단결정규소 절삭액폐수처리공정에서의 오존촉매산화의 응용

단결정규소 절삭액폐수처리공정에서의 오존촉매산화의 응용

단결정규소 절삭액 폐수는 높은 cod, 낮은 생화학성 등의 특성을 가지고 있으며, 고효율로 이런 종류의 폐수를 처리하는 것은 오염 배출 감소, 안정적인 오수 기준 도달 및 수질 환경 보호의 절박한 요구이다.본문은 오존처리공장의 생화학공정단위에 오존촉매산화처리공정단위를 증설하여 폐수를 전처리하는 공정응용을 소개하였다. 오존투입비례의 최적화를 통하여 배출수가 안정적으로 표준에 도달하는것을 실현하였다.

단결정 실리콘 절삭의 광전지 산업은 단결정 실리콘 절삭액 폐수의 대량 생산,이 종류의 폐수의 풍부한 고분자 중합체 폴리에틸렌글리콜을 발생 cod는 10-20g/l에 달하지만 고농도 실리콘 분말, 실리콘 탄화 및 기타 현물, 불소 이온, 산 및 알칼리, 세제, 절삭액, 계면 활성제 등 오염 물질을 함유합니다.cod 및 ss 함량이 높고 생화학성이 차하며 오염물이 잘 분해되지 않는 등의 특징을 가지고 있다.기업내에서 공기부양, 생화학, 생물공기화 등을 거쳐 관리기준에 도달한 후 다른 오수와 혼합하여 오수처리장으로 반입하여 생화학처리를 하는 방안이 검토되고 있으나 하류 오수처리장의 수질에 충격을 주어 안정적인 운영에 영향을 주고 있다.

국내외의 난분해성 폐수 처리 기술은 많은데, 예를 들면 활성탄 흡착, 가수분해 산화, 생물접촉산화, 미세전기분해, fenton 산화 등의 기술이 있다.그러나 이들 기술은 모두 일정한 한계가 있다.활성탄흡착법은 조치가 복잡하여 포화흡착법과 선택성흡착법 등 문제가 존재한다.극소형전해법은 운행원가가 비교적 높고 관리하기 어렵다.가수분해산성법은 생물활성과 물순환을 유지하는데 에네르기소모가 비교적 높다.생물접촉산화법은 운행시간이 길고 처리효률이 비교적 낮다.펜톤산화법은 반응시간이 비교적 길뿐만아니라 페수중에 대량의 철금속이온이 잔류하므로 산생된 철흙이 수질환경에 대한 2차오염을 초래하기 쉽다.그래서보다 효율적이고 환경적으로 해결할 수 있는 방법을 찾는 일이 시급하다.산소 촉매에 의한 산화가 우세하다

오존촉매산화기술은 고산화환원전위를 가진 · oh의 대량 산생을 유도하여 페수중의 유기물을 효과적으로 제거하거나 심지어 광물화를 실현할수 있다.이 기술은 반응속도가 빠르고 적용 범위가 넓은 등 장점을 가지고 있으며, 처리 과정에서 오니가 발생하지 않고, 후처리가 필요 없으며, 처리 후 폐수의 o3가 쉽게 분해되어 2차 오염이 발생하지 않는다.분해하기 어려운 페수를 처리하는 기타 기술에 비해 오존촉매산화기술은 단결정규소절삭액페수를 처리하는 면에서 뚜렷한 우세를 가지고있다.

단결정 규소 절삭액 폐수 처리시, 오존 촉매 산화 기술은 탱크 내 탄화규소 란타넘 계 희토류 금속 촉매에 의해 촉매 · oh를 생성 할 수 있다, 그 강산화 작용을 통해 단결정 규소 절삭액 폐수 중 cod를 더 낮출 수 있다.이와 동시에이 기술은 기타 기술과도 결합할 수 있다. 례를 들면 오존촉매산화처리기술단계를 오수처리공장의 생화학공정전에 증설하여 생화학공정의 수질을 효과적으로 제고시키고 후속처리부하를 경감시켜 안정적인 오수배출기준도달을 실현하는데 강력한 보장을 제공한다.청카이젠설계

이 사업은 단결정 규소 생산업체의 폐수를 기존 처리하던 것 외에 하류 오수 처리장 내에 오존 촉매 산화 처리 공정 단계를 추가하는 것이다.처리 공정은 다음과 같다:단결정 실리콘 절삭액 폐수를 생산 기업 처리 후, 전문 관을 통해 오수 처리 공장에 수송하고, 펌프를 통해 조정 탱크까지 상승시키고 naoh를 첨가하여 ph를 조절하고, 균형 단결정 실리콘 절삭액 폐수 수질 및 수량의.다음, 고효율침전조로 이송되고 여기에 퍼콜제를 첨가하여 단결정규소 절삭액 폐수에서 ss를 추가로 제거한다.고효률침전조의 출수는 정밀한 려과장치를 통하여 물속의 ss를 한층 더 제거한후 오존촉매산화조에 들어간다.

추가 공정 유닛에는 조절 탱크, 고효율 침전탱크, 정밀 여과 장치 및 오존 촉매 산화 탱크가 포함된다.2개의 오수 펌프 조정 탱크 설계 수량 250m3/h, 10m 양상, 공기 혼합 시스템, 폐수가 균일하게 혼합, 탱크 ph에 따라 약제를 넣고 탱크 액체 ph에서 7-9까지 조절합니다.고효율침전조는 반지하식 철근콘크리트조로 고밀도탱크, 블레이드식 믹서, 잠수펌프, 리프트식 믹서, 중심전동스크래퍼 및 역류펌프 등의 설비를 갖추어 폐수의 ss 함량을 낮추는데 이용된다.정밀려과장치는 지상식틀구조로 되여있으며 내부에는 2대의 정밀려과기가 설치되여있으며 려과정밀도는 10m이다. 여과시설하단에는 완충탕크가 설치되여있고 완충탕크에는 2대의 상승펌프가 설치되여 페수를 오존촉매산화탕크까지 수송한다.양을 늘리다

이 항목에서는 단위질량당 cod의 오존투입량 (오존투입량으로 표기)을 최적화하였으며 최적화실험기간의 수질변화상황을 고찰하였다.작동 1-5일째에는 단결정 규소 절삭액 폐수에서 유입되는 cod는 평균 312mg/l 이었으며, 오존 투입비는 0.29mg/mg에서 점차 0.80mg/mg으로 증가하였으며, 단위 질량당 cod를 제거하기 위한 o3 소비량 (오존 소비비)도 0.67mg/mg에서 1.33mg/mg으로 증가하였다.전체적으로 cod 제거율이 점차 높아져 산출된 cod는 171mg/l에서 151mg/l로 감소하였다.

6일째부터 12일째까지 유입되는 물의 cod는 평균 280mg/l 이며, 이때 오존투입비는 0.98-1.39mg/mg의 범위에서 변화하여 평균 1.20mg/mg 이었으며, 이에 따라 평균적인 오존소모량도 1.56mg/mg으로 상승하였으며, 오존처리장치의 산출수 cod는 평균 83mg/l 이었다.새로 늘어난 기술단계의 유출수 설계기준에 도달했고, 이때 인수관리한 오수처리공장의 유출수 cod는 평균 17mg/l로 천진시 지방표준 db 12/599-2015 중 a 기준의 배출요구에 도달하였다.그 후, 오존투입량의 진일층 증가와 주입수 cod의 저하에 따라 오존투입비는 평균 1.81mg/mg, 산출수 cod는 평균 69mg/l에 달하게 되었다. 그러나 오존소모량도 현저히 증가하여 소모량이 평균 2.54mg/mg에 달하게 되었다. 또한 오존투입량의 증가는 오존배기가스 파괴장치의 고부하 및 고에너지 소모가 야기될 것이다.그러므로 오존첨가비를 0.98-1.39mg/mg으로 통제하는것이 비교적 적합하다.원가 분석

본 항목에 새로 추가된 오존촉매산화처리공정단계의 운영비용에는 전력비, 수리비, 인력비용 등이 포함된다.오존통제용가비는 약 1.2mg/mg 이며 전처리시스템이 안정하게 운행되면 오존촉매산화처리공정단에서의 톤당 물처리 운행원가는 14.5원이다.인건비 17%, 전기료 56%, 약제비 8%, 유지비 7%, 오니처리비 8%, 온라인설비 운영 및 설비점검 등의 비용이 4%였다.

오존은 촉매 산화 처리 공예 구간의 운행 원가 가 있지만 전반적으로 보면이 공예 단락의 증설을 효과적으로 끌어 올렸 생화학 물 수질 후속 처리 부담을 경감 시키고 연못에 안정 목표 도달 배출을 장기적으로 고려 하여 오염물 배출 물, 오수 안정 목표 도달, 환경에 대한 보호하 는데 중요 한 의의 가 있다.동시에 오존투입비율을 최적화하는 등 조치를 통하여 일정한 정도에서 운행원가를 낮추고 처리효률을 높일수 있다.프로젝트 결론

본 프로젝트는 단결정규소 생산업체의 폐수를 대상으로 기존의 공기부양, 생화학, 바이오 에어레이터 필터 등의 처리 기술을 바탕으로 오존 촉매 산화 전처리 기술을 추가하고, 오존 투입과 비교를 통해 폐수 cod 제거 효과를 최적화하는 시험 운영 조건을 연구한다.그 결과 오존투입가비가 평균 1.20mg/mg 일 때 오존처리공장의 배출수 cod는 평균 83mg/l 이고 하류 오존처리공장의 최종 배출수 cod는 약 17mg/l로 배출수 수질이 안정적으로 기준에 도달한 것으로 나타났다.

오존촉매산화기술을 단결정규소 절삭액 페수처리에서 응용하는것은 이런 류형의 페수처리난제를 해결하는데 효과적인 방법을 제공하였다.공정 개조 방안의 합리적인 설계를 통하여, 오존 투입 및 가비 등의 조치를 최적화하면 오존 촉매 산화 기술의 우세를 충분히 발휘하여 안정적인 오수 배출 표준에 도달할 수 있다. 동시에 또한 기타 분해하기 어려운 폐수 처리에도 참고 자료를 제공한다.미래에는 또 오존촉매산화기술을 가일층 연구하여 처리공예를 부단히 최적화하고 운행원가를 낮추며 처리효률을 높임으로써 수질환경보호에 더욱 큰 기여를 할수 있다.