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[국내논문] 고농도 차아염소산나트륨 발생장치의 소독부산물 제어에 관한 연구
A Study on Control Disinfection By-products in High Sodium Hypochlorite Generation 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, v.41 no.3 = no.378, 2017년, pp.183 - 189  

조해진 ,  신현수 ((주) 테크윈) ,  고성호 (충남대학교 기계공학부)

초록
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상수도 소독공정에서 사용되고 있는 차아염소산나트륨은 일반적으로 유효염소 0.8 %로 생산되어 투입되고 있으며, 투입량이 많아질수록 소독부산물(Chlorate)이 증가되었고 수질기준을 초과하게 된다. 이에 따라 본 연구에서는 유효염소를 12%로 높인 차아염소산나트륨 발생장치의 전해조에 대해 소독부산물을 제어할 수 있도록 양극수 pH를 조절하였다. 실험결과 전해조 내 양극수 pH를 4.2(일반적인 차아염발생장치 운전 pH)에서 1.53으로 조절함으로서 Chlorate 농도는 95% 이상 낮아진 것으로 나타났으며, 또한 낮은 전류가 인가됨에 따라 양극의 효율도 15% 개선되는 결과를 얻었다. 이 장치의 개발로 대용량 상수도에서도 안전한 차아염소산나트륨의 적용이 가능하여 소독공정의 안전성 향상에 기여할 것으로 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Sodium hypochlorite used in water disinfection processes is generally in the production of chlorine to 0.8%. As the dose of chlorine increases, disinfection by-products (Chlorate) also increase simultaneously and exceed water quality standards. In this study, the electrolytic cell of a sodium hypoch...

주제어

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문제 정의

  • 이에 본 연구는 고농도 차아염소산나트륨 발생 장치의 전해조에서 소독부산물의 제어가 가능하도록 양극수 pH를 조절함으로서 기존 저농도 차아염소산나트륨 발생장치보다 안전한 장치개발에 대한 연구결과를 제시하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
인류의 평균수명 증가에 큰 기여를 한 것은 무엇인가? 인류의 평균수명 증가는 의학기술의 발전과 더불어 위생적인 상수도의 보급(1)이 큰 기여를 하였으며 안전하고 위생적인 상수도보급은 염소를 활용한 소독이 결정적인 역할을 하였다고 보고되고 있다. 국내 정수처리공정에서도 소독공정에 염소가 사용되어지고 있으며, 운전비용이 저렴하고 잔류염소 농도관리가 용이하여 염소가스를 액화시킨 액화염소를 대부분 소독공정에서 사용하여 왔다.
액화염소를 사용하는 대규모 정수장의 문제점은 무엇인가? 그러나 액화염소는 독성이 강한 고압가스 형태로 제조, 운송 및 보관하여 사용되고 있으며 소규모의 정수장들을 통합하여 중대규모화 시킴으로서 경제적이고 효율적인 시설운영 형태로 변화하고 있다. 이러한 대규모 정수장은 대부분 인구 밀집지역이나 공업단지 등 수요처에 인접하고 있으며 자연재해 뿐 아니라 운영관리자의 실수나 사고로 인해 심각한 피해가 발생하고 있다.
차아염소산나트륨을 소독제로 선택하는 정수장이 늘어나는 추세인 이유는 무엇인가? 이러한 독성 고압가스의 위험성을 해소하기 위해 최근 액화염소와 동일한 소독성능을 가지고 있으면서 안전하고 안정적인 차아염소산나트륨을 소독제로 선택하는 정수장이 늘어나고 있는 추세이다.
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참고문헌 (11)

  1. D. Lantagne, P.E., Preston, K., Blanton, E., Kotlarz, N., Gezagehn, H., van Dusen, E., Berens, J. and Jellison, K., 2011, "Hypochlorite Solution Expiration and Stability in Household Water Treatment in Developing Countries," Journal of Environmental Engineering, 137, Vol. 2, pp. 131- 136. 

  2. Snyder, S.A., Stanford, B.D. and Pisarenko, A.N., 2009, "HYPOCHLORITE-. An Assessment of Factors That Influence the Formation of Perchlorate and Other Contaminants," American Water Works Association. 

  3. Taube, H. and Dodgen, H., 1949, "Application of Radioactive Chlorine to the Study of the Mechanisms of Reactions Involving Changes in the Oxidation State of Chlorine," Journal of the American Chemical Society, 71, Vol. 10, pp 3330- 3336. 

  4. Vivion de Valera, 1953, "On the Theory of Electrochemical Chlorate Formation," 1953, Transactions of the Faraday Society, Vol. 49, pp. 1338-1351. 

  5. Emmenegger, F. and Gordon, G., 1967, "The Rapid Interaction between Sodium Chlorite and Dissolved Chlorine," Vol. 6, No. 3, pp. 633-635. 

  6. European Commission, 2010, "Best Available Technique(BAT) Reference Document for the Production of Chlor-Alkali," JRC Science and Policy Reports. 

  7. View issue TOC, De Nora V, 1975 "Der Beitrag der Dimensionsstabilen Anoden (DSA) zur Chlor- Technologie," Chemie-Ingenieur-Technik, 4, Vol. 47, pp. 125-128. 

  8. Foti, G., Mousty, C., Reid, V. and Comninells, Ch., 1998, "Characterization of DSA Type Electrode Prepared by Rapid Themal Decomposition of the Metal Precursor," Electrochimica Acta, 5, Vol. 44, pp. 813-818. 

  9. Mousty, C., Foti, G., Comninellis, Ch. and Reid, V., 1999, "Electrodhemical Behaviour of DSA Type Electrodes Prepared by Induction Heating," Electrochimica Acta, 3, Vol. 45, pp. 451-456. 

  10. Ihos, M., Bocea, G. and Manea, F., 2006, "DSA Type Electrodes Characterisation by Cyclic Voltammetry in the Presence of Surfactants," Chem. Bull. Politehnica Univ., 65, Vol. 51, pp. 54-56. 

  11. House, J. E. and House, K. A., 2015, "Descriptive Inorganic Chemistry," 3rd, Academic Press, Cambridge, Messachusetts, pp. 279-280. 

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