KR101969522B1 - 산업폐수의 중금속 처리 시스템 - Google Patents
산업폐수의 중금속 처리 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101969522B1 KR101969522B1 KR1020180082971A KR20180082971A KR101969522B1 KR 101969522 B1 KR101969522 B1 KR 101969522B1 KR 1020180082971 A KR1020180082971 A KR 1020180082971A KR 20180082971 A KR20180082971 A KR 20180082971A KR 101969522 B1 KR101969522 B1 KR 101969522B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heavy metal
- filter
- industrial wastewater
- component
- metal material
- Prior art date
Links
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 80
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 81
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 42
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 7
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 20
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 15
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 9
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000011221 initial treatment Methods 0.000 claims description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 4
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 4
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 23
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 15
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 8
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 6
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000009297 electrocoagulation Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000012847 fine chemical Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000013305 flexible fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000010169 landfilling Methods 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000003348 petrochemical agent Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/02—Filters adapted for location in special places, e.g. pipe-lines, pumps, stop-cocks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
- B01D39/2068—Other inorganic materials, e.g. ceramics
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/02—Inorganic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/469—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
- C02F1/62—Heavy metal compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
본 발명에 따른 산업폐수의 중금속 처리 시스템은 중금속을 포함하는 산업폐수를 필터링하여 콜로이드성 부유물질을 제거하는 세라믹 멤브레인; 상기 세라믹 멤브레인을 통과한 1차 처리수로부터 제1 중금속물질을 흡착하는 기능성 세라믹 필터; 및 상기 기능성 세라믹 필터를 통과한 2차 처리수로부터 제2 중금속물질을 제거하는 이온교환섬유를 포함하고, 상기 기능성 세라믹 필터는 불용성 전극을 이용하여 상기 1차 처리수로부터 상기 제1 중금속물질을 흡착하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 산업폐수내 유해중금속(무기계열)을 처리하기 위한 것으로, 보다 상세하게는 기능성 세라믹필터를 이용하여 산업폐수 내의 중금속을 제거하기 위한 시스템에 관한 것이다.
국내 방류수 수질 기준과 배출 허용기준이 강화되면서 수질관리의 선진화가 요구되고 있다. 첨단 산업의 고도화로 인해 공단 지역(도금, 정밀화학, 석유화학, 피혁, 일부 염색 산업 등)에서 배출되는 폐수는 유기용매, 중금속, 난분해성 유기 화합물 등과 같은 오염원이 배출되어 폐수를 처리하는 공정 단계가 복잡해짐으로 인해, 운전비용이 증가되어 국내 기간산업체에 큰 부담으로 작용되고 있다.
산업폐수는 일반적으로 입자성/콜로이드성 물질 및 유해 중금속 등과 같은 다양한 오염물질이 포함되어 있어 생물학적으로 처리가 가능한 생활 하수에 비해 처리가 상대적으로 어려우며, 생활 하수에 비해 배출량은 적으나, 오염 부하량이 상대적으로 높아 철저한 관리가 필요하다.
국내 산업폐수 중 특정수질 유해물질(무기계 중금속)이 배출되는 시설은 주로 금속광업, 화학제품 제조업(비료, 석유 등), 1차 금속 제조업(철강, 합금, 주조 등) 및 전기전자 제조업 등이 있으며, 이중 도금 시설에서 발생되는 도금폐수는 일반 산업폐수에 비해 발생되는 양은 적으나 유독성(산/알카리 수용액, 부식성 물질 등)이고, 도금의 종류에 따라 맹독성의 시안화물을 비롯하여 크롬, 구리, 아연, 니켈 등의 유해물질을 배출하여 환경에 미치는 영향이 크다.
국내 도금시설은 규모가 작고, 영세하여 각 업체에서 배출되는 폐수는 업체가 조합을 형성하여 발생된 폐수를 공동폐수 처리장에 모아서 폐수의 성상에 따라 분리하여 처리하고 있다. 하지만, 산업단지의 공동 폐수처리장의 경우 개인 폐수처리장에 비해 문제점도 가지고 있다. 즉, 동종의 업체만이 모여 있는 경우가 드물어 도금의 종류가 적어도 10여개 이상이 되고 폐수의 계통도 많아지므로 효과적인 폐수처리가 어렵다.
국내에서 가장 널리 사용되고 있는 도금폐수처리 방법은 약품 첨가에 의한 응집 및 침전법이다. 이 방법은 전체 폐수를 화학성분에 따라 3∼4 종류로 분리 저장한 후 시안, 크롬 6가의 경우에는 각각 산화, 환원의 전처리를 거친 후 주요 제거대상인 중금속 이온을 중화에 의해 수산화물로 침전시킨 후 슬러지로 분리하고 있다. 하지만, 이들 슬러지에는 원액 폐수보다 100배 이상의 금속 침전이 존재하여 매립 후 재용출의 가능성이 높아 2차 오염을 발생시키는 문제점이 있다.
본 발명과 관련된 선행기술문헌으로는 대한민국 등록실용신안 제20-0211618호 (발명의 명칭: 이온교환체를 이용한 유해성분의 흡착, 탈착 및 회수 장치, 등록일자: 2000년 11월 14일)가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 도금 과정 등에서 배출된 산업 폐수를 대상으로 콜로이드성 부유물질 및 특정수질 유해물질에 해당되는 중금속을 효과적으로 제거하기 위한 산업폐수의 중금속 처리 시스템에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 산업폐수의 중금속 처리 시스템은 중금속을 포함하는 산업폐수를 필터링하여 콜로이드성 부유물질을 제거하는 세라믹 멤브레인; 상기 세라믹 멤브레인을 통과한 1차 처리수로부터 제1 중금속물질을 흡착하는 기능성 세라믹 필터; 및 상기 기능성 세라믹 필터를 통과한 2차 처리수로부터 제2 중금속물질을 제거하는 이온교환섬유를 포함하고, 상기 기능성 세라믹 필터는 불용성 전극을 이용하여 상기 1차 처리수로부터 상기 제1 중금속물질을 흡착하는 것을 특징으로 한다.
상기 세라믹 멤브레인을 포함하는 유동상 반응기는 입상 활성탄(Granular Activated Carbon, GAC) 입자를 갖는 유동상 미디어를 이용해 상기 산업폐수로부터 상기 부유물질을 제거하는 것을 특징으로 한다.
상기 세라믹 멤브레인은, 알루미나로 표면이 코팅된 평관형 구조를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기능성 세라믹 필터는, 불용성 음전극을 이용하여 상기 1차 처리수에 포함된 상기 제1 중금속물질 중 양이온성 중금속을 흡착하는 양이온 필터; 및 불용성 양전극을 이용하여 상기 1차 처리수에 포함된 상기 제1 중금속물질 중 음이온성 중금속을 흡착하는 음이온 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 양이온 필터는, 알루미나(Al2O3) 성분을 기반으로 제올라이트(Zeolite) 성분이 혼합되어 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 음이온 필터는, 알루미나(Al2O3) 성분을 기반으로 영가철(Fe0) 성분이 혼합되어 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 불용성 전극은, 티타늄(Ti) 성분의 구조체에 이리듐(Ir) 성분이 코팅된 치수안정전극을 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 이온교환섬유는, 이온과 교환 작용을 하는 작용기를 가진 입자인 이온 교환수지를 막으로 형성하여 섬유상으로 성형한 것으로, 복수 종류의 가연 섬유사가 합사되고, 합사된 혼합 섬유사를 이용하여 핵을 제조하고, 제조된 핵의 열융착에 의해 생성된 것을 특징으로 한다.
상기 제1 중금속물질은 역전류의 인가에 의해 회수되는 것을 특징으로 한다.
산업폐수에 함유된 다양한 중금속들은 무기 침전물들을 형성할 수 있으므로 멤브레인 여과 시 침전물에 의한 무기 파울링 현상이 심화될 수 있으나, 본 발명에 따르면, 유동상 미디어가 함유된 세라믹 멤브레인을 이용함으로써, 산업폐수에 대한 콜로이드성 부유물질에 대한 제거효율을 높일 수 있고, 유기물질에 따른 세라믹 멤브레인의 한계 플럭스를 증가시킬 수 있다.
또한, 콜로이드성 부유물질은 전기화학 처리시스템의 전극소재의 농도 분극현상을 심화시켜 전극의 수명을 단축시킬 수 있으나, 본 발명에 따르면, 세라믹 멤브레인을 통해 콜로이드성 부유물질을 제거함으로써 전기화학 시스템의 내구성을 확보할 수 있다.
또한, 기존의 산업폐수의 중금속 처리방법 중 응집/침전법을 이용하는 경우에는, 처리 후 슬러지 발생량이 많고, 금속침전이 존재하여 2차오염을 발생시킬 수 있으나, 본 발명에 따르면, 극성을 갖는 기능성 세라믹 필터를 사용하여 산업 폐수 내의 중금속 이온을 흡착 및 투과시킴으로써, 기존 화학약품 사용에 수반되는 안전조치 등을 회피할 수 있고, 과도한 운전비용 및 유지보수비의 소모를 방지하면서도 효과적으로 산업폐수를 필터링할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 산업폐수의 중금속 처리 시스템을 설명하기 위한 일 실시예의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 세라믹 멤브레인의 상세 구조를 예시하는 참조도이다.
도 3은 세라믹 멤브레인의 한계 플럭스를 설명하기 위한 일 예의 그래프이다.
도 4는 도 1에 도시된 기능성 세라믹 필터를 예시하는 일 실시예의 참조도이다.
도 5a는 도 4에 도시된 양이온 필터를 예시하고, 도 5b는 도 4에 도시된 음이온 필터를 예시하는 참조도이다.
도 6은 기능성 세라믹 필터에 적용되는 치수안정전극을 예시하는 참조도이다.
도 7a는 기능성 세라믹 필터(120)로부터 양이온 중금속성분을 화학적 세정하는 과정을 예시하는 참조도이고, 도 7b는 기능성 세라믹 필터(120)로부터 음이온 중금속성분을 화학적 세정하는 과정을 예시하는 참조도이다.
도 2는 도 1에 도시된 세라믹 멤브레인의 상세 구조를 예시하는 참조도이다.
도 3은 세라믹 멤브레인의 한계 플럭스를 설명하기 위한 일 예의 그래프이다.
도 4는 도 1에 도시된 기능성 세라믹 필터를 예시하는 일 실시예의 참조도이다.
도 5a는 도 4에 도시된 양이온 필터를 예시하고, 도 5b는 도 4에 도시된 음이온 필터를 예시하는 참조도이다.
도 6은 기능성 세라믹 필터에 적용되는 치수안정전극을 예시하는 참조도이다.
도 7a는 기능성 세라믹 필터(120)로부터 양이온 중금속성분을 화학적 세정하는 과정을 예시하는 참조도이고, 도 7b는 기능성 세라믹 필터(120)로부터 음이온 중금속성분을 화학적 세정하는 과정을 예시하는 참조도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 산업폐수의 중금속 처리 시스템(100)을 설명하기 위한 일 실시예의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 산업폐수의 중금속 처리 시스템(100)은 세라믹 멤브레인(110), 기능성 세라믹 필터(120), 이온교환섬유(130) 및 화학적 세정공정(140)을 포함할 수 있다.
세라믹 멤브레인(110)은 중금속을 포함하는 산업폐수를 1차 필터링한다. 예를 들어, 세라믹 멤브레인(110)은 산업폐수에 포함된 콜로이드성 부유물질을 제거한다. 이를 위한, 세라믹 멤브레인(110)은 알루미나와 바인더를 혼합하여 1200도 정도에서 상압/소결하여 형성함으로써, 열적, 화학적 및 기계적 안정성을 확보할 수 있다.
이러한 세라믹 멤브레인(110)은 유동상 반응기를 구성하는 요소이다. 유동상 반응기는 세라믹 멤브레인(110)과 함께 입상 활성탄(Granular Activated Carbon, GAC) 입자를 갖는 유동상 미디어를 포함하며, 유동상 반응기 내로 유입되는 산업폐수로부터 콜로이드성 부유물질을 제거할 수 있다.
유동상 미디어는 산업폐수를 유동상 반응기 내에서 유동시킨다. 이를 위해, 유동상 반응기의 하부에는 유동을 위한 공기폭기(diffuser)를 구비하고, 확산기를 이용하여 유동상 미디어를 세라믹 멤브레인(110)의 표면으로 유동할 수 있도록 한다. 입상 활성탄을 갖는 유동상 미디어를 이용하여 유기물에 대한 흡착효과와 세라믹 멤브레인(110)의 표면 유동으로 인한 물리적 세정효과를 동시에 달성할 수 있도록 한다.
세라믹 멤브레인(110)은 알루미나로 표면이 코팅된 평관형 구조를 포함할 수 있다. 알루미나로 구성된 평관형의 세라믹 멤브레인을 침지식으로 적용하여 산업폐수 내 존재하는 입자성/콜로이드성 물질을 물리·화학적으로 제거할 수 있다. 하고, 멤브레인 표면에 GAC 입자들을 반응조 하단으로부터 적용되는 공기폭기를 통해 유동시켜 유기물질을 제거할 수 있다. 유동상 반응기의 하단에 구비되는 공기폭기는 유동상 미디어의 세라믹 멤브레인 표면에 효과적으로 유동시킬 수 있다. 이러한, 세라믹 멤브레인(110)은 고분자 멤브레인에 비해 상대적으로 균일한 공극구조, 높은 친수성, 표면개질의 용이성, 내화학성 및 내열성을 갖는다.
도 2는 도 1에 도시된 세라믹 멤브레인(110)의 상세 구조를 예시하는 참조도이다.
도 2를 참조하면, 세라믹 멤브레인(110)은 유입된 산업폐수를 멤브레인층을 통과시키서 유기물질 또는 입자성 물질을 제거할 수 있으며, 특히 콜로이드성 부유물질을 제거할 수 있다. 예를 들어, 세라믹 멤브레인(110)은 입상 활성탄(GAC)을 이용해 세라믹 멤브레인(110)의 표면에 부착된 콜로이드성 부유물질을 탈리시킬 수 있다. 즉, 세라믹 멤브레인(110)의 입상 활성탄(GAC)은 유동 작용에 의해 세라믹 멤브레인(110)의 표면에 붙어있는 콜로이드성 부유물질을 물리적으로 제거함으로써, 세라믹 멤브레인(110)의 산업폐수에 따른 파울링(fouling)을 감소시킬 수 있다.
도 3은 세라믹 멤브레인의 한계 플럭스를 설명하기 위한 일 예의 그래프이다.
도 3을 참조하면, 유동상 미디어의 유동 하에 분리막의 한계플럭스는 유동상 미디어의 유동이 없는 경우에 비해 약 46%의 증가가 이루어짐을 확인할 수 있다. 이것은 입상 활성탄으로 구성된 유동상 미디어의 유동으로 인한 탄소입자의 흡착효과와 세라믹 멤브레인 표면에서 발생하는 기계적인 세정효과에 의해 파울링을 감소시킨 것에 기인한다.
즉, 세라믹 멤브레인(110)은 입상 활성탄(GAC)을 이용하여 산업폐수에 포함된 총유기탄소(TOC) 및 입자성 물질(SS) 등을 제거함으로써, 기능성 세라믹 필터(120)의 처리 효율을 증대시킬 수 있다. 만일, 세라믹 멤브레인(110)이 존재하지 않는다면, 입자성/콜로이드성 물질과 유기물질은 후술하는 기능성 세라믹 필터(120)에서의 양극/음극소재의 농도분극현상을 심화시켜 전극의 수명을 단축시킬 수 있으며, 산업폐수 내 중금속 제거에 있어 착물형성 등으로 인하여 처리효율을 감소시킬 수 있다. 따라서, 기능성 세라믹 필터(120)의 효율을 증대시키기 위해서도 세라믹 멤브레인(110)의 전처리 절차는 매우 중요하다.
기능성 세라믹 필터(120)는 세라믹 멤브레인(110)을 통과한 1차 처리수로부터 제1 중금속물질을 흡착한다. 특히, 기능성 세라믹 필터(120)는 극성 전원을 인가하여 상기 1차 처리수로부터 이온성의 제1 중금속물질을 흡착할 수 있다.
전기화학적 처리공정은 산업폐수를 처리하는데 있어서 오염물질의 생분해성과 상관없이 높은 유기물질의 제거율과 빠른 반응속도를 가진다. 특히, 전기화학적 처리공정은 난분해성 유기화합물, 질소화합물, 색도 및 독성물질의 처리에 유용하다고 보고하고 있으며, 고분자량을 가지는 유기물을 쉽게 파괴하며 난분해성 유기화합물의 독성을 감소시킬 수 있어 아주 효과적이다.
산업폐수의 전해반응에서 산화반응으로는 폐수의 종류에 따라서 산소발생, 유기물 산화, 질소화합물 산화, 염소가스 발생 등이다. 이러한 산화반응들은 각기 다른 표준전위에서 일어나게 되는데 특정전위에서 폐수를 처리할 경우 오염물질을 선택적으로 제거할 수 있는 장점을 가지고 있다.
산업폐수에서 유해중금속을 제거한다는 것은 용존 이온을 제거하는 것으로 Hybrid 시스템(전기응집+Microfilter)을 이용해 이온을 제거할 수 있다. 소량의 전압을 발생시켜 산업폐수의 양/음이온 중금속을 각 전극으로 흡착시켜 물을 정화한 후 처리된 물을 통과시켜 응집된 유해중금속 이온이 들어있는 폐수를 방출하는 것이다.
세라믹 멤브레인(110)을 통과한 1차 처리수는 카트리지 형태의 기능성 세라믹필터(120)와 불용성 전극이 결합된 반응조로 이동한다. 반응조에 전기장을 각 기능성 세라믹필터(120)의 카트리지로 인가하면, 1차 처리수 내의 중금속 이온물질들은 전하특성에 따라 양이온은 음극(-)으로, 음이온은 양극(+)으로 각각 이동하며, 이에 따라 1차 처리수 내 수화물의 전위변화가 발생되면서 계면 동전위가 형성된다. 이에 따라 고형입자가 미립자가 되어 입자간의 표면적이 넓어지게 되어 흡착력이 증가되므로, 기능성 세라믹필터(120)는 1차 처리수로부터 제1 중금속물질을 흡착할 수 있다.
예를 들어, 기능성 세라믹필터(120)와 불용성전극이 결합된 카트리지 형태의 반응조는 전기 발생장치(미도시)가 각 양극/음극 전선을 통해 연결되어 있다. 양극(+)과 음극(-)에 전기장을 공급하기 위해서, 전기 발생장치는 유입되는 산업 폐수의 전기전도도(electricconductivity)에 따라 0∼20[V] 범위 내에서 전원을 공급한다. 기능성 세라믹필터(120)를 함유한 카트리지의 구성은 양/음이온 기능성 세라믹필터가 각각 불용성전극(Ti/IrO2)이 삽입되는 구조일 수 있으며, 각 카트리지는 셀이 되도록 모듈화될 수 있다. 이들 각 셀은 각각 병렬형식으로 연결되어 있으며,기능성 세라믹필터(120)의 표면 선속도는 2∼3[L/min]이 되도록 운전하며, 운전이 끝난 후 2차 처리수는 드레인 밸브를 통해 이온교환섬유(130)가 존재하는 처리수조로 전달된다.
도 4는 도 1에 도시된 기능성 세라믹 필터(120)를 예시하는 일 실시예의 참조도이다. 또한, 도 5a는 도 4에 도시된 양이온 필터를 예시하고, 도 5b는 도 4에 도시된 음이온 필터를 예시하는 참조도이다.
도 4와 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 기능성 세라믹 필터(120)는 양이온 필터(122) 및 음이온 필터(124)를 포함할 수 있다.
양이온 필터(122)는 불용성 전극을 이용하여 1차 처리수에 포함된 제1 중금속물질 중 양이온성 중금속을 흡착한다. 여기서, 양이온 필터(122)는 세라믹 재질에 해당하는 알루미나(Al2O3) 성분을 기반으로 제올라이트(Zeolite) 성분이 혼합되어 형성된 것일 수 있다.
양이온 필터(122)의 일면(예를 들어, 유입된 산업폐수가 직접적으로 접촉하는 면의 반대되는 면)에는 산업폐수 중의 양이온성 중금속을 양이온 필터(122)의 내부로 유인하는 음의 극성을 갖는 불용성 음 전극(미도시)이 구비되어 있다. 여기서, 불용성 음 전극은 반대의 극성에 따른 인력 작용에 의해 1차 처리수에 포함된 제1 중금속물질 중 양이온성 중금속을 양이온 필터(122)의 방향으로 끌어당긴다. 불용성 음 전극의 인력에 의해 양이온성 중금속은 양이온 필터(122)의 내부로 유입되고, 유입된 양이온성 중금속은 알루미나(Al2O3) 성분과 제올라이트(Zeolite) 성분으로 형성된 양이온 필터(122)의 기공 내에 흡착될 수 있다.
음이온 필터(124)는 불용성 전극을 이용하여 1차 처리수에 포함된 제1 중금속물질 중 음이온성 중금속을 흡착한다. 여기서, 음이온 필터(124)는 세라믹 재질에 해당하는 알루미나(Al2O3) 성분을 기반으로 영가철(Fe0) 성분이 혼합되어 형성된 것일 수 있다.
음이온 필터(124)의 일면(예를 들어, 유입된 산업폐수가 직접적으로 접촉하는 면의 반대되는 면)에는 음이온성 중금속을 음이온 필터(124)의 내부로 유인하는 양의 극성을 갖는 불용성 양 전극(미도시)이 구비되어 있다. 여기서, 불용성 양 전극은 반대의 극성에 따른 인력 작용에 의해 1차 처리수에 포함된 제1 중금속물질 중 음이온성 중금속을 음이온 필터(124)의 방향으로 끌어당긴다. 불용성 양 전극의 인력에 의해 음이온성 중금속은 음이온 필터(124)의 내부로 유입되고, 유입된 음이온성 중금속은 알루미나(Al2O3) 성분과 영가철(Fe0) 성분으로 형성된 음이온 필터(124)의 기공 내에 흡착될 수 있다.
전술한 불용성 양 전극 또는 불용성 음 전극은 티타늄(Ti) 성분의 구조체에 이리듐(Ir) 성분이 코팅된 치수안정전극이 사용될 수 있다. 이러한, 불용성 전극은 표면적을 넓히기 위해서 메쉬 형태로 형성된 것일 수 있다.
도 6은 기능성 세라믹 필터에 적용되는 치수안정전극을 예시하는 참조도이다.
치수안정전극은 전기분해 및 응집반응에서 사용되는 철, 알루미늄과는 달리 전극의 부식 반응이 일어나지 않아, 전기에너지의 불필요한 소비를 막을 수 있다. 치수안정전극은 불용성 전극으로서, 티타늄(Ti)기반에 이리듐(Ir)이 코팅(25%)된 전극으로, 백금과 같은 우수한 전기적 특성을 지니며, 낮은 pH환경에 적합하다.
기능성 세라믹 필터(120)를 이용한 산업 폐수에 대한 전기 화학 처리는 구성이 간단하며, 부지면적 소요가 적으며 기존 화학약품 사용에 수반되는 안전조치 등을 회피할 수 있다. 또한, 처리수의 수질이 매우 양호하여 각종 공정수로의 재활용이 가능하다. 또한, 설비를 소형화할 수 있어 폐수처리장의 면적을 대폭 축소할 수 있으며, 폐수처리분야 전반에 걸쳐 폭 넓게 적용가능하다.
기능성 세라믹 필터(120)에 의해 필터링된 2차 처리수는 이온교환섬유(130)가 포함된 컬럼(처리수조)을 통과하면서, 2차 처리수 내에 포함된 특정수질 유해물질(예를 들어, 제2 중금속물질)을 흡착을 통해 제거한다.
이온교환섬유(130)는 이온과 교환 작용을 하는 작용기를 가진 입자인 이온교환수지를 막으로 형성하여 섬유상으로 성형한 것이다. 이러한 이온교환섬유는 복수 종류의 가연 섬유사가 합사되고, 합사된 혼합 섬유사를 이용하여 핵을 제조하고, 제조된 핵의 열융착에 의해 생성된 것일 수 있다.
2차 처리수가 유입되는 반응조 내에 이온교환섬유(130)를 포함하는 여재들로 구성된 여과층을 형성한다. 반응조 내에서 이온교환섬유(130)를 포함하는 여재들이 층을 이루어 배치될 수 있다. 이온교환섬유(130)를 포함하는 여재들이 반응조 내에서 일정한 밀도로 배열되어 2차 처리수를 필터링하기 위한 여과층을 형성할 수 있다.
이온교환섬유(130)는 섬유 내부의 폴리머 메트릭스(Polymer matrix)가 높은 인장강도를 유지하고, 고농도의 작용기(functional group)들이 폴리머 메트릭스에 이식되어 있는 구조이며, 이에 따라 기존의 입자형(granular) 구조 및 섬유구조의 이온교환 소재보다 월등히 높은 이온교환 능력 및 불순물 흡착능력(ion exchange capacity), 강도(stength), 탄력성(elasticity) 및 신축성(Flexibility)를 가지고 있다.
이온교환섬유(130)는 이온교환섬유(130)에 제1 가연 섬유사 및 제2 가연 섬유사를 합사하고, 합사된 섬유사를 이용하여 핵을 제조하고, 제조된 핵을 열융착 하는 공정을 통해 생성된 것일 수 있다.
이온교환섬유(130)는 높은 이온교환 능력 및 불순물 흡착능력, 높은 강도와 탄력성, 신축성이 좋으며 재사용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 따라서, 가연 섬유사(예를 들어, 폴리 프로필렌으로서 강성이 크며 큰 내열성, 내수성, 내마모성을 가진다)로 제조된 여재 (Micro chip filter)에 이온교환섬유(130)를 합사하여 사용하면, 오염된 물의 탁도 제거와 함께 오염된 물에 녹아 있는 용존성 이온을 제거 할 수 있어서 오염수의 처리효율을 증대시킬 수 있다.
이온교환섬유(130)와 제1 가연 섬유사는 각각 6:4 의 밀도 비율로 혼합하여 형성한다. 혼합되어 감겨진 섬유사는 5수에 해당하는 것일 수 있다. 이온교환섬유(130)와 제1 가연 섬유사를 각각 6:4 의 비율로 혼합하는 이유는 상술한 이온교환섬유(130)의 장점, 가연 섬유사의 장점을 잃지 않으면서 제조비용 또한 높이지 않게 하기 위함이다.
혼합된 섬유사와 제2 가연 섬유사의 가닥수 비율을 1:6으로 하여 합사한다. 예를 들어, 혼합된 섬유사 22 가닥, 제2 가연 섬유사 130 가닥으로 합사할 수 있다. 혼합된 섬유사 22 가닥 및 제2 가연 섬유사 130 가닥으로 여재를 생산했을때 T-N(총 질소), T-P(총 인)의 혼합 섬유사 가닥당 제거량[mg/L]이 우수하다. 즉, 제2 가연 섬유사 가닥수 130, 혼합 섬유사 가닥수 22 ,즉 혼합된 섬유사와 제2가연 섬유사의 가닥수 비율이 1:6 으로 합사 하였을 때가 T-N(총 질소), T-P(총 인)의 혼합 섬유사 가닥당 제거량[mg/L]이 각각 2.26 [mg/L], 3.43 [mg/L] 로서 우수함을 확인할 수 있다. 이후 합사된 섬유사를 이용하여 핵을 제조하는 단계는 핵의 내구성 향상을 위해 상기 합사된 섬유사를 3가닥의 제3 가연 섬유사를 이용하여 3가닥 매듭으로 묶고, 열융착을 하면 여재의 전체 사이즈가 줄어들기 때문에 3cm로 컷팅할 수도 있다.
한편, 기능성 세라믹 필터(120)는 1차 처리수에 대한 필터링을 통해 필터 내부에 제1 중금속물질이 부착되어 있다. 이에 따라, 기능성 세라믹 필터(120)에 대한 화학적 세정을 통해 제1 중금속물질을 회수할 수 있다. 화학적 세정 작업은 기능성 세라믹 필터(120)를 구성하는 양이온 필터(122) 내에 존재하는 양이온 중금속성분 및 음이온 필터(124) 내에 존재하는 음이온 중금속성분에 대한 세정작업을 말한다. 예를 들어, 화학적 세정작업은 역전원을 인가하여 양이온 필터(122) 내에 포획된 양이온 중금속성분과 음이온 필터(124) 내에 포획된 음이온 중금속성분을 해당 필터로부터 이탈시키는 작업이다.
도 7a는 기능성 세라믹 필터(120)로부터 양이온 중금속성분을 화학적 세정하는 과정을 예시하는 참조도이고, 도 7b는 기능성 세라믹 필터(120)로부터 음이온 중금속성분을 화학적 세정하는 과정을 예시하는 참조도이다.
도 7a를 참조하면, 화학적 세정을 위해, 양이온 필터(122)에 인접하는 불용성 전극에 화학세정을 위해 양극성을 갖도록 전원을 인가하면, 양이온 필터(122) 내에 포획된 양이온 중금속성분은 양극성 전원 인가에 따른 척력 작용에 의해 양이온 필터(122)로부터 이탈되며, 이탈된 양이온 중금속성분이 회수될 수 있다.
또한, 도 7b를 참조하면, 화학적 세정을 위해, 음이온 필터(124)에 인접하는 불용성 전극에 화학세정을 위해 음극성을 갖도록 전원을 인가하면, 음이온 필터(124) 내에 포획된 음이온 중금속성분은 음극성 전원 인가에 따른 척력 작용에 의해 음이온 필터(124)로부터 이탈되며, 이탈된 음이온 중금속성분이 회수될 수 있다.
이때, 양이온 필터(122)로부터 이탈된 양이온 중금속성분 또는 음이온 필터(124)로부터 이탈된 음이온 중금속성분은 비소(As) 성분 또는 구리(Cu) 성분 등일 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
Claims (9)
- 중금속을 포함하는 산업폐수를 필터링하여 콜로이드성 부유물질을 제거하는 세라믹 멤브레인;
상기 세라믹 멤브레인을 통과한 1차 처리수로부터 제1 중금속물질을 흡착하는 기능성 세라믹 필터; 및
상기 기능성 세라믹 필터를 통과한 2차 처리수로부터 제2 중금속물질을 제거하는 이온교환섬유를 포함하고,
상기 기능성 세라믹 필터는 불용성 전극을 이용하여 상기 1차 처리수로부터 상기 제1 중금속물질을 흡착하고,
상기 기능성 세라믹 필터는,
불용성 음전극을 이용하여 상기 1차 처리수에 포함된 상기 제1 중금속물질 중 양이온성 중금속을 흡착하는 양이온 필터; 및
불용성 양전극을 이용하여 상기 1차 처리수에 포함된 상기 제1 중금속물질 중 음이온성 중금속을 흡착하는 음이온 필터를 포함하고,
상기 양이온 필터는,
알루미나(Al2O3) 성분을 기반으로 제올라이트(Zeolite) 성분이 혼합되어 형성된 것을 특징으로 하는 산업폐수의 중금속 처리 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 세라믹 멤브레인을 포함하는 유동상 반응기는 입상 활성탄(Granular Activated Carbon, GAC) 입자를 갖는 유동상 미디어를 이용해 상기 산업폐수로부터 상기 부유물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 산업폐수의 중금속 처리 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 세라믹 멤브레인은,
알루미나로 표면이 코팅된 평관형 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업폐수의 중금속 처리 시스템. - 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 음이온 필터는,
알루미나(Al2O3) 성분을 기반으로 영가철(Fe0) 성분이 혼합되어 형성된 것을 특징으로 하는 산업폐수의 중금속 처리 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 불용성 전극은,
티타늄(Ti) 성분의 구조체에 이리듐(Ir) 성분이 코팅된 치수안정전극을 사용하는 것을 특징으로 하는 산업폐수의 중금속 처리 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 이온교환섬유는,
이온과 교환 작용을 하는 작용기를 가진 입자인 이온 교환수지를 막으로 형성하여 섬유상으로 성형한 것으로,
복수 종류의 가연 섬유사가 합사되고, 합사된 혼합 섬유사를 이용하여 핵을 제조하고, 제조된 핵의 열융착에 의해 생성된 것을 특징으로 하는 산업폐수의 중금속 처리 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 중금속물질은 역전류의 인가에 의해 회수되는 것을 특징으로 하는 산업폐수의 중금속 처리 시스템.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20170139239 | 2017-10-25 | ||
| KR1020170139239 | 2017-10-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101969522B1 true KR101969522B1 (ko) | 2019-04-16 |
Family
ID=66281769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180082971A KR101969522B1 (ko) | 2017-10-25 | 2018-07-17 | 산업폐수의 중금속 처리 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101969522B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110745997A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-02-04 | 攀枝花钢企欣宇化工有限公司 | 深度处理含钛废盐水中钛和钒的工艺 |
| CN111908737A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-11-10 | 江西嘉陶无机材料有限公司 | 一种基于陶瓷过滤膜的污水处理系统 |
| KR20230050508A (ko) * | 2021-10-07 | 2023-04-17 | 서울대학교산학협력단 | 이온교환섬유가 합사된 여재를 이용한 수처리 장치 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200211618Y1 (ko) | 2000-07-12 | 2001-01-15 | 강경석 | 이온교환체를 이용한 유해 성분의 흡착, 탈착 및 회수 장치 |
| JP2014233686A (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | パナソニック株式会社 | 排水処理装置 |
| KR20160130597A (ko) * | 2015-05-04 | 2016-11-14 | 두산중공업 주식회사 | 축전식 탈염장치 및 그 운전방법 |
| KR20160133936A (ko) * | 2015-05-14 | 2016-11-23 | (주) 시온텍 | 불용성 산화티타늄 복합 전극 및 이의 제조 방법 |
| KR20170026997A (ko) * | 2015-09-01 | 2017-03-09 | 한국세라믹기술원 | 평관형 세라믹 필터를 이용한 수처리 장치 |
| KR101732684B1 (ko) * | 2015-10-16 | 2017-06-05 | 서울대학교산학협력단 | 이온 교환섬유를 합사한 여재의 제조방법 |
| KR20170088097A (ko) * | 2016-01-22 | 2017-08-01 | 대구대학교 산학협력단 | 막분리-이온교환을 이용한 중금속 폐수처리장치와 그를 이용한 폐수처리방법 |
-
2018
- 2018-07-17 KR KR1020180082971A patent/KR101969522B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200211618Y1 (ko) | 2000-07-12 | 2001-01-15 | 강경석 | 이온교환체를 이용한 유해 성분의 흡착, 탈착 및 회수 장치 |
| JP2014233686A (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | パナソニック株式会社 | 排水処理装置 |
| KR20160130597A (ko) * | 2015-05-04 | 2016-11-14 | 두산중공업 주식회사 | 축전식 탈염장치 및 그 운전방법 |
| KR20160133936A (ko) * | 2015-05-14 | 2016-11-23 | (주) 시온텍 | 불용성 산화티타늄 복합 전극 및 이의 제조 방법 |
| KR20170026997A (ko) * | 2015-09-01 | 2017-03-09 | 한국세라믹기술원 | 평관형 세라믹 필터를 이용한 수처리 장치 |
| KR101732684B1 (ko) * | 2015-10-16 | 2017-06-05 | 서울대학교산학협력단 | 이온 교환섬유를 합사한 여재의 제조방법 |
| KR20170088097A (ko) * | 2016-01-22 | 2017-08-01 | 대구대학교 산학협력단 | 막분리-이온교환을 이용한 중금속 폐수처리장치와 그를 이용한 폐수처리방법 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110745997A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-02-04 | 攀枝花钢企欣宇化工有限公司 | 深度处理含钛废盐水中钛和钒的工艺 |
| CN111908737A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-11-10 | 江西嘉陶无机材料有限公司 | 一种基于陶瓷过滤膜的污水处理系统 |
| KR20230050508A (ko) * | 2021-10-07 | 2023-04-17 | 서울대학교산학협력단 | 이온교환섬유가 합사된 여재를 이용한 수처리 장치 |
| KR102620745B1 (ko) * | 2021-10-07 | 2024-01-05 | 서울대학교산학협력단 | 이온교환섬유가 합사된 여재를 이용한 수처리 장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11534707B2 (en) | Electrically enhanced filter cartridge and methods for its use | |
| Dong et al. | Cost and efficiency perspectives of ceramic membranes for water treatment | |
| Sun et al. | Electrified membranes for water treatment applications | |
| KR101462554B1 (ko) | 방사성 폐수를 처리하는 방법 및 시스템 | |
| US20070272550A1 (en) | Total solution for water treatments | |
| US8551305B2 (en) | Apparatus for treating water or wastewater | |
| KR101969522B1 (ko) | 산업폐수의 중금속 처리 시스템 | |
| US9890063B2 (en) | Carbon bed electrolyser for treatment of liquid effluents and a process thereof | |
| US20080035548A1 (en) | Multi-functional filtration and ultra-pure water generator | |
| KR100973669B1 (ko) | 축전 탈이온화 방식을 이용한 간이 상수도의 정수 처리 시스템 | |
| AU2016388020B2 (en) | Composite membrane separation method applicable to desalting and recycling of sewage | |
| US20080073288A1 (en) | Multifunctional filtration and water purification systems | |
| AlJaberi et al. | Recent advances and applicable flexibility potential of electrochemical processes for wastewater treatment | |
| KR20150092216A (ko) | 폐수 처리용 전해 전지에서 여과능 부여 방법 | |
| WO1999011577A1 (en) | Electrochemical precipitation of metals, method and apparatus | |
| US20210171369A1 (en) | Methods of removing contaminants from a solution, and related systems | |
| CN109516629A (zh) | 电镀废水零排放处理工艺 | |
| Sakib | Electrochemical waste water treatment | |
| Akhter et al. | Pollutant Removal efficiency of electrocoagulation method from industrial wastewater: Comparison with other treatment methods and key operational parameters—a comparative study review | |
| CN108467140A (zh) | 一种焦化废水组合脱盐工艺 | |
| TW201130751A (en) | Compound apparatus for processing waste water | |
| WO2021225205A1 (ko) | 분자파괴장치 및 융합 탈이온을 적용한 농축수 패키지의 무방류 처리 시스템 | |
| Obijole et al. | Electrochemical treatment of water as an effective and emerging technology | |
| CN110894115A (zh) | 降解水中有机物和氮含量的设备及其降解方法 | |
| Amitesha et al. | Removal of heavy metal from electroplating wastewater using electrocoagulation: a review |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GRNT | Written decision to grant |