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염색폐수는 난분해성 물질과 색소를 포함하고 있기 때문에 폐수처리가 어렵다. 공업선진국에서는 백금족 전극을 이용하여 NaCl의 첨가에 의한 차아염소산 이온의 산화작용으로 폐수중의 오염물질을 제거하는 폐수처리공법이 개발되어 사용되고 있다. 그러나 국내에서는 이에 관한 연구가 매우 미약한 실정이다. 본 연구에서는 전기분해법을 이용한 폐수처리공법으로 Ir, Ru, Pd과 같은 ...

염색폐수는 난분해성 물질과 색소를 포함하고 있기 때문에 폐수처리가 어렵다. 공업선진국에서는 백금족 전극을 이용하여 NaCl의 첨가에 의한 차아염소산 이온의 산화작용으로 폐수중의 오염물질을 제거하는 폐수처리공법이 개발되어 사용되고 있다. 그러나 국내에서는 이에 관한 연구가 매우 미약한 실정이다. 본 연구에서는 전기분해법을 이용한 폐수처리공법으로 Ir, Ru, Pd과 같은 백금족 원소를 티타늄판에 침적도금하여 열분해법으로 표면을 활성화시킨 전극을 제조하였으며 이 전극을 이용하여 염색폐수의 오염물질을 효율적으로 제거할 수 있는 방법과 분해특성을 연구·고찰하였다. 제조한 백금족 화합물/Ti 전극을 폐수 2L에 3%wt NaCl을 첨가하여 6시간 반응시켜 표면조성 및 화학적 결합상태를 SEM, XRD 그리고 ESCA를 이용하여 확인한 결과, 반응 전·후의 변화가 없음을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 백금족 화합물/Ti 전극의 내화학성 및 내부식성이 우수한 것을 나타내는 것이다. 또한 백금족 화합물/Ti 전극의 표면산화·환원반응을 확인하기 위하여 C.V. 측정을 하였다. IrO2/Ti 및 PdO/Ti 전극은 O2 및 H2를 발생하였다. 그러나 RuO2/Ti 전극은 Cl2와 ClO-의 피크의 생성으로 산화·환원피크를 나타내어 전기 화학적으로 안정되어 있는 것을 보였다. 한편, RuO2/Ti 전극을 이용하여 전기분해 했을 때 각 폐수들의 COD 제거율은 페놀 96.3%, 침출수 97%, 모의 염색폐수는 98.7%이었으며, 실제염색폐수의 경우는 99%로 폐수처리에서 우수한 효과를 나타내었다. 또한 모의 염색폐수인 반응성 염료(R.Blue 222, R.Yellow 145, R.Red 241 – 각 C.I.Name)는 red 염료 98.6%, yellow 99.3%, blue 염료는 99.1%로 각 염료에 대하여도 우수한 COD 제거 처리 결과를 나타내었다. 반응성 염료로 제조한 모의염색폐수를 RuO2/Ti 전극으로 전기분해하면서 UV를 측정하였다. 각 염료의 최대흡수파장(R.Blue 222 – 98.7%, R.Yellow 145 – 98.1%, R.Red 241 – 99.2%)됨을 확인하였다. 그리고 염색폐수의 화학적 분해상태를 알아보기 위하여 FT-IR을 측정한 결과 염료의 발색단과 조색단이 잘 나타났다. 특히 1600cm-1 부근의 azo기(N=N 결합)가 반응시간에 따라 감소되므로 색소의 분해는 발색단의 분해에 의해 일어나는 것이라 사료된다. 따라서 백금족 화합물/Ti 전극을 이용한 전기분해 방법의 염색폐수처리는 일반적인 방법에 비하여 pH 조절, 고분자 응집제 및 탈색제의 첨가가 필요 없을 뿐만 아니라 처리 후에도 슬러지 양을 많이 줄일 수 있으며, 색소 또한 완전히 분해시킬 수 있는 특징을 가지고 있다. 그러므로 백금족 화합물/Ti 전극을 이용한 전기분해 방법은 염색폐수처리에 있어서 매우 효과적으로 적용되리라 사료된다.

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