A Study on The Optimization of Pre-treatment for the Brine Wastewater from the Epoxy-resin Process by the Coagulation and Sedimentation Reactions

에폭시수지 생산 공정에서 발생되는 brine 폐수의 전처리를 위한 응집 및 침전 반응의 최적화 연구

Epoxy resins are produced by the dehydro condensated reaction with ECH (Epichlorohydrin) and BPA(Bisphenol-A) as raw reactants under sodium hydroxide(NaOH) as a catalyst, and from this reaction, salted water named of brine, which contains ECH derivatives in condition of emulsion as likely as glycidol and polymer resins, is produced as an undesired side product. This brine water is alkaline wastewater and causes process fouling problems by plugging and chemically depositing polymer particles on the surface of inner wall of reactors and pipes, and decreases the biodegradable efficiency in the wastewater process. In this study, the optimization of coagulation and sediment reactions, using inorganic and organic polymer coagulants, were performed to remove the causes occurring the process fouling phenomena. And also, based on this study, the methodologies applicable to the commercial processes including economical analysis were presented.

에폭시 수지는 ECH(Epichlorohydrin)와 BPA(Bisphenol-A)를 원료로 가성소다 존재 하에 탈수응축 반응을 통해 생성되며 반응 부산물로 소금물이 폐수로 발생되는데 이를 Brine이라 부르며 글리시돌과 같은 에멀젼 상태의 ECH 유도체와 수지성 폴리머를 함유하는 알카리성 폐수이다. 이러한 폐수는 폐수처리 과정에서 반응기 내부와 배관 내벽에 폴리머 입자가 침적 및 응고되어 plugging을 일으키는 등 전체적으로 후처리 공정에서 fouling 현상이 발생되고 있는데 이는 미생물의 분해 활성도를 급격히 떨어뜨려 폐수처리 효율이 낮아지는 문제점을 야기 시키고 있다. 본 연구에서는 무기 응집제와 유기 고분자 응집제를 이용하여 에폭시 수지 생산 공정에서 발생하는 brine 폐수에 존재하는 ECH 유도체와 수지성 폴리머를 반고상 슬러지 형태로 응집 및 침전시킴으로써 fouling 현상을 일으키는 요인을 제거하고자 최적의 응집반응 조건을 도출하였고 경제성 분석 등 이를 실제 공정에 적용할 수 있는 방안을 제시하고자 하였다.