KR20100030066A - 방사선 전처리를 이용한 화학적 폐수처리방법 - Google Patents
방사선 전처리를 이용한 화학적 폐수처리방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20100030066A KR20100030066A KR1020080088840A KR20080088840A KR20100030066A KR 20100030066 A KR20100030066 A KR 20100030066A KR 1020080088840 A KR1020080088840 A KR 1020080088840A KR 20080088840 A KR20080088840 A KR 20080088840A KR 20100030066 A KR20100030066 A KR 20100030066A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wastewater
- radiation
- wastewater treatment
- reagent
- irradiated
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
-
- 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
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- 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
- C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
-
- 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
- C02F1/68—Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
본 발명은 방사선 전처리를 이용한 화학적 폐수처리방법에 관한 것으로 구체적으로는 폐수에 방사선을 조사하는 단계(단계 1);및 방사선이 조사된 상기 단계 1의 폐수에 스트루바이트(Struvite) 결정화 용액을 주입하여 오염물을 결정화 및 침전시키는 단계(단계 2)를 포함하는 방사선 전처리를 이용한 화학적 폐수처리방법이다.
본 발명에 따른 폐수처리 방법은 기존에 처리에 어려움을 겪고 있던 축산폐수 등과 같이 암모니아성 질소 성분과 인산염 인 성분을 동시에 함유하는 폐수들에 대하여 효과적인 처리방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따라 처리된 후 얻어지는 스트루바이트 결정 슬러지는 유기물뿐만 아니라 질소 성분, 인 성분, 마그네슘 성분을 다량 함유하고 있어 작물의 영양분 공급을 위한 비료성분으로 재활용할 수 있는 원료로 재활용할 수 있어 친환경적인 폐수처리공정으로 유용하게 사용될 수 있다.
스트루바이트, 방사선, 폐수, 암모니아성 질소, 인산염 인
Description
본 발명은 방사선 전처리를 이용한 화학적 폐수처리방법에 관한 것이다.
최근 폐수처리에 방사선을 이용한 산화처리법이 대두되고 있다. 상기 산화처리법에서 사용되는 방사선 중 전자선 및 감마선은 고에너지를 지니고 있으며, 전자선 및 감마선의 고에너지는 폐수 내 물을 반응성이 큰 라디칼을 형성시킨다. 상기 라디칼은 유기물을 산화시켜 효과적으로 오염물질을 제거시키는 것으로 알려져 있다.
또한, 스트루바이트(struvite) 결정화 방법은 폐수 내 암모니아성 질소(NH4 +-N)와 인산염 인(PO4 3 --P)을 동시에 제거시키는 방법이다. 스트루바이트 결정화 방법은 폐수에 마그네슘을 함유하는 화학물질을 주입시킨 후, 강알칼리물질을 첨가하여 최적 pH 9 - 10으로 조절시키면, 암모늄 이온(NH4 +), 마그네슘 이온(Mg2 +) 및 인산 이온(PO4 3 -)이 각각 1:1:1의 몰비로 반응하여 최종 MgNH4PO4 형태인 생성물이 결정화 및 침전되어, 폐수로부터 오염물질을 제거시키는 방법이다. 상기 결정화 방법은 매우 효과적인 처리방법으로 알려져 많은 연구가 수행되어왔으며, 일부 현장에 설치되어 운전되는 사례도 보고되었다.
특히, 축산폐수는 고농도의 암모니아성 질소(NH4 +-N)와 인산염 인(PO4 3 --P)이 동시에 함유되어 있어 그 처리가 매우 어려운 실정이다. 암모니아성 질소는 주로 생물학적 질산화/탈질공정을 거쳐 처리되고, 인산염 인은 주로 화학응집 공정에 의존하여 처리되며, 상기 두 공정 모두 매우 복잡하고 처리효율도 낮은 문제가 있다. 이에 스트루바이트 결정화 방법을 사용하여 폐수를 처리하면, 암모니아성 질소와 인산염 인을 동시에 처리할 수 있어 암모니아성 질소 혹은 인산염 인을 고농도로 함유하고 있는 축산폐수, 산업폐수, 매립지 침출수 또는 하수 등에 대해서도 효과적으로 처리할 수 있다.
그러나, 종래 스트루바이트 결정화방법은 폐수 내 암모늄 이온(NH4 +), 마그네슘 이온(Mg2 +) 및 인산 이온(PO4 3 -)을 각각 1:1:1의 몰비로 조절하기 위하여, 폐수 내 암모니아성 질소 및 인산염 인의 농도를 각각 측정한 후, 필요한 마그네슘 염 시약과 상기 암모니아성 질소 및 인산염 인 성분 중 부족한 성분의 보충 시약 및 결정화반응의 최적 pH로 조절을 위한 pH 조절시약 등을 투입시키는 단계가 필수적으로 수행되어야만 한다. 상기 단계는 투입되는 시약비용으로 인해 경제성을 저하시킬 뿐만 아니라, 고농도의 입자상 또는 용존상 유기물 성분은 결정화반응을 방해하여 처리효율이 감소시켜 상기 단계 외에도 결정화시약을 추가로 투입시켜야 하는 등의 문제점들이 있다.
이에 본 발명자들은 폐수에 방사선을 조사하여, 고농도의 암모니아성 질소와 인산염 인을 함유하는 폐수의 스트루바이트 결정화 효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 투입되는 시약의 양을 대폭 감소시켜 경제성도 향상시키는 방법을 개발하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 폐수에 스트루바이트 결정화를 수행하기 전, 방사선 전처리를 통하여 폐수 내 유기물과 암모니아성 질소, 인산염 인의 농도를 낮추고, 스트루바이트 결정화에 방해작용을 일으키는 입자상태 및 용존상태의 유기물질 등의 부하량을 감소시켜 결정화에 투입되어야 하는 시약들의 절감효과를 동시에 획득할 수 있는 화학적 폐수처리방법을 제공하는데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 방사선 전처리를 이용한 화학적 폐수처리방법을 제공한다.
본 발명에 따른 폐수처리 방법은 기존에 처리에 어려움을 겪고 있던 축산폐수 등과 같이 암모니아성 질소 성분과 인산염 인 성분을 동시에 함유하는 폐수들에 대하여 효과적이면서 경제적인 처리방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따라 처리된 후 얻어지는 스트루바이트 결정 슬러지 등은 유기물뿐만 아니라 질소 성분, 인 성분, 마그네슘 성분을 다량 함유하고 있어 작물의 영양분 공급을 위한 비료성분으로 재활용할 수 있는 원료로 재활용할 수 있어 친환경적인 폐수처리공정으로 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
폐수에 방사선을 조사하는 단계(단계 1);및 방사선이 조사된 상기 단계 1의 폐수에 스트루바이트(Struvite) 결정화 용액을 주입하여 오염물을 결정화 및 침전시키는 단계(단계 2)를 포함하는 방사선 전처리를 이용한 폐수처리방법을 제공한다(도 1참조).
본 발명에 따른 폐수처리방법에 있어서, 상기 단계 1은 폐수에 방사선을 조사하는 단계이다.
상기 단계 1의 폐수는 유기물, 암모니아성 질소, 인산염 인을 함유하여 스트루바이트 결정화가 일어날 수 있는 축산폐수, 하수, 매립지침출수 또는 공장폐수 등이 바람직하다.
상기 단계 1의 방사선은 폐수 내 유기물 성분을 산화시켜 저분자상태의 유기물로 분해시키거나 최종적으로 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)로 전환시켜 초기 유기물 농도가 감소시킨다. 또한 상기 단계 1의 방사선은 암모니아성 질소(NH4 +-N)형태의 질소성분을 산화시켜 이산화질소 이온(NO2 -), 삼산화질소 이온(NO3 -) 또는 질소(N2)성분등으로 전환시켜 폐수 내 암모니아성 질소를 감소시킨다. 상기 인산염 인은 폐수 내 포함되어 있는 인산염 인뿐만 아니라, 상기 단계 1을 거치면서 단백질 성분을 함유하는 유기물 입자 내 인 성분들이 용해되어 인산염 인으로 전환되어 인산염 인의 농도를 증가시킬 수도 있으나, 반대 전하를 띠는 입자성분과의 응집과정을 거쳐 인산염 인의 농도를 감소시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 단계 1은 스트루바이트 결정화를 방해하는 유기물 성분의 농도를 감소시켜 결정화 효율을 향상시키고, 스트루바이트 결정화에 요구되는 투약 시약의 양을 감소시켜 폐수처리공정 단가를 줄일 수 있다.
이때, 상기 방사선은 상기 단계 2의 스트루바이트 결정화가 수행되기 전 폐수 내 오염물의 응집 상기 폐수에 대하여 회분식 또는 연속식으로 조사될 수 있으며, 60Co, 56Co, 46Sc, 22Na 또는 134Cs로 부터 발생되는 감마선, 또는 전자선 가속기로부터 발생되는 감마선, 전자선 또는 플라즈마인 것이 바람직하며, 상기 단계 1의 방사선 조사선량은 흡수선량을 기준으로 1 kGy ~ 1 MGy인 것이 바람직하다.
상기 단계 1의 방사선
조사선량이
흡수선량을
기준으로 1
kGy
미만이면 상기 단계 1에서 오염물의 농도를
감소시키기 못하는
문제가 있고, 1
MGy
를 초과하면 고에너지를 사용하여 폐수처리공정의 경제성을
저하시키는
문제가 있다.
본 발명에 따른 폐수처리방법에 있어서, 상기 단계 2는 방사선이 조사된 상 기 단계 1의 폐수에 스트루바이트 결정화 용액을 주입하여 오염물을 결정화 및 침전시키는 단계이다.
상기 단계 2는 폐수내 이온들이 스트루바이트 결정화가 진행될 수 있는 일정비율이 되도록 부족한 성분에 대하여 보충시약을 넣어주고, 최종적으로 스트루바이트 결정화의 적정 pH인 9 - 10으로 조절하여 급속교반 시키면 하얀색깔의 결정으로 침전됨으로써 폐수 중의 질소와 인, 그리고 유기물성분도 동시에 제거시키는 단계이다.
상기 보충 시약은 상기 스트루바이트 결정화를 수행시키기 위하여 요구되는 암모늄 이온, 마그네슘 이온 및 인산이온의 비율을 조절해 줄 수 있으며, 상기 pH 조절 시약은 상기 이온들의 스트루바이트 결정화 반응을 위한 최적범위로 pH를 조절하여 결정화효율을 증가시킬 수 있다.
이때, 상기 단계 2의 결정화용액은 상기 단계 1의 폐수 내 암모늄 이온(NH4 +), 마그네슘 이온(Mg2 +) 및 인산이온(PO3 -)의 비율이 1:1:1 ~ 1:1.5:1.5 이 되도록 주입되는 것이 바람직하다. 상기 비율이 벗어나면 스트루바이트 결정화가 일어나지 않는 문제가 있다.
상기 보충 시약은 인산칼륨 ( KH 2 PO 4 ), 염화마그네슘 수화물( MgCl 2 ·6 H 2 O ), 산 화마그네슘 ( MgO ), 수산화마그네슘( Mg ( OH ) 2 ) 또는 황산마그네슘(MgSO4)을 사용할 수 있으며, pH 조절시약은 수산화나트륨( NaOH ), 수산화칼륨( KOH ), 수산화칼슘( Ca ( OH 2 ) 또는 수산화마그네슘( Mg ( OH ) 2 )을 사용하는 것이 바람직하다.
나아가, 본 발명에 따른 폐수처리방법에 있어서 상기 단계 1 및 단계 2는 동시에 수행될 수 있다. 상기와 같이 단계 1 및 단계 2가 동시에 수행되면 폐수처리 공정이 더욱 간소화되어 처리효율이 증가시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용의 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
하기에서 실시예 및 실험예 실시하게 위해서, 본 발명자들는 G시의 축산폐수처리장의 초기 고액분리 및 혐기소화를 거친 폐수를 채취하여 사용하였다. 감마선 조사는 한국원자력연구원에 설치된 감마선 조사장치(MDS Nordion, Canada)로 60Co 선원을 이용하였다. 상온, 공기 중에서 실험 대상에 따라 감마선을 조사하였다. 또한 본 실험에 사용된 스트루바이트 결정화 시약은 각각 마그네슘염 시약은 염화마그네슘 수화물(MgCl2 ·6H2O)을 사용하였고, 암모니아성 질소(NH4 +-N)가 인산염 인(PO4 3 --P) 보다 상대적으로 고농도로 존재하는 축산폐수의 특성상 인산염 보충시약으로 제일인산칼륨(KH2PO4)을 사용하였다.
<실시예 1> 방사선전처리와 스트루바이트 결정화에 의한 폐수처리
단계 1. 폐수에 방사선을 조사하는 단계
축산폐수 시료 1 L를 채취하여 1.5 L 유리 재질의 샘플병에 담아 10 kGy의 감마선을 조사하였다.
단계 2. 방사선이 조사된 상기 단계 1의 폐수에 결정화 용액을 주입하여 오염물을 결정화 및 침전시키는 단계
상기 단계 1에서 감마선 처리가 된 폐수에 대하여 NH4 +-N, PO4 3 --P의 농도를 측정하였고, 상기 측정치를 바탕으로 Jar-tester를 이용하여 MgCl26H2O, KH2PO4 시약을 이용하여 NH4 +:Mg2 +:PO4 3 -의 몰비가 1:1.2:1.2가 되도록 주입하고 수산화나트륨으로 폐수의 산도를 pH 9로 조절하여 스트루바이트 결정화를 수행하여 오염물을 결정화 및 침전시켰다. 이후, NH4 +-N, PO4 3 --P의 농도를 재측정하였다.
상기 각 단계의 NH4 +-N, PO4 3 --P 농도 분석방법은 APHA의 "Standard methods for the examination of water and wastewater" 및 수질공정시험방법(환경부고시 제99-208호)에 근거하여 분석하였다.
<실시예 2> 방사선전처리와 스트루바이트 결정화에 의한 폐수 처리 2
상기 단계 1에서 조사된 감마선이 20 kGy인 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
<실시예 3> 방사선전처리와 스트루바이트 결정화에 의한 폐수 처리 3
상기 단계 1에서 조사된 감마선이 50 kGy인 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
<실시예 4> 방사선전처리와 스트루바이트 결정화에 의한 폐수 처리 4
상기 단계 1에서 조사된 감마선이 100 kGy인 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
<비교예 1> 종래 스트루바이트결정화에 의한 폐수 처리
상기 단계 2만을 수행하여 폐수 처리를 하였다.
<실험예 1> 감마선 조사량에 따른 COD 처리효율 향상
본 발명에 따라 조사된 감마선 조사량에 따른 폐수 처리 효과를 알아보기 위하여, 상기 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1의 단계 2 수행 전/후 COD 농도와 제거율을 측정하여 표 1 및 도 2에 나타내었다.
감마선 선량 (kGy) | COD 농도(mg/L) | 제거율(%) | ||
결정화반응 전 | 결정화반응 후 | 결정화반응 전 | 결정화반응 후 | |
비교예 1 | 2840 | 965 | 0.0 | 66.0 |
실시예 1 | 2750 | 690 | 3.2 | 75.7 |
실시예 2 | 2530 | 635 | 10.9 | 77.6 |
실시예 3 | 2440 | 540 | 14.1 | 80.1 |
실시예 4 | 2335 | 500 | 17.8 | 82.4 |
표 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 비교예 1의 COD 농도는 2840 mg/L 이었으나 감마선을 10, 20, 50, 100 kGy로 조사하여 준 실시예 1 내지 실시예 4은 COD 농도가 각각 2750, 2530, 2440, 2335 mg/L로 감소하는 것을 확인하였다. 이는 감마선조사시 형성되는 OH 라디칼이 산화반응을 일으켜 유기물 분해반응이 일어나, 감마선 조사만으로 폐수 내 유기물 농도가 감소시킬 수 있다. 또한, 결정화 단계 후 비교예 1, 실시예 1 내지 실시예 4의 COD 농도가 각각 965, 690, 635, 540, 500 mg/L로 감소하여 감마선을 조사하지 않은 비교예 1의 경우 스트루바이트 결정화에 의하여 66.0%의 COD가 감소된 것에 비해 실시예 4는 최대 COD 제거율이 82.4%로 향상되는 것을 확인하였다.
<실험예 2> 감마선 조사량에 따른 NH4 +-N 처리효율 향상
본 발명에 따라 조사된 감마선 조사량에 따른 폐수 처리 효과를 알아보기 위하여, 상기 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1의 단계 2 전/후 NH4 +-N농도와 제거율을 측정하여 표 2 및 도 3에 나타내었다.
감마선 선량 (kGy) | NH4 +-N 농도(mg/L) | 제거율(%) | ||
결정화반응 전 | 결정화반응 후 | 결정화반응 전 | 결정화반응 후 | |
비교예 1 | 1132 | 204 | 0.0 | 82.0 |
실시예 1 | 1008 | 22 | 11.0 | 98.1 |
실시예 2 | 944 | 8 | 16.6 | 99.3 |
실시예 3 | 932 | 4 | 17.7 | 99.7 |
실시예 4 | 864 | 2 | 23.7 | 99.8 |
표 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 비교예 1의 NH4 +-N 농도는 1132 mg/L 이었던 것에 비해, 감마선을 10, 20, 50, 100 kGy로 조사한 실시예 1 내지 실시예 4는 감마선에 의한 NH4 +-N의 산화반응으로 인해 1008, 944, 932, 864 mg/L로 각각 감소하였다. 나아가, 단계 2의 스트루바이트 결정화를 수행한 이후에는 실시예 1 내지 실시예 4의 NH4 +-N 농도가 각각 204, 22, 8, 4, 2 mg/L로 감소하는 것을 확인하였고, 감마선을 조사하지 않은 비교예 1은 스트루바이트 결정화에 의하여 82.0%의 NH4 +-N가 감소된 것에 비해 100kGy 감마선을 조사한 실시예 4는 스트루바이트 결정화에 따라 NH4 +-N 제거율이 99.8%로 향상되는 것을 확인하였다.
<실험예 3> 감마선 조사량에 따른 PO4 3 --P 처리효율 향상
본 발명에 따라 조사된 감마선 조사량에 따른 폐수 처리 효과를 알아보기 위하여, 상기 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1의 단계 2 전/후 PO4 3 --P 농도와 제거율을 측정하여 표 3 및 도 4에 나타내었다.
감마선 선량 (kGy) | PO4 3 --P 농도(mg/L) | 제거율(%) | ||
결정화반응 전 | 결정화반응 후 | 결정화반응 전 | 결정화반응 후 | |
비교예 1 | 115.7 | 30.8 | 0.0 | 73.4 |
실시예 1 | 110.8 | 22.2 | 4.2 | 80.8 |
실시예 2 | 110.0 | 20.5 | 4.9 | 82.3 |
실시예 3 | 108.1 | 18.8 | 6.6 | 83.8 |
실시예 4 | 105.1 | 15.2 | 9.2 | 86.9 |
표 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 비교예 1의 PO4 3 --P 농도는 115.7 mg/L 인 것에 비해, 감마선을 10, 20, 50, 100 kGy로 조사한 실시예 1 내지 실시예 4는 PO4 3 --P 농도가 각각 30.8, 22.2, 20.5, 18.8, 15.2 mg/L로 감소한 것을 확인하였다. 나아가, 감마선을 조사하지 않은 비교예 1의 스트루바이트 결정화에 의하여 73.4%의 PO4 3 --P가 감소된 것에 비해 100 kGy 감마선을 조사한 실시예 4는 스트루바이트 결정화에 따라 PO4 3 --P 제거율이 86.9%로 향상되는 것을 확인하였다.
<실험예 4> 감마선 조사량에 따른 투입 시약의 절감 효과
본 발명에 따라 조사된 감마선 조사량에 따른 투입 시약의 절감 효과를 알아보기 위하여, 상기 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1의 단계 2 전/후 투입 시약의 양을 측정하여 표 4 및 도 5에 나타내었다.
감마선 선량 (kGy) | 주입량 변화(g/L) | 주입량 절감효과(%) | ||
MgCl26H2O | KH2PO4 | MgCl26H2O | KH2PO4 | |
비교예 1 | 19.7 | 13.2 | 0.0 | 0.0 |
실시예 1 | 17.6 | 11.8 | 10.7 | 10.6 |
실시예 2 | 16.4 | 11.0 | 16.8 | 16.7 |
실시예 3 | 16.2 | 10.9 | 17.8 | 17.4 |
실시예 4 | 15.1 | 10.1 | 23.4 | 23.5 |
표 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 비교예 1은 시료 1 L에 대하여 스트루바이트 결정화시약 중 MgCl2·6H2O가 19.7g, KH2PO4가 13.2 g으로 소요되었다. 반면, 실시예 1은 MgCl26H2O가 17.6 ng, KH2PO4가 11.8 g으로 소요되어, 절감 효과가 각각 10.7 %, 10.6 %이고, 실시예 2는 MgCl26H2O가 16.4 g, KH2PO4가 11.0 g으로 소요되어, 절감 효과가 각각 16.8 %, 16.7 %이고, 실시예 3은 MgCl26H2O가 16.2 g, KH2PO4가 10.9 g으로 소요되어, 절감 효과가 각각 17.8 %, 17.4 %이고, 실시예 4는 MgCl26H2O가 15.1 g, KH2PO4가 10.1 g으로 소요되어, 절감 효과가 각각 23.4 %, 23.5 %이었다. 이는, 상기 단계 1의 감마선 조사시 NH4 +-N 및 PO4 3 --P의 농도를 감소시켜 결정화에 요구되는 시약의 양이 감소되는 것이며, 이를 통해 본 발명에 따른 폐수 처리 방법은 폐수 처리 비용이 감소시킬 수 있는 것을 확인하였다.
도 1은 본 발명에 따른 폐수 처리 공정도를 나타낸 것이고;
도 2는 본 발명에 따른 COD(화학적 산소 요구량)처리효율의 변화를 나타낸 그래프이고((a) 단계 1,(b) 단계 2);
도 3은 본 발명에 따른 암모니아성 질소(NH4 +-N) 처리효율의 변화를 나타낸 그래프이고((a) 단계 1,(b) 단계 2);
도 4는 본 발명에 따른 인산염 인(PO4 3 --P) 처리효율의 변화를 나타낸 그래프이고((a) 단계 1,(b) 단계 2); 및
도 5는 본 발명에 따른 MgCl26H2O 및 KH2PO4 시약의 투입량 변화를 나타낸 그래프이다((a) 단계 1,(b) 단계 2);.
Claims (8)
- 폐수에 방사선을 조사하는 단계(단계 1);및방사선이 조사된 상기 단계 1의 폐수에 보충 시약 또는 pH 조절시약을 혼합한 스트루바이트(Struvite) 결정화 용액을 주입하여 오염물을 응집 및 침전시키는 단계(단계 2)를 포함하는 방사선 전처리를 이용한 폐수처리방법.
- 제1항에 있어서, 상기 단계 1의 폐수는 유기물, 암모니아성 질소, 인산염 인을 함유하는 축산폐수, 하수, 매립지침출수 또는 공장폐수인 것을 특징으로 하는 방사선 전처리를 이용한 폐수처리방법.
- 제1항에 있어서, 상기 단계 1의 방사선은 상기 폐수에 대하여 회분식 또는 연속식으로 조사되는 것을 특징으로 하는 방사선 전처리를 이용한 폐수처리방법.
- 제1항에 있어서, 상기 단계 1의 방사선은 60Co, 56Co, 46Sc, 22Na 및 134Cs로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 1종으로부터 발생되는 감마선, 또는 전자선 가 속기로부터 발생되는 감마선, 전자선 또는 플라즈마인 것을 특징으로 방사선 전처리를 이용한 폐수처리방법.
- 제1항에 있어서, 상기 단계 1의 방사선 조사선량은 흡수선량을 기준으로 1 kGy ~ 1 MGy로 조사되는 것을 특징으로 하는 방사선 전처리를 이용한 폐수처리방법.
- 제1항에 있어서, 상기 단계 2의 결정화용액은 상기 단계 1의 폐수내 암모니아 이온(NH4 +), 마그네슘이온(Mg2 +) 및 인산이온(PO3 -)의 비율이 1:1:1 ~ 1:1.5:1.5 이 되도록 주입되는 것을 특징으로 하는 방사선 전처리를 이용한 폐수처리방법.
- 제1항에 있어서, 상기 단계 2의 보충 시약은 인산칼륨(KH2PO4)과 염화마그네슘 수화물(MgCl26H2O), 산화마그네슘(MgO), 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 또는 황산마그네슘(MgSO4)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, pH 조절시약은 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화칼슘(Ca(OH)2) 또는 수산화마그네 슘(Mg(OH)2)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방사선 전처리를 이용한 폐수처리방법.
- 제1항에 있어서, 상기 단계 1 및 단계 2는 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 방사선 전처리를 이용한 폐수처리방법.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080088840A KR101014005B1 (ko) | 2008-09-09 | 2008-09-09 | 방사선 전처리를 이용한 화학적 폐수처리방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080088840A KR101014005B1 (ko) | 2008-09-09 | 2008-09-09 | 방사선 전처리를 이용한 화학적 폐수처리방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100030066A true KR20100030066A (ko) | 2010-03-18 |
KR101014005B1 KR101014005B1 (ko) | 2011-02-14 |
Family
ID=42180097
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080088840A KR101014005B1 (ko) | 2008-09-09 | 2008-09-09 | 방사선 전처리를 이용한 화학적 폐수처리방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101014005B1 (ko) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102774978A (zh) * | 2011-05-09 | 2012-11-14 | 上海丰信环保科技有限公司 | 一种处理高氮高磷含量废水的方法 |
CN112851041A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-05-28 | 清华大学 | 一种生物处理耦合辐照处理印染废水的工艺 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060102762A (ko) * | 2005-03-24 | 2006-09-28 | 충청북도 | 스트루바이트(struvite) 결정화 방법에 의한산업폐수의 질소처리장치 및 방법 |
KR100708367B1 (ko) * | 2006-06-21 | 2007-04-18 | 한국원자력연구소 | 방사선을 이용한 폐수의 질소처리 효율의 향상방법 |
-
2008
- 2008-09-09 KR KR1020080088840A patent/KR101014005B1/ko active IP Right Grant
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102774978A (zh) * | 2011-05-09 | 2012-11-14 | 上海丰信环保科技有限公司 | 一种处理高氮高磷含量废水的方法 |
CN112851041A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-05-28 | 清华大学 | 一种生物处理耦合辐照处理印染废水的工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101014005B1 (ko) | 2011-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101704606B (zh) | 一种含有机磷废水的处理方法 | |
Bi et al. | Recovery of phosphorus and nitrogen from alkaline hydrolysis supernatant of excess sludge by magnesium ammonium phosphate | |
Huang et al. | Recovery and removal of ammonia–nitrogen and phosphate from swine wastewater by internal recycling of struvite chlorination product | |
Huang et al. | Treatment of swine wastewater combined with MgO-saponification wastewater by struvite precipitation technology | |
US8263034B2 (en) | Nitrogen-rich waste water treatment method and method for producing struvite | |
US6884355B2 (en) | Process for treating organic wastewater and apparatus for treating the organic wastewater | |
CN107857426B (zh) | 一种含磷废水综合处理方法 | |
EP2927197A1 (en) | System for treating coal gasification wastewater, and method for treating coal gasification wastewater | |
Li et al. | Optimization of process parameters for mature landfill leachate pretreatment using MAP precipitation | |
CN104609665A (zh) | 草甘膦生产废水处理集成化工艺 | |
CN106396185A (zh) | 一种含硫化物废水的处理方法 | |
KR101543551B1 (ko) | 전기분해를 이용한 하·폐수처리시스템 | |
Wu et al. | Sludge digestion enhancement and nutrient removal from anaerobic supernatant by Mg (OH) 2 application | |
KR101014005B1 (ko) | 방사선 전처리를 이용한 화학적 폐수처리방법 | |
KR101044989B1 (ko) | 유기성 슬러지의 생물학적 처리 방법 및 이에 사용되는 장치 | |
Zhang et al. | Sustainable treatment of antibiotic wastewater using combined process of microelectrolysis and struvite crystallization | |
KR100753906B1 (ko) | 하·폐수 처리 슬러지로부터 생물학적 영양염류처리를 위한탄소원 회수 및 슬러지 저감방법 | |
KR101285931B1 (ko) | 폐수처리장치 | |
CN103449584A (zh) | 一种氨氮废水处理方法 | |
CN104743655B (zh) | 一种含氨氮废水的处理助剂及其制备方法 | |
JPS5929081A (ja) | フミン酸,フルボ酸含有廃水の処理方法 | |
KR100708367B1 (ko) | 방사선을 이용한 폐수의 질소처리 효율의 향상방법 | |
KR100384390B1 (ko) | 자외선 조사를 동반하는 침출수 처리방법 및장치 | |
Harada et al. | Effects of co-existing ions on the phosphorus potassium ratio of the precipitate formed in the potassium phosphate crystallization process | |
KR100660943B1 (ko) | 석회석과 염화칼슘을 이용한 고농도의 인을 함유한 폐수처리방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131227 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180201 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190212 Year of fee payment: 9 |