• 멤브레인
• /
• 제24권1호
• /
• pp.39-49
• /
• 2014

고도정수처리를 위한 관형 세라믹 정밀여과와 이산화티타늄($TiO_2$) 광촉매 첨가 PES (polyethersulfone) 구의 혼성공정에서 pH 및 산소 역세척의 영향을 막오염에 의한 저항($R_f$) 및 투과선속(J), 총여과부피($V_T$)의 관점에서 고찰하였다. pH가 높아질수록 $R_f$가 감소하고, J는 증가하는 경향을 보였다. 결과적으로 pH 9에서 최대의 $V_T$를 나타내었다. 탁도의 처리효율은 pH와 무관하게 98.7~99.0%의 비슷한 처리효율을 보였다. 용존유기물질(DOM)의 처리효율은 pH가 높아질수록 감소하였다. 산소와 질소 역세척의 차이를 비교한 결과, $R_{f,180}$ 값이 산소 역세척 시 질소보다 낮게 나타났고, 초기투과선속($J_0$)으로 무차원 화한 최종투과선속($J_{180}/J_0$)은 역세척 주기(FT) 10분과 12분을 제외하고 산소 역세척이 질소 보다 높게 유지되었다. 산소 역세척 시 탁도물질의 처리효율은 질소 보다 다소 높게 나타났지만, 그 차이는 미비하다. 질소 역세척 시 DOM의 처리율은 산소보다 높게 나타났다. 또한, 포화산소 조건에서 탁도물질의 처리율은 산소 또는 질소 역세척 경우와 비슷하게 나타났지만, 포화산소가 광촉매와 반응하여 OH 라디칼을 생성하였기 때문에 DOM의 처리효율은 큰 폭으로 증가하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제34권9호
• /
• pp.590-596
• /
• 2012

고도응집 공정은 DBP 전구물질인 NOM을 제거하는 최적기법이다. 본 연구에서는 낙동강 원수를 대상으로 $FeCl_3$, alum, PSOM 및 PACl 응집제를 대상으로 고도응집 공정의 적용시 가장 효과적인 응집제와 응집조건을 DOC, THMFP, HAAFP 및 제타전위 변화를 중심으로 평가하였다. 탁도 제거율은 고도응집을 적용시 기존응집에 비해 제거율의 상승은 없었으며, 일정 응집제 주입량 이상에서는 제거율이 더욱 저하되었으나 DOC, THMFP 및 HAAFP 제거율은 응집제 종류별로 기존응집에 비해 각각 13~18%, 9~18% 및 9~18% 정도 증가하였다. 응집 pH 변화에 따른 탁도 제거특성은 $FeCl_3$와 PACl이 pH 4~10 범위에서 비교적 높은 탁도 제거율을 나타내었고 alum과 PSOM의 경우는 pH 5~8의 범위에서 안정적인 제거율을 나타내었다. DOC는 4종의 응집제 모두 pH 5~7 범위에서 안정적인 제거율을 나타내었다. 고도응집 공정을 적용시 1 kDa 이하 및 10 kDa 이상의 용존 유기물질의 제거율은 각각 11~21% 및 16% 정도 기존응집 공정에 비해 증가하였으며, 소수성 및 친수성 유기물질의 제거율은 각각 27~38% 및 11~15% 정도 증가하였다. 낙동강 원수의 고도응집에 가장 효과적인 응집제로는 $FeCl_3$로 나타났으며, 다음으로 PSOM, PACl 및 alum 순이었다.

• 환경생물
• /
• 제34권4호
• /
• pp.281-291
• /
• 2016

Bloom of small centric diatom Stephanodiscus is quite occasional in winter season in temperate freshwater ecosystems. It often leads to degradation of water quality and affects the quality of supplied drinking water. In a previous study, we have found that naphthoquinone (NQ) 4-6 derivate is an effective tool for efficient mitigation of natural S. hantzschii blooms. In the present research, polylactide (PLA) and agar foam were used as immobilized agent for NQ 4-6 to improve the efficiency of NQ 4-6 compound releasing process for its application under various field conditions. Mesocosm experiments at 10 ton scale suggested that the abundance of S. hantzschii was continuously increased in the control and upon treatment of the mesocosm with immobilized NQ 4-6 from PLA and agar foam. Their algicidal activities were 78.8% and 77.1%, respectively, on S. hantzschii after 10 days. In the mesocosm experiments, the dynamics of biotic (bacteria, HNFs, ciliates, zooplankton) and abiotic (water temperature, dissolved oxygen, pH, conductivity, nutrients) factors remained unaffected. They exhibited similar trends in the control and treatment groups. Therefore, the immobilized NQ 4-6 from PLA and agar foam has potential to be used as an alternative algicidal substance to effectively mitigate natural S. hantzschii blooms under various field conditions. In addition, it not only can be used to control S. hantzschii, but also is an effective technique. The immobilized NQ 4-6 showed stable controlled release in desired system.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제37권5호
• /
• pp.541-547
• /
• 2013

물 부족 국가인 우리나라는 정수를 위한 설비시설을 확보하는 것이 무엇보다 중요하다. 그럼에도 불구하고 잦은 수질오염사고와 최근의 구제역으로 인한 가축 매몰지의 침출수 문제 등은 엄격한 수질관리의 필요성을 다시 한 번 깨닫는 계기가 되었다. 현재 가정용 정수기는 4단계 또는 5단계 정수처리 시스템을 적용하고 있으며 각 단계는 Sediment filter, Pre-carbon filter, UF/RO membrane filter, Post-carbon filter로 구성되어 있고 5단계는 Ceramics filter를 마지막 단계에 추가하여 구성하고 있다. 본 연구는 국내 가정용 정수기 필터의 물리적 특성을 파악하는 것이며 6개 사의 시제품을 통하여 분석하였다. 필터의 표면과 형상의 관찰은 SEM 분석을 통하여 이루어졌으며 Sediment filter, UF membrane filter, RO membrane filter의 기공의 크기는 30~47 ${\mu}m$, 0.005~0.5 ${\mu}m$, 0.025~0.25 ${\mu}m$의 분포를 보였고 활성탄의 비표면적은 622 ~ 1,308 $m^2/g$의 분포를 보였다.

• 한국도시환경학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.391-399
• /
• 2018

본 연구에서 농약 중에서도 가장 널리 사용되는 유기인계 농약(OPPs)인 Diazinon을 오존/과산화수소 고도산화공정(Peroxone AOP)을 적용하여 제거하고자 하였다. Diazinon은 주로 지하수, 식수, 하천, 사용 농업지역과 가까운 지역의 연못에서 발견되어 체내에 대사체 형태로 축적되면 신경독성 및 정신착란, 어지럼증, 구토 등을 유발한다. 기존의 수처리 공정으로는 잘 제거되지 않는 Diazinon을 오존과 과산화수소를 이용하여 강한 산화력을 가지는 OH radical을 발생시켜 이에 의한 제거 특성을 검토하였다. 최적의 과산화수소/오존 주입 mole비를 도출하고, 제거효율에 영향인자로 작용하는 초기 Diazinon 농도, pH, DOC 농도에 대하여 제거 반응을 확인하였다. 국내의 환경 중 농약 제거에 대한 연구는 국외의 경우보다 매우 미진한 실정이다. 본 연구는 향후 농약물질 제거를 위한 공정 설계에 기반을 마련할 것으로 판단된다.

• 한국물환경학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.460-467
• /
• 2010

For D-WTP's sedimentation basin and distribution reservoir, and water tap the predictive models proposed tentatively herein included the models for estimating TTHM concentration in precipitated water, for treated water and for tap water, and the estimated correlation formula between treated water's TTHM concentration and tap water. As for TTHM-concentration predictive model in sedimentation water, the coefficient of determination is 0.866 for best-fitted short-term $DOC{\times}UV_{254}$ based Model (TTHM). As for $HAA_5$-concentration predictive model in sedimentation water, the coefficient of determination is 0.947 for the suitable $UV_{254}$-based model ($HAA_5$). In case of the predictive model in treated water, the coefficient of determination is 0.980 for best-fitted $DOC{\times}UV_{254}$ based model (TTHM) using coagulated waters, while the coefficient of determination is 0.983 for best-fitted $DOC{\times}UV_{254}$ based model ($HAA_5$) using coagulated waters, which described the $HAA_5$ concentration well. However, the predictive model for tap water could not be compatible with the one for treated water, only except for possibility inducing correlation formula for prediction, [i.e., the correlation formula between TTHM concentration and tap water was verified as TTHM (tap water) = $1.162{\times}TTHM$ (treated water), while $HAA_5$ (tap water) = $0.965{\times}HAA_5$ (treated water).] The correlation analysis between DOC and $KMnO_4$ consumption by process resulted in higher relationship with filtrated water, showing that its regression is $DOC=0.669{\times}KMnO_4$ consumption - 0.166 with 0.689 of determination coefficient. By substituting it to the existing DOC-based model ($HAA_5$) for treated water, the consequential model formula was made as follows; $HAA_5=8.35(KMnO_4\;consumption{\times}0.669-0.166)^{0.701}(Cl_2)^{0.577}t^{0.150}0.9216^{(pH-7.5)}1.022^{(Temp-20^{\circ}C)}$

• 멤브레인
• /
• 제23권1호
• /
• pp.70-79
• /
• 2013

고도정수처리를 위한 관형 세라믹 정밀여과와 이산화티타늄($TiO_2$) 광촉매 첨가 PES (polyethersulfone) 구의 혼성공정에서 질소 역세척 주기(FT)와 시간(BT)의 최적운전조건을 막오염에 의한 저항($R_f$) 및 투과선속(J), 총여과부피($V_T$)의 관점에서 고찰하였다. FT가 짧고 BT가 길수록, $R_f$는 감소하고 J가 증가하여 결국 FT 10분과 BT 30초에서 최대 $V_T$를 얻었다. $F_T$ 영향 실험 결과 NBF (no back-flushing)에서 막오염이 급격히 진행되어 탁도 및 용존유기물의 처리효율이 가장 높게 나타났다. BT 영향 결과에서는, FT 실험과는 다르게 BT 30초에서 최대 처리효율을 보였다. 결과적으로 FT가 감소하고 BT가 증가할수록 광촉매 첨가 구의 세척이 효율적으로 일어나, 탁도 처리효율은 FT가 짧을수록 95.4%에서 97.5%로, BT가 길수록 95.9%에서 98.5%로 다소 증가하였다. 또한 유기물 처리효율은 FT가 짧을수록 70.8%에서 80.6%로, BT가 길수록 75.1%에서 85.8%로 증가하였다. 본 실험 범위에서 처리효율과 $V_T$가 최대인 최적 질소 역세척 조건은 FT 10분과 BT 30초로 판단된다.

• 멤브레인
• /
• 제18권3호
• /
• pp.241-249
• /
• 2008

본 연구의 목적은 제주도 지하수에 미량으로 함유되어 있는 바나듐을 역삼투 공정을 이용하여 고농도로 농축하고 이를 바나듐수로 이용하는데 있다. 이를 위하여 바나듐 농도가 서로 다른 와흘 지역, 어음 지역 및 서귀포 지역의 지하수를 원수로 선정하였으며, 이 지역 지하수의 바나듐 농도는 각각 31.8, 44.5 및 53.0 ppb이었다. 지하수 중의 모든 성분에 대한 배제율은 막간차압의 증가에 따라 증가하였다. 막간차압을 8 $kg_f/cm^2$로 하였을 때, 바나듐(V)의 배제율은 $97.4%{\sim}99.0%$이였고, 나트륨(Na), 칼륨(K), 알류미늄(Al), 철(Fe), 및 바륨(Ba)의 배제율은 각각 $97.7%{\sim}97.8%,\;98.0%{\sim}98.3%,\;94.8%{\sim}97.5%,\;88.0%{\sim}96.4.0%$ 및 $97.9{\sim}98.0%$이었으며, 그 외의 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 망간(Mn) 및 스트론 튬(Sr)의 배제율은 3 지역 지하수 모두 99.0% 이상이었다. 와흘 지역, 어음 지역 및 서귀포 지역의 지하수를 각각 회수율 15%로 6단 처리하였을 때, 와흘 지역, 어음 지펴 및 서귀포 지역 지하수의 바나듐 함량을 각각 88.6, 118.9 및 165.1 ppb로 농축 할 수 있었으며, 농축수(바나듐수)의 유해물질은 먹는 물 기준 미만이었다.

• 멤브레인
• /
• 제22권6호
• /
• pp.461-469
• /
• 2012

본 연구는 Y 정수장의 세라믹 정밀여과막 공정을 위한 최적의 약품세척 조건을 도출하고자 수행되었다. 세라믹 막 공정의 전처리로 오존과 응집공정이 있는 A계열의 경우 응집공정만 있는 B계열에 비해 9배 정도 잦은 약품세척(CIP)를 실시하였다. 이는 전처리 공정의 차이로 인하여 A와 B계열의 막오염현상이 다르게 나타난 근본적인 원인 이외에 막제조업체가 제시한 CIP 방법이 부적절한 것으로 조사되었다. 즉, CIP 회복률이 보정여과유속이 아니라 보정차압을 기준으로 계산되어 과대평가되었을 뿐만 아니라 구연산이 철산화물에 의한 파울링을 효과적으로 제거하지 못했기 때문이었다. 따라서 1단계 산세척 약품종류를 달리하여 CIP 효율을 평가한 결과 황산(0.1 N)과 구연산(1%)를 혼합하여 사용한 경우 회복률이 가장 높았고, 황산(0.1 N)만을 사용한 경우 회복률이 가장 낮은 것으로 나타났다. 그러나 황산의 농도를 0.3 N로 높인 결과 산세척 효율은 증가하였으나 알칼리세척 회복률이 낮아져 총회복률은 0.1 N 황산을 사용한 것과 유사하였다. 산과 알칼리세척 순서를 바꿔서 CIP를 수행한 결과 산세척을 먼저 수행시 CIP 효율이 더 높은 것으로 나타났다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.671-675
• /
• 2007

The objective of this study was to clarify the characteristics of the removed micropollutant since the breakthrough of adsorption ability was occurred in biological activated carbon(BAC) process. The removal efficiency of DOC (Dissolved Organic Carbon) was 36 % in the breakthrough of BAC occurred by NOM (Natural Organic Matter). The most of removal DOC was found out the adsorbable and biodegradable DOC (A&BDOC). But it was not clear to remove by any mechanism because A&BDOC have simultaneously the adsorption of activated carbon and biodegradation by microorganism in BAC. The removal of bromophenol was examined with BAC and rapid sand filter, for investigation of DOC removal mechanism in the breakthrough of BAC. In this experiment, BAC filter has been operated for 20 months for the treatment of reservoir water. The BAC filter was already exhausted by NOM. Bromophenol, adsorbable and refractory matter, was completely removed by BAC filter. Therefore, it might be removed by the adsorption in BAC. Adsorption isotherms of bromophenol were compared to two BACs which was preloaded with 500 daltons and 3,000 daltons of NOM. BAC preloaded with 3,000 daltons of NOM was not decreased to the adsorbability of bromophenol but BAC preloaded with 500 daltons of NOM was greatly decreased to it. These result indicated that NOM of low molecular weight can be removed by adsorption after a long period of operation and the breakthrough by NOM in BAC. Therefore, micropollutants might be removed through adsorption by saturated BAC.