• 대한환경공학회지
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• 제22권6호
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• pp.1127-1137
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• 2000

인산염 폐수와 불소폐수를 대상으로 각각 $La^{3+}$를 주성분으로 하는 희토수처리제와 조염화희토화합물로 제조된 수처리제를 적용하는 방안을 검토하였다. $La^{3+}$의 인산염 농도 대비 투입몰비에 따른 인산염의 제거양상을 조사한 결과, 투입몰비 0.25에서 약 50% 정도의 인산염이, 그리고 투입몰비 0.5 에서 대부분의 인산염이 제거되는 결과를 보였다. 희토수처리제에 의한 인산염 인의 제거반응은 평형에 신속히 도달하였으며, 온도증가에 따라 인산염의 제거율이 다소 감소하는 경향이 관찰되어 발열반응의 특성을 나타내었다. 희토-인산 결합체의 제타전위는 pH 5.5를 경계로 그 이하에서는 양의 값을, 그리고 그 이상에서는 음의 값을 가지는 것으로 파악되었으며 pH에 따른 제타전위 절대치의 증감과 탁도의 증감은 유사한 경향으로 변화하였다. 불소폐수에 대한 조염화희토 수처리제의 적용에 있어서는 수처리제의 투입량 중가에 따른 잔류불소 농도의 감소 및 탁도와 생생슬러지량의 증대현상이 관찰되었으며, 수처리제의 투입량이 고정된 상태에서 응집제량의 변화에 따른 불소처리효과에 대한 검토에서는 응집제의 주입량이 증가됨에 따라 잔류불소량 및 탁도는 감소하고 슬러지 발생량은 증가하는 경향이 파악되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제16권4호
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• pp.27-32
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• 2007

불소함유 폐수의 처리 후의 재사용 방안과 관련하여 칼슘을 침전제로 한 침전법에 의한 불소제거양상에 관해 조사하였다. 초기 불소농도를 10 mM로 고정한 상태에서 pH 4의 조건에서 칼슘 첨가에 따른 불소의 제거는 반응개시 수 분 이내에 신속히 진행되었으며 반응속도론적으로 2차 반응을 따르는 것으로 파악되었다. 또한 첨가된 칼슘의 양이 증가할수록 반응속도상수가 커지는 것으로 관찰되었다. pH 4에서의 불소제거율을 최대제거율로 설정한 상태에서 pH 2 및 pH 3의 조건에서 칼슘을 당량비 이상으로 첨가하여 불소의 제거율을 관찰한 결과, 칼슘의 첨가량이 당량비의 10 배로 첨가되었을 때 pH 2에 대해서는 불소제거율이 약 70%,그리고 pH 3에서는 약 96%의 불소가 제거되는 것으로 나타났다. 온도의 증가시 칼슘 첨가에 따른 불소의 제거율은 상승하여 침전반응은 흡열반응의 특성을 나타내었다. 불소폐수에 $SiF_6{^{2-}}$가 공존할 경우 불소의 제거율은 감소하였으며 침전반응에 의해 형성된 침전물의 등전점은 pH 5 부근인 것으로 파악되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권8호
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• pp.909-914
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• 2007

불소 화합물은 반도체 및 LCD 제조공장의 식각 공정에서 사용되는 필수적인 화학물질이다. 불산폐수 처리를 위한 기존 처리방법의 문제점은 유지비가 많이 들고, 불소 처리효율이 낮은 것이다. 이에 본 연구에서는 고효율, 저비용의 혼합 불산폐수 처리를 위하여 다량의 portlandite, calcium silicate hydrate와 ettringite 등의 칼슘 수화물을 함유하고 있는 시멘트 페이스트를 혼합 불산폐수 처리에 적용하였다. 본 연구의 목적은 시멘트와 물을 혼합하여 양생시킨 시멘트 페이스트의 실제 폐수처리 가능성을 파악하고 불산폐수 처리효율을 평가하고자 하는 것이다. 시멘트 페이스트는 회분식 실험에서 소석회에 상응하는 불소제거효율을 나타내었다. 연속식 컬럼 실험 결과, 불소 농도는 약 0.5 mg/L 이하로 안정적으로 처리되었으며, 칼슘 농도는 800 mg/L로 높게 측정되었다. 폐수 내 nitrate도 처리되었는데, 이는 시멘트 수화물 중 LDHs 계열물질의 interlayer에 존재하는 sulfate와의 이온교환으로 제거되는 것으로 판단된다. Phosphate는 다양한 칼슘화합물 생성으로 10 mg/L 이하로 감소하였다. 따라서 시멘트 페이스트는 기존 처리제인 소석회를 대체할 수 있는 경제적이고 실제 처리공정에 적용 가능한 물질로 판단된다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2000년도 춘계 공동학술발표회
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• pp.73-76
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• 2000

• 대한환경공학회지
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• 제32권7호
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• pp.730-737
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• 2010

일반적으로 고농도의 암모니아성 질소, 인 및 불소가 동시에 고농도로 함유되어 있는 반도체 폐수를 처리하기 위하여 사전에 불소를 적절한 방법으로 제거하는 것이 매우 중요하다. 이를 위하여 칼슘을 이용한 제거법이 널리 채택되고 있다. 그러나 불소제거를 위하여 주입하는 칼슘은 암모니아성 질소와 인의 제거를 위한 struvite 반응에 저해를 주기 때문에 최대로 제거할 필요가 있다. 따라서 본 연구는 불소와 칼슘이 함유된 폐수를 대상으로 struvite 결정화반응을 수행할 때 미치는 영향 인자에 대하여 알아보았다. 불소 농도가 증가할수록 암모니아성 질소와 인의 제거율이 급격하게 감소하는 것으로 나타났으며, 특히 인이 암모니아성 질소보다 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 또한 폐수중의 칼슘 농도 증가에 따른 영향은 칼슘 농도가 500 mg/L까지 struvite의 결정구조와 일치하였으나 침전물의 순도는 떨어지는 것으로 확인되었고, struvite 반응시 칼슘에 대한 영향은 인보다 암모니아성 질소가 더 크게 받는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권4호
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• pp.257-262
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• 2013

불산(HF)을 함유한 폐수는 주로 불소이온($F^-$)과 불화붕산염($BF{_4}{^-}$)을 포함하고 있으며, 불산 폐수처리는 보편적으로 칼슘을 이용한 응집 침전 공정을 사용하고 있다. 불소이온은 칼슘이온에 의해 높은 제거효율을 나타내지만 불화붕산염($BF{_4}{^-}$)의 경우 반응성이 낮아 총 불소 제거에 많은 어려움이 있다. 본 연구의 목적은 알루미늄을 이용하여 불화붕산염을 분해하여 총 불소 제거 효율을 향상 시키는데 있다. 불소처리공정 모사 반응기를 이용하여 pH, 알루미늄 주입량, 수온에 따른 불화붕산염의 분해 실험을 실시하였다. 실험결과 알루미늄을 이용한 불화붕산염 분해는 낮은 pH와 높은 수온 그리고 Al/T-F (Aluminum/Total Fluoride) mole ratio가 증가할수록 분해속도도 증가하였으며 반응시간 120분 후에는 큰 농도변화가 없는 것으로 나타났다. 연구결과 알루미늄을 이용한 처리를 통하여 불화붕산염을 포함한 폐수의 처리효율을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권10호
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• pp.774-781
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• 2011

지르코늄합금 튜브 제조공정은 튜브 산세 시 질산과 불산을 사용하고 있어 세척 시 발생되는 폐수의 주요 오염물질인 질산성질소와 불소성분을 제거하기 위한 폐수처리는, 1차 화학응집처리에 의한 불소성분 제거공정, 황산화탈질반응을 이용한 SOD (Sulfur Oxidation Denitrification)공법에 의한 독립영양탈질공정, 그리고 2차 화학응집처리공정으로 구성되어 있다. 본 연구에서는, 처리공정에서 불소의 농도가 황산화탈질공정(SOD)의 탈질반응에 미치는 영향과 황산화탈질반응을 유지하기 위한 최적 운전조건을 검토하였다. 황산화탈질 반응은 불소농도 20 ppm 이하에서 거의 영향을 주지 않았으며, NaOH로 pH를 조절하는 것보다 NaOH와 $NaHCO_3$를 혼합하여 pH와 알칼리도를 조절해주는 것이 질소제거당량을 높여주는 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한, 황산화탈질미생물에 필요한 미량원소와 알칼리성분이 혼합된 미생물활성화제가 알칼리도를 보충해줄 뿐만 아니라 황산화탈질미생물의 성장과 증식에도 영향을 주었으며, 그 결과 무기계 산업폐수처리 시 필요한 주기적인 미생물 식종 없이 운전이 가능한 결과를 얻었다. 이상의 결과를 통해, 황산화탈질공법(SOD공법)이 산업폐수의 질산성질소제거에 매우 유용한 공법임이 확인되었으며, 미생물활성화제가 황산화탈질미생물의 활성화에 기여함이 밝혀졌다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권6호
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• pp.593-598
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• 2010

본 연구에서는 유동상 반응기를 이용하여 고농도의 질소, 인 및 불소가 동시에 존재하는 반도체 폐수 내 불소 처리시 불소 제거효율 향상, 함수율 저감 및 생성 슬러지($CaF_2$)의 순도 향상을 꾀하고자 하였다. 이를 위해 pH 및 seed 주입량, 유출수의 순환여부에 따른 영향을 살펴본 결과 유출수 재순환 시 불소제거효율, 슬러지 순도 및 함수율을 모두 고려할 경우 최적의 pH는 5, seed 주입량은 150 g으로 관찰되었다. 이때의 불소 및 인 제거효율은 94.24 및 8.97%로 나타났고, 함수율은 12.94%로 확인되었다. Seed 주입량의 증가는 불소제거효율을 증가시킬 뿐만 아니라 유출수 재순환 및 pH 변동에 따른 불소제거효율 감소도 억제시키는 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제29권4호
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• pp.479-483
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• 2018

본 연구진은 선행 연구를 통하여 R-22 ($CHClF_2$) 폐냉매를 질소 열플라즈마 시스템을 이용하여 열분해공정에 관하여 보고한 바 있다. 하지만 해당 공정에서 열분해를 거쳐 발생된 폐수 중 불소이온이 고농도로 존재한다는 문제점이 제기되었다. 본 연구는 폐수 중 불소 이온을 중화하기 위한 추가 후단처리 공정에 관한 연구이다. 선행 연구와 동일한 공정을 통해 R-22의 열분해를 수행하여 발생한 폐수를 대기압 플라즈마를 이용하여 처리하였으며, 이를 물과 중화제인 $Ca(OH)_2$ 용액으로 후단 처리한 것과 비교하여 폐수 중 $F^-$ 이온의 농도 변화를 확인하였다. 물만 사용하여 중화한 경우 폐수 중 불소이온 농도가 가장 높았으며 중화액을 살포하거나 대기압 플라즈마로 추가로 후처리를 수행한 경우 폐수 중 불소이온 농도가 현저하게 감소하는 것이 확인되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권11호
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• pp.855-859
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• 2011

원자력산업에서의 지르코늄합금 튜브 제조공정은 튜브 산세 시 질산과 불산을 사용하고 있어 세척 시 발생되는 폐수의 주요 오염물질은 질산성질소와 불소성분으로 이루어져 있다. 오염물질인 불소와 질산성질소의 처리를 위해, 다양한 실험을 거쳐 처리기술을 검토한 결과를 토대로, 당사의 폐수처리공정은 1차 화학응집처리에 의한 불소성분 제거공정, 황산화 탈질반응을 이용한 SOD (Sulfur Oxidation Denitrification)공법에 의한 독립영양탈질공정, 2차 화학응집처리공정으로 구성하여 운영하고 있다. 본 폐수처리공정의 특징은, 질산성질소제거를 위해 황산화 탈질공법(SOD Process)을 적용한 것이다. SOD공법은 기존의 황탈질공법과는 달리 황과 알칼리성물질을 일체화한 충진담체(JSC Pellet)를 사용한 기술로, 유기탄소원이 전혀 없는 무기계폐수의 탈질기술로서 주목받고 있다. 현재까지 폐수처리장의 운영결과를 보면, 유입수의 평균 T-N농도가 설계값인 100 mg/L를 상회하는 147.55 mg/L이었지만, 처리수의 평균 T-N농도는 12.72 mg/L로 91%의 높은 제거율을 안정하게 유지하고 있다. 이상의 결과로, SOD공법이 무기계 산업폐수의 질산성질소제거에 매우 유용한 공법임이 확인되었으며, 신규 개발한 미생물활성화제(특허출원 중)를 사용함에 의해 증식속도가 늦은 독립영양미생물의 활성이 안정적으로 유지되었다.