KR850001335B1 - 중금속을 함유한 폐수의 처리방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

중금속을 함유한 폐수의 처리방법

본 발명은 중금속을 함유한 폐수의 처리방법에 관한 것이다.

종래로부터 중금속을 함유한 폐수의 처리방법으로서 폐액에 알칼리를 첨가하여 폐액중에 중금속수산화물을 생성시키고, 이것을 제거하는 방법이 가장 잘 알려져왔다. 그러나 수산화물은 재용출하기 쉽고, 폐기에 수반되는 2차공행의 위험성이 대단히 컸다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 폐액중의 중금속을 강자성 산화물인 페라이트주에 거두어들여 폐수로부터 중금속을 분해하는 방법이 제안되고, 현재 이러한 방법이 실용화되고 있다.

상기 방법은 중금속을 함유한 액중에 소정량의 제1철염을 첨가하고, 또 폐액을 알칼리성으로 유지하고 공기등의 산화성 가스를 취입하여 제1철 이온을 산화시켜서 중금속을 거두어들인 페라이트를 생성시키는 것이다.

이러한 방법에 의한 생성물은 극히 안정하고 재용출하기 어려우며 폐기에 수반되는 2차공해의 위험성이 적어 대단히 바람직한 처 리방법이라 하겠다.

그러나 상기 방법으로 공기등의 산화성 가스를 취입하여 제1철 이온을 산화시키는 경우에 반응온도가 낮으면, 페라이트의 생성이 어렵게 되거나 생성한 페라이트의 입경이 작게 되어 고상과 액상의 분리가 어렵기 때문에 일반적으로 액을 가열한 상태에서 산화반응을 행하는 것이 바람직하게 여겨져, 종래는 처리액을 가열하기 위하여 여분의 잔손질이 필요하였다.

이에따라 상기한 단점을 개량한 것으로서, 폐수를 가열할 필요가 없는 즉, 폐수를 거의 그대로의 온도에서 중금속을 처리하는 방법이 제안되었다.

이러한 방법은 제1철 이온과 알칼리를 첨가한 폐수를 공기중에서 조용히 교반함으로써 상온에서 입경이큰 페라이트를 생성시키는 것이다.

그러나 상기방법은 처리시간이 대단히 길게 된다고 하는 난점이 있었다.

본 발명은 이러한 폐해를 개선하고 폐액중의 중금속을 상온에서 단시간에 처리하는 방법을 제공하는 것이다.

즉, 본 발명은 조내에 제1철염 및 알칼리를 함유한 유해중금속 함유폐수를 충진하고, 이 액을 균일하게 교반하면서 조내의 액중에 기포를 발생시키지 않고 제1철 이온을 양극산화시켜 제2철 이온을 발생시키고 폐수중의 유해금속을 거두어들인 폐라이트를 생성하여 폐수중의 유해중금속을 제거하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 방법에 따르면, 액중의 제1철 이온은 액면이 접촉하고 있는 산화성가스에 의해 산화될 뿐만 아니라 양극에서 전해에 의해 산화되어 제2철 이온으로 되고, 발생된 제2철 이온과 잔존하고 있는 제1철 이온은 알칼리용액중에서 페라이트를 생성하며, 반응을 계속하는 중에 새롭게 생성되는 페라이트는 먼저 생성된 페라이트를 핵으로서 폐수중의 중금속이온을 거두어들이면서 핵페라이트상에 석출시켜 점차 입성장을 행하여 최종적으로 입경이 큰 강자성 침전물을 단시간에 생성하는 것이다.

본 발명의 방법에 있어서 액의 교반은 페라이트의 생성 및 침전의 이성장을 도모하는 것인데, 강자성 침전물을 얻기 위해서는 불가결이지만 교반속도를 산화성 가스가 외부로부터의 취입되지 않을 정도로 하는 것이 바람직하다.

또 본 발명의 방법에 있어서 제1철 이온은 양극에 발생하는 것으로 여겨지는 발생기의 산소에 의해 산회되어 제2철 이온이 생성되지만, 제1철 이온은 양극전위가 높게 되었을 때 발생하는 산소가스에 의해서도 산화도어 제2철 이온으로 된다. 그러나 입경이 큰 페라이트를 생성하기 위해서는 액중에 기포를 발생시키는 가스상의 산소공급은 바람직하지 않다.

예로서 외부로부터 공기등의 산화성 가스를 취입하는 산화방법에 의해 상온에서 생성되는 침전물이 입경은 현저하게 작고, 실용화가 곤란하다. 따라서 본 발명에서는 양극에 산소가스가 발생하기 어려운 전극 즉, 산화관전압이 높고 또 용출하기 어려운 전극을 이용해서 액중에 기포를 발생시키지 앝고 제1철 이온을 양극산화하는 것이 필요하다.

이러한 목적에 따르면 전극으로서는 백금전극이나 납전극등이 적당하다. 또 전극에는 주로 수소가스가 발생하지만, 발생하는 수소가스가 페라이트 생성에 미치는 영향은 보이지 않는다. 또 전해전압은 가능한 낮게 하여 양극에서 산소가스의 발생을 적게하는 것이 바람직한데, 이에 따라 처리수는 용질농도가 높은대로 희석하지 않고 처리하는 편이 좋다. 또 전극면적을 크게 하여 전해전압을 높이고, 전해전류를 크게 하여 처리시간을 단축할 수 있다.

이하 본 발명을 실시예를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

[실시예]

1l의 비이커내에 외경 6,5cm 폭 2.5cm, 두께 1mm의 납링을 매달아 이것을 양극으로 하고, 이 링의 중앙에 외경 2cm, 폭2.5cm, 두께 1mm의 납링을 매달아 이것을 음극으로 했다.

상기 비이커에 Zn²⁺, Ni^２＋을 각각 200ppm 및 150ppm씩 함유하는 중금속함유폐수 300ml를 첨가하고, 황상 제1철 0.03몰을 용해한 다음, 가성소오다를 첨가하여 pH9.5로 유지했다.

이 액을 자석젓개로 교반하고 직류전류 300mA의 정전류전해를 행하여 산화시켰다.

산화반응의 종점은 산화환원전위가

측으로부터

측으로 급격히 변화하는 시점으로 하고, 반응개시때로부터 반응종점까지의 경과시간을 산화시간으로 했다.

또 본 발명의 효과를 검토하기 위하여 조내에 전류를 흐르지 않게 하고 자석젓개의 교반만으로써 제1철이온을 산화시키는 경우에 있어서도 합쳐서 검토했다.

검토결과는 하기와 같았다.

이상 표시한 바와같이 어느 방법에 의해서도 입경이 큰 페라이트를 상온에서 얻을 수 있었고 또 액중의 중금속을 제거할 수 있었다.

또 액중의 잔존금속농도를 원자흡광분석법으로 분석했지만 어느 것이나 중금속농도는 검출한계 이하였다. 그리고 본 발명의 바업에 의하지 않는(무전해의)방법과의 비교에서 명확한 바와같이 본발명의 방법에의하면 산화시간을 현저하게 단축할 수 있었더.

또 음극에서 발생하는 수소가스를 회수할 목적이나, Ag, Cu등의 이온화 경향이 작은 음극에 석출하기 쉬운 이온을 페라이트 침전물에 거두어들이는 데에는 격막을 사용하는 것이 유효하다.

즉, 이러한 방법은 전해조를 격막으로 양극실과 음극실로 구분하고, 양극실내에 제1철염 및 알칼리를 포함한 유해중금속함유폐수를 첨가하고 음극실내에는 염수나 가성소오다, 망초(Glauber's salt)등 알칼리 용액드의 전해질액을 첨가하며, 양극실내의 액을 균일하게 교반하면서 전해조내에 전류를 흐르게 하고 제1철 이온을 양극산화시켜 페라이트를 생성하는 것이다. 격막으로서는 전기저항이 가능한 작고 막두께가 얇은 다공성의 균일한 것이 적합한데, 다공성의 유기수지막을 예로 들 수 있다.

본 실시예에 의할때는 음극에서 수소의 발생에 의한 폐액의 기포발생을 방지하고, 제1철이온의 산화를 효과적으로 행할 수 있으며, 수소가스를 회수하여 유효하게 이용할 수 있다.

본 발명에서 이용하는 제1철염에는 실시예에 표시한 황상 제1철 이외의 제1철염을 이용해도 본 발명의 효과는 변함없지만, 철판을 산세하고, 산화티타늄을 제조할 때의 부산물로서 대량 발생하는 염화제1철이나 황산제1철을 이용하는 편이 경제적으로도 또 산업폐기물의 유효하게 이용하는 면으로도 바람직하다.

Claims (1)

1. 조내에 제1철염 및 알칼리를 포함한 중금속 함유폐액을 충진하고, 상기액을 균일하게 교반하면서 통전하며, 액중에 기포를 발생시키지 않고 제1철이온을 양극산화시켜 제2철 이온을 발생시키고, 중금속 이온을 포함한 페라이트를 액중에 생성하는 것을 특징으로 하는 중금속을 함유한 폐수의 처리방법.