$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

칼슘이온과 초기 pH가 TiCl4 응집제의 인 제거에 미치는 영향
Effect of Calcium Ion and Initial pH on Phosphorus Removal using TiCl4 Coagulant 원문보기

대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, v.39 no.3, 2017년, pp.164 - 168  

강성현 (강원대학교 환경공학과) ,  강장현 (강원대학교 환경공학과) ,  김한결 (강원대학교 환경공학과) ,  정희훈 (강원대학교 환경공학과) ,  김종호 (전남대학교 응용화학공학부) ,  안종화 (강원대학교 환경공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 연구에서는 $TiCl_4$ (0.12-0.18 mM)를 이용하여 합성 폐수(2 mg P/L)내 인을 제거할 때, 칼슘이온($Ca^{2+}$) (0-0.55 mM)이 인 제거에 미치는 영향을 알아보았다. $TiCl_4$ 0.12 mM일 때 초기 pH(4.0-10.0)에 따른 실험결과 pH 7에서 인 제거율이 95.1%로 가장 높았고, pH 8에서 인 제거율이 51.4%로 떨어졌다. $TiCl_4$ 0.12 mM에서 $Ca^{2+}$농도 0 mM일 때 인 제거율은 55.6%, $Ca^{2+}$농도 0.045 mM에서는 90.5%로 증가하였다. 반면에 $TiCl_4$ 0.15-0.18 mM에서는 $Ca^{2+}$농도에 따른 인 제거율(96.5-99.5%)의 차이는 미미하였다. $TiCl_4$ 농도를 0.12 mM로 고정하고, 초기 pH 7.0-9.0, $Ca^{2+}$ 농도 0.00-0.18 mM 범위에서 반응표면분석법을 이용하여 분석한 결과, 실험 범위내에서 인 제거율 90%이상을 얻기 위해서는 $Ca^{2+}$ 농도는 pH 8.0에서 0.10 mM, pH 9.0에서 0.12 mM 이상이 필요하다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study experimentally determined the effect of calcium ion ($Ca^{2+}$) (0-0.55 mM) and intial pH (4.0-10.0) on phosphorus (P) removal in synthetic wastewater (2 mg P/L) using titanium tetrachloride ($TiCl_4$) (0.12-0.18 mM). At TiCl4 concentration ([$TiCl_4$]) = ...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 하지만 TiCl4를 이용한 인 응집 처리 시 Ca2+이 인 제거에 미치는 영향을 보고한 문헌은 찾아보기 힘들다. 이에 TiCl4 농도([TiCl4])에 따른 pH와 Ca2+ 농도([Ca2+])가 인 제거효율에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.

가설 설정

  • 2mg P/L로 강화하였다.1) 인은 호소의 부영양화 원인 물질 중 하나로 농도가 높아지면 조류의 증가로 수질오염의 원인이 된다. 인의 발생원으로는 농약, 축산폐수, 생활하수 등이 있다.
  • 즉 제타전위의 절댓값을 작게 해줌으로써 콜로이드를 활성화시키고 그에 따라 응집효율을 증가시킨다.9) 알칼리 토금속은 물에 넣으면 가수분해 되어 (+)전하를 가진 미립자가 발생하게 된다. 이렇게 나온 (+)전하를 가진 미립자는 TiCl4의 제타전위 중화를 도와준다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
알루미늄염, 철염과 같은 응집제의 문제는 무엇인가? 응집과 침전 과정에서 쓰이는 응집제의 종류로 알루미늄염, 철염이 있다. 하지만 기존 응집에 쓰이는 대부분의 응집제는 많은 하수슬러지를 발생시키고 처리에 어려움을 겪고 있다. 철염은 부식성이 높고 중화제 소요량이 높으며 최적 pH 영역이 좁으며 알칼리 한정 적용성이 있어 한정적이다.3) 특히 알루미늄은 독성효과가 있는 것으로 알려져 있고, 적은 농도의 알루미늄이라도 생물에 농축되어 독성을 유발할 수 있다.4,5) 티타늄 계열 응집제는 기존 응집제들의 문제점을 보완하기 위한 물질로 국내외에서 연구되고 있다.
인의 특징은 무엇인가? 2mg P/L로 강화하였다.1) 인은 호소의 부영양화 원인 물질 중 하나로 농도가 높아지면 조류의 증가로 수질오염의 원인이 된다. 인의 발생원으로는 농약, 축산폐수, 생활하수 등이 있다.
인의 제거에서 물리-화학적 처리방법이 효과적인 이유는 무엇인가? 이러한 인을 제거하기 위하여 물리적 처리, 화학적 처리, 생물학적 처리, 식생을 이용한 처리 등의 다양한 방법을 병행하고 있다. 생물학적 처리방법은 다양한 운전조건이 요구되며 제거 가능한 인 농도의 한계가 있어 방류수 수질기준에 적합하도록 인을 처리하기 위해서는 물리-화학적 처리방법의 도움이 필요하다.2) 물리-화학적 처리에서 가장 많이 쓰이는 방법은 응집-침전이다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (13)

  1. Ministry of Environment (MOE), "Water quality and ecosystem conservation Act," Ministry of Envionment, Korea(2016). 

  2. Rittmann, B. E. and McCarty, P. L., Environmental biotechnology : Principles and applications, McGraw-Hill(2001). 

  3. Galloux, J., Chekli, L., Phuntsho, S., Tijing, L. D., Jeong, S., Zhao, Y. X., Gao, B. Y., Park, S. H. and Shon, H. K., "Coagulation performance and floc characteristics of polytitanium tetrachloride and titanium tetrachloride compared with ferric chloride for coal mining wastewater treatment," Sep. Purific. Technol., 152, 94-100(2015). 

  4. Park, C. J., Kim, D. H., Han, S. H. and Myung, C. G., "Toxic effects of aluminium on freshwater animals : review," Korean J. Environ. Biol., 32(4), 271-285(2014) 

  5. Han, S. H. and Choi, D. H., "Effects of aluminum feedings on aluminum, phospholipid and catecholamine concentrations in old rat brain tissue," J. Korean Food Culture, 24(2), 236-243(2009). 

  6. Shon, H. K., Vigneswaran, S., Kim, I. S., Cho, J., Kim, G. J., Kim, J. B. and Kim, J. H., "Preparation of titanium dioxide ( $TiO_2$ ) from sludge produced by titanium tetrachloride ( $TiCl_4$ ) flocculation of wastewater," Environ. Sci. Technol., 41(4), 1372-1377(2007). 

  7. Shin, S. Y., Kim, J. H. and Ahn, J. H., "Optimization of $TiCl_4$ concentration and initial pH for phosphorus removal in synthetic wastewater," J. Korean Soc. on Water Environ., 31(6), 619-624(2015). 

  8. Zhao, Y. X., Gao, B. Y., Cao, B. C., Yang, Z. L., Yue, Q. Y., Shon, H. K. and Kim, J. H., "Comparison of coagulation behavior and floc characteristics of titanium tetrachloride ( $TiCl_4$ ) and polyaluminum chloride (PACl) with surface water treatment," Chem. Eng. J., 166, 544-550(2011). 

  9. Tambo, N. and Watanabe, Y., "Physical characteristics of flocs-I. the floc density function and aluminium floc," Water Res., 38(5), 409-419(1979). 

  10. APHA, Standard method for the examination of water & wastewater, 22nd ed, American Public Health Association, Washington D. C., USA(2012). 

  11. Zhao, Y. X., Gao, B. Y., Shon, H. K., Cao, B. C. and Kim, J. H., "Coagulation characteristics of titanium(Ti) salt coagulant compared with aluminum(Al) and iron(Fe) salts," J. Hazard. Mater., 185, 1536-1542(2011). 

  12. Matsumura, H. and Furusawa, K., "Electrical phenomena at the surface of phospholipid membranes relevant to the sorption of ionic compounds," Adv. Colloid Interface Sci., 30, 71-109(1989). 

  13. Zhao, Y. X., Shon, H. K., Phuntsho, S. and Gao, B. Y., "Removal of natural organic matter by titanium tetrachloride: The effect of total hardness and ionic strength," J. Environ. Manage., 134, 20-29(2014). 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로