전통적인 고염 유기 폐수 처리 시 약제 소비량이 많고 반응 선택성이 낮으며 고염 억제 문제가 발생하는 문제를 해결하기 위해, 파일럿 규모의 자외선 초음파 펜톤 협동(UV-US-Fenton) 고급 산화 시스템을 구축하였다. 일반 펜톤(Fenton), 초음파 펜톤(US-Fenton), 자외선 펜톤(UV-Fenton) 공정을 대조군으로 삼고, 분광학과 푸리에 변환 이온 사이클로트론 공명 질량 분석법(FT-ICR MS) 기술을 결합하여 고염 폐수 내 용존 유기물(DOM) 처리 성능, 분광 변화 및 분자 전환 메커니즘을 연구하였다. 결과는 UV-US-Fenton 공정이 최적의 분해 성능을 보였으며, 최적 조건에서 COD 및 TOC 제거율이 각각 73.84%, 70.62%에 달하고 자외선 흡광도를 현저히 감소시키며 각종 형광 성분을 완전히 제거함을 나타내었다. DOM 성분 수준 분석 결과 원수에서 총 13595종의 DOM 분자가 검출되었으며, CHON과 CHONS가 우세 아류임을 보였다; UV-US-Fenton 처리 후 누적 제거된 DOM 분자 수는 최대 7189종으로 나타났다. 출수 DOM의 보정 방향족 지수(AIₘₒd)와 이중 결합 당량(DBE)은 각각 0.217, 5.911로 낮아졌고, 산소 대 탄소 비율(O/C), 탄소 산화 상태(NOSC), 수소 대 탄소 비율(H/C)은 각각 0.50, 0.156, 1.358로 상승하여 계의 방향족성 및 불포화도가 크게 감소하였다. 산소 첨가 반응은 UV-US-Fenton 공정의 주도 반응이며, 이 공정은 질소 함유 작용기 전환을 크게 강화할 수 있다.

고염 유기 폐수; 펜톤 공정; 용존 유기물(DOM); 푸리에 변환 이온 사이클로트론 공명 질량 분석법; 분자 전환