Disinfection characteristics of mixed oxidants produced by mean of electro-chemical method were evaluated. Inactivation rate of B. subtilis spore on the mixed oxidants were similar with that of chlorine. Based on the experimental results, activation energy of mixed oxidants and chlorine with B. subtilis spore at pH 8.3 were calculated as 30.8, $34.7kJ{\cdot}mol^{-1}$ respectively. UV absorption spectrum of both chlorine and mixed oxidants present similar. Molar extinction coefficients of chlorine and mixed oxidants at 292nm, which is maximum absorption wavelength of $OCl^-$ were 357, $377M^{-1}cm^{-1}$, respectively. Disinfectant decay rate and formation rate of THM in the S WTP filtrate also shows insignificant difference for both mixed oxidants and chlorine. In consequent, it was confirmed that high portion of chlorine presents in the mixed oxidants.
Fabrication and oxidants formation of 1 and 2 component metal oxide electrode, which is known to be so effective to destruct non-biodegradable organics in wastewater, were studied. Five electrode materials (Ru, Pt, Sn, Sb and Gd) were used for the 1 and 2 component electrode. The metal oxide electrode was prepared by coating the electrode material on the surface of the titanium mesh and then thermal oxidation at $500^{\circ}C$ for 1 h. The removed RhB per 2 min and unit W for one component electrode decreased in the following sequences: Ru/Ti>Sb/Ti>Pt/Ti>Gd/Ti>Sn/Ti. The concentration of oxidants generated in 1 and 2 component electrodes was in the order of: $ClO_2$> free Cl>$H_2O_2>O_3$. OH radical was not generated from in entire one and two component electrodes. RhB degradation rate and generated oxidants of the Ru-Sn=9:1 electrode was higher than that of the two component electrode. The exact relationship between the removal of RhB and the generated oxidants concentration was not obvious. However, it was assumed that electrode with high RhB decolorization had high oxidant concentration.
Fabrication and oxidants production of 3 or 4 components metal oxide electrode, which is known to be so effective to destruct non-biodegradable organics in wastewater, were studied. Five electrode materials (Ru as main component and Pt, Sn, Sb and Gd as minor components) were used for the 3 or 4 components electrode. The metal oxide electrode was prepared by coating the electrode material on the surface of the titanium mesh and then thermal oxidation at $500^{\circ}C$ for 1h. The removed RhB per 2 min and unit W of 3 components electrode was in the order: Ru:Sn:Sb=9:1:1 > Ru:Pt:Gd=5:5:1 > Ru:Sn=9:1 > Ru:Sn:Gd=9:1:1 > Ru:Sb:Gd=9:1:1. Although RhB decolorization of Ru:Sn:Sb:Gd electrode was the highest among the 4 components electrode, the RhB decolorization and oxidants formation of the Ru:Sn:Sb=9:1:1 electrode was higher than that of the 3 and 4 components electrode. Electrogenerated oxidants (free Cl and $ClO_2$) of chlorine type in 3 and 4 components electrode were higher than other oxidants such as $H_2O_2\;and\;O_3$. It was assumed that electrode with high RhB decolorization showed high oxidant generation and COD removal efficiency. OH radical which is electrogenerated by the direct electrolysis was not generated the entire 3 and 4 components electrode, therefore main mechanism of RhB degradation by metal oxide electrode based Ru was considered indirect electrolysis using electrogenerated oxidants.
In predicting oxidants concentration, the most important fact is to select a suitable photochemical reaction mechanism. Sensitivity analysis of $O_3$ and other important photochemical oxidants concentrations was conducted by using CBM-IV model. The predicted oxidants concentration was considerably related with the initial concentration of formaldehyde, $[NO_2]/[NO],\;NO_x$, RH and RCHO. As the initial concentration of formaldehyde increased, concentration of $NO_2$ increased. $O_3$ concentration was proportional to the $[NO_2]/[NO]$ ratio. When the initial concentrations of RH and RCHO were high, photochemical reaction was more reactive, including more rapid conversion of NO to $NO_2$ and increased oxidants. Also, the sensitivities of ozone formation to rate constants, $K_l,\;K_2\;and\;K_3$ in the $NO_2$ photolysis were studied.
DNS, HRW 및 ASW를 시험제분한 밀가루와 산화 처리한 HRW, ASW 밀가루의 amylogram farinogram 등으로 제방적성을 시험하고 이들 밀가루로 만든 빵의 품질을 평가하였다. 단백질 함량이 HRW가 ASW보다 3%정도 많았지만 baked gluten의 specific volume은 거의 비슷하였다. HRW와 ASW에 $KBrO_3$ 50ppm, DHA 100ppm을 첨가한 결과 farinogram상의 stability가 증가되고 departure time, time to breakdown이 연장되었다. HRW로 만든 빵의 specific volume이 다른 것보다 작았지만 산화제로 처리한 결과 현저한 개선을 보였다. 한편 ASW경우 산화제 처리 후의 차이점이 크지 않았다.
The aim of this research was to evaluate the effect of combination of disinfection process (electrolysis, UV process) on Escherichia coli (E. coli) disinfection and oxidants (OH radical, $ClO_2$, HOCl, $H_2O_2$ and $O_3$) generation. The effect of electrolyte type (NaCl, KCl and $Na_2SO_4$) on the E. coli disinfection and oxidants generation were evaluated. The experimental results showed that performance of E. coli disinfection of electrolysis and UV single process was similar. Combination of electrolysis and UV process enhanced the E. coli disinfection and 4-carboxybenzaldehyde (4-CBA, indicator of the generation of OH radical) degradation. It is clearly showed synergy effect on disinfection and OH radical formation. However chlorine ($ClO_2$, HOCl) and oxygen type ($H_2O_2$, $O_3$) oxidants were decreased with the combination of two process. In electrolysis + UV complex process, electro-generated $H_2O_2$ and $O_3$ were reacted with UV light of UV-C lamp and increased 4-CBA degradation(increase OH radical). Disinfection of electrolyte of chlorine type was higher than that of the sulfate type electrolyte due to the higher generation of OH radical and oxidants.
The aim of this study was to investigate characteristics of formation of mixed oxidants and some aspects of the performance of electrochemical process as an alternative disinfection strategy for water purification. The study of electrochemical process has shown free chlorine to be produced, but smaller amounts of stronger oxidants, such as ozone, hydrogen peroxide and OH radicals, were also generated. The formation of ozone and hydrogen peroxide increased with increasing electric conductivity, but was limited at conductivities greater than 0.6 mS/cm. Also, formation of OH radical was enhanced as electric conductivity was increased to 0.9 mS/cm and The stead-state concentrations of OH radical were calculated at $1.1{\sim}6.4{\times}10^{-14}M$. Using E. coti, inactivation kinetic studies were performed. With the exception of free chlorine, the role of mixed oxidants, especially OH radical, was investigated for enhancement of the inactivation rate.
XLPE is occasionally happened to deteriorate cable insulation characteristics. It is happened to do a breakdown state by the degradation of electrical characteristic and electrical breakdown strength. I prepared TR-XLPE (Tree-Retardant XLPE) as adding various additives to prevent its states. Various additives are treeing retardants, anti-oxidants. Treeing retardants three kinds of aromatic compounds as adding each additive. Anti-oxidants use quinone compound and cresol compound as adding each additive. In order to observe each electrical characteristics, I measured breakdown strength, relative dielectric constant$({\varepsilon}_r)$, dielectric loss tangent$(tan{\delta})$. TR-XLPE specimens as adding treeing retardants and anti-oxidants enhance breakdown strength, ${\varepsilon}_r$, $tan{\delta}$ than pure XLPE.
Reduced forms of iron, such as zero-valent ion (ZVI) and ferrous ion (Fe[II]), can activate dissolved oxygen in water into reactive oxidants capable of oxidative water treatment. The corrosion of ZVI (or the oxidation of (Fe[II]) forms a hydrogen peroxide ($H_2O_2$) intermediate and the subsequent Fenton reaction generates reactive oxidants such as hydroxyl radical ($^{\bullet}OH$) and ferryl ion (Fe[IV]). However, the production of reactive oxidants is limited by multiple factors that restrict the electron transfer from iron to oxygen or that lead the reaction of $H_2O_2$ to undesired pathways. Several efforts have been made to enhance the production of reactive oxidants by iron-induced oxygen activation, such as the use of iron-chelating agents, electron-shuttles, and surface modification on ZVI. This article reviews the chemistry of oxygen activation by ZVI and Fe(II) and its application in oxidative degradation of organic contaminants. Also discussed are the issues which require further investigation to better understand the chemistry and develop practical environmental technologies.
This study has carried out a performance of dimensionally stable anode for the purpose of disinfection of Legionella pneumophila in water. Three kinds of electrode were prepared by plating and thermal deposition, which were coated by the oxides of Pt, Ru and Ir on Ti metal surface, respectively. The order of disinfection performance for Legionella pneumophila was Ru/Ti > Ir/Ti > Pt/Ti. Free Cl and $ClO_2$ generation of Ir/Ti electrode was higher than that of two electrodes. However, the concentrations of generated $H_2O_2$ and $O_3$ of the Ru/Ti electrode were highest among the three electrodes. The higher NaCl concentration was, the more oxidants was generated and disinfection effect was increased. However, optimum NaCl dosage was 0.0125% due to the regulation on the conductivity and $Cl^-$ concentration for the cooling water quality of air conditioning and refrigeration equipment. With the increase of current, oxidants was more generated and following disinfection effect was increased. The increase of electrode distance reduced oxidants generation due to the low electric power, and their disinfection effect was decreased accordingly.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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