Nitrate Removal in Rural Groundwater Using Ion Exchange Resin

이온교환수지를 이용한 농 ${\cdot}$ 어촌 지하수중의 질산이온 제거

The purpose of this study was to find out a suitable resin to remove $NO_3-N$ from groundwater. Four different commercial resins differentiated by type, porosity and nitrate selectivity were used to compare the performance of nitrate removal. Gel type, Type 2 anion exchange resin was preferable when anion concentration of raw water was low. But efficiency of this resin decreased as flow rate increased. However, macroporous type resins were not affected by increasing flow rate. Macroporous resins were preferable when anion concentrations in raw water were high and high flow rate was proposed. And the general type resin showed better efficiency when sulfate concentrations were low. However the nitrate selective resin had better efficiency in treating raw water of high sulfate concentration. From the results, it may be drawn that nitrate selective resins are preferable to general type when a sulfate concentration in groundwater is over 50mg/l.

본 연구에서 얻을 수 있었던 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 황산이온 농도를 포함해 원수의 음이온 농도가 낮은 경우 질산이온을 효율적으로 제거하기 위해 사용가능한 수지는 일반적으로 사용되는 Type 1수지보다도 공극형태가 gel 형태인 Type 2수지를 사용하는 것이 적절할 것으로 판단된다. 그러나 음이온 농도가 높은 지하수나 빠른 유속으로 처리할 경우 공극형태가 macroporous인 것이 유리할 것으로 판단된다. 또한 원수의 항산이온 농도가 낮은 경우에는 같은 macroporous 형태의 수지라도 IRA-900 같은 일반 형태의 수지가 질산이온 선택성 수지보다도 효율이 좋은 것으로 나타났다. 2. Type 2 수지를 사용하여 얻은 자료로 동력학적 접근 방정식에 적용하여 얻은 결과를 다중희귀분석한 결과 다음과 같은 식을 도출할 수 있었다. $logq_0$=-0.14logV-0.148logH-1.04(r=0.99) logM=0.135logV+0.151logH+1.814(r=0.99) 3. 황산이온 농도가 다소 높은 지하수를 처리할 때는 일반형태인 IRA-900보다도 질산이온 선택성 수지인 IMAC HP-555 수지가 효율이 좋은 것으로 나타나 원수의 황산이온 농도가 50mg/l 이상일 경우에는 질산이온 선택성 수지를 사용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.