• 한국물환경학회지
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• 제18권4호
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• pp.355-363
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• 2002

A demonstration plant was carried out to investigate the removal efficiency of $NH_3-N$ and $KMnO_4$ consumption depending on the existence of pre-chlorination for the ozonation and activated carbon process in the S water treatment plant which is located at the middle of Keum River. The averge removal efficiency of $KMnO_4$ consumption for $O_3/GAC$ processes with pre-chlorination and $O_3/BAC$ processes without pre-chlorination were 48.6% and 50% respectively. It is similar to removal effect of $KMnO_4$ consumption for GAC and BAC process depending on the existence of pre-chlorination. Otherwise, the removal of THMFP for GAC and BAC process was 58% and 68% respectively. $NH_3-N$ was not almost removed by sand filter and ozonation, but the average removal efficiency in the BAC process was about 31%. Especially, $NH_3-N$ was not almost removed by $O_3/BAC$ processes at the low temperature (below $$10^{\circ}C$$) in the winter season, $O_3/BAC$ processes have the advantage of removal of organic substance when it is compared to pre -chlorination followed by $O_3/GAC$ processes. Pre-chlorination followed by $O_3/GAC$ processes were required to remove $NH_3-N$ in the winter season because the removal of $NH_3-N$ was almost ineffective by $O_3/BAC$ process.

• 공업화학
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• 제9권3호
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• pp.330-335
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• 1998

본 연구는 응집공정과 오존처리공정으로 생물학적 난분해성 물질을 함유한 매립장 침출수를 처리하고, 전 오존처리와 후 오존처리에 의한 수처리 효율을 비교 분석하기 위하여 실시하였으며, 결과를 아래와 같이 요약하였다. 1) $COD_{Cr}$을 제거하기 위하여 침출수의 pH를 4,7,11로 조절하고, 오존주입량을 $75mgO_3/min$ ($4.5gO_3/hr$)으로 90분간 오존처리한 결과 각 pH별 제거효율은 각각 48.2%, 52.6%, 62.3%로 나타났다. pH를 증가시킴으로써 $COD_{Cr}$의 제거효율이 증가하였는데, 이는 높은 pH에서 오존의 가기 분해속도가 빨라져 비선택적으로 수중 유기물과 반응하고, 오존보다 산화력이 강한 hydroxyl radical($OH{\cdot}$)의 생성이 촉진되었기 때문으로 판단된다. 2) 주 응집제로 사용되는 무기응집제는 폐수처리에 많이 이용되고 있는 alum, ferric chloride 및 ferrous sulfate를 이용하였으며, 그 결과 pH5와 응집제 주입량 $2,000m{\ell}/{\ell}$에서 Ferric chloride가 12.0%의 $COD_{Cr}$ 제거효율로 가장 우수한 것으로 조사되었다. 그리고 응집보조제로 사용한 유기 응집제는 cation(C-101P), anion(A-601P) 및 nonion(SC-050)을 이용한 결과 cation(C-101P)이 pH5와 주입량 $100m{\ell}/{\ell}$에서 19.8%의 $COD_{Cr}$제거효율로 가장 효율적인 응집보조제로 조사되었다. 3) 오존주입량을 $75mgO_3/min$ ($4.5gO_3/hr$)으로 90분간 오존처리한 결과 색도와 탁도는 각각 88.6%와 97%가 제거되었으며, $COD_{Cr}$ 및 $COD_{Mn}$보다 훨씬 높은 제거효율을 보인 것은 오존이 색도 및 탁도 유발물질을 선택적으로, 그리고 우선적으로 산화시킨 것으로 판단된다. 4) $COD_{Cr}$ 색도 및 탁도는 후 오존처리보다 전 오존처리에 의하여 8.0%, 3.5%, 그리고 1% 각각 제거 효율이 증가하였는데, 이는 응집전 오존처리가 응집효율을 증가시킨다는 여러 연구결과와 일치하는 것으로 조사되었다.

• 생명과학회지
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• 제15권5호
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• pp.696-702
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• 2005

오존처리는 음용수중의 유해한 미생물을 소독하는 처리기술로 주로 이용되고 있으며, 생물활성탄 처리기술 역시 오염물질 제거를 포함한 음용수 제조과정에 여러 가지 이점을 제공한다. 이글의 병행처리는 원수중의 여러 물질을 제거하는데 효과적인 공정으로 간주되고 있다. 본 연구에서는 낙동강 하류의 매리취수장 원수를 사용하여 생물활성탄 정수처리공정 및 오존에 의한 수질 변화와 함께 폴리오바이러스 제거 효율을 조사하였다. 수질인자들은 BAC 여과를 거치면서 $NH^{+}_{4}-N$등을 포함한 모든 항목들은 거의 제거되는 것으로 나타났다. Pilot-plant를 이용한 정수처리공정별 폴리오바이러스 제거실험에서는 전오존 접촉에 의해 $96.8\%$, 침전단계에서$99.3\%$, 여과단계에서 $99.6\%$의 바이러스가 제거되었으며, 후오존을 거친 BAC 여과수 시료에서는 세포배양법과 ICC-PCR 방법에서 바이러스가 $100\%$ 제거되어짐을 확인할 수 있었다. 오존농도에 의한 폴리오바이러스 제거실험 결과 0.4mg/1에서 5분간 접촉되었을 때는 약 $61.1\%$ 이상이, 0.8mg/1에서 10분 이상 접촉시킨 후에는 바이러스의 $100\% $가 불활성화 되어졌음을 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권1호
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• pp.103-111
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• 2000

양어용수 재순환을 위한 생물여과상의 처리효율을 향상시키기 위하여 전처리로서 오존처리와 고급산화($H_2O_2/O_3$) 처리가 다양한 조건하에서 시도되었다. 오존처리시 암모니아는 일차속도반응식으로 제거되었으며, 중탄산염 알칼리도가 증가할수록 제거효율이 향상되어 200 mg/L as $CaCO_3$에서 약 46%가 제거되었다. 고급산화법($H_2O_2/O_3$)을 적용시 알칼리도를 포함한 폐수의 경우 중탄산염의 저해작용으로 암모니아 제거율이 저조하였으나 0.1 N KOH로 초기 pH를 약 8.2로 맞추어 실험한 결과 암모니아 제거율이 오존처리시보다 향상되었다. 특히, $H_2O_2/O_3=0.25$ 조건하에서 가장 높은 암모니아 제거율을 나타내었으며, pH가 9 이상일 때 반응시간 30분동안 약 90%의 암모니아가 제거되었다. 그러나 유기물과 암모니아가 공존시 오존처리와 고급산화처리 모두 유기물과 산화제와의 빠른 반응으로 인하여 암모니아 제거율이 크게 저하되었으며, 최적 $H_2O_2/O_3$ 비도 변하였다. 암모니아 제거와 마찬가지로 고급산화처리의 경우 입자성유기물의 빠른 분해로 인하여 초기 10분간 DOC(dissolved organic carbon)농도가 증가한 후 서서히 감소하였다. 초기 암모니아 농도를 2배 이상 증가시켜도 유기물 산화에 저해를 주지 못하였다.

• 상하수도학회지
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• 제31권4호
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• pp.273-279
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• 2017

Optimal processes to remove chromaticity at E water treatment plant(WTP) mainly caused by algae of E lake in Jeju island were investigated based on lab-tests of chlorine and ozone oxidation. 42.9% of chromaticity of filtered water was removed by chlorine oxidation under pH 7.0~8.0, dose of 1.0 mg/L with contact time of 30~60 min. On the other hand, chromaticity removal was 71.4% when post-ozone dose of 0.9~1.9 mg/L and pH 9.0, while it was increased to 86.7% under post-ozone dose of 3.1~7.3 mg/L and pH 9.0. However, there was no significant chromaticity removal efficiency increase when ozone doses were higher than 5.0 mg/L regardless of feeding point(i.e., pre-ozonation and post-ozonation) and pHs(i.e., 7.0 and 9.0.) under the experimental conditions. Based on the results, chlorine oxidation using existing chlorination facilities at the WTP is recommended for lower chromaticity while ozone oxidation is recommended for higher chromaticity by installing new ozone feeding facilities.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권1호
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• pp.91-104
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• 2019

The taxonomic and functional characteristics of bacterial communities in the pre-chlorinated rapid filters and ozonated biological activated carbon (BAC) filters were compared using Illumina MiSeq sequencing of the 16S rRNA gene and community-level physiological profiling (CLPP) based on sole-carbon-source utilization patterns. Both the rapid filters and BAC filters were dominated by Rhizobiales within ${\alpha}-proteobacteria$, but other abundant orders and genera were significantly different in both types of filter. Firmicutes were abundant only in the intermediate chlorinated rapid filter, while Acidobacteria were abundant only in the BAC filters. Bacterial communities in the rapid filter showed high utilization of carbohydrates, while those in the BAC filters showed high utilization of polymers and carboxylic acids. These different characteristics of the bacterial communities could be related to the different substrates in the influents, filling materials, and residual disinfectants. Chlorination and ozonation inactivated the existing bacteria in the influent and formed different bacterial communities, which could be resistant to the oxidants and effectively utilize different substrates produced by the oxidant, including Phreatobacter in the rapid filters and Hyphomicrobium in the BAC filters. Bradyrhizobium and Leptothrix, which could utilize compounds adsorbed on the GAC, were abundant in the BAC filters. Ozonation increased taxonomic diversity but decreased functional diversity of the bacterial communities in the BAC filters. This study provides some new insights into the effects of oxidation processes and filling materials on the bacterial community structure in the biological filters of drinking water treatment plants.

• 유기물자원화
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• 제18권1호
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• pp.89-97
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• 2010

본 연구에서는 오존을 이용하여 축산폐수를 전처리하고 일반하수와 연계하여 처리하였을 때 처리효율을 실험실 규모의 장치를 이용하여 비교 분석하였으며 결과는 다음과 같다. 축산폐수의 오존산화 결과 대상폐수의 pH를 산성(pH4), 중성(pH7), 알칼리성(pH10)으로 변화시켰을 때 각각 COD제거율은 시간당 17%, 78%, 62% 로 분석되었다. 오존산화에 의해 NBDCOD 중 일부가 미생물이 분해가능한 BDCOD 로 전환되어 SCODcr/TCODcr 비는 26%에서 약 38%로 증가하였다. 따라서, 오존산화에 의한 축산폐수의 전처리는 난분해성 물질을 생물학적 분해 가능한 물질로 일부 전환시키며 후단 생물학적 처리 단계에서의 제거효율을 높일 수 있는 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 오존산화처리된 축산폐수와 하수와의 연계유입수를 MLE(Modified Ludzack-Ettinger) 공정으로 처리한 결과, 내부반송 100%일 때 TCODcr 93.8%, T-N 74.3%, T-P 89.7%, SS 97.5%의 처리효율을 나타냈다. 또한 내부반송율을 150%로 증가시켰을 때 처리효율은 각각 94.5%, 54.5%, 70.8%, 98.5% 로 나타났고, 200%로 증가시켰을 때 처리효율은 각각 92.6%, 83.1%, 81.9%, 98.5% 로 나타났다. 연계유입수를 원수로 사용한 경우 특히 질소제거율은 내부반송율 100%, 150%, 200%에서 각각 74.3%, 54.5%, 83.1%로 나타났으며, 모든 경우에 있어 일반하수를 원수로 사용한 경우보다 질소제거율이 우수한 것으로 분석되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제38권6호
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• pp.267-274
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• 2022

This paper is a result of research conducted on the 800,000 m³/d capacity of A Water Treatment Plant (WTP) and 400,000 m³/d capacity of B WTP plant in operation in the Nakdong River region. We evaluated the effect of algae broom on the WTP operation based on the running data of both WTP and the data on the pre-oxidation process field test for algae control using sodium permanganate (SPM) at the B WTP. The study results showed that during the algal bloom period, the coagulant dose increased by 102% in A WTP and 58% in B WTP, respectively, and the chlorine dose also increased by 38% and 29%, respectively, which may affect Total trihalomethane (THM) production. Data such as algal populations and Chl-a, residual chlorine and THM, algal populations, and ozone dose appeared also highly correlated, confirming that algal broom affects WTP operations, including water quality and chemical dosage. As a result of the field test of B WTP, THMs appeared lower than that of the control, suggesting the possibility of the SPM pre-oxidation process as an alternative to algae-related water quality management. Furthermore, in terms of GHG emissions due to energy consumption, it was observed that the pre-oxidation process using SPM was approximately 10.8%, which is a very low ratio compared to the pre-ozonation process. Therefore, these results suggest that the SPM pre-oxidation process can be recommended as an alternative to low-carbon water purification technology.

• 한국환경과학회지
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• 제17권10호
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• pp.1121-1127
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• 2008

The free-living amoeba and Acanthamoeba sp. are widely distributed in fresh water, soil, air and dust in the world. We studied distribution of amoeba from low Nakdong River(Mulgum and Maeri) and removal efficiency in water treatment process of Busan metropolitan city. During this investigation, water quality showed pH $7.4{\sim}9.6({\pm}1.1)$, water temperature $2.0{\sim}29.0({\pm}17)^{\circ}C$, turbidity $4.8{\sim}27.4({\pm}11.0)$ NTU, chlorophyll-a $10.3{\sim}109.0({\pm}44.3)\;mg/m^{3}$, BOD $1.7\sim4.9({\pm}2.6)$ mg/L, COD $3.1\sim-6.9({\pm}5.0)$ mg/L and total coliform $17\sim920({\pm}200.5)$ MPN/100 mL. The free-living amoeba were detected highly than Acanthamoeba sp., 11 out of 22 in raw water samples were positive (50%) for Acanthamoeba sp. from February 2005 to December 2005. The seasonal characteristics of tree-living amoeba and Acanthamoeba sp. in raw water were mainly distributed through the spring to the early fall. When tree-living amoeba and Acanthamoeba sp. were passed through the water treatment of pilot-plant, approximately 80% was sure to be removed through pre-ozonation, sedimentation, send filtration. 100% was removed after post-ozonation process. All of the isolated amoebas from Nakdong River were Acanthamoeba sp. AC311 18S ribosomal RNA gene with 98% nucleotide sequence homology.

• 환경위생공학
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• 제12권1호
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• pp.69-75
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• 1997

Biological drinking water treatment is widely used in Europe for the removal of ammonia nitrogen and organics. During the last 16 years, the deterioration of the quality of surface waters used to produce drinking water has resulted in the widespread use of ozone-biological treatment in Korea. This study were conducted to determine the effect of media weight and preozonation on the biodegradability enhancement in biological fluidized bed(BFB) using Han river water. When the carbon weight was increased, $NH_{3}-N$ and DOC removal increased, but turbidity and SS removal decreased. To remove turbidity and SS, the bed depth in 40% expansion rate/total bed depth was very important. Preozonation of raw water was not effective in $NH_{3}-N$, but increased in biodegradable organic fraction about 10-30% with 0.425-0.85 mg $O_{3}/mg$ DOC.