오존산화

목차

@폐수 처리
1. 개요
2. 오존의 분해 메카니즘
3. 오존의 폐수처리 적용
4. 오존의 반응
5. 실제폐수처리장의 오존발생장치 설치 예

@오수 처리
1. 개요
2. 오존을 이용한 오수처리장 흐름도
3. 오존 투입량별 BOD 부하감소 및 부하량
4. 오존발생장치 용량 설계

@오존 측정
1. 오존의 농도란
2. 용존 오존 농도를 구하는 공식
3. 오존모니터의 종류
4. 오존 발생량 측정법
5. 오존 적용량 계산법

본문내용

0 g-O3/m3
60PPM
75 g-O3/m3
65 g-O3/m3
35 g-O3/m3
70PPM
90 g-O3/m3
80 g-O3/m3
40 g-O3/m3
80PPM
100 g-O3/m3
90 g-O3/m3
50 g-O3/m3
※ 최종 처리수의 보증은 S/D FILTER 와 A/C FILTER 통과 처리수 기준임
@오존 측정
1. 오존의 농도란
오존의 생산 원료 가스는 공기와 산소를 이용하는데 공급되는 산소나 공기 중의 함유되어있는 오존의 양을 단위로 나타낸 것을 오존농도를 표시하는 국제표준단위로는 Weight% (무게환산비), O3 g/Nm3 AIR O3 g/Nm3O2가 있다.
총 생산된 오존량(g)
오존농도(Weight%) = ------------------------ × 100
총 공급된 원료가스량(g)
분자 1mol의 표준 부피량 = 22.4 ℓ
공기의 무게 = 28.84 g/ℓ
산소의 무게 = 32 g/ℓ
- 공기를 원료로 했을 때 오존농도 계산식
1g의 오존 1g의 오존
1%의 오존농도 = ------------- = ------------------------------ 100g의 공기 100g÷28.84g/mole×22.4ℓ/mole
= 12.875 O3 g/Nm3 공기
- 산소를 원료로 했을 때의 오존농도 계산식 1g의 오존 1g의 오존
1%의오존농도 = ------------- = ---------------------------- 100g의 산소 100g÷32g/mole×22.4ℓ/mole
= 14.2857 O3 g/Nm3 산소
- 생산용 오존 모니터에 50g/m3 이고 공급산소량이 20 m3/hr 인 경우 오존 생산량은?
50 g/m3 ×20 m3/hr = 1000g - O3/hr
2. 용존 오존 농도를 구하는 공식
기체 속의 오존 농도가 Y. g/m3의 오존 함유기체가 물과 접촉했을 때 얻을 수 있는 물 속의 오존 농도 C. g/m3는 다음의 관계에서 계산할 수 있다.
C = k · y
정수 k는 기체전체의 압력과 온도에 의존하는데 통상 대기압에서 취급되는 경우가 많고 대기압의 바탕에서의 온도와의 관계로서 다음의 식이 주어진다.
0.604 × (1 + t / 273)
k = ---------------------
1 + 0.063t
여기에서 t는 온도(℃)는 상용에너지로 발생시킨 오존화공기 속의 오존농도는 20 g/m3 정도로서 25℃ 물 속의 오존농도는 5.12 mg/ℓ이다.
3. 오존모니터의 종류
오존발생기의 오존발생농도는 메이커의 기술과 기종에 따라 다르며 용량별로 발생량도 틀려진다.
오존측정기는
-오존발생량을 측정하는 고농도 오존측정기
-초소형 오존 발생기 용량 측정하는 저농도 오존측정기
-대기 중 누출오존을 측정하는 기상용 오존측정기
-미반응오존 을 측정하는 Off-gas용 오존측정기
-물 속에 녹아있는 오존을 측정하는 용존 오존측정기 등으로 나누어 볼 수 있다.
a) 고농도 오존 모니터 (High Concentration Ozone Monitor)
u.v 흡광도식이 일반적이며 센서방식이나 약액 세정식도 사용되고 있다.
u.v 흡광도식은 측정범위가 0.1g/m3 ∼ 200g/m3 측정범위를 가지며 측정치가 비교적 정확하며 연속측정이 가능하며 현재 대부분의 오존 모니터가 이 방식을 채용하고 있다.
b) 저농도 오존 모니터 (Low Concentration Ozone Monitor)
u.v 흡광도식이 일반적이며 오존누출감시용으로 많이 사용되며 측정범위는 0.001ppm∼2ppm의 측정범위가 일반적이며 대기오염 감시용으로도 이용된다. 오존 발생기와 연계하여 오존 주입량을 제어할 수 있다.
c) 용존 오존 모니터 (Dissolved Ozone Monitor)
u.v 흡광도식과 센서식이 사용되고 있으며 물 속에 녹아있는 오존을 측정하며 측정범위는 0.001ppm ∼20ppm 범위를 가진다.
오존발생장치와 연계하여 오존 주입량을 제어하는 자동 콘트롤 시스템을 구축할 수 있다.
4. 오존 발생량 측정법
1) 1000㎖ (1ℓ)의용기에 증류수 980㎖ 와 KI (요오드칼륨) 20g (20㎖-2%)을 넣는다.(거품제거)
2) 오존을 발생 접촉(2-3분)시킴. ( KI용액에서 I2가 유리되어 노란색에서 갈색으로 변함.)
3) H2SO4 5㎖를 가함. ( PH = 1 이하, 미흡수된 O3의 방출을 막기위한 것임.)
4) 0.1 N-NA2S2O3(티오황산나트륨)으로 갈색에서 무색으로 될 때까지 가함.
5) 종말점이 가까워오면 전분 용액을 넣고 (무색에서 흑색으로변함)
6) 0.1 N-NA2S2O3(티오황산나트륨)으로 계속 적정함 (흑청색에서 무색으로 변함)
7) 오존 발생량을 구함
O3(㎎/hr) × A(min)× 60(min/hr)
-------- -------------------
(오존량) (접촉 분)
NA2S2O3(㎎) × F(=0.98-1.02) × 2.4(㎎)의 O3소비
= ------------ ------------------ -----------------
(소비량) (NA2S2O3 FACTOR) NA2S2O3(1㎎)
※오존발생량(㎎/hr) =티오황산나트륨소비량(㎎) × 1 × 2.4 × A(min) × 60(min/hr)
5. 오존 적용량 계산법
a) 예상 오존 주입 농도를 선정하여 접촉 시간을 구함 ( 10개 정도 선정하여 채취)
SAMPLE량(ℓ)×오존주입농도(ppm) = 접촉시간(분) × 60(min/hr) ÷오존발생량(㎎/hr)
※접촉시간(분) = SAMPLE량(ℓ) × 오존주입농도(ppm) × 60(min/hr) ÷오존발생량(㎎/hr)
b) 접촉시간을 구하고 샘플병(250ml)을 준비하여 접촉시간이 되면 규정 용량대로 채취한다.
100ppm선정시 X분= 10 ℓ × 100 ppm × 60 min/hr 오존발생량 ㎎/hr
150ppm선정시 Y분= (10-0,25) ℓ × (150-100) ppm × 60 min/hr 오존발생량 ㎎/hr
200ppm선정시 Z분= (9.75-0,25) ℓ × (200-150) ppm × 60 min/hr 오존발생량 ㎎/hr

키워드

오존산화,   오존 생성,   오존 분해 메카니즘,   AOP,   라디칼,   오존의 반응