Abstract
This paper investigates the feasibility of applying the jet loop reactor for the neutralization of alkaline wastewater using carbon dioxide ($CO_2$). In this study, pH changes and $CO_2$ removal characteristics were examined by changing influent flow rate of alkaline wastewater (initial pH=10.1) and influent $CO_2$ flow rates. Influent flow rates of alkaline wastewater ($Q_{L,in}$) ranged between 0.9 and 6.6 L/min, and inlet gas flow rate ($Q_{G,in}$) of 1 and 6 L/min in a lab-scale continuous flow jet loop reactor. The outlet pH of wastewater was maintained at 7.2 when the ratio ($Q_{L,in}/Q_{G,in}$) of $Q_{L,in}$ and $Q_{G,in}$ was 1.1. However, the $CO_2$ removal efficiency and the outlet pH of wastewater were increased when $Q_{L,in}/Q_{G,in}$ ratio was higher than 1.1. Throughout the experiments, the maximum $CO_2$ removal efficiency and the outlet pH of wastewater were 98.06% and 8.43 at the condition when $Q_{G,in}$ and $Q_{L,in}$ were 2 L/min and 4 L/min, respectively.
본 연구에서는 $CO_2$를 이용한 알칼리폐수의 중화처리 시 jet loop reactor의 적용가능성을 검토하고자 하였다. 이를 위해 연속식 jet loop reactor에서 pH=10.1인 알칼리 폐수의 유입유량($Q_{L,in}=0.9{\sim}6.6L/min$)과 유입가스유량($Q_{G,in}=1{\sim}6L/min$)을 변화시키면서 유출수의 pH 변화 및 $CO_2$ 제거특성을 살펴보았다. 중화반응 후 유출수의 pH는 $Q_{L,in}/Q_{G,in}$ 비가 1.1일 때는 $Q_{G,in}$ 및 $Q_{L,in}$이 증가하여도 pH가 7.2 정도로 일정하게 유지되었다. 그러나 $Q_{L,in}/Q_{G,in}$ 비가 1.1 이상에서는 $Q_{L,in}/Q_{G,in}$ 비가 증가할수록 $CO_2$ 제거효율 및 배출수의 pH가 증가하는 경향을 보였다. 본 연구범위에서 얻어진 최대 $CO_2$ 제거효율은 98.06%로 $Q_{G,in}=2L/min$, $Q_{L,in}=4L/min$인 조건이었으며, 이때의 유출수 pH는 8.43 이었다.
