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   3) 오존처리 공정

    (1) 오존공정의 공정도

        o 원수 ⇒ 전오존 ⇒ 응집 침전 ⇒ 중오존 ⇒ 여과 ⇒ 후오존 ⇒ 활성 ⇒ 정수

    (2) 오존 발생 방법 및 특징

        o 오존 발생 방법 : 무성방전법, 고주파 전계법, 전해법, 광화학반응, 방사선 조사법 등이

      ① 원리 및 특징

구  분

원   리

특   징

무성방전법

1쌍의 전극 사이에 유리 또는 세라믹 같은 유전체를 끼우고 산소함유 공기 불어 넣으면서 전극에 6~8kV 교류고전압을 통해주면 방전공간에서 오존 발생

산소공급방법이 공기원료인 경우 실용오존 농도 범위는 13~39g/Nm3이며 소비전력은 약18kWH/Kg3이고, 순산소인 경우 실용 오존 농도범위는 80~ 160g/Nm3이며 소비전력은 약 10kWH/Kg3이다

전해법

전기분해에 의해 오존을 생성하는 방법

 

 

설비가 간단하고, 고농도  를 얻을 수 있지만 소비전력(56~67kWH/Kg3)    이 크므로 소규모 시설에   이용 가능하다.

질소산화물이 생성되지 않는다.

광화학반응

산소에 파장 130~242nm의 자외선을 비추면 오존이 발생된다.

이 방법은 지구표면 성층권에서 태양광선이 자외선에 의해 오존이 발생하는 것과 동일한 방법

저농도 오존(10g/Nm3 이하)이 생성되며 소비전력 (550kWH/Kg3)은 대단히 크다.

습도의 영향이 민감함. (50%의 습도에서 40%의 오존생성율 저하를 초래 함)

방사선조사법

광화학반응과 같은 원리로 오존을 생성하며, 방사선원이 있으며 전력이 불필요하므로 오존 생성 비용이 적다

 

①방사선 발생원 리가 어렵다.

②고농도의 오존제조 불가능

③반응기 재질에 방사선이 악영향을 준다.

- 위 같은 문제로 실용화되지 못함

고주파전계법

고주파 전계장에 산소를 통과시키면 오존이 생성되는 것으로 알려져 있으나 발생과정에 대한 상세한 연구 없음.

실험실 규모에서 가끔 사용되는 실정임

 

 

    (3) 공급가스 제조방식별 특징

        o 공급가스 제조방식 : 공기공급방식, 순산소법 (PSA 법, 액화산소법)

     ① 방식별 특징

        o 공기공급방식 : 공기압축기에 의한 현장에서 공급하는 방식으로 발생가능한 오존의 농도는 최대 5%(중량비)이나  현재 실용되고 있는 농도는 2~2.5% 정도이다.

        - 공기준비 설비 다소 복잡하나, 유지관 용이 및 운반 없이 현장 생산 가능.

        o 순산소법 (PSA 법) : 현장에서 PSA산소 발생   장치를 설치하여 공급하며, 발생 오존농도는 최대  14%(중량비)까지 가능하나, 현재 실용되고 있는  농도는 8~10%정도이다.

        o 순산소법 (액화산소법) : 공장에서 생산해서 Tank로 현장 운반하여 공급하는 방식으로 설비는 간단하나, 고압가스를 운반하여야 하므로   유지관리에 세심한 주의 를 요한다.

 

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(오존발생기)

 

    (4) 배오존 처리 방법

        o 배오존 처리 방식에는 활성탄흡착식, 열분해법, 약액세정법 (환원법,  NaOH 법), 촉매법(산화니켈, MnO2 법) 등이 있다.

 

     ① 방식별 특징

구  분

원   리

특   징

활성탄

흡착식

활성탄과 오존의 직접반응에 의해 활성탄 표면에서 촉매적 분해가 평행하게 일어난다.

- 활성탄 1g에 오존은 약 4g 분해

- 설비비 적고, 유지 보수 간단, 수처리용으로 사용됨

- NOx가 포함된 배오존가스는 활성탄과 반응하여 폭발이 일어나므로 사전에 세정이 필요함

- 소규모 용량에 사용되며, 현재는 거의 사용하지 않음

열분해법

기체 상태의 오존에 열을 가하면 분해되어 산소가 되는 성질을 이용한 방법

- 가열온도:300~350oC

- 접촉시간:1~5

- 오존농도 높으면 활성탄 방식보다 처리비용 싸다.

- 폐열 이용 가능하다.

- 유럽에서 리 사용되고 있다.

- 공존가스에 영향은  받지 않지만 NO는 제거 할 수 없다.

- 감시가 어렵다

환원법

오존에 대하여 환원성을 갖는 약제인 티오황산소다나 아황산소다 등의 환원제를 사용하여 분해

- 저오존 농도, 대풍량의 경우 유리

- 폐액처리 장치 필요

- NOx가 공존하는  경우 동시에 제거 할 수 없다.

- 정수장 설치실적 거의 없다.

 NaOH 법

오존의 자기분해를 촉진하는 약제 사용하는 방법으로 실험에 의하면 5% 정도 NaOH 농도에서 1분 접촉시키면 95%가 분해

- 시설용량이 크고 완전한 오존제거 를 할 수 없지만 처리비용은 싸다.

- 폐액처리장치 필요함

- 정수장에 설치한 실적 거의 없다.

산화니켈

금속산화물의 촉매작용에 의해 오존을 분해시키는 방법으로 촉매만 사용할 경우에는 배기가스에 포함되어 있는 수분에 의해 처리효율의 약화 및 촉매의 수명을 단축시키므로 heating 설비와 동시에 사용한다.

-H2S가스공존시 수명이 크게  단축됨

-초기충전촉매량 많고 설비비 높다.

MnO2 

-공존가스의 영향이 적다.

-고농도 배오존 처리에 유리함

- 습기에 약하다.

-특정 화학 물질로 지정되어 있으므로취급에 유의해야 한다.

-미국에서 사용되고 있다. 

 

 

다음페이지에 계속 됩니다. 

 

 

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