초록 ▼

국내ㆍ외 원전 2차 계통의 pH 조절제로 사용되는 ETA는 탁월한 효과가 입증된 매우 안정한 유기화합물로 복수탈염설비에 의해 제거된 후 재생공정을 통해 폐수처리장으로 배출된다. 이러한 ETA는 환경적 측면에서 난분해성 유기물로 현재 폐수처리설비로는 기술적으로 제거가 불가능한 상황이다. 그 결과 원전 폐수처리설비는 ETA의 분해처리 대신 희석 처리하여 방류수의 COD(화학적산소요구량) 및 N(T-N, 총 질소) 농도를 낮춰 환경규제기준을 만족시키고 있다. 따라서 본 연구에서 COD 및 N 방출 저감을 위한 원전 수지재생 및 폐수처리

국내ㆍ외 원전 2차 계통의 pH 조절제로 사용되는 ETA는 탁월한 효과가 입증된 매우 안정한 유기화합물로 복수탈염설비에 의해 제거된 후 재생공정을 통해 폐수처리장으로 배출된다. 이러한 ETA는 환경적 측면에서 난분해성 유기물로 현재 폐수처리설비로는 기술적으로 제거가 불가능한 상황이다. 그 결과 원전 폐수처리설비는 ETA의 분해처리 대신 희석 처리하여 방류수의 COD(화학적산소요구량) 및 N(T-N, 총 질소) 농도를 낮춰 환경규제기준을 만족시키고 있다. 따라서 본 연구에서 COD 및 N 방출 저감을 위한 원전 수지재생 및 폐수처리 기술을 개발하였다. 연구결과 복수탈염설비 양이온수지 재생공정에서 배출되는 ETA와 암모니아는 R-Na수지가 충진된 양이온수지탑에 의해 전량 포획되며, 이때 방류수의 COD 및 T-N 값은 1ppm이하로 방류수허용기준을 만족한다. 파과된 R-Na수지는 세정 및 역세과정을 통해 수지층을 분리하며, 가성소다를 이용하여 재생할 경우 고농도의 순수한 ETA를 회수할 수 있다. 또한 ETA와 불순물이 혼재된 영역은 물리화학적 처리공정을 통해 ETA의 분리, 회수가 가능하다. 이때 물리화학적 공정을 통해 회수된 ETA는 고순도, 고농도이므로 재이용이 가능하다. 또한 회수된 ETA는 생물학적 처리공정을 통해 질소 및 탄산가스형태로 대기중으로 방출되며, 방류수의 COD는 18ppm이하, T-N은 8ppm이하의 값을 나타내므로 방류수허용기준을 만족한다.

Abstract ▼

4.1 Contents of Study
○ Establishment of resin regeneration and physicochemical treatment processes for recovery and treatment of ETA
○ Optimization of each process and development of management program
4.2 Scope of Study
○ Reference and Analysis
＃ Reference and analysis of resin prop

4.1 Contents of Study
○ Establishment of resin regeneration and physicochemical treatment processes for recovery and treatment of ETA
○ Optimization of each process and development of management program
4.2 Scope of Study
○ Reference and Analysis
＃ Reference and analysis of resin property and regeneration
＃ Reference and analysis of physical, chemical, and biological properties of ETA
＃ Analysis of CPP operation and management
＃ Analysis of wastewater treatment plant
○ Basic experiment and establishment & optimization of unit process
＃ Evaluation of ion exchange and regeneration of ETA
- Performance of ion exchange and regeneration experiments
＃ Evaluation of physicochemical property of ETA
- Performance of evaporation, condensation, dissolution, adsorption and desorption experiments
＃ Evaluation of biological property of ETA
- Performance of ETA degradation, nitrification/denitrification, and sludge sedimentation experiments
＃ Establishment and optimization of physicochemical and biological unit operation

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문...4
• SUMMARY...8
• 목차...17
• 제 1 장 서론...24
• 제 1 절 연구개발 필요성 및 목적...24
• 제 2 절 현황 및 문제점...25
• 제 3 절 연구 범위 및 내용...27
• 제 2 장 국내ㆍ외 기술개발 현황...28
• 제 1 절 국내 기술개발 현황...28
• 제 2 절 국외 기술개발 현황...30
• 제 3 장 연구개발 내용 및 결과...32
• 제 1 절 이론적 배경...32
• 1. COD 및 N 동시제거를 위한 물리화학적 공정...32
• 가. ETA 및 NH₃의 일반적인 물리화학적 성질...32
• 나. 이온교환 및 재생...33
• 다. 증발 및 응축...34
• 라. 흡착...37
• 2. COD 및 N 제거를 위한 생물학적 공정...38
• 가. ETA 및 NH₃의 일반적인 생물학적 성질...38
• 나. 질산화...38
• 다. 탈질화...39
• 라. 생물막법...40
• 제 2 절 연구결과...41
• 1. COD 및 N 방출저감을 위한 수지재생 공정...41
• 가. 수지재생 공정의 구성...41
• 나. 수지재생 공정의 개량에 의한 ETA 회수 기술의 장, 단점...43
• 다. ETA 및 NH₃이온교환 및 수지재생 실험...48
• 라. 모사폐액을 이용한 수지재생 실험...53
• 2. COD 및 N 동시제거를 위한 물리화학적 공정...60
• 가. ETA 및 NH₃물리화학적 특성...60
• (1) ETA 및 NH₃의 진공증발 특성...60
• (2) ETA 및 NH₃의 응축 및 용해 특성...65
• (3) ETA 및 NH₃의 흡착 및 탈착 특성...70
• (4) ETA 및 NH₃의 염기도 및 중화특성...74
• 나. COD 및 N 동시제거를 위한 물리화학적 공정 정립...77
• (1) 공정의 구성 및 이론...78
• (2) 공정의 장단점...78
• 다. COD 및 N 동시제거를 위한 물리화학적 공정 파라미터...79
• (1) 양이온교환 수지재생공정 파라미터...79
• (2) 진공증발 및 응축공정 파라미터...80
• 3. ETA 및 NH₃의 동시제거를 위한 생물학적 공정...81
• 가. ETA 및 NH₃의 생물학적 분해특성...81
• (1) 호기성 조건에서 ETA 및 NH₃의 분해율...81
• (2) 혐기성 및 무산소 조건에서 ETA, NO₃-의 제거율...86
• (3) 체류시간에 따른 TSS 제거율...89
• 나. COD 및 N 동시제거를 위한 생물학적 공정 정립...91
• (1) 공정의 구성 및 이론...91
• (2) 공정의 장, 단점...92
• 다. COD 및 N 동시제거를 위한 생물학적 공정 파라미터...92
• (1) 유량균등공정 파라미터...93
• (2) 무산소공정 파라미터...93
• (3) 질산화 및 탈질화공정 파라미터...93
• (4) 침전공정 파라미터...94
• 4. COD 및 N 동시제거를 위한 수지재생 공정 및 폐수처리 복합공정...95
• 가. 공정 구성 및 이론...95
• (1) 물리 화학적 공정...96
• (가) 수지재생 공정...96
• (나) 진공증발 공정...96
• (다) 응축 공정...97
• (라) 흡착 공정...97
• (2) 생물학적 공정...98
• (가) 유량균등 및 무산소공정...98
• (나) 질산화 및 탈질공정...98
• (다) 침전공정...99
• 나. 공정의 장단점...99
• 다. 모사페수를 이용한 복합공정 시험 및 검증...101
• (1) 물리화학적 공정...101
• (2) 생물학적 공정...109
• 라. COD 및 N 동시제거를 위한 복합공정 파라미터 최적화...114
• (1) 수지재생 공정...115
• (2) 진공 증발 및 응축 공정...115
• (3) 유량균등 공정...115
• (4) 무산소 공정 및 탈질공정...115
• (5) 질산화 공정...116
• (6) 침전 공정...116
• 5. COD 및 N 동시제거를 위한 원전 폐수처리 pilot공정...117
• 가. COD 및 N 동시제거를 위한 물리화학적 pilot공정...117
• (1) 공정의 구성...117
• (가) 수지재생 공정...118
• (나) 진공증발 및 응축공정...118
• (2) 공정의 장단점...118
• 나. 원전 폐수를 이용한 물리화학적 pilot공정 검증...121
• (1) 원전 복수탈염설비 양이온수지 재생폐액 특성...121
• (2) 원전 수지재생 폐액을 이용한 수지 재생공정...123
• (3) 원전 폐수를 이용한 진공증발 및 응축공정...129
• 다. 원전 폐수를 이용한 물리화학적 pilot공정 파라미터 최적화...133
• (1) 수지재생 공정...133
• (2) 진공증발 및 응축공정...135
• 라. 원전 폐수를 이용한 생물학적 pilot공정...136
• (1) 공정의 구성...136
• (가) 유량균등 및 무산소 공정...136
• (나) 질산화 및 탈질 공정...137
• (다) 침전 공정...137
• (2) 공정의 장, 단점...137
• 마. 원전 폐수를 이용한 생물학적 pilot공정 검증...138
• (1) 유량균등 및 무산소 공정...138
• (2) 질산화 및 탈질 공정...138
• (3) 침전 공정...139
• 바. 원전 폐수를 이용한 생물학적 pilot공정 파라미터 최적화...142
• (1) 유량균등 및 무산조공정...142
• (2) 질산화 및 탈질공정...142
• (3) 침전공정...143
• 6. COD 및 N 동시제거를 위한 수지재생 및 원전 폐수처리 pilot공정 프로그램...144
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야 기여도...145
• 제 1 절 목표달성도...145
• 제 2 절 평가의 착안점에 따른 목표달성도에 대한 자체평가...150
• 1. 1차년도...150
• 2. 2차년도...151
• 3. 3차년도...152
• 제 5 장 참고문헌 및 부록...153
• 제 1 절 참고문헌...153
• 제 2 절 부록...155
• 1. COD 및 N 방출저감을 위한 수지재생 및 원전 폐수처리공정 프로그램 운용 및 운전절차...155
• 2. COD 및 N 방출저감을 위한 수지재생 및 원전 폐수처리공정 프로그램 컴퓨터 코드...161