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석유 화학공장에서 발생하는 spent sulfidic caustic (SSC) 폐수는 액화석유가스(LPG)나 천연가스(NG)의 정제과정에서 발생되는 것으로 고농도의 sulfide와 cresylic, phenolic 그리고 mercaptan 등이 포함된 독성과 냄새를 유발하는 물질이다. 이러한 물질들은 LPG나 NG의 정제과정에서 높은 산도를 가진 휘발성 황화합 물질들을 제거하기 위해 사용된 NaOH가 H₂S와 반응하여 발생하는 것이다. 진한 갈색 또는 검은색을 띄는 SSC 폐수는 12 이상의 높은 pH를 가지고 있으며 5~12 wt%의 높은 염분도를 가지고 있다. 또한 강한 부식성과 독성을 가진 황화합물의 농도가 1~4 wt%이며, 방향족 탄화수소 물질들도 다량 함유되어 있다. 따라서 이러한 유해 물질들은 기존의 하수처리 공정으로 방류하기 전에 완벽하게 처리해야만 하수처리공정의 오염 부하량을 줄일 수 있다. 기존의 수처리 방식으로는 완벽한 처리가 힘들며, 현장 적용 시 기술적 경제적 부담이 크다. 이러한 단점을 극복하고, SSC 폐수를 효과적으로 처리하기 위해 본 연구는, 높은 흡착력과 광산화력을 가진 흡착광산화 반응 시스템(Adsorption Photocatalysis System, APS)을 개발하였다. APS는 SSC 폐수를 시스템 내부로 유입하여 수중의 요염물질을 흡착광산화 복합체 (TiO₂-bottom ash, TBA)로 흡착하고, 흡착된 오염물질을 UV에너지와 TBA 표면의 이산화티타늄 광촉매의 광화학반응에 의해 최종적으로 무해한 물질로 환원시키는 폐수처리시스템이다. APS의 흡착광산화 복합체는 태양에너지 및 인공에너지원에 의해 활용 가능하며, 난분해성 유기화합물질을 물과 이산화탄소로 분해할 수 있는 친환경적이고 경제적인 소재로서 널리 쓰이고 있는 이산화티타늄 광촉매와 화력발진소의 높은 소성온도에 의해 연소된 후 발생되는 bottom ash를 이산화티타늄의 지지체로 사용하여 높은 흡착력과 광촉매 산화력을 가진 복합물이다. 개발된 APS에 의해 SSC 폐수를 처리한 결과, COD 86.1%, 탁도 98.4%, sulfide 99.9%의 높은 처리효율을 보여주고 있다. 따라서 본 연구를 통해 개발된 APS는 강한 부식성과 독성 그리고 높은 농도를 가지고 있는 SSC 폐수를 효과적으로 처리할 수 있다.
목차
요약
ABSTRACT
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 실험 및 실험재료
Ⅲ. 결과
Ⅳ. 결론
참고문헌
참고문헌 (6)
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[학술지(정기간행물)] - Jeung-Jin Park / 2009 / Use of spent sulfidic caustic for autotrophic denitrification in the biological nitrogen removal processes: Lab-scale and pilot-scale experiments / Journal of Industrial and Engineering Chemistry 15 (3) : 316 ~ 322
[학술지(정기간행물)] - J. A Cormer / 2000 / Biotreatment of refinery spent-sulfidic caustic using an enrichment culture immobilized in a novel support matrix / Appl. Biochem. Biotechnol. 84 : 707 ~ 719
[학술지(정기간행물)] - 김종규 / 2016 / Spinel 화합물을 도핑한 TiO2의 제조 및 가시광선 하에서의 광촉매 활성 평가-I / 한국수처리학회지 24 (2) : 3 ~ 11
[학술지(정기간행물)] - 이민희 / 2015 / TiO2-Coconut Shell Powder Carbon 복합체 (TCSPC) 제조 및흡착 광촉매 산화 활성 평가 / 대한환경공학회지 37 (6) : 357 ~ 362
[학술지(정기간행물)] - A DINCER / 2007 / Coal-based bottom ash (CBBA) waste material as adsorbent for removal of textile dyestuffs from aqueous solution / Journal of Hazardous Materials 141 (3) : 529 ~ 535
[학술지(정기간행물)] - J. A Cormer / 2000 / Biotreatment of refinery spent-sulfidic caustic using an enrichment culture immobilized in a novel support matrix / Appl. Biochem. Biotechnol. 84 : 707 ~ 719
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