• 멤브레인
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• 제25권3호
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• pp.256-267
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• 2015

침지식분리막 오염을 최소화하기 위한 두 가지 공기세정방식을 비교하였다. 연속적인 공기세정과 단계별 공기량을 증가시키는 방식을 연구하였다. 15분의 여과 중에 세정공기의 증가는 5분마다 단계별로 공기량을 증가시켜주었다. 모의 여과 원수에 분말활성탄을 10 g/L 이하 그리고 카올린은 20 g/L 이하로 준비하였으며, 플러스는 80 LMH로 하였다. 단계별 공기세정방식은 연속적인 공기세정 방식보다 분리막 오염억제에 효과적이었다. 추가적으로 주입된 응집제는 분리막 오염저감을 보다 향상시켰다. 연속적인 공기세정의 오염현상은 공경막힘과 분리막 표면에 지속적인 입자의 축적에 기인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권5호
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• pp.332-339
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• 2011

본 연구는 자력분리와 중력분리의 특징을 가진 산화철 나노입자 표면개질 분말활성탄에 의한 MF막 분리 공정의 운전 및 NOM 제거 효율에 미치는 영향을 알아보았다. MF막의 전처리로 표면개질 PAC 유동층 칼럼을 구성하였으며, 표면개질 PAC층은 63 m/d의 유속에서 표면개질 PAC 입자가 유출되지 않은 최대의 유속을 유지하였고, 이 때 접촉시간은 29분이었다. 유동상칼럼 상단에는 경자성체(magnet)를 설치하여 부유하는 미세한 입자의 유출을 방지하였다. 직렬로 구성한 표면개질 PACMF 결합공정에서 표면개질 PAC 칼럼을 통하여 MF막의 파울링 저감과 NOM 제거효율의 상당한 향상을 보였다. MF막만을 이용하였을 때에 막 차압은 98시간 만에 적정운전범위인 40 kPa이 초과되었으나, 표면개질 PAC 칼럼을 함께 구성하였을 때 막 차압은 여전히 12 kPa의 안정적으로 유지되었다. NOM의 제거효율 또한 표면개질 PAC의 전처리를 통해서 DOC와 $UV_{254}$가 각각 46%와 51%에서 75%와 84%로 상승하였다. 시스템 내 NOM의 제거현상을 알아보기 위한 HPLC-SEC 분석을 통해서 표면개질 PAC는 광범위한 분자량을 가진 유기물의 효과적인 제거가 가능한 것을 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권3호
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• pp.220-225
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• 2013

분말활성탄에 의한 페놀흡착의 속도론, 등온흡착, 열역학적 특성을 규명하기 위해 회분식 실험을 수행하였다. 흡착실험에서 얻어진 데이터에 2차 반응속도 모델을 적용한 결과, 상관계수($R^2$)의 값이 0.999 이상으로 실험값과 이론적 예측값이 잘 일치하였다. 흡착반응의 속도상수($k_2$)는 흡착제 투입량에 따라 0.55~19.81 mg $mg^{-1}min^{-1}$의 범위를 가지는 것으로 나타났다. 페놀의 등온흡착 특성은 Langmuir 등온 흡착 모델을 따르는 것으로 나타나 페놀이 활성탄 표면에 단층으로 균일하게 흡착되는 것을 알 수 있었다. 283.15~323.15 K의 온도범위에서 열역학적 특성을 평가한 결과, 흡착반응의 활성화에너지는 17.44 kJ $mol^{-1}$, 표준자유에너지변화는 -2.89~-2.14 kJ $mol^{-1}$, 엔탈피 변화는 -8.26 kJ $mol^{-1}$, 엔트로피 변화는 -18.94 J $mol^{-1}K^{-1}$인 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 활성탄에 의한 페놀흡착은 Langmuir 방식의 물리적 흡착이고 자발적이며 발열반응임을 보여준다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.413-416
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• 2008

Recently, the results of vital tissue test showed that nitrosodimethylamine (NDMA) as a disinfection by-product (DBP), could be regarded as a carcinogen because a tumor was observed in organs. U.S.EPA indicated 0.7 ng/L as exposure concentration of NDMA based on a risk assessment target with a lifetime cancer risk of $10^{-6}$. Several recent studies have shown that UV oxidation could remove NDMA. However, UV oxidation is uneconomical and can reform NDMA after treating. In addition, the treatment mechanism of adsorption has not been founddue to the uncertainty of NDMA pathway. In addtion, NDMA has a radioisotope $^{14}C$-labeled which can be analyzed at low concentration of NDMA by Liquid Scintillation Counter (LSC). This study has investigated NDMA determination using LSC at an extremely low range from 1 to 100 ng/L and NDMA removal by powdered activated carbon (PAC) adsorption. For $^{14}C$-NDMA by LSC, the highest correlation over 99% between count number and NDMA concentrationwas obtained with possibility of $^{14}C$-NDMA concentration up to 1 ng/L. In the presence of PAC ranging from 50 to 10,000 mg/L, $^{14}C$-NDMA was removed from 18% to 97% for Sigma-Aldrich corporation (S-A co.) and from 9% to 93% by PAC for Daejung corporation (Dj co.). Hence it was found that the removal efficiency by PAC adsorption could vary depending on PAC types from different companies. For PAC adsorption capacity of $^{14}C$-NDMA using the Freundlich isotherm, $K_f$ and 1/n of PAC from S-A co. were $2.67\times10^{-3}$ ng/mg and 1.009, while those of PAC from Dj co. were $1.30\times10^{-3}$ ng/mg and 0.994, respectively. Thus, PAC from S-A co. showed twice higher adsorption capacity than Dj co.

• 분석과학
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• 제29권3호
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• pp.126-135
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• 2016

상수원으로 유출될 가능성이 높은 잔류의약물질 대상으로 정수처리공정의 단위 공정별 잔류의 약물질 제어 효율을 평가하였다. 응집 공정에서는 Sulfonamide계 항생제는 22.6~42.1 % 제거 되었으며, Naproxen 28.2 %, Acetaminophen 20 %가 제거되었다. Trimethoprim은 4.4 %, Erythromycin은 2.4 %로 낮은 제거율을 보여 주었으며, Aspirin은 전혀 제거되지 않았다. 염소처리와 응집 혼합 공정을 적용하였을 때, 염소 주입량이 증가할수록 제거율이 증가되었다. 염소주입농도 3 mg/L일 때 Sulfonamide계 항생제, Acetaminophen, Naproxen은 100 %, Trimethoprim은약 98%로높은제거효율을나타내었으며 Erythromycin은 약 55 %, Aspirin은 약 10 %로 낮은 제거율을 보여 주었다. 분말활성탄 흡착 공정을 적용하였을 때, 분말활성탄 주입 농도가 증가할수록 제거율이 증가되었다. Sulfonamide계 항생제의 경우 1 mg/L에서 약 18~50 % 제거율을 보였으며, 25 mg/L에서는 약 80 % 이상으로 제거율이 증가하였다. 정수처리 공정에서 잔류의약물질의 효율적인 처리를 위한 염소처리와 흡착, 응집 공정의 적정 주입농도를 평가한 결과 염소 3 mg/L, 분말활성탄 10 mg/L, 응집제 15 mg/L을 적용했을 때 약 90 % 이상이 제거되었다.

• 상하수도학회지
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• 제23권5호
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• pp.609-618
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• 2009

Repeated phenol spill in the Nakdong River has been a big issue in Korea since 1991. In this study, treatment of phenol in each water treatment process and total water treatment system is evaluated. Phenol was highly volatile, easily oxidized by ozone, and readily absorbed onto GAC. When there was phenol of 0.3mg/L in water, by ozonation of 1mg/L or by GAC adsorption with EBCT of 10minutes or longer, it could be treated to lower than 0.005mg/L, the national drinking water standard of phenol. Even when a sufficient contact time(70minutes) was allowed, only 35 to 40% of phenol could be removed by powdered activated carbon(PAC). Based on the test results, it can be concluded that 1.0mg/L or less concentration of phenol can be treated at the plants adopting the combination process of ozone and GAC down to the safe level. In this study, removal characteristics for phenol were evaluated with the existing pilot plant and demo plant in different advanced water treatment processes(AWTPs). In the future, studies on changes in oxidation and adsorption characteristics caused by competitive matters such as DOC and removal characteristics by other various AWTPs including ozone/filter adsorber need to be performed.

• 자원환경지질
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• 제53권3호
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• pp.297-306
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• 2020

보오크사이트로부터 알루미나를 생산하는 Bayer 공정 부산물인 레드머드는 높은 pH와 나트륨(Na)의 함량으로 폐기물로 분류되어, 발생량을 줄이거나 재활용하는 공정의 개발은 환경적으로 중요한 이슈이다. 본 연구에서는 레드머드 내 다량 함유된 철(Fe)을 자원가치를 갖는 품위(56wt.%) 이상으로 향상시키고자 레드머드에 활성탄과 황을 혼합하여 마이크로웨이브 가열 시험을 수행하였다. 가열 소성과정에서 레드머드 혼합물 분말시료는 유리화된 다공성 구조의 결합체로 변화되었으며, X-선 회절분석을 통하여 산출물은 침철석, 영가철(Fe⁰, iron), 자류철석(Fe_1-xS) 및 황철석(FeS₂) 등으로 구성됨을 확인하였다. 가열 소성 결과물은 왕수분해를 통하여 Fe을 용해시키고, NaCl을 첨가하여 Fe을 침전 회수하였다. 레드머드 내 Fe의 회수는 시험 조건별로 상이하게 나타났으며, 단순히 레드머드를 마이크로웨이브 가열한 시료 내 Fe은 그 함량이 49.0wt.% 였다. 그러나, 활성탄을 첨가한 시료 및 활성탄과 황을 첨가한 레드머드 시료의 가열 소성 결과물 내 Fe의 함량은 각각 58.0wt.%, 59.5wt.% 로서 철 자원가치 품위인 56wt.%를 초과하였다.

• 상하수도학회지
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• 제34권5호
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• pp.323-334
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• 2020

Adsorption by granule activated carbon(GAC) is recognized as an efficient method for the removal of perfluorinated compounds(PFCs) in water, while the poor regeneration and exchange cycles of granule active carbon make it difficult to sustain adsorption capacity for PFCs. In this study, the behavior of PFCs in the effluent of wastewater treatment plant (S), the raw water and the effluents of drinking water treatment plants (M1 and M2) located in Nakdong river waegwan watershed was monitored. Optimal regeneration and exchange cycles was also investigated in drinking water treatment plants and lab-scale adsorption tower for stable PFCs removal. The mean effluent concentration of PFCs was 0.044 0.04 PFHxS g/L, 0.000 0.00 PFOS g/L, 0.037 0.011 PFOA g/L, for S wastewater treatment plant, 0.023 0.073 PFHxS g/L, 0.000 0.00 PFOS g/L, 0.013 0.008 PFOA g/L for M1 drinking water treatment plant and 0.023 0.073 PFHxS g/L, 0.000 0.01 PFOS g/L, 0.011 0.009 PFOA g/L for M2 drinking water treatment plant. The adsorption breakthrough behaviors of PFCs in GAC of drinking water treatment plant and lab-scale adsorption tower indicated that reactivating carbon 3 times per year suggested to achieve and maintain good removal of PFASs. Considering the results of mass balance, the adsorption amount of PFCs was improved by using GAC with high-specific surface area (2,500㎡/g), so that the regeneration cycle might be increased from 4 months to 10 months even if powdered activated carbon(PAC) could be alternatives. This study provides useful insights into the removal of PFCs in drinking water treatment plant.

• 대한환경공학회지
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• 제30권9호
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• pp.913-917
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• 2008

액체섬광계수기(LSC)를 이용한 극미량의 $^{14}$C-NDMA의 측정과 이를 이용해 활성탄 흡착 처리 가능성을 알아보았다. $^{14}$CNDMA를 측정하기 위한 시료와 섬광용액은 10 : 10의 혼합비율로 10분의 측정 시간으로 99.9%의 상관성과 재현성을 보이며 1 ng/L까지의 측정이 가능하였으며, S-A(Sigma-Aldrich co.)와 Dj(Daejung co.)의 분말활성탄을 이용하여 흡착 처리한 결과, 50$\sim$10,000 mg/L의 분말활성탄을 주입하여 90% 이상의 흡착처리가 가능함을 보였다. 또한 S-A가 Dj보다 흡착능이 약 2배 높게 나타났지만, NDMA의 흡착력이 다른 아민 계열의 물질보다 현저하게 낮아 요구되는 분말활성탄의 농도가 높게 요구되었다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제9권4호
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• pp.205-210
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• 2018

In this study, we investigated coagulants such as polyaluminum chloride (PACl) and ferric chloride ($FeCl_3$) and the combination of a coagulant and powdered activated carbon (PAC) for the removal of dissolved organic matter (DOM) from fish processing effluent to reduce membrane fouling in microfiltration. The efficiency of each pretreatment was investigated through analyses of dissolved organic carbon (DOC) and ultraviolet absorbance at 254 nm ($UVA_{254}$). Membrane flux and silt density index (SDI) analyses were performed to evaluate membrane fouling; molecular weight distributions (MWD) and fluorescence excitation-emission matrix (FEEM) spectroscopy were analyzed to assess DOM characteristics. The results demonstrated that $FeCl_3$ exhibited higher DOC and $UVA_{254}$ removals than PACl for food processing effluent and a combination of $FeCl_3$ and PAC provided comparatively better results than simple $FeCl_3$ coagulation for the removal of DOM from fish processing effluent. This study suggests that membrane fouling could be minimized by proper pretreatment of food processing effluent using a combination of coagulation ($FeCl_3$) and adsorption (PAC). Analyses of MWD and FEEM revealed that the combination of $FeCl_3$ and PAC was more efficient at removing hydrophobic and small-sized DOM.