• 환경위생공학
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• 제15권2호
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• pp.41-48
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• 2000

In this study, we have investigated the effect of the various operating conditions on the removal fluorine in the rinsed water for the semiconductor industry by using electrolysis process. The removal efficiency of fluorine was irrelevant to initial pH, and carbon anode was high-level treatment in the effect of various electrodes. Fluorine included in the wastewater is treated by the addition of a Ca(OH)2, removal efficiency of electrolysis was increased about 40%. Besides the removal efficiency of fluorine was increased as the current density was increased and this treatment system could reduce both the total sludge and running costs. The feasibility of the electrochemical treatment to the fluorine containing wastewater was verified from this study.

• 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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• 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.

• 한국물환경학회지
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• 제23권3호
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• pp.371-376
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• 2007

The features of precipitating reaction of fluorine have been examined under several aquatic conditions by employing calcium ion as a precipitant. Based on MINTEQ program, fluorine was found to exist in the forms of $H_2F_2$ and HF in strong acidic environment and change into $F^-$ with increasing pH. In the experimental condition, the precipitating reaction of fluorine progressed rapidly within a few minutes after the reaction started and reached its equilibrium in 10 minutes. As the addition of precipitant was increased, removal of fluorine by the formation of precipitate was promoted and its was also enhanced by the rise of pH. The precipitating reaction of fluorine was impeded when its initial concentration was low and X-ray analysis showed that the crystalline structure of precipitate was mainly $CaF_2$ with partly NaF. Coexisting phosphate in solution influenced the fluorine removal by impeding the precipitate formation and similar effect was found when metallic ion such as $Zn^{2+}$ was present with fluorine.

• 대한환경공학회지
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• 제34권10호
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• pp.702-708
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• 2012

사불화탄소($CF_4$)는 반도체 제조공정에서 에칭과 화학기상증착(CVD)에서 사용되어온 가스이다. $CF_4$는 적외선을 강하게 흡수하고 대기 중 잔류시간이 길어서 지구온난화에 영향을 미치기 때문에 고효율의 분해가 필요하다. 또한 불화수소를 포함한 폐수는 지하수 오염의 원인이 된다. 과도한 불소를 포함한 물을 장기간 섭취는 치아와 뼈에 문제를 야기한다. 워터젯 플라즈마를 이용하여 $CF_4$를 분해 후 생성되는 부산물 중 HF에 의하여 폐수가 생성된다. 이 폐수를 알루미늄 전극을 사용한 전해응집을 이용하여 폐수 중 HF를 제거 할 수 있는 시스템을 개발하였다. 실험 변수로는 초기 pH 변화, 반응 시간 변화, 주입유량 변화, 전류 밀도 변화를 실험하였다. 변수 실험을 통하여 초기 pH는 3.5, 반응 시간은 10 min, 주입 유량은 10 mL/min, 전류 밀도는 $159A/m^2$일 때 HF 제거율은 최고 85%까지 도달하였다.

• 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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• 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.

• 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.