초록 ▼

? 1차년도
- 공단폐수특성 파악 및 Lab Scale 실험을 통한 산업폐수 처리 특성실험
난분해성물질 제거 최적공정확립 및 운전조건 도출
- 막의 특성을 고려한 UF막 선정
- 펠렛(Pettle) 형태 및 구슬(ball) 형태의 활성 광촉매의 제조
세공이 잘 발달되어 있는 Zeolite, 점토, 활성탄을 기본 담체로, Anatase 형태의 $TiO_2$와 물속에 녹아있는 유기화합물을 효과적으로 분해시키기 위해 $MnO_2$와 $Fe_2O_3$를

? 1차년도
- 공단폐수특성 파악 및 Lab Scale 실험을 통한 산업폐수 처리 특성실험
난분해성물질 제거 최적공정확립 및 운전조건 도출
- 막의 특성을 고려한 UF막 선정
- 펠렛(Pettle) 형태 및 구슬(ball) 형태의 활성 광촉매의 제조
세공이 잘 발달되어 있는 Zeolite, 점토, 활성탄을 기본 담체로, Anatase 형태의 $TiO_2$와 물속에 녹아있는 유기화합물을 효과적으로 분해시키기 위해 $MnO_2$와 $Fe_2O_3$를 첨가하여 직경이 2∼5mm 정도의 Pettle-type과 Ball-type 촉매제조
- 100㎥/일 처리용량의 공단폐수처리 Pilot 운전
막여과조 운전특성 : SS 평균 1.2~5.2mg/L로 96% 이상 저감효율 보임
고급산화반응조 운전특성: T-CODmn, S-CODmn(각각 97, 95%), T-CODcr, S-CODcr(각각 91, 85%), T-N(63%), T-P(60%), 총대장균, 일반세균 (각각 100%)의 저감효율 보임
? 2차년도
- 구슬(ball) 형태의 활성 광촉매의 제조
세공이 잘 발달되어 있는 Zeolite, Alumina(Si-Al)를 기본 담체로, Anatase 형태의 $TiO_2$와 물속에 녹아있는 유기화합물을 효과적으로 분해시키기 위해 $MnO_2$와 $Fe_2O_3$를 첨가하여 직경이 4∼5mm 정도의 Ball-type 촉매제조
- UF막의 오염 및 막힘 처리 공정
고급산화반응조의 최종처리수를 이용하여 Backwashing함으로써 99% 막재생 효과 확인
- Lab Scale 실험을 통한 산업폐수 처리 특성실험
염료폐수의 처리 특성(CODcr, CODmn, Color 각각 88%, 86%, 86% 제거효율 확인)
염색폐수의 처리 특성(CODcr, CODmn, Color 각각 80%, 76%, 93% 제거효율 확인)
제지폐수의 처리 특성(CODcr, CODn, Color 각각 79%, 71%, 84% 제거효율 확인)
- 폐수종말처리장 유출수 재이용 처리시스템 현장 Pilot Plant 설치운전 결과
폐수종말처리장 300㎥/day 처리용량의 시작품 설계, 제작 및 시공 막여과조 운전특성 : SS 평균 2.5mg/L 이하로 92% 이상 저감효율 보임
고급산화반응조 운전특성: BOD5(92%), CODcr과 CODmn(각각 90%), T-N(70%), T-P(63%), Color(90%), 총대장균, 일반세균 (각각 100%)의 저감효율 보임
? 중국 위탁기관의 연구수행내용 및 결과
- 중국 공업폐수 오염의 현황 및 분석
- 중국의 환경 관련 법령 분석
- 중국의 수질관리 기준 분석
- 본 과제관련 중국내 환경시장 분석
- 중국 환경시장의 진출 전략 모색
- 실험실 규모 광촉매-막 분리반응기에 의한 폐놀 폐수 처리연구 광촉매-막 분리 반응기 설계 및 침적법으로 통한 $TiO_2$/AC 촉매 제조
막의 항자외선 성능 평가 진행을 통한 PVDF 평판 복합막선정 페놀폐수를 대상으로 $TiO_2$, $TiO_2$-AC, $TiO_2$/AC 촉매의 광활성 비교 실험 실시 : 페놀의 제거율 각각 27%, 52.9%, 70.6%
막의 페놀 평균 제거율 : 19.3%
막의 COD 평균 제거율 : 18.7%

목차 Contents

• 제출문 ...1
• 보고서 초록 ...2
• CONTENTS ...6
• List of Tables ...9
• List of Figures ...12
• List of Photographs ...16
• 제목 목차 ...17
• 표목차 ...20
• 그림 목차 ...22
• 사진 목차 ...25
• 제1장 연구개발과제의 개요 ...26
• 1.1 연구개발의 배경 및 필요성 ...26
• 1.2 연구개발 목적 ...30
• 1.3 연구개발 내용 ...31
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...32
• 2.1 세계적 수준 ...32
• 2.2 국내수준 ...34
• 2.3 국내.외의 연구현황 ...36
• 2.4 연구개발대상 기술의 차별성 ...37
• 2.5 연구개발의 이론적 배경 ...37
• 2.5.1 막 분리 공정 ...37
• 2.5.2 고급산화공정(AOPs)의 이론 ...57
• 2.5.3 하.폐수 재이용 ...82
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...92
• 1차 년도 연구개발 수행 내용 및 결과 ...96
• 3.1 공단폐수 특성조사 ...96
• 3.2 실험실 규모 폐수 중 오염물질 제거방법 수행 ...97
• 3.2.1 촉매/UV/오존을 이용한 공단폐수내 난분해성 물질 제거에 관한 연구 ...97
• 3.2.2. UV/오존/촉매를 이용한 공단폐수 처리수 재이용 방안에 관한 연구 ...104
• 3.3 한외여과막(UF) 결정 ...119
• 3.4 UV조사량 및 촉매 결정 ...122
• 3.4.1 UV램프 ...122
• 3.4.2 Ball 형태의 촉매제조 및 공정확립 ...126
• 3.5 Pilot 1시설의 설계 및 시공(100㎥/일) ...129
• 3.6 Pilot 1 시설의 공단폐수 오염물질 제거 특성 분석 ...129
• 3.6.1 익산 공단폐수의 성상분석 ...129
• 3.6.2 Pilot 1 운전 실험결과 ...129
• 3.6.3 결론 ...136
• 2차 년도 연구개발 수행 내용 및 결과 ...138
• 3.7 실험재료 및 광촉매 제조 ...138
• 3.7.1 실험재료 ...138
• 3.7.2 분리막의 선정 ...139
• 3.7.3 활성 광촉매의 제조 ...142
• 3.8 실험장치, 실험방법, 분석방법 ...144
• 3.8.1 실험 장치의 구성 및 공정설명 ...144
• 3.8.2 실험방법 및 분석방법 ...148
• 3.8.3 대상폐수 ...150
• 3.9 광촉매의 특성 분석 ...151
• 3.9.1 X-선회절 분석 ...151
• 3.9.2 미세조직 관찰 ...151
• 3.9.3 광촉매의 특성분석 결과 ...152
• 3.10 결과 및 고찰 ...156
• 3.10.1 UF막 여과에 따른 처리 특성 ...156
• 3.10.2 고급산화반응조의 최적조건도출 ...163
• 3.10.3 고급산화반응조의 산업폐수 처리 특성 ...170
• 3.10.4 Pilot Plant 2 운전을 통한 실폐수 처리 특성 ...179
• 3.10.5 경제성 평가 및 재이용 시스템에 대한 고찰 ...190
• 3.11 결론 ...195
• 중국 위탁기관의 연구수행내용 ...197
• 3.12 중국 공업폐수 오염의 현황 및 분석 ...197
• 3.13 중국의 환경 관련 법령 ...205
• 3.14 중국의 수질 관리 기준 ...206
• 3.15 중국의 환경시장 분석 ...207
• 3.16 중국환경 시장의 진출 전략 ...210
• 3.17 실험실 규모 광촉매-막 분리반응기에 의한 페놀 폐수 처리 ...211
• 3.17.1 실험장치 ...211
• 3.17.2 실험방법 ...211
• 3.17.3 결과 및 분석 ...213
• 3.17.4 결론 ...225
• 제4장 연구개발 목표 달성도 및 대외기여도 ...228
• 4.1 연구개발 목표 달성도 ...228
• 4.2 대외기여도 ...230
• 4.2.1 논문발표 ...230
• 4.2.2 지적재산권 ...230
• 4.2.3 인적교류 성과 ...230
• 4.2.4 국제협력기반 ...230
• 제5장 연구개발 결과의 활용계획 및 기대효과 ...232
• 5.1 연구개발 결과의 활용계획 ...232
• 5.2 기대효과 ...232
• 제6장 참고문헌 ...236