중화법과 전기투석에 의한 산회수 공정연구

이홍주; 문승현; 박성국; 전희동

Clean Technology, Vol.3, No.2, 74-86, December, 1997

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중화법과 전기투석에 의한 산회수 공정연구

A Study on Acid Recovering Process by Neutralization and Water-Splitting Electrodialysis (WSED)

이홍주, 문승현, 박성국, 전희동

초록

최근 청정기술의 필요성이 증가하면서 막분리 공정에 의한 산업폐수 처리기술에 대한 관심이 높아가고 있다. 이 연구는 중화법과 water-splitting electrodialysis (WSED)를 이용하여 금속을 포함하고 있는 폐수에서 유용한 물질을 회수하고 무방류계를 실현하기 위한 것이다. 본 연구에서는 산폐수와 혼합폐수 처리의 공정 설계를 위한 공정의 흐름를 확립하였고, 이 공정에 따른 물질수지를 계산하였다. 또한 주요 단위공정인 침전조와 산회수공정의 운전인자에 대한 실험을 수행하였다. 침전공정에서는 KOH와 NaOH를 중화제로 이용하여 pH에 따른 침전효율과 슬러지양을 비교하였으며 산회수 공정에서는 KCl과 NaCl을 합성원료로 이용하여 WSED의 막구조에 따른 회수효율을 조사하였다.

Recently the treatment of industrial wastes by membrane processes has drawn much attention due to increasing demands for clean technology. In the process investigated in this study, metal species in the acidic wastes are precipitated as metal hydroxide forms in a neutralization tank, and acid and base solutions are regenerated by water-splitting electrodialysis(WSED) to be reused in the process. Material balances of the Vocesses for treating pickle liquor and mixed wastewater were calculated to explain conceptual design of the process. Experiments for neutralization precipitation with KOH and NaOH for mixed wastewater were carried out to precipitate metal hydroxide and to recover salt solution as supernatant. Also WSED of the salt solutions producing acid and base was tested in 2 or 3 compartment stacks using KCl and NaCl to investigate the effects of stack configurations on the WSED performance.

Keywords:Neutralization;Water-Splitting Electrodialysis;Acid recovery

[References]

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[1] 김정학, 막분리 공정을 이용한 폐수처리 및 회수, 제 1회 하계 분리막 Workshop, 한국막학회, pp. 97-101 (1993)

[2] Mulder M, The Use of Membrane Processes in Environmental Problems in "Membrane Processes in Separation and Purification," Joao G.G. and Karl W.B. (ed.), Kulwer Academic Publishers, pp. 229-233 (1993)

[3] 국립환경연구원: G-7 환경공학기술개발사업 제 1단계평가 및 제 2단계 연구기획(안), pp. 471-472 (1995)

[4] Byszewski CH, Mani KN, Aquatech Systems - A Technology for Metal Waste Recovery in "Metal-bearing Waste Streams Minimizing, Recycling and Treatment," Meltzer, Callahan, M., and Jensen, T. (ed.), Noyes, p. 270 (1990)

[5] Tokuyama Corp. : "Introduction Manual for Laboratory Use Electrodialyzer TS3B-2-5," Tokyo (1995)

[6] Tokuyama Corp. : "Product Bulletin," Tokyo, Japan (1993)

[7] Pankow JF, "Aquatic Chemistry Concepts," Lewis Publishers, p. 227 (1991)

[8] Snoeyink VL, Jenkins D, "Water Chemistry," John Wiley & Sons, p. 449 (1980)

[9] Lorrain Y, Pourcelly G, Gavach C, J. Membr. Sci., 110(2), 181 (1996)

[10] 이홍주, 문승현, 박성국, 전희동, 한국폐기물학회지, 13(6), 155 (1996)