• 한국물환경학회지
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• 제35권1호
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• pp.64-71
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• 2019

In recent years, carbon dioxide ($CO_2$) bubbles emerged as the most widely applied material with the recycling of sequestrated storage to decrease global warming. Flotation using $CO_2$ as an alternative to air could be effective in overcoming the high power consumption in the dissolved air flotation (DAF) process. The comparison of DAF and DCF system indicated that, the carbon dioxide flotation (DCF) system with pressurized $CO_2$ only requires 1.5 ~ 2.0 atm, while the DAF system requires 3.0 ~ 6.0 atm. In a bid to understand the characteristics of particle separation, the single collector collision (SCC) model was used and a series of simulations were conducted to compare the differences of collision and flotation between $CO_2$ bubbles and air bubbles. In addition, laboratory experiments were sequentially done to verify the simulation results of the SCC model. Based on the simulation results, surfactant injection, which is known to decrease bubble size, cloud improved the collision efficiency of $CO_2$ bubbles similar to that of air bubbles. Furthermore, the results of the flotation experiments showed similar results with the simulation of the SCC model under anionic surfactant injection. The findings led us to conclude that $CO_2$ bubbles can be an alternative to air bubbles and a promising material as a collector to separate particles in the water and wastewater.

• 공업화학
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• 제10권1호
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• pp.41-45
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• 1999

모의폐액으로 제조한 50 ppm의 코발트이온을 sodium lauryl sulfate의 계면활성제를 사용하여 침전부상법으로 제거하였다. 침전부상으로 코발트 이온을 제거하기 전에 35% $H_2O_2$를 모의폐액에 첨가하여 폐액의 전처리 과정을 도입하였다. 그 결과 최적 pH 및 처리후 잔존용액의 pH가 낮아졌고, 넓은 범위의 pH에서 높은 제거율을 나타내었다. 초기 코발트 이온농도, pH, 계면활성제 농도, 제거시간, 공급기체 유속, 외부이온 농도 등을 변수로 하여 실험한 결과, 초기 코발트 이온농도 50 ppm, pH 9.5, 공급기체 유속 70 mL/min, 제거시간 30분 등의 조건에서 99.8%의 제거율을 나타내었다. 침전물과 계면활성제의 흡착은 zeta potential 뿐만 아니라 침전물의 용해도 및 pH에 따라 변화하는 화학종과의 친화력과도 관계가 되는 것으로 추축되었다. 외부 이온으로서 $NO_3{^-}$, ${SO_4}^{-2}$, $Na^+$, $Ca^{+2}$를 첨가하여 그 영향을 관찰하였으며, ${SO_4}^{-2}$가 0.1 M 함유된 cobalt 용액을 침전부상법으로 처리한 결과 zeta potential의 감소 및 침전방해 등의 이유로 제거효율은 90%를 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권7호
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• pp.343-352
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• 2016

이 논문은 실험실 규모의 표면분쇄와 부유선별을 이용하여 비소로 오염된 중국 농경지 토양을 처리하기 위한 분쇄시간의 변화 및 $C_5H_{11}OCS_2K$, $Na_2S$와 $CuSO_4$의 사용량 변화에 대한 평가를 제시한다. 현장시료는 비소농도 76.51 mg/kg으로 한국과 중국의 기준치를 모두 초과하였고, 토양시료 내 비소화합물의 형태는 단계추출법에 의해 '잔류상'이 지배적인 것으로 나타났다(80% 이상). 또한 X-선 회절분석을 통하여 밝혀진 비소성분은 FeAsS, $As_4O_6$, $As_2O_5$ 화합물형태로 존재하는 것으로 확인되었다. 표면분쇄공정에 의해 원시료로부터 탈리된 입자의 비소농도는 분쇄경과시간 5분경 최대치에 달했으며, 이때의 농도는 981.66 mg/kg를 나타냈다. 비소함량이 높은 분쇄입자를 원시료로부터 선택적으로 분리하기 위해 부유선별공정에 사용된 $C_5H_{11}OCS_2K$, $Na_2S$과 $CuSO_4$의 최적 주입량은 각각 200 g/ton으로 결정되었고, 추가로 수행된 2차 부유선별인 청소부선을 통해서 침강물에서의 최대 비소제거 효율은 72.74%까지 증가하였다. 표면분쇄와 포말부선공정을 조합하여 처리된 정화토양의 입도는 >2, 0.075-2 mm와 <0.038 mm이었고, 이 정화토양의 중량분율은 각각 1.76, 18.00, 64.44 wt% 그리고, 최종정화산물의 평균 비소농도는 16.45 mg/kg로 산출되었다.

• 한국광물학회지
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• 제23권3호
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• pp.235-242
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• 2010

동원 NMC 선광장의 부유선별 프로세스를 유지하면서 광미여과액을 순환수로 활용하기 위한 pH 조절 연구를 수행하였다. 휘수연석(molybdenite)과 석영의 등전점(IEP)은 각각 pH 3 이하와 pH 2.7이었으며 안정화(분산)된 영역은 pH 5~10이었다. 순환수 현탁액의 경우, 잔류응집제의 의해 휘수연석의 제타전위는 pH 4 이상에서 -10 mV 이하로 감소하였다. pH 조절에 의한 부유선별 결과, 알칼리 영역에서 폴리머 사슬의 신장 및 확장, 칼슘 양이온($Ca^{2+}$)의 가교(ion bridge), 그리고 일부 무극성 폴리머/소수성 입자의 상호작용에 의한 응집 현상으로 부선효율이 급격히 저하되었다. 반면 약산성 영역(pH 5.5~6)은 수소이온에 의해 음이온성 폴리머가 중화되고 고분자 사슬의 기능이 약화됨에 따라 부선효율이 향상되었다. 조선부선 이후 정선부선의 최적조건인 pH 5.5, 포수제(kerosene) 20 g/t, 기포제(AF65) 50 g/t, 억제제($Na_2SiO_3$) 300 g/t, 정선횟수 2회에서 Mo 품위와 회수율이 각각 52.7%와 90.1%인 최종 정광을 얻어 광미여과액을 분쇄-조선-정선 공정에 지속적으로 재활용할 수 있는 기술을 개발하였다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제9권6호
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• pp.447-454
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• 2018

Although flotation techniques are often used for the removal of algal particles, the practicality of algae-harvesting technologies is limited owing to the complex and expensive facilities and equipment required for chemical coagulation. Here, we examined the feasibility of an approach to separating algal particles from water bodies without the need for chemical coagulants, depending on the condition of the algae, and to determine the optimal conditions. Using Anabaena sp., a cyanobacterium causes algal blooms in lakes, we stimulated auto-flocculation in algal particles without coagulants and conducted solid-liquid separation experiments of algal particles under various conditions. The six cultivation columns included in our analysis comprised four factors: Water temperature, light intensity, nutrients, and carbon source; auto-flocculation was induced under all treatments, with the exception of the treatment involving no limits to all factors, and algal particles were well-settled under all conditions for which auto-flocculation occurred. Meanwhile, flotation removal of auto-flocculated algal particles was attained only when nutrients were blocked after algae were grown in an optimal medium. However, no significant differences were detected between the functional groups of the extracellular polymeric substances (EPSs) of floated and settled algal particles in the FT-IR peak, which can cause attachment by collision with micro-bubbles.

• 자원리싸이클링
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• 제7권5호
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• pp.26-32
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• 1998

폐플라스틱은 종류가 다양하고 분리가 어려워 재활용이 상당히 제한되어 있다. 본 연구에서는 폐플라스틱의 재활용을 위하여 PVC/PET 혼합물에서 두 물질을 분리하는 연구를 수행하였다. PVC/PET 표면의 물리화학적인 성질을 변화시킨 후 두 물질을 용이하고 경제적으로 분리할 수 있었다. NaOH 용액이 PVC/PET 표면성질의 변화에 미치는 영향을 관찰하였으며 두 물질의 분리시 NaOH 농도, 조건부여 온도 및 시간, 부선용액의 pH 및 온도, PVC의 조성비 등이 분리도에 미치는 영향을 조사하여 최적의 조건을 얻었다. NaOH 용액으로 조건부여하고 소수성인 PET표면을 친수성으로 개질한 후 부선법을 이용하여 두 물질을 약 95∼100%까지 분리하였다.

• 자원환경지질
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• 제30권5호
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• pp.407-416
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• 1997

Soil, tailings, stream sediment and surface water samples collected in the vicinity of the Geumwang Au-Ag mine were analyzed in order to investigate the pollution level of heavy metals and to determine the dispersion patterns. Although the maximum concentrations of soils collected at the flotation plant and tailings dam were 9,270 ppm As, 17 ppm Cd, 1,480 ppm Cu, 10,080 ppm Pb and 18,400 ppm Zn, dispersion of heavy metals were limited in the vicinity of the flotation plant and tailings dam. This may be due to high pH values (> 8.0) of the soils by flotation solution for mineral processing. The pH values of water samples near the flotation plant and tailings dam were over 8.0 and Cd, Cu and Zn concentrations were not detected. The waters in the vicinity of Geumwang mine generally belong to a $Ca^{2+}-SO_{4}{^{2-}}$ $(HCO_3{^-})$ type.

• Environmental Engineering Research
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• 제20권4호
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• pp.392-396
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• 2015

This work aims to investigate the oily wastewater treatment by the electrocoagulation-flotation (ECF) and propose a mathematical model for the efficiency prediction. Cutting oil was used to prepare the synthetic oily wastewater with submicron droplet sizes. The chemical coagulation by aluminium sulfate was firstly tested following by the electrocoagulation-flotation with aluminium electrodes. Both processes gave the effective treatment performance with the efficiencies higher than 90%. However, the ECF consumed less aluminium dosage as well as produced less sludge, which were its advantage on the chemical coagulation. The performance of the ECF was found to be affected by the current density, oil concentration, and reaction time according to the analysis by the design of experiment (DOE). Finally, the prediction model was proposed by two approaches, including linear and logarithm function. The latter model gave more accuracy prediction results in terms of treatment efficiency and duration in the lag and stable stages.

• 공업화학
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• 제10권4호
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• pp.576-580
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• 1999

Column에 공기를 분사시켜 수용액으로부터 색을 제거하기 위한 연구를 수행하였다. 착색 용액을 제조하기 위해 Basic Yellow 28 및 Direct Orange 31을 사용하였으며, 모든 색은 8분 이내에 제거되었다. Sodium dodecyl sulfate, oleic acid sodium salt 및 amines와 같은 collector는 색 제거에 효과적이었다. 색 제거는 collector의 첨가량과 수용액 pH의 영향을 받는다고 할 수 있으나, 소량의 collector를 첨가하였을 경우에는 pH에 의존하였으나, 많은 양을 첨가하였을 경우에는 pH에 의존하지 않았음을 알 수 있었다.

• 상하수도학회지
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• 제20권4호
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• pp.617-626
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• 2006

Compared with the sludge from gravity sedimentation, it is difficult for operations to settle the sludge occurred from dissolved-air-flotation (DAF). Even though there are some problems in treating DAF sludge with conventional gravity thickeners, those has been used until now. In this study, Solid Flux theory for gravity thickening was applied to the Solid Flux of DAF sludge through flotation in order to develop new methodology for treatment of DAF sludge. Also, characteristics of DAF sludge were investigated. From the experiment results, it was revealed that the higher the polymer dosage, at fixed the solid concentration, the greater the rising velocity becomes. When we applied solid flux theory, the relationship, which is similar to that of gravity thickening, has been achieved. Also, we could find the proper polymer dosage from the rising velocity is about 50 mg/L. Consequently, the limiting solid flux can be derived from the relationship between the total solid flux and the withdrawal velocity of DAF sludge. Furthermore, the factors, such as solid concentrations, bubble volume, pH, zeta potential, and temperature, have effects on the flotation and sedimentation for DAF sludge treatment.