KR20030095479A - The resolution method of the non-resolutive material - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Provided is a method for treating wastewater containing recalcitrant compounds to increase wastewater treatment efficiency. CONSTITUTION: The method comprises a steps of introducing wastewater to an additional reactor(1) before or after performing main processes of conventional wastewater treatment method, wherein the reactor(1) is filled with catalyst compound(11) being comprised of 80 to 90 wt.% of carbon, 5 to 10 wt.% of iron oxide and 5 to 10 wt.% of magnesium and has electrodes(12b) therein, and 5 to 100V of direct current is applied to the electrodes(12b) to convert non biodegradable material in wastewater to a biodegradable material.

Description

난분해성 물질의 분해 방법{The resolution method of the non-resolutive material}The resolution method of the non-resolutive material}

본 발명은 난분해성 물질의 분해 방법 특히, COD가 높고 인화합물 및 질소화합물의 함량이 높은 고농도 유기 폐수 또는 난분해성 물질 함유 폐수 중에 함유된 유해한 성분을 제거함과 동시에 난분해성 물질을 분해성 물질로 변환시켜 제거하하므로서 정화된 처리수를 공급하는 난분해성 물질의 분해 방법에 관한 것으로, 공지의 폐수 처리 방법에 있어서, 본 반응 전, 후에 촉매 혼합물이 충진되고 전극이 내삽되어 있는 부가 반응조를 통과시키되 경우에 따라서는 이온의 함량이 높은 공기, 아세톤, 과산화수소, 요오드 중 적어도 1종 이상을 사용하여 폭기하면서 전극에 저압(5 ∼ 18V)의 직류 전원을 인가하므로서 촉매를 전기매개체로 사용하고 촉매에서의 분해반응을 촉진시켜 각종 유기물을 포함한 유해물질을 제거함과 아울러 염분을 포함한 난분해성 물질을 분해성 물질로 전환시키는 방법을 사용하므로서 고분자 유기물 및 질소화합물과 인화합물 등의 유해 물질은 물론 난분해성 물질을 효과적으로 제거하고, 폐수 처리 장치의 과부하를 방지하여 경제적인 운용이 가능하도록 하며, 촉매반응이 연속적으로 일어나게 되므로 폐수 처리 장치를 장기간 사용할 수 있는 효과를 얻을 수 있는 난분해성 물질의 분해 방법에 관한 것이다.The present invention provides a method of decomposing hardly decomposable substances, in particular, by removing harmful components contained in high concentration organic wastewater or wastewater containing hardly decomposable substances having high COD and high phosphorus and nitrogen compounds, and converting the hardly decomposable substances into degradable substances. The present invention relates to a method for decomposing hardly decomposable substances for supplying purified water by removal. In a known wastewater treatment method, a catalyst mixture is filled before and after the present reaction and passed through an additional reaction tank in which electrodes are interpolated. Therefore, the catalyst is used as an electric medium by applying a low voltage (5 to 18 V) DC power to the electrode while aeration using at least one of air, acetone, hydrogen peroxide, and iodine with a high content of ions. It promotes the removal of harmful substances including various organic substances and also the degradability of salt including salt By using the method of converting materials into degradable materials, it can effectively remove harmful organic materials such as macromolecules, nitrogen compounds and phosphorus compounds, as well as hardly decomposable materials, and prevent overload of wastewater treatment equipment to enable economical operation and catalyst Since the reaction occurs continuously, the present invention relates to a method for decomposing hardly decomposable substances, which can obtain the effect of using the wastewater treatment apparatus for a long time.

도시 인구의 급증과 더불어 각종 산업의 급속한 발전으로 생활환경의 오염이 나날이 심각하게 되어가고 있고, 더우기 하수나 산업폐수에 의한 공해는 사람의 건강한 생활을 위협하고 자연계의 생물체의 생명까지 위태롭게 하는 가장 긴박한 문제의 하나라고 할 수 있다.With the rapid increase of urban population and the rapid development of various industries, the pollution of living environment is getting serious day by day, moreover, pollution by sewage and industrial wastewater is the most urgent threat that threatens human's healthy life and endangers the life of natural life. It's one of the problems.

현재 고안되고 있는 폐수의 처리 방법은 크게 나누어 물리적 방법, 화학적 방법 및 생물학적 방법이 있으며, 이 중에서 생물학적 처리 방법은 주로 유기화합물을 많이 함유하는 폐수의 처리에 적합한 방법으로 알려지고 있다.Currently, the wastewater treatment method is largely divided into physical, chemical, and biological methods. Among them, biological treatment methods are known to be suitable for treatment of wastewater containing a large amount of organic compounds.

그러나, COD가 높고, SS가 높으며, 질소화합물 및 인화합물의 함량이 높은 고농도 유기 폐수로는 축산폐수, 쓰레기 매립지 침출수, 각종 화학 제품 제조 공장에서 발생되는 유기 폐수 등 그 종류가 다양할 뿐만 아니라 양도 많아 이들을 그대로 생물학적 처리 방법으로 처리할 경우에는 처리 효율이 저하될 뿐만 아니라 미생물의 생육저해는 물론 사멸 문제까지도 발생하여 장치의 효율성에 문제가 발생하는 등의 문제점이 있다.However, high concentrations of organic wastewaters with high COD, high SS, and high nitrogen and phosphorus compounds are not only diverse but also transferable, including livestock wastewater, landfill leachate, and organic wastewater from various chemical manufacturing plants. When many of them are treated by biological treatment methods as they are, the treatment efficiency is lowered, as well as the growth of microorganisms as well as the death problem occurs, there is a problem such as problems in the efficiency of the device.

예를 들어, 축산 폐수는 고농도의 유기성 폐수로 처리하기 어려운 난분해성 폐수이며, 악취가 심하게 발생하고, 양축 농가가 주로 상수원 보다 상류에 밀집되어 있으므로 지표수(surface water)와 토양은 물론 상수원도 상당히 심각하게 오염시키고있는 실정이다.For example, livestock wastewater is a difficult-to-treat wastewater that is difficult to treat with high concentrations of organic wastewater, has a bad odor, and livestock farms are concentrated more upstream than water sources, so surface water and soil, as well as water supplies, are very serious. The situation is contaminated.

축산 폐수를 처리하기 위한 종래의 방법은 몇몇가지의 화학적 처리방법으로 처리한 후, 이를 생물학적 처리 방법으로 처리하는 방법을 사용하는 데, 여기서 배출되는 고체와 액체를 각각 고체비료와 액체비료로 퇴비화하여 농토에 환원하는 방식으로 방법들이 실시하고 있다.Conventional methods for treating livestock wastewater are treated with several chemical treatment methods and then treated with biological treatment methods, in which the solids and liquids discharged are composted into solid fertilizers and liquid fertilizers, respectively. Methods are carried out in a way that reduces the land.

그러나, 상기의 방법들은 효율이 떨어짐은 물론 폐수 처리 장치의 설치부지 면적을 많이 확보하여야 하는 문제점이 있을 뿐만 아니라 관리인이 있어야 관리가 원활하게 진행되고 장치가 복잡하며 규모가 커서 실제적으로 적용하기에는 부적합한 문제점이 있다.However, the above methods not only have low efficiency, but also have a problem of securing a large area for installing the wastewater treatment apparatus, and require a manager to manage the process smoothly, the apparatus is complicated, and the scale is not suitable for practical application. There is this.

한편, 활성슬러지공정의 일종인 SBR(Sequential Batch Reactor)공법, 혐기-호기공정으로는 AO(혐기 호기성 활성슬러지법), A2O공법, 간헐 포기 활성슬러지법등 여러 가지 공법이 폐수 처리를 위하여 개발되고 있다. 그러나, 이들 공법은 폭기조와 혐기조 및 무산소조 등 여러 단계를 거치거나 슬러지의 반송과 내부 반송에 의해 처리하는 방법으로서, 대부분 오염물질 농도가 낮은 일반적인 오수에 적용할 수 있는 공법이다. 또한, 부하량의 제한성 및 활성 미생물의 확보, 경제성 등의 문제점이 있어서 고농도 유기 폐수 처리에는 효율적으로 적용되지 못하고 있는 실정이다.On the other hand, various methods such as sequential batch reactor (SBR) method, an anaerobic-aerobic process, AO (anaerobic aerobic activated sludge method), A2O method, and intermittent aerated activated sludge method are developed for wastewater treatment. have. However, these methods are a method that can be applied to general wastewater having a low concentration of pollutants as a method of processing by aeration tank, anaerobic tank and anoxic tank, or by sludge return and internal return. In addition, there is a problem such as limiting the amount of load, securing of active microorganisms, economic efficiency, etc. is not being effectively applied to high concentration organic wastewater treatment.

이에, 최근에는 고정화 담체를 이용한 생물막공정(biological film process)에 대한 연구와 관심이 집중되고 있다. 현재 생물막법은 중소규모의 오수처리에 많이 이용되고 있는데, 활성슬러지법과 비교하여 유지관리가 용이하며 유입 부하변동에 강하고 슬러지 팽화 현상이 일어나지 않는 장점을 가지고 있으나, 부착성 미생물에 의한 생물막을 이용하는 공정으로 고농도의 유기성 폐수를 처리하면 미생물의 과다 증식으로 인한 생물막의 탈리와 여재의 종류에 따른 공극의 막힘 등의 문제점으로 인하여 안정적인 수질확보에 어려움이 있다.In recent years, research and attention has been focused on a biological film process using an immobilized carrier. Currently, biofilm method is widely used for small and medium-sized sewage treatment. Compared with activated sludge method, it is easy to maintain and has strong advantages in influx load fluctuations and does not cause sludge swelling, but it uses biofilm by adherent microorganisms. As a result, the treatment of high concentration organic wastewater has difficulty in securing stable water quality due to problems such as biofilm desorption due to excessive growth of microorganisms and clogging of pores according to types of media.

뿐만 아니라, 대부분의 폐수 처리 방법은 난분해성 물질의 처리 효율이 극히 저조하여 처리수들의 COD 함량이 실제적으로는 높은 편이며, 난분해성 물질들이 분해되어 제거되지 않으므로서 실제적으로는 처리 효율이 저하될 뿐만 아니라 난분해성 물질로 인한 환경 오염 문제가 심각한 정도이다.In addition, most wastewater treatment methods have a very low treatment efficiency of hardly decomposable substances, and the COD content of the treated waters is practically high, and since the hardly decomposable substances are not decomposed and removed, the treatment efficiency may actually decrease. In addition, the problem of environmental pollution due to hardly decomposable substances is serious.

따라서, 본 발명의 목적은 난분해성 물질을 분해성 물질로 분해하여 제거하므로서 페수 처리 효율을 향상시킬 수 있는 난분해성 물질의 분해 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a decomposition method of a hardly decomposable substance which can improve wastewater treatment efficiency by decomposing and removing the hardly decomposable substance into a decomposable substance.

본 발명의 다른 목적은 상기 목적의 방법을 이용하여 고농도 유기 폐수 특히, COD가 높고, SS 함량, 질소화합물 및 인화합물의 함량이 높은 폐수 또는 난분해성 물질 함유 폐수 중에서 유해한 성분 및 난분해성 물질을 제거하여 정화시키는 폐수 처리 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to remove harmful components and hardly decomposable substances from high concentration organic wastewater, especially wastewater having high COD, high SS content, nitrogen compounds and phosphorus compounds or wastewater containing hardly decomposable substances by using the method of the above object. It is to provide a wastewater treatment method for purification.

본 발명의 또 다른 목적은 폐수 또는 공기의 처리 효율은 우수하면서도 촉매반응이 연속적으로 일어나게 되므로 폐수 처리 장치를 장기간 사용할 수 있는 효과를 얻을 수 있는 폐수 처리 방법을 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a wastewater treatment method capable of obtaining a long-term use of the wastewater treatment apparatus because the catalytic reaction occurs continuously while the wastewater or air treatment efficiency is excellent.

상술한 목적 뿐만 아니라 용이하게 표출될 수 있는 다른 목적들을 달성하기 위하여 본 발명에서는 공지의 폐수 처리 방법에 있어서, 본 반응 전, 후에 촉매 혼합물이 충진되고 전극이 내삽되어 있는 부가 반응조를 통과시키되 경우에 따라서는 이온의 함량이 높은 공기, 아세톤, 과산화수소, 요오드 중 적어도 1종 이상을 사용하여 폭기하면서 전극에 5 ∼ 100V의 직류 전원을 인가하므로서 촉매를 전기매개체로 사용하고 촉매에서의 분해반응을 촉진시켜 각종 유기물을 포함한 유해물질을 제거함과 아울러 염분을 포함한 난분해성 물질을 분해성 물질로 전환시키는 방법을 사용하므로서 고분자 유기물 및 질소화합물과 인화합물 등의 유해 물질은 물론 난분해성 물질을 효과적으로 제거하고, 폐수 처리 장치의 과부하를 방지하여 경제적인 운용이 가능하도록 하며, 촉매반응이 연속적으로 일어나게 되므로 폐수 처리 장치를 장기간 사용할 수 있는 효과를 얻을 수 있었다.In order to achieve the above-mentioned objects as well as other objects that can be easily expressed, in the present invention, in the known wastewater treatment method, when the catalyst mixture is filled before and after the present reaction and the electrode is inserted, Therefore, by applying a DC power of 5-100V to the electrode while aeration using at least one of air, acetone, hydrogen peroxide, and iodine having a high content of ions, the catalyst is used as an electric medium and promotes decomposition reaction in the catalyst. By removing harmful substances including various organic substances and converting non-degradable substances including salts into degradable substances, high-efficiency substances such as high molecular organic substances and nitrogen compounds and phosphorus compounds as well as non-degradable substances are effectively removed and wastewater treatment Economical operation is possible by preventing overload of the device. Rock, and the catalytic reaction take place continuously, so there can be obtained an effect which can be used for waste water treatment apparatus for long periods of time.

도 1은 본 발명의 방법의 적용된 폐수 처리 장치의 개략적인 개념도이다.1 is a schematic conceptual diagram of an apparatus for treating wastewater applied in the method of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1 : 부가반응조 2 : 이온화 공기 발생조1: addition reactor 2: ionization air generator

3 : 요오드 저장조 4 : 아세톤 저장조3: iodine reservoir 4: acetone reservoir

5 : 과산화수소 저장조 6 : 전원부5: hydrogen peroxide storage tank 6: power unit

11 : 촉매혼합물 12a, 12b : 전극11 catalyst mixture 12a, 12b electrode

13 : 폭기관 14 : 폐수유입구13: width pipe 14: wastewater inlet

15 : 처리수 배출관 21 : 공기유입구15: treated water discharge pipe 21: air inlet

22 : 공기배출구 23 : 몸체22: air outlet 23: body

24 : 양극 25 : 음극24: positive electrode 25: negative electrode

26 : 촉매혼합물 성형체 27 : 결합부재26: catalyst mixture molded body 27: coupling member

본 발명을 첨부 도면에 의거하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 방법이 적용된 폐수 처리 장치의 개략적인 개념도이다.1 is a schematic conceptual diagram of a wastewater treatment apparatus to which the method of the present invention is applied.

본 발명에 따른 난분해성 물질의 분해 방법은 공지의 폐수 처리 방법에 있어서, 본반응 전, 후에 촉매 혼합물(11)이 충진되고 전극(12a, 12b)이 내삽되어 있는 부가 반응조(1)를 통과시키되 경우에 따라서는 이온의 함량이 높은 공기, 아세톤, 과산화수소, 요오드 중 적어도 1종 이상을 사용하여 폭기하면서 전극(12a, 12b)에 5 ∼ 100V의 직류 전원을 인가하므로서 촉매혼합물(11)을 전기매개체로 사용하고 촉매혼합물(11)에서의 분해반응을 촉진시켜 각종 유기물을 포함한 유해물질을 제거함과 아울러 염분을 포함한 난분해성 물질을 분해성 물질로 전환 제거하는 것을 특징으로 한다.The decomposition method of the hardly decomposable substance according to the present invention is a known wastewater treatment method, which includes a catalyst mixture 11 filled before and after the main reaction and an addition reactor 1 in which electrodes 12a and 12b are inserted. In some cases, the catalyst mixture 11 is electrically mediated by applying a DC power of 5 to 100 V to the electrodes 12a and 12b while aeration using at least one of air, acetone, hydrogen peroxide, and iodine with a high content of ions. It is used as to promote the decomposition reaction in the catalyst mixture (11) to remove the harmful substances including various organic matters, and to convert and remove the hardly decomposable substances containing salts into degradable substances.

본 발명의 방법이 적용된 폐수 처리 장치는 개략적으로 부가반응조(1), 이온화 공기 발생조(2), 요오드 저장조(3), 아세톤 저장조(4), 과산화수소 저장조(5) 및 전원부(6)로 구성되어 있으며, 부가반응조(1)에는 필요에 따라 수위조절기(17)가 구비될 수 있고, 부가반응조(1)에 과량의 폐수가 유입될 경우 폐수를 회송시키기 위한 유량조절관(18)이 설치되고, 폐수 유입구(14) 전단에 유량조절밸브(19)가 설치될 수도 있다.The wastewater treatment apparatus to which the method of the present invention is applied is roughly composed of an addition reaction tank (1), an ionizing air generating tank (2), an iodine storage tank (3), an acetone storage tank (4), a hydrogen peroxide storage tank (5), and a power supply unit (6). The addition reactor 1 may be provided with a water level controller 17 as needed, and when the excess waste water is introduced into the addition reactor 1, a flow control tube 18 for returning the waste water is installed. In front of the wastewater inlet 14, a flow control valve 19 may be installed.

수위조절기(17)는 통상의 검지 수단이 내장되어 있어 수위의 변화를 감지하고 유량조절밸브(19)를 작동시켜 항상 거의 일정한 수위가 되도록 한다.The level controller 17 has a built-in detection means to detect the change in the water level and to operate the flow control valve 19 so that the water level is almost always constant.

부가반응조(1)에는 상기에서 언급된 것 이외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 전처리 수단이 모두 사용될 수 있다.In addition to the above-mentioned reaction tank 1, all the pretreatment means commonly used in the technical field to which the present invention belongs may be used.

부가반응조(1)는 폐수 유입구(14) 및 처리수 배출관(15)이 형성되어 있으며, 촉매 혼합물(11)이 충진되고 전극(12a, 12b)이 내삽되어 있으며, 하부에 폭기를 위하여 폭기관(13)을 설치하고, 경우에 따라서 이를 통하여 이온화 공기 발생조(2)로부터 발생된 공기, 요오드 저장조(3)로부터 요오드, 아세톤 저장조(4)로부터 아세톤, 과산화수소 저장조(5)로부터 과산화수소 중 적어도 1종 이상을 이용하여 폭기가 가능하도록 한다.The addition reaction tank 1 has a wastewater inlet 14 and a treated water discharge pipe 15 formed therein, the catalyst mixture 11 is filled and the electrodes 12a and 12b are interpolated, and an aeration pipe is disposed for aeration at the bottom. 13), and optionally, at least one of air generated from the ionized air generator 2, iodine from the iodine reservoir 3, acetone from the acetone reservoir 4, and hydrogen peroxide from the hydrogen peroxide reservoir 5 The above is used to enable aeration.

폭기관(13)의 중간에는 조절밸브(7a, 7b)및 펌프(8)가 설치되어 있어 이온화 공기 발생조(2)로부터 발생된 공기, 요오드 저장조(3)로부터의 요오드, 아세톤 저장조(4)로부터 아세톤, 과산화수소 저장조(5)로부터 과산화수소 중 적어도 1종 이상의 혼합물의 양을 조절할 수 있다.Control valves 7a and 7b and a pump 8 are provided in the middle of the width pipe 13 so that the air generated from the ionizing air generating tank 2, the iodine from the iodine storage tank 3 and the acetone storage tank 4 are provided. From the acetone, hydrogen peroxide reservoir 5 can be adjusted the amount of at least one or more mixtures of hydrogen peroxide.

전극(12a, 12b)은 통상적인 판형태의 전극 또는 봉상의 전극을 사용할 수 있으며, 처리조의 형태에 따라 다양하게 제조될 수 있다.The electrodes 12a and 12b may use conventional plate-shaped electrodes or rod-shaped electrodes, and may be variously manufactured according to the shape of the treatment tank.

부가반응조(1)는 적어도 1개 이상으로 설치할 수 있으며, 폐수의 성상, 처리수의 양, 처리 장소 등에 따라서 다단으로도 형성할 수 있다.At least one additional reaction tank 1 may be provided, and may be formed in multiple stages depending on the characteristics of the wastewater, the amount of the treated water, the treatment place, and the like.

이온화 공기 발생조(2)는 부가반응조(1)로 공기를 공급하되 수 KV 이상의 고압 전극을 통과시켜 이온의 함량이 높은 공기를 공급하므로서 폐수의 처리 효율을 극대화시키기 위한 것으로, 절연재(28)와 몸체(23)에 의하여 격실이 형성되고, 공기유입구(21)와 공기배출구(22)가 형성되어 있으며, 촉매혼합물 성형체(26)를 결합부재(27)를 사용하여 양극(24)과 음극(25)에 고정시키되, 양극(24)과 음극(25)에 형성된 기공(29, 29')의 위치가 일치하도록 되어 있다.The ionization air generator (2) is for supplying air to the addition reaction tank (1), but through the high-pressure electrode of several KV or more to supply air with a high content of ions to maximize the treatment efficiency of the waste water, the insulating material 28 and A compartment is formed by the body 23, and an air inlet 21 and an air outlet 22 are formed, and the anode mixture 24 and the cathode 25 are formed by using the coupling member 27 to form the catalyst mixture compact 26. ), But the positions of the pores 29 and 29 'formed in the anode 24 and the cathode 25 coincide with each other.

요오드 저장조(3), 아세톤 저장조(4)와 과산화수소 저장조(5)는 고체 상태의 요오드와 가스 상태의 아세톤과 과산화수소를 저장하고 있으며, 가스상의 요오드, 아세톤 및 과산화수소를 폐수 10ℓ에 대하여 약 2밀리몰 정도의 양으로 공급되도록 한다.The iodine reservoir (3), the acetone reservoir (4) and the hydrogen peroxide reservoir (5) store solid iodine, gaseous acetone and hydrogen peroxide, and gaseous iodine, acetone and hydrogen peroxide are about 2 millimoles per 10 liters of wastewater. To be supplied in an amount of.

전원부(6)는 부가반응조(1)의 전극(12a, 12b) 및 이온화 공기 발생조(2)의 양극(24)과 음극(25)에 전원을 공급하되 폐수의 종류와 성상에 따라 공급하기 위한 것으로, 부가반응조(1)의 전극(12a, 12b)에는 폐수의 성상에 따라 5 ∼ 100V의 직류 전원, 바람직하게는 24V 정도의 전원을, 벤젠의 경우에는 100V 정도의 전원을, 이온화 공기 발생조(2)의 양극(24)과 음극(25)에는 수 KV 이상의 고압 직류 전원을 인가한다.The power supply unit 6 supplies power to the positive electrode 24 and the negative electrode 25 of the electrodes 12a and 12b of the additional reaction tank 1 and the ionizing air generating tank 2, but according to the type and nature of the wastewater. The electrodes 12a and 12b of the addition reactor 1 are supplied with a DC power supply of 5 to 100 V, preferably a power supply of about 24 V, and a power supply of about 100 V in the case of benzene, depending on the properties of the waste water. A high voltage direct current power supply of several KV or more is applied to the positive electrode 24 and the negative electrode 25 of (2).

이온화 공기 발생조(2), 요오드 저장조(3), 아세톤 저장조(4)와 과산화수소 저장조(5)와 펌프(8) 사이에는 조절밸브(9a, 9b, 9c, 9d)가 설치되어 이온화 공기 발생조(2)로부터 발생된 공기, 요오드 저장조(3)로부터의 요오드, 아세톤 저장조(4)로부터 아세톤, 과산화수소 저장조(5)로부터 과산화수소의 양을 조절하여 가장 이상적인 혼합물이 되도록 조절한다.Control valves 9a, 9b, 9c, and 9d are installed between the ionization air generator 2, the iodine reservoir 3, the acetone reservoir 4, the hydrogen peroxide reservoir 5 and the pump 8, thereby providing an ionization air generator. The amount of air generated from (2), iodine from iodine reservoir (3), acetone from acetone reservoir (4), and hydrogen peroxide from hydrogen peroxide reservoir (5) are adjusted to achieve the most ideal mixture.

상기와 같이 구성되는 부가 반응조(1)는 공지의 폐수 처리 장치 중 본반응조의 전, 후에 설치되며, 이를 통하여 폐수를 처리하는 과정을 살펴보면, 공지의 폐수 처리 장치 중에서 본반응조 전에 또는 후에 폐수 유입구(14)와 처리수 배출관(15)을 이용하여 부가반응조(1)를 연결 설치한다.The additional reaction tank 1 configured as described above is installed before and after the main reaction tank in the known wastewater treatment apparatus. Looking at the process of treating the wastewater through this, the wastewater inlet port before or after the main reaction tank in the known wastewater treatment apparatus ( 14) and the addition reaction tank (1) is connected and installed using the treated water discharge pipe (15).

이 때, 본반응조 전에 설치될 경우에는 본반응의 전처리용으로 사용되는 것이며, 본반응조 후에 설치될 경우에는 후처리용으로 사용되는 것이다.At this time, if it is installed before the main reaction tank is used for pretreatment of the main reaction, if it is installed after the main reaction tank is used for post-treatment.

먼저, 폐수 유입구(14)를 통하여 폐수가 부가반응조(1)로 유입되면 전극(12a, 12b)에 저압의 직류 전원이 인가되고, 전극(12a, 12b)에 인가된 저압의 직류 전원에 의하여 촉매 혼합물(11)이 전기 분해되면서 유기물을 분해하여 제거함과 동시에 폐수중의 많은 오염물질을 제거하고 난분해성 물질을 분해성 물질로 분해시키게 된다.First, when wastewater flows into the additional reaction tank 1 through the wastewater inlet 14, a low voltage DC power is applied to the electrodes 12a and 12b, and the catalyst is supplied by a low voltage DC power applied to the electrodes 12a and 12b. As the mixture 11 is electrolyzed, organic substances are decomposed and removed, and at the same time, many contaminants in the wastewater are removed and the hardly decomposable substances are decomposed into decomposable substances.

이 때, 유입되는 폐수의 종류와 성상에 따라 전극의 직류 전압을 조절하되 분해가 쉬운 물질이 함유된 폐수일 경우에는 5 ∼ 15V 정도, 보통의 경우에는 24V 정도, 분해가 어려운 물질이 함유된 폐수의 경우에는 100V 정도의 전압을 인가하며, 수위조절기(17)에 의하여 부가반응조(1)의 폐수량이 검지되면서, 검지 결과에 따라 유량 조절 밸브(19)가 자동으로 개폐되어 유량을 조절한다.At this time, adjust the DC voltage of the electrode according to the type and characteristics of the incoming wastewater, but wastewater containing 5-15V, usually 24V in the case of wastewater containing substances that are easily decomposed, wastewater containing substances that are difficult to decompose In the case of applying a voltage of about 100V, while the wastewater amount of the additional reaction tank 1 is detected by the water level regulator 17, the flow control valve 19 is automatically opened and closed according to the detection result to adjust the flow rate.

또한, 요오드 저장조(3), 아세톤 저장조(4)와 과산화수소 저장조(5)로부터 미세한 양의 요오드, 아세톤과 과산화수소가 유입되면서 유기물의 산화반응을 촉진시키게 되어 고농도의 유기 폐수에 함유된 다양한 오염물질의 분해는 물론 유해한 오염물질이 유해하지 않은 물질로 전환되도록 한다.In addition, as a small amount of iodine, acetone and hydrogen peroxide flows in from the iodine reservoir (3), the acetone reservoir (4) and the hydrogen peroxide reservoir (5), the oxidation reaction of organic matter is promoted, and thus, Not only decomposition but also harmful contaminants are converted into non-hazardous substances.

뿐만 아니라, 이온화 공기 발생조(2)로부터 전기분해를 촉진하는 이온들이 다량 함유된 공기가 유입되어 폭기를 시키므로서 오염물질 처리 효율을 극대화시키게 된다.In addition, the air containing a large amount of ions promoting electrolysis from the ionizing air generator 2 is introduced to aeration to maximize the pollutant treatment efficiency.

이온화 공기 발생조(2)는 수 KV 이상의 고전압에 의하여 발생된 오존에 의하여 오존산화처리되며, 산화반응을 증가시키고 이온의 함량이 높은 공기를 발생시키는 곳으로, 촉매혼합물(11)을 공지의 성형결합제로 상호 결합시켜서 성형시킨 촉매혼합물 성형체(26)가 결합부재(27)에 의하여 양극(24)과 음극(25)에 결합되고 전원부(6)에서 고전압이 인가되면서 촉매혼합물 성형체(26)와 공기가 접촉하여 공기중의 성분들이 이온화가 된다.The ionization air generating tank 2 is ozone-oxidized by ozone generated by a high voltage of several KV or more, and increases oxidation reaction and generates air having a high content of ions. The catalyst mixture molded body 26 formed by mutually bonding with a binder is bonded to the positive electrode 24 and the negative electrode 25 by the coupling member 27, and a high voltage is applied from the power supply unit 6 while the catalyst mixture molded body 26 and the air are applied. Touches and the components in the air are ionized.

1차 처리 후에 배출수의 성상을 검토하여 폐수의 처리 효율이 만족스럽지 못할 경우에는 부가반응조(1)를 다단으로 설치하여 처리효율을 향상시킬 수 있다.If the wastewater treatment efficiency is not satisfactory after the first treatment, the additional reaction tank 1 may be installed in multiple stages to improve the treatment efficiency.

촉매 혼합물(21)은 탄소 80 ∼ 90중량%, 산화철(Fe2O3) 5 ∼ 10중량%, 마그네슘 5 ∼ 10중량%로 구성된 것이 바람직하고, 상기 촉매 혼합물에 직류 전기를 인가하면 촉매반응이 일어난다.The catalyst mixture 21 is preferably composed of 80 to 90% by weight of carbon, 5 to 10% by weight of iron oxide (Fe 2 O 3 ), and 5 to 10% by weight of magnesium. Happens.

촉매 혼합물에서 탄소로는 활성탄이 사용되고 있으며, 탄소가 90중량%를 초과하여 사용되면 전류가 너무 많이 흐르게 되어 성능은 좋아지나 전원 장치에 과부하가 걸리는 문제점이 있으며, 산화철이 10중량%를 초과하여 사용되면 산화환원 반응이 효과적으로 진행되는 장점은 있으나 철이온이 많이 발생하여 2차적인 오염의 문제가 있고, 마그네슘이 10중량%를 초과하여 사용되면 비용이 많이 들게 되어 경제적이지 못한 단점이 있으며, 상기 세가지 촉매 성분들이 각각 상기한 비율 미만으로 사용될 경우에는 폐수 처리 효율이 저하되는 문제점이 있다.In the catalyst mixture, activated carbon is used as the carbon, and when carbon is used in excess of 90% by weight, current flows too much, which improves performance, but overloads the power supply, and iron oxide is used in excess of 10% by weight. If the redox reaction is effective, but there is a problem of secondary pollution due to the generation of a lot of iron ions, if the magnesium is used in excess of 10% by weight has a disadvantage that is not economical, the three When the catalyst components are each used in less than the above ratio, there is a problem that the wastewater treatment efficiency is lowered.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 방법에 있어서 각 단계별로 일어나는 작용을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of each step in the method of the present invention made as described above are as follows.

어떠한 용매 등 액체 성분이 함유되지 않고 탄소 80 ∼ 90중량%,산화철(Fe2O3) 5 ∼ 10중량%, 마그네슘 5 ∼ 10중량%로 구성되는 촉매 혼합물(11)에 전기를 인가하면 촉매 반응이 연속적으로 일어나게 되므로 폐수 중의 오염물질을 용이하게 산화, 분해시켜 제거할 수 있으며, 오염물질의 산화와 환원의 반복적인 작용에 의하여 장기간 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 촉매 효율이 높게 유지될 수 있게 되는 것이다.The reaction is performed by applying electricity to the catalyst mixture (11) consisting of 80 to 90% by weight of carbon, 5 to 10% by weight of iron oxide (Fe 2 O 3 ), and 5 to 10% by weight of magnesium, without containing any liquid components such as any solvent. This continuously occurs, so that the pollutants in the wastewater can be easily oxidized and decomposed and removed, and the catalyst efficiency can be maintained for a long time due to the repeated action of oxidation and reduction of the pollutants. .

탄소, 산화철과 마그네슘이 혼합된 촉매 혼합물(11)이 들어 있는 부가반응조(1) 의 전극(12a, 12b)에 전기를 인가할 때의 반응은 매개산화공정(MEO : Mediated Electrochemical Oxidation)과 반도체 이론으로 설명될 수 있는 것으로서, 전해용액 대신에 상기한 고체촉매인 활성탄(탄소) 또는 마그네슘과 직류 전기를 인가한 변형된 MEO공정법으로 볼 수 있다.The reaction when applying electricity to the electrodes 12a and 12b of the addition reactor 1 containing the catalyst mixture 11 mixed with carbon, iron oxide and magnesium is carried out by the mediated electrochemical oxidation (MEO) and the semiconductor theory. As described above, instead of the electrolytic solution, the above-described solid catalyst, activated carbon (carbon), or magnesium and direct current may be modified by a modified MEO process.

활성탄과 활성탄에 점착된 산화철을 촉매로 하여 양극과 음극에 각각의 촉매 입자가 분포되어진다.Each catalyst particle is distributed in the positive electrode and the negative electrode by using activated carbon and iron oxide adhered to the activated carbon as a catalyst.

양극에서 생성된 산화제가 다공성인 활성탄 자체에 있는 수많은 미세구멍에 흡착되어 있는 유기물과 반응하여 유기물을 산화분해시킴과 동시에 자신은 다시 환원되고, 또 다시 양극에서 산화됨으로써 연속적으로 유기물을 산화시키는 원리를 이용하는 수용성 공정으로서, 이를 통하여 유기물은 거의 완전히 파괴되고, 유기물중의 탄소와 수소가 이산화탄소와 물로 전환되어 거의 대부분 무기물화된다. 또한, 이 공정은 화학적으로 유해하면서 방사성 물질을 포함하고 있는 혼성 폐기물 내의 방사성 물질을 용해시키는 능력도 있다.The oxidant produced at the anode reacts with the organic matter adsorbed on the numerous micropores in the activated carbon itself, which oxidizes and decomposes the organic material, and then oxidizes the organic material continuously by being oxidized at the anode. As a water-soluble process to be used, organic matter is almost completely destroyed through this, and carbon and hydrogen in the organic material are converted into carbon dioxide and water, and almost all of them are mineralized. The process also has the ability to dissolve radioactive materials in mixed wastes that contain chemicals and are radioactive.

한편, 물이 생성되는 반응에서 물을 제거하면 반응이 촉진되어 전극(12a, 12b) 부근에 있는 수분이 쉽게 제거되므로 공기를 유입시켜 주므로서 산소가 부족한 금속인 마그네슘에 의해서 반응이 촉진된다.On the other hand, when water is removed from the reaction in which water is generated, the reaction is accelerated, and water in the vicinity of the electrodes 12a and 12b is easily removed, thereby allowing the air to be introduced, thereby promoting the reaction by magnesium, which is a metal lacking oxygen.

Mgx-1+ H2O →MgxO + H2 Mg x-1 + H 2 O → Mg x O + H 2

따라서, 마그네슘에 의한 전극(12a, 12b) 주위의 수분의 제거로 반응속도가 빨라지는 증진제의 효과가 나타나게 된다.Therefore, the effect of the enhancer is increased by removing the moisture around the electrodes 12a and 12b by magnesium.

마그네슘의 표면에 존재하는 산소는 양성자를 끌어당길 수 있으므로 산소는 염기적으로 작용할 수 있고, 양이온으로부터의 전자 제거가 중성원자의 이온화 보다 더 어렵기 때문에 제이 이온화 포텐셜은 그의 제일 이온화 포텐셜 보다 크다.Oxygen present on the surface of magnesium can attract protons, so oxygen can act basic, and the second ionization potential is greater than its first ionization potential because electron removal from cations is more difficult than ionization of neutral atoms.

Mg+(g) → Mg2++ e- + Mg (g) → Mg 2+ + e -

그래서, 고분자 유기물들과 오존을 제거하기 위하여 마그네슘과 같은 금속산화물 촉매가 사용되며, 마그네슘으로 반드시 한정되는 것은 아니고 상기와 같은 작용을 하는 금속산화물은 모두 사용이 가능하지만 마그네슘이 특히 바람직하였다.Thus, a metal oxide catalyst such as magnesium is used to remove high molecular weight organic matter and ozone, and not necessarily limited to magnesium, and all metal oxides having the above functions can be used, but magnesium is particularly preferable.

한편, 탈착 반응은 유기물의 분해시 발생되는 산성 가스중의 산소가 활성탄의 탄소와 결합하여 산화반응을 일으키고 활성탄의 모세관내에서 탈착반응이 진행되는 데, 이 반응은 활성탄의 탄소성분의 손실을 가져오면 모세관의 비표면적을 증가시켜 흡착과 탈착을 반복하면서 그 흡착성능이 향상된다. 흡착된 산성가스 중의 산소와 활성탄의 탄소가 반응하여 이산화탄소(CO2)를 생성함으로써 생기는 흡착제의 손실이 보충된다.On the other hand, the desorption reaction causes oxygen in the acid gas generated during decomposition of organic matter to combine with carbon of activated carbon to cause an oxidation reaction, and desorption reaction proceeds in the capillary of activated carbon, which causes loss of carbon component of activated carbon. In this case, the specific surface area of the capillary tube is increased, and the adsorption performance is improved while repeating adsorption and desorption. The loss of adsorbent caused by the reaction of oxygen in the adsorbed acid gas with carbon of activated carbon to produce carbon dioxide (CO 2 ) is compensated.

활성탄이란 대부분 흡착성이 강한 탄소질의 숯이며, 또한 흡착이란 계면현상의 일종으로 활성탄이라든지 실리카겔(silica gel) 등과 같은 분말성 물질이 오염물질을 그 표면으로 흡수하는 것으로, 표면에서 이러한 현상이 일어나기 위해서는 분말성 물질의 표면적이 크지 않으면 안된다. 활성탄에는 대단히 많은 구멍이 있고, 그 가는 구멍벽의 총면적 즉, 표면적은 1g당 보통 500 ∼ 150m2에 달하며, 활성탄이 냉장고의 탈취제로 사용될 만큼 수많은 화학물질을 흡착한다. 그 흡착성분은 단지 미세한 구멍의 구조 뿐만 아니라 , 활성탄 표면의 화학성질에도 크게 영향을 받으며, 폐수에 활성탄을 가하여 교반시키면 수질중의 유기물 농도는 현저히 감소하게 되고, 이러한 현상은 활성탄이 이들을 흡착하였기 때문이며, 활성탄은 목재라든지 석탄 등을 원료로 하여 만들어지고 있기 때문에 그 본래의 주성분은 유기질이다.Activated carbon is mostly carbonaceous charcoal with strong adsorption, and adsorption is a kind of interfacial phenomenon in which powdery substances such as activated carbon or silica gel absorb contaminants to the surface. The surface area of the material must be large. Activated charcoal has a large number of pores, the total area of its thin pore wall, or surface area, usually 500 to 150 m 2 per gram, and it adsorbs so many chemicals that it is used as a deodorant for refrigerators. The adsorption components are not only influenced by the fine pore structure but also by the chemical properties of the activated carbon surface. When activated carbon is added to the waste water and stirred, the concentration of organic matter in the water is significantly reduced. This is because activated carbon adsorbs them. Since activated carbon is made of wood, coal, etc. as a raw material, its original main ingredient is organic matter.

부가반응조(1)에서의 전기분해를 설명하면, 양극 표면에서 생성된 산화제가 유기물과 반응하여 유기물을 산화분해시킴과 동시에 자신은 다시 환원되고, 또 다시 전극 표면에서 산화됨으로써 재생되어 연속적으로 유기물을 산화시키는 원리를 이용하는 공정으로서, 이를 통해 유기물은 완전히 파괴되고 궁극적으로는 유기물 중의 탄소와 수소가 이산화탄소와 물로 전환되어 거의 대부분 무기물화된다.Referring to the electrolysis in the addition reactor 1, the oxidant produced on the surface of the anode reacts with the organic material to oxidatively decompose the organic material, and at the same time, it is reduced again and then regenerated by being oxidized on the electrode surface to continuously produce the organic material. As a process that uses the principle of oxidization, organic matter is completely destroyed and ultimately carbon and hydrogen in the organic material are converted into carbon dioxide and water, which is almost always inorganic.

양극의 반응에서는 H2O → H++ OH-의 반응식에서 OH-이온의 감소와 H+이온의 증가로 pH가 저하되며, 전자(Electron : e-)를 잃어버려서 산화력이 증가된다. 또한, 전기 분해 반응에 의하여 양극에서 Cl2(염소가스)가 기체가 되어 대기중으로 방출되며, 치아염소산(HOCl)이 발생된다.In the reaction of positive electrode H 2 O → H + + OH - , and the pH a reduction in the increase in the ion H + ions decrease, electron-in scheme of OH (Electron: e -) is increased oxidative I got lost. In addition, by the electrolysis reaction, Cl 2 (chlorine gas) becomes a gas at the anode and is released into the atmosphere, and hypochlorous acid (HOCl) is generated.

H2O → H++ OH- H 2 O → H + + OH -

NaCl → Na++ Cl- NaCl → Na + + Cl -

4OH-→ 2H2O + O2+ 4e- 4OH - → 2H 2 O + O 2 + 4e -

2Cl-→ Cl2+ 2e- 2Cl - → Cl 2 + 2e -

Cl2+ H2O → HOCl + H++ Cl- Cl 2 + H 2 O → HOCl + H + + Cl -

음극의 반응에서는 H2O → H++ OH-의 반응식에서 OH-이온의 증가와 H+이온의 감소로 pH가 상승되며, 전자(Electron : e-)의 증가로 환원력이 증가되고, 수소 가스가 발생된다.In the reaction of the negative electrode H 2 O → H + + OH -, and the pH is raised to increase the ion with H + reduction of the ion, electron-in scheme of OH (Electron: e -) increased reducing power is increased, the hydrogen gas Is generated.

H2O → H++ OH- H 2 O → H + + OH -

NaCl → Na++ Cl- NaCl → Na + + Cl -

2H2O + O2+ 4e-→ 4OH- 2H 2 O + O 2 + 4e - → 4OH -

Na++ e-→ NaNa + + e - → Na

Na + OH → NaOHNa + OH → NaOH

뿐만 아니라, 양극에서 생성되는 산성산화수에 의하여 염기성 물질과 중성 물질의 산화반응과 중화반응이 이루어진다.In addition, the oxidation and neutralization of the basic material and the neutral material is performed by the acidic oxidation water generated at the anode.

* 염기성 물질* Basic substances

2NH3+ 3HOCl → N2+ 3HCl + 3H2O2NH 3 + 3HOCl → N 2 + 3HCl + 3H 2 O

NH3+ HCl → NH4ClNH 3 + HCl → NH 4 Cl

(CH3)3N + HOCl → (CH3)3NO + HCl(CH 3 ) 3 N + HOCl → (CH 3 ) 3 NO + HCl

* 중성 물질* Neutral

(CH3)2S + 3HOCl → (CH3)2SO3+ 3HCl(CH 3 ) 2 S + 3HOCl → (CH 3 ) 2 SO 3 + 3HCl

CH3CHO + HOCl → CH3COOH + HClCH 3 CHO + HOCl → CH 3 COOH + HCl

C6H5CHCH2+ HOCl → C6H5CHOHCH2ClC 6 H 5 CHCH 2 + HOCl → C 6 H 5 CHOHCH 2 Cl

또한, 음극에서는 생성되는 알카리성 환원수에 의하여 다음과 같은 반응들이 일어난다.In addition, the following reactions occur by the alkaline reduced water produced in the negative electrode.

H2S + NaOH → N2S + H2OH 2 S + NaOH → N 2 S + H 2 O

Na2S + H2S → 2NaSHNa 2 S + H 2 S → 2NaSH

CH3SH + NaOH → CH3SNa + H2OCH 3 SH + NaOH → CH 3 SNa + H 2 O

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2OCH 3 COOH + NaOH → CH 3 COONa + H 2 O

그리고, 유기인 화합물들은 가수(전기)분해에 의하여 처리된다.And organophosphorus compounds are processed by hydrolysis (electrolysis).

즉, 제3급 에스테르는 가수분해에 의하여 인과 알콜로 방출되는데, 염기촉매반응은 〔OH-〕및 에스테르 농도의 양쪽 반응에 의하여 1차적으로 인-산소 결합이 분해되며, 이 반응은 탄소산과 에스테르가 염기 촉매에 의하여 가수 분해를 받고, 전기음성도가 높은 산소와의 상호 작용에 의하여 인에 양전하가 제공되어 인의 친전자성을 증가시키는 치환기가 있으면 가수분해속도를 증가시키며, 유기인산염의 분해생성물은 인과 알콜이 된다.In other words, a tertiary ester there is discharged to the phosphorus and alcohol by hydrolysis, base catalysis is [OH -] and is primarily by both the reaction of the ester concentration-oxygen bond is decomposed, the reaction of carbon acid ester Is hydrolyzed by a base catalyst, and if there is a substituent which provides positive charge to phosphorus by interaction with oxygen having high electronegativity and increases the electrophilicity of phosphorus, the hydrolysis rate is increased, and the decomposition product of organophosphate Becomes phosphorus and alcohol.

(화학식 첨가요)(Formula addition)

단백질을 요오드와 반응시키면 요오드와 공기중에 함유된 수분에 의해서 단백질이 분해된다.When a protein reacts with iodine, the protein is broken down by moisture in iodine and air.

최근 분해될 위치에 알릴글리신(allyglycine)을 억제 t-RNA를 이용하여 특정위치에 도입시키고, 이를 요오드를 이용하여 단백질을 분해한 연구 결과가 보고된 바 있다.(J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 7402)Recently, studies have been reported in which allylglycine is introduced at a specific site using an inhibitory t-RNA, and the protein is degraded using iodine (J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 7402

즉, 먼저 특정 위치에 알릴글리신을 도입시키고, 이를 요오드와 반응시키면 요오드에 의한 고리중간체가 형성되고, 이는 물과 반응하여 락톤과 아민을 갖는 두개의 펩타이드로 나누어진다.In other words, when allylglycine is introduced at a specific position and reacted with iodine, a ring intermediate formed by iodine is formed, which is divided into two peptides having a lactone and an amine by reacting with water.

이 분해반응은 도입되는 알릴글리신의 위치에 따라 크게 달라지는데, 이는공기중의 수분이 얼마나 잘 접근할 수 있는 지에 의해 효율성이 결정된다.This degradation depends largely on the location of the allylglycine that is introduced, which is determined by how well the water in the air is accessible.

이 반응에 의하여 선구 단백질인 트립시노젠이 활성단백질인 트립신으로 바꾸어지게 된다.By this reaction, trypsinogen, a precursor protein, is changed to trypsin, an active protein.

아세톤과 과산화수소에 의한 복합적인 작용은 다음과 같다.The complex action of acetone and hydrogen peroxide is as follows.

H2O2↔ H++ HO2 H 2 O 2 ↔ H + + HO 2

CH3COCH2+ H++ HㆍHO2 - CH 3 COCH 2 + H + + H and HO 2 -

CH3COCH2+ H++ H2O2 CH 3 COCH 2 + H + + H 2 O 2

CH3COCH3+ H2O2 - CH 3 COCH 3 + H 2 O 2 -

아세톤을 단독으로 사용하였을 경우에는 CH3원자단에서 하나의 수소원자가 산소원자로 이동한다.When acetone is used alone, one hydrogen atom moves to an oxygen atom in the CH 3 atom group.

CH3-CO-CH3↔ CH3-COH=CH2 CH 3 -CO-CH 3 ↔ CH 3 -COH = CH 2

CH3COCH2+ H+→ CH3-COH-CH2→ CH3COCH3 CH 3 COCH 2 + H + → CH 3 -COH-CH 2 → CH 3 COCH 3

CH3-CO-CH3↔ CH3-COH-CH2 CH 3 -CO-CH 3 ↔ CH 3 -COH-CH 2

→ CH3COCH3 → CH 3 COCH 3

생성된 OH라디칼은 중간 생성물질로 하이드로퍼옥시라디칼(Hydroperoxyradical : HO2 -)과 슈퍼옥사이드 라디칼(Superoxide radical : O2 -)을 생성하여 수중 오염물질 중 많은 유기물을 빠르게 분해하며, 유기화합물의 생분해성을 높이고, 슬러지의 생성을 억제한다.The generated OH radical is in the middle of producing material hydroperoxide oxy radicals (Hydroperoxyradical: HO 2 -) and the superoxide radical (Superoxide radical: O 2 -) to generate and quickly decompose many organic substances of the water contaminants, biodegradation of the organic compound It improves the castle and suppresses the production of sludge.

HO2→ H++ O2 - HO 2 → H + + O 2 -

과산화수소를 단독으로 사용하였을 경우에는 다음과 같은 작용을 한다.When hydrogen peroxide alone is used, it has the following effects.

OH + H2O2→ HO2+ H2OOH + H 2 O 2 → HO 2 + H 2 O

OH + HO2 -→ OH-+HO2 OH + HO 2 - → OH - + HO 2

CO3 -+ H2O2→ HO2+ HCO3 CO 3 - + H 2 O 2 → HO 2 + HCO 3

뿐만 아니라, 산화철은 이미 알려진 바와 같이 강력한 산화, 환원 작용에 의하여 폐수 중의 유기 화합물을 분해시키게 되며, 전극에 의하여 자동적으로 산화와 환원 반응을 반복하게 되어 장기간 사용할 수 있게 된다.In addition, iron oxide decomposes organic compounds in wastewater by powerful oxidation and reduction as already known, and can be used for a long time by automatically repeating oxidation and reduction reactions by electrodes.

한편, 이온화 공기 발생조(2)로부터 발생된 공기는 이온화된 산소 및 수소원자를 다량 함유하고 있고, 이는 폐수를 폭기시키는 데 사용되어 유기물의 분해는 물론 각종 유기 물질 및 유해 물질의 산화를 촉진시키게 되어 폐수 처리의 효율을 향상시키게 된다.On the other hand, the air generated from the ionizing air generator 2 contains a large amount of ionized oxygen and hydrogen atoms, which are used to aeration the wastewater to promote the decomposition of organic materials as well as the oxidation of various organic materials and harmful substances. This improves the efficiency of wastewater treatment.

이온화 공기 발생조(2)의 공기 유입구(21)로 공기가 유입되어 공기 배출구(22)로 이동되어지되 양극(24)과 음극(25)에 결합부재(27)에 의하여 결합되어 있는 촉매혼합물 성형체(26)에 고압의 직류 전기가 인가되면 촉매 작용에 의하여 공기의 불순물 및 유기물 등과 같은 오염물질이 분해되어 제거되고 이온화된 산소와 수소의 함량이 높은 공기가 부가반응조(1)로 유입되도록 한다.A catalyst mixture molded body which is introduced into the air inlet 21 of the ionization air generator 2 and is moved to the air outlet 22, but is coupled to the positive electrode 24 and the negative electrode 25 by the coupling member 27. When high-pressure direct current electricity is applied to (26), contaminants such as air impurities and organic matters are decomposed and removed by the catalytic action, and air having a high content of ionized oxygen and hydrogen is introduced into the addition reaction tank (1).

상기와 같은 작용에 의하여 고농도 유기 폐수를 처리하였을 경우에 질소화합물이 평균적으로 80%이상 제거되었으며, 인화합물은 90%이상이 제거되었고, 고도처리 실험에서 응축수의 COD제거율은 평균 80% 이상이었다.When the high concentration organic wastewater was treated by the above action, nitrogen compounds were removed by more than 80% on average, phosphorus compounds were removed by more than 90%, and COD removal rate of condensate was more than 80% on average in the high-treatment experiments.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 공지의 폐수 처리 방법에 있어서, 본 반응 전, 후에 촉매 혼합물이 충진되고 전극이 내삽되어 있는 부가 반응조를 통과시키되 경우에 따라서는 이온의 함량이 높은 공기, 아세톤, 과산화수소, 요오드 중 적어도 1종 이상을 사용하여 폭기하면서 전극에 5 ∼ 100V의 직류 전원을 인가하므로서 촉매를 전기매개체로 사용하고 촉매에서의 분해반응을 촉진시켜 각종 유기물을 포함한 유해물질을 제거함과 아울러 염분을 포함한 난분해성 물질을 분해성 물질로 전환시키는 방법을 사용하므로서 고분자 유기물 및 질소화합물과 인화합물 등의 유해 물질은 물론 난분해성 물질을 효과적으로 제거하고, 폐수 처리 장치의 과부하를 방지하여 경제적인 운용이 가능하도록 하며, 촉매반응이 연속적으로 일어나게 되므로 폐수 처리 장치를 장기간 사용할 수 있는 효과를 얻을 수 있었다.As described above, according to the present invention, in the known wastewater treatment method, before or after the present reaction, the catalyst mixture is filled and the electrode is inserted into the reactor, where the high content of ions, air, acetone, hydrogen peroxide, By applying a DC power of 5-100V to the electrode while aeration using at least one of the iodine, the catalyst is used as an electrical medium and promotes the decomposition reaction in the catalyst to remove harmful substances including various organic substances, and also contains salt By using the method of converting the hardly degradable material into the degradable material, it effectively removes not only the high-molecular organic materials, the harmful substances such as nitrogen compounds and phosphorus compounds, but also the hardly decomposable substances, and prevents the overload of the wastewater treatment system to enable economical operation. In addition, wastewater treatment plant The effect was achieved with long-term use.

Claims (6)

공지의 폐수 처리 방법에 있어서, 본반응 전, 후에 촉매 혼합물(11)이 충진되고 전극(12a, 12b)이 내삽되어 있는 부가 반응조(1)를 통과시키되 전극(12a, 12b)에 직류 전원을 인가하므로서 촉매혼합물(11)을 전기매개체로 사용하고 촉매혼합물(11)에서의 분해반응을 촉진시켜 각종 유기물을 포함한 유해물질을 제거함과 아울러 염분을 포함한 난분해성 물질을 분해성 물질로 전환 제거하는 것을 특징으로 하는 난분해성 물질의 분해 방법.In the known wastewater treatment method, a direct current power source is applied to the electrodes 12a and 12b while passing through the addition reactor 1 in which the catalyst mixture 11 is filled and the electrodes 12a and 12b are inserted before and after the main reaction. Therefore, by using the catalyst mixture (11) as an electric medium and by promoting the decomposition reaction in the catalyst mixture (11) to remove harmful substances including various organic substances, and to convert and remove the hardly decomposable substances containing salts into degradable substances Decomposition method of a hardly decomposable substance. 제 1 항에 있어서, 폐수 처리의 본 반응 전에 전처리 단계로 사용함을 특징으로 하는 난분해성 물질의 분해 방법.The method for decomposing hardly decomposable substances according to claim 1, which is used as a pretreatment step before the present reaction of wastewater treatment. 제 1 항에 있어서, 폐수 처리의 본 반응 후에 후처리 단계로 사용함을 특징으로 하는 난분해성 물질의 분해 방법.The method for decomposing hardly decomposable substances according to claim 1, which is used as a post-treatment step after the main reaction of wastewater treatment. 제 1 항에 있어서, 이온화 공기 발생조(2)로부터의 이온의 함량이 높은 공기, 요오드 저장조(3)로부터의 요오드, 아세톤 저장조(4)로부터의 아세톤, 과산화수소 저장조(5)로부터의 과산화수소 중 적어도 1종 이상을 사용하여 폭기하면서 반응시키는 것을 특징으로 하는 난분해성 물질의 분해 방법.The method according to claim 1, wherein at least one of air having a high content of ions from the ionizing air generating tank (2), iodine from the iodine storage tank (3), acetone from the acetone storage tank (4), and hydrogen peroxide from the hydrogen peroxide storage tank (5). A method for decomposing a hardly decomposable substance, which is reacted while aeration is performed using one or more kinds. 제 1 항에 있어서, 전극(12a, 12b)에는 5 ∼ 100V의 직류 전원이 인가되도록 하는 것을 특징으로 하는 난분해성 물질의 분해 방법.The method of claim 1, wherein a DC power source of 5 to 100 V is applied to the electrodes (12a, 12b). 제 1 항에 있어서, 촉매혼합물은 탄소 80 ∼ 90중량%, 산화철 5 ∼ 10중량%, 마그네슘 5 ∼ 10중량%로 구성된 것임을 특징으로 하는 난분해성 물질의 분해 방법.The method of claim 1, wherein the catalyst mixture is composed of 80 to 90% by weight of carbon, 5 to 10% by weight of iron oxide, and 5 to 10% by weight of magnesium.
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