응집침전에 의한 불소함유폐수 처리에 관한 연구

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

It is necessary to reduce the wastewater treatment costs and the amount of sludge caused by industrial fluorine wastewater, for reducing the contaminated water accumulation near to the sea.
In this study, the new coagulant and the microfilter to reduce the calcium oxide were intensively studied. The main aim of this study is to reduce the amount of calcium salt and coagulants used in conjunction, with the reducing cake, to reduce treatment costs. As per the test result, by using improved method A, at pH 10, PAC (17%) 450ppm turns in fluorine removal rates to 93.1 and ACH (12%) 450ppm turns in fluorine removal rates to 91.7% as that of same removal rate with the conventional processing method. ACH is confirmed as the more effective removal fluorine, as ACH consist of small aluminum content less than the PAC.
In method B that have been treating high concentration fluorine wastewater by using calcium oxide unlike method A. Test results of improved treatment method can reduce calcium oxide consumption more than 40%, if applied to the microfilter in the final treated water, which showed a 99% removal efficiency, meeting the effluent standards. Effects on environment ; ① Improvement of water quality in ocean by the effective effluent control ② Improves the working condition with reduction of dust in the air ③ Development of fluorine wastewater treatment system

국문 초록 (Abstract)

산업현장에서 발생하는 불소폐수로 인해 발생하는 슬러지 량을 감소시키고, 인근 해역의 누적 오염된 수질을 향상시키며, 개선된 처리 방법을 통해 폐수처리 비용을 절감 시킬 필요가 있다.
본 연구에서는 새로운 응결제 효과, 생석회를 대신할 수 있는 칼슘염 선택, 생석회를 저감할 수 있는 대안으로 분리막 효과에 대한 연구를 집중적으로 진행 하였다. 즉, 케이크 처리비용 감소를 위해 칼슘염 사용 절감과 함께 응결제 사용량을 줄여 불소폐수 처리에 적용하는 연구가 주된 내용이다.
실제 A사에서 발생되는 불소폐수를 이용하여 개선된 처리 방법 적용한 결과 pH를 10 조절 이 후 PAC(17%) 450ppm, ACH(12%) 450ppm 투입 시 불소 제거율은 각각 93.1%, 91.7%로서 기존 처리법과 동일한 제거율을 확인하였으며, ACH 사용 시 PAC보다 유효 Aluminum 함량이 적기 때문에 PAC(17%) 대비 약품사용량이 개선됨을 확인하였다.
B사의 경우 현재 생석회를 통하여 불소 폐수를 처리 중에 있으며 A사와 달리 고농도의 불소농도를 나타내고 있다. 개선된 처리 방법으로 Test 결과 생석회 사용량을 40% 이상 감소시킬 수 있으며, 최종 처리수에 분리막을 적용할 경우 방류 기준을 만족하는 99% 이상 불소 처리 효율을 보였다.
환경적인 개선 효과로는 ① 생석회 사용량 감소와 배출되는 슬러지 발생량 감소로 폐기물 비용절감 ② 방류 폐수의 수질 향상으로 연안해역의 수질향상 ③ 생석회 사용량 감소에 따른 비산 먼지 감소로 근무환경 개선 ④ 불소폐수 처리의 선진화 효과를 기대하였다.

목차 (Table of Contents)

• I. 서론 1
• 1. 연구배경 1
• 2. 연구목적 3
• II. 이론
• 1. 불소의 개념 6
• 1.1 불소화합물의 이용 6
• 2. 불소화합물의 배출원 9
• 2.1 불소의 물리화학적 특성 9
• 2.2 불소화합물의 이용 및 배출원 14
• 3. 불소 폐수 처리 기술 15
• 3.1 불소폐수 처리방법 15
• 3.2 불소함유 폐수처리 동향 28
• 3.4 석유화학산단의 불소폐수처리 현황 30
• III. 실험 33
• 1. 실험재료 33
• 1.1 실험기구 및 시약, 불소 폐수 처리 준비 33
• 1.2 불소 폐수 모델 33
• 2. 실험장치 33
• 3. 실험방법 및 분석 35
• 3.1 실험방법 36
• 3.2 불소농도 측정 및 분석기기 37
• IV. 결과 38
• 1. 실제 대상 폐수의 성분분석 38
• 2. 모델 불소폐수를 이용한 저감 가능성 39
• 2.1 Ca(OH)2 주입을 통한 최적 pH 효과 37
• 2.2 Ca(OH)2 및 개량 응결제(ACH)를 이용한 최적 효과 41
• 3. 실제 공정의 불소 폐수를 통한 제거 가능성 분석 44
• 4. 고농도 불소 폐수의 pH 조절 및 응결제 주입 특성 47
• 4.1 모델 폐수를 이용한 pH 조절 효과 47
• 4.2 실제 폐수를 이용한 응결제 및 분리막 적용 효과 49
• V. 결론 52
• VI. 참고문헌 55