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Total dissolved solids (TDS) 제거에 이용되는 이온교환수지는 컬럼에 충진시켜 사용하게 되는데, 이온교환 과정 에서 이온성 물질과 이온교환수지의 충분한 접촉시간을 필요로 한다. 본 연구에서는 이온교환수지의 분체화를 통하여 짧은 접촉시간으로도 높은 TDS 제거 성능을 보이는 이온교환수지의 특성을 연구하였다. 흐름성 등을 고려한 분체의 최적 크기는 100 μm 이상임을 확인하였고, 250~500 μmd와 100~250 μm 크기의 최대 분쇄 수율은 각각 67.3%와 36.9%였다. 또한 100~500 μm 크기의 분쇄 수율은 분쇄 시간 2분에서 87.1%로 나타났다. 회분식(batch) 실험 조건에서 250~500 μm 크기의 분체가 95%와 99%의 제거율에 도달하는 시간은 분쇄 전(non-pulverized) 이온교환수지에 비해 각각 1.82배와 1.96배 더 빨랐 다. 100~250 μm 크기의 분체는 각각 15.9배와 6.18배 더 빨랐다. 컬럼 테스트의 경우 분쇄 전 이온교환수지는 총 1.74 g, 250~500 μm 크기의 분체는 1.83 g, 100~250 μm 크기의 분체는 1.63 g의 NaCl을 제거하였다. 분체의 크기가 작아질수록 용 량(capacity)이 약간 감소한 것으로 나타났다. 결과적으로 분체화된 이온교환수지를 사용하는 것이 접촉시간 대비 높은 TDS 제거 성능을 얻을 수 있는 방법임을 확인하였다.
The ion exchange resin used to remove total dissolved solids (TDS) is used by being packed in a column, and sufficient contact time between the ionic material and the ion exchange resin is required during the ion exchange process. In this study, the ion exchange resin that exhibits high TDS reduction even with a short contact time through pulverization of the ion exchange resin was characterized. The optimal size of resin considering flowability was over 100 μm. The highest pulverizing yield were obtained that 250~500 μm size and 100~250 μm size were 67.3% and 36.9%, respectively. Also, the highest yield and the pulverizing time of 100~500 μm size was 87.1% and 2 minutes, respectively. Under batch test conditions, the time to reach a removal rate of 95% and 99% for 250~500 μm resins was 1.82 and 1.96 times faster than non-pulverized ion exchange resin, respectively. The 100~250 μm resins showed 15.9 times and 6.18 times faster, respectively. Under the column test, a total of 1.74 g of NaCl was removed by non-pulverized ion exchange resins, 1.83 g of NaCl was removed by 250~500 μm resins and 1.63 g of NaCl was removed by 100 and 250 μm resins. As the size of the resin decreased, the capacity slightly decreased. As a result, it was observed that the pulverized ion exchange resins could be a method of achieving high TDS removal performance under short contact time.
2. 실 험
2.1. 실험재료 및 분석
2.2. 실험장비 및 투과 실험
2.3. 실험 방법
3. 결과 및 고찰
3.1. 분쇄 시간에 따른 이온교환수지 분체의 크기 분포
3.2. 이온교환수지의 크기에 따른 흐름성 및 swelling정도
3.3. Batch mode에서 이온교환수지 분체 크기에 따른TDS 제거율 측정
3.4. 충진 컬럼에서 이온교환수지 분체 크기에 따른차압, TDS 제거율, 용량, 처리한 부피 측정
4. 결 론
Reference
