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KR20130101278A - Method for separating nmp in industrial waste water - Google Patents

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KR20130101278A
KR20130101278A KR1020120022300A KR20120022300A KR20130101278A KR 20130101278 A KR20130101278 A KR 20130101278A KR 1020120022300 A KR1020120022300 A KR 1020120022300A KR 20120022300 A KR20120022300 A KR 20120022300A KR 20130101278 A KR20130101278 A KR 20130101278A
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polyamide
stage
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이두원
김현진
이선영
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웅진케미칼 주식회사
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Abstract

본 발명은 산업폐수에 함유된 NMP 분리회수방법에 관한 것이다.
본 발명은 폴리아미드 역삼투 분리막으로 구성된 막 모듈에 의해 산업폐수에 함유된 NMP 유기용매를 분리회수함으로써, 산업폐수에 함유되어 방류되는 유용한 유기용매를 분리 회수하여 재사용할 수 있을 뿐 아니라 처리된 방류수 내 총 질소(T-N)량을 저감시켜 처리비용을 절감할 수 있다. 이때, 폴리아미드 역삼투 분리막의 막 특성에 따라, 방류수 내 NMP 제거율 및 총 질소(T-N) 제거율을 제어할 수 있는 최적조건을 구축할 수 있다.
The present invention relates to a NMP separation recovery method contained in industrial wastewater.
The present invention separates and recovers NMP organic solvents contained in industrial wastewater by a membrane module composed of a polyamide reverse osmosis membrane, so that useful organic solvents contained in industrial wastewater can be separated and recovered and reused as well as treated effluents. Treatment costs can be reduced by reducing the total nitrogen (TN) content. At this time, according to the membrane characteristics of the polyamide reverse osmosis membrane, it is possible to establish the optimum conditions to control the NMP removal rate and total nitrogen (TN) removal rate in the effluent.

Description

산업폐수에 함유된 NMP 분리회수방법{METHOD FOR SEPARATING NMP IN INDUSTRIAL WASTE WATER}Separation and recovery method of NMP in industrial wastewater {METHOD FOR SEPARATING NMP IN INDUSTRIAL WASTE WATER}

본 발명은 산업폐수에 함유된 NMP(N-Methyl-2-pyrrolidone) 분리회수방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리아미드 역삼투 분리막으로 구성된 막 모듈에 의해 산업폐수에 함유된 NMP 유기용매를 분리 회수하는 것으로 막분리 공정의 결과물인 NMP 유기 용매는 회수하여 재사용하고 투과된 처리수는 방류하며, 폴리아미드 역삼투 분리막의 막 특성에 따라, 폐수 내 NMP 제거율 및 총 질소 (T-N)제거율을 제어할 수 있고, 방류수 내 총 질소(T-N)량을 배출 허용 기준치 이하로 낮추어 처리 비용을 절감시킬 수 있다.The present invention relates to a NMP (N-Methyl-2-pyrrolidone) separation recovery method contained in industrial wastewater, and more particularly, to separate the NMP organic solvent contained in industrial wastewater by a membrane module composed of a polyamide reverse osmosis membrane. By recovering, the NMP organic solvent, which is the result of the membrane separation process, is recovered and reused, the permeated treated water is discharged, and the NMP removal rate and total nitrogen (TN) removal rate in the wastewater can be controlled according to the membrane characteristics of the polyamide reverse osmosis membrane. In addition, treatment costs can be reduced by lowering the total nitrogen (TN) in the effluent below the emission allowance.

질소성분이 제거되지 않은 채 강이나 호수에 폐수가 배출될 경우 부영양화가 초래되어 녹조가 발생할 수 있으며, 바다로 유입될 경우 적조가 발생하여 생태계를 파괴하는 문제를 일으킬 수 있다. If the wastewater is discharged to a river or lake without removing nitrogen, it may cause eutrophication and cause green algae, and if it enters the sea, it may cause red tide and destroy ecosystems.

또한 지하수로 흘러 들어 질소 성분이 포함되어 있는 지하수를 사람이 장기적으로 음용할 경우 암이나 유아의 청색증(blue baby syndrome)을 유발할 수 있다.In addition, long-term drinking of groundwater that contains nitrogen by flowing into the groundwater can cause cancer or blue baby syndrome in infants.

이에 따라 총 질소 배출 허용 기준을 강화시켜 모든 폐수 배출 시설에 대하여 규제하고 있으나, 현재까지 일반적인 폐수 내의 질소 성분을 제거하는 기술은 생물학적 처리 방법만이 상용화되었을 뿐, 고농도의 총 질소를 효과적으로 제거하기 위한 수처리 장치의 개발은 거의 없는 상태이다. As a result, all wastewater discharge facilities have been regulated by tightening the total nitrogen emission standard, but until now, only the biological treatment method has been commercialized, and the technology to remove the nitrogen content in the general wastewater is effective. There is little development of water treatment equipment.

선진국에서는 총 질소를 제거할 수 있는 수처리 공법이 1998년도에 대한환경공학회지[대한환경공학회지, Vol. 20, No. 2, pp. 161-170, 1998]에 발표된 적이 있으나, 고농도의 총질소 제거에 실제로 이러한 공법을 적용하기는 적합하지 않다.In developed countries, a water treatment method that can remove total nitrogen has been published in the Journal of Korean Society of Environmental Engineers, Vol. 20, No. 2, pp. 161-170, 1998, but it is not practical to apply this technique to the removal of high concentrations of total nitrogen.

현재 폐수 내의 질소 성분의 분해를 위해 일반적으로 사용하고 있는 기술은 생물학적인 분해 방법이나 운전에 필요한 탄소원이 추가 투입되어야 하기 때문에 많은 운전비가 필요하며, 반응시간이 길기 때문에 설비를 갖추기 위한 대규모의 부지가 필요하다.Currently, the technology generally used for the decomposition of nitrogen in wastewater requires a lot of operating costs because of the biological decomposition method or additional carbon source for operation, and the reaction time is long, so the large-scale site to equip the facility need.

또한, 운전조건(pH 조절, 온도, 폐수성분)이 까다롭고, 폐수에 중금속과 같은 독성물질이 포함되어 있을 경우 적용이 곤란하다는 단점(미생물 사멸)이 있으며, 탈황 폐수에는 고농도의 염소이온이 존재하므로 생물학적 처리 방법을 적용하기 어렵다.In addition, the operating conditions (pH control, temperature, wastewater components) are difficult, and if the wastewater contains toxic substances such as heavy metals, it is difficult to apply (killing microorganisms), and high concentrations of chlorine ions are present in the desulfurized wastewater. Therefore, biological treatment methods are difficult to apply.

최근 몇 가지 시도되고 있는 기술로서, 미국에서 개발한 금속 분말과 술팜산(Sulfamic acid)을 이용하여 질소를 제거하는 방법과 폐 금속 칩(chip)을 이용해 질소를 제거하는 기술이 안출되어 사용되고 있으나, 전자의 경우 질소를 제거하기 위해 투입되는 유기물의 일종인 술팜산이 총 질소를 증가시킬 우려와 함께 투입된 금속 분말을 다시 회수하여야 하는 문제가 있으며, 후자의 폐 금속 칩을 이용하는 경우에는 전처리 단계에서 반드시 산 세척을 해야 하는데 따른 2차 오염을 유발시키게 되는 문제와 함께 폐 금속 칩으로부터 해리(解離)되어 나오는 중금속을 회수해야 하는 문제점이 있다. Recently, some attempts have been made to remove nitrogen using metal powder and sulfamic acid developed in the United States, and to remove nitrogen using waste metal chips. In the former case, sulfamic acid, which is a kind of organic material added to remove nitrogen, has a problem of increasing total nitrogen, and there is a problem of recovering the metal powder. In the case of using the latter waste metal chip, the acid must be used in the pretreatment step. There is a problem in that heavy metals that are dissociated from the waste metal chips with the problem of causing secondary contamination due to the cleaning have to be recovered.

또한, 일반적으로 산업폐수, 더욱 구체적으로는 반도체 및 전지 제조 공정에서 발생하는 폐수에는 상당량의 유기용매를 함유하고 있고, 특히, NMP 유기용매는 질소원을 포함하고 있어 그대로 방류되는 것을 법적으로 제한하고 있다. In general, industrial wastewater, more specifically, wastewater generated in semiconductor and battery manufacturing processes, contains a considerable amount of organic solvents. In particular, NMP organic solvents contain a nitrogen source, which restricts them from being discharged as they are. .

이에, 본 발명자들은 각종 산업폐수에 함유된 NMP 유기용매를 막 분리공정에 의해 회수하되, 처리된 방류수 중 총 질소(T-N)량을 배출 허용 기준치 이하로 낮출 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다. Accordingly, the present inventors completed the present invention by confirming that the NMP organic solvent contained in various industrial wastewaters can be recovered by a membrane separation process, and that the total nitrogen (TN) amount in the treated effluent water can be lowered below an allowable discharge standard. It was.

본 발명의 목적은 각종 산업폐수에 함유된 NMP 유기용매를 최적조건의 폴리아미드 역삼투 분리막을 이용하여 효율적으로 분리 회수하여 재사용하고, 처리 후 방류되는 방류수 중 총 질소(T-N)량을 배출 허용 기준치 이하로 낮출 수 있는 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to efficiently recover and reuse NMP organic solvents contained in various industrial wastewaters using polyamide reverse osmosis membranes under optimum conditions, and to discharge the total nitrogen (TN) in the discharged water discharged after treatment. It is to provide a method that can be lowered below.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폴리아미드 역삼투 분리막으로 구성된 막 모듈에 의해, 산업폐수에 함유된 NMP 유기용매의 분리회수방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a separation and recovery method of the NMP organic solvent contained in industrial wastewater by a membrane module composed of a polyamide reverse osmosis membrane.

본 발명의 NMP 유기용매의 분리회수방법은 폴리아미드 역삼투 분리막으로 구성된 막 모듈에 의해 구현되는데, 이때, 폴리아미드 역삼투 분리막은 두 개의 1급 아민기를 함유하는 방향족 다관능성 아민과 세 개 이상의 아실할라이드 관능기를 갖는 방향족의 아실할라이드간의 계면 중합에 의한 방향족 폴리아미드이며, 상기 폴리아미드 역삼투 분리막의 IR 분석 결과, 아미드/벤젠 흡광도 비율이 적어도 2.0 이상인 것을 사용한다.Separation recovery method of the NMP organic solvent of the present invention is implemented by a membrane module consisting of a polyamide reverse osmosis membrane, wherein the polyamide reverse osmosis membrane is an aromatic multifunctional amine containing two primary amine groups and three or more acyl It is an aromatic polyamide by interfacial polymerization between the aromatic acyl halides which have a halide functional group, and IR analysis of the said polyamide reverse osmosis membrane shows that the amide / benzene absorbance ratio is at least 2.0 or more.

또한, 본 발명의 분리시스템 구성은 복수 개의 폴리아미드 역삼투 분리막 모듈이 내재된 베셀이 여러 개 병렬 배치되어 하나의 단(Stage)을 형성하고, 상기의 단이 2개 이상 모여 직렬로 배치된 것이다. 이때, 첫 번째 단에서 얻어진 생산수가 다음 단의 원수로 적용된다. 폴리아미드 역삼투 분리막은 나권형 모듈(spiral wound module)이 바람직하다. In addition, in the separation system configuration of the present invention, a plurality of vessels incorporating a plurality of polyamide reverse osmosis membrane modules are arranged in parallel to form a stage, and two or more stages are arranged in series. . At this time, the production water obtained in the first stage is applied as raw water in the next stage. The polyamide reverse osmosis membrane is preferably a spiral wound module.

본 발명의 폴리아미드 역삼투 분리막으로 구성된 막 모듈은 80 kgf/㎠ 이내의 운전 압력 조건하에서 수행된다.The membrane module composed of the polyamide reverse osmosis membrane of the present invention is carried out under operating pressure conditions within 80 kgf / cm 2.

본 발명은 폴리아미드 역삼투 분리막으로 구성된 막 모듈에 의해 산업폐수에 함유된 NMP 유기용매를 분리회수하는 방법을 제공함으로써, 고가의 NMP 유기용매를 경제적으로 회수하여 재사용할 수 있다. The present invention provides a method for separating and recovering NMP organic solvents contained in industrial wastewater by a membrane module composed of a polyamide reverse osmosis membrane, thereby enabling the economical recovery and reuse of expensive NMP organic solvents.

또한NMP 유기용매 처리 후 방류되는 방류수 중 총 질소(T-N)량을 낮출 수 있는데, 이때, 방류수 수질 향상을 위해 다단 분리시스템을 이용하여 생산수를 두 번 이상으로 재처리함으로써 총 질소(T-N)량을 배출 허용 기준치 수준으로 낮출 수 있다. 이에 따라 방류수에 의한 환경오염을 방지하고 폐수처리비용을 절감할 수 있다.In addition, the total amount of nitrogen (TN) in the effluent discharged after NMP organic solvent treatment can be lowered. At this time, the total amount of nitrogen (TN) by reprocessing the production water more than once using a multi-stage separation system to improve the quality of discharged water. Can be lowered to the emission tolerance. Accordingly, it is possible to prevent environmental pollution by the discharged water and to reduce the cost of wastewater treatment.

또한 본 발명의 NMP 분리회수방법은 폴리아미드 역삼투 분리막으로 구성된 막 모듈에 의해 수행되며, 이때, 막의 특성에 따라, 폐수 내 NMP 제거율 및 총 질소 제거율을 제어할 수 있는 최적조건을 구축할 수 있다.In addition, the NMP separation recovery method of the present invention is carried out by a membrane module composed of a polyamide reverse osmosis membrane, and at this time, it is possible to establish the optimum conditions for controlling the NMP removal rate and the total nitrogen removal rate in the wastewater according to the characteristics of the membrane. .

도 1은 본 발명의 폴리아미드 역삼투 분리막의 IR 분석결과이고,
도 2은 본 발명의 분리회수방법에 있어서 다단으로 구성된 다단 분리시스템의 개략적인 모식도이다.
1 is an IR analysis result of the polyamide reverse osmosis membrane of the present invention,
Figure 2 is a schematic diagram of a multi-stage separation system consisting of a multi-stage in the separation recovery method of the present invention.

본 발명은 폴리아미드 역삼투 분리막으로 구성된 막 모듈에 의해, 산업폐수에 함유된 NMP 유기용매의 분리회수방법을 제공한다.The present invention provides a method for separating and recovering an NMP organic solvent contained in industrial wastewater by a membrane module composed of a polyamide reverse osmosis membrane.

본 발명의 산업폐수에 함유된 NMP 유기용매의 분리회수방법은 폴리아미드 역삼투 분리막으로 구성된 막 모듈에 의해 수행되는 것을 특징으로 하며, 이때, 막 특성에 따라, 폐수 내 NMP 제거율 및 총 질소 제거율을 제어할 수 있다. Separation and recovery of the NMP organic solvent contained in the industrial wastewater of the present invention is characterized in that it is carried out by a membrane module consisting of a polyamide reverse osmosis membrane, wherein, depending on the membrane characteristics, NMP removal rate and total nitrogen removal rate in the wastewater Can be controlled.

본 발명의 방향족 폴리아미드로 이루어진 역삼투 분리막은 다공성 지지체상에 두 개의 1급 아민기를 함유하는 방향족 다관능성 아민과 세 개 이상의 아실할라이드 관능기를 갖는 방향족의 아실할라이드간의 계면 중합에 의해 형성되는 것으로서, 방향족 폴리아미드는 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위 구조로 이루어진다.The reverse osmosis membrane made of the aromatic polyamide of the present invention is formed by interfacial polymerization between an aromatic polyfunctional amine containing two primary amine groups on an porous support and an aromatic acyl halide having three or more acyl halide functional groups. An aromatic polyamide consists of a repeating unit structure represented by following formula (1).

화학식 1Formula 1

Figure pat00001
Figure pat00001

도 1 에 제시된 IR 분석결과, 상기 방향족 폴리아미드 분자 내 아미드/벤젠 흡광도 비율이 적어도 2.0 이상인 것을 사용한다. As a result of the IR analysis shown in FIG. 1 , an amide / benzene absorbance ratio in the aromatic polyamide molecule is used.

이때, 방향족 폴리아미드 분자 내 아미드/벤젠 흡광도 비율에 따라, 막에 형성된 폴리아미드층의 두께를 예상하는 지표로 사용되는데, 방향족 폴리아미드 분자 내 아미드/벤젠 흡광도 비율이 증가할수록, 폴리아미드층 두께 역시 증가할 것이다. 이에 IR 분석결과, 방향족 폴리아미드 분자 내 아미드/벤젠 흡광도 비율은 막 두께로 설정될 수 있으며, 그 값이 적어도 2.0 이상을 충족하는 폴리아미드 역삼투 분리막을 사용함으로써, 산업폐수 내 함유된 NMP 유기용매의 제거율 또는 총 질소 제거율을 최적화한다.At this time, it is used as an index for estimating the thickness of the polyamide layer formed on the membrane according to the amide / benzene absorbance ratio in the aromatic polyamide molecule. As the ratio of amide / benzene absorbance in the aromatic polyamide molecule increases, the polyamide layer thickness also increases. It will increase. As a result of IR analysis, the amide / benzene absorbance ratio in the aromatic polyamide molecule can be set to the membrane thickness, and the NMP organic solvent contained in the industrial wastewater by using a polyamide reverse osmosis membrane whose value satisfies at least 2.0 or more. Optimize the removal rate or total nitrogen removal rate.

또한, 본 발명의 시스템 구성은 복수 개, 바람직하게는 3 내지 8개의 폴리아미드 역삼투 분리막 모듈이 내재된 베셀이 여러 개 병렬 배치되어 하나의 단(Stage)을 형성하고, 상기의 단이 2개 이상 모여 직렬로 배치된 것이다. 이때, 방류수 수질 향상을 위해 직렬로 연결된 다단 분리시스템에서 첫 번째 단에서 얻어진 생산수를 다음 단으로 다시 처리시킴으로써 방류수 중 총 질소(T-N)량을 배출 허용 기준치 이하로 낮출 수 있다.In addition, the system configuration of the present invention is a plurality of vessels, preferably three to eight polyamide reverse osmosis membrane module is a plurality of vessels are arranged in parallel to form a single stage (stage), the two stages The above is arranged in series. In this case, by reducing the total nitrogen (T-N) in the effluent to below the discharge limit by treating the production water obtained in the first stage in the next stage in the multi-stage separation system connected in series to improve the discharge water quality.

도 2 은 본 발명의 다단으로 구성된 막 모듈에 관한 모식도를 나타낸 것으로서, 방류수 수질 향상을 위해 직렬로 연결된 다단 분리시스템에서 첫 번째 단에서 얻어진 생산수를 다음 단으로 다시 처리시킴으로써 방류수 중 총 질소(T-N)량을 배출 허용 기준치 이하로 낮출 수 있다. Figure 2 shows a schematic diagram of the multi-stage membrane module of the present invention, the total nitrogen in the effluent by treating the production water obtained in the first stage to the next stage in the multi-stage separation system connected in series to improve the discharge water quality (TN) ) Can be lowered below the emission limit.

본 발명에서 사용되는 폴리아미드 역삼투 분리막은 넓은 막 면적을 컴팩트한 규모로 집적시킨 형태로서, 나권형 모듈(spiral wound module)을 사용한다.The polyamide reverse osmosis membrane used in the present invention is a form in which a large membrane area is integrated on a compact scale, and uses a spiral wound module.

본 발명의 분리회수방법에 있어서, 막 모듈의 운전 압력은 80kgf/㎠이내에서 수행되는 것이 바람직하다.
In the separation recovery method of the present invention, the operating pressure of the membrane module is preferably performed within 80kgf / ㎠.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. This embodiment is intended to illustrate the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

<실시예 1> &Lt; Example 1 >

NMP 1.5∼2.0중량%, KOH 1.5∼2.5 중량%, 계면활성제 0.1중량% 미만, 기타 Si 성분이 95중량% 이상 함유된 pH 13.1의 폐수를 테스트 원수로 준비하였다. Wastewater at pH 13.1 containing 1.5 to 2.0 wt% NMP, 1.5 to 2.5 wt% KOH, less than 0.1 wt% surfactant, and 95 wt% or more of other Si components was prepared as test raw water.

폴리아미드 역삼투 분리막으로 구성된 개별 모듈에 원수를 통과시키되, 개별 회수율 15%로 설정된 정압 운전 방식으로 실시하여 온도 25℃, pH 13 조건하에서 각각의 측정 압력을 50 kgf/㎠ 로 수행하였다. 이때, 상기 폴리아미드 역삼투 분리막의 IR 분석결과, 아미드/벤젠의 흡광도 비율(amide/benzene absorbance ratio)이 2.107 이었다. 상기 폴리아미드 역삼투 분리막은 폴리술폰 재질의 미세 다공성 지지체 상에서 메타페닐렌디아민(m-phenylenediamine)을 코팅한 후, 잉여의 메타페닐렌디아민 용액을 상기 미세 다공성 지지체로부터 제거한 후, 프레온 TF 용매(트리클로로트리플로로에탄)에 용해된 트리메조일클로라이드(TMC)의 유기용액을 상기 코팅된 지지체에 접촉시켜 계면중합 반응을 유도하였으며, 이때, 상기 수용액과 상기 유기 용액의 접촉 시간은 10초, 반응은 실질적으로 1초 내에 완료하였다. 이에, 상기 폐수를 역삼투막 시스템을 거치도록 설계하고 이때, 생산수 및 농축수는 원수 탱크로 순환되도록 설계하였다. 이에, T-N 제거율의 시험항목을 관찰하였다. Raw water was passed through a separate module composed of a polyamide reverse osmosis membrane, and the measured pressure was performed at 50 ° C. and pH 13 at 50 ° C. under a pressure of 13 ° C. in a constant pressure operation. In this case, the IR analysis of the polyamide reverse osmosis membrane, the amide / benzene absorbance ratio was 2.107. The polyamide reverse osmosis membrane coated with m-phenylenediamine on a polyporous support made of polysulfone, and after removing the excess metaphenylenediamine solution from the microporous support, a freon TF solvent (Trichloro) The organic solution of trimesoyl chloride (TMC) dissolved in loctrifluoroethane) was brought into contact with the coated support to induce an interfacial polymerization reaction, wherein the contact time between the aqueous solution and the organic solution was 10 seconds, reaction. Was substantially completed in 1 second. Thus, the wastewater was designed to pass through the reverse osmosis membrane system, and at this time, the production water and the concentrated water were designed to be circulated to the raw water tank. Thus, the test items of T-N removal rate were observed.

<비교예 1>&Lt; Comparative Example 1 &

IR 분석 결과, 폴리아미드 분자 내 아미드/벤젠의 흡광도 비율(amide/benzene ratio)이 1.271인 폴리아미드 역삼투 분리막으로 구성된 막 모듈에 적용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.As a result of IR analysis, it was carried out in the same manner as in Example 1 except that it was applied to a membrane module composed of a polyamide reverse osmosis membrane having an amide / benzene ratio of 1.271 in a polyamide molecule.

<실험예 1> 막의 특성Experimental Example 1 Properties of Membrane

상기 실시예 1 및 비교예 1에서 사용된 폴리아미드 역삼투 분리막의 특성을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다. The properties of the polyamide reverse osmosis membranes used in Example 1 and Comparative Example 1 were measured and described in Table 1 below.

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 표 1 및 도 1에서 확인되는 바와 같이, 본 발명에서 사용되는 역삼투 분리막은 IR 분석을 통한 아미드/벤젠 흡광도 비율이 2.107인 막을 실시예에 활용하였으며, 상기 IR 분석을 통한 아미드/벤젠 흡광도 비율은 폴리아미드 분리막의 두께 지표로 사용하며, 이때, 아미드/벤젠 흡광도 비율이 높을수록 폴리아미드 층이 두껍게 형성된 것이다. As shown in Table 1 and Figure 1, the reverse osmosis membrane used in the present invention utilized a membrane having an amide / benzene absorbance ratio of 2.107 through IR analysis in the embodiment, the amide / benzene absorbance ratio through the IR analysis Is used as an index of thickness of the polyamide separator, wherein the higher the amide / benzene absorbance ratio, the thicker the polyamide layer is formed.

<실험예 1> 총 질소(T-N) 제거율 평가Experimental Example 1 Evaluation of Total Nitrogen (T-N) Removal Rate

상기 실시예 1 및 비교예 1∼2에서 사용된 폴리아미드 역삼투 분리막에 대하여 총 질소(T-N) 제거율을 관찰하였다.Total nitrogen (T-N) removal rates were observed for the polyamide reverse osmosis membranes used in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.

도 2는 폴리아미드 역삼투 분리막에 따라 막의 총 질소(T-N) 제거율을 나타낸 것으로서, 실시예 1에서 사용된 폴리아미드 역삼투 분리막의 경우, 가장 우수한 제거율을 보였다.Figure 2 shows the total nitrogen (T-N) removal rate of the membrane according to the polyamide reverse osmosis membrane, the polyamide reverse osmosis membrane used in Example 1 showed the best removal rate.

이상의 결과로부터, 실시예 1 및 비교예 1 의 폴리아미드 역삼투 분리막에 대하여, 가동압 50 kgf/㎠ 조건을 고정한 후, 사용된 폴리아미드 역삼투 분리막별 총 질소 제거율 결과를 하기 표 2에 기재하였다. From the above results, for the polyamide reverse osmosis membranes of Example 1 and Comparative Example 1, after fixing the operating pressure of 50 kgf / cm 2 condition, the total nitrogen removal rate results for each polyamide reverse osmosis membrane used are shown in Table 2 below . .

이때, 총 질소(T-N) 제거율은 하기 수학식 1에 의해 산출된다.At this time, the total nitrogen (T-N) removal rate is calculated by the following equation (1).

수학식 1Equation 1

Figure pat00003
Figure pat00003

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 결과는 생산수 수질 향상을 위해 직렬로 연결된 다단 분리시스템에서 첫 번째 단(1단)에서 얻어진 생산수를 다음 단(2단)으로 다시 처리한 것이다. 이때, 막의 IR 분석결과, 아미드/벤젠의 흡광도 비율이 2.0 이상인 것을 사용하고, 즉 폴리아미드막의 두께가 상대적으로 두꺼운 실시예 1의 경우, 총 질소(T-N) 제거율이 90%이상으로 확인되었으며, 동일 조건에서의 비교예 1 의 막보다 우수한 총 질소(T-N) 제거율을 보였다. 이에 최종적으로 총 질소(T-N)량을 배출 허용 기준치 이하로 낮출 수 있었다.The result is that the production water obtained in the first stage (stage 1) is reprocessed to the next stage (stage 2) in a multi-stage separation system connected in series to improve the quality of the production water. At this time, the IR analysis of the membrane showed that the absorbance ratio of amide / benzene was 2.0 or higher, that is, in Example 1, where the thickness of the polyamide membrane was relatively thick, the total nitrogen (TN) removal rate was found to be 90% or higher. The total nitrogen (TN) removal rate was superior to that of the film of Comparative Example 1 under the conditions. Finally, it was possible to lower the total nitrogen (T-N) to below the emission limit.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 폴리아미드 역삼투 분리막으로 구성된 막 모듈에 의해 산업폐수에 함유된 NMP 유기용매를 분리회수하는 방법을 제공하였다. As described above, the present invention provides a method for separating and recovering NMP organic solvent contained in industrial wastewater by a membrane module composed of a polyamide reverse osmosis membrane.

본 발명의 NMP 분리회수방법에 의해, 산업폐수에 함유된 채 방류되는 고가의 NNP유기용매를 회수하여 재사용하고, 방류수 내 총 질소(T-N)량을 저감시키는 공정을 수행하므로, 안정적이면서 운전비용 및 산업폐수 처리비용을 절감할 수 있다.
According to the NMP separation recovery method of the present invention, the expensive NNP organic solvent discharged while contained in industrial wastewater is recovered and reused, and a process for reducing the total amount of nitrogen (TN) in the effluent is performed. Industrial wastewater treatment costs can be reduced.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10: 고압펌프 11: 유입수(폐수)
12: 1단(First stage) 13: 1단 생산수
14: 2단(Second stage) 15: 최종 생산수(방류수)
16: 농축수(회수)
10: high pressure pump 11: influent (wastewater)
12: First stage 13: Number of first stage production
14: Second stage 15: Final production water (effluent)
16: concentrated water (recovery)

Claims (6)

복수 개의 폴리아미드 역삼투 분리막 모듈이 내재된 베셀이 복수개 병렬 배치되어 단위 단(Stage)을 형성하고,
상기 단위 단이 2개 이상 모여 직렬로 구성된 다단 분리시스템을 통해, 상기 각 단위 단에 장착된 폴리아미드 역삼투 분리막 모듈에 의해 산업폐수에 함유된 NMP 유기용매 분리회수방법.
A plurality of vessels in which a plurality of polyamide reverse osmosis membrane modules are embedded are arranged in parallel to form a unit stage,
NMP organic solvent separation recovery method contained in industrial wastewater by the polyamide reverse osmosis membrane module mounted to each unit stage through a multi-stage separation system composed of two or more unit stages in series.
제1항에 있어서, 상기 다단 분리시스템이 첫 번째 단위 단에서 얻어진 생산수가 다음 단위 단의 원수로 적용되는 것을 특징으로 하는 상기 분리회수방법.The method of claim 1, wherein the multi-stage separation system is characterized in that the production water obtained in the first unit stage is applied as raw water of the next unit stage. 제1항에 있어서, 상기 폴리아미드 역삼투 분리막이 두 개의 1급 아민기를 함유하는 방향족 다관능성 아민과 세 개 이상의 아실할라이드 관능기를 갖는 방향족의 아실할라이드간의 계면 중합에 의한 방향족 폴리아미드인 것을 특징으로 하는 상기 분리회수방법.The polyamide reverse osmosis membrane of claim 1, wherein the polyamide reverse osmosis membrane is an aromatic polyamide by interfacial polymerization between an aromatic polyfunctional amine containing two primary amine groups and an aromatic acyl halide having three or more acyl halide functional groups. The separation recovery method. 제3항에 있어서, 상기 방향족 폴리아미드가 분자 내 아미드/벤젠 흡광도 비율이 적어도 2.0이상인 것을 특징으로 하는 상기 분리회수방법.4. The method of claim 3 wherein said aromatic polyamide has an amide / benzene absorbance ratio in the molecule of at least 2.0 or greater. 제1항에 있어서, 상기 폴리아미드 역삼투 분리막이 나권형 모듈(spiral wound module)인 것을 특징으로 하는 상기 분리회수방법.The method of claim 1, wherein the polyamide reverse osmosis membrane is a spiral wound module. 제1항에 있어서, 상기 폴리아미드 역삼투 분리막으로 구성된 막 모듈의 운전 압력이 80 kgf/㎠ 이내인 것을 특징으로 하는 상기 분리회수방법.The separation and recovery method according to claim 1, wherein an operating pressure of the membrane module composed of the polyamide reverse osmosis membrane is within 80 kgf / cm 2.
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