해, 상기 중금속과 자유시안이온이 착화합물을 형성한 중금속-시안 착화합물을 제거하는 착화합물 제거 반응을 이용하여 상기 자유시안이온을 제거하는 것을 특징으로 하는 자유시안이온(CN-)및 중금속 함유 폐수 처리 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the free cyanide ion removing step comprises:
Characterized in that the free cyanide ion is removed by using a complex removal reaction for removing the heavy metal-cyanide complex in which the heavy metal and the free cyanide complex are formed in order to improve the removal efficiency of the free cyanide ion (CN-) and heavy metals.
상기 자유시안이온 제거 단계는,
상기 혼합 폐수와 라디칼의 반응율을 향상시키기 위해, 상기 혼합 폐수의 흐름이 지그재그 형상을 가지는 유로를 형성하도록 진행되는 것을 특징으로 하는 자유시안이온(CN-)및 중금속 함유 폐수 처리 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the free cyanide ion removing step comprises:
Wherein the mixed wastewater flows so as to form a flow path having a zigzag shape in order to improve the reaction rate of the mixed wastewater and the radical.
상기 중금속 제거 단계는,
상기 혼합 폐수의 성상이 염기성이고,
상기 혼합 폐수의 성상이 염기성일 때, 상기 중금속이 고체 형태의 중금속 수산화물로 침전되는 중금속 침전 반응을 이용하여 상기 중금속을 제거하는 것을 특징으로 하는 자유시안이온(CN-)및 중금속 함유 폐수 처리 방법.11. The method of claim 10,
In the heavy metal removing step,
Wherein the mixed wastewater is basic,
Wherein the heavy metal is removed using a heavy metal precipitation reaction in which the heavy metal is precipitated as a solid heavy metal hydroxide when the mixed wastewater is basic in nature.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110143698A (en) * | 2019-06-14 | 2019-08-20 | 乐清市荣禹污水处理有限公司 | A kind of electroplating sewerage processing method |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970042305A (en) * | 1995-12-04 | 1997-07-24 | 이웅열 | Treatment method of heavy metal wastewater mixed with cyan |
| KR20030076931A (en) | 2003-03-11 | 2003-09-29 | 이경주 | Sop system |
| KR100641065B1 (en) * | 2005-08-08 | 2006-11-02 | 마규진 | Sterilizer using uv rays and fine gas drops |
| KR20090057771A (en) * | 2007-12-03 | 2009-06-08 | 금강엔지니어링 주식회사 | Ships ballast water treatment apparatus |
| KR101425801B1 (en) * | 2014-01-28 | 2014-08-05 | 경상대학교산학협력단 | The apparatus and method for purifying cyanmide wastwater |
| JP2017104773A (en) * | 2015-12-07 | 2017-06-15 | 旭化成株式会社 | Ultraviolet irradiation module cell, ultraviolet irradiation module, and ultraviolet irradiation module installing method |
-
2018
- 2018-04-24 KR KR1020180047225A patent/KR101950675B1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970042305A (en) * | 1995-12-04 | 1997-07-24 | 이웅열 | Treatment method of heavy metal wastewater mixed with cyan |
| KR20030076931A (en) | 2003-03-11 | 2003-09-29 | 이경주 | Sop system |
| KR100641065B1 (en) * | 2005-08-08 | 2006-11-02 | 마규진 | Sterilizer using uv rays and fine gas drops |
| KR20090057771A (en) * | 2007-12-03 | 2009-06-08 | 금강엔지니어링 주식회사 | Ships ballast water treatment apparatus |
| KR101425801B1 (en) * | 2014-01-28 | 2014-08-05 | 경상대학교산학협력단 | The apparatus and method for purifying cyanmide wastwater |
| JP2017104773A (en) * | 2015-12-07 | 2017-06-15 | 旭化成株式会社 | Ultraviolet irradiation module cell, ultraviolet irradiation module, and ultraviolet irradiation module installing method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110143698A (en) * | 2019-06-14 | 2019-08-20 | 乐清市荣禹污水处理有限公司 | A kind of electroplating sewerage processing method |
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