천연유기물의 막 오염과 오존산화처리

전문가 제언

○ 오존(ozone)의 친 전자특성은 오존(O3)과 불포화결합(unsaturated bond) 사이에 반응이 빠르다는 것을 대변한다. 천연유기물(NOM)과 오존 사이에서 일어날 수 있는 반응경로는 직접반응으로 볼 수 있다.

○ NOM의 불포화결합과 오존(O3)의 직접반응은 오존으로 오존나이드 이온기(ozonide ion radical : -O3-)를 만들므로, 양자화 (protonation)로 분해되면서 수산반응기(-OH기 : hydroxyl radical)를 생성한다. 수산기(-OH)는 천연유기물과 반응할 수 있는 강력한 산화제이다.

○ 오존화의 두 번째 단계(t < 20s)는 NOM의 반응성이 가장 큰 부분(moiety)이 오존과 반응한다. 오존분해는 대부분이 반응기의 연쇄반응으로 제어되고, 수산기의 농도가 초기 단계에 비해 10배 이하가 되면 생긴다. 두 번째 단계 중에 NOM 중의 기능성기(반응기) 즉 방향족 고리나 일차 알코올(다당류가 풍부하면)은 오존 분해의 촉진제(promoter)로 작용한다. 알킬기와 카르복실기는 수산기의 포착제로 작용 한다.

○ 과산화수소(H2O2)첨가 없이 오존산화가 고도산화공정(AOP : Advanced Oxidation Process)에서 생기지 않으므로, 천연유기물 용액의 오존 화 중에 -OH기의 농도가 중성 pH에서 고도산화공정처럼 10-12 M 이상으로 높아야 한다. 여기서 반응기의 기여는 용액에 과산화수소(H2O2)를 첨가하면, 크게 촉진된다. 과산화수소(H2O2)첨가는 오존의 산화반응에서 생기는 포화반응생성물(대부분이 카르복실 산)의 무기물화(mineralization)도 촉진한다.

○ 막 응집의 과학·실험실적 연구는 우리도 많이 하고, 여기에서도 많이 인용했다. 그러나 막 응집 저항성이 있는 새로운 막 재료의 개발과 막 모듈의 개발은 하수처리나 해수담수화에서 막 장치의 초기가동 단계에서, 더욱 발전시켜야한다.

저자

Steven Van Geluwe, Leen Braeken, Bart Van der Bruggen

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

환경·건설

연도

2011

권(호)

45

잡지명

Water Research

과학기술
표준분류

환경·건설

페이지

3551~3570

분석자

김*식

분석물

• 천연유기물의 막 오염과 오존산화처리.pdf [260,572 byte]

이미지변환중입니다.