• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.17 no.2
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• pp.35-40
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• 2014

The optimal removal efficiency to develop wastewater treatment system using the magnetic ion exchange resin. The secondary sedimentation effluent of wastewater in W wastewater treatment plant located in Gyeong-gi Province was used as the influent. To compare the sedimentation effluent reacted with the magnetic ion exchange resin to the influent, the concentrations of CODmm, TN, $NO{_3}^-$-N and TP were measured. The flux of the influent and HRT were set to 250 mL/min, 10 min, respectively, and BVTR has adjusted to 200, 150, 100. The removal efficiency of CODmn, TN, $NO{_3}^-$-N and TP in the 200 BVTR from 71%, 40.37%, 46.34%, 42.03%, 150 BVTR from 55.22%, 37.83%, 50.38% 41.6% and 100 BVTR from 74%, 59.15%, 79.94%, 79.16%, respectively. The results on 200 BVTR, 150 BVTR, 100 BVTR tests show that 100 BVTR is the optimal factor capable of the highest rate of rejection of the organic material.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.266-270
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• 2018

원자력 방사능 폐기물 또는 원자력 발전소 해체시 발생 가능한 세슘 이온은 인체뿐만 아니라 생태계 환경에도 큰 악영향을 미친다고 알려져 있다. 이러한 세슘 이온은 자연 속으로 손쉽게 스며들어 발생한 지역뿐만 아니라 쉽게 퍼지게 되어 넓은 지역까지 피해를 주게 되며, 반감기가 30년으로써 한번 자연계에 누출되면 장시간 잔존하여 인간 및 생태계에 악영향을 미치게 된다. 세슘이온이 몸속에 들어오게 되면 장에서 몸으로 100% 흡수되며 내장에 축척되어 연조직 전체에 분포하게 되며 갑상선 암과 같은 심각한 위험에 초래하게 된다. 2011년 발생한 후쿠시마 원전 사고 이후 국내에서도 많은 관심을 가지기 시작하였으며, 따라서 수중의 세슘이온을 제거하기 위하여 나노 입자 형태의 기능성을 가진 물질들을 적용한 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 나노물질들은 수중의 세슘이온 제거에 대하여 우수한 제거효율을 보여주고 있으나 나노 입자 특성상 사용 이후 회수가 어려워 기능성 물질들의 확산 및 축적에 따른 2차 환경오염의 문제점까지 발생하게 된다. 최근 수처리 분야에서 외부 자기장을 주게 되면 자성을 띄게 되는 물질인 자성체에 대한 관심이 급등하고 있다. 이러한 자성체들은 수중에서 별도의 회수 시스템 없이 자성으로 인하여 완벽히 자기분리 된다. 세슘제거에 탁월한 기능성 물질과 완벽한 자기분리가 가능한 자성체를 결합하여 특별한 회수장치 없이 외부 자기장만 주어진다면 수중의 세슘을 효과적으로 제거 또는 처리할 수 있다. 자성체 입자 표면에 흡착제인 프러시안 블루나 제올라이트와 같은 흡착제를 합성하여 수중의 세슘을 제거하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나 기존의 자성체보다 좀 더 높은 자성을 가지고 있으며 외부 자기장에 의해 강하게 반응을 한다고 알려져 있는 강자성체(Ferromagnetic)를 사용하게 된다면 흡착제와 결합 이후 더욱더 강한 자성을 가진 흡착제가 탄생하며 이를 사용하면 높은 처리율뿐만 아니라 높은 슬러지 회수율을 가질 수 있다. 따라서 본 연구는 흡착제나 이온교환수지와 같은 기능성 물질을 사용하여 수중의 세슘을 제거하는 메커니즘과 강자성체가 가지고 있는 강한 자성의 성질을 결합한 복합체 제조에 대한 연구조사를 중점적으로 실시하였다. 본 연구에 의해 연구 조사된 결과를 바탕으로 수중의 세슘 이온에 대하여 높은 제거효율과 회수율을 가지는 새로운 형태의 복합체 제조에 관한 정보를 제공하고자 한다.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.22 no.1
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• pp.131-140
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• 2008

The application of magnetic ion exchange resin($MIEX^{(R)}$) is effective for natural organic matter(NOM) removal and for control of the formation of disinfection byproducts(DBPs). NOM removal is also enhanced by adding $MIEX^{(R)}$ with coagulant such as polyaluminium chloride(PACl) in conventional drinking water treatment systems. In the application of $MIEX^{(R)}$, it is important to understand changes of NOM characteristics such as hydrophobicity and molecular weight distributions with $MIEX^{(R)}$ or $MIEX^{(R)}$+coagulant treatment.To observe characteristics of NOM by treatment with $MIEX^{(R)}$ or $MIEX^{(R)}$+coagulant, four major drinking water sources were employed. Results showed that the addition of $MIEX^{(R)}$ to coagulation significantly reduced the amount of coagulant required for the optimum removal of dissolved organic matter(DOC) and turbidity in the all four waters. The DOC removal was also increased approximately 20%, compared to coagulant treatment alone. The process with $MIEX^{(R)}$ and coagulant showed that complementary removal of hydrophobic and hydrophilic fraction of DOC. The combined processes preferentially removed the fractions of intermediate (3,000-10,000 Da) and low (< 500 Da) molecular weight. The microfiltration test showed that membrane cake resistance was decreased for waters with flocs from $MIEX^{(R)}$+coagulant. A porous layer was formed to $MIEX^{(R)}$ on the membrane surface and the layer consequently inhibited settling of coagulant flocs, which could act on a foulant.

• Journal of Environmental Science International
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• v.22 no.8
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• pp.1009-1017
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• 2013

Perfluorooctanoic acid (PFOA) and perfluorooctyl sulfonate (PFOS) is a new persistent organic pollutants of substantial environmental concern. This study investigated the potential of magnetic ion exchange resin (MIEX$^{(R)}$) as the adsorbent for the removal of PFOA and PFOS from Nakdong River water. In our batch experiments, we studied the effect of some parameters (pH, temperature, sulfate concentration) on the removal of PFOA and PFOS. The results of sorption kinetics on MIEX$^{(R)}$ show that it takes 90 min to reach equilibrium but the economical contact time and dosage were 30 min and 10 mL/L. An increase in pH (pH 6~10) leads to a decrease in PFOA (2.0%) and PFOS (3.6%) sorption on MIEX$^{(R)}$. The sorption of both PFOA and PFOS decreases with an increase in ionic strength for sulfate ion (${SO_4}^{2-}$), due to the competition phenomenon. An increase in water temperature ($8^{\circ}C{\sim}28^{\circ}C$) in water leads to a increase in PFOA (2.8%) and PFOS (4.3%) sorption on MIEX$^{(R)}$. Based on the sorption behaviors and characteristics of the adsorbents and adsorbates, ion exchange and hydrophobic interaction were deduced to be involved in the sorption, and hemi-micelles possibly formed in the intraparticle pores.