산 첨착활성탄과 동적막 공정을 이용한 수중 암모니아 제거

Removal of Ammonia in Water using Acid-impregnated Activated Carbon and Dynamic Membrane System

본 연구에서는 수중 악취의 원인 물질인 용존 암모니아를 제거하기 위해 분말형태의 활성탄을 사용하였다. 특히, 일반적인 분말활성탄은 암모니아 흡착능이 좋지 않기 때문에 흡착능을 높이기 위해 분말활성탄의 표면을 산 용액으로 함침시킨 산 첨착활성탄을 제조하였다. 이렇게 제조한 산 첨착활성탄을 섬유 재질로 된 다공성 지지막($10{\sim}50{\mu}m$)의 표면에 압력에 의한 분리 활성 여과 층을 형성시켜 흡착과 분리를 동시에 할 수 있는 혼합 공정을 구성하였다. 그 결과 혼합공정에서 암모니아 제거율이 60% 이상 되어, 일반 분말활성탄에 비해 10~15% 더 높은 흡착능을 보였다. 그리고 층이 형성된 동적막의 순수투과성능 실험을 보면 수투과도는 400~700 LMH로 정밀여과(Microfiltration)막 수준의 역할을 한다. 이는 수처리에서 기존의 분리막 공정보다 고효율적인 처리 유량을 유지하는 효과가 기대된다.

In this study, activated carbon in a powder form was used to remove dissolved ammonia which causes a fouling smell in water. Since the adsorption capacity of common powder activated carbon is not high enough, we prepared powder activated carbon deposited on an acid solution to enhance the adsorption capacity. The acid-impregnated activated carbon was applied on the surface of porous fibril support ($10{\sim}50{\mu}m$) by which adsorption and separation processes take place simultaneously by varying effective pressure. As the result, the ammonia removal efficiency is above 60% in the mixing process which is 10~15% higher than general powder activated carbon. From the result of an experiment on the pure permeable test of a dynamic membrane, its transmittance is 400~700 LMH (liter per hour), indicating that the prepared membrane works as a microfiltration membrane. Therefore, it is expected that the membrane prepared in this way would improve the efficiency of water treatment than conventional membranes.