Publication

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Conference Abstract

오존 / 과산화수소 고도산화공정에서의 수산화라디칼 생성 최적화
Author
최재한, 차동원, 이창하
Conference
한국화학공학회 2022년도 봄 총회 및 학술대회
Date
2022.04.20. ~ 2022.04.23.
Section
구두
Year
2022

미량오염물질의 종류가 점점 많아지면서 단독 오존 공정만으로 분해하기 어려워졌고 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 고도산화공정의 중요성이 점점 커지고 있다. 그중 오존/과산화수소 공정은 기존 오존 공정에서 과산화수소를 추가적으로 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 노출량이 단독 오존 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 용존유기탄소(total organic carbon, TOC), pH, 알칼리도 물 성상에 따라 수산화라디칼 노출량이 가장 높아지는 투입 오존 농도 대비 과산화수소 투입량을 최적화했다. 

TOC 농도 대비 산화제 농도가 증가함에 따라, 즉 같은 물에서 투입 오존의 농도가 높아질수록 과산화수소의 수산화라디칼 노출량 증가 효과가 증가하는 것을 확인했다. 과산화수소의 농도가 증가함에 따라 오존 분해 속도는 계속 증가하지만 수산화라디칼 노출량은 증가하다가 다시 감소했다. 또한 오존 분해와 관련된 화학식을 바탕으로 오존 분해 모델을 만들었고 이를 통해 과산화수소 투입시 수산화라디칼이 증가하는 것을 확인했다.