• 제목/요약/키워드: bipolar electrolytic cell

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지하수중의 질산성질소 제거를 위한 영가철 충진 복극전해조의 현장적용에 관한 연구 (Removal of Nitrate in Groundwater by Bipolar ZVI Packed Bed Electrolytic Cell at Field Pilot)

  • 나소정;정주영;김한기;박주양
    • 상하수도학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.989-994
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    • 2011
  • Nitrate contamination of groundwater is a common problem throughout intensive agriculture areas (non-point source pollution). Current processes (e.g. ion exchange and membrane separation) for nitrate removal have various disadvantages. The objective of this study was to evaluate electrochemical method such as electroreduction using bipolar ZVI packed bed electrolytic cell to remove nitrate from groundwater at field pilot. In addition ammonia stripping tower continuously removed up to 77.0% of ammonia. Bipolar ZVI packed bed electrolytic cell also removed E.coli. In the field pilot experiment for groundwater in 'I' city (average nitrate 30~35 mg N/L, pH 6.4), maximum 99.9% removal of nitrate was achieved in the applied 600 V.

영가철 충진 복극전해조를 이용한 질산성질소 및 대장균의 연속식 제거 (Continuous Removal of Nitrate and Coliform using Bipolar ZVI Packed Bed Electrolytic Cell)

  • 정주영;박정호;최원호;박주양
    • 상하수도학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.651-658
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    • 2011
  • Nitrate is a common contaminant in industrial wastewater and ground water. The maximum contaminant level set by EPA for nitrate of 10 mg/L as N. In this study, nitrate was removed using bipolar ZVI packed bed electrolytic cell that maximized the contact area between each electrode and contaminants under 600 V. Also this study investigates the simultaneously deals with removal of ammonia by operating air stripping tower. In addition to the air stripping also helped to precipitate iron ions to the form of iron oxides. Bipolar ZVI packed bed electrolytic cell was also effective in removing coliform by electrical power. In the continuous experiments for the simulated wastewater (initial nitrate for 25 mg/L as N), maximum 96.3% removal of nitrate was achieved in the applied 600 V at the flow rate of 6 mL/min.

충전복극전해조에 의한 총 인 제거 (Removal of Total Phosphate by Bipolar Packed Bed Electrolytic Cell)

  • 김은희;박승조
    • 공업화학
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    • 제19권4호
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    • pp.366-369
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    • 2008
  • 입자상 알루미늄 충전복극조의 성능을 파악할 목적으로 실험은 회분식과 연속식으로 진행하였다. 입자상 알루미늄 충전복극조를 이용하여 T-P 농도 10 mg/L인 인산염 함유 용액을 6 V에서 3 h 회분식으로 전해처리 한 결과 T-P의 제거율은 88% 이었다. 입자상 알루미늄 충전복극조를 이용하여 T-P 농도 10 mg/L인 인산염 함유 용액을 6 V에서 HRT를 3 h으로 하여 연속식으로 전해처리 한 결과 T-P의 농도는 2 mg/L이었다. HRT 3 h으로 고정하여 전해처리 할 경우 120 h 처리 후 파과점을 관찰할 수 있었다.

충전복극전해조에 의한 암모니아성 및 질산성 질소의 전해처리 (Electrolytic Treatment of Ammonium Nitrogen and Nitrate Nitrogen by Bipolar Packed Bed Electrolytic Cell)

  • 윤철종;유현철;김정섭;이봉섭;곽명화;박승조
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.686-689
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    • 2005
  • 회분식 및 연속식 충전 복극전해조 사용시 인가전압, 전해시간 및 활성탄 충진고 등이 암모니아성 및 질산성 질소 제거에 미치는 영향을 검토할 목적으로 실험하였다. 회분식 충전복극 전해조에 $4{\times}8$ mesh GAC를 충전한 후 20 V의 전위에서 30분간 전해한 결과 활성탄 충진고가 80 mm인 경우 암모니아성 질소 제거효율은 전해시간 30분에서 99.9%, 질산성 질소 제거효율은 전해시간 60분에서는 97.6%이었다. 그리고 암모니아성 및 질산성 질소를 연속식으로 처리시 활성탄을 280 mm 충전한 충전복극전해조에 총 질소 농도가 30 mg/L가 되도록 조제한 질산암모늄 시료를 6.7 mL/min 속도로 주입하면서 72시간 연속전해 결과 총 질소 제거효율은 약 80% 이상이었다.

영가철(Fe0) 충진 복극전해조를 이용한 질산성질소의 연속식 제거 연구 (Continuous Nitrate Removal using Bipolar ZVI Packed Bed Electrolytic Cell)

  • 정주영;김한기;신자원;박주양
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권1B호
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    • pp.79-84
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    • 2012
  • 질산성질소는 일반적인 지하수 오염물질로서, 본 연구에서는 영가철을 충진한 복극전해조를 이용하여 서로 다른 조건에서 질산성질소 제거실험을 수행하였다. 실험에 사용된 전해조에는 양쪽 끝에 위치한 주 전극 사이에 전도체로서 영가철이, 비전도체로서 규사가 혼합하여 충진되었다. 모의폐수(오염된 지하수를 모사하였으며 초기 질산성질소 농도 약 30 mg/L, 전기전도도 약 300 ${\mu}S/cm$)를 이용한 연속식 실험에서 인가전압 600 V, 유입유량 20 mL/min으로 최대 99% 이상의 질산성질소를 제거하였다. 최적 혼합비 및 최적 유입유량은 각각 1:1~2:1(규사:영가철), 30 mL/min으로 결정하였다. 질산성질소의 주입농도에 따라 유출수의 pH가 비례적으로 거동하였으며, 질산성질소 환원의 최종산물로서 약 60% 정도가 암모니아로 유출되었다. 실험이 끝난 후 영가철 표면에서의 산화철은 대부분 magnetite형태로 존재하였다.

영가철 충진 회분식 복극전해조에 의한 질산성 질소 제거 (Removal of Nitrate Nitrogen for Batch Reactor by ZVI Bipolar Packed Bed Electrolytic Cell)

  • 정주영;박정호;최원호;박주양
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권2B호
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    • pp.187-192
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    • 2011
  • 질산성 질소는 대표적인 지하수 오염물질로써 우리나라를 비롯한 여러 국가들이 음용수 중의 질산성 질소 농도를 WHO 권고기준인 10 mg/L as N 이하로 규제하고 있다. 본 연구에서는 처리하고자 하는 물질과의 접촉면적을 극대화 시켜줄 수 있는 영가철 충진 복극전해조를 이용하여 지하수 중의 질산성 질소를 처리하기 위해 다양하게 실험조건을 변화시켜 최적의 효율을 얻고자 하였다. 실험결과로서 영가철을 환원제로 사용할 때, 질산성 질소는 산성조건에서 좋은 제거효율을 보여주었으며, 산성조건을 유지시켜주지 않았을 때 암모니아성 질소로 환원되는 과정에서 수산화기 발생으로 pH가 증가하여 환원반응에 필요한 수소이온이 감소함으로 효율이 점차 감소하는 문제가 발생하였다. 복극전해조에서, 영가철과 주문진규사의 충진비는 0.5~1:1에서 제거효율이 가장 좋았으며 이는 각각의 영가철 입자가 미세전극으로 작용했기 때문이라고 판단된다. 충진비 2:1 이상에서는 점진적인 침전물의 형성 및 clogging의 가속화로 제거효율이 감소하였다. 인가전압이 상승할수록 제거효율이 높아졌으나 반응기 내 bypass current가 증가하는 것으로 확인되었으며 소비되는 전력량이 비례 이상으로 증가하였다. 본 실험에서는 최적 인가전압을 50 V로 결정하였고 그 때 질산성 질소를 94.9% 제거할 수 있었다.

펠레트 충전층 전극 반응기의 특성 -흑연 펠레트 전극- (The Behavior of Pellet Packed-bed Electrodes Reactor -Graphite Pellet Electrode-)

  • 김학준
    • 공업화학
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    • 제3권4호
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    • pp.657-662
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    • 1992
  • 흑연 펠레트 전극으로 채워진 복극성 고정상 충전층 전극 반응기에 대하여 등가회로 모델을 적용하여 반응기에 가해진 전류에 대한 복극성 전극에 흐른 Faradaic 전류의 비를 전해액의 전도도와 순환속도에 대하여 검토하였다. 전전류에 대한 Faradaic 전류의 비는 인가전류(전압)에 따라 증가하며, 전해액 전도도와 액 순환속도의 증가에 따라 감소하였다.

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3차원 전극(Bipolar Packed Bed Electrode)을 이용한 호소수 처리(II) (Advanced Lake Water Treatment with Bipolar Packed Bed Electrode Cell(II))

  • 장철현;박상우;최창수
    • 한국환경과학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.355-360
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    • 2002
  • This study was to analyze the right of wrong of gray-water treatment by applying BPBE electrode cell to the effluence water in the terminal disposal plant of sewage. The results were as follows : The best result was obtained with applied voltage 40V and detention time 6 minutes for the BPBE electrode cell which has the graphite-plate in main electro-de, packing coconut activated carbon. The elimination rate of COD of Al-plate was higher than that of graphite-plate in main electrode. The result of electrolysis for 3 hour in parallel circuit showed the using possibility of gray-water according to each elimination rate : COD 59%, T-N 69 %, T-P 69%. The BPBE electrode cell with the Al-plate in main electrode made the best effect for the elimination of algae in lake water and algae were not occurred in electrolytic water.

마이크로 연료 전지 분리판 디버링을 위한 Electro Polishing 가공 조건 최적화 (Optimization of Electro Polishing Processing Conditions for Deburring of Micro Fuel Cell bipolar plate)

  • 정재화;김병찬;김운용;조명우
    • Design & Manufacturing
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    • 제11권3호
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    • pp.51-55
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    • 2017
  • Micro fuel cells have high reliability and long usage time. Among them, PEMFC (polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell) is suitable as a portable power source because it is easy to fix electrolyte and simple structure. The bipolar plate, a key component of the fuel cell, is produced by cutting. In the case of micro fuel cell separator, burr is very small and the flow channel size in the separator is very small. Therefore, it is difficult to remove burrs in the usual way such as a brushing or ultra-sonic method. Therefore, this study proposed electrolytic polishing process and analyzed the characteristics of each condition by introducing the concept of roughness reduction rate. In addition, the ultrasonic process was added to analyze the effect of ultrasonic addition.

입자상 알루미늄 충전복극전해조에 의한 불소제거 (Fluoride Removal by Granular Aluminium Bipolar Packed Bed Electrolytic Cell)

  • 하지영;박정훈;우성훈;박승조
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.684-688
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    • 2007
  • 입자상 알루미늄 충전 복극전해조를 이용하여 불소함유 수용액을 정전위 전해한 결과를 아래에 요약하였다. 이온크로마토그래피로 전해 시료를 분석한 결과 인가전압 1, 5, 10 V에서 불소이온 제거율은 각각 53, 73, 90%이었다. 지지전해질농도를 10, 30, 50, 70 mg/L로 조절하고 알루미늄 충전율을 0, 25, 50, 75%로 충전 후 전기량을 측정한 결과 지지전해질 농도가 50 mg/L일 때와 충전율이 75%일 때에 전기량이 $2.58A{\cdot}hr$이었다. 불소농도를 30, 50, 70 mg/L로 하여 10 V에서 3시간 전해실험 한 결과 불소제거율이 각각 93.3, 80.0, 68.6%이었고 전기량은 2.59, 3.89, $5.43A{\cdot}hr$이었다. 또한 단위전기량 당 불소 제거량은 불소농도 30, 50, 70 mg/L 에서 4.0, 3.5, $2.0mg/A{\cdot}hr$이었다.