본 연구에서는 정수처리 공정에서 오존을 보다 효율적으로 적용하기 위하여 수중의 오존소비특성을 파악하고자 하였다. 오존의 소비특성을 측정하기 위하여 흐름주입분석법(FIA: Flow injection analysis)의 원리를 이용하여 오존분해속도 측정 자동화장치를 제작하였다. 수중의 오존농도를 연속적으로 측정함으로써 오존의 소비 경향은 순간적으로 오존이 소모되는 구간(I.D: instantaneous ozone demand)과 의사 1차 반응($k_c$: pseudo first-order rate constant)으로 소모되는 두 구간으로 나누어지며, 각 구간에서 오존 주입량에 의하여 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 I.D와 $k_c$값을 이용하여 구한 모델식으로부터 시간에 따른 오존 잔류농도를 예측할 수 있었으며, 예측된 모델간은 실험값과 비교하였을 때 거의 일치하는 것을 알 수 있었다. OH 라디칼의 농도 및 $R_{ct}$는 OH 라디칼 probe compound를 이용하여 간접적으로 계산하였다. I.D와 $k_c$ 구간에서 OH 라디칼 생성 경향을 파악할 수 있었으며, OH 라디칼 생성 또한 오존 주입량에 의하여 영향을 받는다는 것을 확인하였다. 마지막으로 정수처리 공정 및 계절에 따른 수질 차이에 의해서 오존소비인자가 변화하는 것을 확인하였으며, 이에 따라 오존공정의 적절한 도입위치 및 주입량을 효과적으로 결정해야 할 것으로 판단되었다.
본 연구에서는 정수처리 공정에서 오존을 보다 효율적으로 적용하기 위하여 수중의 오존소비특성을 파악하고자 하였다. 오존의 소비특성을 측정하기 위하여 흐름주입분석법(FIA: Flow injection analysis)의 원리를 이용하여 오존분해속도 측정 자동화장치를 제작하였다. 수중의 오존농도를 연속적으로 측정함으로써 오존의 소비 경향은 순간적으로 오존이 소모되는 구간(I.D: instantaneous ozone demand)과 의사 1차 반응($k_c$: pseudo first-order rate constant)으로 소모되는 두 구간으로 나누어지며, 각 구간에서 오존 주입량에 의하여 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 I.D와 $k_c$값을 이용하여 구한 모델식으로부터 시간에 따른 오존 잔류농도를 예측할 수 있었으며, 예측된 모델간은 실험값과 비교하였을 때 거의 일치하는 것을 알 수 있었다. OH 라디칼의 농도 및 $R_{ct}$는 OH 라디칼 probe compound를 이용하여 간접적으로 계산하였다. I.D와 $k_c$ 구간에서 OH 라디칼 생성 경향을 파악할 수 있었으며, OH 라디칼 생성 또한 오존 주입량에 의하여 영향을 받는다는 것을 확인하였다. 마지막으로 정수처리 공정 및 계절에 따른 수질 차이에 의해서 오존소비인자가 변화하는 것을 확인하였으며, 이에 따라 오존공정의 적절한 도입위치 및 주입량을 효과적으로 결정해야 할 것으로 판단되었다.
The aim of this study was to investigate the ozone decay pattern for the effective application of ozone in drinking water treatment. In order to measure the ozone decomposition in water, ozone measuring instrument was developed with flow injection analysis (FIA) method. From the result of continuous...
The aim of this study was to investigate the ozone decay pattern for the effective application of ozone in drinking water treatment. In order to measure the ozone decomposition in water, ozone measuring instrument was developed with flow injection analysis (FIA) method. From the result of continuous residual ozone concentration in water, it was confirmed that the ozone decay pattern was divided with instantaneous ozone demand(I.D) and pseudo first-order rate($k_c$) phases, which were influenced by the variation of ozone dose. The empirical model obtained from I.D and $k_c$ values enabled us to predict the residual ozone concentration according to the reaction time, showing the high correlation between model and experimental values. The concentration of OH radical and $R__{ct}$ could be indirectly measured by OH radical probe compound. In both I.D and $k_c$ phases, the production pattern of OH radical could be observed, which was also affected by the variation of ozone dose. Finally, it was confirmed that the ozone consumption rate was varied according to the each drinking water treatment process and seasoning. Therefore, the optimum position and dosage of ozone have to be selected by considering various factors.
The aim of this study was to investigate the ozone decay pattern for the effective application of ozone in drinking water treatment. In order to measure the ozone decomposition in water, ozone measuring instrument was developed with flow injection analysis (FIA) method. From the result of continuous residual ozone concentration in water, it was confirmed that the ozone decay pattern was divided with instantaneous ozone demand(I.D) and pseudo first-order rate($k_c$) phases, which were influenced by the variation of ozone dose. The empirical model obtained from I.D and $k_c$ values enabled us to predict the residual ozone concentration according to the reaction time, showing the high correlation between model and experimental values. The concentration of OH radical and $R__{ct}$ could be indirectly measured by OH radical probe compound. In both I.D and $k_c$ phases, the production pattern of OH radical could be observed, which was also affected by the variation of ozone dose. Finally, it was confirmed that the ozone consumption rate was varied according to the each drinking water treatment process and seasoning. Therefore, the optimum position and dosage of ozone have to be selected by considering various factors.
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문제 정의
그러나 원수 성상에 따라 오존의 소비 특성이 서로 다르기 때문에 복잡한 모델 식을 사용해야 하거나, 실공정에 적용하는데 일 관성이 떨어지는 등 문제점이 발생하였다." 본 연구에서는 흐름 주입분석법 (FIA: Flow injection analysis)을 바탕으로 제작된 오존분해속도 측정 자동화 장치를 사용하여 수중의 오존 농도를 연속적으로 측정하였으며, 이를 바탕으로 오존의 소비 경향을 분석하여 원수의 성상 및 특성을 파악하고 자 하였다. 실험은 강원도 원주시 소재 S 정수장의 유입 원수 및 공정 수를 대상으로 실시하였으며, 2004년 9월 및 호소 내에서 전도 현상(turn over)이 발생하고 있었던 12월 둥 2회에 걸쳐 실험을 실시하여 계절에 따른 오존 소비 인자 의 변화를 관찰하였다.
따라서 정수처리 공정에 오존을 적용할 경우 주입 위치에 따라 수질에 차이가 있고, 계절에 따라서 유입 원수의 수질이 변동되므로 오존 소비 인자 는 처리공정 및 시간에 따라 다르게 나타나게 된다. 본 연구에서는 S 정수장으로 유입되는 원수 및 DAF 처리 수, 여 과수의 오존 소비 인자에 대해서 평가하였으며, 또한 일반적인 수질을 유지하는 9월과 전도 현상에 의해서 철, 망간 등의 물질들이 다량으로 유입되는 12월의 수질을 비교함으로써, 계절에 따른 오존 소비인 자의 변화를 확인하고자 하였다.
본 연구에서는 오존을 정수처리 공정에 적용하는데 효과적으로 활용할 수 있는 오존 소비 인자에 대해서 연구하였으며 오존분해속도 측정 자동화 장치를 사용하여 연구를 수행한 결과, 다음과 같은 결론을 도출하였다.
제안 방법
주입 된 오존은 순간적으로 시료 수와 혼합되며, indigo trisulfonate 용액과 펌프에 의해서 일정 비율로 섞인 후 UV/VIS 장치 및 PC에서 실시간으로 분석되었다. 오존은 고순도 산 소(순도 99.9% 이상)를 이용하여 오존 발생기(CFS-1, OZONIA사)로 발생시켰으며, 고농도 오존 포화 수의 농도는 UV/VIS spectrophotometer(入 = 254 nm, e = 33 007) M-'cm")로 측정하였다. 시료 수의 잔류오존 농도는 indigo method를 이용하여 측정하였다.
2) 정수처리 공정에 따른 오존 소비인 자의 특성과, 전도 현 상이 일어나기 전과 후의 수질을 비교함으로써 계절에 따른 오존 소비인 자의 변화에 대해서 알아보았다. 실험 결과, I.
Rct는 한 시점에서 오존-Ct와 OH 라디칼-Ct의 비이기도 하므로, R를 이용하여 Fig. 6과 같이 시간에 따른 잔류오 존의 농도를 바탕으로 I.D 이후의 OH 라디칼 농도를 구할 수 있었다. Fig.
또한 수중에서 오존분해 시 생성되는 OH 라디칼 농도를 측정하기 위해서 pCBA 2 nM을 100 mL 시료 수가 들어 있는 pyrex 반응기에 주입하고, 여기에 일정량의 오존을 주입하여 pCBA의 제거경향을 조사하였다. pCBA는 HPLC (Gilson 사, 유량 1.0 mL/min, phosphoric acid : methanol = 40 : 60, UV = 235 nm)를 사용하여 분석하였다.
또한 오존은 온도에 의해 소비 경향이 달라지기 때문에, 본 연구에서 채취한 9월과 12월 시료 수의 오존 소비 경향은 온도 차에 의해서 기본적으로 달라질 수 있다. 그러나 본 연구에서는 각각의 시료 수를 동일한 실험실 조건에서 수행하였으므로, 온도에 의한 영향보다는 수중에 존재하는 유기물 등에 의해 오존 소비인 자가 변화되는 경향에 초점을 맞추어 실험을 진행하였다.
본 연구에서 사용한 시료는 유입 원수(Raw water), 공정 수인 DAF 처리 수(DAF water)와 여과수(Filter water)이며, 각각 2004년 9월과 12월에 채수하여 실험을 실시하였다. 또한 수중에서 오존분해 시 생성되는 OH 라디칼 농도를 측정하기 위해서 pCBA 2 nM을 100 mL 시료 수가 들어 있는 pyrex 반응기에 주입하고, 여기에 일정량의 오존을 주입하여 pCBA의 제거경향을 조사하였다. pCBA는 HPLC (Gilson 사, 유량 1.
실험은 강원도 원주시 소재 S 정수장의 유입 원수 및 공정 수를 대상으로 실시하였으며, 2004년 9월 및 호소 내에서 전도 현상(turn over)이 발생하고 있었던 12월 둥 2회에 걸쳐 실험을 실시하여 계절에 따른 오존 소비 인자 의 변화를 관찰하였다. 또한 원수에 대해서 오존주입량에 따른 오존 소비 특성의 변화를 확인하였고, 잔류오존 농도의 변화에 대해서 실험값과 예측값을 비교하였으며, OH 라디 칼의 농도를 간접적으로 계산하였다.
본 연구에서 사용한 오존분해속도 측정 자동화 장치는 흐름 주입 분석법 (FIA) 에 기초하여 제작되었으며, UV/VIS detector 및 PC를 이용하여 순간 오존 요구량(I.D) 및 오존분해 속도(k。)를 측정하였다. 장치의 구성도는 Fig.
본 연구에서 사용한 오존분해속도 측정 자동화 장치로 수 중에 오존이 주입되었을 때 시간에 따른 오존의 분해 경향을 실시간으로 모니터링하여 I.D, 및 잔류오존 농도의 변화를 측정할 수 있었다. 또한 측정된 LD, kc 값을 바탕으로 잔류오존의 변화를 예측하는 모델을 식 (5) 와 같이 나타낼 수 있다.
" 본 연구에서는 흐름 주입분석법 (FIA: Flow injection analysis)을 바탕으로 제작된 오존분해속도 측정 자동화 장치를 사용하여 수중의 오존 농도를 연속적으로 측정하였으며, 이를 바탕으로 오존의 소비 경향을 분석하여 원수의 성상 및 특성을 파악하고 자 하였다. 실험은 강원도 원주시 소재 S 정수장의 유입 원수 및 공정 수를 대상으로 실시하였으며, 2004년 9월 및 호소 내에서 전도 현상(turn over)이 발생하고 있었던 12월 둥 2회에 걸쳐 실험을 실시하여 계절에 따른 오존 소비 인자 의 변화를 관찰하였다. 또한 원수에 대해서 오존주입량에 따른 오존 소비 특성의 변화를 확인하였고, 잔류오존 농도의 변화에 대해서 실험값과 예측값을 비교하였으며, OH 라디 칼의 농도를 간접적으로 계산하였다.
일반적으로 수중에 고농도의 오존이 주입될수록 I.D는 중 가하지만 kc는 감소하는 경향이 나타난다, 본 연구에서는 S 정수장의 12월 유입 원수를 대상으로 오존 농도를 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 mg/L로 다르게 주입하여 실험을 진행하였으며, 이에 따른 LD 및 kc의 변화와 각 구간에서의 OH 라디 칼의 생성 경향에 대하여 조사하였다. 앞서 설명한 바와 같이 OH 라디칼을 간접적으로 분석하기 위해서 OH 라디칼 probe compound인 pCBA를 사용하였으며, Fig.
D) 및 오존분해 속도(k。)를 측정하였다. 장치의 구성도는 Fig. 1과 같으며, 오존 발생기에서 발생된 오존 가스를 포화기에서 초순수에 과포화시킨 다음 시료 수 100 mL가 들어 있는 pyrex 재질의 반응기에 오존의 초기농도가 일정하도록 주입하였다. 주입 된 오존은 순간적으로 시료 수와 혼합되며, indigo trisulfonate 용액과 펌프에 의해서 일정 비율로 섞인 후 UV/VIS 장치 및 PC에서 실시간으로 분석되었다.
대상 데이터
OH 라디칼의 생성 능을 간접적으로 산출하기 위하여 OH 라디 칼 probe compound인 pCBA(p-chlorobenzoic acid)를 사용하였다. pCBA는 오존과의 반응속도가 IxlO'1 M-'s-1이 하로 매우 느리지만 %(2) OH 라디칼과의 반응속도는 5.
본 연구에서 사용한 시료(2004년 9월과 12월에 채수한 원수 및 공정 수)를 대상으로 기본적인 수질 특성을 조사한 결과를 Table 1에 나타내었다. 각 인자에 대해서 측정한 9월과 12월 시료 수의 성상은 대체적으로 유사하였으며, pH는 각각 6.
또한 여과는 안트라사이트와 모래 여과를 실 시하고 있다. 본 연구에서 사용한 시료는 유입 원수(Raw water), 공정 수인 DAF 처리 수(DAF water)와 여과수(Filter water)이며, 각각 2004년 9월과 12월에 채수하여 실험을 실시하였다. 또한 수중에서 오존분해 시 생성되는 OH 라디칼 농도를 측정하기 위해서 pCBA 2 nM을 100 mL 시료 수가 들어 있는 pyrex 반응기에 주입하고, 여기에 일정량의 오존을 주입하여 pCBA의 제거경향을 조사하였다.
0 mg/L로 다르게 주입하여 실험을 진행하였으며, 이에 따른 LD 및 kc의 변화와 각 구간에서의 OH 라디 칼의 생성 경향에 대하여 조사하였다. 앞서 설명한 바와 같이 OH 라디칼을 간접적으로 분석하기 위해서 OH 라디칼 probe compound인 pCBA를 사용하였으며, Fig. 3에 오존주입량에 따른 LD와 I.D 구간에서의 pCBA 제거경향에 대해서 나타내었다. 오존주입량을 증가시킬수록 LD는 비례적으로 증가하는 경향을 확인하였으며, LD가 오존주입농도에서 차지하는 비율이 55~68%로 매우 높은 것을 알 수 있었다.
이론/모형
9% 이상)를 이용하여 오존 발생기(CFS-1, OZONIA사)로 발생시켰으며, 고농도 오존 포화 수의 농도는 UV/VIS spectrophotometer(入 = 254 nm, e = 33 007) M-'cm")로 측정하였다. 시료 수의 잔류오존 농도는 indigo method를 이용하여 측정하였다.'2)
성능/효과
1) 원수를 대상으로 오존주입량에 따른 LD 및 kc의 변화와 OH 라디칼의 생성 경향에 대하여 알아본 결과, 오존주입량을 증가시킬수록 I.D는 비례적으로 증가하였으며, I.D 구간에서 상당량의 LD가 OH 라디칼로 전환되었다. 또한 오존주입량을 증가시킬 경우 kc는 지수함수적으로 감소하였으며, kc 구간에서의 OH 라디칼 생성은 비례적으로 증가하였다.
D가 더 높은 것으로 판단되었다. I.D 구간에서의 pCBA 제거효율 역시 OH 라디칼이 가장 많이 생성될 것으로 예상되는 원수에서 가장 높았다. 그러나 여과수에서의 제거효율이 9월과 12월에 유사한 것과 비교하여, 원수와 DAF 처리수의 qCBA 제거효율은 12월보다 9월에 보다 높게 측정되었다.
9월과 12월에 채수한 원수 및 공정 수에 대해서 각각의 오존 소비인 자를 측정한 결과를 종합하여 Table 2에 나타내었다. I.D는 원수, DAF 처리 수, 여과수의 순서로 높았으며, 수중에 존재하는 철이나 망간 등의 물질에 의해 9월보다 12월 원수의 I.D가 더 높은 것으로 판단되었다. I.
본 연구에서 사용한 시료(2004년 9월과 12월에 채수한 원수 및 공정 수)를 대상으로 기본적인 수질 특성을 조사한 결과를 Table 1에 나타내었다. 각 인자에 대해서 측정한 9월과 12월 시료 수의 성상은 대체적으로 유사하였으며, pH는 각각 6.0~ 7.0과 7.0 ~7.5, 알칼리도는 모두 30 mg/L이 하로 낮게 측정되었다. pH 6.
오존주입량이 증가하여 kc가 감소하거나 일정하게 유지되어도 pCBA의 분해속도가 빠르게 나타난 이유는, 고농도의 오존을 주입한 경우 LD 이후의 잔류오존 농도가 저농도를 주입한 경우보다 높아서 상대적으로 pCBA와 반응할 수 있는 오존이 많이 존재하기 때문인 것으로 사료된다. 결과적으로 오존 소비 인자인 LD 및 kc는 오존주입량에 의해 상호 복합적으로 결정된다는 것을 알 수 있었으며, OH 라디칼의 생성에도 영향을 미치는 것으로 판단되었다.
D 구간에서의 pCBA 제거효율 역시 OH 라디칼이 가장 많이 생성될 것으로 예상되는 원수에서 가장 높았다. 그러나 여과수에서의 제거효율이 9월과 12월에 유사한 것과 비교하여, 원수와 DAF 처리수의 qCBA 제거효율은 12월보다 9월에 보다 높게 측정되었다. 이것 역시 전도 현상에 의하여 수중에 유입된 물질들에 의해 OH 라디칼이 소모되었기 때문인 것으로 판단된다.
6x 107이므로, 6) 전도현상에 의해서 수증에 망간이 존재할 경우보다 많은 오존이 소모될 것으로 판단되었다. 따라서 9월보다 12월 시료 수의 오존 소비 경향이 더 클 것으로 예상할 수 있었으며, 동일한 수질을 유지하기 위하여 계절에 따라 오존주입농도를 다르게 하여 정수처리 공정을 운영해야 할 필요성이 있는 것으로 나타났다.
따라서 Table 2에 정리한 바와 같이 9월과는 다르게 12월에는 여과수의 오존-Ct 및 OH 라디칼-Ct가 가장 높게 측정되었으며, 정수처리 공정 및 계절에 따른 수질 차이에 의해서 오존 소비인 자가 변화한다는 것을 확인하였다.
6에서와같이 수중에 다량으로 존재하는 철이나 망간과 같은 물질 등의 영향으로 원수 및 DAF 처리수의 kc가 증가한 것을 알 수 있었다. 따라서 오존의 소모 및 분해가 활발하게 일어나 원수 및 DAF 처리 수의 OH 라디칼 농도가 여과수에 비해 빠르게 감소된 것으로 판단할 수 있었다. 9월과 12월에 채수한 원수 및 공정 수에 대해서 각각의 오존 소비인 자를 측정한 결과를 종합하여 Table 2에 나타내었다.
D가 가장 높았으며 DAF 처리 수, 여과수의 순서로 나타났다. 또한 DAF 처리수의 kc가 0.9x10-3 sec』로 가장 낮게 측정되어 원수나 여과수에 비해 서 분해가 활발하게 일어나지 않았으나, 가장 장시간 동안 잔류오존이 존재할 것으로 예측되었다. 따라서 Table 2에 나타낸 바와 같이 DAF 처리 수의 오존-Ct가 가장 높게 나타났으며, 잔류오존이 장시간 유지되면서 OH 라디칼-Ct도 공정 수 중에서 가장 높았다.
오존주입량을 증가시킬수록 LD는 비례적으로 증가하는 경향을 확인하였으며, LD가 오존주입농도에서 차지하는 비율이 55~68%로 매우 높은 것을 알 수 있었다. 또한 LD 구간에서의 pCBA 제거율은 오존주입량과 높은 상관성을 나타내었는데, 이것은 상당량의 LD가 OH 라 디칼 생성에 관여했다는 것을 의미한다. 따라서 LD 구간에 서도 유기물 등에 대한 효과적인 산화 능을 기대할 수 있을 것으로 판단되었다.
D 구간에서의 pCBA 제거효율을 바탕으로 원수에서 OH 라디칼이 가장 많이 생성되는 것을 예상할 수 있었다. 또한 동일한 위치의 공정 수를 평가하였으나 9월과 12월의 오존 소비 인자 측정 결과가 다르게 나타났으며, Ret 와 kc가 낮아서 잔류오존이 오랫동안 존재할 것으로 예측된 9월 DAF 처리 수와 12월 여과수의 오존-Ct와 OH 라디 칼-Ct가 가장 높았다. 따라서 본 연구를 통해 정수처리 공정 및 계절에 따른 수질 차이에 의해서 오존 소비인 자가 변화한다는 것을 확인하였으며, 이에 따라 오존 공정의 적절한 도입 위치 및 주입량을 효과적으로 결정해야 할 것으로 사료된다.
D 구간 이후 & 구간에서 시간에 따라 pCBA 가 분해되는 경향을 log scale로 나타낸 것이며, pCBA가 의사 1차 반응의 형태로 감소되는 것을 확인하였다. 또한 오존주입농도가 중가할수록 pCBA의 분해속도가 0.0038 sec」에서 0.0222 see』로 상승하기 때문에, kc 구간에서의 OH 라디칼 생성도 비례적으로 증가할 것으로 판단되었다. Fig.
D 구간에서 상당량의 LD가 OH 라디칼로 전환되었다. 또한 오존주입량을 증가시킬 경우 kc는 지수함수적으로 감소하였으며, kc 구간에서의 OH 라디칼 생성은 비례적으로 증가하였다. 결과적으로 오존 소비 인자인 LD 및 kc는 오존주입량에 의해 상호 복합적으로 결정된다는 것을 알 수 있었으며, OH 라디칼의 생성에도 영향을 미치는 것으로 판단되었다.
그래프에서 실선으로 표현된 데이터들은 모델식 (5) 에 의해서 예측된 것이며, 점으로 표현된 데이터들은 장치로부터 측정된 결과를 일정 시간 간격으로 표현한 것이다. 비교 결과, 잔류오존 농도에 대한 측정치와 예측치가 거의 일치하는 것을 확인할 수 있었으며, 오존분해속도 측정 자동화 장치에서 구한 I.D와 ke 값을 이용한 모델 식을 통하여 잔류 오존 농도에 대한 예측이 가능하다는 것을 알 수 있었다.
2) 정수처리 공정에 따른 오존 소비인 자의 특성과, 전도 현 상이 일어나기 전과 후의 수질을 비교함으로써 계절에 따른 오존 소비인 자의 변화에 대해서 알아보았다. 실험 결과, I.D의 크기는 원수, DAF 처리 수, 여과수의 순서로 나타났으며, I.D 구간에서의 pCBA 제거효율을 바탕으로 원수에서 OH 라디칼이 가장 많이 생성되는 것을 예상할 수 있었다. 또한 동일한 위치의 공정 수를 평가하였으나 9월과 12월의 오존 소비 인자 측정 결과가 다르게 나타났으며, Ret 와 kc가 낮아서 잔류오존이 오랫동안 존재할 것으로 예측된 9월 DAF 처리 수와 12월 여과수의 오존-Ct와 OH 라디 칼-Ct가 가장 높았다.
5는 이와 같은 예상을 증명할 수 있는 그래프로써, 오존주입량에 따른 kc 구간에서의 kc와 pCBA 분해속도의 상관관계를 나타낸 것이다. 실험 결과, 오존주입량을 증가 시 킬수록 pCBA의 분해속도도 상승하는 것으로 나타났으며, kc 구간에서도 오존주입량에 의해 OH 라디칼의 생성량이 결정될 수 있다는 것을 확인하였다. 한편 kc는 오존주입량이 증가함에 따라 지수함수적으로 감소하였으며, ' 2 mg/L 이상의 오존이 주입되었을 때 kc는 일정한 값에 수렴할 것으로 예상되었다.
5 mg/L 주입하였을 때 잔류오존 농도의 변화를 나타낸 그래프이다. 오존 주입 후에 각 공정 수마다 다른 I.D 값을 갖는 것을 확인하였으며, I.D 구간 이후의 오존분해속도는 의사 1차 반응의 형태를 나타내었다. 그래프에서 실선으로 표현된 데이터들은 모델식 (5) 에 의해서 예측된 것이며, 점으로 표현된 데이터들은 장치로부터 측정된 결과를 일정 시간 간격으로 표현한 것이다.
6은 수중에 오존이 주입되었을 때 시간에 따른 잔류 오존 농도의 분해 경향을 식 (5) 를 이용하여 나타낸 그래프이며, (a) 와 (b) 는 각각 9월과 12월의 결과를 나타내고 있다. 오존주입농도는 1.5 mg/L이었으며, 순간적인 I.D 구간 이후 kc 구간에서 오존이 감소되는 것을 확인할 수 있었다. Fig.
D 구간에서의 pCBA 제거경향에 대해서 나타내었다. 오존주입량을 증가시킬수록 LD는 비례적으로 증가하는 경향을 확인하였으며, LD가 오존주입농도에서 차지하는 비율이 55~68%로 매우 높은 것을 알 수 있었다. 또한 LD 구간에서의 pCBA 제거율은 오존주입량과 높은 상관성을 나타내었는데, 이것은 상당량의 LD가 OH 라 디칼 생성에 관여했다는 것을 의미한다.
후속연구
또한 LD 구간에서의 pCBA 제거율은 오존주입량과 높은 상관성을 나타내었는데, 이것은 상당량의 LD가 OH 라 디칼 생성에 관여했다는 것을 의미한다. 따라서 LD 구간에 서도 유기물 등에 대한 효과적인 산화 능을 기대할 수 있을 것으로 판단되었다.
또한 동일한 위치의 공정 수를 평가하였으나 9월과 12월의 오존 소비 인자 측정 결과가 다르게 나타났으며, Ret 와 kc가 낮아서 잔류오존이 오랫동안 존재할 것으로 예측된 9월 DAF 처리 수와 12월 여과수의 오존-Ct와 OH 라디 칼-Ct가 가장 높았다. 따라서 본 연구를 통해 정수처리 공정 및 계절에 따른 수질 차이에 의해서 오존 소비인 자가 변화한다는 것을 확인하였으며, 이에 따라 오존 공정의 적절한 도입 위치 및 주입량을 효과적으로 결정해야 할 것으로 사료된다.
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