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CEDI 공정에 의한 질산성질소 처리시 이온교환수지의 영향
심주현(Joo Hyun Sim),서형준(Hyung Joon Seo),강세한(Se Han Kang),유근우(Kun Woo Yu) 大韓環境工學會 2007 대한환경공학회지 Vol.29 No.11
CEDI(Continuous Electrodeionization)의 희석구역에서의 양이온과 음이온교환수지의 비율은 일반적으로 당량비에 의해 조절되어 진다. 그러나 이온교환수지의 비율 변화 및 선택적수지 적용에 대해서는 현재까지 연구되지 않았다. 본 연구의 목적은 저농도의 질산성질소를 CEDI 공정으로 처리시 이온교환수지 특성 중 수지 부피비율 변화 및 선택성수지가 공정에 미치는 영향을 조사하는데 있다. CEDI 실험에 사용된 양이온교환수지는 SP112H(강산성수지, Bayer Korea Inc.)이고, 음이온교환수지는 M800(강염기성수지, Bayer Korea Inc.)과 SR7(선택적수지, Bayer Korea Inc.)이다. CEDI 실험 결과, M800의 경우 유입수와 같은 당량비의 수지 부피비율 5 : 5 (cation exchange resin:anion exchange resin, CER:AER, SP112H와 M800의 당량비가 거의 유사하므로 수지의 당량비가 곧 수지의 부피 비와 같다.)보다 2 : 8(CER:AER, resin volume ratio)에서 더 좋은 결과를 나타내었다. 희석효율은 약 3%P, 농축효율은 약 16%P 높아졌고, 투입에너지당 희석 및 농축효율은 1.3, 7.1%P/Wh 높은 결과를 보였다. SR7의 경우 수지 유입수와 같은 당량비의 수지 부피비율인 3 : 7(CER : AER, SP112H와 SR7의 당량은 각각 1.6, 0.6 eq/L이다.)과 유사한 2 : 8(CER : AER)에서 가장 좋은 결과를 보였다. 하지만 선택적 수지의 경우 높은 적용전압이 요구되는 문제점이 나타나기도 하였다. 따라서 CEDI 공정 적용시 대상물질의 성상에 따라 가장 좋은 효율을 보이는 수지 비율을 선정하는 것이 중요한 인자로 적용될 것으로 생각된다. The anion to cation exchange resin ratio was generally adjusted to equivalence in the diluted compartment of CEDI(Continuous Electrodeionization). But the change of the ion exchange resin ratio and application of selective resin have been scarcely studied so far. The purpose of this study is to examine the effect of change of the ion exchange resin volume ratio and application of selective resin on the treatment of low concentration nitrate by CEDI process. SP112H resin used by CEDI is strong-acid exchange resins(Bayer Korea Inc.). And M800 and SR7 resin are strong-base, selective exchange resins(Bayer Korea Inc.) respectively. As a result of the CEDI process, the efficiency of 2 : 8 volume ratio(cation exchange resin : anion exchange resin, CER : AER) is better than 5 : 5(CER : AER, equivalence of SP112H and M800 are almost same) of which equivalence ratio is same to influent in the M800. In the case of M800, diluted and concentrated efficiencies were increased to about 3%P, 16%P respectively. And diluted and concentrated efficiencies per the inputted energy were increased to about 1.3%P/Wh, 7.1%P/Wh respectively. In the case of SR7, the best efficiency is to volume ratio of 2 : 8(cation exchange resin:anion exchange resin, CER : AER) which is similar to 3 : 7(CER : AER, equivalences of SP112H and SR7 are 1.6, 0.6 eq/L, respectively). But it was the problem that high applied voltage is required to selective resin. Therefore, it is important to choose resin ratio where efficiency is the best with property of influent among the various resin ratio by CEDI process.
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