Abstract
Chemical treatment process by using coagulation/precipitation was performed to remediate heavy metal contaminated groundwater. Groundwater pumped from an extraction well around the landfill at Yangsan, Kyungsangnam Province was spiked with As, Cd, Cr, and Pb for batch scale experiment. Various coagulants such as aluminum sulfate, ferrous sulfate, ferric sulfate, and ferric chloride were used to remove heavy metals from contaminated groundwater. Removal efficiency by coagulation/precipitation method for each heavy metal was measured according to a kind of coagulant and the amount of coagulant used. More than 99% of As were removed by using 1.0 wt% of ferrous sulfate. Aluminum sulfate and ferrous sulfate removed more than 87% of Pb from contaminated water. Pilot scale column experiments were performed using distilled water spiked with Pb. After the addition of 0.1 wt% coagulant such as ferrous sulfate, ferric sulfate, ferric chloride, and aluminum sulfate, contaminated groundwater was adjusted to pH 7 using 5N of NaOH solution to induce precipitation. Sludge separated from supernatant was reused1. 서 론to investigate the feasibility of the recycling of sludge for heavy metal remediation. For all of coagulants, removal efficiencies of Pb were over 95% in the coagulation/precipitation process. Results of batch and pilot column experiments suggested that the coagulation/precipitation method is very available for the removal of heavy metals from contaminated groundwater.
중금속으로 오염된 지하수를 정화하기위한 화학적 처리공정 중에서 무기응집제 첨가에 의한 응집/침전법을 이용하여 중금속을 제거하는 실내 실험을 실시하였다. 기존의 폐수처리공정에서 중금속의 고상침전효과가 높다고 알려진 황산알루미늄, 황산제일철, 황산제이철, 염화제이철을 응집제로 사용하였으며, 뚜렷한 중금속 제거 효과를 측정하기위하여 매립장주변에서 채수한 오염지하수에 비소(As), 카드뮴(Cd), 크롬(Cr), 납(Pb)을 추가로 스파이크하여 오염지하수의 중금속 농도를 증가시킨 후 응집/침전 배치실험을 실시하였다. 중금속의 제거율은 비소의 경우 황산제일철을 0.5～2.0 wt% 첨가한 경우 약 99%의 제거율을 보였으며, 황산제이철과 염화제이철의 경우에는 약 60% 내외의 제거율을 나타내었으나, 황산알루미늄의 경우에는 25% 이하의 낮은 제거율을 나타내었다. 카드뮴의 제거율은 모든 응집제에서 2.0% 첨가시 약 60%의 제거율을 얻을 수 있었다. 크롬은 황산제일철 2.0% 첨가시 87%, 황산제이철 첨가시 50%의 제거율을 나타내었으나, 황산알루미늄과 염화제이철은 각각 42%, 17%의 비교적 낮은 제거율을 나타내었다. 납의 경우에는 황산알루미늄 첨가시 거의 전량이 제거되었으며, 나머지 응집제 첨가의 경우 약 60%의 제거율을 나타내었다. 증류수에 납을 스파이크한 인공오염수를 이용하여 중금속제거를 위한 대형 칼럼실험을 실시하였다. 칼럼실험에 이용한 응집제는 배치실험에 이용하였던 염화제이철, 황산제일철, 황산제이철, 황산알루미늄이었으며, 이들을 오염수에 0.1 wt% 첨가한 후 5N NaOH 용액을 주입하여 오염수의 pH를 7로 적정함으로써, 오염수내 플럭(floc)이 형성하도록 하였다. 플럭의 응집/침전에 의해 오염수내 납이 95% 이상 (대부분 99% 이상) 제거되었다. 또한 상등액과 분리된 침전 슬러지를 새로운 오염수에 첨가하여 재활용 슬러지의 중금속 제거 효율을 측정한 결과, 황산제이철은 재활용 3회, 염화제이철과 황산알루미늄은 재활용 2회, 황산제일철은 재활용 1회 실험까지 처리수의 납 농도를 지하수 생활용수 기준치 이하로 제거할 수 있었다. 본 연구에서 얻어진 결과들은 실제 지하수 오염지역의 대단위 처리공정을 설계/운영하기위해 필요한 최적조건들을 설정하는데 중요한 자료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.