• 한국물환경학회지
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• 제24권1호
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• pp.63-68
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• 2008

This study was performed to assess the potential use of ozone or UV radiation for the treatment of water contaminated with sulfamethoxazole (SMX), which is frequently used antibiotic in human and veterinary medicines, especially focusing on the kinetic study and effect of pH. In a study using ozone alone, kinetic study was performed to determine second-order rate constant ($k_{O3,SMX}$) for the reactions of SMX with ozone, which was found to be $1.9{\times}10^6M^{-1}s^{-1}$ at pH 7. The removal efficiencies of SMX by ozone were decreased with increase of pH due to rapid decomposition of ozone under the condition of various pH (2.5, 5.3, 7, 8, 10). In a UV irradiation study at 254 nm, a kinetic model for direct photolysis of SMX was developed with determination of quantum yield ($0.08mol\;Einstein^{-1}$) and molar extinction coefficient ($15,872M^{-1}cm^{-1}$) values under the condition of quantum shielding due to the presence of reaction by-products formed during photolysis. For effect of pH on photolysis of SMX, SMX in the anionic state ($S^-$, pH > 5.6), most prevalent form at environmentally relevant pH values, degraded more slowly than in the neutral state (SH, 1.85 < pH < 5.6) by UV radiation at 254 nm.

• 분석과학
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• 제18권6호
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• pp.535-541
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• 2005

본 연구에서는 오존/활성탄 혼합공정에서 부식산의 초기 pH(pH 3~pH 11)와 반응온도 ($0^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $40^{\circ}C$)를 변화시켰을 때 생성되는 알데히드류의 생성을 조사하였으며, 오존/활성탄 혼합공정 외에 활성탄 흡착과 오존 단독공정을 실험하여 공정에 따른 차이를 비교하였다. 오존 주입농도는 0.08g $O_3/g$ DOC, 활성탄 충진율은 16.5 v/v%였으며, 생성되는 알데히드류는 PFBOA법으로 전처리하여 GC/PDECD로 분석하였다. 오존/활성탄 혼합공정에서 생성되는 알데히드류를 분석한 결과, 포름알데히드와 글리옥살만이 검출되었으며, 그 생성량은 오존단독 공정에 비하여 오존/활성탄 혼합공정에서 더 적게 생성되었다. 오존/활성탄 혼합공정에서 부식산의 초기 pH를 변화시켰을 때, pH 11과 pH 7 에서 반응초기에 포름알데히드가 높은 농도(약 400 ppb)로 생성되었으며, 반응이 진행됨에 따라 포름알데히드와 글리옥살 농도는 모두 감소하는 경향을 나타냈다. 반응온도에 따른 실험에서는 온도가 가장 높은 $40^{\circ}C$에서 포름알데히드와 글리옥살이 가장 많이 생성되었으며, 이때 반응초기의 최고 농도는 각각 약 520 ppb, 120 ppb이었다.

• 공업화학
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• 제10권5호
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• pp.737-742
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• 1999

THMs의 전구물질로 잘 알려진 humic acid를 대상으로 오존처리, 응집처리 및 활성탄 흡착처리와 같은 물리화학적 처리공정 도입에 따른 humic acid의 제거특성을 조사하고, 염소주입시 생성 가능한 부산물을 정성적으로 규명하기 위하여 본 연구를 실시하였다. Humic acid에 오존을 주입한 결과 pH가 급격히 감소하였는데, 이는 분자량이 큰 humic acid가 오존에 의하여 $H_2O$ 및 $CO_2$로 완전히 산화되지 못하고 중간생성물인 저급 지방산으로 분해된 결과로 판단되었다. 그리고 용존성 humic acid의 응집특성을 조사하기 위하여 PAC 160 mg/L로 응집을 실시한 결과 TOC는 약 25%, $COD_{Cr}$는 24%가 제거되었으나, 색도는 단지 5%만이 제거되어, humic acid에 의해 유발되는 색도는 응집으로 제거하기 어려운 것으로 판단되었다. 그러나 오존처리에서는 95% 이상의 색도가 제거되었으며, 이때 색도는 오존 접촉시간에 대해 1차반응으로 제거되었고, 반응속도상수값 k는 $0.067min^{-1}$로 조사되었다. 활성탄 흡착 실험에서는 오존 전처리를 실시함으로써 활성탄 흡착 효율이 크게 증가함을 확인할 수 있었으며, humic acid에 염소를 주입한 결과 THMs만 검출되었을 뿐 다른 휘발성 미량 유기화합물은 검출되지 않았고, 오존처리를 실시한 오존처리수에서도 알데히드류 및 케톤류와 같은 부산물은 검출되지 않았다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권10호
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• pp.1099-1107
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• 2005

오존 투입농도 $0.5{\sim}3\;mgO_3/mgDOC$에서 $UV_{254}$와 DOC가 각각 $23%{\sim}65%$, $2%{\sim}15%$의 제거율을 나타내었고, THMFP와 HAAFP의 제거율은 오존 투입농도 $0.5{\sim}3\;mgO_3/mgDOC$에서 각각 $17%{\sim}52%$, $9%{\sim}29%$로 나타났다. 오존 투입농도에 따른 수중 천연유기물질의 특성변화를 조사한 결과, 소수성 및 반친수성 유기물질은 오존 투입농도 $0.5{\sim}3\;mgO_3/mgDOC$에서 각각 $37%{\sim}68%$, $35%{\sim}64%$의 제거율을 나타내었으며, 반면 친수성 유기물질은 $40%{\sim}49%$의 증가율을 보였다. 오존처리에 의한 천연유기물질 특성변화에 따른 염소 소독부산물 생성능 변화를 조사한 결과, 소수성 및 반친수성 유기물질에서 생성되는 THMFP와 HAAFP는 오존 투입농도가 증가함에 따라 큰 폭으로 감소하였으나, 친수성 유기물질에서는 증가하는 경향을 나타내었다. 오존처리에 의한 단위 DOC당 THMFP와 HAAFP의 변화에서 두 물질 모두 오존처리에 의해 단위 DOC당 생성능의 감소를 보였고, 오존 투입농도가 증가할수록 반응성의 감소가 크게 나타났다. 그리고, 단위 DOC당 HAAFP 보다는 THMFP의 경우가 오존처리에 따른 제거율이 높은 것으로 조사되었다. 오존 투입농도별 천연유기물질 특성변화에 따른 단위 DOC당 THMFP 및 HAAFP 변화를 조사한 결과, 소수성, 반친수성 및 친수성 유기물질에서의 단위 DOC당 THMFP 및 HAAFP 모두 반응성이 감소하는 것으로 나타났다. Br-THMFP와 chloroformFP에 대한 오존 투입농도별 제거특성은 Br-THMFP의 경우 오존 투입농도에 따라 제거율 및 단위 DOC당 THMFP 제거율이 chloroformFP 보다 월등히 높은 것으로 나타났다. 또한, Br-HAAFP와 DCAAFP와 TCAAFP에 대한 오존 투입농도별 제거특성을 조사한 결과에서 TCAAFP는 오존 투입농도가 증가할수록 제거율 및 단위 DOC와의 반응성 감소율도 증가하였으나, DCAAFP는 오존처리 전 후로 제거율 및 단위 DOC와의 반응성에는 변화가 없었으며, Br-HAAFP의 경우는 $1\;mgO_3/mgDOC$ 이상의 오존 투입농도에서는 제거율의 상승은 나타나지 않았고, Br-THMFP에 비하여 오존처리에 의해 낮은 제거율을 나타내었다. 본 실험결과에서 소독부산물 생성능과 경제성을 고려하여 오존 투입농도를 결정한다면 $1\;mgO_3/mgDOC$가 적정 오존 투입농도로 조사되었다.