WO2015194739A1 - 미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법 및 그 미세전해물질 - Google Patents

미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법 및 그 미세전해물질 Download PDF

Info

Publication number
WO2015194739A1
WO2015194739A1 PCT/KR2015/002008 KR2015002008W WO2015194739A1 WO 2015194739 A1 WO2015194739 A1 WO 2015194739A1 KR 2015002008 W KR2015002008 W KR 2015002008W WO 2015194739 A1 WO2015194739 A1 WO 2015194739A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reaction
micro
electrolysis
wastewater
iron
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/002008
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
차춘근
신용일
Original Assignee
우진건설주식회사
차춘근
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 우진건설주식회사, 차춘근 filed Critical 우진건설주식회사
Publication of WO2015194739A1 publication Critical patent/WO2015194739A1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment

Definitions

  • the present invention forms a porous microelectrolytic material sintered iron and carbon and a reducing metal, but the wastewater in an acidic condition into the electrolytic reaction tank in which the microelectrolyte is injected, it is included in the microelectrolytic material without supplying external power Iron and carbon induce a micro-electrolysis reaction in which the electrode serves as an electrode, and in addition, induces fenton oxidation of the ferric iron and hydrogen peroxide generated during the microelectrolysis reaction, resulting in OH radicals (OH Maximize the production of strong oxidants such as Radical) to improve the decomposition efficiency of organic matters, improve the efficiency of removing nitrogen by reaction of reducing metals, and facilitate the operation and maintenance.
  • the present invention relates to a wastewater treatment method using a microelectrolytic reaction and its microelectrolytes.
  • an oxidation / reduction reaction is caused by applying an external power source to the anode and cathode electrodes introduced into the wastewater.
  • Contaminants are decomposed directly or indirectly by powerful oxidants such as OH radicals, which are mainly used in COD and color removal processes, and the efficiency of nitrogen removal is very low. have.
  • the oxidation reaction occurs well by the OH radical generated by the oxidation / reduction reaction, but the removal efficiency is very low because only the present form of nitrogen is changed, because the reduction rate of nitrogen is very slow. Due to the reduction reaction, magnesium (Mg), manganese (Mn), zinc (Zn), chromium (Cr), iron (Fe), cadmium (Cd), tin (Sn), aluminum (Al), lead (Pb)
  • Mg manganese
  • Zn zinc
  • Cr chromium
  • Fe iron
  • Cd cadmium
  • Sn tin
  • Al aluminum
  • Pb lead
  • the fenton oxidation reaction is usually by adding the ferric iron (Fe (II)) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) at acidic conditions of pH 3 ⁇ 5
  • the COD component and chromaticity are removed by a powerful oxidizing agent such as OH radical (OH Radical) generated by the oxidation / reduction reaction of the ferric iron (Fe (II)) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ).
  • the present invention solves the conventional problems as described above by using only the advantages of the existing electrochemical wastewater treatment and wastewater treatment by fenton oxidation, high energy efficiency by electrolyzing the wastewater without supplying external power, the Fenton oxidation reaction It is not necessary to supply ferric iron and hydrogen peroxide to remove contaminants, and it is easy to operate and maintain. On the other hand, it can be used for direct oxidation by OH radical and indirect oxidation by ozone, etc. It is an object of the present invention to maximize the wastewater treatment efficiency, such as not only to remove the hardly decomposable COD component and color through the route, but also to enhance the removal efficiency of nitrogen components by reaction of various reducing metals.
  • Waste water treatment method using the microelectrolytic reaction and the composition of the microelectrolyte according to the present invention for achieving the above object is, pH adjustment step of adjusting the waste water to acid, and porous sintered body containing iron, carbon and reducing metal Wastewater in the acidic condition is introduced into an electrolytic reactor filled with phosphorus microelectrolyte to induce a micro-electrolysis reaction in which iron and carbon included in the microelectrolyte serve as electrodes to supply wastewater without supplying external power.
  • microelectrolytes induce Fenton Oxidation reaction of ferric iron and hydrogen peroxide produced by microelectrolytes during microelectrolyte reaction to decompose contaminants by oxidizing power of maximized OH radicals and is included in microelectrolytes
  • the present invention further comprises a fenton oxidation process for introducing a wastewater of an electrolytic reaction tank into an oxidation reaction tank to decompose untreated contaminants after the microelectrolysis process and then introducing hydrogen peroxide to promote the fenton oxidation reaction, and the aggregation
  • the agglomeration reaction tank for introducing the flocculant, the neutralization tank for the addition of slaked lime and the coagulation tank for the injection of polymer are sequentially distinguished, and the precipitation process for the precipitation of sludge and the precipitated sludge are dewatered
  • the 'wastewater treatment method using microelectrolytic reaction' which further comprises a dehydration process to be taken out.
  • the present invention has another feature of the present invention in the formation of a sintered porous microelectrolyte having a main component of iron, carbon and a reducing metal so as to cause oxidation / reduction reaction due to a potential difference in wastewater under acidic conditions.
  • the electrolytic material has an additional feature in the microelectrolytic material composed of a porous sintered body of 65 to 85% by weight of iron, 10 to 30% by weight of carbon, and 2 to 8% by weight of reduced metal.
  • the complex reaction of micro-electrolysis and Fenton Oxidation maximizes the generation of powerful oxidants such as OH radicals, and thus the efficiency of removing pollutants by direct oxidation is improved.
  • the contaminants are decomposed through various paths such as indirect oxidation by ozone and electroaggregation and electrocondensation, thereby improving the efficiency of removing hardly decomposable COD components and chromaticity, and on the other hand, reduction in microelectrolytes.
  • the reaction of the metal improves the removal efficiency of the nitrogen component, such as to improve the wastewater treatment efficiency.
  • FIG. 1 is a flow chart showing a wastewater treatment method using the microelectrolytic reaction of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a wastewater treatment method using the microelectrolytic reaction of the present invention.
  • pH adjusting tank 20 electrolytic reaction tank
  • pH adjustment step (S100) is a step of adjusting the acidity in order to cause a stable micro-electrolysis reaction in the subsequent microelectrolysis process (S200), the raw water is introduced into the pH adjustment tank (10) and then sulfuric acid ( H 2 SO 4 ) is added to adjust the acidity of the wastewater in the range of pH 2-3, preferably adjusted to maintain pH 2.5. At this time, since the pH value may be increased in the subsequent microelectrolysis process (S200), it is preferable to check this at all times to automatically control the amount of sulfuric acid injected.
  • the microelectrolytic process (S200) is introduced into the wastewater adjusted to the acidic condition prior to the electrolytic reaction tank 20 filled with the microelectrolyte (M), which is a porous sintered body containing iron, carbon and reduced metal, the microelectrolyte (M) Iron and carbon contained in the electro-electrolyte (Micro-Electrolysis) reaction to act as an electrode to electrolyze the wastewater without supply of external power, and at the same time 2 generated by the microelectrolyte (M) during the microelectrolyte reaction
  • Fenton Oxidation reaction of ferrous (Fe (II)) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 contaminants are decomposed by the oxidizing power of OH radicals. It is a process to remove nitrogen by reaction of the reducing metal contained in M).
  • the microelectrolyte (M) is formed by sintering 65 to 85% by weight of iron, 10 to 30% by weight of carbon, and 2 to 8% by weight of reduced metal at a high temperature of 1300 ° C to 1800 ° C, but the contact area with the wastewater. It is preferable to form a porous structure in consideration of the above, the reduced metal is magnesium (Mg), manganese (Mn), zinc (Zn), chromium (Cr), iron (Fe), cadmium (Cd), tin (Sn) And at least one of aluminum (Al) and lead (Pb).
  • Mg magnesium
  • Mn manganese
  • Zn zinc
  • Cr chromium
  • Fe iron
  • Cd cadmium
  • Sn tin
  • Al aluminum
  • Pb lead
  • the electrolytic reaction tank 20 is preferably to supply oxygen through a fine acid pipe ( ⁇ ⁇ ) because sufficient oxygen supply is necessary to facilitate the oxidation / reduction reaction smoothly.
  • microelectrolysis process configured as described above decomposes contaminants by the strong oxidizing power of OH radicals (OH Radical) maximized by Micro-Electrolysis and Fenton Oxidation reactions as well as reducing metals.
  • OH radicals OH Radical
  • the micro-electrolysis reaction is basically similar to electrochemical technology, but the oxidation / reduction reaction occurs by a component having a different standard reduction potential without supplying external power.
  • iron (Fe) and carbon (C) included in the microelectrolyte (M) introduced for the microelectrolytic reaction serve as an anode and a cathode, respectively, without external electricity supply.
  • a flow of electrons occurs, and an oxidation reaction at an anode and a reduction reaction at a cathode occur naturally due to a potential difference.
  • oxidation and reduction of the positive electrode may be represented by the following reaction formula, and the microelectrolytic reaction is smooth when the oxygen is sufficient under acidic conditions.
  • oxidizing agents such as Cl 2 , ClO 2 , O 3 , OH radicals, HClO, H 2 O 2 , O 2 , H 2 , and CO 2 are generated during the electrolysis process. Radicals, O radicals, HClO, etc. are powerful oxidants that can easily decompose organic matter (direct oxidation).
  • OH radicals, O radicals, HClO, etc. which cause the direct oxidation reaction, react with the organic material as soon as they are formed to oxidize the organic material or decompose themselves to form O 2 , Cl 2 , ClO 2 , H 2 O 2 , O 3, or the like. They turn into oxidants, which are less oxidative than radical but do not react instantaneously, and therefore remain relatively longer in water to remove contaminants (indirect oxidation).
  • Micro-Electrolysis reaction in the present invention unlike the conventional case of the phenton oxidation, the ferric oxide (Fe (II)) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is supplied from the outside of the microelectrolyte (M) of electricity It is characterized in that it is an oxidation / reduction reaction of ferric iron (Fe (II)) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) produced by decomposition.
  • the bivalent iron (Fe 2+ ) is produced by the anodic reaction occurring in the iron (Fe) component of the microelectrolyte (M), and the carbon ( Hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is produced by the cathodic reaction occurring in the C) component, and the ferric iron (Fe 2+ ) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) thus produced cause an oxidation / reduction reaction and the oxidation / reduction Fenton oxidation in which organic matter is decomposed by the strong oxidizing power of OH radicals generated by the reaction proceeds.
  • the Fenton oxidation reaction in the present invention unlike the conventional Fenton oxidation, it is not necessary to input the ferric iron (Fe (II)) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) from the outside, the fine electrolyte material (M) Since ferric iron (Fe (II)) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) are produced by itself, the operation and maintenance are easy.
  • OH radicals are generated in the phenton oxidation reaction in addition to the microelectrolytic reaction, and on the other hand, OH radicals are continuously generated during the electrolysis of the microelectrolytes. Finally, it maximizes the production of OH radicals and is effective in removing hardly decomposable COD.
  • the COD component is not only contained in a large amount of the reducing metal and carbon component in the microelectrolyte (M) participating in the reaction, but also has a large surface area in contact with the wastewater as a porous structure. And of course, the removal efficiency of nitrogen components is very high as well as color removal.
  • the reducing metal included in the microelectrolytic material of the present invention is excellent in reducing power magnesium (Mg), manganese (Mn), zinc (Zn), chromium (Cr), iron (Fe), cadmium (Cd), tin ( Sn), aluminum (Al), and lead (Pb) at least one or more of these, by reducing metals such as nitrous nitrogen to nitrous nitrogen or ammonia nitrogen to reduce some directly to nitrogen gas and some It can be removed by chemical reaction with hypochlorous acid generated by decomposition, and organic nitrogen and ammonia nitrogen can be directly oxidized by hypochlorous acid to remove all kinds of nitrogen.
  • nitrous oxide As described above, the nitrous oxide (NO 2 ⁇ ) is reduced to nitrogen gas (N 2 ) by direct electrolysis as described above, but some are reduced to ammonia nitrogen.
  • the chemical reaction formula is as follows.
  • the ammonia thus formed can be removed by a method known as breaking point chlorine injection.
  • breaking point chlorine injection Although only chlorine sikilsu produce a salt (NaCl) in the electrolysis bath by giving to injection to the reactor, typically the waste water has a significant amount of chlorine ion (Cl -) you need not be additionally added in many cases salt, because it is this.
  • the reaction scheme at this time is as follows.
  • the oxidized nitrogen is changed only in the present form, but the removal efficiency is very low, whereas in the present invention, a large amount of porous microelectrolyte (M) included in the present invention maximizes the contact area with the wastewater. It is possible to quickly reduce and remove all kinds of nitrogen by various reducing metals.
  • Fenton oxidation process in order to decompose the untreated contaminants in the microelectrolysis process (S200) flows the wastewater of the electrolytic reaction tank 20 into the oxidation reaction tank 30, and then hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) from the outside
  • the ferric iron (Fe (II)) is introduced into the electrolytic reaction tank in a sufficient amount of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ). By a certain amount, it has a strong COD removal efficiency.
  • Agglomeration reaction step (S400) is a process of agglomeration of sludge in the wastewater from which the pollutants are decomposed by the microelectrolytic reaction and the fenton oxidation reaction and neutralizing the wastewater, and more specifically, as shown in FIG. It is preferable that the coagulation reaction tank 41 and the neutralization tank 42 for introducing the slaked lime (CaOH 2 ) and the coagulation tank 43 for injecting the polymer are sequentially distinguished.
  • the flocculant introduced into the coagulation reaction tank 41 uses a known PAC inorganic flocculant, and the slaked lime (CaOH 2 ) injected into the neutralization tank 42 is wastewater so that the inorganic coagulant previously introduced may cause an optimal flocculation reaction.
  • the polymer (Polymer) is added to the flocculation tank (43) to increase the size of the solid produced by the reaction of the inorganic flocculant so that the natural sedimentation in the settling tank 50 to be described later smoothly Play a role.
  • Precipitation step (S500) is a process of separating the solids by sedimentation of the solid sludge produced in the flocculation reaction step (S400) in the settling tank 50
  • dehydration step (S550) is the sludge separated solids in the settling tank (50)
  • the present invention is not limited to the kind of the dehydrator 55.
  • the microelectrolyte (M) according to the present invention is a porous structure sintered with iron (Fe), carbon (C) and a reducing metal as a main component so that oxidation / reduction reaction due to a potential difference occurs in wastewater under acidic conditions.
  • the reduced metal contained in the microelectrolyte (M) is magnesium (Mg), manganese (Mn), zinc (Zn), chromium (Cr), iron (Fe), cadmium (Cd), tin (Sn), At least one or more of aluminum (Al) and lead (Pb), and the reducing metal serves as a catalyst for rapidly reducing and removing nitrogen in the microelectrolysis process (S200).
  • sulfuric acid H 2 SO 4
  • S100 pH adjusting process
  • M microelectrolyte
  • iron and carbon included in the microelectrolyte (M) act as electrodes without a supply of external power, and thus, micro-electrolysis reactions.
  • Fenton Oxidation of the ferric iron and hydrogen peroxide produced during the microelectrolysis reaction is induced, resulting in effective decomposition of organic matter by maximizing the production of powerful oxidants such as OH radicals.
  • nitrogen is rapidly reduced and removed from the surface of the reducing metal contained in the microelectrolyte (M).
  • the contaminants remaining untreated in the microelectrolysis process (S200) flow into the oxidation reaction tank 30 into which hydrogen peroxide is introduced, and additionally perform the Fenton oxidation process (S300), so that more perfect removal of contaminants is possible. Do.
  • the wastewater from which the pollutants are decomposed is sequentially introduced into the coagulation reaction tank 41 into which the inorganic coagulant is introduced, the neutralization tank 42 into which the slaked lime is introduced, and the coagulation tank 43 into which the polymer is introduced (S400).
  • the rectified water solid-liquid separated in the settling tank 50 of the precipitation step (S500) is discharged and the sludge is removed through the dehydrator 55 of the dehydration step (S550) and then taken out to the outside.
  • the present invention while having both the advantages of the conventional electrochemical wastewater treatment and wastewater treatment by fenton oxidation, the disadvantages of the prior art are eliminated to eliminate the need for supply of external power, divalent iron and hydrogen peroxide.
  • it maximizes the production of OH radicals, which are powerful oxidants, and removes contaminants through various routes, and greatly improves wastewater treatment efficiency by removing nitrogen components by reaction of reducing metals. Can be.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

본 발명은 미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법 및 그 미세전해물질에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철과 탄소 및 환원금속을 소결한 다공성 미세전해물질(M)을 형성하되, 상기 미세전해물질(M)이 투입된 전해반응조(20)에 산성 조건의 폐수를 유입하여, 외부 전력을 공급하지 않은 상태에서 미세전해물질(M)에 포함된 철과 탄소가 전극 역할을 하는 미세전해(Micro-Electrolysis) 반응을 유도하고, 이와 함께 미세전해 반응시 생성되는 2가철과 과산화수소의 펜톤산화(Fenton Oxidation)를 유도함으로써, 결과적으로 OH 라디칼(OH Radical) 등 강력한 산화제의 생성을 극대화하여 유기물의 분해효율을 향상함과 아울러 환원금속의 반응으로 질소의 제거효율을 향상하며, 다른 한편으론 운전 및 유지관리를 용이하게 함으로써, 궁극적으로는 폐수처리효율을 증진할 수 있도록 한 '미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법 및 그 미세전해물질'에 관한 것이다.

Description

미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법 및 그 미세전해물질
본 발명은 철과 탄소 및 환원금속을 소결한 다공성 미세전해물질을 형성하되, 상기 미세전해물질이 투입된 전해반응조에 산성 조건의 폐수를 유입하여, 외부 전력을 공급하지 않은 상태에서 미세전해물질에 포함된 철과 탄소가 전극 역할을 하는 미세전해(Micro-Electrolysis) 반응을 유도하고, 이와 함께 미세전해 반응시 생성되는 2가철과 과산화수소의 펜톤산화(Fenton Oxidation)를 유도함으로써, 결과적으로 OH 라디칼(OH Radical) 등 강력한 산화제의 생성을 극대화하여 유기물의 분해효율을 향상함과 아울러 환원금속의 반응으로 질소의 제거효율을 향상하는 한편 운전 및 유지관리를 용이하게 함으로써, 궁극적으로는 폐수처리효율을 증진할 수 있는 '미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법 및 그 미세전해물질'에 관한 것이다.
현대 고도의 기술발전에 힘입어 수처리 분야에서도 다양한 폐수처리방법이 제안되어 사용되고 있는데, 그 중 전기화학기술(Electrochemical Technology)에 의한 폐수처리방법과, 펜톤산화공정(Fenton's Oxidation Process)에 의한 폐수처리방법의 개략적인 구성 및 그 문제점을 하기에서 살펴본다.
먼저, 통상의 전기화학기술(Electrochemical Technology)에 해당하는 전기분해에 의한 폐수처리방법을 살펴보면, 폐수에 투입된 양극과 음극의 전극에 외부 전원을 인가하여 산화/환원 반응을 일으키고, 이 산화/환원 반응에 의해 생성된 OH 라디칼(OH Radical)과 같은 강력한 산화제에 의해 직간접적으로 오염물질이 분해되도록 한 것으로, 주로 COD 성분 및 색도 제거 공정에 이용되었으며, 질소 성분의 제거에는 그 효율이 매우 낮은 단점이 있다.
구체적으로, 질소 성분의 경우 산화/환원 반응에 의해 생성된 OH 라디칼에 의해 산화 반응은 잘 일어나지만, 질소의 존재 형태만 변할 뿐 제거 효율은 매우 낮았는데, 그 이유는 질소의 환원속도가 매우 느리기 때문인바, 환원반응은 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 아연(Zn), 크롬(Cr), 철(Fe), 카드뮴(Cd), 주석(Sn), 알루미늄(Al), 납(Pb)과 같이 질소를 환원시킬 수 있는 환원금속 표면에서 발생하므로 환원금속의 표면적이 클수록 환원반응의 속도가 빨라지는데 반하여, 종래 전기분해에 의한 폐수처리방법에 있어서 질소 성분의 제거효율을 높이기 위해 전극의 재질을 환원금속으로 한다거나 그 환원금속의 표면적을 늘리기 위하여 전극의 극판 수를 늘리기에는 현실적으로 많은 어려움이 있기 때문이다.
또한, 전기분해에 의한 폐수처리방법의 경우, 외부 전력을 지속적으로 공급하여야 할 뿐만 아니라, 다른 한편으론 운전을 지속할수록 전극에 부착물이 생성되어 저항이 증가하므로, 에너지 효율이 낮은 문제점도 있다.
이하, 펜톤산화공정(Fenton's Oxidation Process)에 의한 폐수처리방법을 살펴보면, 통상 펜톤산화 반응은 pH 3~5의 산성 조건에서 2가철(Fe(Ⅱ))과 과산화수소(H2O2)를 투입함으로써, 상기 2가철(Fe(Ⅱ))과 과산화수소(H2O2)의 산화/환원 반응에 의하여 생성된 OH 라디칼(OH Radical) 등 강력한 산화제로 COD 성분 및 색도를 제거하는 것이다.
그러나, 상기 펜톤산화의 경우 촉매 기능을 갖는 2가철(Fe(Ⅱ))이 과산화수소(H2O2)에 의하여 3가철(Fe(Ⅲ))로 산화하면서 OH 라디칼을 생성시키는 것이므로, 일부 3가철(Fe(Ⅲ))의 환원을 감안하더라도 2가철(Fe(Ⅱ)) 및 과산화수소(H2O2)의 지속적인 공급을 필요로 하여 그 운전 및 유지관리에 어려움이 있고, 특히 난분해성 COD 성분이 많은 폐수의 처리를 위해서는 더 많은 산화제의 생성이 필요하므로, 결과적으로 2가철(Fe(Ⅱ)) 및 과산화수소(H2O2)의 투입에 따라 공정비용이 증가하는 문제점이 있다.
또한, 상기 펜톤산화 반응을 이용한 폐수처리방법의 경우, OH 라디칼(OH Radical)에 의한 직접산화 이외에 전기응집이나 전기응결에 의한 오염물질의 제거를 기대할 수 없으므로, 오염물질을 분해하는 경로가 한정되어 주로 COD 성분 및 색도 제거에 국한되어 이용되는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하여 기존의 전기화학적 폐수처리 및 펜톤산화에 의한 폐수처리의 장점만을 이용하는 것으로, 외부 전력을 공급하지 않고 폐수를 전기분해하여 에너지 효율이 높고, 펜톤산화 반응을 이용하여 오염물질을 제거함에 있어 2가철 및 과산화수소를 공급할 필요가 없어 그 운전 및 유지관리가 용이하며, 다른 한편으론 OH 라디칼에 의한 직접산화 및 오존 등에 의한 간접산화와 전기응집 및 전기응결과 같은 다양한 경로를 통하여 난분해성 COD 성분 및 색도를 제거할 뿐만 아니라, 다양한 환원금속의 반응으로 질소 성분의 제거효율을 증진하는 등, 폐수처리효율을 극대화하는 데 본 발명의 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법 및 그 미세전해물질의 구성은, 폐수를 산성으로 조정하는 pH조정공정과, 철과 탄소 및 환원금속이 포함된 다공성 소결체인 미세전해물질이 채워진 전해반응조에 상기 산성 조건의 폐수를 유입하여 미세전해물질에 포함된 철과 탄소가 전극 역할을 하는 미세전해(Micro-Electrolysis) 반응을 유도하여 외부 전력의 공급 없이 폐수를 전기분해 함과 동시에 미세전해 반응시 미세전해물질에 의하여 생성되는 2가철 및 과산화수소의 펜톤산화(Fenton Oxidation) 반응을 유도하여 극대화된 OH 라디칼의 산화력에 의해 오염물질이 분해되도록 하는 한편 미세전해물질에 포함된 환원금속의 반응으로 질소를 제거하는 미세전해공정과, 상기 미세전해 반응 및 펜톤산화 반응에 의하여 오염물질이 분해된 폐수에서 슬러지를 응집하고 폐수를 중화시키는 응집반응공정을 포함한 '미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법'을 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 상기 미세전해공정 후 미처리된 오염물질을 분해하기 위하여 전해반응조의 폐수를 산화반응조로 유입한 다음 과산화수소를 투입하여 펜톤산화 반응을 촉진하는 펜톤산화공정을 더 포함하는 구성과, 상기 응집반응공정에서 응집제를 투입하는 응집반응조와 소석회를 투입하는 중화조 및 폴리머를 투입하는 응집조를 순차적으로 구분하도록 한 구성과, 상기 응집반응공정 후 슬러지를 침전시키는 침전공정 및 침전된 슬러지를 탈수시켜 반출하는 탈수공정을 더 포함하는 구성의 '미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법'에 부가적인 특징이 있다.
또한, 본 발명은 산성 조건의 폐수에서 전위차에 의한 산화/환원 반응이 일어나도록 철과 탄소 및 환원금속을 주성분으로 하여 소결된 다공성 미세전해물질을 형성한 구성에 발명의 다른 특징이 있고, 상기 미세전해물질은 철 65~85중량%와, 탄소 10~30중량%와, 환원금속 2~8중량%의 다공성 소결체로 구성한 미세전해물질에 부가적인 특징이 있다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 미세전기분해(Micro-Electrolysis)와 펜톤산화(Fenton Oxidation)의 복합적인 반응으로 OH 라디칼 등 강력한 산화제의 생성이 극대화되어 직접산화에 의한 오염물질의 제거효율이 향상될 뿐만 아니라, 오존 등에 의한 간접산화와 전기응집 및 전기응결 등 다양한 경로를 통하여 오염물질이 분해됨으로써, 난분해성 COD 성분 및 색도의 제거효율이 향상되고, 다른 한편으론 미세전해물질에 포함된 환원금속의 반응으로 질소 성분의 제거효율이 향상되는 등 폐수처리효율을 증진할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 미세전해 및 펜톤산화 반응을 유도함에 있어 외부 전력의 공급을 필요치 않음과 아울러 2가철 및 과산화수소의 공급을 필요치 않으므로, 결과적으로 기존의 전기화학적 폐수처리와 펜톤산화에 의한 폐수처리의 장점만을 이용하고, 단점이었던 운전 및 유지관리를 용이하게 하며 에너지 효율을 향상하는 경제적 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법을 나타내는 순서도
도 2는 본 발명의 미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법을 나타내는 공정도
도 3은 본 발명의 미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법을 나타내는 모식도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10: pH 조정조 20: 전해반응조
30: 산화반응조 41: 응집반응조
42: 중화조 43: 응집조
50: 침전조 55: 탈수기
S100: pH조정공정 S200: 미세전해공정
S300: 펜톤산화공정 S400: 응집반응공정
S500: 침전공정 S550: 탈수공정
M: 미세전해물질
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법 및 그 미세전해물질의 구성을 도 1 내지 도 3을 참고하여 살펴보되, 먼저 미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법의 구성을 각 공정별로 구분하여 살펴본다.
1. pH조정공정
pH조정공정(S100)은 이어지는 미세전해공정(S200)에서 안정적인 미세전해(Micro-Electrolysis) 반응이 일어나도록 하기 위하여 산성도를 조정하는 공정으로서, 폐수 원수를 pH 조정조(10)로 유입한 후 황산(H2SO4)을 투입하여 폐수의 산성도를 pH 2~3의 범위로 조정하되, 바람직하게는 pH 2.5를 유지할 수 있도록 조정한다. 이때, 이어지는 미세전해공정(S200)에서 pH 수치가 높아질 수 있으므로 이를 항시 체크하여 자동으로 황산의 주입량을 제어함이 바람직하다.
2. 미세전해공정
미세전해공정(S200)은 철과 탄소 및 환원금속이 포함된 다공성 소결체인 미세전해물질(M)이 채워진 전해반응조(20)에 앞서 산성 조건으로 조정된 폐수를 유입하여, 미세전해물질(M)에 포함된 철과 탄소가 전극 역할을 하는 미세전해(Micro-Electrolysis) 반응을 유도함으로써 외부 전력의 공급 없이 폐수를 전기분해하고, 이와 동시에 미세전해 반응시 미세전해물질(M)에 의하여 생성되는 2가철(Fe(Ⅱ)) 및 과산화수소(H2O2)의 펜톤산화(Fenton Oxidation) 반응을 유도함으로써 OH 라디칼(OH Radical)의 산화력에 의해 오염물질이 분해되도록 하며, 다른 한편으론 미세전해물질(M)에 포함된 환원금속의 반응으로 질소를 제거하도록 한 공정이다.
이때, 미세전해물질(M)은 철 65~85중량%와, 탄소 10~30중량%와, 환원금속 2~8중량%를 1300℃~1800℃의 고온으로 소결하여 형성하되 폐수와의 접촉면적을 고려하여 다공성 구조로 형성함이 바람직하고, 상기 환원금속은 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 아연(Zn), 크롬(Cr), 철(Fe), 카드뮴(Cd), 주석(Sn), 알루미늄(Al), 납(Pb) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함한다.
한편, 상기 전해반응조(20)는 산화/환원 반응을 원활하게 촉진하기 위하여 충분한 산소공급이 필요하기 때문에 미세 산기관(散氣管)을 통해 산소를 공급하도록 함이 바람직하다.
이와 같이 구성된 미세전해공정(S200)은, 미세전해(Micro-Electrolysis) 및 펜톤산화(Fenton Oxidation) 반응에 의하여 극대화된 OH 라디칼(OH Radical)의 강력한 산화력에 의해 오염물질을 분해함과 아울러 환원금속의 반응으로 질소 성분을 제거하는 것인바, 하기에서 각 반응의 구성 및 작용을 구분하여 상세히 살펴본다.
2-1. 미세전해반응
본 발명에서의 미세전해(Micro-Electrolysis) 반응은 기본적으로 전기화학기술(Electrochemical Technology)과 유사하지만 외부 전력의 공급 없이 표준환원전위가 다른 성분에 의해 산화/환원 반응이 일어난다.
구체적으로, 미세전해 반응을 위해 투입되는 미세전해물질(M)에 포함된 철(Fe)과 탄소(C)가 각각 양극(Anode)과 음극(Cathode)의 역할을 하여, 외부의 전기 공급이 없이 갈바닉 전지(Galvanic Cell)처럼 전자의 흐름이 발생하는 것으로, 양극(Anode)에서의 산화반응과 음극(Cathode)에서의 환원반응이 전위 차이에 의해 자연적으로 일어난다.
이때, 상기 양 전극의 산화반응(Oxidation)과 환원반응(Reduction)은 아래의 반응식과 같이 나타낼 수 있으며, 이와 같은 미세전해 반응은 산성 조건에서 산소가 충분할 때 그 반응이 원활하다.
① Anode (Oxidation)
2Fe - 4e- → 2Fe2+ ---------------------------- E0(Fe2+/Fe) = 0.44V
② Cathode (Reduction)
4H + 4e- → 4[H] → 2H2↑ (산성) ------------- E0(H+/H2) = 0.00V
O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O (산성) ----------------- E0(O2) = 1.23V
O2 + 2H2O + 4e- → 4OH- (중성 또는 알칼리) ---- E0(O2/OH-) = 0.40V
이와 같은 미세전해 반응에 의하면, 전기분해 과정중에 Cl2, ClO2, O3, OH radical, HClO, H2O2, O2, H2, CO2 등과 같은 강력한 산화제가 발생하게 되는데, 이중 OH radical, O radical, HClO 등은 강력한 산화제로서 유기물을 쉽게 분해할 수 있다(직접산화).
또한, 상기 직접산화 반응을 일으키는 OH radical, O radical, HClO 등은 생성즉시 유기물과 반응하여 유기물을 산화시키거나, 스스로 분해되어 O2, Cl2, ClO2, H2O2, O3 등과 같은 산화제로 변하는데, 이들 산화제는 라디칼(radical)보다는 산화력이 약하지만 그에 비하여 반응이 순간적으로 일어나지는 않기 때문에 상대적으로 물속에 좀 더 오래 존재하면서 오염물질을 제거한다(간접산화).
따라서, 폐수에 포함된 대부분 오염물질은 라디칼(radical)에 의한 직접산화와 함께 산화제에 의한 간접산화에 의하여 COD 성분의 충분한 제거가 이루어진다.
2-2. 펜톤산화반응
본 발명에서의 펜톤산화(Micro-Electrolysis) 반응은, 종래 펜톤산화의 경우 2가철(Fe(Ⅱ)) 및 과산화수소(H2O2)를 외부로부터 공급받는 것과 달리 미세전해물질(M)의 전기분해에 의하여 생선된 2가철(Fe(Ⅱ))과 과산화수소(H2O2)의 산화/환원 반응이라는 점에 그 특징이 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 미세전해 반응에 의하면 미세전해물질(M)의 철(Fe) 성분에서 일어나는 양극반응에 의하여 2가철(Fe2+)이 생성되고, 미세전해물질(M)의 탄소(C) 성분에서 일어나는 음극반응에 의하여 과산화수소(H2O2)가 생성되며, 이와 같이 생성된 2가철(Fe2+)과 과산화수소(H2O2)는 산화/환원 반응을 일으키고 그 산화/환원 반응에 의하여 생성된 OH 라디칼의 강력한 산화력에 의하여 유기물이 분해되는 펜톤산화가 진행된다.
이때, 상기 양극반응 및 음극반응과 펜톤산화에 따른 유기물의 분해반응은 아래의 반응식과 같이 나타낼 수 있으며, 도 3은 그 모식도를 나타낸다.
① 양극반응
2Fe - 4e- → 2Fe2+
2H2O → O2 + 4H+ + 4e-
② 음극반응
O2 + 2H+ + 2e- → H2O2
Fe3+ + e- → Fe2+
③ 펜톤산화에 의한 유기물의 분해반응
Fe2+ + H2O2 + H+ → Fe3+ + OH radical + H2O
유기물 + OH radical → Intermediates + CO2 + H2O
이와 같은 본 발명에서의 펜톤산화 반응에 의하면, 종래의 펜톤산화와 달리 2가철(Fe(Ⅱ)) 및 과산화수소(H2O2)를 외부에서 투입해 줄 필요가 없고, 미세전해물질(M)로부터 자체적으로 2가철(Fe(Ⅱ)) 및 과산화수소(H2O2)가 생성이 되기 때문에 그 운전 및 유지관리가 용이하다.
또한, 본 발명은 난분해성 COD 성분이 많은 폐수를 처리함에 있어, 미세전해 반응과 더불어 펜톤산화 반응에서도 OH 라디칼이 생성되고, 다른 한편으론 미세전해물질이 전기분해되는 동안 지속적으로 OH 라디칼이 생성되므로, 결국 OH 라디칼의 생성을 극대화하여 난분해성 COD를 제거하는데 효과적이다.
2-3. 환원금속에 의한 질소의 제거 반응
본 발명에 있어서의 질소 제거 반응의 경우, 그 반응에 참여하는 미세전해물질(M)에 다량의 환원금속과 탄소 성분이 함유되어 있을 뿐만 아니라, 다공성 구조로서 폐수와 접촉하는 표면적이 크기 때문에 COD 성분 및 색도 제거는 물론이고 질소 성분의 제거효율이 매우 높다.
구체적으로, 본 발명의 미세전해물질에 포함된 환원금속은 환원력이 뛰어난 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 아연(Zn), 크롬(Cr), 철(Fe), 카드뮴(Cd), 주석(Sn), 알루미늄(Al), 납(Pb) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는데, 이와 같은 환원금속에 의하여 질산성질소를 아질산성질소나 암모니아성질소로 환원시켜 일부는 직접 질소가스로 환원시키고 일부는 전기분해에 의해 생성된 차아염소산과 화학반응시켜 제거하며, 유기성질소와 암모니아성질소는 차아염소산에 의해 직접 산화시키므로 모든 종류의 질소를 제거할 수 있다.
한편, 질산성질소가 환원금속에 의해 환원된 후 어떤 성분으로 바뀌느냐는 반응온도와 pH 조건 그리고 환원금속의 종류에 따라 결정되는데, 이들 금속에 의한 환원 후의 성분은 대개 NO2, N20, NO, N2, NH3등으로 나타난다. 이와 같은 경우의 화학반응식은 아래와 같이 나타낼 수 있다.
① NO3 - + 2e- + H2O → NO2 - + 2OH ----------- 음극반응
② 2NO2 - + 6e- + 4H2O → N2 + 8OH- ---------- 음극반응
③ 2OH- → H2O + 1/2O2 + 2e- --------------- 양극반응
④ 6OH- → 3H2O + 3/2O2 + 6e- -------------- 양극반응
그리고, 음극에서 상기와 같이 아질산성질소가(NO2 -)가 직접 전기분해에 의해서 질소가스(N2)로 환원되기도 하지만 일부는 암모니아성 질소로 환원된다. 이때의 화학반응식은 다음과 같다.
⑤ NO2 - + 6e- + 5H2O → NH3 + 7OH- ---------- 음극반응
이렇게 형성된 암모니아는 파괴점 염소주입법으로 알려져 있는 방법으로 제거가 가능하다. 단지 염소는 소금(NaCl)을 반응조에 주입해 줌으로써 전기분해조에서 생성시킬수 있지만, 일반적으로 폐수에는 상당량의 염소이온(Cl-)이 포함되어 있기 때문에 많은 경우 소금을 추가로 투입할 필요가 없다. 이때의 반응식은 다음과 같다.
⑥ Cl- + H2O → ClO- + 2H+ + 2e
⑦ 2NH4 + + 3ClO- → N2 + 3Cl- + 2H+ + 3H2O
따라서, 종래 폐수처리의 경우에는 산화된 질소가 존재 형태만 변할 뿐 제거 효율이 매우 낮은 것과 달리, 본 발명의 경우에는 폐수와의 접촉면적을 최대화한 다공성의 미세전해물질(M)에 다량 포함된 다양한 환원금속에 의하여 모든 종류의 질소를 신속하게 환원시켜 제거할 수 있다.
3. 펜톤산화공정
펜톤산화공정(S300)은, 미세전해공정(S200)에서 미처리된 오염물질을 분해하기 위하여 전해반응조(20)의 폐수를 산화반응조(30)로 유입한 다음 과산화수소(H2O2)를 외부에서 투입하여 펜톤산화(Micro-Electrolysis) 반응을 촉진하는 부가적 공정으로서, 이 공정의 펜톤산화 반응시 2가철(Fe(Ⅱ))은 전해반응조에서 충분한 량이 유입되기 때문에 과산화수소(H2O2)만을 일정량 투입함으로써 강력한 COD 제거 효율을 갖는다.
4. 응집반응공정
응집반응공정(S400)은 앞선 미세전해 반응 및 펜톤산화 반응에 의하여 오염물질이 분해된 폐수에서 슬러지를 응집하고 폐수를 중화시키는 공정으로서, 보다 상세하게는 도 2에 도시된 바와 같이 응집제를 투입하는 응집반응조(41)와 소석회(CaOH2)를 투입하는 중화조(42) 및 폴리머를 투입하는 응집조(43)가 순차적으로 구분되도록 함이 바람직하다.
이때, 상기 응집반응조(41)에 투입되는 응집제는 공지의 PAC 무기 응집제를 사용하고, 상기 중화조(42)에 투입된 소석회(CaOH2)는 앞서 투입된 무기 응집제가 최적의 응집 반응을 일으킬 수 있도록 폐수의 pH 수치를 높여 중화하며, 응집조(43)에 투입되는 폴리머(Polymer)는 무기 응집제의 반응으로 생성된 고형물의 크기를 크게 하여 후술할 침전조(50)에서 자연 침강이 원활하게 될 수 있도록 하는 역할을 한다.
5. 침전공정 및 탈수공정
침전공정(S500)은 상기 응집반응공정(S400)에서 생성된 고형물인 슬러지를 침전조(50)에 침전시켜 고액을 분리하는 공정이고, 탈수공정(S550)은 침전조(50)에서 고액 분리된 슬러지를 탈수기(55)로 투입하여 수분을 제거한 후 반출하기 위한 공정으로서, 본 발명은 상기 탈수기(55)의 종류에 한정하지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법에 사용되는 미세전해물질(M)의 구성을 살펴본다.
본 발명에 따른 미세전해물질(M)은 산성 조건의 폐수에서 전위차에 의한 산화/환원 반응이 일어나도록 철(Fe)과 탄소(C) 및 환원금속을 주성분으로 하여 소결된 다공성 구성체로서, 구체적으로 철 65~85중량%와, 탄소 10~30중량%와, 환원금속 2~8중량%를 1300℃~1800℃의 고온으로 소결하되, 다공성 구조를 갖도록 형성함으로써 폐수의 유입시 그 접촉면적을 최대화한다.
이때, 상기 미세전해물질(M)에 포함된 환원금속은 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 아연(Zn), 크롬(Cr), 철(Fe), 카드뮴(Cd), 주석(Sn), 알루미늄(Al), 납(Pb) 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 상기 환원금속은 미세전해공정(S200)에서 질소를 신속하게 환원시켜 제거하는 촉매제 역할을 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법 및 그 미세전해물질의 작용을 살펴본다.
최초, pH조정공정(S100)에서 pH 조정조(10)로 유입된 폐수 원수에 황산(H2SO4)을 투입하여 폐수의 산성도를 pH 2~3의 범위로 조정하되 바람직하게는 pH 2.5로 조정하고, 상기 산성 조건으로 조정된 폐수는 미세전해물질(M)이 충진된 전해반응조(20)로 유입하여 미세전해공정(S200)을 수행한다.
구체적으로, 미세전해물질(M)과 접촉하는 산성 조건의 폐수는 외부 전력을 공급하지 않은 상태에서 미세전해물질(M)에 포함된 철과 탄소가 전극 역할을 하여 미세전해(Micro-Electrolysis) 반응을 유도되고, 이와 동시에 미세전해 반응시 생성되는 2가철과 과산화수소의 펜톤산화(Fenton Oxidation)가 유도되어, 결과적으로 OH 라디칼(OH Radical) 등 강력한 산화제의 생성을 극대화함으로써 유기물의 효과적인 분해가 가능하며, 다른 한편으론 미세전해물질(M)에 포함된 환원금속의 표면에서 질소가 신속하게 환원되어 제거된다.
이때, 상기 전해반응조(20)의 산성도를 지속적으로 측정하여 pH 수치가 높아지면 황산을 추가 투입함으로써 최적의 미세전해 반응 조건을 유지한다.
그리고, 미세전해공정(S200)에서 처리되지 않고 잔류하는 오염물질은 과산화수소가 투입되는 산화반응조(30)로 유입하여 펜톤산화공정(S300)을 부가적으로 수행함으로써, 보다 완벽한 오염물질의 제거가 가능하다.
이후, 오염물질이 분해된 폐수는 무기 응집제가 투입되는 응집반응조(41)와 소석회가 투입되는 중화조(42) 및 폴리머가 투입되는 응집조(43)에 순차적으로 유입되는 응집반응공정(S400)을 거친 후, 침전공정(S500)의 침전조(50)에서 고액 분리된 정류수는 방류하고 슬러지는 탈수공정(S550)의 탈수기(55)를 거쳐 수분을 제거한 다음 외부로 반출한다.
따라서, 본 발명에 의하면 기존의 전기화학적 폐수처리 및 펜톤산화에 의한 폐수처리의 장점을 모두 갖는 반면, 종래 기술의 단점은 해소하여 외부 전력과 2가철 및 과산화수소의 공급이 필요 없어 그 운전 및 유지관리가 용이하며, 다른 한편으론 강력한 산화제인 OH 라디칼의 생성을 극대화함과 아울러 다양한 경로를 통하여 오염물질을 제거할 뿐만 아니라, 환원금속의 반응으로 질소 성분의 제거하는 등, 폐수처리효율을 대폭 증진할 수 있다.

Claims (3)

  1. 폐수에 황산을 투입하여 폐수의 산성도를 pH 2~3으로 조정함으로써, 후속 공정에서 안정적인 미세전해(Micro-Electrolysis) 반응이 일어날 수 있도록 하는 pH조정공정(S100)과;
    철 65~85중량%와, 탄소 10~30중량%와, 환원금속 2~8중량%를 1300℃~1800℃의 고온으로 소결한 다공성 소결체인 미세전해물질(M)이 채워진 전해반응조(20)에 상기 pH 2~3으로 조정된 폐수를 유입하고 산소를 공급함으로써, 미세전해물질(M)에 포함된 철과 탄소가 전극 역할을 하는 미세전해(Micro-Electrolysis) 반응을 유도하여 외부 전력의 공급 없이 폐수를 전기분해 함과 동시에 미세전해 반응시 미세전해물질(M)에 의하여 생성되는 2가철 및 과산화수소의 펜톤산화(Fenton Oxidation) 반응을 유도하여 OH 라디칼의 산화력에 의해 오염물질이 분해되도록 하는 한편 미세전해물질(M)에 포함된 환원금속의 반응으로 질소를 제거하는 미세전해공정(S200)과;
    상기 미세전해 반응 및 펜톤산화 반응에 의하여 오염물질이 분해된 폐수에서 슬러지를 응집하고 폐수를 중화시키는 응집반응공정(S400)과;
    상기 응집반응공정(S400) 후 슬러지를 침전시키는 침전공정(S500)과;
    침전된 슬러지를 탈수시켜 반출하는 탈수공정(S550)을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미세전해공정(S200) 후 미처리된 오염물질을 분해하기 위하여 전해반응조(20)의 폐수를 산화반응조(30)로 유입한 다음 과산화수소를 투입하여 펜톤산화 반응을 촉진하는 펜톤산화공정(S300)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법.
  3. 산성 조건의 폐수에서 전위차에 의한 산화/환원 반응이 일어나도록 철과 탄소 및 환원금속을 주성분으로 하여 소결된 다공성 미세전해물질을 형성하되, 상기 미세전해물질은 철 65~85중량%와, 탄소 10~30중량%와, 환원금속 2~8중량%를 1300℃~1800℃의 고온으로 소결하여 다공성 구조를 갖도록 한 것을 특징으로 하는 미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법의 미세전해물질.
PCT/KR2015/002008 2014-06-20 2015-03-03 미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법 및 그 미세전해물질 WO2015194739A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2014-0076095 2014-06-20
KR1020140076095A KR101533649B1 (ko) 2014-06-20 2014-06-20 미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법 및 그 미세전해물질

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015194739A1 true WO2015194739A1 (ko) 2015-12-23

Family

ID=53788480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2015/002008 WO2015194739A1 (ko) 2014-06-20 2015-03-03 미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법 및 그 미세전해물질

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101533649B1 (ko)
WO (1) WO2015194739A1 (ko)

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105836977A (zh) * 2016-06-08 2016-08-10 浙江奇彩环境科技股份有限公司 一种苯系废水的处理方法
CN105906113A (zh) * 2016-06-08 2016-08-31 浙江奇彩环境科技股份有限公司 一种苯胺类废水的处理方法
CN106186456A (zh) * 2016-07-28 2016-12-07 东莞凯达环保科技有限公司 一种高浓度、难降解有机废水的电化学综合处理工艺
CN107162350A (zh) * 2017-07-19 2017-09-15 北京赛科康仑环保科技有限公司 一种梯级利用粉末活性炭的废水处理方法
CN107162287A (zh) * 2017-07-05 2017-09-15 北京中科康仑环境科技研究院有限公司 一种基于活性炭循环使用的工业废水深度处理工艺
CN107176724A (zh) * 2016-09-21 2017-09-19 广州英派尔环保工程有限公司 一种土霉素废水处理方法
CN107935129A (zh) * 2018-01-10 2018-04-20 南华大学 一种铁‑污泥基生物碳微电解填料的制备方法及其在处理含铀废水中的应用
CN108862813A (zh) * 2017-05-12 2018-11-23 中国石油天然气股份有限公司 一种废水的处理方法
CN108911391A (zh) * 2018-07-22 2018-11-30 扬州市泽惠环境工程有限公司 一种含磷农药废水的处理方法
CN108946882A (zh) * 2018-08-10 2018-12-07 哈尔滨工程大学 一种处理含油废水的新型微电解装置
CN109607708A (zh) * 2018-11-30 2019-04-12 江门市邑凯环保服务有限公司 一种含重金属废水的电絮凝处理方法及电絮凝装置
CN109607691A (zh) * 2018-11-22 2019-04-12 江苏科技大学 一种采用原电池和电絮凝耦合处理废水的方法
CN110127890A (zh) * 2018-02-08 2019-08-16 河北容公环保科技有限公司 一种工业污水再生处理设备
CN110563217A (zh) * 2019-08-13 2019-12-13 广东上智环保科技有限公司 一种污水处理工艺及设备
CN112125453A (zh) * 2020-09-24 2020-12-25 武汉优水生态环境科技有限公司 一种生活污水微电解处理工艺
CN112551807A (zh) * 2020-11-18 2021-03-26 中联煤层气有限责任公司 一种三气合采返排液的处理方法及处理***
CN112908508A (zh) * 2021-01-12 2021-06-04 中国工程物理研究院材料研究所 一步法处理放射性分析废液的方法
CN113023839A (zh) * 2021-04-28 2021-06-25 辽宁科技学院 一种聚磷酸盐活化的微电解芬顿氧化水处理方法
CN113023968A (zh) * 2021-04-08 2021-06-25 河北安淼环保科技有限公司 一种实验室废水处理装置、实验室废水处理方法
CN113461269A (zh) * 2021-07-20 2021-10-01 江苏日升恒隆科教设备有限公司 一种实验室废水综合处理装置
CN113461235A (zh) * 2021-07-27 2021-10-01 青岛理工大学 一种不加酸碱和铁盐、产泥少的电解-电芬顿絮凝复合体系
CN114150150A (zh) * 2021-11-23 2022-03-08 苏州大学 一种基于高炉粉尘的纳米零价铁及其制备方法
CN114349125A (zh) * 2021-11-23 2022-04-15 中车唐山机车车辆有限公司 一种用于尿液处理的铁炭填料及其制备方法
CN114426377A (zh) * 2021-12-31 2022-05-03 深圳德蓝生态环境有限公司 一种中药制药废水处理集成工艺方法及***
CN114590935A (zh) * 2022-03-08 2022-06-07 刘小明 一种硫化染料生产废水的脱色方法
CN114804526A (zh) * 2022-04-24 2022-07-29 安徽志远环境工程有限公司 一种含吡咯烷酮的化工生产废水处理方法
CN114835312A (zh) * 2022-04-29 2022-08-02 杭州珩钧环境工程有限公司 一种液体染料废水的资源化处理方法
CN115231712A (zh) * 2022-08-05 2022-10-25 盛世生态环境股份有限公司 人工湿地植物炭基铁碳微电解填料的制备方法及应用

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105060547A (zh) * 2015-07-23 2015-11-18 百川化工(如皋)有限公司 一种含甲苯类废水的预处理工艺
CN105417860A (zh) * 2015-11-25 2016-03-23 广东省工程技术研究所 一种处理高浓度高磷废水的方法
CN105732066B (zh) * 2016-03-09 2018-01-30 浙江吉瑞建设有限公司 一种市政污水处理厂污泥的再利用方法
KR101741675B1 (ko) * 2016-07-22 2017-05-31 금강환경(주) 전도성 물질을 이용한 전기화학적 하폐수 처리방법
CN109279720A (zh) * 2017-07-22 2019-01-29 周尧 一种cod联合处理装置
CN107324559A (zh) * 2017-08-23 2017-11-07 哈尔滨工业大学 一种工业有机废水的处理方法
KR101947687B1 (ko) * 2017-09-06 2019-02-14 (주) 테크로스 전기분해 및 불균일 촉매 산화반응을 이용한 수처리 장치
CN108083609A (zh) * 2017-12-20 2018-05-29 南昌航空大学 一种通过药剂复配调理城市污泥的方法
CN108557958B (zh) * 2017-12-27 2020-10-02 同济大学 一种铁碳-硅藻壳微电解填料及其制备方法
CN108249647A (zh) * 2018-03-23 2018-07-06 中山大学 实验室废水处理工艺
CN108840481B (zh) * 2018-08-13 2024-02-20 武汉森泰环保股份有限公司 一种类芬顿流化床及其废水处理方法
CN109264833A (zh) * 2018-11-30 2019-01-25 广州握胜环保科技有限公司 一种使铁碳微电解材料自动再生的装置
CN109721195B (zh) * 2019-03-07 2021-09-28 山东龙安泰环保科技有限公司 一种内循环催化氧化废水的方法
CN109928511B (zh) * 2019-03-15 2021-06-29 西安建筑科技大学 基于铁碳微电解的物化-生物耦合脱氮除磷方法及反应器
CN110844980A (zh) * 2019-12-19 2020-02-28 锦科绿色科技(苏州)有限公司 蓝藻、黑臭水体与工农业污水的铁碳纳米电催化治理方法和设备
CN110862179A (zh) * 2019-12-19 2020-03-06 锦科绿色科技(苏州)有限公司 水处理***与控制工作站
CN110981115A (zh) * 2019-12-27 2020-04-10 江苏旭龙水务有限公司 一种废乳化液处理装置及其废乳化液处理方法
CN111039511B (zh) * 2019-12-30 2022-07-22 深圳市睿维盛环保科技有限公司 一种化工回收废水处理的模块化集成工艺方法
CN111423065A (zh) * 2020-04-17 2020-07-17 安徽川鼎水处理设备有限公司 印刷废水微电解芬顿处理工艺
CN112551772A (zh) * 2020-11-24 2021-03-26 衢州学院 一种格氏反应废水的资源化处理方法
CN112499837B (zh) * 2020-12-23 2024-03-19 桂润环境科技股份有限公司 一种酱香型白酒酿造废水深度脱色净化的处理方法及装置
CN114956439A (zh) * 2021-02-22 2022-08-30 北京科泰兴达高新技术有限公司 一种综合废水处理工艺
CN113402013A (zh) * 2021-07-06 2021-09-17 北京化工大学 一种微生物电芬顿耦合过硫酸钠降解全氟辛酸的方法
CN115521008A (zh) * 2022-08-30 2022-12-27 浙江大川新材料股份有限公司 一种高浓废水处理方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980077286A (ko) * 1997-04-18 1998-11-16 임한진 펜턴 산화반응을 이용한 전해처리조에서의 유기 폐수의 산화처리
KR20010068172A (ko) * 2000-02-24 2001-07-23 강영 전기 분해를 이용한 펜턴 산화 처리의 폐수 처리 장치 및공법
JP2013081901A (ja) * 2011-10-11 2013-05-09 Mikio Sugimoto 水質及び環境改善具

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09174058A (ja) * 1995-12-28 1997-07-08 Kureatera:Kk リン酸等除去装置及びそれを用いたリン酸等の除去 方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980077286A (ko) * 1997-04-18 1998-11-16 임한진 펜턴 산화반응을 이용한 전해처리조에서의 유기 폐수의 산화처리
KR20010068172A (ko) * 2000-02-24 2001-07-23 강영 전기 분해를 이용한 펜턴 산화 처리의 폐수 처리 장치 및공법
JP2013081901A (ja) * 2011-10-11 2013-05-09 Mikio Sugimoto 水質及び環境改善具

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105906113A (zh) * 2016-06-08 2016-08-31 浙江奇彩环境科技股份有限公司 一种苯胺类废水的处理方法
CN105836977A (zh) * 2016-06-08 2016-08-10 浙江奇彩环境科技股份有限公司 一种苯系废水的处理方法
CN105906113B (zh) * 2016-06-08 2019-06-11 浙江奇彩环境科技股份有限公司 一种苯胺类废水的处理方法
CN106186456A (zh) * 2016-07-28 2016-12-07 东莞凯达环保科技有限公司 一种高浓度、难降解有机废水的电化学综合处理工艺
CN107176724A (zh) * 2016-09-21 2017-09-19 广州英派尔环保工程有限公司 一种土霉素废水处理方法
CN108862813A (zh) * 2017-05-12 2018-11-23 中国石油天然气股份有限公司 一种废水的处理方法
CN108862813B (zh) * 2017-05-12 2021-05-28 中国石油天然气股份有限公司 一种废水的处理方法
CN107162287A (zh) * 2017-07-05 2017-09-15 北京中科康仑环境科技研究院有限公司 一种基于活性炭循环使用的工业废水深度处理工艺
CN107162350B (zh) * 2017-07-19 2020-08-04 北京赛科康仑环保科技有限公司 一种梯级利用粉末活性炭的废水处理方法
CN107162350A (zh) * 2017-07-19 2017-09-15 北京赛科康仑环保科技有限公司 一种梯级利用粉末活性炭的废水处理方法
CN107935129A (zh) * 2018-01-10 2018-04-20 南华大学 一种铁‑污泥基生物碳微电解填料的制备方法及其在处理含铀废水中的应用
CN110127890A (zh) * 2018-02-08 2019-08-16 河北容公环保科技有限公司 一种工业污水再生处理设备
CN108911391A (zh) * 2018-07-22 2018-11-30 扬州市泽惠环境工程有限公司 一种含磷农药废水的处理方法
CN108946882A (zh) * 2018-08-10 2018-12-07 哈尔滨工程大学 一种处理含油废水的新型微电解装置
CN108946882B (zh) * 2018-08-10 2023-11-17 哈尔滨工程大学 一种处理含油废水的新型微电解装置
CN109607691A (zh) * 2018-11-22 2019-04-12 江苏科技大学 一种采用原电池和电絮凝耦合处理废水的方法
CN109607691B (zh) * 2018-11-22 2021-07-27 江苏科技大学 一种采用原电池和电絮凝耦合处理废水的方法
CN109607708A (zh) * 2018-11-30 2019-04-12 江门市邑凯环保服务有限公司 一种含重金属废水的电絮凝处理方法及电絮凝装置
CN110563217A (zh) * 2019-08-13 2019-12-13 广东上智环保科技有限公司 一种污水处理工艺及设备
CN112125453A (zh) * 2020-09-24 2020-12-25 武汉优水生态环境科技有限公司 一种生活污水微电解处理工艺
CN112551807A (zh) * 2020-11-18 2021-03-26 中联煤层气有限责任公司 一种三气合采返排液的处理方法及处理***
CN112908508A (zh) * 2021-01-12 2021-06-04 中国工程物理研究院材料研究所 一步法处理放射性分析废液的方法
CN113023968A (zh) * 2021-04-08 2021-06-25 河北安淼环保科技有限公司 一种实验室废水处理装置、实验室废水处理方法
CN113023839A (zh) * 2021-04-28 2021-06-25 辽宁科技学院 一种聚磷酸盐活化的微电解芬顿氧化水处理方法
CN113461269A (zh) * 2021-07-20 2021-10-01 江苏日升恒隆科教设备有限公司 一种实验室废水综合处理装置
CN113461235A (zh) * 2021-07-27 2021-10-01 青岛理工大学 一种不加酸碱和铁盐、产泥少的电解-电芬顿絮凝复合体系
CN114349125A (zh) * 2021-11-23 2022-04-15 中车唐山机车车辆有限公司 一种用于尿液处理的铁炭填料及其制备方法
CN114150150A (zh) * 2021-11-23 2022-03-08 苏州大学 一种基于高炉粉尘的纳米零价铁及其制备方法
CN114426377A (zh) * 2021-12-31 2022-05-03 深圳德蓝生态环境有限公司 一种中药制药废水处理集成工艺方法及***
CN114590935A (zh) * 2022-03-08 2022-06-07 刘小明 一种硫化染料生产废水的脱色方法
CN114804526A (zh) * 2022-04-24 2022-07-29 安徽志远环境工程有限公司 一种含吡咯烷酮的化工生产废水处理方法
CN114835312A (zh) * 2022-04-29 2022-08-02 杭州珩钧环境工程有限公司 一种液体染料废水的资源化处理方法
CN115231712A (zh) * 2022-08-05 2022-10-25 盛世生态环境股份有限公司 人工湿地植物炭基铁碳微电解填料的制备方法及应用

Also Published As

Publication number Publication date
KR101533649B1 (ko) 2015-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015194739A1 (ko) 미세전해 반응을 이용한 폐수처리방법 및 그 미세전해물질
WO2013010388A1 (zh) 垃圾渗滤液的处理装置及其处理方法
CN106186456B (zh) 一种高浓度、难降解有机废水的电化学综合处理工艺
WO2013156002A1 (zh) 一种纳米催化电解絮凝气浮装置
WO2012088867A1 (zh) 一种纳米催化电解絮凝装置
US3793173A (en) Wastewater treatment using electrolysis with activated carbon cathode
Asaithambi et al. Performance evaluation of hybrid electrocoagulation process parameters for the treatment of distillery industrial effluent
WO2012083674A1 (zh) 一种制革废水处理循环利用装置及其方法
US20020162801A1 (en) Method and apparatus for clarification of water
CN103991987A (zh) 一种预处理高磷废水去除总磷的工艺及其工艺***
WO2013156003A1 (zh) 一种新型纳米催化电解装置
CN106587456A (zh) 一种基于氧分子活化的高级氧化‑絮凝水处理方法
KR101339303B1 (ko) 전기응집과 전기분해를 이용한 불소가 함유된 질소 함유 병합처리방법
CN108409003B (zh) Pcb废水铜回收后含盐有机废水的处理方法及***
CN102910708B (zh) 工业废水电化学联合阳极处理方法
CN106517587A (zh) 一种含铊的烧结烟气脱硫废水的除铊方法
TWI637917B (zh) 煙氣脫硫廢水的除氟方法及除氟系統
CN107200422B (zh) 一种电化学预处理金矿选冶残留有机物及含氰废水的方法
KR100372849B1 (ko) 응집 및 전해원리를 이용한 고도 폐수처리장치
KR102051994B1 (ko) 오폐수 중의 유기물, 인 및 잉여 철 제거가 가능한 수처리용 전기분해장치 및 이를 이용한 오폐수 처리 시스템
CN114853122B (zh) 一种磁组装电极及过氧絮凝技术处理地下水的方法
CN107216006B (zh) 一种皮革废水处理***及方法
CN114684979B (zh) 一种高浓度难降解有机废水的处理方法及装置
CN106630312B (zh) 一种焦化酚氰废水的处理***和处理方法及应用
KR101032619B1 (ko) 전기화학 방식을 이용한 색도 함유 폐수의 처리방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15810167

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15810167

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1