하수 재이용 공정 설계에서 고려해야 할 중요한 요소 중 하나는 재이용 공정에서 발생하는 농축수의 유기물(TOC) 농도이다. 재이용수 생산율을 높이기 위해 RO 회수율을 증가시키면, RO 농축수의 농축배율도 높아지게 된다. 이 경우 방류수 수질 기준을 준수하기 위해 활성탄 흡착, AOP 등 추가 공정을 설치해야 할 수 있다. 따라서 RO 회수율을 낮춰 RO 농축수에서 유기물 제거를 위한 별도의 공정을 설치하지 않는 경우가 대부분이다.

난분해성 유기물 제거 기술 중 전기산화 기술은 난분해성 유기물뿐만 아니라 다양한 오염물 제거에도 효과적이다. 전기산화는 화학 약품을 사용하지 않고도 다양한 종류의 오염물을 동시에 처리할 수 있다. 또한 전류 및 전압을 실시간으로 모니터링할 수 있어 공정 제어가 용이한 장점이 있다.

본 연구는 RO 농축수에 포함된 난분해성 유기물 제거를 위한 전기산화 기술의 적용 가능성을 평가하기 위해 다양한 촉매를 활용한 전극을 사용하여 유기물 제거 효율을 평가하였다. 연구에 사용된 폐수는 하수 재이용 시설에서 발생한 RO 농축수를 3배 수준으로 재농축한 농축 폐수이며, DSA(Dimensionally Stable Anodes) 및 BDD(Boron-Doped Diamond) 전극을 활용하여 전기산화 효율을 비교 평가하였다.

연구 결과, 실험에 사용한 농축 폐수 조건에서는 DSA 전극보다 BDD 전극에서 유기물 제거 효율이 더 높게 나타났다. 향후 경제성을 확보할 수 있는 난분해성 유기물 제거 공정 개발을 위해 최적 전극, 반응기 형상, 체류 시간 등 최적 운전 조건 도출을 위한 추가 연구를 통해 최적화를 도출하고자 한다.