• 상하수도학회지
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• 제17권4호
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• pp.542-549
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• 2003

In the present study, the feasibility of $UV/H_2O_2$ systems was investigated using low and medium-pressure lamps on biologically treated wastewater effluents for secondary effluent reclamation. Two types of UV lamps were used as the light sources (a 39-W low-pressure mercury lamp and a 350-W medium-pressure mercury lamp). The results from these UV systems showed that the removal of organic compounds could be achieved in the contact time of longer than 30min (i.e., low UV doses). Efficiencies of color removal and disinfection were far better than those of organic matters measured as TOC, DOC and $TCOD_{cr}$. In the low-pressure lamp UV system, it has been found that DOC and color removals were 60.9 and 86.2% with 50mg/L of $H_2O_2$ and contact times of 30 minute, respectively. Whereas, with the medium-pressure lamp UV system, TOC, DOC and color removal were 27.1, 5.6 and 95% with 14.3mg/L of $H_2O_2$ and 14 minute of contact times, respectively. Both systems could be applied for the reclamation of secondary effluent treated with biological treatment processes.

• 분석과학
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• 제16권4호
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• pp.292-298
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• 2003

고급산화공정 (AOP)인 UV시스템과 오존시스템을 이용하여 부식산의 광산화 및 오존 산화를 실시한 후, 용존유기탄소 (DOC)의 제거 효율에 따른 분자량 분포 특성을 한외여과법을 이용하여 조사하였다. 반응 전의 부식산의 분자량 분포는 30,000 daltons 이상의 고분자 물질이 41.5%로 가장 큰 부분을 차지하고 있었으며, 500 dalton 이하의 저분자 물질은 15.2%로 상대적으로 낮은 분포율을 보였다. UV 조사 시간이 증가함에 따라 고분자에서 저분자로의 전환율이 증가하였다. 특히, 30,000 daltons 이상의 고분자물질이 생물학적으로 처리 효율이 높은 500 daltons 이하의 저분자물질로 전환되는 비율은 UV 단독조사 (35.3%)에 비교해 촉매가 첨가된 경우인 $UV/TiO_2$ 및 $UV/H_2O_2$ 시스템에서 각각 58.9%와 87.7%으로 증가하였다. 오존 시스템에서는 500 daltons 이하의 저분자로의 전환율보다는 3,000~30,000 daltons의 중간크기 분자량 분포율이 증가하였다. 오존 단독 시스템에서는 10,000~30,000 daltons 크기의 분포율이 최종 60분 처리시 41.5%로 가장 높게 나타났으며, $O_3/H_2O_2$ 시스템에서는 10,000~30,000 daltons과 3,000~10,000 daltons이 각각 38.9%, 26.2%으로 높은 분포율을 나타냈다. 이상에서 얻어진 결과를 토대로 수중 부식산의 보다 효과적인 제거를 위하여, $UV/H_2O_2$, $UV/TiO_2$ 및 $O_3$, $O_3/H_2O_2$ 시스템 등과 연계하여 처리할 수 있는 단위공정을 제안하였다.

• 한국환경보건학회지
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• 제26권4호
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• pp.29-37
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• 2000

Fenton’s oxidation process is one of the most commonly applied processes to the wastewater which cannot be treated by conventional biological treatment processes. However, it is necessary to minimize the cost of Fenton’s oxidation treatment by modifying the treatment processes or other means of chemical treatment. So, as a method for the chemical oxidation of biorefractory or nonbiodegradable organic pollutants, the Photo-Fenton-Reaction which utilizes iron(11)salt. $H_2O$$_2$ and UV-light simultaneously has been proprosed. Therfore, the purpose of this study is to test a removal efficiency of dye-wastewater and treatment cost with Fenton’s and Photo-Fenton’s oxidation process. The Fe(11)/$H_2O$$_2$ reagent is referred to as the fenton’s reagent. which produces hydroxy radicals by the interaction of Fe(11) with $H_2O$$_2$. In this exoeriment, the main results are as followed; 1. The Fenton oxidation was most efficient in the pH range of 3-5. The optimal condition for initial reaction pH was 3.5 for the high CO $D_{Cr}$ & TOC-removal efficiency. 2. The removal efficiency of TOC and CO $D_{Cr}$ increased up to the molar ration between ferrate and hydrogen peroxide 0.2:1, but above that ratio removal efficiency hardly increased. 3. The highest removal efficiency of TOC and CO $D_{Cr}$ were showed when the mole ration of ferrate to hydrogen peroxide was 0.2:3.4. 4. Without pretreatment process, photo-fenton oxidation which was not absorbed UV light was not different to fenton oxidation. 5. And Fenton oxidtion with pretreatment process was similar to Fenton oxidation in the absence of coagulation, the proper dosage of F $e^{2+}$: $H_2O$$_2$ was 0.2:1 for the optimal removal efficiency of TOC or CO $D_{Cr}$ .6. Also, TOC & CO $D_{Cr}$ removal efficiency in the photo-fenton oxidation with pretreatment was increased when UV light intensity enhanced.7. Optimum light intensity in the range from 0 to 1200 W/$m^2$ showed that UV-intensity with 1200W/$m^2$ was the optimum condition, when F $e_{2+}$:$H_2O$$_2$ ratio for the highest decomposition was 0.2:2.5.EX>$_2$ ratio for the highest decomposition was 0.2:2.5.

• KSBB Journal
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• 제23권1호
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• pp.83-89
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• 2008

음식물쓰레기를 처리하기 위한 3단계 메탄발효시스템으로부터 유출되는 음식물 발효 폐액은 고농도 유기성 폐수이다. 유기성 폐수는 고도처리 시스템에 의해 방류기준에 적합하게 처리되어져야만 한다. 본 연구에서는 유기성 폐수를 처리하기 위해 고효율 $UV/TiO_{2}$ 광촉매 산화공정의 최적 운전 조건을 조사하였다. 첫 번째 공정에서 폐수에 응집제인 $FeCl_{3}$를 전처리 하였으며, 응집을 위한 최적 pH와 응집제의 농도는 각각 pH 4와 2000 mg/L이었다. 이 공정을 통하여 최대 52.6%의 COD가 제거되었다. 두 번째는 $UV/TiO_{2}$ 광촉매 산화공정으로, 최적 운전 조건은 중심파장이 254 nm, 폐수 온도 및 pH가 각각 $40^{\circ}C$와 pH 8, 반응기 주입 공기량이 40 L/min인 것으로 조사되었다. 응집제를 이용한 전처리 공정과 광촉매 산화공정을 병합하여 최적조건에서 폐수를 처리할 경우 T-N과 COD의 제거율은 각각 69.7%와 70.9% 이었다.

• Current Photovoltaic Research
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• 제7권2호
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• pp.33-37
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• 2019

In this paper, we compared the performance of $Cu(In,Ga)(S,Se)_2$ (CIGSSe) thin film solar cell with CdS buffer layer deposited by irradiating 365 nm UV light with 8 W power in Chemcial Bath Deposition (CBD) process. The effects of UV light irradiation on the thin film deposition mechanism during CBD-CdS thin film deposition were investigated through chemical and electro-optical studies. If the UV light is irradiated during the solution process, the hydrolysis of Thiourea is promoted even during the same time, thereby inhibiting the formation of the intermediate products developed in the reaction pathway and decreasing the pH of the solution. As a result, it is suggested that the efficiency of the CdS/CIGSSe solar cell is increased because the ratio of the S element in the CdS thin film increases and the proportion of the O element decreases. This is a very simple and effective approach to control the S/O ratio of the CdS thin film by the CBD process without artificially controlling the process temperature, solution pH or concentration.

• 한국재료학회지
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• 제19권9호
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• pp.481-487
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• 2009

The photocatalysts of Fe-ACF/$TiO_2$ compositeswere prepared by the sol-gel method and characterized by BET, XRD, SEM, and EDX. It showed that the BET surface area was related to adsorption capacity for each composite. The SEM results showed that ferric compound and titanium dioxide were distributed on the surfaces of ACF. The XRD results showed that Fe-ACF/$TiO_2$ composite only contained an anatase structure with a Fe mediated compound. EDX results showed the presence of C, O, and Ti with Fe peaks in Fe-ACF/$TiO_2$ composites. From the photocataytic degradation effect, $TiO_2$ on activated carbon fiber surface modified with Fe (Fe-ACF/$TiO_2$) could work in the photo-Fenton process. It was revealed that the photo-Fenton reaction gives considerable photocatalytic ability for the decomposition of methylene blue (MB) compared to non-treated ACF/$TiO_2$, and the photo-Fenton reaction was improved by the addition of $H_2O_2$. It was proved that the decomposition of MB under UV (365 nm) irradiation in the presence of $H_2O_2$ predominantly accelerated the oxidation of $Fe^{2+}$ to $Fe^{3+}$ and produced a high concentration of OH radicals.

• 한국재료학회지
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• 제26권2호
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• pp.73-78
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• 2016

$TiO_2$ nanoparticles were synthesized by a sol-gel process using titanium tetra isopropoxide as a precursor at room temperature. Ag-doped $TiO_2$ nanoparticles were prepared by photoreduction of $AgNO_3$ on $TiO_2$ under UV light irradiation and calcinated at $400^{\circ}C$. Ag-doped $TiO_2$ nanoparticles were characterized for their structural and morphological properties by X-ray diffractometry (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and transmission electron microscopy (TEM). The photocatalytic properties of the $TiO_2$ and Ag-doped $TiO_2$ nanoparticles were evaluated according to the degree of photocatalytic degradation of gaseous benzene under UV and visible light irradiation. To estimate the rate of photolysis under UV (${\lambda}=365nm$) and visible (${\lambda}{\geq}410nm$) light, the residual concentration of benzene was monitored by gas chromatography (GC). Both undoped/doped nanoparticles showed about 80 % of photolysis of benzene under UV light. However, under visible light irradiation Ag-doped $TiO_2$ nanoparticles exhibited a photocatalytic reaction toward the photodegradation of benzene more efficient than that of bare $TiO_2$. The enhanced photocatalytic reaction of Ag-doped $TiO_2$ nanoparticles is attributed to the decrease in the activation energy and to the existence of Ag in the $TiO_2$ host lattice, which increases the absorption capacity in the visible region by acting as an electron trapper and promotes charge separation of the photoinduced electrons ($e^-$) and holes ($h^+$). The use of Ag-doped $TiO_2$ nanoparticles preserved the option of an environmentally benign photocatalytic reaction using visible light; These particles can be applicable to environmental cleaning applications.

• 대한환경공학회지
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• 제30권5호
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• pp.517-523
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• 2008

본 연구에서는 펜톤반응, 광반응, 그리고 Fe$^{2+}$와 UV의 조합반응을 이용하여 항균제이면서 신종오염물질 중의 하나인 Triclosan (TCS)에 대한 분해 메커니즘을 해석하였다. 결과에 의하면 Fe$^{2+}$의 산화율은 $H_2O_2$와 UV-C에서 각각 30%와 28%로 차이를 보이지 않은 반면 UV-A의 경우 15%로 차이를 보였다. TCS의 초기 분해속도는 광반응(UV-C > UV-A)이 Fe$^{2+}$와 UV 조합반응과 펜톤 반응보다 높았으나 반응시간의 경과와 함께 Fe$^{2+}$가 포함된 조합반응에서의 분해속도 증가가 관찰되었다. 또한 반응중 메탄올의 첨가에 의해 모든 반응에서 영향을 받았고 펜톤반응의 경우 20분 동안 분해효율 90%에서 5%로 급감되었다. 이온성 부산물인 Cl$^-$의 생성율은 Fe$^{2+}$와 UV-C 조합반응에서 가장 높았으며(77% / 150 min) 메탄올이 첨가된 반응 초기에서는(15 min) 12%의 Cl$^-$ 생성을 보인반면 다른 반응들은 무시할 수준($\leq$2%)이었다. TOC의 제거 역시 Fe$^{2+}$와 UV-C의 조합반응에서 가장 높았으며 펜톤반응, Fe$^{2+}$와 UV-A 조합반응, UV-C 광반응, 그리고 UV-A의 광반응 순으로 낮았다. 그러나 펜톤반응의 경우 90분 후 부터는 반응이 거의 중지되는 것이 관찰되었는데 이는 $H_2O_2$에 의한 Fe$^{2+}$의 산화반응이 중지되었기 때문이다. 이에 반해 Fe$^{2+}$와 UV의 조합공정에서 반응은 지속되었다. 또한 초기 Cl$^-$ 생성은 Fe$^{2+}$와 UV-C의 조합반응에서 환원반응에 의한 TCS의 분해메커니즘을 가지고 있다고 할 수 있다. 환원에 의한 분해는 할로겐화유기화합물의 무기화에 매우 유리하므로 TCS의 대안적 처리방법으로 UV-C와 Fe$^{2+}$의 조합반응은 적용가능하다.

• 청정기술
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• 제22권2호
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• pp.106-113
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• 2016

본 연구에서는 UV 광을 이용하여 CO, C₂H₅OH 및 H₂S에 해당하는 오염물질을 제어하기 위한 광촉매 연구를 수행하였다. 제조된 촉매들이 동일한 체적 및 표면적의 경우에는 촉매 구조 내부까지 UV 광이 조사될 수 있는 구조에서 우수한 반응활성을 보였다. 하지만 이러한 광촉매 TiO₂의 CO에 대한 반응활성은 매우 저조하였으며, 이는 귀금속 계열의 Pt를 첨가하여 환원공정을 수행함으로써 해결할 수 있다. 특히 이러한 Pt/TiO₂ 광촉매는 환원공정을 통하여 표면 Pt⁰의 종의 생성 및 증가시킬 수 있으며, 이를 통해 CO의 반응활성이 우수해 짐을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권9호
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• pp.55-61
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• 2011

본 연구는 UV와 $H_2O_2$를 통한 광분해 반응기에서의 Methyl Tert Butyl Ether(MTBE) 제거에 대해 조사하였다. 이 공정은 일반적으로 UV의 존재 하에 수용액 상에 생성되는 OH 라디칼을 요구하며, 이 라디칼들은 MTBE 분자를 공격하여 최종적으로 파괴하거나 무해한 단순 화합물로 전환시킨다. 반응들은 조사강도, MTBE 초기농도와 $H_2O_2$/MTBE비의 독립변수를 수학적으로 표현하였고, 반응표면법(Response Surface Methodology; RSM)을 사용하여 모델화하였다. 이 실험들은 Box-Behnken Design(BBD)를 통한 15개의 실험을 포함하여 실시하였다. ANOVA의 회귀분석 항은 유의한 p-value(p<0.05)와 높은 결정계수($R^2$=94.60%)를 나타내어 2차 회귀모델의 예측이 적절한 것으로 나타났다. 그리고 반응에 대한 정준분석을 통해 예측된 Y에 대한 최적 반응과 최대반응의 예측된 능선을 통해 최적조건은 각각 조사강도인 $x_1$=25.75W, MTBE 초기농도의 $x_2$=7.69mg/L 와 $H_2O_2$/MTBE비인 $x_3$=11.04로 관찰되었다. 본 연구는 RSM이 MTBE 제거의 최대화와 운전조건의 최적화에 적용하기에 알맞은 것으로 나타났다.