KR102088195B1 - Antimony removal device with high-efficient adsorption media - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an antimony removal device, which includes a filter, a front end adsorption column, and a rear end adsorption column. According to the present invention, by treating antimony waste water by passing the same through the filter, the front end adsorption column filled with high performance adsorbent, and the rear end adsorption column, it is possible to treat antimony present in a low concentration less than 100 ppm in the waste water in accordance with environmental emission standards. In addition, it is also possible to remove the antimony in the waste water without precisely adjusting the pH of the waste water by using the high performance adsorbent.

Description

고효율 흡착제를 이용한 안티몬 제거 장치{ANTIMONY REMOVAL DEVICE WITH HIGH-EFFICIENT ADSORPTION MEDIA} Antimony removal device using high-efficiency adsorbent {ANTIMONY REMOVAL DEVICE WITH HIGH-EFFICIENT ADSORPTION MEDIA}

본 발명은 안티몬 제거 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 산업현장에서 발생되는 안티몬 폐수의 pH를 조절하지 않고 낮은 농도의 안티몬을 제거할 수 있는 고효율 흡착기술이 적용된 안티몬 제거 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an antimony removal device, and more particularly, to an antimony removal device to which a high-efficiency adsorption technology capable of removing low concentrations of antimony without adjusting the pH of antimony wastewater generated in an industrial site is applied.

안티몬(Sb)은 두 가지 형태로 존재할 수 있는 반 금속 원소이다. 금속 형태는 밝고 은색이며 단단하고 부서지기 쉬운 반면, 비금속 형태는 회색 분말이다. 안티몬은 열과 전기 전도도가 낮으며 건조한 공기에서 안정적이고, 묽은 산이나 알칼리 환경에서도 안정적이다. 안티몬 및 일부 합금은 냉각 시 팽창한다.Antimony (Sb) is a semi-metallic element that can exist in two forms. The metallic form is bright, silver, hard and brittle, while the non-metallic form is a gray powder. Antimony is low in heat and electrical conductivity, stable in dry air, and stable in dilute acid or alkaline environments. Antimony and some alloys expand upon cooling.

납과 산을 사용하는 축전지 생산 및 재활용 플랜트에서는 납 그리드의 합금 원소로서 안티몬(Sb)이 사용되기 때문에 안티몬 함유 폐수가 발생된다. 안티몬 자동차 브레이크의 라이닝 (안티몬 (III) 황화물의 형태), 안전성냥 개비 머리, 일부 산업 공정 (PET 생산)의 촉매제 및 도자기의 착색제 등에도 사용된다. 폐수내의 안티몬은 음용수에 대한 최대 허용 농도 인 5 μg/l를 훨씬 상회하는 44 μg/l (PET 생산) 수준의 독성 및 부식성이 강한 불소 및 염화물을 포함한 여러 화합물로 발견될 수 있다. 또한, 안티몬은 유리 생산 설비의 폐수(기술에 따라 최대 450 mg/l), 소각 설비에서 발생하는 폐수(최대 4 mg/l) 및 슬러지 처리설비의 폐수(500 mg/l)에도 함유되어 있다. 다양한 산업 활동으로 인해 약 3.8 × 104 톤의 안티몬(Sb) 함유 화합물이 매년 지구 환경으로 배출된다. 중국은 114개의 안티몬(Sb) 광산에서 세계 생산량의 약 90 %를 차지하는 세계에서 가장 큰 안티몬(Sb) 생산국이다. 폐수내의 안티몬의 농도가 4 ~ 12 wt%인 경우 이를 회수하는 것은 경제성이 있다. 그러나 안티몬을 회수하는 시설은 특별한 요건을 갖추어야 하기 때문에 별도의 전용 설비가 필요하다.In a battery production and recycling plant using lead and acid, antimony (Sb) is used as an alloy element of the lead grid, and thus antimony-containing wastewater is generated. It is also used in lining of antimony automobile brakes (in the form of antimony (III) sulfide), safety match heads, catalysts in some industrial processes (PET production), and colorants in ceramics. Antimony in wastewater can be found in several compounds, including toxic and corrosive fluorine and chlorides at levels of 44 μg / l (PET production) far exceeding the maximum allowable concentration for drinking water, 5 μg / l. Antimony is also contained in waste water from glass production plants (up to 450 mg / l depending on technology), waste water from incineration plants (up to 4 mg / l) and waste water from sludge treatment plants (500 mg / l). Due to various industrial activities, about 3.8 × 104 tons of antimony (Sb) -containing compounds are released into the global environment every year. China is the world's largest producer of antimony (Sb), accounting for about 90% of the world's production in 114 antimony (Sb) mines. When the concentration of antimony in wastewater is 4 to 12 wt%, it is economical to recover it. However, the facility for recovering antimony needs to have special requirements, so a separate dedicated facility is required.

안티몬 취급자는 안티몬 먼지를 흡입하여 영향을 받을 수 있다. 안티몬의 인체 유입은 호흡, 물의 음용, 안티몬이 함유된 음식물 섭취뿐만 아니라, 토양, 물 등과 피부의 접촉을 통해 발생할 수 있다. 수소와 결합 된 기체상의 안티몬의 흡입이 주로 건강에 영향을 미친다. 비교적 높은 농도의 안티몬 (9 mg /m3 공기)에 장시간 노출되면 눈, 피부, 폐에 자극을 줄 수 있다. 노출이 계속되면 폐 질환, 심장 문제, 설사, 심한 구토 및 위궤양과 같은 보다 심각한 건강상의 문제가 발생할 수 있다. 안티몬이 암 또는 생식 기능 장애를 일으킬 수 있는지 여부는 알려져 있지 않다. 3가 안티몬(Sb(III))의 독성이 4가 안티몬(Sb(V))의 10 배에 달하기 때문에 3가 안티몬 (Sb(III))이 잠재적인 독성 원소 및 발암 물질로 점점 더 주목 받고 있다.Antimony handlers can be affected by inhaling antimony dust. Antimony may enter the human body through breathing, drinking water, eating foods containing antimony, and contacting the skin with soil, water, and the like. Inhalation of gaseous antimony combined with hydrogen mainly affects health. Prolonged exposure to relatively high concentrations of antimony (9 mg / m 3 air) may cause irritation to eyes, skin and lung. Continued exposure can lead to more serious health problems, such as lung disease, heart problems, diarrhea, severe vomiting, and stomach ulcers. It is not known whether antimony can cause cancer or reproductive dysfunction. Since the toxicity of trivalent antimony (Sb (III)) is 10 times that of tetravalent antimony (Sb (V)), trivalent antimony (Sb (III)) is increasingly receiving attention as a potential toxic element and carcinogen. have.

안티몬 이온의 양성(amphoteric) 특성으로 인해 폐수내의 안티몬의 반응은 pH에 영향을 받는다. 일반적으로, 알칼리성 환경에서 안티몬은 주로 안티몬 음이온(antimonite)의 형태로 존재하는 반면, 안티몬 양이온(antimone cation)은 산성 환경에서 존재한다.Due to the amphoteric nature of the antimony ion, the reaction of antimony in wastewater is affected by pH. Generally, in an alkaline environment, antimony is mainly present in the form of an antimony anion, while antimony cation is present in an acidic environment.

pH 변화에 대한 안티몬(III) 및 (V)의 거동은 각각 도 1, 도2와 같다. 도 1 및 도 2의 그래프는 안티몬 폐수의 pH를 정확하게 조절하면 모든 형태의 안티몬을 침전시키거나 추출할 수 있음을 보여준다. 만약 pH 낮거나 높으면 안티몬의 침전이 방해 받고 산화와 환원이 중요한 변수가 된다.The behavior of antimony (III) and (V) with respect to pH change is as shown in FIGS. 1 and 2, respectively. The graphs of FIGS. 1 and 2 show that if the pH of the antimony wastewater is accurately adjusted, all types of antimony can be precipitated or extracted. If the pH is low or high, precipitation of antimony is hindered and oxidation and reduction are important variables.

안티몬 함유 폐수를 처리하는 기술로는 전통적인 응집 및 침전, 생물학적 처리, 이온 교환, 막 분리, 흡착, 산화 및 전기 화학적 방법 등이 있다. 응집 및 침전제로는 철 황화물, 망간 황화물, 황산알루미늄(Al2(SO4)3), 석회, 발포 진주암(perlite), 진주암을 망간산화물로 처리한 것 등이 사용되며, 국내의 경우 주로 황산알루미늄을 사용하여 응집시켜 처리하고 있다. 흡착 및 침전 성능에 영향을 미치는 변수로는 pH, 접촉 시간, 초기 농도, 흡착제 투여량, 온도, 비 표면적 및 흡착제에 대한 안티몬 흡착의 공존/경쟁 이온 존재여부 등이 있다.Techniques for treating antimony-containing wastewater include traditional flocculation and precipitation, biological treatment, ion exchange, membrane separation, adsorption, oxidation and electrochemical methods. As a coagulant and precipitating agent, iron sulfide, manganese sulfide, aluminum sulfate (Al 2 (SO 4 ) 3 ), lime, expanded perlite, and perlite treated with manganese oxide are used. It is treated by coagulation using. Variables affecting adsorption and precipitation performance include pH, contact time, initial concentration, adsorbent dosage, temperature, specific surface area, and presence of coexisting / competitive ions of antimony adsorption to the adsorbent.

현행 운전되고 있는 안티몬 폐수 처리장치는 황산알루미늄을 응집제로 사용하여 응집 후 침전 또는 여과를 통해 제거하는 설비이나 폐수내 안티몬의 농도가 100 ppm 이하의 경우 안티몬을 효율적으로 제거하지 못해 환경방출 기준인 4ppm 이하를 충족시키지 못하고 있다. 또한 기존의 처리 기술들은 폐수의 pH를 정밀하게 조절해 주어야 하는 단점이 있다. 폐수내의 안티몬 이온 또는 화합물의 종류는 pH와 산화 환원 전위(Eh)에 따라 변화되는데, pH가 5.0 ~ 10.0일 경우 폐수에 존재하는 안티몬의 두 가지 형태는 안티몬(antimonite) 음이온(V)(Sb(OH)6-), 및 안티몬(III) 수산화물(Sb(OH)3)인데, 수산화물은 pH 2.0 ~ 10.0의 범위에서 안정한 상태를 유지한다. 다른 수산화물도 다양하게 존재하며 이로 인해 여러 종류의 이온 전하가 존재한다. 결과적으로 안티몬의 두 가지 산화 상태가 서로 다른 화학적 성질을 가지게 되므로 제거를 위한 최적 pH도 흡착제에 따라 다양하게 변화한다. 많은 연구에 따르면 pH가 2 ~ 10 범위에 있을 때 대부분의 철계 흡착제에 의한 Sb(V)의 흡착은 pH가 2에서 3으로 증가함에 따라 증가하여 pH 3~5 사이에서 최대 흡착능을 유지하지만 pH가 5 이상으로 증가함에 따라 현저하게 감소하는 것으로 알려져 있다.The antimony wastewater treatment system currently in operation uses aluminum sulfate as a coagulant to remove it through precipitation or filtration after flocculation, or when the concentration of antimony in the wastewater is less than 100 ppm, it cannot effectively remove antimony, which is an environmental emission standard of 4 ppm. It does not meet the following. In addition, the existing treatment technologies have a disadvantage in that the pH of the wastewater must be precisely adjusted. The type of antimony ions or compounds in wastewater varies depending on the pH and redox potential (Eh). When the pH is 5.0 to 10.0, the two types of antimony present in wastewater are antimonite anions (V) (Sb ( OH) 6- ), and antimony (III) hydroxide (Sb (OH) 3 ), which maintains a stable state in the range of pH 2.0 to 10.0. Other hydroxides are also present in various ways, and thus various types of ionic charges exist. As a result, since the two oxidation states of antimony have different chemical properties, the optimum pH for removal varies depending on the adsorbent. According to many studies, the adsorption of Sb (V) by most iron-based adsorbents increases as the pH increases from 2 to 3 when the pH is in the range of 2 to 10, maintaining the maximum adsorption capacity between pH 3 and 5, but the pH It is known to decrease significantly as it increases to 5 or more.

이렇게 pH를 산성 환경으로 정밀하게 유지해야 하므로 운전이 까다롭고 기기의 수명도 단축되게 되는 문제가 있었다.Since the pH must be precisely maintained in an acidic environment, there is a problem that operation is difficult and the life of the device is shortened.

본 발명은 안티몬 폐수를 여과기 및 고성능의 흡착재가 충진된 전단 흡착탑, 후단 흡착탑에 통과시켜 처리함으로써 폐수내에 100 ppm 이하의 저농도로 존재하는 안티몬을 처리하여 환경방출 기준(4 ppm 이하)을 충족시키는 것을 목적으로 한다.In the present invention, antimony wastewater is treated by passing through an adsorption column and a rear adsorption column filled with a filter and a high-performance adsorbent to treat antimony present at a low concentration of 100 ppm or less in the wastewater to meet environmental emission standards (4 ppm or less). The purpose.

본 발명은 고성능의 흡착제를 이용함으로써 폐수의 pH를 정밀하게 조절할 필요가 없이 폐수내의 안티몬을 제거할 수 있는 것을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to remove antimony in the wastewater without the need to precisely adjust the pH of the wastewater by using a high-performance adsorbent.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 안티몬을 제거하는 장치에 있어서 여과기, 전단 흡착탑 및 후단 흡착탑을 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a filter, a front adsorption column and a back adsorption column in an apparatus for removing antimony.

상기 여과기는 폴리에틸렌(Polyethylene) 극세사를 여과재로 사용할 수 있다.The filter may use polyethylene microfiber as a filter medium.

상기 전단 흡착탑은 2개의 흡착탑으로 이루어질 수 있으며,각 전단 흡착탑은 Al2O3, FeO3, CaO 및 SiO2로 이루어진 흡착제로 충진될 수 있다. 그리고 상기 흡착제는 그 표면적이 600 내지 620m2/g일 수 있다. The shear adsorption tower may be composed of two adsorption towers, each shear adsorption tower is Al 2 O 3 , FeO 3 , It can be filled with an adsorbent consisting of CaO and SiO 2 . In addition, the adsorbent may have a surface area of 600 to 620 m 2 / g.

상기 후단 흡착탑에는 티타늄 옥소 하이드레이트(H2Na2O4Ti)를 기반으로 한 흡착제가 충진될 수 있다.An adsorbent based on titanium oxo hydrate (H 2 Na 2 O 4 Ti) may be filled in the rear stage adsorption tower.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 안티몬 폐수를 여과기 및 고성능의 흡착재가 충진된 전단 흡착탑, 후단 흡착탑에 통과시켜 처리함으로써 폐수 내에 100 ppm 이하의 저농도로 존재하는 안티몬을 환경방출 기준에 맞게 처리할 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명은 고성능의 흡착제를 이용함으로써 폐수의 pH를 정밀하게 조절함이 없이 폐수내의 안티몬을 제거할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by treating the antimony wastewater through a front adsorption column and a rear adsorption column filled with a filter and a high-performance adsorption material, antimony existing at a low concentration of 100 ppm or less in the wastewater can be treated in accordance with environmental emission standards. It works. In addition, the present invention has the effect of removing the antimony in the wastewater without precisely adjusting the pH of the wastewater by using a high-performance adsorbent.

도 1은 pH에 따른 안티몬(III)의 용해도 및 농도 그래프이다.
도 2는 pH에 따른 안티몬(V)의 용해도 및 농도 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안티몬 제거장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안티몬 폐수 처리 설비를 나타낸 것으로서 도 4(a)는 레진(Resin) 공장 폐수 처리 설비를, 도 4(b)는 폴리에스터 공장 폐수 처리 설비를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4(a)의 는 레진(Resin) 공장 폐수 처리 설비를 통과한 처리수 감시탱크에 수집된 처리수의 pH를 측정한 결과이다.1 is a graph of solubility and concentration of antimony (III) according to pH.
2 is a graph of solubility and concentration of antimony (V) according to pH.
3 is a block diagram of an antimony removal apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows an antimony wastewater treatment facility according to an embodiment of the present invention, Figure 4 (a) is a resin (Resin) wastewater treatment facility, Figure 4 (b) shows a polyester factory wastewater treatment facility.
5 is a result of measuring the pH of the treated water collected in the treated water monitoring tank of the resin (Resin) wastewater treatment facility of Figure 4 (a) according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안티몬 제거 장치이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 안티몬 제거 장치(100)는 여과기(102), 전단 흡착탑(104, 105) 및 후단 흡착탑(107)을 포함한다. 3 is an antimony removal apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the antimony removal apparatus 100 includes a filter 102, front adsorption columns 104 and 105 and a rear end adsorption column 107.

상기 여과기는 폴리에틸렌(Polyethylene) 극세사를 여과재로 사용할 수 있다. 여과기(102)의 경우 폐수 수집 탱크(101)에 수집된 폐수가 여과기(102)에 유입되면 폐수내의 0.25 ㎛ 이상의 입자를 제거하여 이후 흡착탑들의 흡착능을 최대화하는 기능을 담당한다. 그리고 상기 폴리에틸렌 극세사는 압축과 팽창이 가능한 여과재로서, 보다 상세하게는 시판되고 있는 섬유상 여과기 UQ-HP20를 사용할 수 있다. 상기 여과재인 상기 폴리에틸렌 극세사는 폐수 수집 탱크(101)에 수집된 폐수가 여과기(102)에 유입되면 여과재가 압축되어 여과 성능이 발현되며, 역세정을 하면 팽창하면서 여과재가 재생된다.The filter may use polyethylene microfiber as a filter medium. In the case of the filter 102, when the wastewater collected in the wastewater collection tank 101 flows into the filter 102, it removes particles of 0.25 μm or more in the wastewater, and then functions to maximize the adsorption capacity of the adsorption towers. In addition, the polyethylene microfiber can be used as a compressible and expandable filter medium, and more specifically, a commercially available fibrous filter UQ-HP20 can be used. When the wastewater collected in the wastewater collection tank 101 flows into the filter 102, the filter medium is compressed to express the filtering performance, and when the backwashing is performed, the filter medium is regenerated while expanding.

상기 전단 흡착탑은 2개의 흡착탑으로 이루어질 수 있다. 보다 상세하게는 전단 흡착탑 1(104) 및 전단 흡착탑 2(105)로 이루어질 수 있다. 여과기(102)를 거쳐 여과 저장 탱크(103)에 저장된 폐수가 일정량에 도달하면 펌프를 기동하여 전단 흡착탑 1(104)에 폐수를 공급한다. 전단 흡착탑 1(104)을 통과한 폐수는 전단 흡착탑 2(105)를 통과하여 후단 흡착탑 공급 탱크(106)로 유입된다. The shear adsorption tower may consist of two adsorption towers. More specifically, it may be composed of a shear adsorption tower 1 (104) and a shear adsorption tower 2 (105). When the wastewater stored in the filtration storage tank 103 through the filter 102 reaches a certain amount, the pump is started to supply the wastewater to the shear adsorption tower 1 (104). The wastewater that has passed through the shear adsorption tower 1 (104) passes through the shear adsorption tower 2 (105) and flows into the downstream adsorption tower supply tank (106).

상기 전단의 2개의 흡착탑(104 및 105)에 충진되는 흡착제는 철 산화물을 기반으로 조합된 무기물로서 Al2O3, FeO3, CaO 및 SiO2로 이루어진 흡착제일 수 있다. 상기 전단 흡착탑 1, 2(104, 105)에 충진된 흡착제는 0.6~1.4 mm의 크기인 결정형의 그래뉼 형태를 이루고 있다. 그리고 상기 흡착제는 그 표면적이 600 내지 620m2/g일 수 있다. 이 경우 표면적이 일반적인 활성탄보다 매우 크므로 15 ppm의 낮은 농도의 중금속들도 95%이상 신속하게 흡착하여 제거할 수 있다. 또한 상기 흡착제는 알칼리 용액을 첨가하지 않고도 산성의 폐수의 pH를 증가시키는 기능을 갖고 있으며, pH 3~12의 범위에서 안정적인 흡착능을 유지한다. 상기 흡착제는 15분 이내로 역세가 가능하고 최대 10년까지 사용할 수 있다. The adsorbent filled in the two adsorption towers 104 and 105 of the front end may be an adsorbent composed of Al 2 O 3 , FeO 3 , CaO and SiO 2 as an inorganic material combined based on iron oxide. The adsorbents filled in the shear adsorption towers 1, 2 (104, 105) have a crystalline granule shape having a size of 0.6 to 1.4 mm. In addition, the adsorbent may have a surface area of 600 to 620 m2 / g. In this case, since the surface area is much larger than that of ordinary activated carbon, heavy metals having a low concentration of 15 ppm can be quickly adsorbed and removed by 95% or more. In addition, the adsorbent has a function of increasing the pH of the acidic wastewater without adding an alkali solution, and maintains a stable adsorption capacity in the range of pH 3-12. The adsorbent can be backwashed within 15 minutes and can be used for up to 10 years.

2개의 전단 흡착탑 1, 2(104 및 105)은 일부 안티몬 이온과 한 종류의 이온으로 존재하는 금속이온들을 제거하여 다양한 형태로 존재하는 안티몬 이온들이 후단 흡착탑(107)에서 효율적으로 제거되게 하는 역할을 한다. 즉, 전단 흡착탑 1, 2(104 및 105)을 통과하는 동안 물을 이온화 시켜 폐수의 pH를 강한 알칼리성이 유지되게 하여 안티몬 이온들을 수산화물로 변형시킴으로서 후단 흡착탑(107)의 성능을 극대화 시킬 수 있다. The two shear adsorption towers 1, 2 (104 and 105) serve to remove some of the antimony ions and metal ions present as one type of ions so that the antimony ions present in various forms are efficiently removed from the rear adsorption tower 107. do. In other words, while passing through the adsorption columns 1, 2 (104 and 105) of the front end, it is possible to maximize the performance of the rear end adsorption tower 107 by transforming antimony ions into hydroxides by ionizing water to maintain strong alkalinity in the pH of the wastewater.

전단 흡착탑 2(105)를 통과하여 후단 흡착탑 공급 탱크'(106)로 유입된 폐수의 양이 일정량에 도달하면 펌프를 기동하여 '후단 흡착탑'(107)에 폐수가 공급된다. 상기 후단 흡착탑(107)에는 티타늄 옥소 하이드레이트(H2Na2O4Ti)를 기반으로 한 흡착제가 충진될 수 있다. 보다 상세하게는 티타늄 옥소 하이드레이트를 기반으로 하는 0.5 ~ 2.0 mm의 그래뉼과 0.6 mm 이하의 입자를 혼합하여 충진 한다. 상기 흡착제의 표면적은 300 m2/g이고 기공의 크기가 크기 때문에 기공의 막힘 없이 빠르게 폐수를 처리할 수 있다. When the amount of wastewater that has passed through the front end adsorption tower 2 (105) and flows into the back end adsorption tower supply tank (106) reaches a certain amount, the pump is started to supply the waste water to the 'back end adsorption tower' (107). The rear stage adsorption tower 107 may be filled with an adsorbent based on titanium oxo hydrate (H 2 Na 2 O 4 Ti). In more detail, 0.5 to 2.0 mm granules based on titanium oxo hydrate and particles of 0.6 mm or less are mixed and filled. Since the surface area of the adsorbent is 300 m 2 / g and the size of pores is large, it is possible to quickly treat wastewater without clogging the pores.

후단 흡착탑(107)은 안티몬과 같이 다양한 이온 형태로 존재하는 중금속들을 효율적으로 흡착하여 제거하는 기능을 담당한다. 후단 흡착탑은 광범위한 pH에서 운전이 가능하나 안티몬 폐수의 경우 유입되는 폐수의 적정 pH는 6.5 ~ 6.9이며, 흡착제가 물을 이온화 시켜 pH를 조절하는 기능을 가지고 있다. 본 흡착제의 수명은 폐수내에 존재하는 중금속 농도에 따라 달라지지만 보통 1년 정도이다. 후단 흡착탑(107)에서 안티몬이 제거된 처리수는 처리수 감시 탱크 1(108) 또는 처리수 감시 탱크 2(109)로 유입된다. 처리수 감시 탱크 1, 2(108, 109)에 저장된 처리수는 외부로 방출되기 전에 안티몬 농도 등을 측정하여 방출 기준에 적합한지를 검사한다.The rear end adsorption tower 107 is responsible for efficiently adsorbing and removing heavy metals present in various ionic forms such as antimony. The rear stage adsorption tower can operate at a wide range of pH, but in the case of antimony wastewater, the proper pH of the incoming wastewater is 6.5 to 6.9, and the adsorbent has the function of adjusting the pH by ionizing water. The lifetime of this adsorbent depends on the concentration of heavy metals present in the wastewater, but is usually about one year. The treated water from which the antimony is removed from the rear end adsorption tower 107 flows into the treated water monitoring tank 1 108 or the treated water monitoring tank 2 109. Treatment water monitoring Tanks 1, 2 (108, 109) are stored in the treated water before being discharged to the outside to measure the antimony concentration, etc., and check whether it meets the discharge standards.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for illustrating the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not to be construed as limited by these examples.

측정예 1. Measurement Example 1.

본 발명에서 고안한 안티몬 폐수 처리 시스템의 성능을 평가하기 위해 레진(Resin) 제조 공장 및 폴리에스터 제조 공장에서 발생하는 안티몬 폐수를 이용하여 성능시험을 수행하였다. 성능시험에 사용된 설비는 도 4와 같다. 폐수 수집탱크(101)에서의 안티몬 이온 농도는 수지 공장 폐수가 약 70 ppm, 폴리에스터 공장 폐수가 약 17 ppm이었다. 이 폐수들을 시간 1.1 ~ 1.2 m3/hr 속도로 처리하여 공정 별로 안티몬 제거 성능을 평가하였으며, 처리수 감시탱크 1, 2(108, 109)에 수집된 처리수 내의 안티몬 농도는 모두 환경방출 기준인 4 ppm 이하인 것으로 나타났다. (표 1 참조) 이러한 결과로부터 본 발명 장치는 안티몬의 농도가 낮은 경우에도 안티몬 이온들을 매우 효율적으로 제거할 수 있음을 알 수 있다. In order to evaluate the performance of the antimony wastewater treatment system devised in the present invention, a performance test was performed using antimony wastewater generated in a resin manufacturing plant and a polyester manufacturing plant. The equipment used for the performance test is shown in FIG. 4. The antimony ion concentration in the wastewater collection tank 101 was about 70 ppm for resin factory wastewater and about 17 ppm for polyester factory wastewater. These wastewaters were treated at a rate of 1.1 to 1.2 m 3 / hr for an hour to evaluate the antimony removal performance for each process, and the concentration of antimony in the treated water collected in the treated water monitoring tanks 1 and 2 (108, 109) was the standard for environmental emission. It was found to be 4 ppm or less. (See Table 1) From these results, it can be seen that the device of the present invention can effectively remove antimony ions even when the concentration of antimony is low.

Figure 112019044160212-pat00001
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그리고 레진(Resin) 공장에 설치된 폐수처리 설비의 각 공정을 통과한 처리수 감시탱크 1, 2(108, 109)에 수집된 처리수의 pH를 측정한 결과 폐수의 pH가 7.3이었는데 '전단 흡착탑(2)'(105)를 통과한 유출수의 pH가 최대 11.1 까지 상승한 후, '후단 흡착탑'(107)을 통과한 유출수의 pH는 원수와 가까운 7.4가 됨을 확인할 수 있었다. (도 5 참조)In addition, as a result of measuring the pH of the treated water collected in the treated water monitoring tanks 1 and 2 (108, 109) passing through each process of the wastewater treatment facility installed in the Resin plant, the pH of the wastewater was 7.3. 2) After the pH of the effluent passing through the '105' rose to a maximum of 11.1, it was confirmed that the pH of the effluent passing through the 'rear adsorption tower' 107 was 7.4 close to the raw water. (See Figure 5)

Claims (6)

안티몬을 제거하는 장치에 있어서,
폴리에틸렌 극세사를 포함하는 여과기, 2개의 전단 흡착탑 및 후단 흡착탑을 포함하고, pH조절장치를 포함하지 않는 것을 특징으로 하고
상기 전단 흡착탑은 Al2O3, FeO3, CaO 및 SiO2로 이루어진 표면적 600 내지 620m2/g의 흡착제로 충진되고
상기 후단 흡착탑은 티타늄 옥소 하이드레이트(H2Na2O4Ti)를 기반으로 한 흡착제가 충진된 것을 특징으로 하는 안티몬 제거 장치.

In the device for removing the antimony,
Characterized in that it comprises a filter comprising a polyethylene microfiber, two front adsorption towers and a rear end adsorption tower, and does not include a pH adjusting device.
The shear adsorption tower is filled with an adsorbent having a surface area of 600 to 620 m 2 / g consisting of Al 2 O 3 , FeO 3 , CaO and SiO 2
The rear end adsorption tower is an antimony removal device characterized in that the adsorbent based on titanium oxo hydrate (H 2 Na 2 O 4 Ti) is filled.

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J. Ilavský외 2명, Antimony Removal from Water by Adsorption to Iron-Based Sorption Materials.,Water Air Soil Pollut (2015) 226:2238 1부.* *

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