막분리 공정을 이용한 염색/피혁가공공정 폐수중의 난분해성 물질의 제거 및 공정수 재활용 기술의 개발

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1 막분리 공정을 이용한 염색/피혁가공공정 폐수중의 난분해성 물질의 제거 및 공정수 재활용 기술의 개발
막분리 공정을 이용한 염색/피혁가공공정 폐수중의 난분해성 물질의 제거 및 공정수 재활용 기술의 개발 연구책임자 : 경원대학교 박 상 준 참 여 기 업 : 한서플랜트(주)

2 사업 추진 배경 경기북부의 신천 지역은 주변의 피혁/염색 가공업체에서 발생되는 산업폐수가 유입되어 주변 하천에 비해 수질오염이 심각함. 염색폐수 오염부하의 30~40% 가량을 발호공정에서 배출되는 폐수가 차지하고 있고 난분해성 합성호제(PVA)가 주 오염원임. 경기 북부지역은 항상 공업용수부족을 겪는 지역이며 가뭄시 염색공장의 조업이 중단되는 경우도 있고 지하수를 둘러싼 민원이 야기되고 있음 난분해성 물질을 효율적으로 처리하면서 공업용수를 재활용할 수 있는 환경기술의 개발이 시급함.

3 염색 가공 공정의 폐수 성상 가호(Sizing) 제직(Weaving) 발호(Desizing) 정련(Scouring)
날염(Printing) 광택(Mercerizing) 표백(Bleaching) 염색(Dyeing) 난분해성 호제 염기성 폐수 미반응 표백제 염료, 무기염 안료, 계면활성제

4 UF 를 이용한 기술개발의 필요성 염색가공공정에서 발생되는 난분해성물질의 선택적 제거를 통해 염색폐수의 오염부하를 낮추고 신천 지역의 수질 개선 가능 투과액을 공정수로 재사용함으로써 안정된 용수공급 및 원가절약을 통해 산업체 경쟁력 제고(발호 공정의 경우 염색이 이루어지기 전 단계로 종말 처리수와 달리 색도 문제가 없음) 한외여과(UF) 기술의 경제성 소규모 장치 제작 가능 열회수 가능하고 UF 조업에 유리

5 연구 목표 및 기대효과 연구개발 목표 Pilot-line의 운전 및 성능 테스트 경제성분석
분리막 시스템의 현장적용 가능성 파악 공정의 실용화 기대효과 신천 지역내 악성 산업폐수의 효율적 처리로 수질개선이 기대됨 염색가공 폐수내의 난분해성 물질을 경제적으로 처리하는 기술 개발 공정수의 재사용으로 지역 산업체의 경쟁력을 높임

6 UF를 이용한 발호공정 폐수처리 공정도 Fenton 산화 Fouling 세정 UF Prefiltering

7 발호공정 폐수처리를 위한 실험실적 UF 장치 농축수 염색가공폐수 펜톤산화반응기 UF 분리막장치 투과수 필터시스템 공정수 재활용

8 평판막 UF 장치를 이용한 처리 실험 결과 원 액 PVA COD TDS SS 화섬 직물 * (MWCO=5000) 투과수 PVA
(ppm) PVA COD TDS SS 화섬 직물 88.98 2830 988.5 48 576.02 5000 1600 162 * (MWCO=5000) 투과수 (ppm) PVA COD TDS SS 화섬 직물 4.3 720 668 14 2.8 510 1020 6 * (MWCO=5000)

9 염색공장에 설치한 UF 시스템

10 시간에 따른 Permeate Flux 변화