초록 |
축전식 탈염(capacitive deionization, CDI)공정에서의 스케일 생성문제를 해결하기 위한 기초 연구로 스케일 생성 메커니즘과 스케일 생성에 따른 CDI 공정의 운전특성을 연구하였다. 탄소전극으로 CDI 단위 셀을 제작한 후 유입수로 NaCl 용액과 경도물질이 함유된 CaCl2와 NaHCO3의 혼합용액을 각각 공급하면서 탈염실험을 수행하였다. 유출수의 전기전도도, pH, 그리고 cell에 공급된 전류변화를 측정하여 CDI 운전특성을 확인하였다. 실험결과 NaCl을 사용한 경우 탈염실험을 20회 반복 운전하는 동안 탈염효율이 변하지 않고 항상 일정한 결과를 보였다. 반면 CaCl2와 NaHCO3 혼합용액을 사용한 경우 운전 횟수가 증가함에 따라 탈염효율과 전류가 감소하는 것을 보였다. 이는 스케일이 형성되어 전극의 전기저항을 증가시켰기 때문인 것으로 판단되었다. 또한 유출수의 pH 변화로부터 스케일 생성은 전극계면에서 강한 전기장의 영향으로 중탄산이온이 탄산이온으로 해리되기 때문인 것으로 사료되었다. |