일반기술

팔라듐 계통의 바이메탈을 이용한 배연탈황폐수로부터의난처리성 ＣＯＤ 성분의 제거방법

본 발명은 화력발전소 등과 같은 설비로부터 유래하는 배연탈황폐수로부터의 유해물질, 특히 난처리성 COD(Cemical Oxygen Demand) 성분의 제거방법에 관한 것으로서, 종래의 제거방법은 탈황폐수 중의 아질산염(NO2-) 분위기 하에서, 난처리성 COD 성분과 아질산염을 반응시켜 난처리성 COD 성분을 중간물질인 N2O와 황산 또는 황산염으로 분해시키는 방법을 사용하여 오고 있으나, 아질산이온(NO2-) 공급을 위한 NaNO2의 사용으로 인하여 탈황폐수 중에 잔류하게 되는 아질산염(NO2-)의 처리를 위하여 NaOCl을 사용하며 다시 이로 인한 OCl- 이온을 처리하기 위하여 NaHSO3를 투입하여야 하며, 또한 임계적 반응조건인 pH를 맞추기 위하여 HCl, NaOH 등의 과량 투입이 불가피하고, 반응온도를 45~55℃로 유지시켜야 하므로 온도상승 및 화학약품 사용에 의한 운전비용이 높고 화학약품투입에 의한 2차 오염물질이 생성될 수밖에 없는 등 환경친화적이지 못한 심각한 문제점이 있으나, 본 발명에 따른 제거방법은 화학약품을 전혀 사용치 않고서도 탈황폐수 내에 다량으로 상존하는 질산성이온을 팔라듐 계통의 바이메탈 촉매에 접촉시킨 후, 폐수 내에 존재하는 활성 수소이온에 의하여 바이메탈에 흡착된 질산성이온을 아질산염으로 환원시켜, 난처리성 COD 성분과 반응시킴으로써 중간물질인 N2O와 황산이온 또는 황산염으로 분해시키며, N2O는 팔라듐 계통의 바이메탈 촉매에 재흡착된 다음, 탈황폐수 내에 존재하는 활성 수소이온에 의하여 질소분자로 환원되어 대기중으로 방출됨과 아울러, 분해된 황산이온 또는 황산염은 미량의 석회석 투입에 의해 이수석고염으로 침전시키는 것으로 구성되며, 본 발명에 따른 제거방법은 별도의 화학약품 투입 없이도 난처리성 COD 성분을 용이하고도 효율적으로 제거할 수가 있고, 사용되는 팔라듐 계통의 바이메탈은 촉매역할을 수행함에 따라 반영구적으로 사용 가능하여 추가적인 설치비용이 들어가지 않으며, 상온에서의 제거반응이 가능하고, 전체 공정이 매우 간단한 등의 이유로 운전 비용을 대폭적으로 절감할 수 있음과 아울러, 유기성 COD 성분 필터의 흡착능을 최대한 활용할 수가 있는 장점이 있다.하기의 메카니즘으로 구성되는 배연탈황폐수로부터의 난처리성(難處理性) COD(CHEMICAL OXYGEN DEMAND) 성분의 제거방법은 첫번째로 (A) 탈황폐수 내에 존재하는 질산성이온을, 팔라듐(PD), 백금(PT), 코발트(CO), 니켈(NI), 코발트(CO) 중의 어느 하나와 구리(CU)를 적절한 비율로 혼합하여 2가지 금속성분으로 구성되어 있는 팔라듐 계통의 바이메탈과 접촉, 흡착시키는 단계; 두번째는 (B) 바이메탈에 흡착된 질산성 이온을 탈황폐수 내에 존재하는 활성 수소이온에 의하여 아질산염으로 환원시키는 단계; 세번째는 (C) 생성되는 아질산염과 난처리성 COD 성분을 반응시켜 난처리성 COD 성분을 중간물질인 N2O와 황산 또는 황산염으로 분해시키는 단계; 및 (D) 상기한 N2O를 상기한 팔라듐 계통의 바이메탈에 재흡착시켜 탈황폐수 중에 존재하는 활성 수소이온에 의하여 질소분자로 환원하여 대기 중으로 방출시키는 단계로 진행되는 것이 특징이다.