A Study on the Application of the Quartz Porphyry for Tap Water Safety

Abstract

본 연구에서는 다공성 재료를 알려진 맥반석을 안전하고 깨끗한 수돗물의 생산프로세스 중 흡착공정에 적용하고자 여러 실험을 진행하였다. 우선, 흡착제로써 맥반석의 물리화학적, 광물학적 특성을 규명하고자 하였다. Surface Area 와 Pore Characterization System 및 FE-SEM을 이용하여 분석한 결과맥반석은 비표면적이 1.8431 m2/g으로 매우 작게 나타났다. 맥반석의 광물적 특징은 XRD 분석을 통해 확인하였으며, Si, Al, Na등이 주구성 원소이며, 사장석, 정장석이 주 구성광물로 확인되었다. 또한 다공성 소재로 알려진 맥반석을 흡착재로 활용하기 위해 대부분의 공정에서 흡착제로 적용되는 활성탄을 대조군으로 하여 특정 중금속에 대한 흡착실험 진행한 후 잔류량은 ICP(Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometer)로 측정하였다. 실험결과 맥반석은 특정중금속에 대한 선택적 흡착제거 능력을 보였다. 맥반석의 흡착실험 결과를 흡착식에 적용한 결과 Freundlich 흡착등온 방정식에 잘 부합하는 것으로 나타났다.The purpose of this study is to investigate the physicochemical, mineralogical and adsorption characteristics of the Quartz Porphyry as adsorbent instead of activated carbon, which is known as a porous and radioactive material. The adsorption test was performed to compare the removal efficiency of the material with that of activated carbon on same condition. The adsorption and removal tests for the heavy metals were also performed. In addition, the removal efficiency test of granular activated carbon (GAC) was performed in comparison with the Quartz Porphyry. The major components of the Quartz Porphyry were quartz, orthoclase and plagioclase and the size of its surface area was found 1.8431 m2/g. The result of leaching test of the Quartz Porphyry shows that Ca, Mg, K and Na were extracted. The removal efficiency of heavy metals (Pb, Cu and Cd) was almost as same as that of GAC in single phase.