KR100906421B1 - 분리막의 성능 향상을 위한 산화철 입자 제조방법 및 이로부터 얻어진 산화철 입자를 이용한 고효율 수처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분리막의 성능 향상을 위한 산화철 입자 제조방법 및 이로부터 얻어진 산화철 입자를 이용한 고효율 수처리 방법에 관한 것으로, 수자원의 낭비를 최소화하고 예상되는 용수부족과 건천(dry river) 문제를 해결할 수 있고, 물리ㆍ화학적 전처리 기술과 전기투석 막분리 기술을 조합함으로써 염 제거 효율을 극대화하게 되어 농업용수, 공업용수, 유지용수 등으로 완벽하게 재생이 가능한 처리수를 생산할 수 있고, 집적여과 전처리로 전기토석 분리막의 오염을 최소화함으로써 시스템의 경제성을 혁신적으로 향상시킬 수 있으며, 하폐수의 생물학적 고도처리에서 발행하는 미생물 슬러지 등과 같은 2차 오염물 문제를 최소화할 수 있고, 화학응집, 침전 등과 같은 전처리 대신 재생이 용이한 집적여과 공정을 사용함으로써 화학 슬러지의 발생도 최소화할 수 있으며, 나아가 탈염을 위해 적용되고 있는 고압의 나노/역삼투 막여과 공정에 비해 에너지 효율성이 높은 기술의 개발 및 활용이 기대된다.

산화철 입자, 산화철 흡착조, 막 분리, 전기투석, 수처리 방법

Description

분리막의 성능 향상을 위한 산화철 입자 제조방법 및 이로부터 얻어진 산화철 입자를 이용한 고효율 수처리 방법 {A Method for Preparing Iron Oxide Particles for Improved Performance of Membrane Separation, and Advanced Water Treatment using the Iron Oxide Particles obtained}

본 발명은 분리막의 성능 향상을 위한 산화철 입자 제조방법 및 이로부터 얻어진 산화철 입자를 이용한 고효율 수처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분리막의 성능을 향상시키기에 적합한 산화철 입자를 제조해내고, 이를 이용하여 물리ㆍ화학적 전처리 기술과 전기투석 막분리 기술을 조합함으로써 염 제거 효율을 극대화할 뿐 아니라 집적여과 전처리로 전기투석 분리막의 오염을 최소화함으로써 시스템의 경제성을 향상시킬 수 있는 방법에 관한 것이다.

최근 원료에 포함된 목적 물질을 확실하게 분리할 수 있고 자동화가 쉬우며, 공정이 간단한 분리막 공정이 산업전반에 다양하게 적용되고 있다. 여기서 분리막이란 특정 성분을 선택적으로 통과시킴으로써 혼합물을 분리시킬 수 있는 액체 혹은 고체막으로 막의 물리화학적 성질에 의해 물질과 에너지의 교환 속도가 결정된다.

현재 개발된 막분리 기술로는 정밀여과(microfiltration), 한외여과(ultrafiltration), 나노여과(nanofiltration), 역삼투여과(reverse osmosis), 기체분리(gas separation) 및 전기투석 등이 있으며, 공경의 크기 및 흡착, 막표면에서의 용해 및 확산 등의 분리 원리를 응용하여 물질을 분리한다.

이같은 막분리 기술은 기존의 분리 및 농축 공정과 비교하여 여러 가지 특징을 갖고 있다. 분리막은 상변화없이 물질을 선별적으로 분리시킴으로써 공정이 단순하고 다른 분리 공정에 비해 에너지 효율이 우수하다는 점을 들 수 있다. 기존의 방법은 상 변화를 유도하여 높은 온도를 요구하므로 분리하는 물질의 특성이 변화되는 경우가 많다. 그러나 막분리는 기계적인 압력을 가하여 물질의 분리가 일어나기 때문에 특정성분 분리와 정제, 그리고 농축공정에서 새로운 대안으로 많이 응용되고 있으며 활용범위 또한 점차 넓어지고 있다.

막의 재질 및 형태, 여과 방식에 따라 부유물질, 콜로이드, 효소, 단백질, 유기 용매, 염 등을 분리할 수 있으며 혼합 기체에서 특정성분을 분리하여 농축할 수도 있어 새로운 공정 개발이 계속 진행중이다. 특히 막분리 공정을 이용하여 폐수를 처리할 경우 처리과정에서 약품사용이 적기 때문에 슬러지 발생량을 최소화시킬 수 있다. 분리막 공정에서 얻어진 처리수는 원수로 사용되거나 수질에 따라 직접 제조 공정에 사용될 수 있다. 또 농축된 폐수의 용량은 전체 발생 폐수량의 10% 미만으로 줄일 수 있어 무방류 폐수처리 시스템 개발에 막분리 공정이 핵심기술로 자리잡고 있다(Dhawan, Filter, Gaeta).

이같은 분리막은 폐수를 저 에너지로 선별적으로 분리할 수 있지만 막의 성능을 저하시키는 분리막의 오염이 막분리 공정의 보급을 늦추고 있는 실정이다. 분리막 오염 현상은 폐수에 함유된 부유물질이나 분리막 표면에 쉽게 흡착되는 성질을 가진 물질들이 막 표면과 공경에 축적되어 유체의 흐름을 방해하여 투과율을 감소시킨다.

현재 막의 오염현상에 대한 폭넓은 연구가 진행중이다. 막의 오염과 세척에 관한 문헌은 주로 RO막을 대상으로 한 연구가 대부분이다. 이에 막 오염으로 인한 처리효율의 저하 및 비용 상승을 극복하고 분리막의 경제성을 확보하는 기술이 분리막 기술에서 화두가 되고 있으며, 이러한 사회적 요구에 맞추어 막 분리 공정에서 발생가능한 막 오염을 저감시키는 기술이 요구되고 있는 실정이다.

이에 본 발명자는 분리막의 성능을 향상시킬 수 있도록 특정한 방법으로 산화철 입자를 제조해낸 다음 이를 이용하여 산화철 흡착법 및 막 분리법을 결합함으로써 막 오염을 저감시킬 수 있고 나아가 하폐수 처리효율 또한 개선된다는 것을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 제1견지에 의하면,

18 MΩ이상의 초순수에 FeCl₃를 중량비 92:100 (철/초순수) 이하로 혼합하여 완전히 녹인 다음 pH를 7로 중화하여 1~100 μm의 범위를 갖는 비결정성의 산화철 입자를 제조하는 방법이 제공된다.

본 발명의 제2 견지에 의하면,

18 MΩ이상의 초순수에 FeSO₄를 중량비 90:100 (철/초순수) 이하로 혼합하여 완전히 녹인 다음 80~95 C 무산소 조건에서 질소를 퍼징하는 가운데 pH를 7로 중화한 후 1~100 μm의 범위를 갖는 비결정성의 산화철 입자를 제조하는 방법이 제공된다.

본 발명의 제3 견지에 의하면,

Fe Ⅱ / Fe Ⅲ 의 중량비를 2로 하여 산소가 없는 초순수에 넣어 충분히 녹인 후 질소를 공급하면서 pH를 8로 조절하여 얻어진 1~80 μm 크기의 자성을 띠는 비결정성 산화철 입자를 제조하는 방법이 제공된다.

본 발명의 제4 견지에 의하면,

원수로부터 상기 제1 내지 제3 견지중 어느 한 항의 방법에 의해 얻어진 산화철 입자를 이용하여 유기물을 흡착시키는 전처리 공정과,

MF, UF, NF, RO 등으로 이루어지는 이온성 물질을 제거하는 전기투석 막분리 공정과,

상기 전기투석 막분리 공정에서 발생한 농축폐액의 일부는 재순환시키고, 잔부는 폐기하는 공정과,

상기 전기투석 막분리 공정을 통해 이온성 물질을 제거한 최종 생산수를 저장하는 공정과, 및

최종 생산수에 소독액을 첨가하여 재이용가능한 최종 원수를 저장하는 공정,을 포함하여 이루어지는 산화철흡착법 및 막분리법을 결합한 고효율 수처리 방법이 제공된다.

본 발명의 제5 견지에 의하면,

상기 제4 견지 방법에 의해 침전법으로 제조된 산화철입자를 이용한 전처리후 90%의 이온을 전기투석을 이용하여 제거하고 얻어진 비가역적 전기저항의 증분이 양이온교환막에서는 0.030 Ω/cm² 이고, 음이온교환막에서는 0.190 Ω/cm² 인 산화철흡착법 및 막분리법을 결합한 고효율 수처리 방법이 제공된다.

이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.

우선, 18 MΩ이상의 초순수에 FeCl₃를 중량비 92:100 (철/초순수) 이하로 혼합하여 완전히 녹인 다음 pH를 7로 중화하여 1~100 μm의 범위를 갖는 비결정성의 산화철 입자를 제조하는 방법이 제공된다.

구체적으로는 상기 FeCl₃ 55.847 g을 18 MΩ이상의 초순수 20ℓ에 완전히 녹인 다음 5N, 0.1N NaOH를 이용하여 pH를 8로 조정한 다음 산화철을 모두 침전시키고 상등액은 버리는 형태로 계속해서 산화철을 씻어줌으로써 Cl^-이온을 제거하고 비결정형 산화철 입자를 얻을 수 있다.

또한, 18 MΩ이상의 초순수에 FeSO₄를 중량비 90:100 (철/초순수) 이하로 혼합하여 완전히 녹인 다음 80~95 C 무산소 조건에서 질소를 퍼징하는 가운데 pH를 7로 중화한 후 1~100 μm의 범위를 갖는 비결정성의 산화철 입자를 제조할 수 있다. 구체적으로는, FeSO₄ㆍ7H₂O 80 g을 질소가 공급된 초순수에 녹인 다음 외부와의 공기순환이 차단된 유리반응조를 만들어 무산소조건에서 질소를 계속 공급하고 온도계로 모니터링하면서 반응온도를 90℃로 조절하고, 온도가 90℃에 도달하면 240㎖의 산소없는 초순수에 6.46 g KNO₃, 44.9 g KOH를 녹여 그 용액을 약 5분간에 걸쳐 반응을 확인하며 주입하며, 용액의 주입이 끝나면 30-60분간 추가로 가열하고 밤새 식힌 다음 침전물을 씻어서 자성을 띤 산화철을 얻을 수 있다.

나아가, Fe Ⅱ / Fe Ⅲ 의 중량비를 2로 하여 산소가 없는 초순수에 넣어 충분히 녹인 후 질소를 공급하면서 pH를 8로 조절하여 얻어진 1~80 μm 크기의 자성을 띠는 비결정성 산화철 입자를 제조하게 된다. 구체적으로는 FeCl₃ㆍ6H₂O 270.30 g과 FeCl₂ 198.81 g을 산소가 없는 초순수에 넣어 충분히 녹이고, 이후 질소를 공급하면서 5N, 0.1N NaOH를 이용하여 pH 8로 조절하고, 생성된 산화철 침전물을 수집하고 자성을 띤 산화철을 얻을 수 있다.

이같이 하여 얻어진 산화철 입자를 산화철흡착법 및 막분리법을 결합한 고효율 수처리 시스템에 적용할 수 있다.

즉, 상기 시스템은 원수로부터 얻어진 산화철 입자를 이용하여 유기물을 흡착시키는 전처리 공정과, MF, UF, NF, RO 등으로 이루어지는 이온성 물질을 제거하는 전기투석 막분리 공정과, 상기 전기투석 막분리 공정에서 발생한 농축폐액의 일부는 재순환시키고, 잔부는 폐기하는 공정과, 상기 전기투석 막분리 공정을 통해 이온성 물질을 제거한 최종 생산수를 저장하는 공정과, 및 최종 생산수에 소독액을 첨가하여 재이용가능한 최종 원수를 저장하는 공정,을 포함하여 이루어진다.

즉, 도 1을 참조하면, 원수탱크는 원수를 저장하는 탱크로서 여기에 산염기 탱크가 부착될 수 있다. 상기 산염기 탱크는 산/염기 용액을 저장하는 탱크로써, 다양한 원수의 성상에 대응하고자 부착된 것으로, 탱크내 산/염기 용액은 후술하는 전기투석 장치에 유입되는 원수의 산/염기를 운전에 적합하게 조절하는 역할을 수행하는 탱크이다.

상기 원수탱크로부터 나온 원수는 산화철 흡착조를 거치게 되는데, 이때 내부 산화철의 흡착 반응을 이용하여 이온교환막 오염 유발물질등을 제거하게 된다.

사용가능한 산화철로는 비결정형 산화철 입자 혹은 자성을 띤 산화철 입자를 사용할 수 있다. 이들을 제조하는 방법 등은 상술한 바와 같다.

이같이 산화철 흡착조를 거쳐 이온교환막 오염 유발물질 등을 제거한 원수를 전기투석 모듈로써 ED 모듈을 거치게 된다. 상기 ED 모듈은 양이온교환막과 음이온교환막이 교대로 장착되어 있는 전기투석 장치로서, 산화철로 전처리된 원수에 포함되어 있는 이온성 물질을 제거하는 역할을 수행하게 된다. 물론, 상기 전기투석 모듈에는 전력 공급장치가 부착되게 된다.

상기 모듈의 형태는 일반적으로 가장 많이 사용되는 plate and frame 타입을 사용할 수 있지만, 이에 한정하는 것은 아니며, spiral module 등도 사용가능하다.

이같은 전기투석 모듈내 이온교환막이 오염되어 막 저항이 상승하게 되면 이 온교환막 세척액(예를 들어, NaOH, HCl 등)을 이용하여 막을 세정하게 되는데, 이때 이온교환막 세척액은 막 세정조내에 저장되게 된다.

이같은 전기투석 모듈을 거친 생산수는 최종 생산수 저장조로 보내지게 되며, 소독액 저장탱크 내에서 소독액, 예를 들어 NaOCl를 첨가함으로써 재이용가능한 최종 원수가 되어 배출구를 통해 배출되게 된다.

한편, 전기투석 모듈에서 나온 농축폐액 중 일부는 재순화로를 거쳐 전기투석 모듈로 다시 입수되게 되며, 농축폐액 잔부는 폐액 운반 유로를 통해 폐기되게 된다.

또한, 전기투석장치의 일례로는 W*H*D=110*190*25 cm, 막 사이즈가 75*150 cm, 유효 막 영역이 61.875 cm²이고 6장의 이온교환막이 장착되며, 스페이서 사이즈가 71*152*1 cm이고, 0-60V. 0-2.2A 범위의 전력이 공급 가능한 전원공급기를 사용하였다. PLC는 20개의 입출력단자를 가지고. 제어속도는 250 ms/Step이며, 펌프는 회전수가 0-600 rpm, 유량은 100-1500 ml/min이고, 압력 게이지는 0-10 kPa 까지 측정가능하며 tubing는 열저항이 탁월하며 저압축성인 것을 사용할 수 있다.

이때 상기 전기투석장치에 있어 유효 막영역과 이온교환막의 수는 장치의 목적에 따른 스택의 크기에 좌우되므로 매우 가변적이기에 이에 한정하는 것은 아니 나, 유효 막 영역이 61.875 cm² 이고, 3쌍의 이온교환막이 교대로 장착되는 장치를 사용할 수 있으며, 이때 모듈로는 plate and frame 모듈 또는 spiral module를 사용할 수 있다.

또한 이온교환막으로는 양이온 교환막과 음이온 교환막으로 이루어지는데, 상기 양이온 교환막은 강산성 양이온 침투가능한 타입 Na타입으로써 기계적 강도가 높고 전기저항은 1.8-3.8 Ω/cm² 범위내이고 Burst 강도가 0.40 KPa이상이고, 두께는 0.14-0.20 mm 범위 내인 막을 사용할 수 있고, 상기 음이온 교환막은 강염기성 음이온 침투가능한 Cl 타입으로서 기계적 강도가 높고 전기저항은 2.0-3.5 Ω/cm2 범위내이고 Burst 강도가 0.30 KPa 이상이고, 두께는 0.12-0.18 mm 범위 내인 막을 사용할 수 있다. 또한, 일본의 ‘도쿠야마’사에서 제조한 막과 같이 기 제조된 막을 구입하여 사용할 수도 있다.

이같은 이온교환막 세척시에는 NaOH, KOH 등 pH를 약 7~11정도로 조절하여 제조한 용액을 사용하거나 혹은 HCl 등 pH를 1~7정도로 조절한 용액을 사용할 수 있다.

또한, 소독시에는 배출수 성상에 따라 잔류염소농도가 0.2 ppm내외를 유지할수 있는 수준으로 NaOCl 등의 염소계 소독약을 주입하거나 오존 혹은 UV를 사용할 수도 있다.

본 발명에 의해 수처리 결과를 하기 실시예를 통해 규명하였다.

참고로, 원수내에 포함된 이온성분을 전처리없이 90%가량 제거할 경우 비가역적 전기저항의 증분이 양이온교환막에서는 0.041 Ω/cm² 이고, 음이온교환막에서는 0.041 Ω/cm² 이었으나, 침전법으로 제조된 산화철입자를 이용한 전처리후 90%의 이온을 전기투석을 이용하여 제거한 결과 비가역적 전기저항의 증분이 양이온교환막에서는 0.030 Ω/cm² 이고, 음이온교환막에서는 0.190 Ω/cm² 으로 막의 비가역적 오염이 크게 개선되었음을 알 수 있었다.

본 발명에 따르면, 수자원의 낭비를 최소화하고 예상되는 용수부족과 건천(dry river) 문제를 해결할 수 있고, 물리ㆍ화학적 전처리 기술과 전기투석 막분리 기술을 조합함으로써 염 제거 효율을 극대화하게 되어 농업용수, 공업용수, 유지용수 등으로 완벽하게 재생이 가능한 처리수를 생산할 수 있고, 집적여과 전처리로 전기토석 분리막의 오염을 최소화함으로써 시스템의 경제성을 혁신적으로 향상시킬 수 있으며, 하폐수의 생물학적 고도처리에서 발행하는 미생물 슬러지 등과 같은 2차 오염물 문제를 최소화할 수 있고, 화학응집, 침전 등과 같은 전처리 대신 재생이 용이한 집적여과 공정을 사용함으로써 화학 슬러지의 발생도 최소화할 수 있으며, 나아가 탈염을 위해 적용되고 있는 고압의 나노/역삼투 막여과 공정에 비 해 에너지 효율성이 높은 기술의 개발 및 활용이 기대된다.

이하, 본 발명을 도면을 참조한 하기 실시예를 통하여 구체적으로 상술한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명을 이에 한정하려는 것은 아니다.

< 실시예 >

실험장치

우선, 본 발명에서 사용되는 실험장치에 대하여 구체적으로 살펴본다.

본 발명에서 사용된 전기투석장치는 일반적으로 전류밀도, 스페이서 구성, 전해액의 종류 및 농도, 유속, 압력 등의 변수에 의해 그 성능이 변화한다.

따라서 본 발명자는 투석효율의 최대화를 꾀하기 위해 기존 연구문헌을 바탕으로 하여 사 영역(dead space)이 최소화되고, 난류형성이 가장 용이한 형태의 스페이서를 설계하여 제작하였으며, 스페이서 간의 누출현상을 방지하는 프레임을 전기투석기 전문 제작업체(Memtech, Korea)에 의뢰하여 제작하였다(도 1 및 2 참조).

상기 전기투석장치는 양이온교환막과 음이온교환막을 교대로 배치하여 구성할 수 있도록 제작되었으며, 본 발명자들은 이온교환막 각 3세트를 장착하여 아래 투석실험을 수행하였다.

상기 투석장치에 사용된 전원공급기는 프로그램 전원공급기(E3645A, Agilent, USA)를 사용하였고, 맥동전류 공급에는 PLC를 이용하였다(Master K120S, LS산전, Korea). 또한, 용액의 이송은 화학반응에 안전한 튜브(백금코팅실리콘튜브, MasterFlex, USA)를 사용하였으며, 정량펌프(가변정량펌프, MasterFlex, USA)와 유량계(아크릴유량계, Cole-parmer, USA), 압력계(ZSE40F, SMC, Japan)를 통해 유속의 신뢰성을 확보하였다.

세부적인 전기투석기의 사양은 하기 표 1과 같다.

타입	명세
프레임 사이즈	110*190*25 (W*H*D) Conc. 배수 및 재생
막 사이즈	75*150
유효 막 영역	61.875cm2
스페이서	7
스페이서 사이즈	71*152*1
전원 공급기	E3645A 0-60V, 0-2.2A
PLC	K120S 20 I/O, 0.1㎲/Step
펌프	0-600rpm
유량계	100-1500 ml/min
압력 게이지	0-10 KPa
Tubing	탁월한 열저항, 낮은 컴프레션

이때 상기 이온교환막으로는 이에 한정하는 것은 아니나, 실험도중 일본 도쿠야마사 제품을 사용하였으며, 다양한 종류의 이온교환막이 존재하나 본 연구에서는 연구의 우선 목적인 상용화에 맞추어 물성이 강한 이온교환막(AMX, CMX)를 사용하였다.

본 발명에서 사용된 이온교환막의 특성은 하기표 2와 같다.

목록	양이온 교환막	음이온 교환막
타입	강산성 양이온 침투가능	강염기성 음이온 침투가능
특징	기계적 강도 높음(Na-형상)	기계적 강도 높음(Cl-형상)
전기저항	1.8-3.8	2.0-3.5
Burst 강도	≥0.40	≥0.30
두께	0.14-0.20	0.12-0.18
적용	유장의 탈미네랄화 유기물의 정제 무기물의 농축 수크로오스의 탈미네랄화 연마수의 탈염화	유장의 탈미네랄화 유기물의 정제 무기물의 농축

실험재료

나아가, 본 발명에서 사용되는 실험재료에 대하여 살펴본다.

원수로는 하폐수면 모두 사용가능하지만, 하수처리장 2차 침전조 유출수를 직접 샘플링하여 원수로 사용하였다. 이는 생물반응 잔류 유기물(ROM)이 포함되어 있어 유기물의 전처리라는 연구목적에 부합하기 때문이며, 최종 방류수의 경우 염소소독 또는 기타 소독처리 공정 후단에서 유입되는 염소나 기타 산화제가 이온교환막의 성능을 크게 저하시킬 가능성이 상존하므로 사용한 것이다.

산화철 제조

본 발명에서 유기물의 흡착제로는 산화철을 사용하였으며, 그 종류로는 비결정성 산화철입자, 자성을 띤 산화철 입자 2종을 선정하였다.

우선, 본 발명에서 분리막의 성능을 향상시키기 위한 비결정성 산화철입자의 제조방법은 다음과 같다. 즉, FeCl₃ (특급시약, 동양화학, 한국) 55.847 g을 18 MΩ이상의 초순수 20 L에 완전히 녹인 다음 5N, 0.1N NaOH를 이용하여 pH를 8로 조정한다. pH를 8로 조절한 후 산화철을 모두 침전시키고 상등액은 버리는 형태로 계속해서 산화철을 씻어줌으로써 Cl^-이온을 제거하였다. 본 실험에서는 최소 20회 이상 세척하여 실험을 수행하였다.

또한, 자성을 띤 산화철 입자는 비결정성 산화철입자의 용수와 흡착제간의 분리능 개선의 가능성을 평가하고자 적용한 것으로 본 발명에서 분리막의 성능을 향상시키기 위한 제조방법은 다음과 같은 2가지로 나눌 수 있다.

첫 번째는 90℃의 물 속에 지속적으로 질소를 공급하여 무산소 조건에서 제조하는 방법, 두 번째는 산소를 제거한 물에 지속적으로 질소를 공급하는 무산소 조건에서 2가철과 3가철을 1:2 비율로 넣어 침전시켜 제조하는 방법이다.

이중 첫번째 방법인 가열침전법은 입자의 크기가 크므로 침전이 용이하다는 장점이 있는 반면 흡착면적이 좁은 단점이 있고, 두번째 실온침전법의 경우 입자의 크기가 작아 침전이 용이하지 않은 단점이 있으나, 흡착면적이 가열법으로 제조된 산화철에 비해 넓으므로 유기물 제거능이 뛰어나다는 장점이 있다.

다음에 2종류의 자성을 띤 산화철 입자 제조법을 구체적으로 정리하였다.

<열처리법>

1) 80 g의 FeSO₄ㆍ7H2O를 질소가 공급된 초순수에 녹인다.

2) 외부와의 공기순환이 차단된 유리반응조를 만들어 무산소조건에서 질소를 계속 공급하고 온도계로 모니터링하면서 반응온도를 90℃로 조절한다.

3) 온도가 90℃에 도달하면 240 ml의 산소없는 초순수에 6.46 g KNO₃, 44.9 g KOH를 녹여 그 용액을 약 5분간에 걸쳐 반응을 확인하며 주입한다.

4) 용액의 주입이 끝나면 약30-60분간 추가로 가열하고 밤새 식힌 다음 침전물을 씻어준다. 반응이 종료된 후에는 공기와의 차단이 필요없다.

<침전법>

1)FeCl₃ㆍ6H2O 270.30 g과 FeCl₂ 198.81 g을 산소가 없는 초순수에 넣어 충분히 녹인다. 이후 질소를 공급하면서 5N, 0.1N NaOH를 이용하여 pH를 8로 맞춘 다음 생성된 산화철 침전물을 이용하였다.

실험절차

구체적인 본 발명의 실험절차는 다음과 같다.

먼저 하수처리장 유출수의 성상을 분석한 다음 전기투석을 실시하여 염제거효율과 막오염유발 물질을 예측 평가한다.

이후 원수투석결과를 바탕으로 얻게된 이온교환막 오염 유발물질의 기여도를 평가하기 위한 실험을 위해 유-무기 오염원중 오염 기여도가 큰 물질을 파악하여 적정 전처리 법을 도출한다. 그 결과 적정 전처리 법으로는 산화철을 이용한 오염유발물질의 흡착이 고려되었으며, 다양한 산화철의 종류에 따른 효율을 비교함으로써 본 연구의 목적에 부합하는 산화철종을 선정하였다.

사용되는 산화철의 종류는 비결정성 산화철입자, 자성을 띤 산화철 입자 2종등 도합 3종이었으며, 이온교환막의 비가역적인 주요 오염원이 유기물(단백질)로 평가되었으므로 유기물 제거능 (TOC 제거능)을 기초로 하여 적정 산화철 종류를 선택하였다.

상기 이온교환막은 그 양이온 교환막으로는 강산성 양이온 침투가능한 타입으로서 기계적 강도가 높은 Na 형상이고 전기저항은 1.8-3.8 범위내이고 Burst 강도가 0.40이상이고, 두께는 0.14-0.20 mm 범위내인 막을, 그리고 그 음이온 교환막으로는 강염기성 음이온 침투가능한 타입으로서 기계적 강도가 높은 Cl 형상이고 전기저항은 2.0-3.5 범위내이고 Burst 강도가 0.30이상이고, 두께는 0.12-0.18 mm 범위내인 막을 각각 사용함으로써 막의 오염은 저감하면서 하폐수는 효율적으로 처리할 수 있는 것이다.

이상과 같이, 하폐수를 물리ㆍ화학적 전처리와 이온교환막을 이용한 전기투석법으로 처리하며, 이때 상기 물리ㆍ화학적 전처리는 산화철을 사용하여 처리하였다.

분석방법

분석방법을 정리하면 다음과 같다.

1) 전기적 특성분석

전기적 특성분석은 크게 전압과, 전류측정으로 대변되며, 각 파라미터의 측정은 디지털 멀티미터(M3850D, Metex, Korea)를 사용하여 측정되었다. 또한 한계전류밀도의 측정은 프로그램 전원공급기(E3645A, Agilent, USA)를 이용하여 10초당 0.01V씩 전압을 증가시키도록 프로그래밍하여 엑셀의 동적데이터 교환 시스템을 이용하여 플로팅한 결과를 통해 산정하였다.

2) 이온교환막 특성분석

이온교환막의 특성 분석으로는 전기적 저항이 측정되었다. 전기적 저항의 측정은 깨끗한 이온교환막을 0.1 N NaCl 용액에 6시간이상 담근 후 0.1 N NaCl 용액으로 차있는 전기투석 모듈의 전해질 저항(Rs)을 측정하고 전처리한 이온교환막을 투석모듈에 장착한 후 디지털 멀티미터를 이용하여 저항을 측정(Rt)하였다. 순수학 이온교환막의 저항은 이온교환막 장착 후 총저항에서 전해질 저항의 차가 된다. 이온교환막의 순수 전기적 저항을 구하는 공식은 다음과 같다.

이온교환막 저항 계산식: Rm = Rt - Rs

3) 원수의 물리화학적 특성분석

원수의 물리화학적 특성분석을 다양한 형태로 진행하였다.

먼저 수소이온농도는 pH 측정기(pH340i, WIW, Germany)를 이용하여 측정하였으며, 모든 데이터는 25℃로 보정하였고, 표기값의 소숫점 둘째자리가 10초 이상 정치되어 안정화 되었을 때 측정하였다.

전기전도도는 전도도계(Cond340i, WTW, Germany)를 이용하여 측정하였으며, UV₂₅₄는 분광광도계 (DR-4000, Hach, USA)를이용하여 석영 셀에 254nm 파장으로 측정하였다.

총 유기탄소 분석은 총 유기탄소 분석기(Sievers 820, GE, USA)를 이용하여 분석하였으며, 탁도는 탁도계(2100P, Hach, USA)를 이용하여 측정하였다. 알칼리도는 적정법을 통해 측정하였고, Standard Method에 준하여 수동 적정을 통해 분석한 후 CaCO₃ 형태로 단위를 변환하였다.

4) 산화철 입도분석

제조된 산화철의 특성 분석을 위해 입도 분석을 수행하였으며, 입도 분석은 레이저 입도분석기 (LS 13320, Beckman Coulter, USA)를 사용하였다. 분석조건은 이동상으로 초 순수를 사용하였으며 분석모듈은 ULM(Universal Liquid Module)를 사용하여 3회 분석하여 통계 처리하였다.

5) 무기물 분석

무기물의 분석은 양이온의 경우 유도결합 플라즈마 발광광도법을 이용하여 분석하였으며 모든 시료는 Standard Method 의 ICP 전처리법에 준하여 시료를 준비한 후 Miramist Nebulizer, RF coil 1300W 상태에서 유도결합 플라즈마 발광광도계 (DV2100, PerkinElmer, USA)를 통해 분석하였다. 음이온은 이온크로마토그래피법으로 분석하였으며, 탄산염 버퍼를 이동상으로 하여 분당 1.2ml의 속도로 이온크로마토그래피(DX 5000,Dionex, USA)를 이용하여 분석하였다.

6) 유기물 분석

유기물의 분석은 복합 다당류와 단백질을 분석하였으며, 각 분석법은 단백질의 경우 Frolund, 1996에 창안한 Folin-Ciocalteau's phenol reagent법을 이용하였다. 프로시저는 다음과 같으며, Lowery Regent Solution (sigma, USA) 0.5 ml를 Folin-Ciocalteau's phenol reagent (Sigma, USA) 0.1 ml를 넣은 다음 실온에서 45분간 반응시키고 750 nm에서 분광광도계를 이용하여 흡광도를 측정하였다. 복합 다당류의 경우 Debois, 1956에 창안한 Phenol법으로 측정하였으며, 프로시저는 다음과 같다. 먼저 샘플 2 ml를 튜브에 넣고 80 wt% phenol을 0.05 ml를 넣는다. 그리고 재빨리 농황산(특급, 동양화학, 한국) 5 ml를 주입하여 10분간 상온에서 반응시키고 25-30 C의 항온수조에 추가로 반응시킨 후 분광광도계를 이용하여 490 nm 파장에서 흡광도를 측정한다.

7) 이온교환막 전처리

이온교환막의 오염물질 탈착은 다음과 같은 방법으로 이루어졌다. 투석이 끝난 이온 교환막을 각각 0.1 N NaOH 용액에 담그어 1시간동안 강하게 초음파 세척하여 유기물을 탈착하고, 수산화 나트륨 용액에서 탈착한 이온교환막을 다시 0.1 N HCl에 담그어 1시간동안 강하게 초음파 세척함으로써 무기물을 탈착하였다. 그리고 얻어진 시료를 메스플라스크에 담아 100 ml로 맞추고 분석하였다.

참고) 데이터 QC/QA 방안

데이터의 QC/QA를 위해 모든 실험은 Standard Method에 준하여 실시되었으며, 기기분석의 경우 분석전에 표준용액을 측정 또는 보정함으로써 데이터의 신뢰성을 확보하였다. 또한 모든 분석은 오차를 줄이기 위해 최소 3회 이상 분석하여 평균한 데이터를 사용하였다.

<실험예>

가. 산화철 입자흡착 전처리에 의한 막오염 저감

막오염 원인물질 분석, 물질별 오염기여도 평가, 전기적 저항변화 실험등을 통해 전처리 대상 물질을 선정하였고 그 목적에 맞는 전처리법으로 산화철을 이용한 집적여과 가능한 평가를 수행하였다. 산화철은 총 3종이 평가되었으며, 비결정성 산화철입자와 자성을 띤 산화철 입자 2종이 실험에 사용되었으며 유기물의 제거 효율 평가가 가장 중요한 이슈이므로 TOC 제거능 평가가 가장 우선적으로 고려되었고, 입도분석을 통한 산화철 입자의 특성 역시 평가되었다. 그 결과를 하기표 3에 정리하였다.

시간에 따른 산화철 종별 TOC 제거량(단위 mg/L)

타입	시간(분)					Difference(mg/L)	효율(%)
	0	10	30	60	120
비결정성 산화철입자	3.07	1.58	1.48	1.43	1.38	1.69	55.05
자성을 띤 산화철 입자(침전물)	3.07	1.15	1.3	1.08	1.03	2.04	66.45
자성을 띤 산화철 입자(가열)	3.07	2.98	2.63	2.52	1.55	1.52	49.51

상기표에서 보듯이, 유기물 제거능은 자성을 띤 산화철 입자(침전법)> 비결정성 산화철입자> 자성을 띤 산화철 입자(열처리법) 순으로 나타났으며 자성을 띤 산화철 입자 열처리법의 경우 타 산화철과 다른 오염물 제거 경향을 나타내었다.

타 산화철의 경우 초기 흡착속도가 매우 빨라 20분 이내 대부분의 흡착반응이 완료되는 것으로 파악되는 반면 열처리법으로 제조된 자성을 띤 산화철 입자의 경우 지속적인 흡착을 통해 유기물의 농도가 감소함을 확인할 수 있었다(도 3 참조).

또한, 본 실험결과 침전법으로 제조된 자성을 띤 산화철 입자의 TOC 제거율이 가장 높은 것으로 평가되었기에 산화철을 이용한 집적여과에서 적정 산화철 종은 침전제법으로 만들어진 자성을 띤 산화철 입자 종으로 결정하였다.

한편, 비결정성 산화철입자를 이용한 유기물 제거능을 평가한 결과 TOC 기준 제거량은 120분을 기준으로 0.845 mg 으로 파악할 수 있었다. 이는 3종의 산화철 중 두번째로 높은 TOC 제거율이다.

본 연구에서는 흡착제로서 자성을 띤 산화철 입자 2종을 선택하였다. 자성을 띤 산화철 입자를 흡착제로 선택한 이유는 비결정성 산화철입자의 경우 유기물 흡착능은 좋으나 분리에 어려움이 있기 때문이다. 따라서 자기력을 이용하여 분리의 가능성을 모색할 수 있는 자성을 띤 산화철 입자를 흡착제로 적용함으로써 다양한 산화철의 분리막 적용가능성을 평가하였다. 모든 자성을 띤 산화철 입자는 극성을 띠고 있어 자기력으로 분리가 가능하나, 그 제법에 따라 흡착제의 특징이 달라지므로 2가지 제법을 모두 이용하여 실험을 수행하였다.

열처리법을 통해 제조된 자성을 띤 산화철 입자의 성능평가 결과는 다음과 같다. TOC 제거율은 120분 기준으로 0.76 mg 으로써 제조된 산화철 중 가장 낮은 흡착율을 보여주었다. 또한 입도 분석결과 평균 입경이 19.53 μm 중앙입경이 6.808 μm으로 측정되었다. 이는 평균값/중앙값 비(입도분포율)가 2.869로 균일한 사이즈의 제조가 이루어지지 않았음을 확인할 수 있었다(도 4 참조).

침전법을 통해 제조된 magetite의 성능 평가 결과 3종의 산화철 중 가장 높은 TOC 제거율을 보여주었으며 120분동안 약1.02 mg의 TOC를 제거하였다. 입도분석결과 평균값은 14.29㎛, 중앙값은 12.31 μm로 측정되었다. 이는 분포율이 1.161로써 상당히 균일한 형태의 입자가 제조되었음을 확인할 수 있었다.

나. 전기투석 공정의 최적화

지금까지의 연구를 바탕으로 하여 정밀여과/집적여과/전기투석이 혼재된 형태의 최적 공정으로 설계한 실험실 규모의 전기투석장치(상술한 장치)로 투석실험을 실시하였다.

콜로이드 물질을 제거하기 위해 정밀여과막으로 전처리한 원수를 침전 제법으로 만든 자성을 띤 산화철 입자 산화철에 2차 처리를 수행하였다. 이후 적정전류밀도에서 투석하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

혼성전기투석공정을 기존 투석 공정과 비교하였을 때 염의 총괄 제거속도의 경우 기존 공정은

였으나, 혼성공정은

으로써 약20%의 염제거 속도향상을 이루었다(도 5). 초기 120분간의 염 제거 속도는 기존 공정과 혼성 공정 모두

으로 큰 차이가 없었으나, 추가로 기존 공정의 경우 막오염의 증가에 기인한 전류밀도 감소로 인해 염 제거 속도가 감소한 것으로 판단된다.

pH, 총 용존고형물량, 총 유기탄소량, UV₂₅₄, 탁도의 제거능을 비교한 결과는 표 4에 정리하였다.

기존 전기투석공정과 혼성공정의 처리수 수질 비교

타입	원수	ED 단독	ED+1OP
pH	7.55	7.06	7.28
TDS(㎲/cm2)	789	197.5	102.4
TOC(mg/L)	3.65	3.37	1.01
UV254	0.076	0.068	0.056
Turbidity (NTU)	1.18	0.186	0.162

그 결과. 총 유기탄소량의 경우 기존 전기투석공정 대비 약 842%의 제거능 향상이 있었으며, UV254의 경우 138%의 괄목할 만한 성능 향상을 이루었다.

한편, 이온교환막의 가역적 전기저항 변화추이는 표 5에 정리하였다.

기존 전기투석 공정과의 혼성공정의 가역적 전기저항 변화 및 효율 비교

저항(Ω/cm2)	ED 단독		IOP+ED		효율(%)
	Virgin	Fouled	Virgin	Fouled
CXM	2.7	3.1	2.91	3.38	-17.5
	0.4		0.47
AXM	4.7	5.3	3.71	4.02	51.7
	0.6		0.31

상기표에서 보듯이, 양이온교환막의 경우 기존공정에 비해 집적공정이 약0.07Ω/cm² 17.5%의 저항 증가가 있었지만, 음이온교환막의 오염 경향을 살펴보면 집적공정 도입에 따른 막저항이 0.29Ω/cm² 가량 감소한 것으로 기존 공정 대비 약48.3% 개선된 것으로 나타났다. 이는 막저항을 유발하는 주요 원인물질을 집적 여과를 통해 제거하였기 때문인 것으로 해석할 수 있다.

나아가 이온교환막의 비가역적 전기저항 변화추이는 표 6에 정리하였다.

기존 전기투석공정과의 혼성공정의 비가역적 전기저항 변화 및 효율 비교

저항(Ω/cm2)	ED 단독		IOP+ED		효율(%)
	Virgin	Fouled	Virgin	Fouled
CXM	2.7	2.74	2.91	2.94	25
	0.04		0.03
AXM	4.7	5.15	3.71	3.90	57.8
	0.45		0.19

얻어진 결과를 살펴보면, 양이온교환막의 경우 기존 공정 대비 약 0.01 Ω/cm² 25%의 저항이 감소한 것으로 나타났으며, 음이온 교환막의 경우 약 0.26 Ω/cm² 42.2%의 저항이 감소한 것으로 나타났다.

이는 비가역적 오염은 막의 영구적 손상을 의미하여 화학적 세정이 불가능하고, 막을 새것으로 교체해야 하는 경제적 부담이 매우 크게 작용하므로 음이온 교환막의 비각역적 전기저항 감소는 매우 괄목할만한 연구 성과라 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 기술적 측면에 있어 1) 수자원의 낭비를 최소화하고 예상되는 용수부족과 건천(dry river) 문제를 해결할 수 있고, 수질 생태계의 오염부하량을 줄이고 댐 건설 등에 의한 생태계 파괴 및 예산낭비를 최소화할 수 있는 하폐수의 고도처리, 재생 및 재이용을 위한 기반기술로 활용할 수 있고, 2) 특히, 산업과 관련하여 염색공단의 산업폐수 재이용 등에 전기투석 기술을 적용할 경우 처리수의 고도화 및 안정적 수질확보에 핵심적인 역할을 할 것이며, 3) 물리ㆍ화학적 전처리 기술과 전기투석 막분리 기술을 조합함으로써 염 제거 효율을 극대화하게 되어 농업용수, 공업용수, 유지용수 등으로 완벽하게 재생이 가능한 처리수를 생산할 수 있고, 집적여과 전처리로 전기토석 분리막의 오염을 최소화함으로써 시스템의 경제성을 혁신적으로 향상시킬 수 있으며, 4) 하폐수의 생물학적 고도처리에서 발행하는 미생물 슬러지 등과 같은 2차 오염물 문제를 최소화할 수 있고, 화학응집, 침전 등과 같은 전처리 대신 재생이 용이한 집적여과 공정을 사용함으로써 화학 슬러지의 발생도 최소화할 수 있고, 5) 탈염을 위해 적용되고 있는 고압의 나노/역삼투 막여과 공정에 비해 에너지 효율성이 높은 기술의 개발 및 활용이 기대된다.

또한, 경제ㆍ산업적 측면을 보면, 1) 전체 물 이용의 약 1/4를 차지하는 가정용수의 사용후 발생하는 하폐수의 고도처리 및 재이용 기술 개발은 수자원 재이 용 환경산업의 성장뿐만 아니라 관련 산업 분야인 건설, 각 산업체의 환경설비 분야의 시장 창출에 기여할 수 있고, 2) 현재, 유기물 및 영양염류 제거를 위한 하폐수의 고도처리 기술외에 탈염 기술의 재이용의 핵심기술로써 수처리 산업의 선진화와 관련하여 향후 5년 내에 가장 큰 수요가 예상되며, 본 연구에서 개발된 기술이 이 분야에서 경쟁력있는 기술로 일조할 수 있을 것으로 예상되며, 3) 환경친화적 산업구조로의 개편을 촉진시킴으로써 지자체, 기업 등의 이미지 개선 및 국제적 경쟁력 구축하고 하폐수의 재생 및 재이용과 관련된 각종 신기술 개발 및 산업설비의 첨단화에 기여할 수 있으며, 4) 전기투석막의 개발 촉진, 효율적인 전처리 시스템의 개발 등으로 관련 분야의 국내 기술과 산업을 활성화시킴으로써 핵심 기술의 국산화를 유도하여 수입대체 및 수출촉진을 기대할 수 있고, 5)개발될 전기투석 막분리 신공정의 에너지 효율성 확보로 인해 고압 역삼투 공정에 비해 1/5이하로의 운전비용 절감을 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예로서 사용된 실험실 규모의 전기투석 장치의 개요도,

도 2는 도 1에 도시한 전기투석장치의 설치한 상태를 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 시간에 따른 TOC 변화율을 도시한 그래프,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 산화철 입자의 입도분석 결과를 도시한 그래프,

도 5는 본 발명에 의한 혼성 전기투석공정과 기존의 전기투석 공정 단독 수행시 염의 총괄 제거속도를 대비한 그래프, 그리고 도 6은 본 발명에 따른 수처리 공정의 개략도.

Claims (13)

18 MΩ이상의 초순수에 FeCl₃를 중량비 92:100 (철/초순수) 이하로 혼합하여 완전히 녹인 다음 pH를 7로 중화하여 1~100 μm의 범위를 갖는 비결정성의 산화철 입자를 제조하는 방법

FeCl₃ 55.847 g을 18 MΩ이상의 초순수 20ℓ에 완전히 녹인 다음 5N, 0.1N NaOH를 이용하여 pH를 8로 조정하는 단계; 및

산화철을 모두 침전시키고 상등액은 버리는 형태로 계속해서 산화철을 씻어줌으로써 Cl^-이온을 제거하고 비결정성 산화철입자를 얻는 단계; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 비결정성의 산화철 입자를 제조하는 방법

18 MΩ이상의 초순수에 FeSO₄를 중량비 90:100 (철/초순수) 이하로 혼합하여 완전히 녹인 다음 pH를 7로 중화하여 1~100 μm의 범위를 갖는 자성을 띠는 비결정성의 산화철 입자를 제조하는 방법.

FeSO₄ㆍ7H₂O 80 g을 질소가 공급된 초순수에 녹이는 단계;

외부와의 공기순환이 차단된 유리반응조를 만들어 무산소조건에서 질소를 계속 공급하고 온도계로 모니터링하면서 반응온도를 90℃로 조절하는 단계;

온도가 90℃에 도달하면 240㎖의 산소없는 초순수에 6.46 g KNO₃, 44.9 g KOH를 녹여 그 용액을 5분간에 걸쳐 반응을 확인하며 주입하는 단계; 및

용액의 주입이 끝나면 30-60 분간 추가로 가열하고 밤새 식힌 다음 침전물을 씻어서 자성을 띤 산화철 입자를 얻는 단계; 를 포함하여 이루어진 비결정성의 산화철 입자를 제조하는 방법

Fe Ⅱ / Fe Ⅲ 의 중량비를 2로 하여 산소가 없는 초순수에 넣어 충분히 녹인 후 질소를 공급하면서 pH를 8로 조절하여 얻어진 1~80 μm 크기의 자성을 띠는 비결정성 산화철 입자를 제조하는 방법.

Fe Ⅱ 와 Fe Ⅲ로서 FeCl₃ㆍ6H₂O 270.30 g과 FeCl₂ 198.81 g을 산소가 없는 초순수에 넣어 충분히 녹이는 단계;

이후 질소를 공급하면서 5 N, 0.1 N NaOH를 이용하여 pH 8로 조절하는 단계, 및

생성된 산화철 침전물을 수집하고 자성을 띤 산화철 입자를 얻는 단계; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 비결정성의 산화철 입자를 제조하는 방법

원수로부터 상기 제1항 내지 제6항중 어느 한 항의 방법에 의해 얻어진 산화철 입자를 이용하여 유기물을 흡착시키는 전처리 공정과,

MF, UF, NF, RO로 이루어지는 이온성 물질을 제거하는 전기투석 막분리 공정과,

상기 전기투석 막분리 공정에서 발생한 농축폐액의 일부는 재순환시키고, 잔부는 폐기하는 공정과,

상기 전기투석 막분리 공정을 통해 이온성 물질을 제거한 최종 생산수를 저장하는 공정과, 및

최종 생산수에 소독액을 첨가하여 재이용가능한 최종 원수를 저장하는 공정,을 포함하여 이루어지는 산화철흡착법 및 막분리법을 결합한 고효율 수처리 방법.

제7항에 있어서, 상기 전기투석 막분리 공정에 사용하는 전기투석장치는 유효 막 영역이 61.875 cm² 이고, 3쌍의 이온교환막이 교대로 장착되는 산화철흡착법 및 막분리법을 결합한 고효율 수처리 방법.

제7항에 있어서, 상기 전기투석 막분리 공정에 사용하는 전기투석장치는 plate and frame 모듈 또는 spiral module를 사용하는 것을 특징으로 하는 산화철흡착법 및 막분리법을 결합한 고효율 수처리 방법.

제7항에 있어서, 상기 전기투석 막분리 공정에 사용하는 이온교환막으로는 양이온 교환막과 음이온 교환막으로 이루어지며, 상기 양이온 교환막은 강산성 양이온 침투가능한 타입 Na타입으로써 기계적 강도가 높고 전기저항은 1.8-3.8 Ω/cm² 이고 Burst 강도가 0.40 KPa이상이고, 두께는 0.14-0.20 mm인 막을 사용하며, 상기 음이온 교환막은 강염기성 음이온 침투가능한 Cl 타입으로서 기계적 강도가 높고 전기저항은 2.0-3.5 Ω/cm² 이고 Burst 강도가 0.30 KPa 이상이고, 두께는 0.12-0.18 mm인 막을 각각 사용하는 것을 특징으로 하는 산화철흡착법 및 막분리법을 결합한 고효율 수처리 방법.

제7항에 있어서, 상기 전기투석 막분리 공정에 사용하는 이온교환막의 세척시에는 pH 7~11의 NaOH 혹은 KOH 용액을 사용하거나 혹은 pH 1~7의 HCl 용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 산화철흡착법 및 막분리법을 결합한 고효율 수처리 방법.

제7항에 있어서, 상기 소독액을 이용한 소독시에는 배출수 성상에 따라 잔류염소농도가 0.2 ppm을 유지할 수 있는 수준으로 NaOCl을 주입하는 것을 특징으로 하는 산화철흡착법 및 막분리법을 결합한 고효율 수처리 방법.

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