활성탄섬유를 이용한 수용액중의 반응성염료의 흡착 및 THM생성능의 제어 (A) Study on Adsorption of The Reactive Dyes on Aqueous Solutions and Control of The THM Formation Potentials Using The Activated Carbon Fiber원문보기
활성탄섬유(ACF)는 직경이 보통 10㎛정도이고, GAC와는 달리 세공구조가 micropore 만으로 구성되어 있어 내부확산거리가, 매우 짧아 흡착속도가 아주 빠르므로 속도조절이 필요치 않으며, 비표면적이 매우 넓어 GAC보다 흡착능이 우수하다. 이러한 활성탄섬유(A-15)의 특성은 비표면적 1,584 ㎡/g-ACF이었고, 전세공 용적은 0.748 ㎖-N_2(liq.)/g-ACF 및 평균 세공반경은 0.94 ㎚이었다. 그리고 활성탄 섬유를 전자현미경으로 표면을 확인한 결과 세공반경이 2 ㎚이하의 micropore 가 대부분을 차지하고 있었다. 실험에 사용한 반응성염료(C.I ...
활성탄섬유(ACF)는 직경이 보통 10㎛정도이고, GAC와는 달리 세공구조가 micropore 만으로 구성되어 있어 내부확산거리가, 매우 짧아 흡착속도가 아주 빠르므로 속도조절이 필요치 않으며, 비표면적이 매우 넓어 GAC보다 흡착능이 우수하다. 이러한 활성탄섬유(A-15)의 특성은 비표면적 1,584 ㎡/g-ACF이었고, 전세공 용적은 0.748 ㎖-N_2(liq.)/g-ACF 및 평균 세공반경은 0.94 ㎚이었다. 그리고 활성탄 섬유를 전자현미경으로 표면을 확인한 결과 세공반경이 2 ㎚이하의 micropore 가 대부분을 차지하고 있었다. 실험에 사용한 반응성염료(C.I Reactive Blue 19, C.I Reactive Yellow 179 및 C.I Reactive Red 120) 수용액을 이용하여 THM생성능을 조사한 결과, C.I Reactive Yellow 179가 THM생성능이 가장 높게 나타났다. 그리고 이들 세종류의 회분식 흡착실험결과를 비교하면 ACF에 대한 흡착성은 C.I Reactive Blue 19가 우수하였으며, C.I Reactive Red 120의 흡착성이 가장 저조하였다. 반응성염료를 ACF를 이용한 흡착공정으로 처리할 경우 THM을 생성하는 전구물질이 ACF에 흡착 제거됨으로서 활성탄섬유와의 흡착반응전 및 후의 단위 TOC당 THM생성능은 반응후가 훨씬 낮게 나타났으며, C.I Reactive Yellow 179의 경우 흡착전에 비하여 약 70%가 감소되었다. 단분자 물질인 α-chlorophenol와 Sucrose의 ACF칼럼에 의한 흡착처리에서 흡착능은 회분식 흡착실험의 결과와 잘 일치하였으며, 포화 시간의 수학적 예측모델은 측정된 결과와 잘 일치하였다. 하지만 비교적 분자량이 크고 다분자 물질로 집합(Aggregation)되어 있는 반응성염료 수용액을 ACF칼럼에 의하여 흡착처리할 경우, 흡착량은 회분식 실험의 결과에 비하여 매우 낮은 값을 나타내었으며, 흡착평형에 도달하는 포화시간은 포화상태에 이르지 못하여 측정이 불가능 하거나, 회분식 실험결과를 기초로 한 이론적계산치의 절반에도 미치지 못하였다.
활성탄섬유(ACF)는 직경이 보통 10㎛정도이고, GAC와는 달리 세공구조가 micropore 만으로 구성되어 있어 내부확산거리가, 매우 짧아 흡착속도가 아주 빠르므로 속도조절이 필요치 않으며, 비표면적이 매우 넓어 GAC보다 흡착능이 우수하다. 이러한 활성탄섬유(A-15)의 특성은 비표면적 1,584 ㎡/g-ACF이었고, 전세공 용적은 0.748 ㎖-N_2(liq.)/g-ACF 및 평균 세공반경은 0.94 ㎚이었다. 그리고 활성탄 섬유를 전자현미경으로 표면을 확인한 결과 세공반경이 2 ㎚이하의 micropore 가 대부분을 차지하고 있었다. 실험에 사용한 반응성염료(C.I Reactive Blue 19, C.I Reactive Yellow 179 및 C.I Reactive Red 120) 수용액을 이용하여 THM생성능을 조사한 결과, C.I Reactive Yellow 179가 THM생성능이 가장 높게 나타났다. 그리고 이들 세종류의 회분식 흡착실험결과를 비교하면 ACF에 대한 흡착성은 C.I Reactive Blue 19가 우수하였으며, C.I Reactive Red 120의 흡착성이 가장 저조하였다. 반응성염료를 ACF를 이용한 흡착공정으로 처리할 경우 THM을 생성하는 전구물질이 ACF에 흡착 제거됨으로서 활성탄섬유와의 흡착반응전 및 후의 단위 TOC당 THM생성능은 반응후가 훨씬 낮게 나타났으며, C.I Reactive Yellow 179의 경우 흡착전에 비하여 약 70%가 감소되었다. 단분자 물질인 α-chlorophenol와 Sucrose의 ACF칼럼에 의한 흡착처리에서 흡착능은 회분식 흡착실험의 결과와 잘 일치하였으며, 포화 시간의 수학적 예측모델은 측정된 결과와 잘 일치하였다. 하지만 비교적 분자량이 크고 다분자 물질로 집합(Aggregation)되어 있는 반응성염료 수용액을 ACF칼럼에 의하여 흡착처리할 경우, 흡착량은 회분식 실험의 결과에 비하여 매우 낮은 값을 나타내었으며, 흡착평형에 도달하는 포화시간은 포화상태에 이르지 못하여 측정이 불가능 하거나, 회분식 실험결과를 기초로 한 이론적계산치의 절반에도 미치지 못하였다.
This study was carried out to treat the aqueous solutions containing reactive dyes(RB 19, RR 120 and RY 179) by adsorption process using activated carbon fiber(ACF). And the changes of trihalomethane Formation Potential(THMFP) in the model experimental system was investigated. ACF(A-15) has much lar...
This study was carried out to treat the aqueous solutions containing reactive dyes(RB 19, RR 120 and RY 179) by adsorption process using activated carbon fiber(ACF). And the changes of trihalomethane Formation Potential(THMFP) in the model experimental system was investigated. ACF(A-15) has much larger specific surface area(l,584m^(2)/g-ACF) in comparison with granular activated carbon adsorbent(F400, 1,125m^(2)/g-GAC), which is commonly used, and most of pores were found to be micropores with pore radius of 2nm and below. It was found that RY 179 has highest THMFP, and RB 19 was most easily adsorbed among the dyes in this study. Increases and decreases for THMFP concentrations were observed before and after adsorption of reactive dyes on ACF(A-15). THMFPs per unit TOC were significantly dropped after adsorption of reactive dyes. And 70% of THMFP was decreased for adsorbed dye(RY 179) solution. PCP and sucrose, which are single-component adsorbate, adsorption capacities of ACF(A-15) were in good agreement with the batch adsorption measurement, and saturation time predicted of ACF columns for these components was also well agreed with practically measured time. But reactive dyes, which have relatively high molecular weight and aggregated with multi-components, adsorption capacities or saturation time predicted were not agreed with practically measured values.
This study was carried out to treat the aqueous solutions containing reactive dyes(RB 19, RR 120 and RY 179) by adsorption process using activated carbon fiber(ACF). And the changes of trihalomethane Formation Potential(THMFP) in the model experimental system was investigated. ACF(A-15) has much larger specific surface area(l,584m^(2)/g-ACF) in comparison with granular activated carbon adsorbent(F400, 1,125m^(2)/g-GAC), which is commonly used, and most of pores were found to be micropores with pore radius of 2nm and below. It was found that RY 179 has highest THMFP, and RB 19 was most easily adsorbed among the dyes in this study. Increases and decreases for THMFP concentrations were observed before and after adsorption of reactive dyes on ACF(A-15). THMFPs per unit TOC were significantly dropped after adsorption of reactive dyes. And 70% of THMFP was decreased for adsorbed dye(RY 179) solution. PCP and sucrose, which are single-component adsorbate, adsorption capacities of ACF(A-15) were in good agreement with the batch adsorption measurement, and saturation time predicted of ACF columns for these components was also well agreed with practically measured time. But reactive dyes, which have relatively high molecular weight and aggregated with multi-components, adsorption capacities or saturation time predicted were not agreed with practically measured values.
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