• Journal of Environmental Science International
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• v.20 no.12
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• pp.1617-1624
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• 2011

Caustic (NaOH) solution is used to remove $H_2S$ from hydrocarbon streams in petroleum refining industry, gradually being, so called, spent sulfidic caustic (SSC) which has high levels of $H_2S$ and alkalinity. Thus, SSC can be used as an electron donor and a buffering agent for autotrophic denitrification. As SSC, however, contains some non-biodegradable organics, air stripping was conducted to remove the non-biodegradable organics. As a result, over 93 % of the non-biodegradable organics was removed within 30 min of aeration. Then, $Na_2S_2O_3{\cdot}5H_2O$, methanol and organic matters, which are produced from a biodiesel production plant, were added to reform the air-stripped SSC and their products being referred to new sulfidic caustics (NSCs) I, II and III, respectively. Thereafter, to investigate the effect of these products on the removal of COD and TN, these products were injected to a biological nitrogen removal (BNR) process, resulting in additional 44 % TN removal without noticeable increase in the effluent COD level. Therefore, it can be said that the BNR process is a promising option to treat NSC as demonstrated in this study whose results can be useful for developing resource recovery technologies.

• Journal of Korean Society on Water Environment
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• v.24 no.5
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• pp.563-568
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• 2008

In petroleum refining industry, caustic (NaOH) solution is used to remove $H_2S$ from hydrocarbon streams in naphtha cracking process. Once $H_2S$ is absorbed in caustic solution, the solution becomes known as spent sulfidic caustic (SSC), which contains high concentrations of hydrogen sulfide and alkalinity. This study was focused on the evaluation of autotrophic denitrification by SSC in a hybrid Bardenpho process. SSC was injected to the anoxic (1) and anoxic (2) tank at different S/N ratio. In a previous lab-scale study, as we operated a modified Ludzack-Ettinger process, it was observed that the COD increment of effluent and nitrification failure happened because of non-biodegradable matters in SSC and high pH, respectively. Thus cilia media was packed at 2.4%(v/v) in all aerobic tanks and the pH of SSC was neutralized from 13.3 to 11.5 with addition of sulphuric acid ($H_2SO_4$). Consequently, these strategies were successful because no COD increment of effluent was observed and nitrification failure did not happen. The maximum TN removal efficiency was 77.5% when SSC was injected to both the anoxic (1) and anoxic (2) tanks. The mean TN concentration of effluent in this condition was 5.8 mg/L.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.520-520
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• 2016

석유 화학공장에서 발생하는 spent sulfidic caustic (SSC) 폐수는 액화석유가스(LPG)나 천연가스(NG)의 정제과정에서 발생되는 것으로 고농도의 sulfide와 cresylic, phenolic 그리고 mercaptan 등이 포함된 독성과 냄새를 유발하는 물질이다. 이러한 물질들은 LPG나 NG의 정제과정에서 높은 산도를 가진 휘발성 황화합 물질들을 제거하기 위해 사용된 NaOH가 $H_2S$와 반응하여 발생하는 것이다. 진한 갈색 또는 검은색을 띄는 SSC 폐수는 12 이상의 높은 pH를 가지고 있으며 5~12 wt%의 높은 염분도를 가지고 있다. 또한 강한 부식성과 독성을 가진 황화합물의 농도가 1~4 wt%이며, 방향족 탄화수소 물질 (i.e. methanethiol, benzene, tolune and phenol)들도 다량 함유되어 있다. 따라서 이러한 유해 물질들은 기존의 하수처리 공정으로 방류하기 전에 완벽하게 처리해야만 하수처리 공정의 오염 부하량을 줄일 수 있다. 습식산화공정은 SSC 폐수를 처리하기 위해 흔히 사용되고 있는 물리-화학적 처리 공정이지만 고비용, 고에너지가 필요하며, 고온 및 고압에서만 작동되어 안전상의 문제점을 갖고 있다. 또한 습식산화공정을 거친 폐수는 배출허용기준을 만족하기 위해 생물학적 2차 처리가 반드시 필요하다. 철-과산화수소를 이용하는 펜톤산화 공정, 그리고 sulfide를 sulfate로 전환시키는 생물학적 처리 공정은 황화합물의 완전한 무기물화가 힘들며, 현장 적용 시 기술적 경제적 부담이 크다. 이러한 단점을 극복하고, SSC 폐수를 효과적으로 처리하기 위해 본 연구는, 높은 흡착력과 광산화력을 가진 흡착광산화 반응 시스템(Adsorption Photocatalysis System, APS)을 개발하였다. APS는 SSC 폐수를 시스템 내부로 유입하여 수중의 오염물질을 흡착광산화제로 구성된 반응구조체가 흡착하고, 흡착된 오염물질을 UV에너지와 이산화티타늄 광촉매의 광화학반응에 의해 최종적으로 무해한 물질로 환원시키는 폐수처리시스템이다. APS의 반응구조체는 태양에너지 및 인공에너지원에 의해 활용 가능하며, 난분해성 유기화합물질을 물과 이산화탄소로 분해할 수 있는 친환경적이고 경제적인 소재로서 널리 쓰이고 있는 이산화티타늄 광촉매와 화력발전소의 높은 소성온도에 의해 연소된 후 발생되는 bottom ash를 이산화티타늄의 지지체로 사용하여 높은 흡착력과 광촉매 산화력을 가진 복합물이다. 개발된 APS에 의해 SSC 폐수를 처리한 결과, COD 86.1%, 탁도 98.4%, sulfide 99.9%의 높은 처리효율을 보여주고 있다. 따라서 본 연구를 통해 개발된 APS는 강한 부식성과 독성 그리고 높은 농도를 가지고 있는 SSC 폐수를 효과적으로 처리할 수 있다.