• 상하수도학회지
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• 제22권1호
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• pp.141-148
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• 2008

This study was conducted to evaluate the effect of PAC(Powder Activated Carbon) retention time on stable operation of high concentration powered activated carbon(HCPAC-MBR) in the treatment of secondary domestic wastewater. The pilot scale HCPAC-MBR system was operated at two different SRTs, 25 days and 100 days. The main drawback of HCPAC-MBR system was the rapid increase of trans-membrane pressure. The increase rate of trans-membrane pressure was proportional to SRT value at constant flux. This result seemed to be caused by reduced amount of EPS adsorbed on the PAC in the reactor by decreasing the SRT of the PAC. The particle size of the PAC was also influenced by SRT. The PAC size was decreased as SRT was increased. The change of particle size could be one reason for the change of trans-membrane pressure. The pore volume in the cake-layer formed on the membrane surface became to be increased by reducing SRT, because the cake-layer was highly composed of the PAC. Therefore, increased pore volume might play a role to reduce the trans-membrane pressure. The removal rate of E260 and TOC was also inversely proportional to SRT value.

• 상하수도학회지
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• 제22권4호
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• pp.455-460
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• 2008

Powered activated carbon(PAC) has been widely applied for controling odor causing compounds(OCCs) from water treatment plants. Because of their volatility, the OCCs can also be removed from water by air stripping methods. In this study, OCCs removal was tested with PAC adsorption, air stripping, and both PAC adsorption and air stripping from the Taecheong lake water. Removal efficiency of OCCs in terms of threshold odor number(TON) were 39.6% by both PAC (15mg/L) adsorption and aeration for 30 min, 33.6% by PAC(15mg/L) adsorption alone for 30 min, and 22.9% by aeration alone for 30 min, respectively. OCCs could be removed up to 50% by aeration for 120 min without PAC adsorption. At an extended aeration with 15mg/L of PAC, OCCs removal occurred mainly by PAC adsorption within 30 min aeration while it continued by air stripping afterward. At simulated jar tests with the raw water, removal efficiencies of geosmin and MIB were 48.3, 36.1% by coagulation and sedimentation without PAC addition. With 15mg/L of PAC on the same jar tests, the removal efficiencies were 83.1, 60.1%, respectively. Without PAC, OCCs could be possibly removed by stripping during the agitation processes.

• 한국환경과학회지
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• 제15권6호
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• pp.513-525
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• 2006

In recent decades, biofiltration has been widely accepted for the treatment of contaminated air stream containing low concentration of odorous compounds or volatile organic compounds (VOCs). In this study, conventional biofilters packed with flexible synthetic polyurethane (PU) foam carriers were operated to remove toluene from a contaminated air stream. PU foams containing various amounts of pulverized activated carbon (PAC) were synthesized for the biofilter media and tested for toluene removal. Four biofilter columns were operated for 60 days to remove gaseous toluene from a contaminated air stream. During the biofiltration experiment, inlet toluene concentration was in the range of 0-150 ppm and EBRT (i.e., empty bed residence time) was kept at 26-42 seconds. Pressure drop of the biofilter bed was less than 3 mm $H_2O/m$ filter bed. The maximum removal capacity of toluene in the biofilters packed with PU-PAC foam was in the order of column II (PAC=7.08%) > column III (PAC=8.97%) > column I (PAC=4.95%) > column IV (PAC=13.52%), while the complete removal capacity was in the order of column II > column I > column III > column IV. The better biofiltration performance in column II was attributed to higher porosity providing favorable conditions for microbial growth. The results of biodegradation kinetic analysis showed that PU-PAC foam with 7.08% of PAC content had higher maximum removal rate ($V_m$=14.99 g toluene/kg dry material/day) than the other PU-PAC foams. In overall, the performance of biofiltration might be affected by the structure and physicochemical properties of PU foam induced by PAC content.

• 대한환경공학회지
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• 제28권11호
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• pp.1141-1147
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• 2006

경제성을 고려한 새로운 PAC 선정방법을 적용하고자 상수원수 내 MIB와 유기물 제거를 위한 PAC 흡착실험을 수행하였다. PAC 투입량이 증가함에 따라 MIB 제거율은 증가하는 경향을 보였으며, 석탄계 PAC가 목탄계 PAC에 비해 MIB 제거율이 우수한 것으로 나타났다. DOC 및 $UV_{254}$의 제거율은 PAC와 원수 종류에 따라 큰 차이를 보이지는 않았으나, MIB 제거율에 비해 떨어지는 결과를 보였다. MIB, DOC, 그리고 $UV_{254}$ 제거율은 실험에 사용한 PAC들 중에서 P-1000 PAC가 가장 좋았다. EEM 결과에 의하면 모든 시료에 존재하는 대부분의 유기물은 Fulvic산과 유사한 물질인 것으로 판명되었다. 특히, PAC 접촉 이후 대상 시료에 존재하는 유기물 중에서 Fulvic산과 유사한 유기물, Humic과 유사한 유기물, 그리고 SMP와 유사한 유기물 등이 줄어드는 경향을 보였다. 경제성을 고려한 PAC 선정방법에 의해 MCI 값이 가장 낮은 P-1000이 가장 적합한 PAC로 선정되었다. 최종적으로 선정하기에 앞서 PAC의 효율성 및 취급용이성, PAC의 입자크기 및 분포, 그리고 DOC 농도에 따른 PAC 투입비용 등도 고려해야 할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.116-121
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• 2005

폐수 처리를 위한 PVA 포괄 고정화 담체의 특성에 관한 연구를 실시하였다. 특히 PVA의 고정화 조건에 따른 용해도의 영향, 첨가제가 PVA 물성에 미치는 영향, 제작된 PVA gel의 질산화 처리 효율을 살펴보았다. PVA gel 제작 과정 중 진공을 걸어줄수록 그리고 동결온도가 낮을수록 PVA gel의 용해도는 감소하였다. PAC와 같은 첨가제를 넣었을 때 PVA gel의 용해도는 감소하였고 특히 organoclay를 넣었을 때 PAC에 비하여 25% 낮은 용해도를 보였다. 질산화 효율면에서는 PVA로 코팅한 담체가 기존의 부착 담체에 비하여 용질과 산소 확산의 제한 때문에 질산화율이 낮게 관찰되었다.

• 유기물자원화
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• 제32권3호
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• pp.5-18
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• 2024

유기물 측정지표인 화학적산소요구량(COD)은 산화율이 낮아 난분해성 유기물까지 포함한 전체 유기물질의 총량관리에 한계를 가지고 있어 보다 정확한 측정이 가능한 총유기탄소(TOC)가 측정지표로 도입되어 사용되고 있다. 폐수 내 TOC 저감을 위해서는 여러 공정들이 적용가능하나 경기도 소재의 A사를 비롯한 여러 환경업체에서는 원폐수를 먼저 희석한 후 약품처리에 의한 응집침전과정을 거치고 후단에 활성탄을 사용하여 총유기탄소를 처리하고 있는 실정이다. 현장에서는 많은 물 사용과 약품사용으로 인한 슬러지가 과다하게 발생하는 문제가 있어 이를 대체할 수 있는 방안도출이 시급한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 A사 실폐수의 TOC 저감효율 증진을 위해 두 가지 다른 방법을 적용하였다. 첫 번째 방법은 셀룰로오스 기반 유사-그래핀(CGLC)을 제조하여 현재 사용되고 있는 흡착제인 분말활성탄(PAC)의 대체가능성 평가에 관한 것이다. 첫 번째 연구를 통해서는 CGLC가 상업용 PAC보다 TOC 제거율에서 약 10% 정도의 높은 성능을 보여 수처리 현장에서 PAC의 대체 흡착제로 적용될 수 있는 가능성을 보여주었다. 두 번째 방법은 persulfate(PS) 활성화에 의해 생성되는 황산라디칼에 의한 TOC 제거에 관한 것이다. PS 활성화를 위해 CGLC와 PAC을 사용하는 것과 폐수의 높은 온도를 이용하는 두 가지 방법을 적용하였다. PAC과 CGLC를 PS 활성화물질로 사용한 결과, TOC 제거율은 실폐수내 존재하는 과량의 염소이온에 의해 CGLC와 PAC에 의한 TOC의 흡착제거량 보다 낮게 나타났다. 그렇지만 PS 활성화를 위해 현장 폐수의 높은 수온(55~60℃)을 이용한 결과 PAC 단독, CGLC 단독 그리고 PS 활성화에 탄소계 매질을 사용한 것보다 훨씬 큰 TOC 제거능을 보였으며, PS를 0.5% 이상 주입시 24 시간 이내에 95% 이상의 TOC 제거능을 보였다. 또한 PS를 0.3% 이상 주입시 A사의 폐수 배출기준인 75 ppm 이하로 TOC 농도를 낮출 수 있었다. 이러한 결과를 종합하면, 높은 온도의 원폐수에 PS만 첨가하는 간편한 공정으로도 TOC를 A사의 폐수 방류기준 이하로 처리하여 배출할 수 있는 것으로 나타났다.

• Environmental Engineering Research
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• 제20권4호
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• pp.342-346
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• 2015

Haloacetonitriles (HANs) are nitrogenous disinfection by-products (DBPs) that have been reported to have a higher toxicity than the other groups of DBPs. The adsorption process is mostly used to remove HANs in aqueous solutions. Functionalized composite materials tend to be effective adsorbents due to their hydrophobicity and specific adsorptive mechanism. In this study, the removal of dichloroacetonitrile (DCAN) from tap water by adsorption on thiol-functionalized mesoporous composites made from natural rubber (NR) and hexagonal mesoporous silica (HMS-SH) was investigated. Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) results revealed that the thiol group of NR/HMS was covered with NR molecules. X-ray diffraction (XRD) analysis indicated an expansion of the hexagonal unit cell. Adsorption kinetic and isotherm models were used to determine the adsorption mechanisms and the experiments revealed that NR/HMS-SH had a higher DCAN adsorption capacity than powered activated carbon (PAC). NR/HMS-SH adsorption reached equilibrium after 12 hours and its adsorption kinetics fit well with a pseudo-second-order model. A linear model was found to fit well with the DCAN adsorption isotherm at a low concentration level.