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논문 기본 정보

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저널정보
대한환경공학회 대한환경공학회지 대한환경공학회지 제35권 제12호
발행연도
2013.12
수록면
889 - 896 (8page)

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수중의 미량 유해물질 제거를 위해 AOP 공정에 대한 관심이 증대되고 있다. 낙동강 하류에 위치한 정수장들은 대부분 O₃/BAC 공정을 채택하여 운전 중에 있으며, AOP 공정의 일종인 peroxone 공정의 적용에 많은 관심을 가지고 있다. 본 연구 에서는 O₃/BAC 공정을 운전 중인 정수장에서 과산화수소를 투입할 경우에 후단의 BAC 공정에서의 잔류 과산화수소의 제거 특성을 biofiltration 공정과 함께 평가하였다. 유입수의 수온 및 과산화수소 농도변화 실험에서 biofilteration 공정은 낮은 수온 에서 유입수 중의 과산화수소 농도가 증가하면 급격히 생물분해능이 저하된 반면, BAC 공정에서는 비교적 안정적인 효율을 유지하였다. 유입수의 수온을 20℃, 과산화수소 투입농도를 300 mg/L로 고정하여 78시간 동안 연속으로 투입한 실험에서 biofilteration 공정은 EBCT 5~15분의 경우 운전 24~71시간 후에는 유입된 과산화수소가 거의 제거되지 않았으나, BAC 공정 에서는 78시간 후의 과산화수소 제거율이 EBCT 5~15분일 때 38%~91%로 나타났다. 또한, 78시간 동안 연속 투입실험 후의 biofilter와 BAC 부착 박테리아들의 생체량과 활성도는 각각 6.0 × 104 CFU/g과 0.54 mg?C/m3?hr 및 0.4 × 108 CFU/g과 1.42 mg?C/m3?hr로 나타나 운전초기에 비해 biofilter에서는 생체량과 활성도가 각각 99%와 72% 감소하였으며, BAC의 경우는 각 각 68%와 53%의 감소율을 나타내었다. BAC 공정에서 생물분해 속도상수(kbio)와 반감기(t1/2)를 조사한 결과, 수온 5℃에서 과산화수소 농도가 10 mg/L에서 300 mg/L로 증가할수록 kbio는 1.173 min-1에서 0.183 min-1으로 감소하였고, t1/2은 0.591 min 에서 3.787 min으로 증가하였다. 수온 25℃의 경우 kbio와 t1/2은 1.510 min-1에서 0.498 min-1 및 0.459 min에서 1.392 min으로 나타나 수온 5℃에 비해 수온이 15℃와 25℃로 상승할 경우 kbio는 각각 1.1배~2.1배 및 1,3배~4.4배 정도 증가하였다. O₃/BAC 공정을 운전 중인 정수장에서 peroxone 공정의 적용을 위해 과산화수소 투입을 고려할 경우, 후단의 BAC 공정에서 잔류 과 산화수소를 효과적으로 제거 가능하였고, 고농도의 과산화수소 유출사고시에는 BAC 공정의 EBCT를 최대한 증가시켜 운전 할 경우 수중의 과산화수소 농도를 최대한 저감시킬 수 있을 것으로 판단된다.

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