사례 연구: 동나이성 인쇄 잉크 공장의 폐수 처리 (200m³/일) - 염화 제1철(FeCl2) 적용
목차
편집: 록티엔 화학 기술팀 | 환경 엔지니어, 동나이성, 빈증성, 호치민시 산업단지에서 10년 이상 폐수 처리용 화학제품 공급 경험
FeCl₂ (Ferrous Chloride) (염화 제1철) 30% 액상은 SS(부유물질) 농도가 높고 pH가 낮으며 중금속이 포함된 폐수(특히 잉크 공장 폐수)에 효과적인 응집제입니다. 동나이성의 200 m³/일 처리 시스템에서 250–350 mg/L 투여 시 SS 95% 이상 제거되어 QCVN 40:2025/BTNMT (QCVN 40:2011 대체, 2025년 9월 1일 시행) B항 기준을 충족하며, 화학제품 처리 비용은 m³당 낮고 안정적인 수준입니다.
📊 주요 결과 요약 (Snapshot)
| 지표 | 값 |
|---|---|
| 처리 용량 | 200 m³/일 |
| 응집제 | FeCl₂ 30% 액상 (Ferrous Chloride / 염화 제1철) |
| 평균 유입 SS | 1,800–2,200 mg/L |
| 처리 후 SS | ≤ 100 mg/L |
| 달성 기준 | QCVN 40:2025/BTNMT (QCVN 40:2011 대체, 2025년 9월 1일 시행) — B항 |
| 폴리머 지원 | 음이온성 폴리머 — 플록 형성 지원 |
| FeCl₂ 공급업체 | 록티엔 화학 (Loc Thien Chemicals Co., Ltd.) |
| 예상 화학제품 비용 | 처리 폐수 m³당 낮은 수준 (FeCl₂가 약품비의 약 80%) |
| FeCl₂ CAS 번호 | 7758-94-3 (무수물) |
1. 배경: 잉크 공장 폐수는 진정한 도전 과제
록티엔 화학은 호치민시 및 베트남 남부 지역의 산업용 FeCl₂ 공급업체로, 동나이성, 빈증성, 호치민시의 공업단지에 폐수 처리용 화학제품 솔루션을 제공합니다.
동나이성의 잉크 생산 공장(산업단지 내)은 수성 및 용매성 잉크 생산라인으로 매일 약 200 m³의 폐수를 발생시킵니다. 이 폐수는 인쇄 업계에서 가장 복잡한 특성을 가진 유형으로, 단순한 생물학적 처리만으로는 처리할 수 없습니다.
처리 전 잉크 폐수의 특성:
| 매개변수 | 전형적인 값 | QCVN 40:2025/BTNMT (QCVN 40:2011 대체, 2025년 9월 1일 시행) B항 |
|---|---|---|
| pH | 4.0 – 6.0 | 5.5 – 9.0 |
| SS (부유물질) | 1,000 – 3,000 mg/L | ≤ 100 mg/L |
| COD | 800 – 2,500 mg/L | ≤ 150 mg/L |
| 색도 | 500 – 2,000 Pt-Co | ≤ 150 Pt-Co |
| 중금속 (Cu, Zn, Cr) | 기준 초과 가능 | B항 별도 기준 |
잉크 폐수에는 미세하게 분산된 콜로이드 형태의 유기 안료 입자가 포함되어 있습니다. 이 입자들은 표면에 음전하를 띠고 있어 물 안정성이 높으며 자연적으로 침전되지 않습니다. 이로 인해 단순한 침전법은 완전히 비효율적입니다.
2. PAC 대신 FeCl₂를 선택하는 이유
이것은 공장의 EHS 팀이 결정하기 전에 심도 있게 논의한 중요한 기술적 질문입니다.
잉크 폐수 처리에서 FeCl₂ vs PAC 비교
| 기술 기준 | FeCl₂ (염화 제1철) | PAC (폴리염화알루미늄) |
|---|---|---|
| 고 SS (>1,000 mg/L) 효율성 | ✅ 우수 — 크고 무거운 플록, 빠른 침전 | ⚠️ 보통 — 가벼운 플록 |
| 저 pH (4–6) 처리 | ✅ pH 5–9에서 효과적 | ⚠️ pH 6 미만에서 효율 감소 |
| 중금속 침전 | ✅ Fe(OH)₂/Fe(OH)₃ 생성으로 중금속 동시 제거 | ❌ 중금속 제거 효과 낮음 |
| 유기 안료 탈색 | ✅ 우수 — Fe²⁺의 산화-환원 메커니즘 지원 | ⚠️ 보통 |
| 고농도 폐수 투여량 | 200–500 mg/L (jar test 결과에 따라) | 300–600 mg/L — 더 높은 투여량 |
| 화학제품 비용 | 15–25% 저렴 | 더 비쌈 |
| 슬러지 발생량 | 더 많음 — 슬러지 처리 필요 | 더 적음 |
| 적합한 적용 분야 | ✅ 잉크 폐수, 섬유 염색, 도금 | 식수, 생활 하수 |
기술적 결론: SS 1,000–3,000 mg/L, 약산성 pH, 중금속 동시 처리 필요 조건의 잉크 폐수에는 FeCl₂가 PAC보다 기술적 및 경제적으로 우수한 선택입니다.
3. 처리 메커니즘: FeCl₂의 작동 원리
FeCl₂ (CAS: 7758-94-3)는 폐수에 용해될 때 가수분해 반응이 일어나 Fe(OH)₂를 생성하며, 산소 존재 시 → Fe(OH)₃로 전환됩니다. 이는 양전하를 띤 응집제로, 안료 입자와 SS의 음전하를 중화시켜 큰 플록을 형성합니다.
이중 메커니즘:
- 응집 (Coagulation): Fe²⁺ → Fe(OH)₂/Fe(OH)₃ — 전하 중화, 안료의 콜로이드 안정성 파괴
- 침전 (Precipitation): Fe(OH)₃가 중금속 (Cu²⁺, Zn²⁺, Cr³⁺)을 플록과 함께 제거
주요 반응:
FeCl₂ + 2H₂O → Fe(OH)₂ + 2HCl
4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃
Fe(OH)₃ [응집] → 침전되는 플록4. 실제 적용 절차
1단계 — 최적 투여량 결정을 위한 Jar Test
운영 전 기술자는 실제 폐수 샘플로 jar test를 수행합니다. 절차:
- 1,000 mL 비커 6개에 각각 잉크 폐수 1리터 취합
- FeCl₂ 30%를 150, 200, 250, 300, 400, 500 mg/L (순수 FeCl₂ 기준) 투여
- 150 rpm/1분 빠른 교반 → 30 rpm/15분 느린 교반 → 30분 침전
- 상등액의 SS, 색도, pH 측정
Jar test 결과: 최적 투여량은 250–350 mg FeCl₂/L 폐수(FeCl₂ 30% 기준 830–1,170 mL/m³ 폐수)로 확인되었습니다.
2단계 — 필요한 경우 pH 조정
유입 pH < 5.5 → Ca(OH)₂ 또는 묽은 NaOH 추가로 pH를 6.0–7.5로 조정 후 FeCl₂ 투여. 이는 응집 효율 극대화를 위한 중요한 단계입니다.
3단계 — 음이온성 폴리머 추가 지원
FeCl₂ 침전 후 1–3 mg/L 음이온성 폴리머를 투여해 플록 크기 증가, 침전 속도 향상, 침전조 체류 시간 단축. 폴리머 투여 후 10–20 rpm으로 5분간 가볍게 교반.
4단계 — 연속 운영
- FeCl₂ 30% 계량 펌프는 폐수 유량에 따라 자동 투여 설정(flow-proportional dosing)
- FeCl₂ 투입 지점: 급속 교반조(flash mixing) 시작부
- 폴리머 투입 지점: 완속 교반조(flocculation basin) 종단부
- 침전조 하부의 농축 슬러지 → 슬러지 저장조 → 벨트 프레스 탈수
5. 처리 전후 결과 비교
폐수 품질 비교표
| 매개변수 | 처리 전 | 처리 후 | QCVN 40:2025 (QCVN 40:2011 대체, 2025년 9월 1일 시행) B항 | 기준 충족 |
|---|---|---|---|---|
| pH | 4.5 – 5.5 | 6.5 – 7.5 | 5.5 – 9.0 | ✅ |
| SS (mg/L) | 1,800 – 2,200 | 45 – 85 | ≤ 100 | ✅ |
| COD (mg/L) | 1,200 – 1,800 | 110 – 140 | ≤ 150 | ✅ |
| 색도 (Pt-Co) | 800 – 1,500 | 80 – 120 | ≤ 150 | ✅ |
| 총 Fe (mg/L) | < 1 | 1.5 – 4.5 | ≤ 5 | ✅ |
| Cu (mg/L) | 0.8 – 2.0 | < 0.2 | ≤ 2.0 | ✅ |
| Zn (mg/L) | 1.5 – 3.0 | < 0.5 | ≤ 3.0 | ✅ |
참고: 위 데이터는 시운전 후 안정화된 시스템의 전형적인 범위입니다. 실제 값은 각 공장의 유입 폐수 특성에 따라 다릅니다.
예상 운영 비용
| 항목 | 기준 | 비중 |
|---|---|---|
| FeCl₂ 30% 액상 | m³당 약품비 대비 % | 약 80% |
| 음이온성 폴리머 | m³당 약품비 대비 % | 약 13% |
| pH 조정용 Ca(OH)₂ | m³당 약품비 대비 % | 약 7% |
| 총 화학제품 비용 | m³당 약품비 대비 % | 100% |
6. 실제 운영: 중요 주의사항
6.1 FeCl₂ 입고 일정
200 m³/일 공장에서 평균 FeCl₂ 투여량 300 mg/L 시:
- 순수 FeCl₂/일: 300 mg/L × 200 m³ = 60 kg/일 (순수)
- FeCl₂ 30% 액상 기준: 60 / 0.30 = 200 kg/일 ≈ 200 리터/일
- IBC 1,000리터 1개로 약 5일 사용 가능
- 권장: 주 2회 입고(1–2 IBC 1,000L/회)로 운영 중단 방지 및 안전재고 확보
6.2 FeCl₂ 30% 액상 보관
| 요구사항 | 사양 |
|---|---|
| 보관 온도 | 5 – 40°C (동결 및 직사광선 피할 것) |
| 저장 탱크 재질 | HDPE, FRP 또는 PVC-lined — 일반 스테인리스/강철 절대 금지 |
| 공급기한 | 제조일로부터 12개월 |
| 환기 | 탱크에 공기 배출 밸브 필수 — FeCl₂가 서서히 산화되어 약간의 압력 발생 |
| 보관 장소 | 건조, 통풍良好, 격벽 설치, 열원으로부터 멀리 |
6.3 작업 안전 주의사항 (FeCl₂ MSDS 기준)
- 필수 PPE: 보안경, Nitrile/PVC 장갑, 산 방지 앞치마, 안전 장화
- 흡입: 계량 펌프 구역에 적절한 환기 보장
- 피부/눈 접촉: 즉시 깨끗한 물로 15분 이상 씻고 의료기관 방문
- 유출: 묽은 Na₂CO₃ 또는 건조 모래로 중화, 배수구에 직접 배출 금지
- FeCl₂는 금속에 대한 부식성이 높음: 계량 펌프의 연결부 및 씰 정기 점검
FeCl₂의 완전한 Safety Data Sheet (SDS)는 QCVN 05:2020 규정에 따라 각 배송 시 요청 시 제공 가능 — 록티엔에 문의하여 해당 SDS를 받으세요.
7. FAQ — 자주 묻는 질문
잉크 폐수 처리에는 FeCl₂ 25%와 30% 중 어떤 것이 더 좋나요?
200 m³/일과 같은 대용량 시스템에는 활성 성분 농도가 높아 저장 탱크 용량과 kg당 운송 비용을 줄이는 FeCl₂ 30%가 우선적으로 권장됩니다. FeCl₂ 25%는 소규모 시스템이나 계량 펌프의 최소 유량이 높은 경우에 더 적합합니다. 록티엔은 두 농도를 모두 공급하며, 기술자는 기존 계량 펌프 사양을 확인 후 적합한 제품을 추천해 드립니다.
FeCl₂는 장비와 파이프를 부식시키나요?
예 — 고농도 액상 FeCl₂는 금속(강철, 구리, 알루미늄, 304 스테인리스)에 상당한 부식성을 가집니다. FeCl₂와 직접 접촉하는 모든 재질은 HDPE, PP, PVC, FRP 또는 316L 스테인리스(내구성은 더 좋으나 정기 점검 필요)여야 합니다. 계량 펌프는 PTFE/PVDF 멤브레인 타입을 사용해야 합니다. 씰과 연결부는 3개월마다 점검하는 것이 좋은 관행입니다.
록티엔의 FeCl₂ 동나이성 배송 소요 시간은 얼마나 되나요?
동나이성은 록티엔의 정기 배송 지역에 포함됩니다. 일반적인 IBC 1,000L 주문은 확인 후 1–2 영업일 내 배송됩니다. 대량 탱크로리 주문의 경우 정기 공급 계약 체결 시 배송 일정이 협의됩니다. 구체적인 일정 확인을 위해 +84 979 891 929로 문의하세요.
8. 결론 및 권장사항
FeCl₂ (Ferrous Chloride / 염화 제1철)는 SS 농도가 높고 pH가 낮으며 중금속 동시 처리가 필요한 잉크 공장 폐수에 기술적 및 경제적으로 효과적인 선택입니다. 동나이성의 200 m³/일 시스템에서 FeCl₂ 30% 액상과 음이온성 폴리머를 적용해 QCVN 40:2025/BTNMT (QCVN 40:2011 대체, 2025년 9월 1일 시행) B항을 안정적으로 달성했으며, 처리 비용은 m³당 낮고 안정적인 수준입니다.
(록티엔은 베트남 남부 산업단지의 200개 이상 공장에 서비스를 제공해 왔습니다 — 동나이성 고객의 생산 정보 기밀 유지 요청에 따라 사례가 익명 처리되었습니다.)
안정적인 결과 달성을 위한 필수 조건:
- 정기적인 Jar Test — 생산 계절에 따른 폐수 특성 변화 시 월 1회 이상 수행
- 부식 방지 재료 — FeCl₂ 접촉 전체 시스템에 표준 준수
- 안정적인 공급망 — FeCl₂ 공급 중단으로 인한 미달 폐수 방류 방지
📞 FeCl₂ 기술 상담 및 견적 문의
록티엔 화학은 FeCl₂ 25% 및 30% 액상을 IBC 1,000L 및 탱크로리로 공급하며, 동나이성, 빈증성, 호치민시, 바리아붕따우성을 포함한 베트남 남부 전역에 배송합니다.
무료 기술 지원 서비스:
- 용량 및 폐수 특성에 따른 FeCl₂ 투여량 계산 지원
- 최적 입고 및 재고 관리 일정 수립 지원
- 입찰 요구사항에 따른 CO, CQ, MSDS, Certificate of Analysis 제공
📞 기술 지원 핫라인: +84 979 891 929 📧 이메일: [email protected] 🌐 웹사이트: hoachatlocthien.com
견적 요청: 처리 용량(m³/일), 희망 입고 빈도 및 배송 주소 제공 — 록티엔이 2시간 이내로 견적을 회신해 드립니다.
공급/견적: FeCl2 (염화 제1철) 록티엔 제공 — 핫라인 0979 891 929 (주문 기반, 대량 판매 없음).
🏭 록티엔 화학 — 베트남 현지 화학공학 기술 지원 및 탱크로리 공급 센터
베트남에 진출한 한국계 투자기업(염색 가공, 도금 표면처리, 반도체·전자, 제지 및 화학공단 입주기업)의 폐수처리 기준 안정적 충족과 약품 비용 절감을 위해, 록티엔 화학은 본사 직영 기술 지원과 전용 탱크로리 공급 솔루션을 제공합니다:
- 🔹 제조공장 직영 공급 역량: 록티엔은 베트남 염화제1철 (FeCl₂ 30%) 및 염화제2철 (FeCl₃ 40%) 원제조사(직영 공장)로서 월 3,000톤 이상의 생산 역량과 5–30톤 화학물질 전용 탱크로리 직배송 체계를 갖추고 있습니다.
- 🔹 1차 핵심 공급 화학물질 비축: 액상 가성소다 (NaOH 32%–50%), 공업용 염산 (HCl 31%), 고효율 폴리염화알루미늄 (PAC) 및 과산화수소 (H₂O₂ 50%)를 안정적으로 상시 공급합니다.
- 🔹 온라인 엔지니어링 계산 툴: 한국계 환경안전 엔지니어를 위한 폐수처리 약품 투입량 온라인 계산기를 무료로 제공하여 최적 투입 비용을 즉시 산출할 수 있습니다.
- 🔹 규정 준수 서류 및 시험 보고서: 전 제품에 대한 GHS 규격 화학물질안전보건자료 (SDS), 로트별 COA 시험성적서를 함께 발급하며, FeCl₂는 TUV Rheinland Vietnam의 ZDHC MRSL v3.1 시험 보고서(Smart testing, 5개 물질군)를 제공합니다.
그림: 산업용 화학물질 현장 저장탱크, 정량주입 설비 및 로트별 COA 품질 검수 — 출처: 록티엔 화학(Loc Thien Chemical).
산업 현장 운전 표준, 로트별 COA 품질 검증 및 안전 보관 지침
1. 입고 로트별 COA 검수 및 베트남 최신 화학물질 법규 준수(화학물질법 69/2025/QH15)
베트남 내 섬유 염색, 표면처리·도금, PCB 식각, 제지 및 산업 폐수처리장(WWTP)을 운영하는 한국계 FDI 기업은 매 입고 시 **로트별 성적서(Batch COA)**와 **16개 항목 GHS 물질안전보건자료(SDS)**를 필수 대조해야 합니다. 베트남 화학물질법 제69/2025/QH15호, 시행령 제24/2026/ND-CP호·제25/2026/ND-CP호·제26/2026/ND-CP호 및 QCVN 40:2025/BTNMT 산업폐수 방류수 수질 기준에 따른 핵심 관리 항목은 다음과 같습니다:
- 비중 및 유효 농도 현장 검수: 5–30톤 탱크로리 또는 IBC 탱크 입고 시, 현장 QA 담당자는 20 °C 기준 정밀 비중계로 비중을 실측하고 **록티엔 화학(Loc Thien Chemical)**이 발행한 로트별 COA 및 Quatest 3(ISO/IEC 17025 공인 시험기관) 분석 기준과 대조합니다.
- 미량 중금속 및 불용분 제어: 철(Fe), 납(Pb), 비소(As), 수은(Hg), 카드뮴(Cd), 6가 크롬(Cr⁶⁺) 등 미량 불순물과 불용분을 엄격히 통제하여 펜톤(Fenton) 산화 촉매 피독, RO/UF 멤브레인 파울링, 반응성 염색 공정 색차 발생을 예방합니다.
- ZDHC MRSL v3.1 Level 1 적합성 범위 명확화: 글로벌 의류·신발 바이어 감사 대응을 위해 록티엔 화학은 정확히 9대 핵심 제품에 대해 ZDHC MRSL v3.1 Conformance Level 1 공식 문서를 보유하고 있습니다. TUV SUD Level 1 인증서 보유 4종(
NaOH,H2O2,Na2SO4,Na2CO3) 및 TUV Rheinland Vietnam Level 1 CSR·분석 시험성적서 보유 5종(H2SO4,FeCl2,HCl,Javel/NaOCl,PAC 31%)으로 구성됩니다.
| 관리 단계 | 핵심 검수 및 모니터링 항목 | 시험 방법 / 적용 규격 | 현장 엔지니어링 목표치 |
|---|---|---|---|
| 하차 전 검수 | 봉인 상태, UN/GHS 위험물 표지, 로트별 COA 및 국·영문 SDS | 육안 및 서류 대조 검수 | 납품 명세서와 100% 일치 |
| 현장 샘플링 측정 | 20 °C 비중(Specific Gravity), 외관 투명도, 유효 농도 및 pH | KS · ASTM · TCVN | COA 보증치 대비 ±0.5% 이내 |
| 정량 주입기 교정 | 다이아프램 정량 펌프 스트로크·주파수, 배압밸브, 온라인 pH/ORP 센서 | 2점 표준 완충용액 교정 | 주입 오차 ±1.5% 이내, 방류수 수질 안정 |
| 저장 탱크 안전 점검 | HDPE/FRP 탱크 통기구(스크러버), 110% 방유제(Bund), 비상 세안기 | KOSHA 및 베트남 EHS | 증기 누출 제로(0), 비상 대응 상시 유지 |
2. 약품 주입 최적화, 내화학성 재질 선정 및 예방 보전
- 접액부 및 저장 탱크 재질 선정: 약품의 부식성과 희석 발열 특성에 맞춰 가교 고밀도 폴리에틸렌(XLPE / HDPE), 폴리프로필렌(PP-H), 비닐에스테르 수지 유리섬유 강화플라스틱(FRP) 또는 PTFE/PVDF 라이닝 배관·밸브를 적용하며, 무라이닝 탄소강이나 일반 고무 패킹 사용을 금합니다.
- 자동 피드백 주입 제어: 다이아프램 정량 펌프를 온라인 pH 미터, ORP(산화환원전위) 컨트롤러, 탁도계와 연동합니다. 유입 원수의 COD, SS 또는 알칼리도가 15% 이상 변동할 경우 즉시 **5구 자테스트(Jar Test)**를 실시하여 최적 주입률을 재설정합니다.
- 방유제(2차 차수벽) 및 개인보호구(PPE): 저장 탱크 구역에는 최대 단일 탱크 용량의 110% 이상을 수용하는 내산·내알칼리 방유제를 설치하고, 하차 및 희석 작업자는 방폭 보안경, 내화학성 니트릴/네오프렌 장갑, 안면 보호구 및 비상 샤워 설비를 갖추어야 합니다.
3. 구매팀 · 환경안전(EHS) 엔지니어 · 공장장을 위한 3대 핵심 가치
- 구매팀(Procurement) 핵심 가치: 록티엔 화학은 FeCl2 30% 용액 및 폐수처리용 FeCl3 38–40% 용액의 베트남 1차 대량 공급사(월 생산능력 3,000톤 이상)이며, 가성소다(NaOH), 염산(HCl), 황산(H2SO4), PAC, 차아염소산나트륨(NaOCl), 과산화수소(H2O2), 황산제1철(FeSO4), 규산소다(Na2SiO3)의 1차 대량 공급사입니다. 단가는 5대 핵심 요소(농도 규격, 포장 단위, 6대 거점 창고로부터의 배송 거리, 발주 물량, 정기 계약 주기)로 투명하게 산정되며 **15분 이내 기술 견적 회신(SLA)**과 베트남 부가가치세 전자세금계산서(VAT) 발행을 보증합니다.
- 환경안전·공정 엔지니어 핵심 가치: 자테스트(Jar Test) 최적 주입량 산출, 화학양론 계산, 슬러지 발생량 저감 및 QCVN 40:2025/BTNMT 방류수 기준 충족을 위한 기술 컨설팅을 지원합니다.
- FDI 공장장(Plant Director) 핵심 가치: 베트남 전국 6대 거점 물류 창고(바리아붕따우 푸미, 동나이 롱탄, 빈증 디안, 다낭 호아칸, 껀터 오몬, 박닌 띠엔선)와 자체 5–30톤 전용 탱크로리 선단을 통해 호치민 시내 4시간, 남부·서부 공단 24–48시간, 북부·중부 공단 2–3일 이내 안정적인 직송 체계를 보장합니다.
4. 기술 자료실 및 15분 신속 견적 문의 안내
- 전체 산업용 화학제품 라인업 확인: 전체 제품 카탈로그 ｜ 기술 인사이트 블로그 ｜ 15분 기술 견적 문의
- 법인 본사 주소: 452/6B Tinh Lo 10, Binh Tri Dong Ward, Binh Tan District, Ho Chi Minh City (본사는 행정·법무 전용이며, 모든 화학물질 출고는 전국 6대 산업단지 표준 창고에서 직송됩니다).
- 24/7 기술 및 배차 핫라인: 0979 891 929 (상세한 배송 절차는 핫라인 0979 891 929로 문의해 주십시오) ｜ 공식 이메일: [email protected]