화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2022년 봄 (04/20 ~ 04/23, 제주국제컨벤션센터)
권호 28권 1호, p.186
발표분야 [주제 11] 물환경기술
제목 오존/과산화수소 고도산화공정에서의 수산화라디칼 생성 최적화
초록 미량오염물질의 종류가 점점 많아지면서 단독 오존 공정만으로 분해하기 어려워졌고 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 고도산화공정의 중요성이 점점 커지고 있다. 그중 오존/과산화수소 공정은 오존 공정에서 과산화수소를 추가로 투입함으로써 오존을 더 강력한 산화제인 수산화라디칼로 더욱 효율적으로 전환할 수 있다. 그러나 과산화수소를 과량으로 투입하거나 과산화수소를 투입하기 전에 이미 오존 분해가 빠르게 일어나는 원수의 수처리 조건에서는 생성되는 수산화라디칼 생성 효율이 단독오존 공정에 비해 큰 차이가 없을 수도 있다. 또한 현재 정수장에서 과량으로 사용되고 있는 과산화수소 투입량을 최적화할 수 있다면 운영비용의 절감 또한 이끌어 낼 수 있을 것으로 예상된다.

본 연구에서는 오존/과산화수소 공정에서 용존유기탄소(TOC) 농도에 따라 수산화라디칼 생성 효율이 가장 높아지는 투입 오존 대비 과산화수소 투입 몰비율을 최적화했다. 상기 공정에서 TOC 농도 대비 산화제 농도가 증가함으로써 과산화수소에 의한 수산화라디칼 생성 효율이 향상되는 것을 확인했다. 또한, 오존 대비 과산화수소의 비율이 증가했을 때, 오존 분해 속도는 계속 증가했으나 수산화라디칼 생성 효율은 선형적으로 증가하지 않았다. 추가로 오존 분해와 관련된 반응식을 바탕으로 오존/과산화수소 화학동역학 모델을 제작했고, 진행했던 실험 결과를 검증하는 데 활용하였다.
저자 최재한, 차동원, 이창하
소속 서울대
키워드 에너지 환경(Energy and Environment)
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원문파일 초록 보기