• 제목/요약/키워드: Filtration Velocity

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A Study on the Improvement of Membrane Separation and Optimal Coagulation by Using Effluent of Sewage Treatment Plant in Busan

  • Jung, Jin-Hee;Choi, Young-Ik;Han, Young-Rip
    • 한국환경과학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.1353-1361
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    • 2013
  • The objectives of this paper are the characterization of the pretreatment of wastewater by microfiltration (MF) membranes for river maintenance and water recycling. This is done by investigation of the proper coagulation conditions, such as the types and doses of coagulants, mixing conditions (velocity gradients and mixing periods), pH, etc., using jar tests. The effluent water from a pore control fiber (PCF) filter located after the secondary clarifier at Kang-byeon Sewage Treatment Plant (K-STP) was used in these experiments. Two established coagulants, aluminum sulfate (Alum) and poly aluminum chloride (PAC), which are commonly used in sewage treatment plants to treat drinking water, were used in this research. The results indicate that the optimal coagulation velocity gradients (G) and agitation period (T) for both Alum and PAC were 200-250 $s^{-1}$ and 5 min respectively, but the coagulation efficiencies for both Alum and PAC were lower at low values of G and T. For a 60 min filtration period on the MF, the flux efficiencies ($J/J_0$ (%)) at the K-STP effluent that were coagulated by PAC and Alum were 92.9 % and 79.9 %, respectively, under the same coagulation conditions. It is concluded that an enhanced membrane process is possible by effective filtration of effluent at the K-STP using the coagulation-membrane separation process.

경험모델을 이용한 충격기류식 여과집진기의 적정 탈진압력 예측 (The Prediction of Optimal Pulse Pressure Drop by Empirical Static Model in a Pulsejet Bag Filter)

  • 서정민;박정호;임우택;강점순;조재환
    • 한국환경과학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.613-622
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    • 2012
  • A pilot-scale pulse-jet bagfilter was designed, built and tested for the effects of four operating conditions (filtration velocity, inlet dust concentration, pulse pressure, and pulse interval time) on the total system pressure drop, using coke dust from a steel mill factory. Two models were used to predict the total pressure drop according to the operating conditions. These model parameters were estimated from the 180 experimental data points. The empirical model (EM) with filtration velocity, areal density, inlet dust concentration, pulse interval time and pulse pressure shows the best correlation coefficient (R=0.971) between experimental data and model predictions. The empirical model was used as it showed higher correlation coefficient (R=0.971) compared to that of the Multivariate linear regression(MLR) (R=0.961). The minimum pulse pressure predicted by empirical model (EM) was 5kg/$cm^2$.

다목적 여과저류지에서 여과수의 산출율과 수질개선도에 관한 실험연구 (An Experimental Study on the Production Rate and Contaminant Removal of Filtrate in Multi-purpose Filtration Pond)

  • 정재민;최홍규;정관수;김승현
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권7호
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    • pp.518-524
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    • 2013
  • 다목적 여과저류지에서 모래여재의 여과수 여과능, 적정한 표층폐색 제거주기 그리고 오염제거효율 등 설계와 운영요소를 파악하기 위하여 서로 다른 3가지 입경의 낙동강 준설토를 채운 파일럿 규모의 테스트베드를 운영하였으며, 여과저류지에서의 다양한 인공하천의 유속을 모사하기 위하여 표류수 유속을 0~40 cm/sec로 단계적으로 변화시켰다. 운영결과 여재표층의 슬러지를 7~13일의 주기로 제거함으로써 여과수량을 5~3 $m^3/m^2-day$로 유지할 수 있었고, 여과수량과 여재입경 그리고 표류수 유속 등의 차이에 의한 여과수의 수질차이가 없음을 알 수 있었다. 대부분의 오염제거는 표층 50 cm 부근에서 발생함을 알 수 있었고, 여과거리 2.4 m에서의 오염제거율은 탁도 80~95%, COD 20~30%, BOD 75~90%, T-N 5~20% 그리고 T-P 20~60%로, 주로 입자성 오염물의 제거율이 높은 것으로 나타났다.

촉매필터를 이용한 먼지 및 HVOC 제거 특성 연구 (Study of Catalytic Filter on the Removal of Dust and HVOC)

  • 정순관;박영옥
    • 공업화학
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    • 제19권1호
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    • pp.80-85
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    • 2008
  • 촉매와 필터가 결합된 촉매필터는 먼지와 가스상 물질을 동시에 제거할 수 있으며 이로 인해 운영비와 설치공간의 감소가 가능한 다기능 반응시스템으로 다양한 환경분야에 적용이 가능하다. 본 연구는 실험실 규모 반응시스템에서 촉매필터를 이용한 먼지와 할로겐 휘발성 유기화합물(halogenated volatile organic compound, 1,2-dichlorobenzene) 제거 연구를 수행하였다. 촉매필터는 저온활성이 우수한 매그린사의 $WO_3-V_2O_5/TiO_2$ 촉매와 $250^{\circ}C$ 이하에서 사용 가능한 P-84를 이용하여 제조하였다. 온도, 면속도, 먼지농도와 같은 다양한 변수조절을 통한 촉매필터의 촉매활성과 먼지제거 효율을 평가하였다. 촉매활성은 온도와 촉매 담지량에 따라 증가하였다. 먼지제거효율은 면속도에 가장 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 시간에 따른 필터의 차압변화 평가 결과 virgin 필터의 경우 탈진간격은 급격한 감소를 보였으며, 잔류압력감소는 거의 변하지 않았다. 촉매필터의 경우 전단에 고착된 나노섬유의 미끄럼 특성에 의하여 차압증가폭이 낮게 나타났다. 촉매필터는 1 m/min, $210^{\circ}C$에서 99.98% 이상의 탈진효율과 90% 이상의 1,2-DCB 제거 효율을 나타냈다.

하상여과의 집수관 모형에서 잔류수두와 유입율 분포에 관한 실험연구 (An Experimental Study on the Distributions of Residual Head and Discharge Rate along Collector Well Laterals of a Model Riverbed Filtration)

  • 안규홍;문형준;김경수;김승현
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권12호
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    • pp.1305-1310
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    • 2005
  • 하상여과에서 집수관의 최적 설계를 위한 방편으로 여러 개의 모래통을 이용하여 모형 집수관 실험을 수행하였다. 집수정의 수위, 집수관의 직경, 집수관의 길이, 그리고 모래의 투수계수를 변화시키면서 모형 집수관을 운영하였으며, 집수관 표면에서의 잔류 수두와 집수관 각 부위에서의 여과수 유입율, 그리고 집수정에서의 산출유량을 측정하였다. 실험결과 모래층에서의 저항에 비해 집수관에서의 저항이 작아서 집수관 표면에서의 잔류수두가 수평에 가까운 경우 효율적인 집수관임을 알 수 있었다. 집수관의 여과수 유입율은 집수정에 근접할수록 지수함수적으로 증가하였고, 집수관의 직경이 작을수록 그리고, 대수층의 투수계수가 클수록 이 지수함수의 기울기는 증가하였다. 집수관의 길이와 직경이 증가하면 산출유량은 증가하지만 그 한계생산성은 감소하였다. 효율적인 하상여과를 위해서는 집수관에서의 축방향 유속을 줄이는 것이 중요함을 알 수 있었으며, 본 연구의 조건에서는 이 유속이 1 m/sec를 넘을 경우 우물의 효율이 크게 감소함을 알 수 있었다.

상수 정화법에 관한 연구 (폭기식 다단여과에 의한 호기성균의 생물화학적 산화작용을 응용) (A Study on Purification of Water Works by Multi-filter Bed Method with Aeration(Appliction of Biological Oxidation by Aerobic Microorganism))

  • 정요한;문재규;주흥규;서화중
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제5권1호
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    • pp.43-48
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    • 1972
  • 5 bed sand filter, applying biological oxidation, was designed and studied on the treatment of water works. Never using any coagulant agent (drugs), which may cause water pollution in pre-treatment of head water, the auther attempt a high rate filtration by the microorganism (nitrofication bacteria) end plant which populate in multi layer sand beds. The result are as follows : In order to evaluate the oxygen effect on filtration, oxygen was injected in aeration tank attached to each filter tank while filtration, and $NH_3$ was tested as a representaiive ingredient. It was found out that the aeration method was more effective, with over 33% of $NH_3$ removal capacity, than the anerobic and this 5 bed filter showed double removal capacity of $NH_3$ by comparing with conventional sand bed (2 stage bed). According to the examination of two kind of head water, pre-treated with coagulant agent and activated carton, the filtration capacity was affected by the polluted condition of head water, resulting that lower value of pollution and slower velocity of filtration showed more efficiency of $NH_3$ removal. In this experiment $NH_3$ content tested in treated water had a fairly good correlation with others.

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Polypropylene과 Polyethylene으로 구성된 기공성 고분자 소재의 여과특성 (Filtration Characteristics of Polymeric Porous Materials Composed of Polypropylene and Polyethylene)

  • 안병길;오경근;최웅수;권오관
    • 청정기술
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    • 제4권2호
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    • pp.32-40
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    • 1998
  • Polypropylene(PP)과 polyethylene(PE) 분체를 혼합하여 공기정화용 여과재로 사용하기 위한 기공성 고분자 소재를 압출 소결법으로 제조하였다. PP와 PE로 구성된 기공성 고분자 소재는 녹는점이 낮은 PE가 용융되어 PP를 결합시킨 구조임을 주사전자현미경(scanning electron microscope) 분석으로 관찰할 수 있었으며, 고분자 소재의 압출 소결시 압출기 다이 헤드의 온도, 압출 속도, PE의 용융지수 및 첨가량 변화 등에 따른 기공성 고분자 소재의 기계적물성과 여과특성 변화를 시험하였다. 일정한 압출기 헤드 다이 온도와 압출 속도하에서 압출 소결법으로 제조된 기공성 고분자 소재의 여과효율이 PE의 첨가량과는 비례 관계를 나타내었으나 PE의 용융지수에는 반비례 관계를 나타냄을 관찰할 수 있었다. 압출 소결법으로 제조된 기공성 고분자 소재의 여과특성을 시험한 결과, PP와 PE로 구성된 기공성 고분자 소재가 공기정화용 여과재로 적용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

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생물막 여과에 의한 지하수중 질산성 질소의 제거 (Removing Nitrate from Groundwater by Biofilm Filtration)

  • 이용두;고인범
    • 상하수도학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.83-89
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    • 1998
  • The drinking water supply in Cheju entirely depends on the ground water and recently the polluted ground water bores are increasing. In 1993 Cheju Province Health-Environment Institute reported that the ground water quality of 26 of 98 bores under the drinking water quality standard. Therefore there are many investigation in the needs of the nitrate removal in the drinking water in the regin with no alternative water resources. In this study, the following results are obtained to remove the nitrate in biofilm filtration process in which uses ethanol as external carbon source. Over 90% of nitrate is removed after 10 days of experiment. The nitrate removal rate on filtration velocity is about 100% at 50m/day and 100m/day, and about 56% at 200m/day. The removal rate is reduced in 27% at 400m/day. Using ethanol as the external carbon source, denitrification kinetic is 1st-order. Denitrification constant k is 8.004($hr^{-1}$). The amount of the denitrificated-Nitrogen is increased as the contact time increased. Deoxydation rate constant ${\gamma}$ is 11.895($hr^{-1}$). 0.968g of ethanol(as TOC) is needed to remove 1g of nitrate and 0.291g is required to remove 1g of dissolved oxygen.

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방전극 형상 및 여과재에 따른 정전 여과집진장치특성에 관한 연구 (Investigation of Characteristics of Electrostatic Bag Filter with Discharge Electrode Shapes and Filter Properties)

  • 김정일;여석준
    • 한국대기환경학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.237-250
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    • 1998
  • In this study, the characteristics of electrostatic bag filter to overcome the main problems such as the high pressure drop and low collection efficiency for submicron particles are investigated with the experimental parameters. Especially, the experiment is carried out focusing on collection efficiency and pressure drop change mechanism as a function of discharge electrode shapes and filter properties, including the applied voltages, filtration velocities and particle concentrations, etc . Results show that the collection efficiency is improved over 30% for the fine particle below 1 pm and pressure drop reduction ratio (PDRR) increases in the following order 4 mm screwy > 4 mm square > 4mm round discharge electrodes . For the filter properties, Nomex is more effective than PE under the influence of electrostatic force. Applying 30 kV for a screwy discharge electrode, higher overall collection efficiency is maintained in spite of the increment of filtration velocity over four times (8 m/min) in comparison with that of 2 m/min and PDRR are highly shown over 80o1o with various filtration velocities, 5, 8, 11 m/min.

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상부유입식 전기 Cyclone-Bag Filter의 특성 (Characteristics of Electrostatic Cyclone-Bag Filter with Upper Inlet)

  • 여석준
    • 한국대기환경학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.179-190
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    • 2000
  • The main object of this study was to investigate experimentally the characteristics of electrostatic cyclone-bag filter with upper tangential inlet in order to overcome the low collection efficiency for the submicron particle and high pressure drop which were main problems of general fabric bag filters. The experiment was carried out for the analysis of collection efficiency and pressure drop of electrostatic cyclone-bag filter comparing to those of fabric bag filter with various experimental parameters such as the inlet velocity(filtration velocity) and applied voltage etc. In the results the upper tangential inlet type showed higher collection efficiency for submicron particles below 2 ${\mu}{\textrm}{m}$ in diameter than that of center inlet and over 99.9% for overall collection efficiency. Pressure drop reduction ratios were shown as 40-50% for the applied voltage 0kV by centrifugal force and 70-90% for 20k V by the centrifuga and electrostatic force with the tangential inlet velocity (12-21m/s)

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