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Mn-ferrite의 중금속 흡착특성-폐 페라이트의 중금속폐수 처리 활용 가능성

Utilization of Waste Mn-ferrite for Treating Heavy Metals in Wastewater

자원환경지질 = Economic and environmental geology, v.36 no.5, 2003년, pp.381 - 385  

이상훈 (가톨릭대학교 생명공학부 환경공학 전공) ,  윤창주 (가톨릭대학교 자연과학부 화학전공) ,  이희란 (가톨릭대학교 자연과학부 화학전공)

초록
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본 연구는 폐산화철을 이용한 폐수 중금속 제거 가능성을 알아보고자 시도되었다. 실제 폐수와 폐산화철을 적용하기에 앞서 상업적으로 구입가능한 Mn-ferrite를 이용하여 실내 회분식 시험을 통한 흡착실험을 실시하여 pH, 접촉시간, 중금속 농도 및 온도 등과 같은 다양한 흡착 조절인자들을 이용하여 페라이트에 의한 Cd과 Pb의 흡착 및 제거특성을 알아보았다. 접촉시간을 1에서 360분까지 변화하여 흡착속도를 측정하였으며 일정온도에서 Cd와 Pb의 농도를 변화시켜 흡착등온선을 구하였다. 또한 온도(15∼35$^{\circ}$)와 pH(4∼10) 변화에 따른 흡착특성 변화를 고찰하였다. Cd과 Pb는 Freundlich 식에 잘 맞았으며 Cd에 비하여 Pb가 더 흡착이 잘 되었다. pH가 높을수록 Cd와 Pb가 더 잘 흡착되었으며 이는 pH증가에 따라 수소이온 농도가 감소하고 결과적으로 표면의 흡착가용 장소가 증가하기 때문인 것으로 생각된다. 같은 pH에서 원소의 농도가 증가할 때 흡착이 더 잘 일어났다. 온도 역시 Pb와 Cd의 흡착능에 영향을 미쳤으며 Pb의 경우 온도가 증가할수록 흡착정도가 높아지는 반면 Cd의 경우 덜 흡착이 되었다. Cd는 Pb에 비하여 더 온도에 영향을 받으며 이러한 Cd와 Pb의 흡착특성 차이는 Cd에 비하여 Pb가 더 hard한 특성 때문인 것으로 생각된다. 본 연구는 폐산화철을 이용하여 각종 폐수 중금속을 제거하는 공정에 사용될 수 있음을 시사한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

We investigated possible application of waste ferrite in treating Cd and Pb in wastewater. Adsorption of Cd and Pb on Mn-Ferrite are influenced by several controlling factors such as contact time, heavy metal concentrations, pH and temperature. Both Cd and Pb achieved adsorption equilibrium within 5...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 실제 폐산화철을 직접 적용하기에 앞서 실내에서 상업적으로 가용한 페라이트 분말을 이용하여 흡착특성을 평가하였다. 즉, 상업용 Mn-ferrite 분말을 이용한 회분식 시험을 통하여 매우 적은 양으로도 인체나 생물에 미치는 독성영향이 크며 산업활동을 통한 방류 가능성이 높은 원소인 Cd과 Pb를 대상으로 농도, pH 및 온도 등의 조정인자에 따른 흡착특성을 파악하였으며 중금속 흡착 최적조건을 구하였다.
  • 본 연구의 목적은 폐기물로 버려지는 철 부산물과 같은 폐산화철을 이용하여 중금속 흡착제거제로 활용할 수 있는 가능성을 알아보기 위하여 시도되었다. 철부산물은 다양한 산업활동에서 발생하며 특히 제철 공정 과정에서 발생하는 슬래그나 슬러지에는 산화철을 포함 총 30~70% 정도의 철이 함유되어 있다(Gandhi et al, 2002; 임영경 등, 2003).
  • 구하였다. 이는 향후 중금속 농도변화에 따른 흡착등온선, pH 변화에 따른 흡착능 등을 구하는데 필요한 실험조건을 우선 구하기 위한 흡착평형 속도를 구하기 위한 것으로 이 결과를 바탕으로 흡착등온선과 pH 변화에 따른 흡착능 변화 실험의 조건을 설정하였다. 반응속도 측정: 50 ml용량의 원심분리용 튜브에 Mnferrite 0.
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