정삼투 여과를 통해 중금속 제거 시 잔류성 유기물질에 의한 정삼투 여과 성능 변화

조경근

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자료유형: 학술저널

저자정보: 조경근 (육군3사관학교)

저널정보: 대한환경공학회 대한환경공학회지 대한환경공학회지 제43권 제3호

발행연도: 2021.3

수록면: 187 - 195 (9page)

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목적: 중금속과 잔류성 유기물질이 존재하는 Feed 용액을 정삼투 여과로 처리 시 잔류성 유기물질의 존재가 정삼투 여과에서 중금속 제거율과 물 투과도에 어떤 영향을 미치는지에 대해 파악하고자 하였다.
방법: 총 4가지 Feed 용액(① 중금속만을 포함, ② 중금속과 Trimethoprim을 포함, ③ 중금속과 Ibuprofen을 포함, ④ 중금속과 Triclosan을 포함)을 이용하여 정삼투 여과실험을 진행하였다. 그리고 Feed 용액에 따른 물 투과도와 중금속 제거율에 대한 실험결과를 비교 및 분석하였다.
결과 및 토의: 물 투과도는 Ibuprofen을 제외한 유기물질을 포함하는 실험에서 더 높게 나타났다. 이는 멤브레인 지지층 내 유기물질의 흡착으로 인한 내부 농도 분극의 감소가 영향을 미쳤다고 판단된다. Ibuprofen을 포함하는 실험에서는 Gibbs-Donnan 효과로 역염투 여과도가 증가하여 물 투과도가 감소되었다고 판단된다. 중금속 제거율은 정삼투 여과에서 대부분 제거되는 중금속의 경우 유기물질의 영향이 없었지만, 그렇지 않은 중금속의 경우 유기물질이 포함될 때 제거율이 증가하는 모습을 보였다. 이는 주로 멤브레인 내 흡착에 따른 막힘현상이 영향을 미쳤다고 판단된다.
결론: 이번 연구에서 Feed 용액 내 잔류성 유기물질의 존재가 물 투과도와 중금속 제거율에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 따라서 중금속과 다양한 유기물질을 포함하는 Feed 용액을 정삼투 여과로 처리할 시 용액의 구성에 따라 여과 성능이 변할 것으로 판단된다.

#Forward Osmosis #Gibbs-Donnan Effect #Heavy Metals #Trace Organic Compounds #정삼투 #Gibbs-Donnan 효과 #중금속 #잔류성 유기물질

참고문헌 (30)

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