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오존, UV, 오존/UV 혼합 공정을 이용한 Diethyl Phthalate(DEP)의 제거특성 연구
Characterization of Diethyl Phthalate(DEP) Removal using Ozone, UV, and Ozone/UV Combined Processes

정연정   (연세대학교 환경공학과UU0000936  ); 오병수   (연세대학교 환경공학과UU0000936  ); 강준원   (연세대학교 환경공학과UU0000936  );
  • 초록

    본 연구는 오존 단독, UV 단독 및 오존/UV 혼합 공정을 이용하여 DEP의 제거 특성을 알아보고자 수행되었다. 실험 결과로서, 오존/UV 공정에서 가장 높은 제거 효율을 나타냈다. 오존 및 오존/UV 공정에서 DEP의 분해 경로를 파악하기 위해서 pH 변화 및 OH 라디칼( $OH^{\circ}$ ) scavenger 첨가 유무에 따른 제거 정도를 비교하였다. 그 결과, DEP 분해 시 $OH^{\circ}$ 과의 반응이 주된 반응이며, 오존에 의한 직접 산화 반응 및 UV에 의한 광분해 반응은 무시할 정도로 작았다. 오존 및 오존/UV 공정에서 DEP의 의사일차속도상수를 비교하였을 때, 오존/UV 공정은 일차속도에 잘 일치한 반면 오존 단독 공정에서는 일차속도로 제거되는 경향이 초기에 빠르고 일정한 반응시간 이후에 느려지는 두 영역으로 나뉘어 나타났다. 오존 및 오존/UV 긍정에 의해 생성되는 DEP 산화 부산물을 간접적으로 확인하기 위해 HPLC 스펙트럼을 조사한 결과 미지의 물질이 검출되었으며, 반응시간에 따라 이 물질이 생성되다가 감소하는 일정한 경향을 보였다. 또한, 오존/UV 혼합공정에서 높은 TOC 제거율을 나타내 DEP 및 DEP 산화부산물까지 완전 산화됨을 확인하였다.


    Three candidate processes(ozone alone, UV alone and ozone/UV combined processes) were evaluated for the removal of diethyl phthalate(DEP). Of the candidates, the ozone/UV process showed the highest removal efficiency of DEP. To elucidate a major oxidant for DEP oxidation in the ozone/UV process, the effects of pH and hydroxyl radical( $OH^{\circ}$ ) scavenger were investigated. As a result, it was found that $OH^{\circ}$ plays a important role for DEP elimination. Meanwhile, the direct reaction between ozone and DEP was negligible. Observing the pseudo first-order rate of DEP removal in ozone alone and ozone/UV processes, the different pattern was obtained from two processes. The ozone/UV process was well plotted following the pseudo first-order. but in the ozone alone process the rate was divided into fast and slow phases. DEP degradation characteristics in ozone alone and ozone/UV was also investigated by observing the HPLC spectrum. We detected unknown compounds that were guessed to DEP byproducts and observed the formation and disappearance of the unknown compounds according to reaction time. Observing of high removal of TOC in ozone/UV combined process, it was found that DEP and DEP byproducts are completely oxidized by ozone/UV combined process.


  • 주제어

    오존/UV .   OH 라디칼($OH^{\circ}$).  

  • 참고문헌 (17)

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    9. Bruno, L., David, A. R., and Deborah, R. B., Ozone in Water Treatment, The United States of America: Lewis Publishers, Colorado, pp. 12(1991) 
    10. 김경숙, 오병수, 강준원, 한상국, 정봉철, 안규홍, '팔당 상수원 내 미량 유해물질의 조사 및 관리 방안' 한국물환경학회지, 19(2), 183 - 191(2003) 
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    12. Yao, C. C. D. and Haag, W. R., 'Rate constants for direct reactions of ozone with several drinking water contaminants,' Water Res., 25(7), 761-773(1991) 
    13. Kawaguchi, H., 'Photodecomposition of bis-2-ethylhexyl phthalate,' Chemosphere, 28(8), 1489-1493(1994) 
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    15. Staehelln, J. and Hoigne, J., 'Decomposition of ozone in water in the presence of organic solutes acting as promoters and inhibitors of radical chain reactions,' Environ. Sci. Technol., 19(12), 1206 -1213(1985) 
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  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Na, Seung-Min ; Ahn, Yun-Gyong ; Cui, Ming-Can ; Cho, Sang-Hyun ; Khim, Jee-Hyeong 2011. "Degradation Characteristic of Endocrine Disruptors (DEP, NP) Using Combined Advanced Oxidation Processes (AOPs)" 한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences, 20(2): 231~239     

 저자의 다른 논문

  • 정연정 (4)

    1. 2005 "DAF를 이용한 정수처리 공정에서의 오존 적용성 평가" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 27 (6): 567~572    
    2. 2006 "Bacillus Subtilis Spores 불활성화 실험을 통한 오존, UV 공정의 소독 특성 평가" 水質保全 = Journal of Korean Society on Water Quality 22 (4): 672~677    
    3. 2006 "Pt/Ti 격자형 평판 전극을 이용한 혼합 산화제 생성 및 E. coli 불활성화" 水質保全 = Journal of Korean Society on Water Quality 22 (5): 851~855    
    4. 2008 "오존 처리 및 UV 조사를 이용한 Sulfamethoxazole 제거; 동역학적 고찰 및 pH 영향" 水質保全 = Journal of Korean Society on Water Quality 24 (1): 63~68    
  • 오병수 (13)

  • 강준원 (22)

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