역삼투막을 이용한 제철폐수 처리 시 실리카 및 철 이온이 막 폐색에 미치는 영향 (Effect of Silica and Iron on the Fouling Tendency of Reverse Osmosis Membrane for Treating Wastewater from an Integrated Iron and Steel Mill)

서지정보

· 발행기관 : 대한토목학회
· 수록지 정보 : 대한토목학회논문집(국문) / 38권 / 4호 / 547 ~ 553페이지
· 저자명 : 오희완, 이채영

초록

제철공정에서 물 사용량은 조강 생산량 당 4.2m3/톤으로 많으며 폐수의 성상에 있어서 철, 망간 등 물질을 포함하고 있다. 특히 동남아시아의 일부지역은 다른 지역에 비해 실리카의 농도가 높다. 실리카는 물 재이용을 위한 막 처리과정에서 막 폐색의 주된 요인으로 작용하기 때문에 물 재이용에 있어 제한요소이다. 실리카 농도가 높은 제철폐수의 경우 철 이온과 실리카에 의한 규산제일철 형성에 의한 막 폐색 발생우려가 높다. 본 연구는 두 가지 경우에 대하여 파일럿 테스트를 실시하였다. 제철폐수 처리수의 경우 RO 파일럿 테스트는 플럭스 15.9LMH 및 18.8LMH로 112일동안 수행하였다. 실험결과 플럭스의 변동 및 차압(TMP, trans membrane pressure)이 크게 나타났으며, 최소 투과율은 78%로 낮아 막 폐색 가능을 확인할 수 있었다. 오탁수 처리수를 이용한 RO 파일럿 테스트는 플럭스 18.8LMH로 46일 동안 수행하였으며, 철 이온 농도는 0.11mg/l으로 폐수 처리수보다 낮았다. 실험결과 철 이온 등의 농도가 낮은 오탁수 처리수는 플럭스 및 TMP의 변동이 작아 RO 막 폐색현상이 폐수 처리수보다 저감됨을 알 수 있었다. 유입수 조건이 실리카, 철 및 망간 농도가 높은 경우 MF 전처리를 통해 RO 막 폐색현상을 저감시킬 수 있었다.

영어초록

An integrated iron and steel mill uses a large amount of water and produces wastewater which contains various contaminants such asiron, manganese, etc. Especially, in some regions of Southeast Asia, the concentration of silica in iron and steel mill wastewater ishigher than in other countries. Silica is known to be one of the main causes for fouling in the membrane processes for water reuse. Incases of high concentrations of silica in iron and steel mill wastewater, the ferrous silicate tends to be formed. This could lead to higher fouling tendency depositing on the membrane surface. Therefore we conducted a pilot test to investigate the effect of silica and iron on the fouling tendency of reverse osmosis (RO) membrane for treating two types of wastewater from an integrated iron and steel mill. In this case of treated wastewater from iron and steel mill, RO pilot plant was operated with the fluxes 15.9LMH and 18.8LMH for 112 days to investigate the fouling haracteristics. The results found that the fluctuation of flux was much wider than the average flux and the minimum permeability was low at 78%. In the case of treated runoff from an integrated iron and steel mill, the average concentration of iron was lower than in wastewater. RO pilot test was conducted with the flux 18.8LMH for 46 days. The results found that runoff had a lower fouling tendency and pre-treatment using microfiltration (MF) could minimize the fouling problem of RO.

참고자료

· 없음