선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 실험에서는 PEROXONE 공정 적용시 OH라디칼 스캐빈져인 알칼리도가 수중에 존재할 경우 부식산의 분해에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. Fig.
제안 방법
- 또한 본 연구실에서 수중 부식산을 오존처리한 후 생성되는 알데히드류를 GC/MS를 통해 분석한 결과 포름알데히드가 가장 많이 생성되었다.2 따라서 본 실험에서는 각 조건에서 생성되는 포름알데히드 농도를 GC/ECD 분석을 통해 확인하였다.
- PEROXONE 공정에 따른 부식산의 분해 특성은 TOC와 UV254를 측정하여 부식산의 제거율을 판단하였고 오존부생성물의 변화를 포름알데히드 농도를 통해 살펴보았다. 먼저, T0C의 분석은 DOHRMANN사의 Phoenix 8000 UV-persulfate TOC analyzer로 수행하였으며 UV2”는 UV/Vis spectrometer (Varian, cary 3)로 측정하였다.
- 먼저 , 주입되는 H2o2 농도는 각각 0, 5, 10, 15mg/L로 변화시켰으며, H2O2의 주입시간에 따른 처리효율과 포름알데히드 농도 변화를 관찰하기 위해 오존처리시 각각 0, 3, 5, 7분에 5mg/L의 H2O2를 주입하여 운전하였다. 그리고 PEROXONE 공정에서 가장 좋은 처리효율을 나타낸 5mg/L H2O2 조건에서 부식산 수용액의 초기 pH 변화를 3.5, 5.0, 7.0, 9.0, 105로 각기 1N- HC1 과 1 N-NaOH를 사용하여 조정하였으며 같은 조건에서 수중 알칼리도의 농도에 따른 변화를 살펴보기 위해 HCO3- 농도룔 20, 50, 100mg/L로 변화시켜 오존 처리하였다. 이때 주입되는 오존농도는 10±lmg Os/min .
- 먼저, T0C의 분석은 DOHRMANN사의 Phoenix 8000 UV-persulfate TOC analyzer로 수행하였으며 UV2”는 UV/Vis spectrometer (Varian, cary 3)로 측정하였다. 또한 포름알데히드의 분석은 Varian 사의 GC/ECD를 사용하였다. GCCQCD의 조건 및 오존 처리된 수용액 중의 알데히드 전처리 빙법인 PFBOA (pentafluorobenzyl hydroxylamine)법은 앞서 발표한 논문 2.
- PEROXONE 공정의 운전조건은 다음과 같다. 먼저 , 주입되는 H2o2 농도는 각각 0, 5, 10, 15mg/L로 변화시켰으며, H2O2의 주입시간에 따른 처리효율과 포름알데히드 농도 변화를 관찰하기 위해 오존처리시 각각 0, 3, 5, 7분에 5mg/L의 H2O2를 주입하여 운전하였다. 그리고 PEROXONE 공정에서 가장 좋은 처리효율을 나타낸 5mg/L H2O2 조건에서 부식산 수용액의 초기 pH 변화를 3.
- 살펴보았다. 먼저, T0C의 분석은 DOHRMANN사의 Phoenix 8000 UV-persulfate TOC analyzer로 수행하였으며 UV2”는 UV/Vis spectrometer (Varian, cary 3)로 측정하였다. 또한 포름알데히드의 분석은 Varian 사의 GC/ECD를 사용하였다.
- 본 실험에서는 오존에 의한 부식산의 산화반응에서 10분 이내의 UV254 감소율이나 TOC 분해율 증가가 크게 나타나므로 10분 이내 (3, 5, 7분)에 H2O2를 투여하여 유기물 분해에 미치는 영향을 Figs. 4, 5에서 살펴보았다.
- 본 실험에서는 자연수 중에 존재하는 난분해성 물질인 부식산의 처리율을 증가시키기 위해 PEROXONE (ozone/hydrogen peroxide) 공정을 적용하였으며, 적용 시 H2O2의 농도 H2O2의 주입시기, 그리고 초기 수용액의 pH, 알칼리도를 변화시키며 TOC와 UVr를 측정함으로써 부식산의 분해를 조사하였다. 또한 본 연구실에서 수중 부식산을 오존처리한 후 생성되는 알데히드류를 GC/MS를 통해 분석한 결과 포름알데히드가 가장 많이 생성되었다.
- 본 연구에서는 PEROXONE 공정에서 주입 H2O2의농도 변화 H2O2의 주입시점, 반웅 용액의 초기 pH 및 HC6 의 농도를 변화시켰을 때의 부식산 분해특성을 TOC, UV2M, 그리고 생성되는 포름알데히드의 농도변화를 통해 살펴본 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
대상 데이터
- 오존접촉조 내로 주입되는 오존 농도는 standard method 235OB 의 iodometry method에 의해 측정하였다. 처리대상 물질인 부식산(Aldrich H1)은 l, 000ppm의 모용액을 제조하여 20 ppm으로 회석하여 실험하였다.
이론/모형
- 9에 상세히 제시되어 있다. 오존접촉조 내로 주입되는 오존 농도는 standard method 235OB 의 iodometry method에 의해 측정하였다. 처리대상 물질인 부식산(Aldrich H1)은 l, 000ppm의 모용액을 제조하여 20 ppm으로 회석하여 실험하였다.
성능/효과
- 1. 본 실험조건에서 H2O2의 농도가 5mg/L일 때 TOC 제거율이 35%로 가장 좋았다. 과량의 과산화수소는 OH라디칼 생성 촉진보다는 스캐빈져 역할을 함을 확인하였다.
- 2. H2O2 주입시점이 반웅시작 5분 후일 때의 TOC 제거율이 반웅초기(0분)에 주입시킨 경우보다 20% 이상 증가하였다. 이는 반웅초기에 주입된 과산화수소는 오존과 반응함으로 인해 초기 부식산의 분해율을 저해시키는 것으로 판단된다.
- 3. 수용액의 초기 PH가 강알칼리성 영역 (pH 10.5) 에서 TOC 제거율 및 UV254 감소율이 가장 높았다. 이는 알칼리성 영역에서 오존분자의 분해속도가 가속화되므로 산성영역에서 보다 많은 OH라디칼이 생성되기 때문인 것으로 판단된다.
- 4. OH라디칼 스캐빈져로 알려져있는 알칼리도 (HCO「)가 증가할수록 부식산의 분해율은 감소하였다
- 5.OH라디칼의 생성 촉진 및 억제조건(H2O2의 주입 시점, 초기 가i, HCO「의 농도변화)의 변화에 따라 TOC 제거율은 크게 영향을 받는 반면에 UV254 감소율은 큰 영향을 받지 않았다. 이는 부식산의 오존 처리에서 반응을 결정하는 주된 반응경로가, UV254 감소의 경우는 오존분자에 의한 직접산화 메카니즘이고, TOC 제거는 오존분자의 직접반응경로 뿐만 아니라 OH라디칼이 관여하는 간접반응경로에 의해 많은 영향을 받기 때문인 것으로 판단된다.
- 6. PEROXONE 공정에서 오존처리의 부생성물인포름알데히드의 농도는 H2O2를 주입하지 않고 오존 처리만 한 경우에 비해 낮게 검출되었다. 또한 반응용액의 초기 pH를 변화시킨 경우, pH 5.
- 8에 나타내었다. PEROXONE 공정에서 초기 pH가 증가할수록 TOC 제거 및 UV254 감소율은 증가하였다. 강알칼리성 영역인 pH 105에서는 TOC와 UV254 모두 반응초기 8분 이전에는 다른 pH에 비해 처리율이 낮았으나 반응시간이 진행되면서 TOC의 경우에는 pH 5-9에 비해서는 10% 정도, 강산성 인 pH 35에 비해서는 20% 정도 처리율이 높아졌으며 UV254의 경우에도 강산성 영역 (pH3»에 비해 5% 이상 처리율이 높게 나타났다.
- 특히 주입시점 이 5분 후인 경우. TOC 제거율은 반응시간 20분 후 약 50%로 가장 높은 효율을 나타냈으며 이는 반응초기(0분)에 H2O2를 주입시킨 것 (TOC 제거율 30%)에 비해 20% 이상 증가한 것이다.
- PEROXONE 공정에서 초기 pH가 증가할수록 TOC 제거 및 UV254 감소율은 증가하였다. 강알칼리성 영역인 pH 105에서는 TOC와 UV254 모두 반응초기 8분 이전에는 다른 pH에 비해 처리율이 낮았으나 반응시간이 진행되면서 TOC의 경우에는 pH 5-9에 비해서는 10% 정도, 강산성 인 pH 35에 비해서는 20% 정도 처리율이 높아졌으며 UV254의 경우에도 강산성 영역 (pH3»에 비해 5% 이상 처리율이 높게 나타났다.
- 본 실험조건에서 H2O2의 농도가 5mg/L일 때 TOC 제거율이 35%로 가장 좋았다. 과량의 과산화수소는 OH라디칼 생성 촉진보다는 스캐빈져 역할을 함을 확인하였다.
- PEROXONE 공정에서 오존처리의 부생성물인포름알데히드의 농도는 H2O2를 주입하지 않고 오존 처리만 한 경우에 비해 낮게 검출되었다. 또한 반응용액의 초기 pH를 변화시킨 경우, pH 5.0일 때 300 ppb 이상으로 가장 많은 포름알데히드가 생성되었으며 강산성 및 강알칼리성 영역에서는 매우 낮은 농도가 검출되었다. H2O2 주입시기 및 알칼리도를 변화시켰을 경우에는 일정한 경향없이 낮은 농도로 증가와 감소롤 반복하였다.
- 부식산의 분해를 조사하였다. 또한 본 연구실에서 수중 부식산을 오존처리한 후 생성되는 알데히드류를 GC/MS를 통해 분석한 결과 포름알데히드가 가장 많이 생성되었다.2 따라서 본 실험에서는 각 조건에서 생성되는 포름알데히드 농도를 GC/ECD 분석을 통해 확인하였다.
- 4, 5에서 살펴보았다. 실험 결과, H2O2를 주입하기 전에는 모두 낮은 TOC 제거율을 보이지만 改6를 주입시킨 후에는 급격하게 TOC 제거율이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 주입시점이 3분 이후인 경우 초기에 주입한(0 분) 경우와 큰 차이가 나지는 않지만 5분, 7분의 경우는 H2O2를 주입한 후 TOC 제거율이 급격하게 증가하는 것을 확인할 수 있다.
- 11은 H2O2 농도가 5 mg/L 일 때 HCO, 의농도 변화에 따른 부식산의 처리율을 나타낸 것이다. 실험 결과, HC03의 농도가 증가할수록 TOC 제거율 및 UV254 감소율은 줄어들었다. 특히 HCO「의 영향은 UV254의 경우보다 TOC가 훨씬 큰 영향을 받음을 볼 수 있었다.
- 6은 H2O2 주입시간에 따른 포름알데히드의 농도변화를 살펴본 그래프이다. 실험 결과, 생성된 포름알데히드 농도는 H2O2의 주입시기에 따라 일정한 경향 없이 15-50ppb 범위에서 분산된 결과를 보였다.
- 2는 PEROXONE 공정에서 H2O2 농도를 변화시켰을 경우 TOC, UV254 분석을 통해 부식산의 처리율을 나타낸 것이다. 오존처리시간 30분을 기준으로, TOC의 경우 H2O2의 농도가 5 mg/L일 때 35%로 가장 좋은 처리율을 나타내었으며 그 이상으로 과산화수소가 투여될수록 처리율은 감소하였다. H2O2 농도가 15mg/L일 때는 오히려 과산화수소를 투여하지 않고 오존처리만 한 경우보다 10% 가량 낮은 처리 효율을 나타내었다.
- 위의 실험을 통해 PEROXONE 공정에서 H2O2의주입시기 결정도 유기물 처리효율에 많은 영향을 끼칠 수 있음을 확인할 수 있었다. 그러므로 실제 PERO- XONE 공정을 수처리에 적용할 경우, 오존 반응조 설계 시 과산화수소의 주입 단계에 대한 신중한 검토가 필요할 것으로 생각된다.
- 실험 결과, H2O2를 주입하기 전에는 모두 낮은 TOC 제거율을 보이지만 改6를 주입시킨 후에는 급격하게 TOC 제거율이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 주입시점이 3분 이후인 경우 초기에 주입한(0 분) 경우와 큰 차이가 나지는 않지만 5분, 7분의 경우는 H2O2를 주입한 후 TOC 제거율이 급격하게 증가하는 것을 확인할 수 있다. 특히 주입시점 이 5분 후인 경우.
후속연구
- 있음을 확인할 수 있었다. 그러므로 실제 PERO- XONE 공정을 수처리에 적용할 경우, 오존 반응조 설계 시 과산화수소의 주입 단계에 대한 신중한 검토가 필요할 것으로 생각된다.
- H2O2 주입시기 및 알칼리도를 변화시켰을 경우에는 일정한 경향없이 낮은 농도로 증가와 감소롤 반복하였다. 자연 유기물의 오존처리시 생성되는부생성물에 관한 연구는 복잡하고 확인하기 어려운 많은 물질들이 미량으로 발생되는 둥 연구에 어려움이 따르나 인체에 미치는 영향은 적지 않으므로 이에 관한 연구가 심도있게 수행되어야 할 것으로 생각된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.