• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.30 no.11
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• pp.1139-1145
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• 2008

The objectives of this research are to investigate the mechanism of coagulation affecting UF and find out the optimum conditions of the combined of coagulation with UF membrane filtration for NOM removal. During the mixing period, substantial changes in particle size distribution occurred under rapid and slow mixing condition due to the simultaneous formation of microflocs and NOM precipitates. Therefore, combined pretreatment using coagulation (both rapid mixing and slow mixing) improved dissolved removal efficiency. Also, for combined coagulation to membrane process, flux reduction rate showed lower than only UF process. The rate of flux decline for the hydrophobic membrane was considerably greater than for the hydrophilic membrane. Applying coagulation process before membrane filtration showed not only reducing membrane fouling, but also improving the removal of dissolved organic materials that might otherwise not be removed by the membrane.

• Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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• v.3 no.3
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• pp.237-243
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• 2000

최근에 경제성장과 생활향상에 따른 물수요량이 급증함과 동시에 소비자의 질적요구가 강화되고 있는 실정이다. 기존 상수원인 하천의 수질오염으로 인하여 소비자의 요구사항을 충족시키기 위해서는 기존 정수처리법의 개선이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 기존 급속여과법의 전염소 처리공정 및 응집.침전 공정의 개선을 통하여 음용수 수질을 개선하고자 하였다. 전염소 대신에 적용한 생물막여과 공정(BAF)의 처리효과 및 응집.침전 공정의 경우는 교반강도에 따른 침전효과에 따른 수질특성을 조사하였다. BAF공정은 탁월한 $NH_4$-N의 제거를 통하여 후속공정에 대한 오염부하량을 저감시킬수 있었고, 응집.침전의 경우 본 연구에서 제안한 응집제 주입량에 따른 교반강도의 실험식인에 의하여 구한 최적교반강도용 용집공정에 적용시 응집.침전의 효과를 향상시킨 수 있어 음용수 수질 향상을 기대 할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.46 no.3
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• pp.639-645
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• 2008

The objectives of this research are to (1) observe changes in particle size distribution due to formation of microflocs during coagulation process (2) identify the membrane fouling potential on cross flow system (3) investigate the mechanism of membrane fouling. The rate of flux decline for the hydrophobic membrane was significantly greater than for the hydrophilic membrane, regardless of pretreatment conditions. The pretreatment of the raw water significantly reduced the fouling of the UF membrane. Also, the rate of flux decline for the hydrophobic membrane was considerably greater than for the hydrophilic membrane. Applying coagulation process before membrane filtration showed not only reducing membrane fouling, but also improving the removal of dissolved organic materials that might otherwise not be removed by the membrane. That is, during the mixing period, substantial changes in particle size distribution occurred under rapid and slow mixing condition due to the simultaneous formation of microflocs and NOM precipitates. Therefore, combined pretreatment using coagulation not only improved dissolved organics removal efficiency but also flux recovery efficiency.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1995.10a
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• pp.41-42
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• 1995

기존의 정수처리 공정은 응집-침전-급속여과처리를 주로 사용하면서 생물 활성탄처리-오존처리 등을 거치는 공정으로 이루어져 왔다. 그러나 응집제의 투여시 최적 응집제량, 최적 응집제 투여위치, 교반시간, pH 조절 등 번거러운 test가 선행 되어야 하며 처리수에 남아있는 응집제에 의해 2차 오염을 일으켜 침전조의 부지 면적에 따른 대형화등을 초래할 단점이 있다. 따라서 최근에는 이러한 단점을 보완하고 장치의 간소함, 높은 효율의 유지에 따른 후처리 공정의 부하감소 및 운전 조건 인자등의 감소라는 경제적 효과를 기대할 수 있는 막분리공정이 도입되었다. 그러나 분리막 처리공정의 경우 원수에 다량 포함되어 있는 콜로이드 입자들에 의한 flux의 감소 및 fouling 현상으로 인한 막의 수명감소, 처리수량의 감소 및 최적 설계 및 운전 방법등의 새로운 공정에 대한 많은 자료의 확보가 필요하다. 따라서 본 연구는 기존의 정수처리 공정에 있어서 전처리 부분에 해당하는 응집-침전-급속여과처리 공정을 분리막 공정으로 대체 하였을 때 분리막의 재질 및 module의 차이에 따른 처리 능력을 비교하고 각 단위 공정들에 의한 flux 변화, 각 공정별 수질분석, 회복율, 회수율 등을 검토하여 최적 조건의 공정을 확립하여 후처리 공정의 효율을 극대화 하는데 있다.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2004.11a
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• pp.71-72
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• 2004

이미 많은 양돈농가들이 설치${\cdot}$보유하고 있는 발효상이 여과기능과 생물분해기능을 동시에 지닌다는 것에 착안, 최소한의 개축으로 정화처리시의 전처리공정으로 이용할 있을지 그 기능성과, 1차 처리수 생물여과수를 방류하기 위해 응집공정을 도입하여 처리가능성을 검토한 결과, 최소한의 개축과 합리적인 운전으로 수처리공정의 전처리공정으로 사용할 수 있으며, 1차처리수인 생물여과수는 응집공정을 도입하여 처리함으로서 방류수 수질기준에 부합하도록 처리할 수 있다는 것을 알았다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.27 no.8
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• pp.837-843
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• 2005

Coagulation influence was evaluated as the pretreatment for ultrafiltration. Coagulation was expected to improve water quality, reduce membrane fouling and increase backwash effect. Continuous operation of UF was employed in order to investigate the influence of coagulation. Alum, PACS and Ferric chloride were used as coagulants separately. From the result of the research, coagulation can improve the treated water quality greatly. Organic removal was increased more than turbidity and showed an improvement of 30.6% at most. All three coagulants presented conspicuous reduction of membrane fouling, among which PACS was the most effective with long term run. Backwash effect differed with different coagulants while Ferric chloride turned out to be the most effective one. The optimum dosage of coagulant resulted in the highest backwash efficiency.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.45 no.5
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• pp.523-528
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• 2007

The objectives of this research are to investigate the mechanism of coagulation affecting UF, find out the effect of metal salt coagulant on membrane fouling. Either rapid mixing + UF or slow mixing + UF process caused much less flux decline. For PACl coagulant, the rate of flux decline was reduced for both hydrophilic and hydrophobic membrane than alum due to higher formation of flocs. In addition, the rate of flux decline for the hydrophobic membrane was significantly greater than for the hydrophilic membrane, regardless of pretreatment conditions. In general, Coagulation pretreatment significantly reduced the fouling of the hydrophilic membrane, but did little decrease the flux reduction of the hydrophobic membrane. When an Al(III) salt is added to water, monomers, polymers, or solid precipitates may form. Different Al(III) coagulants (alum and PACl) show to have different Al species distribution over a rapid mixing condition. During the rapid mixing period, for alum, formation of dissolved Al(III) (monomer and polymer) increases, but for PACl, precipitates of $Al(OH)_{3(s)}$ increases rapidly. This experimental results pointed out that precipitates of $Al(OH)_{3(s)}$ rather than dissolved Al(III) formation is major factor affecting flux decline for the membrane.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.12a
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• pp.655-658
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• 2009

본 연구는 철 성분 응집제가 염색폐수 처리공정에서 슬러지 발생에 미치는 영향에 대한 연구로 응집제로 $FeCl_3$, $FeSO_4$, $Al_2(SO_4)_3$를 사용하였다. 본 연구의 목적은 염색폐수처리공정에서 발생되는 폐수를 응집제를 이용하여 처리할 때 부수적으로 발생되는 슬러지의 양을 감량하며, 응집제가 색도제거에 미치는 영향에 대한 상관성을 규명 하는데 그 목적이 있다. 실험에 사용된 염색폐수의 BOD, COD, pH, 그리고 색도의 평균값은 각각 800 mg/L, 600 mg/L, 9.7, 102 이었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.859-863
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• 2008

축산폐수, 침출수 등의 고농도 폐수를 생물학적으로 처리할 경우 최종 방류수는 강한 색도를 띠며 고분자량의 유기물질을 다량 함유한다. 이는 생물학적으로 분해하기 어려운 유기성 복합체와 생화학적 반응에 의한 중간생성물로 색도를 띠는 천연유기물질(NOM)을 포함한다. 생물학적 처리수의 색도는 심미적인 불안감, 방류수역의 수질오염 및 공중보건상의 잠재적 위해성을 갖는다. 또한, 수자원 이용측면에서 정수처리공정에서의 약품투입량 증가와 특히, 소독부산물 생성이라는 잠재적 문제점이 뒤따른다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위한 생물학적 2차 처리수의 후속처리가 요구되며, 실제로 난분해성 유기물과 색도를 제거하기 위한 흡착, 막 분리, 고급산화(AOP) 및 화학적 응집 등의 물리-화학적 공정에 대한 연구가 수행되어왔다. 특히, 화학적 응집은 무기응집제 또는 고분자중합체(Polymer)를 이용하여 콜로이드성 입자와 색도를 띠는 난분해성 유기물을 전기적 불안정화를 유도함으로서 흡착 및 응집과정을 통해 제거하는 공정으로 많은 연구자들에 의해 연구되어왔다. 그러나 난분해성 유기물과 색도제거는 대상원수의 성상과 화학적 특성 등에 따라 각각의 제거효율과 최적 운전조건이 상이하게 나타난다. 화학적 응집공정은 비교적 높은 제거효율을 보이지만, 운전 및 유지관리의 기술적 어려움, 경제적 비효율성 등으로 인하여 적용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문에서는 생물학적 혐기-호기성 공정에서 방류되는 축산폐수의 2차 처리수를 대상으로 화학적 응집에 의한 색도 및 난분해성 유기물의 제거거동을 고찰하였다. 대상 처리수의 $TCOD_{Cr}$ 농도는 평균 410 mg/L인 반면, $BOD_5$는 7-15 mg/L 범위로 난분해성 유기물을 다량 함유하고 있음을 알 수 있었다. 이에 황산알루미늄(Aluminium sulfate; $Al_2(SO_4){\cdot}14H_2O$)과 염화철(ferric chloride)의 무기응집제를 이용하여 자 테스트(jar test)를 수행한 결과, 동일한 응집제 주입량에서 염화철의 유기물 제거 효율이 높은 것으로 나타났다. 황산알루미늄과 염화철의 경우 각각의 응집제 주입율 5.85mM에서 89%, 7.03mM에서 97.5%의 최대 유기물 제거효율을 보여주었으며, 이 때 최종 pH는 4.0-5.6 범위이었다. 한편, 대상 원수 내의 콜로이드성 입자 또는 용존성 유기물의 작용기(functional group)는 일반적으로 음으로 하전 되어 있어 응집에 의해 잘 제거되지 않는 특성을 가지고 있다. 따라서 과량의 응집제를 주입하여 다가의 양이온성 금속염을 흡착시켜 전기적으로 중화시키고, 생성된 침전성 수화물 내에 포획 또는 여과시켜 제거하게 된다. 이 때, 금속염 수화종의 전하밀도가 응집효율에 영향을 주는 것으로 알려져 있는데, 다가의 양이온은 전기적 이중층(Double layer) 압축에 의한 불안정화를 향상시킬 수 있기 때문에다. 또한, 2가 금속염은 색도유발물질과 흡착하여 humate 또는 fulvate 등의 착화합물(complex)을 형성시켜 응집효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 생물학적 2차 처리수의 화학적 응집처리에 있어서 알루미늄염 등의 다가이온 첨가가 응집에 미치는 영향을 관찰하고, 후속되는 플록형성 및 침전공정에 의한 제거효율을 비교, 평가함으로써 2차 처리수로부터 난분해성 유기물과 색도를 보다 효과적이고 경제적으로 제거할 수 있는 최적인자를 도출하고자 하였다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.12 no.3
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• pp.104-113
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• 1998

In genral, the water process facilities include the purification plant, the waste water plant and the process of this purification plant is consisted of the intake, coagulation, settling, filtration, disinfection. The coagulation is very important in filtration processing plant and is very related to process of turbidity. The coagulation to the turbidity is, however, not yet to be clarified and the amount of coagulant can not be easily calculated. Moreover the coagulant dosing amount has to be decided adaptively according to the qualities of the raw water. So, the automation of chemicals dosing process and the supervisory system were needed to improve the performance of facilities. In this paper, a neural network is employed to model the coagulation to the turbidity of the treated water and the historical jar-test data are used to train the neural network. And also, an automation system to support the coagulant dosing process using the neural network was implemented and was shown by the field test. This automation system for the operator support system was constructed the environment to supervise the state an management of facilities for the maintenance.