Abstract
Manganese-Coated Sand(MCS) prepared with three different methods were applied in the treatment of soluble $Mn^{2+}$ in batch and column experiments. In the bench-scale MCS preparation, the coating efficiency of manganese on the surface of sand increased as the dosage of initial Mn(II) increased. The removed amount of the soluble $Mn^{2+}$ by MCS increased as the solution pH increased, following a typical anionic-type adsorption. The removed amounts of the soluble $Mn^{2+}$ through adsorption was quite similar over the entire pH range, without depending on the contents of Mn on the surface of sand as well as coating methods. When NaClO was used an oxidant, the removed amount of the soluble $Mn^{2+}$ by MCS increased as the concentration of NaClO increased, This trend might be explained by the increased removal efficiency through coating of manganese oxides produced from oxidation of the soluble $Mn^{2+}$ by NaClO on the surface of MCS. From the bench-scale column experiments, the breakthrough of $Mn^{2+}$ occurred after 4,100 bed volume without presence of NaClO while 1.6-times delayed breakthrough of $Mn^{2+}$ was observed in the presence of NaClO. This result also supports that the removal efficiency of the soluble $Mn^{2+}$ could be enhanced by using NaClO.
본 연구에서는 세 가지 다른 방법으로 제조된 망간사에 의한 용존 $Mn^{2+}$의 제거특성을 회분식 및 칼럼실험을 통하여 조사하였다. 실험실 규모에서 망간의 주입농도를 달리하여 망간사 제조시, 모래에 코팅된 망간 코팅량은 주입된 망간 농도에 비례하여 나타났다. 망간사에 의한 용존 망간의 제거는 용액의 pH 증가에 따라 증가하는 양이온형 흡착경향을 따랐다. 흡착을 통한 용존 망간의 제거는 망간사 코팅방법 및 코팅량에 거의 영향을 받지 않고 모든 pH 영역에서 유사하게 나타났다. NaClO를 산화제로써 주입하였을 때 망간사에 의한 용존 망간의 제거는 NaClO 농도에 비례하였다. 이러한 결과는 NaClO 주입농도 증가에 따라 용존 망간이 망간산화물로 산화되고 이때 생성되는 산화망간이 망간사 표면으로의 코팅이 증가되어 나타난 현상으로 여겨진다. 칼럼반응기를 이용한 용존 망간제거 실험에서, NaClO를 주입하지 않은 경우에는 4,100 bed volume 이 후 땅간의 파과가 이루어졌지만, NaClO를 주입하였을 경우에는 파과가 1.6배 지연되어 나타나서 산화제를 사용하는 것이 용존 망간의 제거율을 높이는 것임을 또한 확인할 수 있었다.
