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음이온교환섬유를 이용한 수중 5가 비소 이온 제거 및 회수
이승찬 ( Seungchan Lee ),김재현 ( Jaehyun Kim ),강진규 ( Jinkyu Kang ),심은혜 ( Eunhye Sim ),김성배 ( Songbae Kim ) 한국농공학회 2016 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2016 No.-
본 연구에서는 세 종류의 음이온교환섬유 (KC31, SA, SA2)를 이용하여 수중 5가 비소 이온 (As(V))을 제거하고 이를 회수하였다. 음이온교환섬유의 수중 5가 비소 제거에 있어 pH 영향을 평가하기 위하여 10 mg As(V)/L 비소용액의 pH를 0.1 M HCl과 0.1 M NaOH를 이용하여 2 - 12의 범위로 조절한 후 회분실험을 수행하여 pH에 따른 각 섬유의 수중 비소 제거능을 평가하였다. 비소가 흡착된 이온교환섬유의 재생성을 평가하기 위하여 0.1 M NaCl 용액을 이용하여 재생을 수행하였으며 재생과정에서 탈착된 비소 이온을 회수하기 위하여 탈착용액에 다양한 농도와 pH의 FeCl<sub>3</sub> 용액을 적용하여 회수를 수행하였다. 용액 내 비소 이온의 농도는 ICP-AES를 활용하여 측정하였다. pH 실험결과, KC31의 경우 pH 4에서 제거능이 9.480 mg/g으로 가장 높으며, SA와 SA2의 경우 pH 10에서 제거능이 각각 9.753 mg/g, 8.419 mg/g으로 가장 높음을 알 수 있었다. 재생 전후의 비소 농도 측정을 통하여 0.1 M NaCl로 재생 시 KC31과 SA2의 경우 100 %, SA의 경우 77 %의 탈착효율을 보임을 확인하였다. 회수 실험 결과 비소 이온과 3가 철의 몰 비 1 : 6, pH 5 조건에서 침전물이 발생하는 것을 확인하였으며, 유리섬유필터를 이용하여 여과를 통해 침전물을 회수할 수 있었다. 침전-여과를 통해 회수한 후의 남은 수용액의 비소 농도를 측정한 결과, 탈착되었던 비소 이온이 모두 고체 형태로 회수되었음을 확인할 수 있었다.
전오존 처리에 따른 세라믹 막의 유기물 여과 특성 및 막 오염 특성
심은혜 ( Eunhye Sim ),최낙철 ( Nagchoul Choi ),김재현 ( Jaehyun Kim ),강진규 ( Jinkyu Kang ),이승찬 ( Seungchan Lee ),김성배 ( Songbae Kim ) 한국농공학회 2016 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2016 No.-
본 연구에서는 전오존 처리에 따른 세라믹 막을 통한 유기물 제거과정의 여과 특성과 막 오염 기작을 살펴보았다. 세라믹 막은 1kD의 공극 크기를 가지는 TAMI industries (France)사의 제품을 이용하였으며, 일정 농도의 Humic acid 용액을 대상원수로 하였다. 전오존 처리는 대상원수에 0, 3, 6 mg/L의 오존을 주입한 후 6시간 동안 반응하여 수행하였다. 대상원수는 항온수조를 이용하여 온도를 25℃로 일정하게 유지하였으며, 전량 여과방식으로 3bar의 정압조건에서 운전하였다. 여과 시간에 따른 여과수의 무게를 연속으로 측정하였으며, Hermia 모델을 이용하여 막 오염 기작을 분석하였다. 전오존 주입량 0, 3, 6 mg/L에 따른 최종 Flux는 각각 초기 Flux의 50.8, 35.5, 32.4%로 나타났다. 또한 여과 공정 전후의 유기물 제거율을 비교한 결과 전오존 처리를 하지 않았을 때 UVA<sub>254</sub>와 DOC 제거율은 각각 39%, 35%로 나타났지만, 3mg/L의 오존을 주입할 경우 각각 82%, 51%이었으며, 6mg/L의 오존을 주입할 경우 각각 78%, 49%의 제거율로 전오존 처리 시 여과수의 유기물 제거율이 높아지는 것으로 나타났다. 여과실험의 결과를 바탕으로 막 오염의 기작을 분석한 결과, 전체적으로 Cake formation 모델이 본 실험에서의 막 오염 특성을 가장 잘 모사하는 것으로 나타났다.