동전기-펜턴 공정에서 전해질의 농도에 따른 전기삼투유량의 변화

Abstract

본 연구에서는 동전기-펜턴 공정을 이용한 phenanthrene 오염토양의 정화에 있어서, 전해질의 역할을 이해하고 최적의 전해질 농도를 결정하고자 하였다. 전해질로는 염화나트륨이 선택되었다. 전해질의 농도가 증가할수록 낮은 전압경사를 나타내었는데, 이는 전해질의 농도가 증가할수록 토양 내의 이온의 농도가 증가하여 전도도가 증가하고, 저항이 감소하였기 때문이다. 전해질 농도가 0.002 M인 경우, 가장 높은 전기삼투유량을 나타냈으며, 84.9%의 가장 높은 제거율을 보였다. 전해질의 농도가 0.002 M보다 높은 경우에는, 전해질의 농도가 증가할수록 전기삼투유량이 감소한 반면, 0.002 M 이하의 농도에서는 전해질의 농도가 증가할수록 전기삼투유량 또한 증가하였다. 전해질 농도가 증가할수록 양극의 pH는 더 낮은 값을 나타내었고, 음극의 pH는 더 높은 값을 나타내었다. 높은 농도의 전해질이 사용되었을 경우, 낮은 전력소비량을 나타냈지만, 전기삼투유량이 감소하여 낮은 제거율을 보였다. 따라서 동전기-펜턴 공정에서 공정효율을 증가시키기 위한 최적의 전해질 농도를 결정할 때, 전력소비량, 전해질과 과산화수소의 비용, 제거율과 같은 인자를 동시에 고려하여야 한다.