반도체·산업 폐수의 생물학적 전환과 전기화학/막 분리 기반 고도처리 연구

Advanced Treatment of Semiconductor and Industrial Wastewater via Biological Conversion and Electrochemical/Separation Processes

연구 내용

반도체 공정에서 발생하는 유해성 질소·불소·무기 음이온 오염물질을 생물학적 전환과 전기화학적 산화·흡착 및 막 분리 공정으로 처리하는 연구

반도체 공정에서 유입되는 TMAH 및 불소계 이온, 그리고 무기 음이온성 오염물질을 대상으로 공정 연계를 수행합니다. TMAH는 호기 단계에서 암모늄으로 전환되도록 체류시간 등 운전조건을 최적화한 뒤, 후단의 A/O 공정으로 안정적인 질소 제거를 확보합니다. 불소계 폐수는 침전으로 플루오라이드 제거를 수행하고 UF 및 RO로 여과·농축된 잔류 이온과 콜로이드 입자를 저감합니다. 또한 염소산염은 전기 산화와 GAC 흡착을 결합한 하이브리드 공정으로 pH, 전류밀도, 반응시간을 제어하여 제거 성능을 향상시킵니다. 전처리-후처리 연계 관점의 공정 설계를 차별성으로 보유합니다.

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연구 흐름

초기에는 반도체 유래 유해물질이 생물학적 처리에 미치는 영향을 줄이기 위한 전환 공정 설계에 집중하였습니다. 이후 호기 단계에서 TMAH를 암모늄으로 전환하는 운전조건을 검토하고, 후단 A/O 처리로 질소 제거 안정성을 확보하는 방향으로 심화되었습니다. 같은 맥락에서 불소계 폐수에 대해 침전-UF-RO로 이어지는 회수 가능 수질 확보 전략을 수행하였습니다. 최근에는 무기 음이온인 염소산염에 대해 전기 산화-흡착 하이브리드 반응기를 적용하여 공정 변수의 영향과 최적 운전조건을 도출하는 연구로 확장하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

반도체 공정 폐수 고도처리 공정 설계
질소성 오염물질의 안정적 생물학적 제거 운전
불소계 폐수의 재이용 수질 확보 공정
UF/RO 기반 회수수 처리 트레인 구축
전기 산화-흡착 기반 무기 음이온 저감
GAC 재생 및 운전 최적화 전략
다단 공정 연계형 수처리 플랜트 적용
유해성 물질 포함 폐수의 전환 공정 모델링
산업 현장 맞춤형 약품 투입 최소화
폐수 재이용을 위한 공정 성능 유지 지침