휴믹물질에 의해 오염된 이온교환수지의 재생을 위한 최적화 방법 개발
Development of Optimal Tools for Regeneration of Humic Materials Contaminated Ion Exchange Resin
- 주제(키워드) humic acid
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 조순행
- 발행년도 2017
- 학위수여년월 2017. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 공학대학원 환경안전공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000025987
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
본 연구에서는 초순수 생산 시스템 내에서 빈번히 발생하는 이온교환수지의 humic materials에 의한 오염 및 그 제어 방법에 대해 조사하였다. 오염된 이온교환수지의 기존 재생방법과 새로운 재생 방법을 제안 및 평가해 본 결과, brine 재생약품을 사용한 신규 재생방법이 기존 NaOH만을 사용한 기존 재생방법보다 humic materials의 탈착효율이 높게 나타났으며 brine 재생 약품(NaCl, HCl)에 따라서도 humic materials의 탈착효율이 다르게 나타났다. NaCl 재생의 경우 초기 탈착율이 높으나 재생 완료시까지 지속적으로 탈착이 일어났고 HCl 재생의 경우 재생초기에 대부분의 humic substances(HS)가 탈착되었다. 현장 적용성을 고려해 볼 때, humic materials에 오염된 이온교환수지 재생을 위해서는 기존 NaOH 사용방법보다는 brine을 이용한 방법이 우수하며, 그 brine 이용 재생 방법중에서도 NaCl brine 보다는 HCl brine이 더 효과적임을 알 수 있었다.
more목차
Ⅰ. 서 론 1
Ⅱ. 문헌 연구 2
1. 초순수 2
1.1 초순수의 정의 2
1.2 산업별 초순수 요구수질 3
2. 초순수 제조공정 6
2.1 초순수 제조공정의 정의 6
2.2 초순수 제조 공정 분류 7
2.2.1 용수 처리공정 7
2.2.2 전처리 공정 7
2.2.3 본처리 공정 8
2.2.4 후처리 공정 8
2.3 용수 처리공정 9
2.3.1 용수처리 9
2.3.1.1 응집 9
2.3.1.2 침전 9
2.3.2 막여과(Membrane filter, MF) 10
2.3.3 모래여과 11
2.3.4 다층여과 11
2.4 전처리 공정 12
2.4.1 활성탄 흡착 12
2.4.2 이온교환 13
2.4.3 Prefilter 13
2.4.4 열교환-Ⅰ 14
2.4.5 역삼투(RO)-Ⅰ 14
2.4.6 탈탄산(Decarbonization) 15
2.5 본처리 공정 16
2.5.1 열교환-Ⅱ 16
2.5.2 역삼투(RO)-Ⅱ 16
2.5.3 TOC Reduction UV-Ⅰ 17
2.5.4 UV Sterilization 18
2.5.5 CEDI(Continuous Electro Deionization) 18
2.5.6 이온교환-Ⅱ 19
2.5.7 탈기(Degasification) 20
2.6 후처리 공정 20
2.6.1 TOC Reduction UV-Ⅱ 20
2.6.2 막탈기(Membrane degasification) 20
2.6.3 이온교환-Ⅲ 21
2.6.4 열교환-Ⅲ 22
2.6.5 한외여과막(UF) 22
3. 이온교환수지 23
3.1 이온교환수지의 원리 23
3.2 이온교환수지의 화학반응 23
3.3 이온교환수지의 재생 29
3.4 이온교환수지의 재생방법 31
4. Humic materials 33
4.1 Humic materials의 종류 33
4.2 Humic materials의 분자구조식 34
4.2.1 Humic acid 34
4.2.2 Fulvic acid 35
4.2.3 Building block 36
5. Humic materials에 의한 이온교환수지의 오염 37
5.1 Humic acid와 strong basic anion resins (SBA)의 결합 37
5.2 Resin fouling 38
Ⅲ. 실험방법 및 내용 40
1. 대상시료 및 사용약품 40
1.1 실험 resin의 종류 40
1.2 사용약품의 종류 41
2. 실험 방법 및 분석 42
2.1 Resin 재생방법 42
2.2 분석방법 43
2.2.1 Resistivity 43
2.2.2 pH 44
2.2.3 TOC 44
2.2.4 LC-OCD 44
Ⅳ. 결과 및 고찰 46
1. 재생 Pre-Test 46
1.1 기존 chemical의 재생 효율 조사 46
1.2 재생 방법 비교 47
2. Brine treatment 최적화 Test 50
2.1 재생 방법별 탈착 효율 비교 50
2.2 재생 경과시간에 따른 탈착 평가 52
2.2.1 NaCl Brine 52
2.2.2 HCl Brine 54
2.3 재생 방법에 따른 비저항 회복속도 비교 58
Ⅴ. 결론 61
참고 문헌 62
Abstract 64
