KR960003918B1 - 역삼투막법에 의한 제철폐수 처리방법 - Google Patents

역삼투막법에 의한 제철폐수 처리방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

역삼투막법에 의한 제철폐수 처리방법
제 1 도는 본 발명에 적용될 수 있는 역삼투막법에 의한 제철폐수 처리장치의 개략도.
제 2 도는 역삼투막법에 의해 제철폐수 처리시 운전압력 및 운전시간에 따른 처리수 유량 변화를 나타내는 그래프.
제 3 도는 역삼투막법에 의해 제철폐수 처리시 운전압력 및 운전시간에 따른 처리수의 염배제율 변화를 나타내는 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 원수 주입 펌프 2 : 모래여과지
3 : 냉각탑 4 : MF막
5 : 고압펌프 6 : 역삼투막 모듈
본 발명은 역삼투막법을 이용하여 제철폐수를 처리하는 방법에 관한 것이다.
역삼투막은 재질에 따라 크게 PA(Polyamide)와 CA(Cellulosevacetate)막으로 상업화되어 판매되고 있으며, 이들이 각종 폐수처리에 적용될 경우에는 대상폐수에 따란 운전조건 및 유지관리방법이 판이하게 달라진다. 운전 조건에는 전처리와 역삼투막에 의한 처리공정 및 막세정 등의 조건이 있다. 지금까지 이 역삼투막 기술은 반도체 산업의 초순수제도, 해수의 담수화 및 병원폐수와 같은 독성 폐수처리에 널리 사용되고 있으며 최근 공단확장 등으로 인하여 공업용수가 부족하게 되어 지하수를 처리하여 공업용수로 사용하는 곳도 있다. 또한, 폐수를 처리하여 다시 재활용하고자 하는 기술이 최근 국내에 소개되고 있다.
특히, 제지산업에서는 다량의 공업용수가 소비되므로 공업용수를 안정적으로 공급하지 못하면 제품의 생산에 차질을 가져와 경제적 손실을 유발하게 된다. 이와같이 역삼투막을 이용한 수처리 적용기술은 다양하게 각종 용도로 개발되어 그 기술이 이용되고 있으므로 처리대상 폐수의 종류가 변경됨에 따라 그 폐수의 처리에 적합한 역삼투막 운전 압력조건 및 막세정 방법을 설정하여야 한다.
지금까지 폐수의 고도처리에 주로 사용되어 온 방법으로는 활성탄을 이용한 흡착처리 방법과 이온교환수지를 이용한 처리방법을 들 수 있다.
활성탄을 이용한 처리방법은 주로 유기물과 현탁물질을 제거하기 위하여 사용되는데, 이 경우에는 이들 물질이 제거되더라도 처리수중엔 고농도의 스케일 유발물질 및 부식성 이온성분이 다량 함유되어 있으므로, 활성탄을 거친 처리수를 공업용수로 재활용 하기에는 많은 문제점을 내포하고 있다.
한편, 이온 교환수지를 이용하는 방법은 폐수처리에 적용하기는 매우 곤란한데, 그 이유는 이 방법에 의해 오염물질을 다량 함유하고 있는 폐수를 처리하는 경우 이온 교환수지의 파괴점과 수두손실이 매우 빠른 시간내에 나타나 이온교환수지 공정 및 설비의 유지관리가 매우 힘들기 때문이다.
본 발명은 역삼투막법을 이용하여 제철 폐수 처리시 운전 압력조건 및 역삼투막 세정주기를 적절히 선정하므로써, 공업용수의 수질에 적합한 처리수를 얻을 수 있는 제철폐수 처리방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.
이하, 본 발명에 대하여 설명한다.
본 발명은 역삼투막법을 이용하여 폐수를 처리하는 방법에 있어서, 처리 대상 폐수가 제철폐수이고 ; 운전압력을 230-250psi로 하고, 그리고 삼투막 세정주기를 60-80시간으로 제어하여 제철폐수를 처리하는 방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따라 제철폐수를 처리하기 위해서는 제 1 도에 나타난 바와같이, 제철폐수를 원수 주입 펌프(1)에 의해 모래여과지(2)로 보내어 폐수중의 현탁물질을 제거한 다음, 냉각탑(3)으로 이송시킨다.
냉각탑(3)에서 폐수를, 바람직하게는 22-23℃로 냉각시킨다.
다음에, 냉각된 폐수는 MF(Micro filter)막(4)으로 이송되어 5㎛ 이상의 콜로이드성 물질을 제거하게 된다.
다음에, 상기와 같이 콜로이드성 물질이 제거된 폐수는 고압펌프(5)에 의해 230-250psi의 운전압력으로 역삼투막 모듈(6)로 보내져서 역삼투막에 의해 용존염들이 제거된다.
이때, 운전압력이 230psi 이하인 경우에는 역삼투막 운전사양에는 적합하나 처리수량이 너무 적고, 250psi 이상인 경우에는 높은 압력으로 역삼투막의 물리적인 손상을 가져오기 때문에, 운전압력은 230-250psi로 제한하는 것이 바람직하다.
또한, 역삼투막에 블라인딩(blinding) 또는 파울링(fouling) 현상이 일어나 폐수의 유입 및 처리유량이 감소하는 시점을 기준으로 하여 역삼투막을 세정해주어야 하는데, 그 세정주기는 60-80시간 정도가 바람직하다.
세정주기가 너무 짧은 경우에는 불필요한 세정에 의해 과다한 약품이 소비되고, 너무 길게 되는 경우에는 처리유량이 감소하고 역삼투막의 수명을 단축시킬 우려가 높기 때문이다.
역삼투막에 의해 제거되는 용존염들로는 SiO2, NH4 +, NO3 -, SO4 2-, F-, Cl-, Ca2+, Mg2+등을 들 수 있다.
그리고 상기 역삼투막으로는 4"(지름)×40"(길이) 크기의 폴리아미드막이 널리 사용되고 있으며, 이러한 크기의 역삼투막은 1개당 유입폐수양은 3tom/hr이고 처리유량은 0.3ton/hr로 알려져 있으며, 이 양은 유입유량의 약 10%정도에 해당되는 것이다.
본 발명이 적용될 수 있는 바람직한 제철폐수로는 SiO2: 5-10ppm(mg/ℓ), NH4: 4-8ppm, NO3: 4-10ppm SO4: 300-500ppm, COD : 20-35ppm, F : 10-15ppm, Cl : 800-2,000ppm, Fe(total) : 2-4ppm으로 이루어진 제철폐수이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
[실시예]
운전압력 200, 220, 240psi 조건으로 폴리아미드로 제작된 4"(지름)×40"(길이) 크기의 역삼투막 모듈 3개에 의해 하기 표 1과 같은 조성을 갖는 제철폐수를 처리하고 각 운전압력조건에서 운전시간에 따른 처리수 유량을 조사하고, 그 결과를 제 2 도에, 그리고, 운전시간에 따른 처리수의 염배제율을 조사하고, 그 결과를 제 3 도에 나타내었다.
또한, 운전압력 240psi 조건으로 역삼투막에 의해 처리된 처리수와 종래의 고도처리방법인 활성탄 여과공정에 의해 처리된 처리수의 수질을 조사하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[표 1] 제철폐수(유입수)의 조성(단위 : mg/ℓ)
제 2 도에 나타난 바와 같이, 240psi의 운전압력 조건으로 처리하는 경우 처리유량은 0.7-0.8㎥/hr이며, 시간이 경과함에 따라 유량이 감소하고 있고, 시간이 약 70시간이 경과하게 되면 처리유량은 0.65㎥/hr으로 더욱 감소하고, 120시간 운전시에는 0.55㎥/hr까지 감소하게 되므로, 70시간 경과시 운전을 멈추고 화학약품을 이용하여 역삼투막을 세정해 주어야 함을 알 수 있다.
한편, 압력이 200psi 및 220psi인 경우에는 처리수의 유량이 낮게 나타남을 알 수 있다.
제 3 도에 나타난 바와같이, 운전압력이 240psi인 경우가 운전압력 200psi 및 220psi의 경우보다 처리수의 염배제율이 우수함을 알 수 있다.
또한, 상기 표 2에 나타난 바와같이, 본 발명에 의해 처리된 처리수는 고도의 여과처리 방법인 활성탄법에 의해 처리된 처리수에 비해 매우 낮은 농도의 총용존염을 나타내고 있으며, 특히 SiO2, NH4 +, NO3 -, F-등은 100% 제거됨을 알 수 있다.

Claims (1)

  1. 역삼투막법을 이용하여 폐수를 처리하는 방법에 있어서, 처리대상 폐수가 제철폐수이고 ; 운전압력을 230-250psi로 하고 ; 그리고 역삼투막 세정주기를 60-80시간으로 제어하는 것을 특징으로 하는 역삼투막법에 의한 제철폐수 처리방법.
KR1019930018899A 1993-09-17 1993-09-17 역삼투막법에 의한 제철폐수 처리방법 KR960003918B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100779681B1 (ko) * 2001-07-12 2007-11-27 주식회사 포스코 임펠러를 구비한 슬러지 배출장치

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