• 대한환경공학회지
• /
• 제39권12호
• /
• pp.689-697
• /
• 2017

자성기반 가중응집제를 적용한 새로운 응집/침전법을 정수처리공정에 적용하기 위한 기초연구로써 반응표면분석법(RSM)을 이용하여 반응에 큰 영향을 주는 것으로 알려진 pH, 일반 응집제 사용량, 가중 응집제 사용량에 관한 최적의 반응조건을 도출하고자 하였다. 이때, 일반 응집제는 Poly aluminium chloride (PAC)를 사용하였고 가중응집제는 Magnetite 기반의 자성체를 사용하였으며, Kaolin으로 제조한 합성원수를 Jar-tester를 이용하여 응집실험을 실시하였다. 사전에 Box-Behnken design에 의하여 계획된 17가지 실험조건으로 상기 3개의 독립변수들이 반응변수(탁도 제거율 및 플럭의 평균 침강속도)에 미치는 영향과 최적 반응을 유도하기 위한 독립변수의 최적치를 얻고자 하였다. 실험 후에는 2가지 반응변수의 이차 회귀모델을 도출하였으며, 이를 이용하여 독립변수와 반응변수 간의 상관관계를 도출하고자 반응표면분석을 실시하였다. 반응표면 분석결과 탁도 제거율 및 플럭의 평균 침강속도에 대한 $R^2$값은 0.9909, 0.8295이었고 두 가지 반응변수를 모두 고려한 최적의 반응조건은 pH 7.4, PAC 사용량 38 mg/L, 가중응집제 사용량 1,000 mg/L이었으며 이때 탁도 제거율 97%, 평균 침강속도가 35 m/h 이상의 효율에 도달하였다.

• 청정기술
• /
• 제6권1호
• /
• pp.27-38
• /
• 2000

초고속응집침전공정(URC)은 가중응집제(WCA)를 첨가하고 슬러지를 반송시켜 응결핵으로서의 역할을 수행시킴으로서 floc의 성장속도를 향상시키고, 입자표면의 흡착을 활성화하여 유기물, 중금속, 인 등 수중에 존재하는 오염물을 보다 효율적으로 제거하며, 기존의 응집 공정에 비하여 침전성을 향상시킬 수 있다. 현재까지 하수처리장과 하천, 호소에서 수행된 URC pilot-test와 Jar-test의 결과를 비교 검토하여 가중 응집제와 반송 슬러지에 대한 오염물 제거특성에 대한 연구가 수행되었으며, 수자원의 재이용을 위한 가능성을 평가하였다.

• 상하수도학회지
• /
• 제35권2호
• /
• pp.153-162
• /
• 2021

The effects of activated carbon originated Ballasted Flocculant (BF) on the settleability of activated sludge and the recovery of BF by Hydro-cyclone (HC) were analyzed experimentally. Two kinds of BF (M-I: 125-250 ㎛, M-II: 250-425 ㎛ in dia.) and three kinds of activated sludges with different SS concentration (2,300-7,100 mg/L) were applied for this study. With the dosage variation of BF from 0.14 to 1.3 g-BF/g-SS, we could obtain 24-31% improvement in SV30 (Sludge Volume after 30min sedimentation) for the lowest SS concentration sludge (2,300 mg/L). Whereas the SV30 improvement was much higher as 44-48% for the highest SS concentration sludge (7,100 mg/L). The settling characteristics of the sludge with BF followed Vesilind model the best among three models (Vesilind, Takacs and Cho model). HC could effectively separate BF with the separation efficiency of 70-90% and over 95% separation efficiency could be obtained when the HC was applied twice.

• 대한환경공학회지
• /
• 제22권11호
• /
• pp.2025-2036
• /
• 2000

부영양화 호소의 수질관리를 위한 물리화학적 처리공정-초고속응집침전(URC) 공정의 적용가능성을 확인하기 위해 인하대학교내에 있는 위락용 소형호소인 인경호를 대상으로 pilot plant 규모의 실험이 수행되었다. URC 공정은 부영양화를 억제할 수 있는 주요인자인 총인을 95%이상 제거할 수 있도록 특별하게 설계되어졌다. 실험기간 중 총인과 클로로필-a를 기준으로 하는 Carlson의 호소영양상태지수는 운전 전 각각 70과 73에서 운전 후 약 55로 개선되었다. 또한 응집처리에 의해 유출수내에 존재할 수 있는 잔류 알루미늄과 추가적으로 주입되는 가중응집제와 고분지응집제에 의한 Photobacterium phosphoreum의 잠재적인 독성영향이 명가되었으며 실험결과 응집 유출수는 형광 미생물에게 어떠한 영향($EC_{50}$-15min)도 미치지 않음을 확인할 수 있었다. URC 공정의 운전 이후 인경호는 국내 호소 수질환경기준 II등급으로 투명도를 회복할 수 있었으며, 보다 큰 호소의 수질관리를 위한 URC 공정의 적용이 기대된다.

• 청정기술
• /
• 제6권1호
• /
• pp.39-49
• /
• 2000

초고속응집침전공정(URC)은 가중응집제(WCA) 첨가와 슬러지 반송을 통해 floc의 침전 속도를 향상시키고, 입자표면의 흡착을 활성화하여 오염물을 보다 효율적으로 제거할 수 있으며, lamella plate를 포함하는 침전조를 이용하여 초기 우수 유출(CSO)과 같은 막대한 유량에 대하여 경제성 있는 침전조 수면적 부하를 획득할 수 있음을 확인하였다. 또한, 침전조의 최적설계를 위해 유체 유동장 모델을 이용한 모사가 수행되었으며, 공정에서 발생되는 슬러지에 대한 재활용 가능성을 평가하여 2차적 오염부하를 억제하기 위한 방안을 모색하였다.

• 상하수도학회지
• /
• 제24권5호
• /
• pp.629-639
• /
• 2010

To evaluate the performance of high rate coagulation system(HRCS) for CSOs treatment, fundamental function of lab scale HRCS has been tested by using the Jar tester and lab scale HRCS. The optimum pH dose by Streaming Current value was found in the range of 5.3~6.0 in Fe(III), and in the range of 5.8~6.6 in Al(III) and the optimum chemical dose were 0.44mM of $Al_2(SO_4)_3$ and 0.93mM of $FeCl_3$. The removal efficiencies at optimum $Al_2(SO_4)_3$ dose were 75%($TCOD_{Cr}$), 97%(TP), 95%(SS) and 96%(turbidity), respectively. And the removal efficiency of particles with less than $5{\mu}m$ of diameter was 70% and that of particles with higher than $5{\mu}m$ of diameter was 90%. The optimum alum dose in lab scale HRCS was 150mg/L, and the treatment efficiency was the best with addition of 1.0mg/L polymer. The effect of Micro sand addition was not clear, because the depth of the sediment tank in lab scale HRCS was not long enough. But the HRT of this lab scale HRCS was able to be shorten less then 7 minutes by adding the micro sand. The surface loading rates with respect to using different chemicals were 0.43m/h with alum only, 5.78m/h with alum and polymer and 6.22m/h with alum, polymer and micro sand. As a result, HRCS using coagulant, polymer and micro sand developed in this study was evaluated to be very effective for CSOs treatment.

• 대한환경공학회지
• /
• 제22권11호
• /
• pp.2059-2065
• /
• 2000

낙동강 상류지역의 점오염원에서 지속적으로 배출되는 오염물질의 가중과 수량의 부족 현상으로 갈수기에는 하천의 부영양화로 인하여 조류증가에 따른 수화(水花) 현상이 나타나 원수의 pH가 상승하여 응집장애를 야기시키고 있다. 조류에 의한 pH 상승은 정수처리시 적정 응집범위를 벗어나게 하여 응집제의 사용량 증가와 수산화알루미늄의 용해도를 상승시켜 정수중의 잔류알루미늄 증가와 같은 문제를 일으킨다. 따라서 본 연구에서는 황산을 이용하여 상수원수의 pH를 응집공정 전에 조절함으로써 응집제의 주입량 및 산화제 사용량을 줄이고, Jar test 결과 황산을 이용하여 pH를 8.1로 조절한 경우 매우 효과적이고 경제적으로 평가되었으며, 응집제 주입량을 약 30% 정도 저감시켜도 pH를 조절하지 않은 경우와 동일한 탁도 제거율을 보였으며 DOC 및 UV-254 같은 유기물 제거효과는 오히려 높은 것으로 조사되었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제35권3호
• /
• pp.171-178
• /
• 2013

본 연구는 CSOs의 처리를 위해 개발된 응집침전시스템의 운전초기에 발생하는 침전슬러지를 응집반응조에 반송하였다. 슬러지 반송을 통해 생성되는 플록의 형성특성 및 침전특성을 분석하고, CSOs 유입초기의 고농도 입자성 물질이 가중응집제로 활용될 수 있는지 그 가능성을 평가하고자 하였다. 그 결과, CSOs는 유입초기 고농도의 오염물질을 포함하며, 특히 20 ${\mu}m$ 이상의 입자성 물질이 다량 유입되었다. 응집침전시스템을 통해 처리된 유출수는 고농도의 오염물질이 유입되는 시기에는 처리수질이 낮아졌으나, 이후 유입오염물질의 농도가 감소되는 시점에서는 처리수질이 증가하는 현상을 보였다. 슬러지반송 운전에서 생성되는 플록은 마이크로샌드를 주입한 플록에 비해 크기는 비슷하고, 침강속도는 55.1 cm/min에서 21.5 cm/min으로 감소하였다. 반송에 사용되는 침전조 하부에 축적된 슬러지의 SVI값은 72로 침강성이 양호하였으며, 침전된 슬러지가 압밀침전으로 인해 부피가 급격히 감소하는데 걸리는 시간은 10분 정도로 분석되었다. 반송슬러지는 인발 0.3%에 반송 0.1%의 조건에서 지속적인 슬러지 발생에 따른 침전과 인발의 균형이 형성되는 것으로 분석되었으며, 이때, 응집반응조의 평균 TS농도는 100~200 mg/L, VS농도는 50~100 mg/L 정도를 유지하도록 슬러지를 반송하는 것이 적절한 것으로 분석되었다. CSOs의 입자성물질을 함유한 슬러지의 반송은 유입수질의 변화에 대응하여 안정적인 처리수의 수질을 확보할 수 있고, 약품주입량의 감소와 함께 슬러지 발생량의 감소효과를 기대할 수 있다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제37권9호
• /
• pp.533-541
• /
• 2015

일본의 "유역별 하수도정비종합계획"(이하 '유총계획') 및 비와호 유역하수도를 소개하고 이를 바탕으로 국내에서 2013년도부터 수립 시행되고 있는 "유역하수도정비계획"의 발전방향 등을 제시하였다. 일본의 유총계획은 환경기본법에서 정하는 수질환경기준을 준수하기 위한 계획으로 비와호의 경우는 지자체의 조례에 의한 가중 배수기준보다 더 엄격한 기준을 적용하여 수립 시행하고 있는 것으로 분석되었다. 특히 비와호의 경우는 응집제첨가다단소화탈질법 등의 고도처리공법을 건설초기단계부터 적용하여 방류수의 수질항목별 농도가 BOD 0.9 mg/L, SS 0.6 mg/L, T-N 5.5 mg/L, T-P 0.06 mg/L였으며 BOD의 처리효율은 99.5%로 매우 높았다. 도입초기단계인 국내 유역하수도계획의 발전을 위해서는 평가항목의 다양화, 비용최소화, 건설 및 유지 보조금제도 개선, 경제적 개념의 배출부하량조정시스템의 도입, 유역하수도 개념 적립 등의 적용 방법 등을 장기적인 관점에서 연구할 필요가 있다.