• 상하수도학회지
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• 제22권5호
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• pp.531-540
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• 2008

The main advantage of dissolved air flotation (DAF) in water treatment process is the small dimension compared with conventional gravity sedimentation and it can be basically reduced by the separation zone performed with the short solid-liquid separation time. Fine bubbles make such a short time possible to carry out solid from liquid separation as a collector on the course of water treatment. Therefore, the dimension of separation zone in DAF process is practically determined by the rise velocity of the bubble-floc agglomerates, which is a floc attached with several bubbles. To improve flotation velocity and particle removal efficiency in DAF process, many researchers have tried to attach bubbles as much as possible to flocs. Therefore, the maximum number of attached bubble on a floc and the rise velocity of bubble-floc agglomerates considered as the most important factor to design the separation zone of flotation tank in DAF process was simulated based on the population balance theory. According to the simulation results of this study, the size and volume concentration of bubble influenced on the possible number of attached bubble on a floc. The agglomerates attached with smaller bubble was more sensitive to hydraulic loading rate in the separation zone of DAF process. For the design of a high rate DAF process applied over surface loading 40 m/hr. it is required a precise further study on the variation of bubble property and behavior including in terms of bubble size distribution.

• 한국물환경학회지
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• 제21권3호
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• pp.230-235
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• 2005

The main purpose of the flocculation process is to make flocs bigger to be removed easily in the following processes. The flow pattern and mixing intensity have a great influence on flocculation. In this study, the flow pattern was examined by a hydraulic tracer-test, where 3 water treatment plants having $800,000m^3/d$, $44,000m^3/d$ and $40,000m^3/d$ were employed. Also, the settling test was conducted to find out the relationship between the mixing intensity and the settling ability of flocs. The hydraulic tracer-test was conducted for the various flocculation processes that have different structures of flocculation basins. In the result, the retention time distribution (RTD) curves for the flocculation processes were quite different. In case of the inappropriate structure of the flocculation basin, the flow is not even so that the floc does not grow enough. To find out the relationship between mixing intensity and settleability of flocs, G-values were calculated and the settling test was conducted for two flocculation basins which have the same conditions except the G-value. For the flocculation basin with uneven G-value, the floc settleability was revealed poor. On the other hand, the flocculation basin with even G-value, the settleability was better than the previous one. From these experimental results, it is confirmed that the flow pattern is closely related to the structure of the flocculation basin and the settleability is affected by mixing intensity. Therefore the flow pattern and the strength of the mixing intensity should be examined sufficiently to design and operate flocculation basin.

• 상하수도학회지
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• 제24권1호
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• pp.103-108
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• 2010

Until now, research reports that it is difficult for brokenup floc after coagulation to reaggregate and settling efficiency of reaggregated floc is relatively low have dominated in water treatment process. In contrast, from recent study conducted by the French researcher, because the density of the reaggregated floc was higher than the previous floc, the settling efficiency of reaggregated floc increased. In this study, 15 times wet test were carried out and the removal efficiency of reagrregated floc was considerably increased. Moreover, this result was explained using the turbulent model for the flow occurred around the floc. Consequently, in the case of suitable hydrodynamic condition for the reaggregation, the characteristics of the reaggregated floc was changed into the favorable condition for improvement of settling efficiency. Also, the most important factor for reaggregation of floc was governed by hydrodynamic shear stress.

• 상하수도학회지
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• 제18권5호
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• pp.689-695
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• 2004

Electrocoagulation has been suggested as a promising alternative to conventional coagulation. The process is characterized by reduced sludge production, no requirement for chemical use, and ease of operation. However, this coagulation has scarcely been studied in water purifying process. This study was performed several batch experiments to compare turbidity removal between electrocoagulation and chemical coagulation. In addition, characteristics of floe were evaluated with zeta potential and particle size distributions. Electrocoagulation showed a relatively higher removal of turbidity (approximately 5%) with the same aluminum amount than conventional chemical coagulation. In addition, turbidity removal by electrocoagulation was less sensitive to pH and was greater for more extensive pH range than chemical coagulation. The results of zeta potential and floc size distributions illustrated that electrocoagulation provided the preferable conditions for coagulation such as zeta potential close to zero millivolt and increased portions of particles in the range of 40 and $100{\mu}m$.

• 대한환경공학회지
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• 제34권6호
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• pp.406-413
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• 2012

막오염을 감소시킬 수 있는 첨가제로서 chitosan, 염화제이철, MPE50의 막오염 저감 효과를 비교하여 연구하였다. 세가지 첨가제를 다양한 농도로 활성슬러지에 주입한 후 회분여과실험을 수행하여 막오염 특성의 변화를 평가하였다. Chitosan 20 mg/g-MLSS, 염화제이철 70 mg/g-MLSS, MPE50 20 mg/g-MLSS의 주입량에서 여과저항과 케이크 비저항이 모두 최소화되었는데, 케이크 여과저항 뿐 아니라 파울링 여과저항도 함께 감소하는 양상이 관찰되었다. 그러나 서로 다른 활성슬러지에 chitosan을 첨가하는 세 차례의 실험에서 최적 주입농도는 10, 20, 30 mg/g-MLSS로 서로 다르게 나타나, 최적 주입농도가 상수치가 아니라 활성슬러지의 특성에 영향을 받는 것으로 확인되었다. 세 첨가제 모두 최적 주입농도보다 더 많은 양을 주입한 경우 오히려 막여과 특성이 악화되었다. 첨가제의 주입에 따른 여과저항 감소의 기작을 분석하기 위하여 미생물 플록의 제타 전위, 소수성, 입도분포, 상징수 탁도, 용존성 EPS 등의 다양한 분석을 수행하였다. 최적 주입농도에서 제타전위는 0에 가깝게 그리고 입자크기는 가장 크게 나타났는데, 이러한 결과는 음전하를 띠는 슬러지 플록에 양전하의 첨가제가 주입되면서 미세입자의 불안정화 및 재안정화 메커니즘을 보이는 것으로 해석할 수 있다. 또한 최적 주입농도에서 용존성 EPS 농도와 상징수 탁도는 가장 작은 값이 관찰되었는데, 미생물 플록이 응집하며 성장하는 과정에서 고분자의 EPS와 미세 입자가 포집된 결과로 해석된다. 또한 이러한 효과는 고분자성 양이온물질인 chitosan과 MPE50에서 염화철보다 더 크게 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.123-130
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• 2011

본연구의 선행연구에서는 주로 강모래를 포함한 각종 되메움재 후보군에 대하여 함수비, 건조단위중량, 입도분포 등의 차이에 따른 열저항 특성을 조사, 비교 분석하였다. 이 연구에서는 선행연구 결과를 토대로 하여 지중송전관로의 송전용량의 증대 및 열폭주(thermal runaway) 현상을 방지할 수 있는 새로운 되메움재의 개발에 주안점을 두었다. 연구를 위해 강모래, 재생모래, 쇄석, 석분과 같은 원재료에 플라이 애쉬(fly-ash), 슬래그(slag), 플록(floc)과 같은 입자가 작고 보습효과가 있는 재료를 혼합하여 혼합비와 함수상태에 따룬 열저항률의 변화를 측정, 분석하였다. 연구결과 단일재료만으로는 되메움재로의 사용이 어려울 것으로 판단되나, 쇄석의 입도분포 개선을 위해 평균입경이 작은 재생모래와 석분, 술래그 및 플록을 혼합한 결과, 최적함수비에서 $50^{\circ}C$-cm/Watt이하의 열저항률을 얻을 수 있고, 최적함수비 상태 후의 건조시에도 열저항률의 증가가 일어나지 않고 있어, 어느 정도 되메움재로서의 최적화에 근접한 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권3호
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• pp.171-178
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• 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.

• 환경위생공학
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• 제12권1호
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• pp.59-68
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• 1997

이 연구에서는 SBR에 Rotating disks를 부착하여 회전하면서 두 원판 사이에서 전단력이 발생하는 BS-SBR을 이용하여 용해성 유기물질 제거율과 슬러지 분리에 대해 비교 검토하였다. BS-SBR 공정에서는 부유성 활성슬러지와 생물학적 고정막에 대해 동시처리 되어 높은 처리효율을 보였다. SCOD 제거율은 SBR보다 높은 97%를 보였다. 처리수의 평균 SS 농도는 $4.8mg/{\ell}$ 정도로 나타났고, 1-cycle/d 및 3-cycle/d 모두 $10mg/{\ell}$ 이하를 유지하여 매우 효과적임을 알 수 있었다. 슬러지 침전 특성은 SBR과는 상이한 매우 좋은 결과를 보였다. 운전 중 슬러지는 진한 갈색으로 플록이 잘 형성되었고, 그 크기는 SBR에서 보다 크다는 것이 눈으로 확인할 수 있을 정도였다.

• 멤브레인
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• 제8권3호
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• pp.130-137
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• 1998

막결합형 활성슬러지 시스템의 운전에서 운전 시간에 따른 막 여과 특성의 변화를 살펴보았다. 슬러지의 순환 과정에서 전단력에 의한 플럭 크기의 변화가 여과 저항에 미치는 영향을 살펴보기 위해 여과 저항 모델식을 사용하였으며 또한 케이크 층의 특성 변화를 살펴보기 위해 입자의 비저항을 측정하였다. 플럭의 크기는 운전 초기 4~6시간 내에 급격한 감소 양상을 보였으며 이후 서서히 감소하여 20$\mu$m 부근의 값을 유지하였다. 운전 시간에 따른 입자의 비저항의 증가는 시간에 따른 입자 크기의 감소로부터 예상되는 결과와 잘 일치하였다. 플럭의 구성 성분 중에서 용존 유기물과 미생물이 플럭스 감소에 미치는 영향은 상대적으로 작았으며 콜로이드성 입자가 가장 큰 플럭스 감소 요인으로 작용하였다. 미생물 플록과 비교하여 콜로이드성 입자는 높은 비저항을 가졌으며 이로 인해 상대적으로 높은 케이크 저항을 나타내었다.

• 한국습지학회지
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• 제16권3호
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• pp.347-353
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• 2014

여과분리형 생물반응조 운전에서 발생하는 flux 감소 원인을 분석하였고, 상등수 수질과 침강성 변화가 flux에 미치는 영향을 평가하였다. 또한 여과막 모듈과 역세정 장치 일체형 시스템의 특성을 평가하였다. 반응조는 17L 유효 용적의 아크릴 반응조에 $100{\mu}m$ 공경의 여과막 모듈을 통해 배출되는 여과시스템으로, 여과시간이 경과함에 따라 상등수의 수질 특히 탁도와 TOC의 수질이 악화됨에 따라 flux가 점진적으로 감소하였다. MLSS 농도가 18000mg/L 이상에서는 여과저항이 급격히 증가하였다. 상등수의 수질과 flux와의 관계를 규명하기 위해서는 MLSS 농도가 10000mg/L 이상에서는 곤란함에 따라 5000mg/L이 적절한 것으로 판단된다. 활성슬러지 플록을 파괴시켜 SVI를 250으로 조정하여 여과를 시작한 경우, 상등수의 탁도가 증가하여, 침강성이 악화됨에 따라 flux도 점차 감소하였다. 여과막 모듈과 폭기세정 장치를 일체화한 시스템에서 공기 공급은 30~60초 정도로 설정함이 적정한 것으로 나타났다.