Research Agendas

순수 기반 용수생산시설에서의 농축폐수 최적 처리 및 운영 기술 개발(1차년도)
Director

서인석

Period

2016.01.01 ~2018.12.31

Performer

양준섭,하창원,이경혁,김지연

File

산업용수 및 하수재이용에 의한 공업용수 시장이 확대됨에 따라 역삼투막 수요가 증가하고 있으며, 이때 발생하는 역삼투막 농축폐수처리는 산업용수 생산에 Bottle neck 기술로 작용하고 있다. 순수생산기반 농축폐수의 발생 특성을 평가한 결과, RO 농축폐수는 폐수의 성상에 따라 고농도의 난분해성 유기물, 중금속 등을 포함하고 있기 ?문에 기존 하수처리 공법으로는 처리하기 어려우며, 추가적인 공정이 필요하며, 추가 비용이 든다는 단점이 있다.
난분해성 유기물 제거를 위해 Fe2+을 이용한 펜톤 산화를 적용한 결과, 유기물 제거효율은 약 50 %이다.
또한, 펜톤 산화 후 생성되는 슬러지를 펜톤 산화를 위한 철 촉매 시약으로 재활용을 위한 실험결과, 재활용 철 촉매를 사용했을 때 기존 철 촉매는 약 37 %, 재활용 철 촉매는 약 29 %의 유기물 제거효율을 보였다. 제거효율 측면과 슬러지 발생량 측면에서 펜톤 산화용 철 촉매로 재활용할 가치가 충분하다고 판단된다.
또한, 펜톤 산화공정과 생물학적 처리 공정을 조합하여 RO 농축폐수를 처리한 결과, RO 농축폐수를 처리하는데 있어서 산화공정과 연계한 생물학적 처리기술은 유기물 제거 측면에서 긍정적인 결과를 보였다. 차후 연계 공정으로 발전시킬 가능성이 있다고 판단된다.

목 차

제 출 문 i
요 약 문 vi
목 차 ?
그림목차 ⅹiⅴ
표 목 차 ⅹⅵ


제 1 장 서 론 1

1.1 연구 개요 1
1.1.1. 연구 배경 1
1.1.2. 연구 목표 및 범위 1

제 2 장 RO 농축폐수 처리 및 기술 개발 연구 3

2.1 RO 농축폐수 처리 기술 동향 3
2.1.1. RO 농축폐수 처리 기술 3
2.1.2. 국내 연구 동향 4
2.1.3. 국내외 기술 동향 4
2.2 펜톤 산화 및 펜톤 유사반응 기술 동향 8
2.2.1. 펜톤 산화 8
2.2.2. 영가철 기반의 펜톤 유사반응 9
2.3 펜톤 슬러지 재이용 기술 동향 10

제 3 장 순수생산기반 농축폐수 발생특성 분석 13

3.1 순수생산기반 농축폐수 처리시설 현황 13
3.2 폐수처리장 유량 및 수질 현황 13
3.2.1. 폐수 발생 및 처리 유량 13
3.2.2. 발생 폐수 수질특성 15

제 4 장 난분해성 유기물 제거를 위한 산화공정 효율 평가 17

4.1 펜톤 산화 최적 반응조건 도출 17
4.1.1. 실험장치 및 실험방법 17
가. 재료 및 실험방법 17
나. 실험 분석 항목 17
4.1.2. 실험결과 및 고찰 18
가. 반응 pH의 영향 18
나. H2O2 및 Fe2+ 주입량의 영향 19
다. 반응시간의 영향 21
4.2 영가철 기반 펜톤 유사반응 최적조건 도출 22
4.2.1. 실험장치 및 실험방법 22
가. 재료 및 실험방법 22
나. 실험 분석 항목 23
4.2.2. 실험결과 및 고찰 23

제 5 장 펜톤 슬러지 재활용 처리기술 평가 26

5.1 Fe2+ 및 Fe3+ 촉매 혼합비에 따른 유기물 제거효율 평가 26
5.1.1. 실험장치 및 실험방법 26
가. 재료 및 실험방법 26
나. 실험 분석 항목 26
5.1.2. 실험결과 및 고찰 27
가. Fe2+ 750 mg/L 기준 Fe3+ 추가 주입에 따른 제거 특성 27
나. FeTotal 750 mg/L 기준 Fe2+, Fe3+ 혼합비율에 따른 제거 특성 28
5.2 펜톤 슬러지 용해 최적조건 도출 31
5.2.1. 실험장치 및 실험방법 31
가. 재료 및 실험방법 31
나. 실험 분석 항목 31
5.2.2. 실험결과 및 고찰 32
가. 반응 pH의 영향 32
나. 반응시간의 영향 33
5.3 용해된 펜톤 슬러지 내 Fe2+ 전환 최적조건 도출 34
5.3.1. 실험장치 및 실험방법 34
가. 재료 및 실험방법 34
나. 실험 분석 항목 35
5.3.2. 실험결과 및 고찰 35
가. Fe0 투입량의 영향 35
나. 반응 pH의 영향 36
다. 반응시간의 영향 38
5.4 펜톤 슬러지 기반 재활용 철 촉매 사용에 따른 효율 평가 39
5.4.1. 실험장치 및 실험방법 39
가. 재료 및 실험방법 39
나. 실험 분석 항목 39
5.4.2. 실험결과 및 고찰 39

제 6 장 펜톤 산화공정과 연계한 생물학적 처리 효율 평가 42

6.1 산화공정과 연계한 생물학적 처리기술 평가 42
6.1.1. 실험장치 및 실험방법 42
가. 재료 및 실험방법 42
나. 실험 분석 항목 42
6.1.2. 실험결과 및 고찰 42

제 7 장 결 론 45

참고문헌 47