The electrical energy consumption (EEC) in removal of NO by a $UV/H_2O_2$ oxidation process was introduced and related to removal efficiency of this gas. The absorption-reaction of NO was conducted in a bubble column reactor in the presence of $SO_2$. The variation in NO removal efficiency was investigated for various process parameters including NO and $SO_2$ inlet concentrations, initial concentration of $H_2O_2$ solution and gas flow rate. EEC values were obtained in these different conditions. The removal efficiency was increased from about 22% to 54.7% when $H_2O_2$ concentration increased from 0.1 to 1.5 M, while EEC decreased by about 70%. However, further increase in $H_2O_2$ concentration, from 1.5 to 2, had no significant effect on NO absorption and EEC. An increase in NO inlet concentration, from 200 to 500 ppm, decreased its removal efficiency by about 10%. However, EEC increased from $2.9{\times}10^{-2}$ to $3.9{\times}10^{-2}kWh/m^3$. Results also revealed that the presence of $SO_2$ had negative effect on NO removal percentage and EEC values. Some experiments were conducted to investigate the effect of $H_2O_2$ solution pH. The changing of pH of oxidation-absorption medium in the ranges between 3 to 10, had positive and negative effects on removal efficiency depending on pH value.
In order to photocatalytically treat organic matter (CODCr) and chromaticity effectively, chemical coagulation and sedimentation processes were employed as a pretreatment of the leachate produced from landfill in Jeju Island. This was performed using FeCl3·6H2O as a coagulant. For the treated leachate, UV/TiO2 and UV/TiO2/H2O2 systems were investigated, using 4 types of UV lamps, including an ozone lamp (24 W), TiO2 as a photocatalyst, and/or H2O2 as an initiator or inhibitor for photocatalytic degradation. In the chemical coagulation and sedimentation process using FeCl3·6H2O, optimum removal was achieved with an initial pH of 6, and a coagulant dosage of 2.0 g/L, culminating in the removal of 40% CODCr and 81% chromaticity. For the UV/TiO2 system utilizing an ozone lamp and 3 g/L of TiO2, the optimum condition was obtained at pH 5. However, the treated CODCr and chromaticity did not meet the emission standards (CODCr: 400 mg/L, chromaticity: 200 degrees) in a clean area. However, for a UV/TiO2/H2O2 system using 1.54 g/L of H2O2 in addition to the above optimum UV/TiO2 system, the results were 395 mg/L and 160 degrees, respectively, which were within the emission standard limits. The effect of the UV lamp on the removal of CODCr, and chromaticity of the leachate decreased in the order of ozone (24 W) lamp > 254 nm (24 W) lamp > ozone (14 W) lamp > 254 nm (14 W) lamp. Only CODCr and chromaticity treated with the ozone (24 W) lamp met the emission standards.
chemical mechanical Polishing (CMP)공정 중 제거된 막과 연마재의 지꺼기를 제거하기 위하여 일반적으로 사용하는 scrubbing과 같은 기계적인 세정법으로는 기가급 소자 제조시에 요구되는 $10^{10}/\textrm{cm}^2$ 이하의 오염도에 도달하기 어렵다. 따라서 이러한 기계적인 세정법에 이어 충분히 제거되지 못한 금속오염물을 제거하기 위한 2차 세정이 요구된다. 본 논문에서는 리모트 플라스마 세정법과 UV/$O_3$ 세정법을 사용하여 oxide CMP 후에 웨이퍼 표면에 많이 존재하는 K, Fe, Cu등의 금속오염물을 제거하는데 대한 연구결과를 보고하고자 한다. 리모트 수소 플라스마 세정결과에 의하면, 세정시간이 짧을 수록, rf-power가 증가할수록 세정 효과가 우수한 것으로 나타났으며, CMP 공정 후 웨이퍼 표면에 특히 많이 존재하는 금속 불순물인 K, Fe, Cu 등의 오염 제거를 위한 최적 공정 조건은 세정시간이 1분, rf-power가 100 W인 것으로 나타났다. AFM 분석 결과에 의하면 rf-power의 증가에 따라 표면 거칠기가 미소하게 증가하는데 , 이것은 플라스마에 의한 손상 때문인 것으로 보이나 그 정도는 무시할만하다. 한편, UV/$O_3$ 세정의 경우에는 세정공정시간이 30 sec일때 가장 우수한 세정효과가 얻어졌다. 리모트 수소 플라스마 및 UV/$O_3$ 세정방법에 의한 Si 웨이퍼 표면의 금속 불순물 제거기구는 Si표면 금속오염의 하단층에 생성된 $SiO_2H^+$/ 및 $e^-$와 반응하여 $SiO^*$상태로 휘발될 때 금속불순물이 $SiO^*$에 묻어서 함께 제거되는 것으로 사료된다.
This study was carried out to investigate the effect of photocatalysis using $TiO_2$ and UV applied for the COD reduction of wastewater in linerboard mill. Trials were done to obtain the optimum addition amounts of $TiO_2$ and $H_2O_2$ to the wastewater and find an appropriate pH condition for photocatalysis on $TiO_2$ for degrading COD. The photocatalytic reaction was applied to the wastewater collected after secondary activated sludge treatment in WWTP of linerboard mill. The optimum application of photocatalysis reaction was obtained under the addition conditions of 2 g/L of $TiO_2$ and 200 mg/L of $H_2O_2$ at pH 3.0, respectively. The removal efficiency of $SCOD_{Cr}$ by photocatalytic treatment was 86.4 % and higher than Fenton treatment in which removal efficiency was 67.4 %. It was concluded that the photocatalytic process using $TiO_2$ and UV could be applied to the wastewater treatment in linerboard mill and also to the dramatic drop-off in NBDCOD load from wastewater of tertiary treatment in WWTP.
Ozone/high pH, Ozone/$H_2O_2$ 공정 및 OH라디칼 scavenging 조건인 알칼리도가 존재하는 공정에서의 오존처러 후 생성되는 과산화수소의 농도와 $UV_{254}$ 감소율의 변화를 통하여 유기물의 분해 특성을 조사하였다. 부식산의 농도, 초기 pH 및 과산화수소와 알칼리도의 농도 등을 변화시키면서 생성되는 과산화수소의 농도와 $UV_{254}$ 감소율을 측정하였다. 그 결과, 수중 부식산의 오존처리시 부식산과 오존과의 반응에 의한 과산화수소의 생성과 부식산의 분해에 따른 $UV_{254}$의 감소는 서로 다를 반응경로를 거치는 것을 확인 하였다. 생성되는 과산화수소의 농도는 용존 오존분자의 안정성이 높은 산성조건에서 높게 나타났다. 반면, $UV_{254}$의 감소율은 강알칼리성 용액이나 $H_2O_2$가 투여된 경우, 즉 ${\cdot}OH$, ${\cdot}HO_2$와 같은 라디칼이 많이 형성되는 조건에서 높았다. 이러한 결과는 부식산의 오존처리 과정에서 생성되는 과산화수소의 농도가 용존 오존분자의 직접반응에 주로 의존하는 반면, $UV_{254}$의 감소율은 오존분자의 직접반응과 더불어 라디칼과의 간접반응에 영향을 받음을 나타낸다.
Sol-gel 법으로 200 nm 정도의 두께를 가진 강유전성 S $r_{0.9}$B $i_{2.1}$T $a_{1.8}$ N $b_{0.2}$ 박막을 Pt/Ti $O_2$/ $SiO_2$/Si 기판 위에 증착하였다. 본 실험에서는 Sr(O $C_2$$H_{5}$)$_2$, Bi(TMHD)$_3$, Ta(O $C_2$$H_{5}$)$_{5}$ 그리고, Nb(O $C_2$$H_{5}$)$_{5}$를 출발 물질로 사용하였으며 2-methoxyethanol을 용매로 사용하였다. UV 노광과 급속열처리가 SBTN 박막의 구조와 전기적 특성에 어떤 영향을 주는 가를 연구하였다. UV 노광과 급속열처리를 한 후에 $650^{\circ}C$ 열처리한 SBTN 박막의 3V와 5V 인가 전압하에서의 잔류분극 값은 각각 8.49와 11.94 $\mu$C/$ extrm{cm}^2$이었다.
This study was conducted to evaluate the degradation and mineralization of PPCPs (Pharmaceuticals and Personal Care Products) using a CBD(Collimated Beam Device) of UV/H2O2 advanced oxidation process. The decomposition rate of each substance was regarded as the first reaction rate to the ultraviolet irradiation dose. The decomposition rate constants for PPCPs were determined by the concentration of hydrogen peroxide and ultraviolet irradiation intensity. If the decomposition rate constant is large, the PPCPs concentration decreases rapidly. According to the decomposition rate constant, chlortetracycline and sulfamethoxazole are expected to be sufficiently removed by UV irradiation only without the addition of hydrogen peroxide. In the case of carbamazepine, however, very high UV dose was required in the absence of hydrogen peroxide. Other PPCPs required an appropriate concentration of hydrogen peroxide and ultraviolet irradiation intensity. The UV dose required to remove 90% of each PPCPs using the degradation rate constant can be calculated according to the concentration of hydrogen peroxide in each sample. Using this reaction rate, the optimum UV dose and hydrogen peroxide concentration for achieving the target removal rate can be obtained by the target PPCPs and water properties. It can be a necessary data to establish design and operating conditions such as UV lamp type, quantity and hydrogen peroxide concentration depending on the residence time for the most economical operation.
The ozonation of sulfamethoxazole (SMX) was performed at 20℃ using a pilot scale countercurrent bubble column reactor. Ozonation systems were combined with UV irradiation and TiO2 addition. As the oxidation reaction proceeded in each treatment system, the pH of the sample decreased and in the O3/UV/TiO2 system, the pH change was the largest from 4.54 to 2.02. Under these experimental conditions, the scavenger impact of carbonate is negligible. The highest COD and TOC removal rate was observed in the O3/UV/TiO2 system due to the UV irradiation and the photocatalytic effect of TiO2. Also, the highest mineralization ratio(ε) value is 0.2 in the O3/UV/TiO2 system, which means theoxidation capacity of the systems. The highest SMX degradation rate constants calculated by COD and TOC values (COD and TOC) were 2.15 × 10-4 sec-1 and 1.00 × 10-4 sec-1 in the O3/UV/TiO2 system, respectively. The activation energy (Ea) of ozone treatment follows the Arrhenius law. It was calculated based on COD and TOC. Each activation energy decreased in order of single O3> O3/TiO2> O3/UV > O3/UV/TiO2 system. The result showed that ΔH≠ is more effective than ΔS≠ in each SMX ozontaionsystem, that is characteristic of the common oxidation reaction.
호소, 하천 등에 다량의 영양염류의 유입과 수문학적, 지리학적, 생물학적 요소 등으로 인해 남조류가 대량 발생하게 되며 대표적 독성물질인 마이크로시스틴-LR(MC-LR)이 증가한다. MC-LR이 포함된 지표수를 적절하게 처리하기 위하여 정수처리공정에서는 고도산화공정을 적용하고 있다. 다양한 고도산화공정 중 특히 UV, $UV/H_2O_2$, $UV/O_3$, $UV/TiO_2$ 등에 대한 연구는 꾸준히 되어왔다. 기존의 UV램프의 짧은 교체주기, 수은 폐기물 발생, 큰 열 손실 등의 단점을 보완한 UV-LED를 MC-LR제거에 적용하였다. MC-LR 초기농도 $100{\mu}g/L$을 280 nm의 파장인 LED-L ($0.024mW/cm^2$)와 LED-H ($2.18mW/cm^2$)를 이용하여 산화시켰을 때 각각 최대 약 30%, 95.9%의 MC-LR 제거율을 나타냈다. LED-H를 조사 시 자연유기물 변화는 휴믹물질, UVD, SUVA가 감소하는 경향을 보였고 방향족 유기물이 지방족 유기물로 분해되어 저분자 물질이 되었다. $LED-H/H_2O_2$($H_2O_2$: 1, 2, 5, 10 mg/L)산화반응에 의한 MC-LR제거율은 LED-H 단독에 의한 MC-LR 제거율과 유사하였다. 남조류가 발생한 낙동강 원수를 대상으로 LED-L산화를 적용하여 수질분석을 통하여 특성변화를 확인하였다. DOC 및 TOC의 변화는 거의 없었으나 SUVA와 $UV_{254}$의 감소로 인하여 유기물의 분해되었으며 조류유래물질인 용존 및 총 MC-LR, geosmin, 2-MIB농도가 시간이 지남에 따라 서서히 감소하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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