KR20000059008A

KR20000059008A - 염색폐수의 착색물질 및 ｃｏｄ를 동시에 응집 제거하는처리제 개발

Info

Publication number: KR20000059008A
Application number: KR1020000039165A
Authority: KR
Inventors: 강필용
Original assignee: 김우협; 주식회사 나노이앤씨
Priority date: 2000-07-08
Filing date: 2000-07-08
Publication date: 2000-10-05

Abstract

본 발명은 염색 폐수 중에 강하게 이온화되어 무기응집제에 의해 제거되지 않는 염료를 불용화시키는 탈색용 양이온 유기고분자를 합성하고 기타 안정화제와 함께 철염 및 알루미늄염에 배합하여 염색폐수 처리제를 제조하여 염색폐수의 탈색 및 응집침전에 의한 COD 제거를 동시에 진행할 수 있는 기술에 관한 것이다. 양이온 고분자는 무기염에 반응이 일어나거나 침전물이 생성되지 않는 안정된 물질이어야 함은 당연하다.

본 발명으로 인해 기존의 탈색용 양이온 고분자와 무기응집제를 각각 다른 반응조에 투입하여 탈색과 응집이 각각 진행되는 약품과는 달리 한 반응조에서 두 가지 성분을 동시에 제거할 수 있기 때문에 공정이 단순화되어 반응조, 배관, 약품보관탱크 등의 폐수처리시설 초기 설치비용을 절감하고 부지면적을 축소시키고 현장관리를 용이하게 할 수 있는 것이다.

Description

염색폐수의 착색물질 및 ＣＯＤ를 동시에 응집 제거하는 처리제 개발 {Development of coagulant to remove concurrently dyes ＆ COD occurring wastewater of a dye works}

염색의 역사에는 여러 의견이나 학설이 있으나 기원전 3천년전 피라미드의 유적에서 채색의류가 발굴되었던 것으로 판단할 때 유사 이전부터 인류의 의장 착색이 행해져 온 것을 짐작할 수 있다. 이 시대 무기안료의 착색제는 동 ·식물의 착색물질로 추출한 것이었다. 백수십년 전 최초 합성염료에 있어서도 물을 매개체로 섬유를 착색·염색하여 이용했었다. 분산염료의 경우에도 염료 그 자체가 물에 불용이지만 물에 콜로이드 분산 형태로 하여 염색을 행하고 있기 때문에 섬유의 염색가공에 있어서 유사 이전부터 오늘에 이르기까지 물을 사용하지 않는 염색은 생각할 수 없는 상황이다. 우리나라와 같이 강이나 하천의 길이가 짧은 경우는 오염물질이 하천으로 유입되면 하천 하류까지 환경오염을 유발 할 수 있기 때문에 염색폐수에 있어서도 폐수처리는 중요한 문제이다.

염색가공업은 다행히 그 폐기물 및 폐수가 인체에 크게 영향을 미치는 물질은 거의 없으며 아닐린 염료와 벤지딘계 염료와 같이 작업자에게 문제가 있는 물질에 대해서는 조속히 그 사용이 금지되고 있는 상황이다. 따라서 폐기물 및 폐수의 문제는 독성 물질보다도 서서히 환경파괴를 일으키는 무기·유기 물질이 주체로 되어 있다.

현재 염색 가공업에서의 폐수처리는 주로 활성오니법과 응집침전법에 의해 이루어지는데 각각 단독 혹은 조합한 것이 전체의 80∼90%를 차지하고 있으며 오염물 규제치가 상당히 엄한 지역에서는 상기 처리법과 병행하여 산화환원법 및 활성탄 흡착법 처리가 실시되고 있다.

염색가공업에서의 오염물질 관리 대상은 주로 유기물 농도(COD, BOD)와 색도이다. 분산염료와 황화·배트염료와 같이 물에 불용인 염료는 다른 유기물과 함께 응집침전으로 탈색이 가능하지만 산성염료와 반응성염료와 같이 수중에서 강하게 이온화되어 있는 염료는 응집이 일어나지 않아 탈색은 불가능하다. 색도를 유발하는 물질은 COD를 동시에 유발하며 이러한 착색물질을 응집제거 하지 않는 이상 강화된 COD 규제치를 만족시킬 수 없다는데 그 문제가 있다.

최근 착색물질 제거를 위해서 양이온 고분자가 개발되어 철염 및 알루미늄 염의 투입 직전에 음이온으로 이온화되어 있는 염료 입자들을 불용화시키는 방법이 실시되고 있다. 수중에서 강하게 음이온으로 대전되어 있는 색을 유발하는 콜로이드는 응집침전법에 의해 응집이 일어나지 않는데 이를 전기적으로 중화시켜 불용화시키기 위해 양이온 유기고분자가 사용된다. 이는 색 유발 물질의 전기적인 불용화를 일으킬 뿐이며 따라서 추가로 화학적 응집처리가 요구되기 때문에 철염 및 알루미늄염 같은 무기 응집제가 투입되어야 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 폐수 중에 강하게 이온화되어 무기응집제에 의해 제거되지 않는 염료를 불용화시키는 탈색용 양이온 고분자를 합성하고 철염 및 알루미늄염에 배합하여 염색폐수 처리제를 제조하는 것이다. 이때 양이온 고분자는 무기염에 반응이 일어나거나 침전물이 생성되지 않는 물질이어야 하며, 제품의 안정성도 유지되어야 함은 당연하다.

염색폐수의 탈색 및 COD 제거를 동시에 진행함으로서 폐수처리시설 초기 설치비용의 절감, 국토 면적이 좁은 국내현실에서 부지면적의 축소, 현장관리의 편리 등을 이루고자 하는 것이다.

본 발명의 구성은 다음과 같다.

Dicyandiamide 250∼300g 과 Ammonium Chloride 100 ∼150g을 실온에서 투입한 다음 Formalin 200∼250g을 투입하여 액온을 40∼60℃로 가온하고 60∼80rpm으로 교반을 한다. 그 다음 온도를 60∼80℃로 유지하면서 Formalin 300∼350g을 적하하고 투입 완료 후에 90∼100℃로 가온하여 1∼3시간 숙성한다. 용액의 pH가 3.5∼3.8에서 4.2∼4.5로 되면 반응을 종료하고 액온을 50∼60℃로 냉각한다. 냉각 후 점도 조절을 위해 50∼100g의 증류수를 투입한 후 24시간 숙성시킨다. 이와 같이 합성된 양이온 고분자 100∼300g을 철염 및 알루미늄염 850∼750g과 염산 및 황산 30∼50g을 넣고 상온에서 80∼100rpm으로 2∼4시간 교반하여 안정하게 제품화시키는 것이 본 제품의 구성이다.

본 발명의 효과로는

- 본 발명에서 합성한 양이온 유기고분자는 철염 및 알루미늄염에 배합되어 반응이 일어나거나 침전물이 형성되지 않는 안정된 고분자를 형성하기 때문에 본 발명은 색 및 COD를 동시에 저감할 수 있다.

- 본 발명은 기존의 양이온 유기고분자와 무기응집제를 각각 다른 반응조에서 투입하여 탈색과 응집이 각각 진행되는 약품과는 달리 한 반응조에서 두 가지 성분을 동시에 제거할 수 있기 때문에 공정이 단순화되어 반응조, 배관, 약품보관탱크 등의 폐수처리시설 초기 설치비용을 절감할 수 있다.

- 국토가 좁은 국내 현실에서 부지면적을 축소시킬 수 있다.

- 현재 사용중인 양이온 유기고분자는 점도가 높고 끈적임이 있어 약품관리가 어려운데 비해 본 발명은 점도가 낮고 끈적임이 없어 약품 사용이 간편하고 보관이 용이하며 현장관리의 편리함을 줄 수 있다.

Claims

수중에 강하게 이온화되어 있는 염료를 불용화시키고 철염 및 알루미늄염에 안정하게 배합되는 양이온 유기고분자를 합성하는 기술
청구항 1항에 있어서, 양이온 고분자를 알루미늄염과 철염에 첨가하여 유색폐수의 탈색 및 응집을 동시에 진행할 수 있는 염색폐수처리제를 제조하는 기술.
청구항 2에 있어서 제품의 안정성을 유지하기 위해 염산 또는 황산을 첨가시키는 기술.
청구항 2항에 있어서 응집을 촉진시킬 목적으로 상품화되어 있는 양이온 유기고분자를 배합하는 기술.