• Analytical Science and Technology
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• v.12 no.6
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• pp.478-483
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• 1999

Coagulation efficiencies of some organic compounds by aluminum based coagulants including alum, PAC, PACS were studied. The coagulation efficiency was highest at the neutral pH. It was decreased with an order of PACS, PAC, and alum at the neutral pH. The organic compounds of high molecular weights showed good coagulation efficiencies with all coagulants, while the small molecules were not coagulated. Organic compounds having more than two adjacent functional groups of OH and COOH showed coagulation efficiencies of 10~80%.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.37 no.6
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• pp.325-331
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• 2015

The experimental results of the characteristics of aluminum based and ferric based coagulants for the Nakdong River water showed that the main hydrolysis species contained in alum and $FeCl_3$ are monomeric species of 98% and 93.3%, respectively. The PACl of r=1.2 produced by the addition of base contained 31.2% of polymeric Al species and the PACl of r=2.2 contained 85.0% of polymeric Al species, as showing more polymeric Al species with increasing r value. Coagulation tests using Al(III) and Fe(III) salts coagulants for the Nakdong River water showed that the coagulation effectiveness of turbidity and organic matter was high in the order of $FeCl_3$ > PACl (r=2.2) > PACl (r=1.2) > alum. $FeCl_3$ has showed better flocculation efficiency than Al(III) salts coagulants. In addition, in case of Al(III) coagulants, the Al(III) coagulants of higher basicity, which contained more polymeric Al species, resulted in better coagulation efficiency for both turbidity and organic matter removed. The optimum pH range for all of the coagulants investigated was around pH 7.0 under the experimental pH range of 4.0~9.5. Especially, the highest basicity PACl (r=2.2) and $FeCl_3$ were considered as more appropriate coagulants for the removal of turbidity in the case of raw water exhibiting higher pH.

• 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.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2004.04a
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• pp.227-230
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• 2004

본 연구에서는 유류오염토양 세척유출수내 미세토사의 효율적 제거를 위한 최적의 방안 및 적용 운전 조건을 도출하고자 하였다. 응집제를 주입하지 않은 blank 실험결과, 광운대학교 토양 세척유출수는 pH 7～12의 범위에서 65～75%의 효율을 나타내었고, 우이천 하천퇴적 토양 세척유출수는 pH 7～11의 범위에서 30% 안팎의, pH 12에서는 70% 정도의 낮은 효율을 나타내었다. pH 13에서는 두 가지 세척유출수에서 각각 91%, 85%의 효율을 나타내었다. 응집ㆍ침전 실험 결과, 광운대학교 토양 세척유출수는 FeC13, alum, PAC을 적용하였을 때 대체로 99% 이상의 효율을 보였으나, PAM을 적용하였을 때는 pH 13에서만 약 95%의 효율을 보였을 뿐 pH 7～12의 범위에서는 50～70%의 낮은 효율을 보였다. 우이천 하천퇴적 토양 세척유출수는 alum과 PAC을 적용하였을 때 대체로 90% 이상의 효율을 나타내었으나, FeC13와 PAM을 적용하였을 때는 pH 13일 경우에서만 98%이상의 효율을 보였을 뿐 다른 pH조건에서는 대체로 60%이하의 효율을 보였다. 두 가지 세척유출수에 대하여 높은 효율을 보인 alum과 PAC의 경제성을 비교해본 결과 같은 양의 세척유출수를 응집처리 할 경우 PAC에 비하여 alum을 적용하였을 때 적은 비용이 소요되었다. 따라서 alum이 효율성과 경제성에서 가장 우수함을 알 수 있었다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.05a
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• pp.161-164
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• 2011

본 논문에서는 MBR 공정 유출수의 화학응집에 따른 특성을 알아보고자 A2O공정 하수처리수를 대상으로 막의 공극 크기와 약품 교반시간 및 응집 침전시간에 따른 인 제거 효율을 조사하였다. 막 여과 전후의 시료에 대한 응집실험결과 막 여과 전후의 응집제 투입에 따른 인 제거효율은 막 여과 전 90%와 비교했을 때 각각 74.5, 71.2, 62.6%로 최고 37.4%까지 큰 차이를 보였으며 이것은 막 여과로 인하여 시료 내 존재하는 콜로이드성 물질들의 입자 크기가 작아져 응집반응을 위한 응집핵 형성에 영향을 주었기 때문이며 막의 공극 크기가 작을수록 인 제거 효율도 감소하는 것으로 나타났다. 완속교반과 침전시간을 길게 할수록 인 제거 효율이 증가하였다. 침전시간이 10분일 경우는 인 제거 효율이 막 여과 후의 시료에 대해서 각각 45.3, 35.1, 52.0%로 인 제거가 상당히 불안정하였고 60분일 경우에는 각각 83.4, 85.1, 80.7%로 탁월한 인 제거가 일어난 것을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Society for Environmental Technology
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• v.19 no.6
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• pp.570-575
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• 2018

The various of raw wastewater inflows to the industrial wastewater treatment plants everyday. This makes it difficult to operate the coagulation and flocculation efficiently as a pretreatment process for the industrial wastewater treatment. Additionally, it causes loads on evaporation and membrane facilities which are the posttreatment and alternative processes. For this reason, this study sampled raw wastewater before and after the NaOH injection. An experiment was conducted to compare the coagulation characteristics according to the methods of coagulant injection (single injection, simultaneous injection, consecutive injection, and inverse injection) aiming at efficient treatment of industrial wastewater. The coagulation experiment was conducted using a jar tester. The TDS removal efficiency by the coagulant injection methods increased in the order of consecutive injection (2.8 %) < single injection (3.9 %) < simultaneous injection(8.1 %) < inverse injection(9.6 %); the TOC removal efficiency grew in the order of single injection (84.3 %) < inverse injection (86.2 %) < consecutive injection (88.6 %) < simultaneous injection (89.1 %); the turbidity removal efficiency grew from single injection (99.7 %) < consecutive injection (99.8 %) ${\fallingdotseq}$ inverse injection (99.8 %) < simultaneous injection (99.9 %). These results show that the simultaneous inorganic coagulant-polymer coagulant injection method was more efficient than the consecutive injection method (inorganic coagulant ${\rightarrow}$ polymer coagulant).

• Microbiology and Biotechnology Letters
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• v.26 no.3
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• pp.257-263
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• 1998

Alcaligenes eutrophus was successfully recovered from high cell density broth by pre-treatment with Fe-based coagulants. An inorganic coagulant, Fe$_2$(SO$_4$)$_3$, and a polymerized coagulant, Ferix-3, were used. Good coagulation was observed in broad pH range of 3 to 13, the floe size was increased with increasing pH of culture broth. The optimum pH of fermentation broth for cell recovery was 10 to 13. The optimum coagulant dosages to recover cells with 95% cell recovery were increased with increasing cell concentration. Optimal coagulant dosage was lower when the polymerized coagulant was used rather than the inorganic coagulant. The coexistence of NH$_4$$\^$+/ was increased coagulant requirement, and the coagulant requirement was 0.066g Fe$_3$$\^$+//g NH$_4$$\^$+/.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.30 no.8
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• pp.839-846
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• 2008

The flocculation characteristics of polyacrylamide base flocculants were estimated to reduce the moisture content of the dehydrated cakes. The dewaterability for sewage sludge was found to have a marked effect depending on the flocculant type, agitating speed and time, kind of dissolution water, etc. The optimal agitating speed and time were 700 rpm and 3 sec, respectively, in this experimental condition. and the dewaterability was proportion to the agitating speed upto 700rpm. When recycle water as the dissolution water was used, the solution viscosity of all kind of flocculants was decreased. However, the change of its viscosity are not proportioned to the dewaterabilities for each flocculant. Flocculation system of combinations of the first and sencond flocculation using single flocculant was investigated. Effects of the ratio of first and second dosage for dual flocculation on the dewaterability were also investigated. The optimum conditions of dual flocculation system are 75% and 50% as first dosages for low and high viscous flocculant for total dosage of common flocculation, respectively. Based on the results, an overall mechanism of dual flocculation system is proposed and it is envisaged that optimization of flocculation processes in this way can result in considerable savings in cost.

• 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.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.38 no.8
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• pp.428-434
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• 2016

This study evaluated the efficacy of Ti-based coagulants on phosphorus (P) removal from municipal wastewater and compared them with Al-based coagulants. Jar test experiments were performed at various chemical doses and OH/Ti molar ratio (B value). The higher the intial phosphate ($PO_4-P$) concentration, the lower the [Ti]/[P] to reach a residual concentration below 0.2 mg P/L. Removal efficiencies of total phosphorus increased with an increased coagulant dose but decreased after the efficiencies reached their maximum value regardless of coagulant or B value. On the other hand, $PO_4-P$ removal showed an increasing trend with an increased coagulant dose, reaching the plateau value under large coagulant dose conditions for both Ti- and Al-based coagulants regardless of B value. The chemical dose of Ti-based coagulants was approximately twice higher than that of Al-based coagulants with the same P-removal efficiency. The coagulation efficiency was influenced by different B values.