KR20120051296A - 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐수의 염 농도 및 pH를 조절한 상태에서 광촉매 산화반응을 유도함으로써 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도를 효과적으로 제거할 수 있는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법 및 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법은 반응성 안트라퀴논 염료가 포함된 폐수 내에 광촉매 및 염을 주입하고, 상기 폐수의 pH를 중성보다 높도록 조절하는 단계 및 상기 광촉매에 자외선을 조사하여, 광촉매 산화반응에 의해 반응성 안트라퀴논 염료를 분해하여 폐수의 색도를 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐수의 염 농도 및 pH를 조절한 상태에서 고효율의 광촉매 산화반응을 유도함으로써 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도를 효과적으로 제거할 수 있는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법 및 장치에 관한 것이다.
섬유 염색 산업은 생산의 거의 모든 고정에서 공업용수를 필요로 하는 소위 용수 다소비 업종으로서, 수질오염물질이 다량 방출되는 특징을 갖는다. 특히, 염색 공정 후 배출되는 잔여 염료로 인해 짙은 색도를 나타냄에 따라 심미적인 차원에서 민원의 대상이 되고 있으며, 수계에서는 햇볕을 차단하여 수중식물의 성장에 악영향을 미치는 사실이 보고된 바 있다. 따라서, 염색 공정에서 배출되는 폐수의 색도 제거를 위한 친환경적 고효율적인 기술 개발이 필요한 실정이다.
반응성 염료(reactive dye)는 최근 섬유의 고품질화 및 다양한 수요로 인하여 전세계적으로 가장 사용 빈도가 높은 합성염료이며 그 사용량이 급격히 증가하고 있는 추세이다. 또한, 반응성 염료는 다양하고 선명한 색과 간단한 사용법 때문에 최근 직물 산업에서 광범위하게 사용되는 대표적인 염료이다. 그 중에서도 반응성 안트라퀴논 염료(reactive anthraquinone dye)는 아조 염료 다음으로 널리 사용되고 있으며, 수요가 급격히 증가하고 있다.
반응성 안트라퀴논 염료는 분자량이 비교적 큰 물질(500?1000g/mol)로서 용해성이 높아 흡착에 의한 제거가 어려우며, 난분해성 물질임에 따라 전형적인 하수처리 공정(활성슬러지 공법 등)으로는 색도 제거가 불가능한 것으로 알려져 있다. 이와 같은 반응성 염료를 함유한 폐수의 경우, 염색 공정에 사용된 염료의 최고 50% 정도가 섬유에 부착되지 않고 배출되어 폐수의 짙은 색도를 유발하는 문제점이 있다.
이러한 이유로 인해 섬유 산업체에서는 고농도 잔류 염이 함유된 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거가 가장 심각한 환경 문제로 부각되고 있으며, 강화되고 있는 환경 규제에 대응하기 위해 현재 섬유 산업체에서 이용되고 있는 폐수처리기술보다 더욱 전문적이고 경제적인 기술이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
한편, 광촉매 산화반응을 통한 독성 및 난분해성 물질에 대한 분해 연구는 활발히 진행되고 있다. 산화방법에 의한 염색폐수처리의 경우 한국공개특허 2001-91796호, 한국공개특허 2003-77865호, 한국공개특허 2004-84586호, 미국특허출원 2005-115004호 등에서 기술된 방법과 같이 펜톤산화를 이용한 산화방법, 플라즈마를 이용한 산화방법 그리고 오존을 이용한 산화방법 등이 보고된 바 있다. 또한, 광촉매 산화방법에 의한 염색폐수처리와 관련하여 한국공개특허 2001-8364호, 일본공개특허 2001-205100호 등에서 기술된 방법과 같이 대표적인 광촉매인 이산화티탄의 고정형태의 방법, 이산화티탄의 크기에 따른 염색폐수처리 효율 증대방법 등이 보고된 바 있다.
그러나, 현재까지 보고된 염색 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 처리에 대한 대부분의 연구는 주로 고농도의 폐수를 희석시켜 염의 농도를 매우 낮은 농도로 낮춘 후에 색도를 제거하는 방법에 초점이 맞추어져 있어 경제적인 측면에서 실제 산업체에 적용하기에는 어려움이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 폐수의 염 농도 및 pH를 조절한 상태에서 광촉매 산화반응을 유도함으로써 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도를 효과적으로 제거할 수 있는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법은 반응성 안트라퀴논 염료가 포함된 폐수 내에 광촉매 및 염을 주입하는 단계 및 상기 광촉매에 자외선을 조사하여, 광촉매 산화반응을 통해 반응성 안트라퀴논 염료를 분해하여 폐수의 색도를 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 반응성 안트라퀴논 염료가 포함된 폐수 내에 광촉매 및 염을 주입하는 단계에서, 상기 폐수의 염 농도를 25?100g/L로 유지할 수 있으며, 상기 염은 NaCl, Na2SO4, KNO3, CuSO4, NH4Cl, CH3COONa 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 또한, 상기 광촉매는 이산화티탄일 수 있다.
본 발명에 따른 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법은 반응성 안트라퀴논 염료가 포함된 폐수 내에 광촉매를 주입하고, 상기 폐수의 pH를 중성보다 높도록 조절하는 단계 및 상기 광촉매에 자외선을 조사하여, 광촉매 산화반응에 의해 반응성 안트라퀴논 염료를 분해하여 폐수의 색도를 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 다른 특징으로 한다.
상기 반응성 안트라퀴논 염료가 포함된 폐수 내에 광촉매를 주입하고, 상기 폐수의 pH를 중성보다 높도록 조절하는 단계에서, 상기 pH를 10 이상으로 조절할 수 있으며, 폐수의 pH는 알칼리 물질을 이용하여 조절하며, 상기 알칼리 물질은 NaOH, Na2CO3, KOH, Ca(OH)2, CaCO3, MgCO3, NaHCO3 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
본 발명에 따른 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법은 반응성 안트라퀴논 염료가 포함된 폐수 내에 광촉매 및 염을 주입하고, 상기 폐수의 pH를 중성보다 높도록 조절하는 단계 및 상기 광촉매에 자외선을 조사하여, 광촉매 산화반응에 의해 반응성 안트라퀴논 염료를 분해하여 폐수의 색도를 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 한다.
상기 반응성 안트라퀴논 염료가 포함된 폐수 내에 광촉매 및 염을 주입하고, 상기 폐수의 pH를 중성보다 높도록 조절하는 단계에서, 상기 폐수의 염 농도를 25?100g/L로 유지할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거장치는 반응성 안트라퀴논 염료가 포함된 폐수 및 광촉매가 담지되어 반응성 안트라퀴논 염료의 광촉매 산화반응이 진행되는 공간을 제공하는 광촉매 산화반응조와, 상기 광촉매에 자외선을 조사하는 자외선 램프와, 상기 광촉매 산화반응조에 염을 주입하여 상기 폐수의 염 농도를 조절하는 염 공급수단 및 상기 광촉매 산화반응조에 알칼리 물질을 주입하여 상기 폐수의 pH를 조절하는 알칼리 물질 공급수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 염 공급수단으로부터 상기 광촉매 산화반응조 내에 염이 주입되어 상기 폐수의 염 농도가 25?100g/L로 유지될 수 있으며, 상기 알칼리 물질 공급수단으로부터 상기 광촉매 산화반응조 내에 알칼리 물질이 주입되어 상기 폐수의 pH가 10 이상으로 조절될 수 있다. 또한, 상기 염 공급수단과 알칼리 물질 공급수단으로부터 각각 염과 알칼리가 상기 광촉매 산화반응조에 주입되어 상기 폐수의 염 농도가 25?100g/L로 유지됨과 함께 상기 폐수의 pH가 10 이상으로 조절될 수 있다.
본 발명에 따른 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법 및 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
염색 공정 후 발생하는 반응성 안트라퀴논 염료 함유 폐수의 색도를 광촉매 산화반응을 통해 고효율로 제거할 수 있다. 특히, 고농도의 염이 존재하는 조건 하에서 광촉매 산화반응에 의한 안정적인 고효율의 색도 제거가 가능함에 따라, 폐수의 희석 과정이 불필요하다.
도 1은 100gNaCl/L의 고농도 염 함유 조건 및 pH 12인 조건에서의 실험 중, 광촉매 산화반응 전(A)과 후(B)의 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 변화를 촬영한 사진.
본 발명은, 반응성 안트라퀴논 염료(reactive anthraquinone dye)를 함유하는 폐수의 색도를 제거함을 목적으로 하며, 이를 구현하기 위한 방법으로 반응성 안트라퀴논 염료 폐수 내에 광촉매를 주입시킨 상태에서 자외선 조사를 통해 광촉매 산화반응을 유도하여 반응성 안트라퀴논 염료를 분해하는 방법을 이용한다. 또한, 반응성 안트라퀴논 염료의 분해효율을 증대시키기 위해, 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 염 농도를 높게 설정하거나 폐수의 pH를 중성조건보다 높게 설정한 상태에서 상기 광촉매 산화반응을 유도하는 것을 다른 특징으로 한다. 폐수의 염 농도 조절과 폐수의 pH 조절은 개별적으로 적용되거나 동시에 적용될 수 있다.
먼저, 광촉매 산화반응에 의한 반응성 안트라퀴논 염료의 분해 메커니즘을 설명하면 다음과 같다. 반응성 안트라퀴논 염료 폐수 내에 광촉매가 주입된 상태에서 상기 광촉매에 자외선을 조사하게 되면 광촉매에 의한 산화반응에 의해, 반응성 안트라퀴논 염료는 안트라퀴논 핵(anthraquinone nucleus)과 작용기(functional group)로 분해(cleavage)된다. 상기 광촉매로는 이산화타탄(TiO2) 등이 이용될 수 있다.
또한, 광촉매 산화반응을 촉진시키기 위한 조건으로서 전술한 바와 같이 1) 폐수의 염 농도 조절, 2) 폐수의 pH 조절이 부가되는데, 폐수의 염 농도를 높게 설정하는 이유는 폐수의 이온 강도(ionic strength)를 증가시킴으로써 폐수 내의 안트라퀴논 염료와 광촉매의 접촉 확률을 증대시키기 위함이며, 이를 통해 반응성 안트라퀴논 염료의 광촉매 산화반응을 촉진시킬 수 있다. 폐수의 염 농도를 높이기 위한 염으로는 NaCl, Na2SO4, KNO3, CuSO4, NH4Cl, CH3COONa 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물이 이용될 수 있다.
한편, 폐수의 pH를 최초상태보다 중성조건보다 높게 설정하는 이유는 폐수 내에서 반응성 안트라퀴논 염료가 소수성화되는 것을 최소화하여 응집(aggregation)되는 것을 방지함으로써 반응성 안트라퀴논 염료와 광촉매의 접촉 확률을 향상시키기 위함이며, 이를 통해 반응성 안트라퀴논 염료의 광촉매 산화반응을 촉진시킬 수 있다. 폐수의 pH는 중성조건보다 높아질수록 광촉매 산화반응이 향상되며, pH 조절에 사용되는 알칼리 물질로는 NaOH, Na2CO3, KOH, Ca(OH)2, CaCO3, MgCO3, NaHCO3 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물이 이용될 수 있다.
이하, 본 발명의 내용을 일 실시예를 통해 보다 상세히 설명하기로 한다. 제 1 실시예는 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 염 농도를 높게 유지한 상태에서 광촉매 산화반응을 유도한 실험이며, 제 2 실시예는 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 pH를 높게 유지한 상태에서 광촉매 산화반응을 유도한 실험이며, 제 3 실시예는 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 염 농도 및 pH를 동시에 높게 설정한 상태에서 광촉매 산화반응을 유도한 실험이다.
제 1 실시예 : 다양한 염 농도 조건에서의 광촉매 산화반응에 의한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거
반응성 안트라퀴논 염료인 Reactive Blue 4(RB4) 150mg/L를 포함한 시료 폐수를 광촉매와 함께 광촉매 산화반응조(500ml)에 주입하였다. 이어, 시료 폐수와 광촉매의 완전 혼합을 위해 25℃의 온도 하에서 교반하였다. 광촉매는 이산화티탄(TiO2)을 사용하였으며, 1g/L의 농도를 유지하였다. 그런 다음, 광촉매 산화반응조 내에 자외선을 조사하였다. 자외선 조사는 UV-C 램프를 이용하였으며, UV-C 램프의 전력은 36W로 유지하였다.
한편, 염 농도에 따른 광촉매 산화반응의 정도 즉, 색도 제거효율을 비교하기 위해 시료 폐수의 염 농도를 0, 25, 50, 100g/L로 설정한 상태에서 자외선 조사를 실시하였다. 염 농도의 조절은 NaCl을 이용하였으며, 각각의 염 농도의 시료 폐수에 대한 자외선 조사시간은 1시간이었다. 또한, 시료 폐수의 pH는 7로 유지하였다. 참고로, 상기 염은 염 공급수단을 통해 주입될 수 있다.
각각의 염 농도를 갖는 시료 폐수에 대한 색도 제거효율은 최초 RB4 농도와 광촉매 산화반응 후의 잔류 RB4 농도를 각각 측정한 후, 제거된 RB4를 이용하여 계산하였다. 이 때, RB4의 농도 측정은 스펙트로포토미터(spectrophotometer)를 이용하였으며, RB4 염료의 최대 흡광도를 나타내는 파장인 596nm 조건 하에서 진행하였다.
아래의 표 1은 다양한 염 농도 조건에서의 광촉매 산화반응에 의한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거효율을 나타낸 것이다.
| 시료 폐수의 염 농도(gNaCl/L) | 색도 제거효율(%) |
| 0 | 40.5 |
| 25 | 54.7 |
| 50 | 57.6 |
| 100 | 71.6 |
[표 1]을 참고하면, 염을 주입한 경우(25, 50, 100gNaCl/L), 염을 주입하지 않은 경우에 대비하여 염 농도가 증가할수록 광촉매 산화반응에 의한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거효율이 비례하여 증가하는 것으로 나타났다. 구체적으로, 염 농도가 25g/L인 경우 염을 주입하지 않은 조건보다 색도 제거효율이 약 14% 증가하는 것으로 나타났으며, 100g/L의 염을 주입한 경우 색도 제거효율이 염을 주입하지 않은 경우에 대비하여 약 31% 증가하는 것으로 나타났다. 이를 통해, 고농도 염이 폐수 내에 존재하는 경우 광촉매 산화반응에 의한 색도 제거효율이 향상됨을 확인할 수 있다. 또한, 이와 같은 결과는 폐수가 높은 염 농도로 유지될 때 폐수 내의 이온 강도(ionic strength)가 증가되어 반응성 안트라퀴논 염료와 광촉매의 접촉이 증가된 것으로 유추되며, 궁극적으로 광촉매 산화반응에 의한 색도 제거효율이 향상된 것으로 판단된다.
제 2 실시예 : 다양한 pH 조건에서의 광촉매 산화반응에 의한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거
제 2 실시예의 실험 조건은 제 1 실시예의 실험 조건과 동일하며, 다만 시료 폐수에 염을 주입하는 대신 시료 폐수의 pH를 1N 농도의 HCl과 NaOH를 이용하여 각각 4, 7, 10, 12로 조절하여 각각의 pH 조건에 따른 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거 효율을 비교하였다. 각각의 시료 폐수에 대한 반응시간은 2시간이었다. 참고로, 상기 pH 조절을 위한 알칼리 물질의 주입은 알칼리 물질 주입수단을 통해 이루어질 수 있다.
아래의 표 2는 다양한 pH 조건에서의 광촉매 산화반응에 의한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거효율을 비교하여 나타낸 것으로서, 색도 제거효율은 제 1 실시예에서와 마찬가지로 스펙트로포토미터를 이용하여 초기 RB4 농도와 광촉매 산화반응 후의 잔류 RB4 농도를 각각 측정한 후, 제거된 RB4를 이용하여 계산하였다.
| pH | 색도 제거효율(%) |
| 4 | 49.6 |
| 7 | 63.2 |
| 10 | 68.5 |
| 12 | 89.8 |
[표 2]를 참고하면, 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 pH를 4로 유지한 경우 색도 제거효율이 가장 낮게 나타났는데, 이는 산성 조건에서 이산화티탄이 양전하를 띠기 때문에 음전하를 띠는 반응성 안트라퀴논 염료가 반응초기에 이산화티탄에 흡착이 되어 광촉매인 이산화티탄의 활성이 저하되었기 때문인 것으로 확인되었다. 반면, pH가 10, 12인 조건의 경우, pH가 4인 조건보다 색도 제거효율이 각각 19%, 40% 증가하는 것으로 나타났다. 이는, 높은 pH 조건에서 반응성 안트라퀴논 염료가 보다 친수성화되어 염료 자체의 응집(aggregation)에 의해 광촉매 산화반응이 저하되는 것이 방지되었기 때문으로 판단된다.
제 3 실시예 : 고농도 염 농도 조건 및 다양한 pH 조건에서의 광촉매 산화반응에 의한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거
제 3 실시예의 실험 조건은 기본적으로 제 1 및 제 2 실시예의 실험 조건과 동일하며, 다만 시료 폐수 내에 염을 주입함과 함께 시료 폐수의 pH를 다양하게 조절하였다. 구체적으로, 각각의 시료 폐수 내에 100g/L의 NaCl을 주입함과 함께 각각의 시료 폐수의 pH를 4, 7, 10, 12로 조절하여 고농도 염 조건 하에서 각각의 pH 조건에 따른 색도 제거효율을 비교하였다. 각각의 시료 폐수의 반응시간은 2시간이었다.
아래의 표 3은 고농도 염(100gNaCl/L) 함유 조건에서 다양한 pH 조건에서의 광촉매 산화반응에 의한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거효율을 비교하여 나타낸 것으로서, 색도 제거효율은 제 1 및 제 2 실시예에서와 마찬가지로 스펙트로포토미터를 이용하여 초기 RB4 농도와 광촉매 산화반응 후의 잔류 RB4 농도를 각각 측정한 후, 제거된 RB4를 이용하여 계산하였다.
| 시료 폐수의 염 농도(gNaCl/L) | pH | 색도 제거효율(%) |
| 100 | 4 | 71.9 |
| 100 | 7 | 71.4 |
| 100 | 10 | 78.7 |
| 100 | 12 | 96.8 |
[표 3]을 참고하면, 고농도 염이 존재하는 조건에서는 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 pH를 4와 7로 유지한 경우, 광촉매 산화반응에 의한 색도 제거효율은 각각 71.9%, 71.4%로 나타나, 제 1 실시예에서 시료 폐수의 pH를 7로 유지하고 염 농도를 100g/L로 유지한 조건의 색도 제거효율(71.6%)과 거의 유사하였다. 하지만, 고농도 염이 존재하는 조건에서 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 pH를 10과 12로 유지한 경우, 광촉매 산화반응에 의한 색도 제거효율은 각각 78.7%와 96.8%로 나타나 제 2 실시예에서 염을 주입하지 않고 폐수의 pH를 10과 12로 유지한 조건에서의 색도 제거효율보다 각각 10.2%, 7.0%가 높은 것으로 확인되었다. 참고로, 도 1은 100gNaCl/L의 고농도 염 함유 조건 및 pH 12인 조건에서의 실험 중 광촉매 산화반응 전(A)과 후(B)의 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 변화를 촬영한 것인데, 도 1에 도시한 바와 같이 광촉매 산화반응 후 염료 폐수의 색도가 거의 제거됨을 확인할 수 있다.
따라서, 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거 시 고농도 염을 함유시킨 상태에서 폐수의 pH를 10 이상으로 유지할 경우 광촉매 산화반응을 극대화할 수 있으며 이를 통해 색도 제거효율을 최대화할 수 있다. 이는, 폐수를 높은 염으로 유지하는 경우 폐수 내 이온 강도가 증가되어 염료와 광촉매와의 접촉이 증가되며, 이와 함께 높은 pH 조건 유지시 반응성 안트라퀴논 염료가 보다 친수성화되어 염료 응집에 의해 광촉매 산화반응이 저하되는 것이 방지되기 때문으로 판단된다.
결론적으로, 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거를 증대시키기 위해서는 고농도 염이 존재해야 하며 이와 함께 폐수의 pH를 높게 유지하는 방법이 매우 효과적이다. 또한, 폐수의 염 농도와 pH를 증가시킬수록 높은 색도 제거효율을 얻을 수 있다.
Claims (18)
- 반응성 안트라퀴논 염료가 포함된 폐수 내에 광촉매 및 염을 주입하는 단계; 및
상기 광촉매에 자외선을 조사하여, 광촉매 산화반응을 통해 반응성 안트라퀴논 염료를 분해하여 폐수의 색도를 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 반응성 안트라퀴논 염료가 포함된 폐수 내에 광촉매 및 염을 주입하는 단계에서, 상기 폐수의 염 농도를 25?100g/L로 유지하는 것을 특징으로 하는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 염은 NaCl, Na2SO4, KNO3, CuSO4, NH4Cl, CH3COONa 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 광촉매는 이산화티탄인 것을 특징으로 하는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법.
- 반응성 안트라퀴논 염료가 포함된 폐수 내에 광촉매를 주입하고, 상기 폐수의 pH를 중성보다 높도록 조절하는 단계; 및
상기 광촉매에 자외선을 조사하여, 광촉매 산화반응에 의해 반응성 안트라퀴논 염료를 분해하여 폐수의 색도를 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법.
- 제 5 항에 있어서, 상기 반응성 안트라퀴논 염료가 포함된 폐수 내에 광촉매를 주입하고, 상기 폐수의 pH를 중성보다 높도록 조절하는 단계에서, 상기 pH를 10 이상으로 조절하는 것을 특징으로 하는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법.
- 제 5 항에 있어서, 폐수의 pH는 알칼리 물질을 이용하여 조절하며, 상기 알칼리 물질은 NaOH, Na2CO3, KOH, Ca(OH)2, CaCO3, MgCO3, NaHCO3 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법.
- 반응성 안트라퀴논 염료가 포함된 폐수 내에 광촉매 및 염을 주입하고, 상기 폐수의 pH를 중성보다 높도록 조절하는 단계; 및
상기 광촉매에 자외선을 조사하여, 광촉매 산화반응에 의해 반응성 안트라퀴논 염료를 분해하여 폐수의 색도를 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법.
- 제 8 항에 있어서, 상기 반응성 안트라퀴논 염료가 포함된 폐수 내에 광촉매 및 염을 주입하고, 상기 폐수의 pH를 중성보다 높도록 조절하는 단계에서, 상기 폐수의 염 농도를 25?100g/L로 유지하는 것을 특징으로 하는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법.
- 제 8 항에 있어서, 상기 반응성 안트라퀴논 염료가 포함된 폐수 내에 광촉매 및 염을 주입하고, 상기 폐수의 pH를 중성보다 높도록 조절하는 단계에서, 상기 pH를 10 이상으로 조절하는 것을 특징으로 하는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법.
- 제 8 항에 있어서, 상기 염은 NaCl, Na2SO4, KNO3, CuSO4, NH4Cl, CH3COONa 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법.
- 제 8 항에 있어서, 폐수의 pH는 알칼리 물질을 이용하여 조절하며, 상기 알칼리 물질은 NaOH, Na2CO3, KOH, Ca(OH)2, CaCO3, MgCO3, NaHCO3 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거방법.
- 반응성 안트라퀴논 염료가 포함된 폐수 및 광촉매가 담지되어 반응성 안트라퀴논 염료의 광촉매 산화반응이 진행되는 공간을 제공하는 광촉매 산화반응조;
상기 광촉매에 자외선을 조사하는 자외선 램프;
상기 광촉매 산화반응조에 염을 주입하여 상기 폐수의 염 농도를 조절하는 염 공급수단; 및
상기 광촉매 산화반응조에 알칼리 물질을 주입하여 상기 폐수의 pH를 조절하는 알칼리 물질 공급수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거장치.
- 제 13 항에 있어서, 상기 염 공급수단으로부터 상기 광촉매 산화반응조 내에 염이 주입되어 상기 폐수의 염 농도가 25?100g/L로 유지되는 것을 특징으로 하는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거장치.
- 제 13 항에 있어서, 상기 알칼리 물질 공급수단으로부터 상기 광촉매 산화반응조 내에 알칼리 물질이 주입되어 상기 폐수의 pH가 10 이상으로 조절되는 것을 특징으로 하는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거장치.
- 제 13 항에 있어서, 상기 염 공급수단과 알칼리 물질 공급수단으로부터 각각 염과 알칼리가 상기 광촉매 산화반응조에 주입되어 상기 폐수의 염 농도가 25?100g/L로 유지됨과 함께 상기 폐수의 pH가 10 이상으로 조절되는 것을 특징으로 하는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거장치.
- 제 13 항에 있어서, 상기 염은 NaCl, Na2SO4, KNO3, CuSO4, NH4Cl, CH3COONa 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거장치.
- 제 13 항에 있어서, 상기 알칼리 물질은 NaOH, Na2CO3, KOH, Ca(OH)2, CaCO3, MgCO3, NaHCO3 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성 안트라퀴논 염료 폐수의 색도 제거장치.
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