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전기화학적 산화제 발생 수처리 시스템의 스케일 저감 방안
이웅희 ( Woonghee Lee ),이태영 ( Teayoung Lee ),윤제용 ( Jeyong Yoon ) 한국물환경학회(구 한국수질보전학회) 2018 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2018 No.-
수처리 시스템에 있어 중요한 공정 중 하나는 소독 공정으로 이를 인체에 유해한 미생물들을 효율적으로 제어한다. 일반적으로 염소계 소독제가 많이 사용되는데, 액화 가스 혹은 액체 염소를 주입하여 공정을 진행한다. 하지만, 이는 매우 위험하고 유독하여 보관과 운반이 용이하지 않다. 이를 개선하기 위해 전기화학적인 산화제 발생 기술이 개발되어 현장에서 안전하게 소독 공정을 운전할 수 있도록 하고 있다. 이런 장점에도 불구하고 반응조에 들어가는 전해수의 경도가 높을 경우, 스케일이 발생하여 그 효율을 떨어트리는 문제점을 가진다. 이에 본 연구에서는 이런 스케일 발생 문제를 저감시키기 위해 전극 및 운전 조건 개발을 통해 해결하려 하였다. 스케일 형성을 억제하기 위해 전처리를 통해 전해수 경도를 떨어트리는 방식들이 많이 이용되고 있다. 그럼에도 불구하고 스케일 문제는 완벽히 해결되지 않고 있으며 시스템이 복잡해져 유지보수가 어렵다. 이에 대해 극의 전환을 통한 스케일을 제어 공정이 그 대안으로 제시되고 있다. 하지만, 전기화학적 산화제 발생에 널리 이용되고 있는 산화 전극 (Dimensionally Stable anode; 이하 DSA)의 경우는 전극 자체가 환원되어 시스템의 효율을 떨어트리기 때문에 극전환에 적합하지 않다. (Kraft et al., 1999) 이런 현상을 개선하고자 DSA (IrO2)와 Pt의 혼합 전극을 제조하여 염소 발생과 전기화학적 특성을 조사했다. 또한, 산화제 발생 효율이 비교적 적은 Pt 전극을 개선하여 그 특성을 평가했다. 나아가 전극의 크기를 확장시켜 실제 전해 모듈에 적용하여 운전 조건에 대한 연구를 진행하였다.
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