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현재 중금속 함유 폐수의 처리는 일반적으로 무기응집제와 고분자응집제를 사용하여 플럭을 생성시키고 생성된 플럭을 침전 제거하는 응집-침전 공정을 통해 진행되고 있다. 그러나, 응집-침전 공정의 처리 효율은 제거하고자 하는 중금속을 무기응집제를 사용하여 플럭화시키는 응집공정을 통해 생성된 입자(중금속 수산화물)의 입도 분포와 표면전하에 따라 좌우되며, 통상적으로 처리 효율을 확보하기 위해 무기응집제 외에 고가의 고분자 응집 보조제를 다량 사용하므로, 과다한 약품 소요량과 슬러지 발생량으로 인해 폐수 처리 비용 부담이 높은 실정이다. 특히 10 μm 이하의 입자는 침전이 용이하지 않으므로 중금속 수산화물(5-10 μm)에 적합하지 못하며, 응집제 다량 투입 및 고분자 응집보조제 사용을 통해 입자 크기를 키우더라도, 입자의 일부가 침전되지 않고 월류하여 방류기준을 초과하는 경우가 다수 발생하고 있다. 방류수로 월류되는 중금속 농도를 제어하기 위하여 응집-침전공정 후에 여과공정을 후단에 설치하는 경우가 있지만 여과기의 손실수두 증가 및 역세기간 및 역세빈도가 증가하여 유지관리에 어려움이 많아 도금폐수를 비롯한 금속폐수를 효율적으로 처리할 수 있는 대체 공정 개발이 절실하다. 본 연구에서는 중금속폐수에 수산화나트륨(NaOH)을 주입하여 pH 조절을 통해 폐수 내의 중금속을 수산화 이온의 반응을 통해 수산화물 입자로 변환시켰으며, 이를 2.5 μm 구경의 필터로 여과하여 액체로부터 분리하여 최적의 제거 효율을 얻은 결과를 토대로 자체 제작한 모듈을 이용하여 pilot-scale에서 막분리를 실시하였다. 그 결과. 응집제 투입 없이 pH 조절만으로 90% 이상의 중금속 제거 효율 달성이 가능하였으며, 청정 지역 기준 폐수 배출 허용 기준(Cu 1 mg/L 이하, Zn 1 mg/L 이하, Ni 0.1 mg/L 이하)를 모두 만족하였다. 막투과 플럭스의 경우 884-2916 L/m²･hr을 보여주었으며, 95.9-100% 의 recovery 효율을 보여주었다.
