KR20130066392A - Method for removing heavy metal ions in acid-wastewater using aod slag - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스테인리스 등의 특수강 제조공정에서 발생되는 AOD(Argon Oxygen Decarburization) 슬래그를 이용한 중금속이온 제거 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스테인리스 공장에서 발생하는 산 폐수 중의 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속 이온을 제거할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for removing heavy metal ions using AOD (Argon Oxygen Decarburization) slag generated in a special steel manufacturing process, such as stainless steel, more specifically, divalent iron ions, trivalent chromium ions in acid wastewater generated in a stainless steel factory And a method capable of removing heavy metal ions such as manganese ions.
일반적으로 스테인리스 냉연공장에서는 열연공장에서 생산된 열연코일을 소재로 하여 산세, 냉간압연, 전기청정, 소둔 및 도금공정을 통하여 미려한 냉연 및 도금제품을 생산하는데 이 과정에서 크롬폐수, 망간폐수 등과 같은 폐수가 다양하게 발생한다.In general, stainless steel cold rolling mills produce beautiful cold rolled and plated products by pickling, cold rolling, electro-cleaning, annealing, and plating processes using hot rolled coils produced in hot rolling mills. In this process, wastewater such as chrome wastewater, manganese wastewater, etc. Occurs in a variety of ways.
종래 스테인리스 공장에서 발생되는 철, 크롬 및 망간이온을 함유한 산 폐수 처리방법은 제 1 도에 나타낸 바와 같이 1단계로 #1 중화조로 폐수를 수집한 후 소석회로 pH 8.5로 중화처리 후 #2 중화조에서 pH 9.5로 소석회로 조정하여 폐수 중에 함유된 크롬이온 및 망간이온을 포함한 중금속이온을 수화물로 침전제거한 후 pH 조정조에서 황산으로 pH를 조정하여 처리하는 방법들이 주로 이용되어 왔다.The acid wastewater treatment method containing iron, chromium and manganese ions generated in the conventional stainless steel plant is collected in the first step as the neutralization tank in the
또한 3가 크롬함유폐수 처리방법으로는 폐수 중에 가성소다를 첨가하여, 적정 pH 범위에서 크롬수산화물을 형성시켜서 제거하거나, 또는 크롬황화물을 형성시켜서 제거하는 응집 침전법이 주로 알려져 있다[JWPCF, Vol. 49, No. 8, p2397(1977)].In addition, a method of treating trivalent chromium-containing wastewater is mainly known as a coagulation precipitation method in which caustic soda is added to wastewater to form chromium hydroxide at an appropriate pH range or removed by forming chromium sulfide [JWPCF, Vol. 49, No. 8, p 2397 (1977).
그러나 종래의 이러한 방법들은 강산성 폐수를 중화처리하기 위해 소석회 같은 중화제를 사용함으로써, 약품비용이 많이 들고 슬러지 발생량이 많을 뿐만 아니라, 발생되는 슬러지 처리에 어려운 점이 많아 문제시되고 있다.However, these conventional methods are problematic due to the high chemical cost, high sludge generation amount, and difficulty in treating sludge generated by using neutralizing agents such as slaked lime to neutralize strong acid wastewater.
또한 제강슬래그를 이용한 폐수처리방법이 대한민국 등록특허공보 제10-0345405호(2002. 07. 24. 공고) 및 제10-0750373호(2007. 08. 17. 공고)에 공지되어있다.In addition, wastewater treatment using steelmaking slag is known from the Republic of Korea Patent Publication No. 10-0345405 (2002. 07. 24.) and 10-0750373 (2007. 08. 17. Notification).
상기의 대한민국 등록특허공보 제10-0345405호에는 제강슬래그를 아토마이징(atomizing) 처리한 제강슬래그나 산화칼슘을 다량 함유한 제강슬래그 분말을 응집제와 혼합하여 폐수의 유기물을 응집 처리하는 기술이, 등록특허공보 제10-0750373호에는 분말, 입상, 펠렛 타입의 철강슬래그 담지체에 전이금속, 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 중에서 선택된 어느 하나의 원소 1종을 담지시킨 산화촉매를 이용하여 폐수내의 난분해성, 색도 및 독성물질들을 산화시켜 제거하는 구성이 기재되어 있으나, 제강슬래그를 별도 가공 처리하거나 응집제와 혼합하여 사용하는 구성 등으로 인하여 공정이 복잡해지는 문제점이 있었다.In the Republic of Korea Patent Publication No. 10-0345405, a technique for agglomeration treatment of wastewater organic matter by mixing a steelmaking slag atomized steelmaking slag or a steelmaking slag powder containing a large amount of calcium oxide with a flocculant and a flocculant. Patent Publication No. 10-0750373 discloses hardly decomposability and chromaticity in wastewater using an oxidation catalyst in which any one element selected from transition metals, alkali metals and alkaline earth metals is supported on a powder, granular or pellet type steel slag carrier. And it has been described a configuration to oxidize and remove the toxic substances, but the process is complicated due to the configuration using a steelmaking slag separately processed or mixed with a flocculant.
그리고 본 발명자는 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 특허공보 제1997-0006143호(1997. 04. 24. 공고)와 공개특허공보 제1998-040106호(1998. 08. 17)를 출원한바 있다.And the present inventor has filed the Republic of Korea Patent Publication No. 1997-0006143 (1997. 04. 24.) and Publication No. 1998-040106 (1998. 08. 17) to solve the above problems.
위의 공보에는 스테인리스 공장에서 발생하는 산 폐수를 제강슬래그 또는 전로슬래그 충진 칼럼에 통과시키고, 이를 가성소다나 소석회를 투입하여 pH를 조정한 후, 황산이나 가성소다로 중화하는 구성이 기재되어 있다.The above publication describes a configuration in which acid wastewater generated in a stainless steel plant is passed through a steelmaking slag or converter slag filling column, and the pH is adjusted by adding caustic soda or slaked lime and then neutralized with sulfuric acid or caustic soda.
그러나 위의 공보에서는 알칼리 성분의 함량이 적은 제강슬래그를 사용함으로써 산 폐수의 중화율이 떨어지고, 그 지속시간이 짧아지는 문제점이 있다.However, in the above publication, there is a problem in that the neutralization rate of acid wastewater is decreased by using steelmaking slag having a low content of alkali, and the duration thereof is shortened.
이에 본 발명자는 상기한 방법들의 문제점을 해결하기 위하여, 알칼리 성분의 함유량이 높은 AOD 슬래그를 사용함으로써, 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속이온을 함유한 산 폐수를 효과적으로 처리할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다. In order to solve the problems of the above-described methods, the present inventors can effectively treat acid wastewater containing heavy metal ions such as divalent iron ions, trivalent chromium ions and manganese ions by using AOD slag having a high alkali content. The purpose is to provide a way to do this.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 특수강공정에서 대량으로 발생되는 종래의 제강슬래그보다 알칼리 성분인 CaO의 함량이 높고 중화율이 우수한 AOD 슬래그를 충전 칼럼에 사용하여, 스테인리스 공장에서 발생되는 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속이온을 함유한 산 폐수를 AOD 슬래그가 충전된 칼럼을 통과시켜, AOD 슬래그 중에 함유된 알칼리성분과 반응시켜 중화시킴으로써, 소석회나 가성소다 같은 중화제를 거의 사용하지 아니하여, 중화제 사용 비용을 절감함은 물론 이들 중화제 사용으로 인한 슬러지 발생량을 억제시키고, 또한 폐수 중의 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온이 컬럼에 충전된 AOD 슬래그에 흡착 제거되어 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속이온을 동시에 효율적으로 제거할 수 있는 방법을 제공하여 본 발명의 목적을 달성하는 것이다.In order to achieve the above object, the present invention uses AOD slag having a high content of CaO, which is an alkaline component, and an excellent neutralization rate, compared to conventional steelmaking slags generated in a large quantity in a special steel process. The acid wastewater containing heavy metal ions such as ions, trivalent chromium ions and manganese ions is passed through a column packed with AOD slag and neutralized by reacting with the alkali component contained in the AOD slag, so that neutralizing agents such as slaked lime or caustic soda are rarely used. In addition, the cost of neutralizing agents is reduced, as well as the amount of sludge generated by the use of these neutralizing agents is suppressed. Also, divalent iron ions, trivalent chromium ions and manganese ions in the waste water are adsorbed and removed on the column-filled AOD slag. Provides a method to efficiently remove heavy metal ions such as iron ions, trivalent chromium ions and manganese ions at the same time To achieve the object of the present invention.
본 발명은 특수강 제강공정에서 다량 발생되는 AOD 슬래그를 이용하여 산 폐수를 중화시킴으로써, 중화제로 사용되는 소석회나 가성소다의 사용량이 현저히 감소되어 비용이 절감될 뿐만 아니라, 중화제 사용으로 인한 슬러지의 발생이 억제되는 효과가 있다. The present invention neutralizes the acid wastewater using AOD slag generated in a large steelmaking process, thereby significantly reducing the amount of slaked lime or caustic soda used as a neutralizer and reducing the cost, and also generating sludge due to the use of neutralizers. There is an effect that is suppressed.
또한, 산 폐수 중의 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속이온을 동시에 흡착 제거하는 효과도 있다.It also has the effect of simultaneously adsorbing and removing heavy metal ions such as divalent iron ions, trivalent chromium ions and manganese ions in acid wastewater.
제 1 도는 종래 방법이 적용된 스테인리스공장 폐수의 처리공정도
제 2 도는 본 발명의 방법이 적용된 스테인리스 공장 폐수의 처리공정도
제 3 도는 시간 변화에 따른 일반 제강슬래그와 AOD 슬래그의 산 폐수 중화 능력을 비교해서 나타내는 그래프
제 4 도는 pH 변화에 따르는 중금속이온 제거효율을 나타내는 그래프
제 5 도는 일반 제강슬래그와 AOD 슬래그를 비교해서 충전칼럼을 통과한 경우와 미통과한 경우의 소석회 투입에 따른 pH 변화를 나타내는 그래프1 is a process chart of the wastewater treatment of the stainless steel plant to which the conventional method is applied.
2 is a process chart of the wastewater treatment of the stainless steel plant to which the method of the present invention is applied.
3 is a graph showing the comparison between acid steelmaking neutralization capacity of general steelmaking slag and AOD slag over time.
4 is a graph showing the removal efficiency of heavy metal ions according to the pH change
5 is a graph showing the change of pH according to the input of slaked lime in the case of passing through the filling column and not passing the comparison of general steelmaking slag and AOD slag.
이하, 본 발명에 대하여 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.
본 발명은 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속 이온을 동시에 제거하는 방법에 있어서, 상기 폐수를 균질화 시키는 단계; 및 균질화된 폐수를 AOD슬래그가 충전된 칼럼을 통과시키는 단계; 가성소다 또는 소석회를 투입하여 pH 9로 조정하여 미제거된 크롬이온을 수산화물로 침전 제거시키는 단계; 최종적으로 pH를 조정하는 단계를 포함하여 이루어지는 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온을 동시에 제거하는 방법에 관한 것이다.The present invention provides a method for simultaneously removing heavy metal ions such as divalent iron ions, trivalent chromium ions and manganese ions, comprising: homogenizing the wastewater; And passing the homogenized wastewater through a column packed with AOD slag; Adding caustic soda or hydrated lime to adjust pH to 9 to precipitate and remove unremoved chromium ion with hydroxide; Finally, the present invention relates to a method for simultaneously removing divalent iron ions, trivalent chromium ions, and manganese ions, including adjusting the pH.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면 제 2 도를 참고하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 2.
본 발명의 목적은 후술되는 방법에 의해 그 실현이 가능한데 본 발명에서는 스테인리스 공장에서 발생되는 pH 2 전후의 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속 이온 함유 폐수를 1차적으로 AOD슬래그가 충전된 칼럼에 일정시간 동안 상향류로 AOD 슬래그와 접촉시켜 pH 4 내지 6으로 조정한 후, 2차적으로 소석회나 가성소다를 투입하여 pH를 9 전후로 조정하여, 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속이온을 수산화물로 침전시켜 제거하는 방법에 관한 것이다.The object of the present invention can be realized by the method described below. In the present invention, AOD slag is primarily used to treat heavy metal ion-containing wastewater such as divalent iron ions, trivalent chromium ions, and manganese ions generated before and after
본 발명에 있어서 스테인리스 공장에서 발생되는 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속이온을 함유한 산 폐수를 1차적으로 AOD 슬래그 충전칼럼을 통과시켜 일정한 시간 동안 접촉시킨다. In the present invention, acid wastewater containing heavy metal ions, such as divalent iron ions, trivalent chromium ions, and manganese ions, which are generated in a stainless steel factory, are first contacted through a AOD slag-filled column for a predetermined time.
그러면 제 3 도와 표1에서 볼 수 있듯이 AOD 슬래그 중에 53.5~57.3%를 차지하고 있는 CaO 와 7.6~9.9%의 MgO 성분에 의해 초기 pH 2 전후의 산 폐수가 pH 6 근처로 상승하게 된다.Then, as shown in Table 3 and Table 1, the acidic wastewater before and after the
이때 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속이온 중 일부가 AOD 슬래그에 흡착제거된다. At this time, some of the heavy metal ions such as divalent iron ions, trivalent chromium ions and manganese ions are adsorbed to the AOD slag.
2차적으로 AOD 슬래그 충전칼럼을 통과한 산 폐수를 소석회나 가성소다로 pH 9 전후로 조정하여 미제거된 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속 이온을 수산화물로 침전제거 한다.Secondly, acid wastewater that has passed through the AOD slag-filled column is adjusted to pH 9 with calcined lime or caustic soda to remove and remove heavy metal ions such as unremoved divalent iron ions, trivalent chromium ions and manganese ions with hydroxides.
1, 2차 공정에서 산 폐수는 AOD 슬래그 충전 칼럼을 통과하면서 중금속이 흡착 제거되고, 산 폐수가 중화되어 소석회나 가성소다의 사용량을 줄일 수 있고, 뿐만 아니라 슬러지 발생량도 대폭으로 저감시킬 수 있다.In the first and second process, the acid waste water is adsorbed and removed through the AOD slag packed column, and the acid waste water is neutralized, thereby reducing the amount of slaked lime or caustic soda, as well as greatly reducing the amount of sludge generated.
본 발명을 실시하는데 있어서 필요한 장치는 제 2 도에 나타낸 바와 같이 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속이온을 함유한 산 폐수를 수집하기 위한 수집조; 산 폐수를 1차 중화처리 하고 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속이온을 흡착제거하기 위한 AOD 슬래그 충전 컬럼; 1차 처리된 폐수의 미제거된 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속이온을 수산화물로 침전제거하기 위한 중화조; 2차 처리된 폐수의 pH를 조정하기 위한 pH 조정조로 구성된다.The apparatus required for practicing the present invention includes a collection tank for collecting acid wastewater containing heavy metal ions such as divalent iron ions, trivalent chromium ions and manganese ions as shown in FIG. AOD slag packed column for primary neutralization of acid wastewater and adsorptive removal of heavy metal ions such as divalent iron ions, trivalent chromium ions and manganese ions; A neutralization tank for precipitating and removing heavy metal ions such as bivalent iron ions, trivalent chromium ions, and manganese ions of the first-treated wastewater with hydroxides; It is composed of a pH adjusting tank for adjusting the pH of the secondary treated wastewater.
상기 컬럼의 충전밀도는 0.8-0.9kg/L가 바람직하다. The packing density of the column is preferably 0.8-0.9 kg / L.
충전밀도가 0.8 미만이면 채널링 효과로 인해 폐수와 AOD 슬래그의 접촉효율이 저하되고, 0.9 이상이면 입자크기가 너무 작아져 통수 저항이 커지게 된다.If the filling density is less than 0.8, the contact efficiency of the wastewater and the AOD slag is lowered due to the channeling effect, and if it is more than 0.9, the particle size is too small to increase the water resistance.
또한 상기 AOD 슬래그가 충전된 칼럼을 상기 폐수가 통과함에 있어 칼럼 내 체류시간은 25-35분이 바람직하다. In addition, when the waste water passes through the column filled with the AOD slag, the residence time in the column is preferably 25 to 35 minutes.
그 시간이 25분 미만이면, 처리유량이 많아지기는 하지만 처리효율이 저하되어 그 효과를 기대하기 어렵고, 35분을 초과하면 처리유량이 너무 적어진다.If the time is less than 25 minutes, the treatment flow rate increases, but the treatment efficiency decreases, so that the effect is difficult to be expected. If the time exceeds 35 minutes, the treatment flow rate becomes too small.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.
본 발명에서는 일반 제강슬래그보다 CaO와 SiO2의 함량이 높고 Fe 성분의 함량이 낮은 특수강 제조공정에서 발생하는 AOD 슬래그를 사용한다.In the present invention, AOD slag generated in a special steel manufacturing process having a higher content of CaO and SiO 2 and a lower content of Fe than the general steel slag is used.
그 대표적인 예로서 하기 표 1과 같은 화학조성을 주요성분으로 포함하는 AOD슬래그를 사용할 수 있다. As a representative example, an AOD slag including a chemical composition as a main component as shown in Table 1 may be used.
() 안의 조성은 일반 제강슬래그(공개특허공보 제1998-040106호)의 조성 비율을 나타내는 것이다.The composition in () shows the composition ratio of general steelmaking slag (Unexamined-Japanese-Patent No. 1998-040106).
AOD 슬래그의 화학적 조성(단위: wt%) Chemical composition of AOD slag in wt%
(44.8~52.3)53.5 ~ 57.3
(44.8-52.3)
(13.2~18.6)29.1 ~ 31.3
(13.2-18.6)
(0.9~2.8)1.2 ~ 2.5
(0.9-2.8)
(14.8~19.2)0.2-0.7
(14.8 ~ 19.2)
(2.8~9.6)7.6-9.9
(2.8 ~ 9.6)
(3.2~6.0)0.35-0.68
(3.2 ~ 6.0)
상기 표 1과 같이 AOD 슬래그는 통상 제강 슬래그보다 알칼리 CaO 성분 농도가 5~9% 높고, 또한 SiO2 농도가 제강슬래그보다 13~16% 높은 것임을 알 수 있다.As shown in Table 1, the AOD slag has an alkali CaO component concentration of 5 to 9% higher than that of steelmaking slag, and SiO 2 concentration is 13 to 16% higher than that of steelmaking slag.
표 2는 AOD 슬래그에 의한 2차 오염 유무를 판단하기 위해 AOD 슬래그와 일반 제강슬래그의 용출실험에 의한 투과수 중 오염물 농도를 분석한 결과를 보여준다.Table 2 shows the results of analysis of contaminant concentrations in permeated water by the elution test of AOD slag and general steelmaking slag to determine the secondary contamination by AOD slag.
표 2에서 볼 수 있듯이 AOD 슬래그에서 용출되는 각각의 오염물질 농도는 제강슬래그보다 낮아 산 폐수 중화제 및 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속이온 흡착제거제로 이용하는데 AOD 슬래그가 제강슬래그보다 유리하다는 것을 보여준다. As shown in Table 2, each pollutant concentration eluted from AOD slag is lower than steelmaking slag, so it is used as acid wastewater neutralizer and adsorption remover of heavy metal ions such as divalent iron ions, trivalent chromium ions and manganese ions. It is shown to be more advantageous.
AOD 슬래그와 일반 제강슬래그 용출실험에 의한 투과수 중 중금속이온농도 분석 결과(단위: mg/L)Analysis of Heavy Metal Ion Concentration in Permeate by AOD Slag and General Steel Slag Dissolution Test (Unit: mg / L)
(청정지역)Emission allowance standard
(Clean area)
제강슬래그Normal
Steel slag
[실시 예] [Example]
제 2 도에 표시된 바와 같이 1단계로 스테인리스 공장에서 발생되는 pH 2 전후의 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속 이온을 함유한 산 폐수를 AOD슬래그 충전칼럼에서 30 분 접촉시켜 pH 6 근처(초기)로 상승시킨다.As shown in FIG. 2, acid wastewater containing heavy metal ions such as divalent iron ions, trivalent chromium ions, and manganese ions before and after
이때 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속이온 중 일부가 AOD 슬래그에 흡착제거되며, 2 단계로 충전칼럼을 통과한 폐수에 소석회나 가성소다를 첨가하여 pH를 9 근처로 조정하여, 미제거된 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속이온을 수산화물로 침전제거 한다.At this time, some of heavy metal ions such as divalent iron ions, trivalent chromium ions and manganese ions are adsorbed and removed from the AOD slag, and the pH is adjusted to 9 by adding slaked lime or caustic soda to the wastewater that has passed through the filling column in two steps. Precipitates and removes heavy metal ions such as divalent iron ions, trivalent chromium ions and manganese ions with hydroxides.
pH를 9 근처의 산 폐수를 pH 조정조에서 황산으로 pH 7로 조정한 후 배출한다.The acid wastewater near pH is adjusted to pH 7 with sulfuric acid in a pH adjuster and then discharged.
[비교예][Comparative Example]
충전칼럼에 일반 제강슬래그(공개특허공보 제1998-040106호에서 사용한 슬래그와 동일)를 충전한 것 이외에는 실시예와 동일한 방법으로 산 폐수를 처리하였다.The acid wastewater was treated in the same manner as in Example except that the packed column was filled with general steelmaking slag (the same as that used in Laid-Open Patent Publication No. 1998-040106).
이상의 실시예와 비교예를 도면을 참조하여 비교 설명한다.The above Example and a comparative example are compared and demonstrated with reference to drawings.
제 3 도는 일반 제강슬래그와 AOD 슬래그의 산 폐수 중화 능력을 비교한 실험결과를 보여준다.3 shows experimental results comparing the acid wastewater neutralization capacity of general steelmaking slag and AOD slag.
상기 충전 칼럼의 부피는 3.5L, AOD 슬래그의 충전량은 3Kg이며 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속이온을 함유한 산 폐수의 칼럼 내 체류시간은 30분이었다.The packed column had a volume of 3.5 L, a packed amount of AOD slag of 3 Kg, and a residence time in the column of acid wastewater containing heavy metal ions such as divalent iron ions, trivalent chromium ions, and manganese ions.
제 3 도에서 볼 수 있듯이 pH 2 전후인 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속이온을 함유한 산 폐수를 AOD 슬래그 충전칼럼과 접촉시킬 때 칼럼 유출수는 초기 1시간 동안 pH 5.9로 유지되다가 10시간 경과한 후에는 pH 4.3 정도로 내려갔으며 40시간이 경과하여도 이값은 유지되어 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속 이온을 함유한 산 폐수에 대한 AOD 슬래그의 중화능력이 기존 일반 제강슬래그 대비 매우 효과적이라는 것을 알 수 있었다. As can be seen in FIG. 3, when the acid wastewater containing heavy metal ions such as divalent iron ions, trivalent chromium ions and manganese ions before and after
제 4 도는 폐수의 pH 변화에 대한 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속이온의 제거 효율을 나타낸 것이다.Figure 4 shows the removal efficiency of heavy metal ions such as divalent iron ions, trivalent chromium ions and manganese ions to the pH change of the waste water.
제 4 도에서 보는 바와 같이 2가 철이온의 경우 pH가 7 이상에서, 3가 크롬이온의 경우 pH가 5 이상에서. 망간이온의 경우 pH가 9 이상에서 그 제거효율이 95% 이상으로 거의 완전히 제거됨을 알 수 있으며, pH가 6 이상일 경우에는 슬래그 층을 통과시키기 전에 이미 응집현상이 일어나 이의 여과 및 처리공정이 필요하므로 본 발명의 특징을 살릴 수가 없다.As shown in FIG. 4, the pH is above 7 for divalent iron ions and above 5 for trivalent chromium ions. In the case of manganese ions, it can be seen that the removal efficiency is almost completely removed at a pH of 9 or more, 95% or more. If the pH is 6 or more, the flocculation phenomenon is already generated before passing the slag layer, and thus filtration and processing thereof are necessary. It is not possible to take advantage of the features of the present invention.
제 5 도는 스테인리스공장 폐수를 일반 제강슬래그와 AOD 슬래그를 비교해서 충전칼럼을 통과한 경우와 미통과한 경우의 소석회 투입량 변화에 따른 pH 변화를 나타내고 있다. 5 shows the change of pH according to the change of calcined lime input in the case of passing through the filling column and not passing through the steelmaking slag and AOD slag.
제 5 도에서 알 수 있듯이 미제거된 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온 등 중금속이온을 완전히 제거하기 위해서 pH 9까지 상승시키는데 AOD 슬래그 충전칼럼을 통과한 경우가 일반 제강슬래그 충전칼럼을 통과한 경우보다 소석회 투입량이 약 1% 절감되고 미통과한 경우보다 약 94% 절감되는 것을 보여준다. As can be seen in FIG. 5, in order to completely remove heavy metal ions such as unremoved divalent iron ions, trivalent chromium ions, and manganese ions, the pH is raised to 9, and when passed through the AOD slag filling column, the general steel slag filling column is used. It shows that the slaked lime input is reduced by about 1% compared to the case where it is passed, and about 94% compared to when it is not passed.
이상에서 기재된 바와 같이 본 발명의 AOD슬래그를 사용하여 산 폐수를 처리하면, 중화율을 향상시키고 중화제의 사용을 절감할 수 있는 유용한 발명인 것이다. Treatment of acid wastewater using the AOD slag of the present invention as described above is a useful invention that can improve the neutralization rate and reduce the use of neutralizing agents.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiment and the accompanying drawings, and the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.
따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do.
Claims (4)
상기 산 폐수를 균질화시키는 단계; 및 균질화 된 산 폐수를 AOD 슬래그가 충전된 칼럼을 통과시키는 단계; 가성소다 또는 소석회를 투입하여 pH 9로 조정하여 미 제거된 중금속이온을 수산화물로 침전 제거시키는 단계; 최종적으로 pH 7 근처로 조정하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 산 폐수 중의 중금속이온을 동시에 제거하는 방법.In the method of treating acid wastewater containing heavy metal ions,
Homogenizing the acid wastewater; And passing the homogenized acid wastewater through a column filled with AOD slag; Adding caustic soda or lime to adjust pH to 9 to precipitate and remove unremoved heavy metal ions with hydroxide; Finally removing the heavy metal ions in the acid wastewater, comprising adjusting to near pH 7.
상기 AOD 슬래그의 충전밀도는 0.8-0.9kg/L이고, 상기 AOD 슬래그가 충전된 칼럼을 통과하는 폐수의 체류시간은 25-35분인 것을 특징으로 하는 산 폐수 중의 중금속 이온을 동시에 제거하는 방법.The method of claim 1,
The packing density of the AOD slag is 0.8-0.9kg / L, the residence time of the wastewater passing through the column packed with the AOD slag is 25-35 minutes, characterized in that for removing the heavy metal ions in the acid wastewater.
AOD 슬래그는 총 중량기준으로 CaO의 함량이 53.5~57.3중량%이고, SiO2의 함량이 29.1~31.3중량%이며, MgO의 함량이 7.6~9.9중량%인 것을 특징으로 하는 산 폐수 중의 중금속 이온을 동시에 제거하는 방법.The method of claim 1,
AOD slag is based on the total weight of CaO content of 53.5 ~ 57.3 wt%, SiO 2 content of 29.1 ~ 31.3% by weight, MgO content of heavy metal ions in acid wastewater, characterized in that 7.6 ~ 9.9% by weight. How to remove at the same time.
중금속 이온은 2가 철이온, 3가 크롬이온 및 망간이온인 것을 특징으로 하는 산 폐수 중의 중금속 이온을 동시에 제거하는 방법
The method according to any one of claims 1 to 3,
Heavy metal ions are divalent iron ions, trivalent chromium ions and manganese ions, characterized in that the simultaneous removal of heavy metal ions in acid wastewater
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