• 한국환경과학회지
• /
• 제21권12호
• /
• pp.1495-1501
• /
• 2012

In this study, an experiment was conducted on influent water with low concentrations of organic matter, such as river water or secondary treatment water of a sewage treatment plant, according to HRT changes by using aerobic biofilm. In the biofilm process, as the biofilm increases in thickness, the inner membrane can be low in oxygen transfer rate and become anaerobic conditions, while the detachment of biomass from biofilm occurs. To overcome these limitations in the detachment of microorganisms in biofilm, the yarn, which was made from poly propylene(PP), was weaved and manufactured into a tube. Then, a test was carried out by injecting air so that the interior of the biofilm could create aerobic conditions. The results of the experiment showed that the removal efficiency of $TCOD_{cr}$ reached 66.1~81.2% by HRT 2hr, and 50.9 ~61.8% after HRT 1 hr. The removal efficiency of $SCOD_{cr}$ was 45.9 to 55.1% by HRT 1hr, and 26.1% in HRT 0.5hr, showing the highest removal efficiency in HRT 1hr. The SS removal efficiency was at 81.8 to 94.6%, and the effluent SS concentration was very low, indicating less than 2.2 mg/L in all HRT's. As a result, the $SCOD_{cr}$ and $NH_4{^+}$-N that were removed per specific surface area and attached to microbial biofilm showed the highest efficiency in HRT 1hr with 8.37 $gSCOD_{cr}/m^2{\cdot}d$, 2.93 $gNH_4{^+}-N/m^2{\cdot}d$. From the result of reviewing the characteristics of biofilm growth, microorganisms were found to be attached, and increased by 36 days. Later, they decreased in number through detachment, but showed a tendency to increase again 41 days later due to microbial reproduction.

• 상하수도학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.605-610
• /
• 2011

The objectives of this study are to investigate a bromate behaviour in the processes of advanced water treatment system (AWTS: preozonation, coagulator-settler, rapid sand filter, postozonation, biological activated carbon (BAC) beds) and to investigate the effects of ozonation, pH and ammonia nitrogen on bromate (${BrO^-}_3$) formation. As a result, $BrO_3$ was not detected in the processes of the AWTS without ozonation, while it was detected in a preozonated and postozonated water. For $BrO_3$ formation during June to November, the $BrO_3$ concentration of <9.4${\mu}g/L$ was observed in postozonated water, while it was reduced to about 46% by BAC beds. When applied ozone dosage and ozone contact time for influent with $Br^-$ of <0.3mg/L were 0.5-2.0mg/L.min and 10 min., $BrO_3$ concentration increased with increasing ozone dosage. Longer contact time and lower ozone level also was needed to inhibit the formation of $BrO_3$. At ozone dosage of 1.4 mg/L.min, the formation rate of $BrO_3$ increased with increase of pH value. When $NH_4-N$ concentration increased from 0.1mg/L to 0.4mg/L, $BrO_3$ concentration decreased to about 38%. These results revealed that $BrO_3$ concentration increased with increasing Br level, ozone dosage, and pH value, while it decreased with increase of $NH_4-N$ concentration.

• 대한환경공학회지
• /
• 제34권9호
• /
• pp.644-650
• /
• 2012

본 연구에서는 고탁도 원수의 효율적인 처리를 위해 수평류식 핀 부착 경사판(HFIP)을 설치하여 그에 따른 적용성을 평가하는데 목적을 두었다. 실험결과는 저탁도 원수 유입의 경우 HFIP 적용 후에 0.34 NTU의 방류수질과 90.45%의 제거효율을 나타냈다. 고탁도 원수의 경우에는 0.75 NTU의 방류수질과 97.27%의 제거효율을 나타냈다. 방류수질 안정성 측면에서는 HFIP 적용 후 0.12 NTU(저탁도 원수), 0.75 NTU(고탁도 원수)의 표준편차를 보였으며, 설치 전과 비교하여 방류수질 변동 폭이 상당히 개선된 것으로 나타났다. 이러한 결과는 HFIP 설치로 인해 수류 속도 분포의 안정화와 침강효율이 증가하였기 때문인 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.81-94
• /
• 1999

This study aims at a proposal of the plan that can improve raw water quality by an experimental study using influent water of Nak-dong river, which has been used as raw water for drinking in U-city, through the establishment of the submerged biofilter process PILOT PLANT of media packing channel method. From the analysis of removal efficiency for each water quality item of the collected sample, following results are obtained. First of all, the removal rate of suspended material, BOD, COD, T-N, TOC, turbidity, and $NH_3$ -N appear 82%, 78%, 42%, 15%, 57%, 43%, 54%, and 55% respectively and it is known that the submerged biofilter process of media packing channel method takes effects on water quality improvement from the above analysis results of water treatment efficiency. And the analyzed results for water temperature, residence time, and activities of microorganism, which can be the factors affect on water quality improvement, are as follows. 1) The removal rate variation of SS, BOD, and COD attendant on water temperature change is examined and it is known that the removal rate increases at $13^{\circ}C$ or above. 2) The removal rate of SS, BOD, and COD attendant on residence time is most active in the range of 0~18hr, 0~1.8hr, 0~2.7hr respectively, so it is found that the removal rate becomes smaller after 2.7hr. 3) From the examination of microorganism activity with the abundance of normal bacteria, it is found that the floating bacteria decrease as the flow distance from raw water inflow point of PILOT PLANT increases, and the adhesive bacteria have no concern with the flow distance. And it its known that the biomass of fine algae decreases as the flow distance from the raw water inflow point of PILOT PLANT increases from the examination with Chl-a.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제36권1호
• /
• pp.8-15
• /
• 2003

하천수를 홍수터에 살포하면 퇴적층을 통과하는 동안 미생물의 작용에 의해 유기물과 질소가 동시에 제거될 수 있는데, 이러한 미생물의 작용에 미치는 근권의 효과를 홍수터 모형을 이용하여 검정하였다. 홍수터 모형은 길이와 작용에 미치는 근권의 효과를 홍수터 모형을 이용하여 검정하였다. 홍수터 모형은 길이와 직경이 각각 135 및 30 cm인 PVC관에 낙동강에서 채취한 홍수터 퇴적물을 채우고 표면에 잡초가 자라는 모형과 자라지 않는 모형으로 구분하여 제작하였다. 하천수는 $68.0L\;m^{-2}\;d^{-1}$ 유속으로 실험기간 동안 표면에 연속적으로 살포하였으며, 모형 내에서 하천수의 흐름과 미생물 반응이 정상상태(Steady state)에 도달한 이후 4주 동안 모형의 여러 깊이에서 물 시료를 채취하여 $NO_3$, $NH_4$, 용존산소, 화학적산소요구량 및 산화환원전위를 측정하였다. 표면에 잡초가 자라는 모형에서는 30 cm 깊이의 표층에서 탈질 작용이 일어날 수 있는 환원상태가 발달하였으며, 30 cm 깊이의 표층에서 탈질 작용이 일어날 수 있는 환원상태가 발달하였으며, 30 cm 깊이에서 측정된 COD와 $NO_3-N$ 농도는 유입수 중의 18.2와 $9.8mg\;L^{-1}$에 비해 각각 5.2와 $0.9mg\;L^{-1}$으로 감소하였다. $NO_3$ 제거효과는 잡초가 자라는 모형에서 현저히 높았으며, 이러한 효과는 잡초에 의한 직접적인 흡수와 근권에서의 유기물 공급과 산소의 신속한 소모에 따른 활발한 탈질작용에 기인하고, 잡초가 없는 모형에서 $NO_3$의 제거가 충분히 일어나지 못한 것은 전자수용체인 유기물의 부족 때문인 것으로 판단되었다. 이상의 결과로 미루어 볼 때 슬러지 발생과 화학약품의 사용이 필요없는 홍수터 여과 기술은 부영양상태의 하천수를 친환경적으로 처리할 수 있는 방법이 될 수 있을 것이다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.214-219
• /
• 2007

본 연구에서는 낙동강 수계 9곳의 산업폐수처리장을 대상으로 66종 미량유해물질을 대상으로 미량유해물질의 수계 방류 현황과 처리 공정별 제거율을 조사하였다. 그 결과 산업폐수처리장을 통해 수계로 방류되는 대상 미량유해물질의 농도수준은 기준치 이하이거나 타 연구의 농도수준보다 낮았다. 산업폐수 처리공정을 거치면서 1,4-다이옥산이 가압부상/화학응집, 활성탄흡착 처리공정에 의해 각각 84.6% 및 81.6% 제거되었다. 페놀 및 클로로페놀류, 다환방향족탄화수소류의 경우 표준 활성슬러지법에 의해 각각 94.6%, 66.4% 및 80.6% 제거되었다. 클로로벤젠류는 표준 활성슬러지법과 활성탄흡착법에 의해 각각 45.3% 및 60.6% 제거되었으나, 기타 처리공정에서는 제거율이 매우 낮았다(<20%). 또한 다이옥신류는 입자상 물질을 제거할 수 있는 공정인 사여과(SF)에서 제거효율이 가장 뛰어났지만(99% 이상), 사여과 공정일지라도 유입수의 농도가 낮은 경우에는 제거율이 높지 않았다(50% 이하).

• 상하수도학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.13-25
• /
• 2007

The water treatment plants in Seoul Metropolitan Area, which are under Korea Water Resources Corporation(KOWACO)'s management, take water from Paldang Reservoir in Han River System for drinking water supply. There are taste and odor (T&O) problems in the finished water because the conventional treatment processes do not effectively remove the T&O compounds. As part of countermeasures for taste and odor control, KOWACO is planning to introduce advanced water treatment process such as ozone and GAC in near future. This study evaluated the removal characteristics of T&O and dissolved organic matter (DOM) to find design and operation parameters of advanced water treatment processes in a pilot-scale treatment plant. The GAC adsorption capacity for DOC in the two GAC system (GAC and $O_3$-GAC) at an EBCT of 14min was mostly exhausted after 9months. The differency of the removal efficiency of DOC between $O_3$-GAC and GAC increased with increasing operation time because the bioactivity in $O_3$-GAC process was enhanced by post-ozone process. Removal by conventional treatment was unable to reach the target TON(threshold odor number) of 3 but GAC systems at an EBCT(empty bed contact time) of 14 min were able to archive the target with few exception. During the high T&O episodes, PAC as a pretreatment together with GAC could be useful option for T&O control. However, substantial TON removal continued for more than two year (> 90,000 bed volumes). At the spiking of less concentration 26 to 61 ng/L in the influent of GAC systems, GAC absorber and $O_3$-GAC processes could meet the treatment target. The better spike control after 12 and 19 months of operation compared to that after 7 months of operation is a strong indication of biological control. The results presented in this study had shown that $O_3$-GAC process was found to be more effective for T&O control than GAC process. And the main removal mechanism in GAC systems were adsorption capacity and biodegradation.

• 대한환경공학회지
• /
• 제34권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2012

상수원인 K강 하류부에서의 COD (4~10 mg/L)는 매우 높으며 암모니아성질소의 농도(겨울철 3.5 mg/L) 또한 매우 높다. 암모나아 자체는 이 농도 범위에서 인체에 독성을 주지는 않지만 우리나라 먹는물 기준인 0.5 mg/L로 맞추어져야 한다. 본 연구에서는 K강 상수원을 고도처리 하고자 기존의 일반적인 상수처리공정을 수정하여 파일롯플랜트를 제작하여 운전하였다. 암모니아를 제거하고 염소소독 부산물 일부 제거를 위하여 파괴점 염소주입 및 분말활성탄 투여 공정을 응집조 전 공정에 넣었다. 또한 모래여과 공정 다음에 입상활성탄공정을 넣어 미량 잔류유기물을 제거하고자 하였다. 파일롯플렌트는 36톤/일 규모이며 1년 동안 운전이 되었다. 본 수정된 공정을 통하여 암모니아를 제거하고 여러 유기물질(DOC, MBAS, UV-254 nm absorbance 등)들을 제거할 수 있었다. 유입 DOC 농도는 유입기간 동안 3~6 mg/L 계속 높았으며 1 mg/L로 낮추기 위해서는 GAC 필터의 2 m 높이는 낮은 것으로 판단되었다. 파괴점 염소주입에서 투입 염소농도가 잘 주입이 되었을 때 암모니아의 제거는 98%이상이었으며 낮은 유리 잔류염소 농도와 분말활성탄 투여로 트리할로메탄(THM)은 낮게 검출되었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제35권12호
• /
• pp.889-896
• /
• 2013

수중의 미량 유해물질 제거를 위해 AOP 공정에 대한 관심이 증대되고 있다. 낙동강 하류에 위치한 정수장들은 대부분 $O_3/BAC$ 공정을 채택하여 운전 중에 있으며, AOP 공정의 일종인 peroxone 공정의 적용에 많은 관심을 가지고 있다. 본 연구에서는 $O_3/BAC$ 공정을 운전 중인 정수장에서 과산화수소를 투입할 경우에 후단의 BAC 공정에서의 잔류 과산화수소의 제거 특성을 biofiltration 공정과 함께 평가하였다. 유입수의 수온 및 과산화수소 농도변화 실험에서 biofilteration 공정은 낮은 수온에서 유입수 중의 과산화수소 농도가 증가하면 급격히 생물분해능이 저하된 반면, BAC 공정에서는 비교적 안정적인 효율을 유지하였다. 유입수의 수온을 $20^{\circ}C$, 과산화수소 투입농도를 300 mg/L로 고정하여 78시간 동안 연속으로 투입한 실험에서 biofilteration 공정은 EBCT 5~15분의 경우 운전 24~71시간 후에는 유입된 과산화수소가 거의 제거되지 않았으나, BAC 공정에서는 78시간 후의 과산화수소 제거율이 EBCT 5~15분일 때 38%~91%로 나타났다. 또한, 78시간 동안 연속 투입실험 후의 biofilter와 BAC 부착 박테리아들의 생체량과 활성도는 각각 $6.0{\times}10^4CFU/g$과 $0.54mg{\cdot}C/m^3{\cdot}hr$ 및 $0.4{\times}10^8CFU/g$과 $1.42mg{\cdot}C/m^3{\cdot}hr$로 나타나 운전초기에 비해 biofilter에서는 생체량과 활성도가 각각 99%와 72% 감소하였으며, BAC의 경우는 각각 68%와 53%의 감소율을 나타내었다. BAC 공정에서 생물분해 속도상수($k_{bio}$)와 반감기($t_{1/2}$)를 조사한 결과, 수온 $5^{\circ}C$에서 과산화수소 농도가 10 mg/L에서 300 mg/L로 증가할수록 $k_{bio}$는 $1.173min^{-1}$에서 $0.183min^{-1}$으로 감소하였고, $t_{1/2}$은 0.591 min에서 3.787 min으로 증가하였다. 수온 $25^{\circ}C$의 경우 $k_{bio}$와 $t_{1/2}$은 $1.510min^{-1}$에서 $0.498min^{-1}$ 및 0.459 min에서 1.392 min으로 나타나 수온 $5^{\circ}C$에 비해 수온이 $15^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$로 상승할 경우 $k_{bio}$는 각각 1.1배~2.1배 및 1,3배~4.4배 정도 증가하였다. $O_3/BAC$ 공정을 운전 중인 정수장에서 peroxone 공정의 적용을 위해 과산화수소 투입을 고려할 경우, 후단의 BAC 공정에서 잔류 과산화수소를 효과적으로 제거 가능하였고, 고농도의 과산화수소 유출사고시에는 BAC 공정의 EBCT를 최대한 증가시켜 운전할 경우 수중의 과산화수소 농도를 최대한 저감시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제37권3호
• /
• pp.182-190
• /
• 2015

본 연구에서는 장성에 위치한 황룡강에서 채취한 모래를 이용하여 유기물질과 의약화합물 제거효율을 평가하고 의약화합물의 제거 메커니즘을 규명하고자 하였다. 회분식 실험 및 칼럼 실험으로 대수층 함양관리기술을 모사하였으며, 모든 실험은 담양 하수처리장의 의약화합물이 포함된 최종방류수를 원수로 하여 구동하였다. 회분식 실험 및 칼럼 실험을 통해 유기물질과 의약화합물은 토양 유기물질과 미생물 활성도에 영향을 받아 제거되는 것을 보였다. 유기물질 제거는 생물학적 조건에서 잘 되는 것으로 나타났다. 중성과 양이온 의약화합물(iopromide, estrone 및 trimethoprim)의 경우에는 일반 모래, 구운 모래를 사용한 회분식 실험 모두 70% 이상의 제거효율을 나타냈다. 반면, carbamazepine의 경우는 회분식과 칼럼 실험에서 제거가 잘 이루어지지 않았다. 음이온 의약화합물 (ketoprofen, ibufrofen 및 diclofenac)의 경우 모래 표면의 SOM과 미생물 활성도에 영향을 받아 제거가 되는 것을 보였다. 회분식과 칼럼 실험을 바탕으로 생물학적 영향과 수착이 대수층 함양관리기술에서 의약화합물 제거에 주요한 메커니즘으로 나타났다.