Abstract
The treatment efficiency and the degradation characteristics of humic acid were investigated in three processes-GAC adsorption, Ozone alone and Ozone/GAC hybrid process, in which $UV_{254}$, DOC, molecular size distribution and surface change of GAC were evaluated. DOC removal rate in Ozone/GAC hybrid profess(ca. 80%) was higher than the arithmetic sum of Ozone alone(38%) and GAC adsorption(19%). This result approves that the combined Ozone/GAC hybrid process brings synergistic effects on DOC removal from the HA containing water. $UV_{254}$ decrease rate was also at the highest in Ozone/GAC hybrid process from the three processes. It may be interpreted that the granular activated carbon in Ozone/GAC hybrid process acts as not only an adsorbent but also a catalyst for ozonation, and futhermore offers an additional reaction site between adsorbed organic matter and ozone. In the study of molecular sire distribution, there was no significant change of molecular size distribution in the GAC adsorption process during the reaction time of 120 min. In Ozone alone process, the fraction of molecular size over 30 kDa was decreased a little at the beginning and left constant after 10 min. But in Ozone/GAC hybrid process, the molecules size over 30 kDa of HA was significantly decreased from 36.3% to 3.9%. And also the fraction of smaller molecular size below 0.5 kDa was increased from 4.8%(untreated HA) to 12.3%(in Ozone alone) and 40.1%(in Ozone/GAC) respectively at the reaction time of 120 min.
본 연구에서는 활성탄 흡착, 오존 단독, 오존/활성탄 혼합공정을 이용하여 부식산을 처리하고 부식산의 처리효율을 $UV_{254}$와 DOC를 통해 살펴보았으며, 부식산의 분해특성은 분자량 크기분포의 변화와 활성탄 표면변화를 통해 관찰하였다. 각 공정에서의 DOC 제거효율을 살펴본 결과, 활성탄 흡착공정은 약 19%, 오존 단독공정은 38%이었으나, 오존/활성탄 혼합공정에서는 약 80%로 활성탄 흡착공정과 오존 단독공정의 DOC 처리효율을 합한 것보다 훨씬 높아, 혼합공정을 도입함으로써 시너지 효과를 얻을 수 있는 것으로 나타났다. 기리고 $UV_{254}$ 감소율 역시 오존/활성탄 혼합공정에서 가장 크게 나타났다. 오존/활성탄 혼합공정에서 활성탄은 고유의 흡착제 역할뿐만 아니라 흡착된 유기물과 오존의 접촉을 촉진시키는 반응자리를 제공하는 역할을 하는 것으로 사료된다. 각 공정에서의 분자량크기분포 변화를 살펴본 결과, 활성탄 흡착공정에의 분자량 크기분포는 반응 전후에 큰 차이가 없었으며, 오존 단독공정에서는 30 kDa 이상의 분자량이 반응시간 10분 이후에는 거의 감소하지 않고 일정하였으나, 0.5 kDa 이하의 저분자량은 초기 4.8%에서 120분 처리시 12.3%로 증가하였다. 한편 오존/활성탄 혼합공정에서는 120분 처리시 30 kDa 이상 분자량이 초기 36.3%에서 3.9%로 뚜렷하게 감소하였으며, 0.5 kDa 이하의 저분자량은 초기 4.8%에서 40.1%로 크게 증가하였다.
