KR19980078119A - 정밀여과와 역삼투막을 이용한 불산 폐수 처리 및 재이용방법과 그 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 불산을 포함하는 폐수 처리 및 재이용 방법과 그 장치에 관한 것으로서, 본 발명에서는 정밀여과 및 역삼투막을 이용하여 산업 현장에서 발생하는 불산 폐수를 처리하여, 별도의 여과 단계를 거치지 않고서도 배출수를 공업 용수로 재생 이용할 수 있도록 한다. 본 발명에 의한 불산 폐수 처리 방법은 응집제를 사용하여 pH를 조정함과 동시에 산폐수에 포함된 불소 이온을 고형화된 불소화합물화하고 응집보조제에 의하여 형성된 고형물을 조대화하는 단계; 상기 단계에서 조대화된 고형물을 정밀여과에 의하여 분리하여 탁도성분을 포함하는 고형물과 고형물이 제거된 처리수를 배출하는 단계; 상기 단계에서 배출된 처리수에 포함된 유기물을 활성탄을 이용하여 흡착하여 제거하는 단계; 및 상기 단계에서 유기물이 제거된 처리수에 포함된 미반응 불소이온, 기타 용존염 및 잔류 유기물을 역삼투막을 이용하여 제거하여 재이용 가능한 처리수를 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 불산 폐수의 처리 및 재이용 방법과 그 장치에 관한 것이다.
불산에 포함된 불소 이온은 독성이 있는 것으로 밝혀져서, 물 속에 3㎎/ℓ이상 포함되어 있으면 수중 생태계에 영향을 미치고, 인체에 들어가면 위와 장, 순환계 및 신경계에 이상을 나타내면 각종 질병을 일으킬 수 있다고 보고되어 있다.
불산은 전자 및 항공산업에서 표면처리, 세정 및 식각 공정에서 사용되고, 이러한 불산 폐수의 종래 처리 방법은 응집, 침전, 여과 또는 흡착에 의하여 용존 불산을 고형화하여 침전시킨 후, 방류하거나 불소 이온을 선택적으로 흡착하는 흡착제를 이용하여 흡착 후 방류하고 있다.
응집, 침전법에 의한 처리 방법은 슬러지 발생이 많고, 넓은 시설 면적을 필요로 하며 현재의 법정 방류수 수질 기준을 만족시키기는 하나 처리수의 불소 농도가 높아서 중·소 하천에 많은 량의 폐수가 방류될 때 오염부하율이 증대되어 농작물 및 어류에 피해를 입힐 수 있다.
흡착제를 이용하여 흡착 후 방류하는 방법은 처리수의 불소 농도를 감소시킬 수는 있으나 흡착을 위한 별도의 설비가 필요하고 주기적으로 재생을 위한 많은 화학약품을 필요로 할 뿐만 아니라, 알루미늄 이온과 같은 방해 물질이 있는 경우 흡착 용량이 저하되는 단점이 있다. 또한, 흡착제를 이용하는 방법은 폐수 중 불소 이온의 농도가 높은 경우 장치가 거대해지고 재생빈도가 높으며, 재생 폐수를 처리하기 위한 별도의 시설을 필요로 한다.
또한, 종래의 불산 폐수 처리 방법은 불산 폐수 처리에 사용된 칼슘염에 의하여 처리수에 다량의 칼슘 이온이 존재하여 중수로 재이용시 관부식등을 유발하며 그밖에 무기염, 유기물, 탁도성분 등이 제거되지 않아서 공정수로 재이용이 불가능하다.
본 발명의 목적은 상기한 종래 방법들의 단점을 제거하기 위한 것으로서, 처리 효율이 높고, 약품 사용을 절감시켜서 슬러지 발생량을 감소시키며 비교적 간단한 설비를 사용하여 공업 용수로서 재이용이 가능한 처리수를 생산할 수 있는 불산폐수 처리 및 재이용 방법과 그 장치를 제공하는데 있다.
도1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 불산폐수 처리 및 재이용 방법을 설명하는 공정도이다.
* 도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 저수조20 : 제1응집반응조
30 : 제1정밀여과기40 : 활성탄흡착기
50 : 역삼투기60 : 제2응집반응조
70 : 제2정밀여과기
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 불산 폐수 처리 방법은, 응집제와 응집보조제를 사용하여 불산 폐수의 pH를 조정하고, 불산 폐수에 포함된 불소 이온을 고형화된 불소화합물화하고 형성된 고형물을 조대화하는 단계; 상기 단계에서 조대화된 고형물을 정밀여과에 의하여 분리하여 탁도성분을 포함하는 고형물과 고형물이 제거된 처리수를 배출하는 단계; 상기 단계에서 배출된 처리수에 포함된 유기물을 활성탄을 이용하여 흡착하여 제거하는 단계; 및 상기 단계에서 유기물이 제거된 처리수에 포함된 미반응 불소이온, 기타 용존염 및 잔류 유기물을 역삼투막을 이용하여 제거하여 재이용 가능한 처리수를 배출하는 단계를 포함하는 것임을 특징으로 한다.
상기한 본 발명에 의한 불산 폐수 처리 및 재이용 방법에서 불산 폐수의 pH를 조정하는 단계는 불산 폐수의 pH가 5.0 내지 7.5가 되도록 조정하는 것임을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 불산 폐수 처리 및 재이용 장치는, 응집제를 사용하여 불산 폐수의 pH를 조정하여, 산폐수에 포함된 불소 이온을 고형화된 불소화합물화하고 응집보조제에 의하여 형성된 고형물을 조대화하는 응집반응조; 상기 응집반응조에 의하여 조대화된 고형물을 정밀여과에 의하여 분리하여 탁도성분을 포함하는 고형물과 고형물이 제거된 처리수를 배출하는 정밀여과기; 상기 정밀여과기에 의하여 배출되는 처리수에 포함된 유기물을 활성탄을 이용하여 흡착하여 제거하는 활성탄흡착기; 및 상기 활성탄흡착기에 의하여 유기물이 제거된 처리수에 포함된 미반응 불소이온, 기타 용존염 및 잔류 유기물을 역삼투막을 이용하여 제거하여 재이용 가능한 처리수를 배출하는 역삼투기를 포함하는 것임을 특징으로 한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.
도1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 불산 처리 및 재이용 방법을 설명하는 공정도이다.
불산 폐수가 저수조(10)에서 수집되어 저장된다. 저수조(10)에 저장된 불산 폐수는 제1응집반응조(20)에서, 응집제에 의하여 pH가 조정되고, 탁도 성분과 콜로이드 성분이 조대화되고 불소 이온은 고형화된 불소화합물로 전환된다. 사용되는 응집제로서 바람직한 것은 소석회, 탄산칼슘 및 폴리알루미늄클로라이드 등이다. 응집제에 의하여 pH가 5.0 내지 7.5가 되도록 조정된다. 또한, 고분자 응집 보조제에 의하여 고형화된 불소화합물과 탁도성분 및 고형유기물을 조대화시킬 수 있다.
제1응집반응조(20)에서 배출되는 불산폐수는 0.1 내지 0.2㎛의 기공을 가지는 관형 제1정밀여과기(30)로 유입되고, 제1정밀여과기(30)에 의하여 고형물이 분리되고 분리된 고형물은 제2응집반응조(60)로 배출되고, 고형물이 제거된 처리수는 활성탄흡착기(40)로 유입된다.
활성탄흡착기(40)에서는 상기 제1정밀여과기(30)로부터 유입되는 처리수에 포함된 유기물을 활성탄을 이용하여 흡착 제거한다. 만약 불산 폐수에 유기물이 포함되어 있지 않는다면 활성탄흡착기(40)에 의한 처리 과정은 생략될 수 있다.
역삼투기(50)는 상기 활성탄흡착기(40)로부터 배출되는 처리수에 포함되어 있는 미반응 불소이온, 기타 용존염 및 잔류 유기물을 역삼투막을 이용하여 제거하여 재생수를 배출하고, 역삼투막에 의하여 배제되어 농축된 용존 유기물 및 염을 포함하는 농축수는 제2응집반응조(60)로 배출된다.
제2응집반응조(60)는 제1정밀여과기(30)로부터 유입되는 고형물과 역삼투기(50)로부터 유입되는 농축수 등을, 소석회 또는 탄산칼슘 및 폴리알루미늄클로라이드를 사용하여 고형화하고 흡착한 다음 고분자 응집 보조제에 의하여 조대화하여 제2정밀여과기(70)로 배출한다.
제2정밀여과기(70)에서는 상기 제2응집반응조(60)로부터 유입되는 고형물들이 포함된 폐수를 여과 탈수하여 여액을 방류하고, 탈수된 고형물은 폐기물로서 배출한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 불산 폐수 처리 및 재이용 방법 과 그 장치에 의하여 배출되는 재생수는 일반적으로 사용되는 공업 용수보다 탁도가 우수하고 용존염 농도는 비슷한 수준을 유지하므로, 별도의 여과 단계를 거치지 않고 공업용수로서 재사용이 가능하다. 따라서, 별도의 여과 장치에 따른 초기 투자비 및 운전비가 들지 않고 용수를 공급할 수 있는 장점이 있다. 또한, 처리수가 재생이용될 수 있으므로 배출되는 폐수량과 공업 용수 사용량을 절감할 수 있다.
Claims (3)
- 불산 폐수 처리 및 재이용 방법에 있어서,응집제를 사용하여 불산 폐수의 pH를 조정하여 불산폐수에 포함된 불소 이온을 고형화된 불소화합물화하고 응집보조제에 의하여 형성된 고형물을 조대화하는 단계;상기 단계에서 조대화된 고형물을 정밀여과에 의하여 분리하여 탁도성분을 포함하는 고형물과 고형물이 제거된 처리수를 배출하는 단계;상기 단계에서 배출된 처리수에 포함된 유기물을 활성탄을 이용하여 흡착하여 제거하는 단계; 및상기 단계에서 유기물이 제거된 처리수에 포함된 미반응 불소이온, 기타 용존염 및 잔류 유기물을 역삼투막을 이용하여 제거하여 재이용 가능한 처리수를 배출하는 단계를 포함하는 것임을 특징으로 하는 불산 폐수 처리 및 재이용 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 불산 폐수의 pH를 조정하는 단계는 불산 폐수의 pH가 5.0 내지 7.5가 되도록 조정하는 것임을 특징으로 하는 불산 폐수 처리 및 재이용 방법.
- 불산을 포함하는 폐수 처리 및 재이용 장치에 있어서,응집제를 사용하여 불산 폐수의 pH를 조정하고, 산폐수에 포함된 불소 이온을 고형화된 불소화합물화하고 응집보조제에 의하여 형성된 고형물을 조대화하는 응집반응조;상기 응집반응조에 의하여 조대화된 고형물을 정밀여과에 의하여 분리하여 탁도성분을 포함하는 고형물과 고형물이 제거된 처리수를 배출하는 정밀여과기;상기 정밀여과기에 의하여 배출되는 처리수에 포함된 유기물을 활성탄을 이용하여 흡착하여 제거하는 활성탄흡착기; 및상기 활성탄흡착기에 의하여 유기물이 제거된 처리수에 포함된 미반응 불소이온, 기타 용존염 및 잔류 유기물을 역삼투막을 이용하여 제거하여 재이용 가능한 처리수를 배출하는 역삼투기를 포함하는 것임을 특징으로 하는 불산 폐수 처리 장치.
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