• 한국환경복원기술학회지
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• 제21권5호
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• pp.17-28
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• 2018

Cyclonic-dissolved air flotation(Cyclonic-DAF), an advanced form of pressure flotation, applies a structure that enables the forming of twirling flows. This in turn allows for suspended matter to adhere to microbubbles and float to the surface of a treatment tank during the process of intake water flowing through a float separation tank. This study conducted a lab-scale test and pursued geometrical modeling using computational fluid dynamics(CFD) to establish a pilot scale design. Based on the design parameters found through the above process, a pilot cyclonic-DAF system($10m^3/hr$) for removing algae was created. Upon developing the pilot-scale cyclonic-DAF system, a type of algae coagulant(R-119) was applied as the coagulant to the system for field testing through which the removal rates of chlorophyll-a and cyanobacteria were evaluated. The chlorophyll-a and harmful cyanobacteria of the raw water at region B, the field-test site, were found to be $177.9mg/m^3$ and 652,500cells/mL respectively. Treated waters applied with 60mg/L and 100mg/L of algae coagulant presented removal efficiencies of approximately 95% and 97%, respectively. The cyanobacteria cell number of the treated waters applied with 60mg/L and 100mg/L of algae coagulant both that were equal to or less than 1,000cells/mL and were below attention level criteria for the issuance of algae boundary.

• 한국물환경학회지
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• 제37권6호
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• pp.449-457
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• 2021

Photosynthesis and respiration rate of microalgae are important factors during advanced wastewater treatment research using microalgae, There are several equipments and measurement methods for measuring photosynthesis and respiration, with different challenges that occur during pretreatment and stabilization of the analysis process. Therefore, in this study, for accurate Photosynthesis and Respiration (P&R) analyzer measurement, the analysis process was divided into pre-processing, DO stabilization, and analysis stages and each was optimized to enable accurate evaluation. For this purpose, the effect of DO saturation of the sample on P&R analysis, DO stabilization according to the degassing flow rate, and photoinhibition of the OD level on photosynthesis was investigated. Based on our study results, when DO was supersaturated, photosynthetic efficiency decreased due to photorespiration, making it inappropriate as a P&R sample. In addition, 0.5 L-N2/min level was the optimal nitrogen degassing flow rate for DO desaturation. The inhibition of photosynthetic efficiency by self-shading caused by the increase in OD was observed from OD 2.0, and it was found that P& R analysis is preferably performed on samples with OD less than 2.0. In addition, based on the above three optimization results, an optimized P&R Analyzer instruction for accurate P&R analysis was also presented.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권4호
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• pp.481-491
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• 2022

본 연구는 CSOs의 고도처리를 목적으로 다단 횡류식 여과와 GAC 흡착조의 융합공정의 운영에서 GAC 흡착조의 유기물 처리 특성을 조사하고 설계 파과점에 도달한 GAC를 전기화학적 방법을 통한 재생효율을 평가하는 것이다. 여과공정은 부유물질은 용이하게 제거되지만 용존 유기물이 제거되지 않아 CSOs의 고도처리를 위해서는 용존유기물질의 제거능이 추가로 필요하다. 일반적으로 GAC 흡착은 정수처리 공정이나 하수의 3차 처리공정과 같은 저농도 유기물 조건에서 적용되어왔고 하수나 CSOs와 같이 유기물 농도가 높은 조건에서는 거의 적용이 되지 않았기에 본 연구에서 GAC를 이용한 CSOs 처리는 흥미로운 경험을 제공할 것이다. 본 연구는 유입 유기물 강도에 따른 GAC의 연속 운전 및 파과 특성을 조사하고 사용된 GAC를 전기화학적 재생을 적용하였으며, 이때 전압강도 및 전해액이 종류에 따른 흡착 유기물의 탈착 특성을 조사하였고 재생 후 GAC의 재흡착실험을 통해서 재생효율을 평가하였다. GAC 연속 운전결과 파과기간은 고농도 조건에서 21일, 중농도에서 28일 그리고 저농도에서 32일을 나타내었다. 전기분해를 통한 흡착 유기물의 탈착은 전기 분해 조건에 따라 188~609 mgCOD/L까지 발생하였고 전해액 종류의 영향은 NaOH가 H₂O₂보다 조금 우수한 탈착 특성을 나타냈다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권7호
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• pp.371-376
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• 2016

본 연구에서는 에폭시 수지 갱생 옥내급수관 수돗물에 대해 비스페놀-A 실태조사를 실시하였고, 비스페놀-A가 수돗물 음용에 있어 인체에 미치는 영향을 파악하기 위해 위해성 평가를 실시하였다. 원수 중 비스페놀-A는 50~118 ng/L로 채취된 모든 시료에서 정량한계 10 ng/L 이상으로 검출되었다. 이것은 주변지역의 하수 방류수나 지천에 의한 비스페놀-A 유입에 의한 것으로 판단된다. 정수에서의 비스페놀-A는 불검출되었으며, 고도정수처리 공정에서 모두 제거된 것으로 추정되었다. 응집-침전과정과 오존 및 염소에 의해 산화되어 제거되거나 다른 산화 부산물질로 변화한 것으로 판단된다. 옥내급수관 수돗물의 경우, 에폭시 갱생공사를 실시하지 않은 수돗물 모두에서 비스페놀-A는 검출되지 않았다. 그러나 에폭시 갱생공사를 실시한 옥내급수관 수돗물에서 비스페놀-A가 불검출에서 최대 521 ng/L로 범위로 검출되었으며, 채취된 시료의 68%가 정량한계 이상으로 검출되었다. 검출된 비스페놀-A의 최대값(521 ng/L)에 대한 위해도 지수 산정 결과, 위해도 지수(HQ)는 약 0.004로 수돗물 섭취에 의한 위해판단 기준값 0.1 이하로 나타나 음용에 안전한 것을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제9권2호
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• pp.49-55
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• 2003

우리나라엣 발생되는 축산 폐수는 $130,00m^3/day$로 전체 폐수의 0.43%에 불과하지만 총 BOD(생물학적 산소요구량)의 8.6%를 차지하고 있다. 그러나 생활폐수나 산업폐수와 달라 높은 질소, 인을 함유하고 있어 강이나 호수의 부영양화의 주원인이 되고 있다. 우리나라 축산폐수는 각 농가 당 폐수 발생량이 $2.5m^3/day$에 불과해 소규모이어서 경제적인 처리 방법이 필요하다. 부유물질 제거를 위해 미세여과 공정대신 충전탑을 이용한 전처리 방법을 통해 90% 이상의 부유물질을 제거하고 이어 역삼투압 방법을 적용하면 전질소와 전인의 제거율은 95%이상이나 되어 방류수는 전질소는 200 mg/이하, 전인 1 mg/L이하로 환경부의 축산폐수 배출수 수질 허용기준인 전질소 260 mg/L, 전인 50 mg/L이하를 충분히 만족 시킬 수 있다. $2m^3/day$의 축산폐수를 처리하는데 $0.4m^2$의 역삼투압 막 면적만 필요해 효과적인 소규모 처리시설이 가능함을 밝혔다. 처리에 소모되는 전력량도 월 30 Kwh로 에너지 절약적인 공정이 가능함을 예측하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제4권4호
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• pp.367-377
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• 1995

상수처리시 응집동역학에 관한 연구를 수행하기 위하여 $FE(NO_3)$$_3.9H_2O$을 응집제로 사용하여 Kaolin현탁액을 응집시키는 실험을 행하였다. 응집 동력학은 응집과정중 입자크기의 증가 을 측정하는 것으로서 응집의 mechanism에 대한 이해와 응집시 사용되는 최적 응집제의 량과 종류 그리고 최적 pH를 선정하는데 효과적으로 사용될 수 있다. 본 실험에서는 기본적 응집동력학에 대한 연구를 토대로 수중의 황산이온이 응집동력학에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 본 실험에 사용된 각 실험조건들은 일련의 Jar Tests를 통하여 선정되었으며 상수처리시 제기될 수 있는 광범위한 탁도와 pH를 포함하고자 하였다. 본 연구에서는 응집 동력학을 측정하기 위하여 '자동영상분석계(AIA)' 를 이용하여 응집과정중의 입자와 크기분포와 '관상란분석계(PDA)' 를 이용한 응집과정중의 탁도변화에 관한 자료를 상호 비교하였다. 본 실험에서 도출된 결과에 의하면, Kaolin현탁물에 가해진 $10^{-3}M$의 황산이온은 응집과정에 상당히 큰 영향을 초래하였으며 응집된 입자표면의 전위(zeta potential)변하ㅗ에 큰 영향을 주는 것으로 밝혀졌다. 응집과정에 가해진 황산이온은 약산성($\le$ pH 6.8)에서의 응집과정을 크게 향상시키는 것으로 나타났다. 응집 동력학의 효율증진은 황산이온이 첨가됨으로 인하여 FE(III)침전물 형성율의 촉진에 기인한 수중입자의 충돌빈도의 증가에 의한 것으로 규명 되어졌다규명 되어졌다

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.4274-4282
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• 2011

본 연구는 염색폐수 처리시설에서 생물학적공정(2차) 처리를 거처 배출되고 있는 방류수 중에 미처리되어 잔존하고 있는 난분해성 유기물(COD) 성분을 제거하기 위하여, 고도처리공법으로서 Fenton 산화공정을 적용하여, 공법의 적용 가능성과 최적의 운전조건을 얻고자, 실험실 실험과 Pilot Plant 현장 운전을 실시하였다. 본 Fenton 산화실험의 원수로 사용된 생물학적(2차) 처리수의 수질은 실험기간동안 $COD_{Mn}$ 30~50mg/L으로 측정되었다. Fenton 산화반응 실험 결과, 최적의 반응조건은 pH 3~3.5, 반응시간 2~2.5시간, 약품 주입량비($FeCl_2$(33%)/$H_2O_2$(35%)) 3 : 1 로 나타났다. 약품 주입량 비가 적정조건일 때, 슬러지 발생량($SV_{2hr}$)은 전체 양의 21~28% 범위인 것으로 측정되었다. Pilot Plant 실험 결과, 산화반응조의 체류시간 변화에 따라 처리효율이 크게 영향을 받고 있었으며, 적정 체류시간은 2.0시간 이었다. 현장에 Pilot Plant($2m^3/d$)를 설치하여 연속운전을 실시한 결과, COD 농도가 제거효율 면에서 60~70%를 나타내었고, 처리수질은 20mg/L 이하로 측정되어, 대체로 안정적이고 양호한 처리효율을 나타내고 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권8호
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• pp.41-47
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• 2010

본 연구에서는 휴믹산 농도, 초기 pH 그리고 공기주입유량과 같은 실험인자가 오존/페록시라디칼 반응시스템의 처리효율에 미치는 영향과 연속 처리을 통한 시스템의 처리 특성을 실험적으로 검토하였다. 오존과 페록시라디칼을 조합한 시스템의 처리효율은 각각의 단독공정에 비해 더 높은 색도 제거효율을 나타내었다. 초기 휴믹산 농도가 증가할수록 처리효율이 증가했지만 초기 휴믹산 농도 30mg/L 이상에서는 오히려 처리효율이 감소한 결과를 나타냈고 초기 pH의 경우 산성영역에서 보다는 중성과 알카리성 영역에서 휴믹산 제거효율이 더 높았으며 공기주입유량이 증가할수록 시스템의 처리효율이 증가하였다. Pilot-scale 시스템을 실제 정수장 유입수에 적용시킨 결과, TOC와 $COD_{Cr}$에 대한 각각의 평균 제거율은 약 70%와 60%로 나타나 수중 난분해성 유기물 제거를 위한 적용가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국물환경학회지
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• 제21권5호
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• pp.458-463
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• 2005

Considering the characteristics of a filtration bio-reactor equipped with a mesh filter module which can effectively maintain high concentration of biomass and enhanced solid-liquid separation performance, the hybrid process of filtration bio-reactor combined with coagulation was investigated to get improved filtration characteristics as well as water quality in this work. Two bio-reactors (Run-1 & Run-2) were operated under the following conditions: working volume of 25 L, continuous loading of a synthetic wastewater (BOD: 200 mg/L, T-N: 50 mg/L, T-P: 5 mg/L), where an appropriate amount of alum ($Al_2(SO_4)_3{\cdot}18H_2O$) was added once a day into the reactor (Run-2). In the system without using a alum (Run-1), the clogging of mesh filter module was observed two times through 85 days of whole operation. Meanwhile, the filter module did not clog even at higher MLSS concentration (6,000~12,000 mg/L) and the stable filtration (0.7 mid) was continued in the case of using a alum. Due to the stable formation of cake layers, BOD and SS were shown below 6 and 3 mg/L, respectively. T-P and pH of the effluent were changed because of the intermittent addition of the alum. In the case of Al/P=2.5, the average T-P removal efficiency per day was 85.2% and the average T-P concentration of the effluent was 0.3 mg/L. However, the removal efficiency of phosphate was influenced by pH in the reactor.

• 멤브레인
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• 제29권6호
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• pp.299-307
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• 2019

광촉매는 물에서 유기 염료를 분해하는 친환경적 기술이다. 산화 텅스텐은 이산화 티타늄에 비해 더 작은 밴드갭을 지니고 있어 광촉매 나노물질로서 활발히 연구되고 있다. 계층적 구조의 합성, 백금 도핑, 나노 복합물 또는 다른 반도체와의 결합 등이 광촉매 분해 효율을 향상시키는 방법들로 연구되고 있다. 이들 방법들은 광 파장의 적색편이를 유도하여 전자 이동, 전자-정공 쌍의 형성과 재결합에 영향을 미친다. 산화 텅스텐의 형태 개질을 통해 앞서 언급한 광촉매 분해 효율을 향상시키는 방법들과 합성에 대해 분석하였으며 금속 산화물과 탄소 복합재를 결합하는 방법이 새로운 물질의 합성이 필요없으며 가장 효율적인 방법으로 조사되었다. 이러한 광촉매 기술은 수처리 분리막기술과 모듈화하여 정수처리 목적으로 사용될 수 있다.