• 한국물환경학회지
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• 제23권1호
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• pp.111-121
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• 2007

The experimental design and response surface methodologies haven been applied to the investigation of the chemical coagulation of livestock wastewater. The chemical coagulation reactions were mathematically described as a function of parameters raping mixing (rpm) of chemical coagulation ($X_1$), slow mixing (rpm) of chemical coagulation ($X_2$), $FeCl_3 $ concentration (mg/L) ($X_3$) and pH ($X_4$) being modeled by use of the central composite design. Empirical models were developed to describe relationship between the experimental variables and response. Statistical analysis indicates that three factors ($X_1$: raping mixing (rpm), $X_2$: slow mixing (rpm), $X_3$: $FeCl_3 $ concentration (mg/L) on the linear term (main effect), slow mixing (rpm) (${X_2}^2$) on the non-linear term (quadratic), and two factors ($X_1-X_3$, $X_2-X_3$) on the non-linear term (cross-product) had significant effects, respectively. The estimated ridge of maximum responses and optimal conditions for CODcr using canonical analysis was 87.44% ($X_1$: 229 rpm, $X_2$: 51 rpm, $X_3$: 877 mg/L, $X_4$: 4.3). To confirm this optimum condition, three additional experiments were performed and the mean CODcr removal (%) and concentration (mg/L) with a standard deviation of $87{\pm}1.2%$ ($576{\pm}34ppm$) were obtained.

• 대한환경공학회지
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• 제38권3호
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• pp.150-153
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• 2016

본 연구는 $TiCl_4$의 농도(0.25-0.59 mM)와 급속교반속도(100-250 rpm), 완속교반속도(30-60 rpm)의 변화가 인 제거효율에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 응집제 농도가 $0.25{\leq}[TiCl_4]{\leq}0.39mM$ 범위에서 인 제거 효율은 $TiCl_4$의 농도가 증가 할수록 증가하였으며 처리후 인의 농도는 0.2 mg/L 이하였다. 응집제 농도 0.39 mM, 급속교반속도 100 rpm, 완속교반속도 30 rpm에서 인 제거효율이 약 99%로 가장 높았다. $TiCl_4$의 농도가 낮을 경우(0.25-0.27 mM) 인제거효율의 편차는 급속교반속도 변화(2-3%)보다 완속교반속도 변화(7-10%)에서 더 민감하였다.

• 유기물자원화
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• 제22권2호
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• pp.50-56
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• 2014

일반적으로 도금 폐수를 비롯한 산업 폐수 내 중금속 처리에 적용되는 응집-침전은 응집제의 비용과 침전 효율의 불안정성이라는 한계가 존재한다. 본 연구에서는 수산화물 생성-분리막 공정을 전제로 하여, pH와 교반조건에 따른 수용액 상의 중금속 제거 효율과 생성된 수산화물의 입도 분포를 고찰하였다. pH별 실험 결과, pH 9-10에서 최적의 중금속 제거 효율이 확인되었으며, 무기응집제인 $FeCl_3$의 투입은 오히려 제거 효율을 저하시켰다. 완속교반 시간 및 강도는 70 rpm, 20 min 조건이 최대 효율을 보였으며 Cu, Ni, Zn 모두 청정 지역 기준 폐수 배출 기준을 만족하였다. 나타났다. 생성된 중금속 수산화물의 입도 분석을 수행한 결과, 입자의 99.9 %가 $2{\mu}m$ 이상이었다.

• 환경위생공학
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• 제10권2호
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• pp.30-35
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• 1995

In this research effect of physicochemical parameter on flocculation using PASS-100 were evaluated. pEt flocculant dosage, mixing intensity and detention time were adopted as experimental variables. The physicochemical parameter( p% mixing intensity and mixing time ) were important Parameter on flocculation performance. Effluent pH range for effective flocculation was 4.5-7. Optimum Gt$_{d}$ range was 20,000-30,000 and its range similar to alum flucculation. Rapid mixing was very important parameter to floe formation in PASS- 100 flocculation. Whereas, slow mixing did not affect to the removal efficiency at settling time for 30minute or more.

• 한국환경과학회지
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• 제25권2호
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• pp.231-238
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• 2016

In this study, we have investigated to find optimal pre-treatment flocculation condition by analyzing the floc growth rate with mixing conditions and the membrane permeation flux for pre-treatment step of the membrane process. The higher mixing intensity showed a constant floc size index (FSI) values, and lower mixing intensity increased the degree of dispersion of the FSI values. Results of comparing the distribution characteristics of the FSI value and the permeation flux were more effective in increasing flux when the FSI values were 0.2 or higher. The degree of dispersion of FSI was relatively large in 40 rpm mixing condition compared to 120 rpm. In 40 rpm mixing condition, it decreased the permeation flux compared to 120 rpm because various sizes of flocs were distributed. Coagulation-UF membrane process enhanced 30%~40% of the flux rate compare to UF alone process, and the coagulation-MF process increased up to 5% of the flux rate compare to MF alone process. Pre-treatment, that is, coagulation process, has been found to be less effects on relatively larger pore size for MF membrane. For UF membrane, the flux was a little bit same when applying only the rapid mixing process or rapid mixing with slow mixing processes together. In case of MF membrane, the flux was improved when rapid mixing process applied with slow mixing process together.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권6호
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• pp.822-829
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• 2017

하수처리장에서의 총 인 저감을 위한 방안으로 완속교반/침전 섬유여과시스템을 적용하여 하수 방류수와 반류수를 제어하는 방법에 대해 비교 검토하였다. 물질수지를 통해 인의 최종 농도를 강화된 기준치인 0.2 mg/L로 낮추기 위해서는 약 92.4 kg T-P/day를 제거해야 되는 것으로 분석되었으며, 이를 위한 총 인 제거효율은 하수 방류수는 96%, 반류수(탈수여액)은 69.2% 이상이 되어야 한다. 총 인 제거 목표치를 달성하기 위한 시스템 운영비용을 검토하였으며, 하수방류수를 처리하는 것보다 유량은 적으나 고농도의 인을 함유한 반류수를 처리하는 것이 약품비용은 약 1/2.4, 전력비용은 약 1/120 정도로 절감되는 것으로 나타났다. 한편 반류수 처리를 위해 개발시스템인 완속교반/침전 섬유여과시스템과 일반적인 응집침전시스템을 적용하는 경우에 대한 경제성을 검토하였으며, 완속교반/침전 섬유여과시스템이 일반적인 응집침전시스템에 비해 설치면적이 약 1/7로 작고 약품소요량 및 전력비를 포함한 연간운전비용은 약 1/1.7 소요되어 개발시스템이 보다 경제성이 있는 것으로 평가되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권2호
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• pp.207-215
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• 2006

본 연구의 목적은 응집공정에서 생성되는 플럭의 성상을 가시화하여 PACC의 응집 특성을 고찰하였다. 인공 원수내탁질 입자의 제타전위는 pH 8~9에서 영으로 수렴하였고 이 영역에서 TDS와 전기전도도가 최소값을 나타내 주었다. 급속 및 완속 교반의 최적 혼화강도가 관측되었으며, 특히 탁도의 제거에 있어서는 급속교반의 속도경사가 가장 낮은 $95.1sec^{-1}$에서 최대의 제거율을 나타내었다. 급속교반 후에는 $3{\sim}5{\mu}m$의 작은 입자가 급격히 생성되었으며 교반강도가 클수록 더 많은 수의 입자가 생성되었다. 완속교반이 진행될수록 $3{\sim}5{\mu}m$의 작은 입자의 수는 급격히 감소하였고 $7{\sim}21{\mu}m$의 중간 크기의 입자는 증가하는 경향을 나타내주었다. $23{\mu}m$ 보다 큰 입자의 경우는 급속교반의 속도경사가 $95.1sec^{-1}$에서 가장 많은 수가 생성되었고, $3{\sim}5{\mu}m$의 작은 입자의 경우에는 급속교반의 속도경사가 $760.7sec^{-1}$에서 가장 많이 생성되었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.1758-1760
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• 2008

Under typical operating conditions, flows in microfluidic devices are laminar and molecular diffusion across the channels is slow, which makes an efficient mixing in microfluidic devices difficult to achieve. The mechanism to achieve effective mixing in laminar flows is that of repetitive stretching and folding. Essential is to generate spatially periodic flows with crossing cross sectional streamlines. A mapping method is employed to analyze mixing in micromixers, enabling us to investigate the progress of mixing both qualitatively and quantitatively. The progress of mixing is characterized by a measure of mixing, called the discrete intensity of segregation. The mapping method is applied to mixing in such micromixers as the staggered herringbone mixer, the barrier embedded micromixer, and the three-dimensional serpentine channel to demonstrate the capability of the numerical scheme to tackle general mixing problems in microfluidic devices.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권12호
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• pp.1369-1376
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• 2005

Effective mixing gives strong advantageous impact on microfluidic applications since mixing is in general very slow process motivated by molecular diffusion transport only on the micro-scale. In this work, the mixing characteristics are analyzed in a Y-channel micromixer with obstacles. For the through analysis, our laboratory in-house unstructured grid CFD code is validated through solving a concentration transport in a uniform microchannel. The solutions well correspond to both exact solutions and those from MemCFD. Mixing in a Y-channel micromixer with obstacles is numerically investigated by the in-house code to search the optimal radius and layout of obstacles. From the simulations, the mixing efficiency appears to be proportional to the magnitude of the formation of lateral velocity component. It is also shown that the asymmetric layout and radius enlargement of obstacles greatly improves mixing efficiency.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권6호
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• pp.816-821
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• 2017

하수 및 폐수 내 고농도의 인 및 부유물질 제어를 위해 개발한 일체형 완속교반/침전 그물망 압착식 섬유여과시스템을 이용하여 하수처리장의 반류수 내 부유성 고형물 및 인 처리에 적용했을 경우에 따른 성능을 검토하고자 하였다. 6가지 Mode로 실험을 하였으며, 16.7, 33.3, 41.7 및 50.0 ton/day 유량과 Al/P 몰비 2~4의 조건에서 실험을 행하였다. 응집제를 주입하였을 경우에 모두 높은 총인(T-P) 제거 효율을 보였지만 연속운전시간이 7.8 min~11.4 min으로 짧아지는 단점이 생겼다. 이를 극복하기 위해 일체형 완속교반/침전 그물망 압착식 섬유여과시스템을 응집/급속교반/공기주입/완속교반/침전공정 및 여과공정으로 진행 시 연속운전시간이 88.2 min으로 다른 모드로 운전한 결과에 비해 8~11.3배 정도 증가하였다. 역세수량율도 5.4%로 매우 낮게 나타남에 따라 이 공정이 가장 효율적인 처리방안으로 평가되었다.