• 대한환경공학회지
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• 제30권6호
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• pp.601-608
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• 2008

본 연구의 목적은 파일롯 규모의 입상활성탄지에서 흡착과 생물학적 제거 기작이 진행되는 장기간의 운전동안 전처리공정으로서 오존처리의 영향을 평가하는 것이다. 공정별로 용존 또는 생분해성 유기물질의 제거, DOM의 성상과 특성변화와 미생물의 증식의 변화를 평가하였다. 오존공정이 존재하는 입상활성탄 공정(전오존처리+활성탄 여과지; Pre O$_3$ + F/A, 후오존처리 + 활성탄 흡착지; Post O$_3$ + GAC)은 오존의 위치(전오존 후오존)에 상관없이 입상활성탄 단독공정(활성탄 여과지; F/A, 활성탄 흡착지; GAC)에 비해 생물학적 제거능이 활성화된 장기간 운영 후에 DOC, 친수성 용존유기물(HPI), BDOC와 AOC의 제거율이 10$\sim$20% 정도로 높았다. 오존공정은 전반적인 DOC 제거에는 큰 영향을 주지는 못했지만, AOC를 약 20% 정도로 감소시켜 관로내 미생물의 재증식을 저감하는데 기여할 것으로 생각된다. 활성탄 여재에 고정된 미생물의 생체량인 Biomass는 전처리로서 오존처리의 유.무에 상관없이 공정별로 큰 차이를 보이지 않은 반면에, 유출수에서의 HPC는 F/A나 GAC에 비해 Post O$_3$ + GAC에서 매우 낮았다.

• 상하수도학회지
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• 제24권6호
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• pp.661-674
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• 2010

Bacterial biomass and its activity were measured in two kinds of granular activated carbon (GAC), the experimental and existing biofiltration system in a drinking water plant. The bacterial biomass was around 210 to 250 nmol P/g WW with phospholipid concentration at acclimation of ozonation treatment. The phospholipid biomass shows more or less a declining gradient along filter depth and no clear seasonality in its values. On the other hand, the microbial activity of [$^3H$]-thymidine and [$^{14}C$]-acetate incorporation within cells increased significantly along the filter depth, showing the difference of three fold between the upper and bottom layer. These factors support the different microbial composition or metabolic activity along the depth of GAC column. Turnover rates, the rate of bacterial biomass and production of biofilm, ranged from 0.26 /hr to 0.37 /hr, indicating a highly rapid recovery itself at amature state. In the non-ozonation treatment, the bacterial biomass was lower than in the ozonation and biological activity also declined towards the filter depth. The biomass levels during cessation of ozonation in the existing GAC filters were 68% of the actively ozonated state.

• 상하수도학회지
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• 제22권2호
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• pp.205-212
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• 2008

This study aimed to investigate the biofilm formation, bacterial regrowth, and bacterial community structure in the granular-activated carbon (GAC) filter adsorbers (FAs) used in water treatment plants. In 2005 and 2006, raw water, settled water, GAC FA by depth, and filtered water were collected twice a year from water treatment plants (WTPs) B and S. The number of heterotrophic bacteria, including mesophilic and psychrophilic bacteria, in such collected waters was investigated along with the total number of coliforms therein. Heterotrophic bacteria were detected in most samples, mainly at the surface layers of the GAC FAs, and fewer such bacteria were found in the lower and bottom layers. An increase in the bacterial number, however, was observed in the samples from various depths of the GAC FAs in WTPs B and S compared with the surface layers. An increase in the bacterial number was also detected in the filtered water. This may indicate that there is a regrowth of the bacteria in the GAC FA. Considering, however, that heterotrophic bacteria were not found in the filtered water, it can be deduced that most bacteria are removed in the chlorination process. Coliforms were detected at the surface layer of the GAC FAs, but their regrowth was not observed. MicroLog systems were used to identify the bacteria community distribution. Eight genera and 14 species, including Pseudomonas spp., were detected in WTP B, and 8 genera and 9 species, including Aeromonas spp., in WTP S. Further studies are required to elucidate their role in the biofilms in water treatment processes.

• 상하수도학회지
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• 제30권1호
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• pp.77-85
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• 2016

The characteristics of filter/adsorber granular activated carbon (F/A GAC) were investigated by measuring various parameters, which include surface area, pore volume, abrasion number, floater, and water-soluble ash. The correlation between parameters was also evaluated. Moreover, rapid small-scale column test (RSSCT) was conducted for adsorption characteristics. Thirteen F/A GAC were tested, and the average values of abrasion number and water-soluble ash were 88.9 and 0.15%, respectively. F/A GAC with the larger external surface area and greater mesopore volume had the lower abrasion number, which indicated that it was worn out relatively easily. Water-soluble ash of coconut-based GAC (about 2.6%) was greater than that of coal-based GAC (less than 1%), and the pH of solution was increased with GAC, which had the higher water-soluble ash. On the other hand, floater of thirteen F/A GAC was divided as two groups, which one group had relatively higher floater (2.7~3.5%) and the other group had lower floater (approximately 0.5%). The results of RSSCT indicated that coconut-based GAC (i.e. relatively higher water-soluble ash) had less adsorption capacity. Moreover, adsorption capacity of coal-based GAC with larger surface area and greater mesopore volume was superior to others.

• 한국상하수도협회지
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• 통권7호
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• pp.112-118
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• 2004

• 대한환경공학회지
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• 제27권10호
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• pp.1035-1042
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• 2005

입상활성탄 공정은 수처리에서 널리 사용되고 있으며, S와 B정수장은 기존의 급속여과지의 여재를 활성탄으로 교체하여 F/A 공정으로 운영하고 있다. 소독부산물의 제어를 위해 F/A가 도입된 금강수계 S정수장과 낙동강 수계 B정수장의 운영결과를 토대로 용존유기물질(DOC)과 소독부산물(DBPs) 등의 효율평가와 F/A공정 운영인자 등에 대하여 검토하였다. 두 정수장 원수의 용존유기물질 특성은 친수성과 소수성이 유사한 범위를 보이고 있으며, F/A공정에서 운영 초기 흡착능에 의한 빠른 파과특성을 나타내었다. F/A에서 소독부산물의 제거특성은 운영초기에 THM과 HAA 모두 제거효율이 우수하였으나, 운영기간이 경과되면서 THM제거율은 급격히 감소하였으며, HAA의 제거율은 동절기 저수온 시기를 제외하고는 생물학적 제거기작에 의해 높은 제거효율을 나타냈다. F/A공정은 활성탄흡착지(Post GAC) 공정과 비교하여 높은 유기물 부하, 잔류염소, 응집제 또는 응집보조제, 망간, 빈번한 역세척 등의 여러 가지 이유로 인해 여재 물성치 및 흡착능의 감소가 빠르게 나타났다. F/A공정이 실공정으로 도입되어 1년 이상 운영되어진 결과를 보면 활성탄 여재의 물성치 및 흡착능의 빠른 감소 경향이 있지만, 소독부산물 중 $HAA_5$항목이 문제시되는 정수장의 경우 기타여과지로 인증을 받은 F/A공정은 향후 점점 더 강화되는 수질기준의 만족을 위한 대안공정의 하나로서 적용이 가능하리라 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.857-864
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• 2009

본 연구에서는 겨울철 수온강하, 여름철 우천시 표류수 중의 고탁도 물질 및 봄, 가을철의 조류성장 시기 등을 고려하여 기존의 급속모래여과시스템을 이단 이층 복합여과시스템으로 개량하는 기술을 개발하는 것을 목표로 하였다. 본 기술은 기존 여과지의 개량 또는 신설 여과지 설계시 또 다른 부지의 확장 없이 기존 모래여과지를 대체하는 기술로서 하부집수장치 상부에 모래 + 활성탄 층을 두고 활성탄 층 상부에 일정한 간격의 역세 팽창층을 두고 전 처리의 개념으로 중간집수장치 위에 모래층을 두는 이단 이층 복합여과시스템을 말한다. 본 연구에서는 이단이층 복합여과시스템을 경기도 S 정수장에 소규모 파일롯 플랜트를 설치하였으며, 탁도는 INTU 이하로 안정하게 유지되었고, TOC, THMFP, HAAFP는 약 90%정도 제거되어 S정수장에 비해 약 2배 정도 높았으며, 이는 본 시스템의 하단에 충전된 활성탄층에서의 흡착 및 생물분해 효과에 기인된 것으로 판단된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제37권2호
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• pp.141-149
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• 2011

This study aimed for developing a two stage dual media filtration system. It has a sand and activated carbon layer above the under-drain system, and a sand layer above the middle-drain system for pretreatment. When retrofitting an old sand filter bed or designing a new one, this technology can substitute the existing sand filter bed without requiring a new plant site. The removal rate of total particle is 93, and 3~7 ${\mu}m$ and 5~15 ${\mu}m$ particles are all 97%. These high removal efficiencies of each pollutant due to adsorption and biological oxidation in activated carbon filter layer. The best backwashing method of two stage dual media filtration system is ascertained by air injection, air + water injection and water injection sequence. In this study, a pilot plant of two stage and dual filtration system was operated for 4 months in water treatment plant. The stability of turbidity was maintained below 1 NTU. The TOC, THMFP and HAAFP were removed about 90% by two stage and dual media filtration system, which is almost 2 times higher than existing water treatment plant.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 1997년도 가을 학술발표회 프로그램
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• pp.67-67
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• 1997

정수공정은 "원수 -1 침사지 1 전염소 -1 전오존 -1 침전지 1 여과지 1 후오존 1 GAC 4 후염소 1 가정수"로 이루어져 있으며 전처리 공정으로 염 소와 오존을 주입하게 되는데, 여기서 전염소 처리 공정으로 인해 잔류 유리염 소가 수중의 유기물질과 반웅하여 유해성 유기염소 화합물 (i.e.. Trihalomethane, Haloacetonitriles, Chlorophenol 등)을 생성하는 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로 고도 정수처리 공정에서는 강한 산화력을 지닌 대체 산화 제로서 오존을 이용하고 있다. 전오존 처리공정은 OOC와 탁도 제거에 있어 응 집제 주입량을 감소시키는 것과 더불어 전오존 효과 (산화, 생분해 증대, 살균 등)를 얻을 수 있는 것으로 알려져 왔다. 그러나 낙동강과 같이 유기물이 많은 원수에 과다한 오존이 주입되면 수중 의 유기물이 저분자화 또는 응집이 어려운 오존 산화물로 변화하여 응집제의 소비가 많아지게 된다. 실제, 오존을 응집 효과에 대해서 pilot plant로 운전한 결과 전오존에 의해 입자성 물질의 제거 효율은 향상된 반면에 유기물 제거는 뚜렷한 효과를 볼 수 없었다고 보고되었다 (류, 1997). 본 연구에서는 물금 지역의 원수와 응집-침전 공정까지 거치는 각각의 처 리수에 대해서 전처리가 응집에 미치는 영향을 천연유기물질 (NOM)의 조성 변화로 파악하였다. 그 방법으로 천연유기물질 (NOM)을 XAD-1, -4 수지를 이 용하여 소수성 물질 (hydrophobic components)과 친수성 물질 (hydrophilic components)로 분리 및 농축하여 용존 유기물이 처리 과정에서 어떻게 변화하 는지를 조사하여 개선된 상수 처리 시스템을 설계하는데 기초 자료를 제공하고 수질 관리 분야에서도 적용하고자 하였다. 상수원수인 물금 지역의 소수성 물질(hydrophobic components)은 75~80%, 친수성 물질(hydrophilic components)은 30~33%정도의 분포를 보였고, 전염소 및 전오존 공정을 거친 처리수에서는 각각 62.2-62.8%, 43.9~49.0% 및 50~ 55%, 40~57% 정도의 분포를 보였다. 그리고 웅집-침전을 거친 처리수에서는 그 분포가 77~82%, 24-48%였다. 전주리 공정을 통하여 소수성 물질(byoghobic components)의 분포가 감 소하는 것을 볼 때 전염소 및 전오존 처리가 용존유기물의 응집에는 오히려 역 효과를 나타내는 것으로 판단된다. 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회지
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• 제23권4호
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• pp.737-742
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• 2014

This study aimed for evaluating the applicability of the two stage dual media filtration system in field water treatment plant. The field plant of two stage and dual media filtration system was operated for 2 months. Average iron concentrations of the settled water, existing filtered water and second stage filtered water was 0.041 mg/L, 0.007 mg/L and 0.005 mg/L, respectively. Removal efficiency of iron concentration in the second stage is appropriately 35% more than in existing filtered water. Also removal efficiency of residual chlorine in the dual media filtration system is relatively 42.3% more than in existing filtered water due to adsorption of activated carbon, but the removal of ammonia nitrogen by adsorption is insufficient. Average concentrations of THM and chloroform in the settled water are 0.033 mg/L, 0.026 mg/L, respectively and in existing filtered water are 0.023 mg/L and 0.023 mg/L. Average concentrations of THM and chloroform in the dual media filtration system are 0.008 mg/L and 0.013 mg/L. Therefore removal efficiency of THM concentration in second stage is more than 66.4% in existing filtrated water. Also removal efficiency of chloroform in the dual media filtration system is more than 50.0% in existing filtered water because of the adsorption of activated carbon. In this case backwashing period in dual stage system is 4~5 days, but in existing filtration system is 1~2 days.