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고농도 염료폐수의 나노여과 전처리와 폴리머 응집

전문가 제언: ○ 1980년대 우리나라 섬유산업은 대구지역의 대표 수출산업으로 육성되면서 반월공단에서 발생되는 염색폐수는 심각한 수질공해를 일으켰다. 그 당시 염색폐수는 호기성처리에 의존하고 있었기에 섬유가공 프로세스와 염색공정을 거치면서 발생되는 고농도 폐수를 만족하게 처리할 수 없어 하천을 크게 오염시킨 예가 있다. 그 후 섬유산업은 사양화되면서 중국으로 공장을 이전하게 되어 염색공해는 피할 수 있었다.

○ 환경 측면에서 염색폐수 배출은 색상뿐만이 아니고 폐수 중의 많은 염료와 이의 분해생성물이 사람에게 독성과 돌연변이를 일으키고 있어 문제점으로 되고 있다. 폐수 중의 염료를 충분히 처리하지 않으면 오랜 기간 환경에 남아 있게 되면서 가수분해 반감기는 반응성 Blue19(RB19)의 경우 pH7 및 25℃온도에서 47년이 소요된다.

○ 바이오재생기술은 독성물질을 감소시키고 CO2, 메탄, 무기염과 같은 혼합물을 미생물 기구에 의해 처리하는 기술이다. 이러한 기술은 오염수를 생물적으로 분해하는 데 있어 온도, pH, 포기 및 교반율 조절과 같은 파라미터 조건에 의해 반응이 진행된다. 이때 미생물 기구는 프로세스에서 중요한 역할을 하게 되는데 오염물 제거를 위해서는 물리적 신진대사 능력을 갖고 있는 박테리아나 곰팡이를 사용한다.

○ 염료제거에 사용되는 폴리머의 주된 도전은 침전시간 단축으로 폴리머 사용량을 어떻게 감소시키느냐에 있다. 최소량의 폴리머를 사용하여 염료를 제거하는 최적기술의 하나로 폴리머와 금속응집제를 병용하는 방법이 있다. 양이온 폴리머의 알루미늄 응집제는 1970년 이래 최적의 염료제거제로 알려졌다.

○ 이 글에서는 응집/엉킴을 최소화 하는데 필요한 잠재력이나 나노 여과에서의 엉킴 메커니즘에 대한 검토를 하였다. 응집효과는 염료의 분자구조, 염료분자량, 염료의 이온특성 및 보조 화학약품에 달려 있었다. 그리고 고농축 염료제거를 위한 나노 여과 전처리에서 엉킴 조제로서 폴리머 적용은 앞으로 흥미로운 과제가 될 것으로 보고 있다.

저자: A.Y. Zahrim, C. Tizaoui, N. Hilal
자료유형: 학술정보