The Treatment of Heavy Metal-cyanide Complexes Wastewater by Zn/Fe Ion and Coprecipitation in Practical Plant (II)

Industrial wastewater generated in the electroplating and metal finishing industries typically contain toxic free and complex metal cyanide with various heavy metals. Alkaline chlorination, the normal treatment method destroys only free cyanide, not complex metal cyanide. A novel treatment method has been developed which destroys both free and complex metal cyanide as compared with Practical Plant(I). Prior to the removal of complex metal cyanide by Fe/Zn coprecipitation and removal of others(Cu, Ni), Chromium is reduced from the hexavalent to the trivalent form by Sodium bisulfite(NaHSO$_3$), followed by alkaline-chlorination for the cyanide destruction. The maximum removal efficiency of chromium by reduction was found to be 99.92% under pH 2.0, ORP 250 mV for 0.5 hours. The removal efficiency of complex metal cyanide was max. 98.24%(residual CN: 4.50 mg/L) in pH 9.5, 240 rpm with 3.0 $\times$ 10$^{-4}$ mol of FeSO$_4$/ZnCl$_2$ for 0.5 hours. The removal efficiency of Cu, Ni using both hydroxide and sulfide precipitation was found to be max. 99.9% as Cu in 3.0 mol of Na$_2$S and 93.86% as Ni in 4.0 mol of Na$_2$S under pH 9.0$\sim$10.0, 240 rpm for 0.5 hours. The concentration of residual CN by alkaline-chlorination was 0.21 mg/L(removal efficiencies: 95.33%) under the following conditions; 1st Oxidation : pH 10.0, ORP 350 mV, reaction time 0.5 hours, 2nd Oxidation : pH 8.0, ORP 650 mV, reaction time 0.5 hours. It is important to note that the removal of free and complex metal cyanide from the electroplating wastewater should be employed by chromium reduction, Fe/Zn coprecipitation and, sulfide precipitation, followed by alkaline-chlorination for the Korean permissible limit of wastewater discharge, where the better results could be found as compared to the preceding paper as indicated in practical treatment(I).

아연백법 및 공침공정을 이용한 복합 중금속-시안착염 폐수의 현장처리(II)

도금산업에서 배출되는 폐수는 독성이 강한 시안이온과 시안착화합물, 그리고 다양한 중금속이 함유되어 있다. 이러한 독성이 강한 시안이온 및 시안 착화합물의 처리는 알칼리염소법에 의한 시안 산화처리방법이 가장 일반적으로 잘 알려진 방법이다. 이는 시안이온은 분해 가능하나 시안 착화합물의 처리는 어려운 것으로 알려져 있고, 실제로 산업현장에서 수질환경보전법상 수질배출허용기준(나 지역) 1 mg/L을 초과하는 경우가 빈번하다. 본 연구에서는 앞서 밝힌 아연백법 및 공침공정을 이용한 복합 중금속-시안착염 폐수의 현장처리(I) (아래에서 "현장처리(I)"으로 표시 함)과 비교하여 크롬환원처리 후 Fe/Zn 공침공정을 적용하여 시안착염을 제거하고, 알칼리염소법에 의한 잔류시안 산화처리방법으로 검토하였다. 크롬처리는 6가 크롬을 3가 크롬으로 환원시 환원제로서 NaHSO$_3$를 사용하여 pH 2.0, ORP 250 mV, 반응시간 30 min.에서 99.9% 이상의 최대제거율을 얻을 수 있었다. Fe/Zn 공침에 의한 시안착염 제거실험은 pH 9.5, FeSO$_4$/ZnCl$_2$ 3.0 $\times$ 10$^{-4}$ mol, mixing rpm 240에서 시안이온의 제거효율은 98.24%(잔류시안농도: 4.50 mg/L)로 최대의 결과를 얻었다. 황화물 침전법에 의한 기타중금속(Cu, Ni)처리반응의 조건은 pH 9.0$\sim$10.0, 반응시간 30 min. mixing rpm 240에서 Cu의 경우 Na$_2$S 주입량 3.0 mol에서 99.9%, Ni의 경우 Na$_2$S 4.0 mol에서 93.86%의 최대결과를 얻었다. Fe/Zn공침처리 후 잔류시안농도 4.50 mg/L의 제거를 위하여 알칼리염소법을 실시한 결과 1차 산화반응은 pH 10.0 이상, ORP 350 mV, reaction time 30 min, 2차 산화반응은 pH 8.0 이하, ORP 650 mV, 반응시간 30 min.에서 제거효율 95.33%, 잔류시안농도 0.21 mg/L의 결과를 얻었다. 즉 (1) 크롬환원처리, (2) Fe/Zn 공침공정에 의한 시안착화합물 제거 및 기타 중금속(Cu, Ni) 처리, (3) 알칼리염소법에 의한 잔류시안 산화처리를 실시한 결과(아래에서 "현장처리(II)"로 표시 함) 시안의 잔류농도는 0.21 mg/L로서 수질 및 수생태계보전에 관한 법율의 수질배출허용기준(나 지역) 1 mg/L의 규제치 이하로 처리가 가능하다는 것을 현장 확인할 수 있었고 "현장처리(I)"보다 처리효율적인 측면이나 경제적인 측면에서 모두 양호한 결과를 얻을 수 있었다.