Ozone Treatment is getting a common process in a water treatment plant all over the nation. Especially an advanced water treatment using ozone and biofiltration has been a typical method in the regions where using the Nak-Dong River as a drinking water source. The effectiveness of ozone treatment in a continuous flow contact system was investigated with sand filtered water of the Nak-dong River. Pilot tests of the experiments were performed three times of the year like June, August, and October 1995. Most degradable organics of sand filtered water were oxidized in the first and second contact chamber of the system. Ozone treatment was effective for the removal of UV254 absorbance. However, Noticeable removals of $KMnO_4$ demand and TOC(Total Organic Carbon) were occurred when their concentrations exceeded about 5mg/l. The organics causing $KMnO_4$ demand and TOC were degraded into lower molecular matter in an early stage of the ozone contact in the system. Dissolved oxygen concentration was increased after ozone treatment.
Batch and column tests were conducted with common groundwater contaminants (i.e., trichloroethylene) to determine transport parameters and reactivity of the foundry sands. The reactivities of foundry sands for common groundwater contaminants are comparable to or slightly higher than those for Peerless iron a common medium used in permeable reactive barriers. In addition, the TOC and clay in foundry sands can significantly retard the movement of target contaminants, which may result in lower effluent concentrations of contaminants due to biodegradation. In general, permeable reactive barriers with the thickness of 1m can be constructed with many foundry sands to treat typical groundwater comtaminants provided the zero-valent iron content in the foundry sand is higher than 1%.
The drinking water supply in Cheju entirely depends on the ground water and recently the polluted ground water bores are increasing. In 1993 Cheju Province Health-Environment Institute reported that the ground water quality of 26 of 98 bores under the drinking water quality standard. Therefore there are many investigation in the needs of the nitrate removal in the drinking water in the regin with no alternative water resources. In this study, the following results are obtained to remove the nitrate in biofilm filtration process in which uses ethanol as external carbon source. Over 90% of nitrate is removed after 10 days of experiment. The nitrate removal rate on filtration velocity is about 100% at 50m/day and 100m/day, and about 56% at 200m/day. The removal rate is reduced in 27% at 400m/day. Using ethanol as the external carbon source, denitrification kinetic is 1st-order. Denitrification constant k is 8.004($hr^{-1}$). The amount of the denitrificated-Nitrogen is increased as the contact time increased. Deoxydation rate constant ${\gamma}$ is 11.895($hr^{-1}$). 0.968g of ethanol(as TOC) is needed to remove 1g of nitrate and 0.291g is required to remove 1g of dissolved oxygen.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.22
no.12
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pp.2205-2213
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2000
To investigate removal efficiency of dissolved matter by NF and RO, a pilot plant was operated for six months using groundwater treated by UF membrane. After the pilot plant operation, we performed autopsy test to identify characteristics of foulant attached on the membrane surface applying the used NF and RO in the pilot plant test. In autopsy test, we measured permeate flux and recovery rate of flux by chemical cleaning in each membrane. We also analyzed chemical cleaning disposal to examine component of foulant. Permeate flux of NF and RO1 showed rapid decline after 100 days of operation. Especially, reduction of specific flux in RO1 was more serious than in NF. Specific flux of RO2 with a low recovery rate resulted in gradual flux decline. Removal efficiencies of dissolved inorganic matters as a conductivity were 76.3%, 88.2% and 95.3% respectively for NF, RO1 and RO2, and RO2 presented the highest removal efficiency. And those of dissolved organic matters as TOC were about 80% for both NF and RO. The specific flux of membranes declined gradually from the feed water inlet to outlet of the membrane module and it showed that membrane fouling increased along the feed flow direction. Namely, concentration of pollutants became higher and volume of feed water was less as the feed flow approached to the outlet. It seemed that major foul ants were Ca consolidated into inorganic material and Si consolidated into organic material on the membrane surface. Fe was a great contribution to irreversible fouling. The SEM results indicated that the organic matter was attached to the first layer, closer to the membrane, and then inorganic matter with tetragonal shape layered over them. We could not observe biofouling because microorganism, which was cause of biofouling, was almost pretreated in UF membrane.
Low impact development (LID) facilities are established for the purpose of restoring the natural hydrologic cycle as well as the removal of pollutants from stormwater runoff. Improved efficiency of LID facilities can be obtained through the optimized interaction of their major components (i.e., plant, soil, filter media, microorganisms, etc.). Therefore, this study was performed to evaluate the performances of LID facilities in terms of runoff and pollutant reduction and also to provide an optimal maintenance method. The monitoring was conducted on four LID technologies (e.g., bioretention, small wetlands, rain garden and tree box filter). The optimal SA/CA (facility surface area / catchment area) ratio for runoff reduction greater than 40% is determined to be 1 - 5%. Since runoff reduction affects the pollutant removal efficiency in LID facilities, SA/CA ratio is derived as an important factor in designing LID facilities. The LID facilities that are found to be effective in reducing stormwater runoff are in the following order: rain garden > tree box filter > bioretention> small wetland. Meanwhile, in terms of removal of particulate matter (TSS), the effectiveness of the facilities are in the following order: rain garden > tree box filter > small wetland > bioretention; rain gardens > tree box filter > bioretention > small wetland were determined for the removal of organic matter (COD, TOC), nutrients (TN, TP) and heavy metals (Cu, Pb, Cd, Zn). These results can be used as an important material for the design of LID facilities in runoff volume and pollutant reduction.
Aromatic hydrocarbons, such as phenol, have been detected frequently in wastewater, soil, and groundwater because of the extensive use of oil products. Bacterial strains (56 isolates) that degraded phenol were isolated from soil and industrial wastewater contaminated with hydrocarbons. GN13, which showed the best cell growth and phenol degradation, was selected for further analysis. The GN13 isolate was identified as Neisseria sp. based on the results of morphological, physiological, and biochemical taxonomic analyses and designated as Neisseria sp. GN13. The optimum temperature and pH for phenol removal of Neisseria sp. GN13 was $32^{\circ}C$ and 7.0, respectively. The highest cell growth occurred after cultivation for 30 hours in a jar fermentor using optimized medium containing 1,000 mg/l of phenol as the sole carbon source. Phenol was not detected after 27 hours of cultivation. Based on the analysis of catechol dioxygenase, it seemed that catechol was degraded through the meta- and ortho-cleavage pathway. Analysis of the biodegradation of phenol by Neisseria sp. GN13 in artificial wastewater containing phenol showed that the removal rate of phenol was 97% during incubation of 30 hours. The removal rate of total organic carbon (TOC) by Neisseria sp. GN13 and activated sludge was 83% and 78%, respectively. The COD removal rate by Neisseria sp. GN13 from petrochemical wastewater was about 1.3 times higher than that of a control containing only activated sludge.
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.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.22
no.2
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pp.241-249
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2000
In this study, UV-catalyzed $H_2O_2$ oxidation and $H_2O_2$ oxidation to remove contaminants from photo processing chemicals were investigated at various conditions. Photo processing chemicals contains high concentrations of organic compounds and has very low biodegradability. Hydrogen peroxide is subjected to gradual decomposition as metastable substance. In the process, short-lived and highly reactive hydroxyl radicals are formed. The decomposition can be significantly accelerated by use of appropriate catalyst, such as ultraviolet radiation. The experiments were conducted in a UV-free reflecting reactor in batch and a high-pressure mercury lamp was used as UV source. Mixing, cooling and ventilation of the reactor were operated during experiments. In $UV/H_2O_2$ oxidation and $H_2O_2$ oxidation, the removal efficiencies of $COD_{Cr}$, TOC and chromaticity increased with the increase of $H_2O_2$ dosage and were higher in the controlled pH condition of 3 than in original pH condition of 8. In $UV/H_2O_2$ oxidation under the optimum condition of pH 8 and 1.3 stoichiometric $H_2O_2$ dosage, the removal efficiencies of $COD_{Cr}$, TOC and chromaticity were 47.5%, 75.0% and 91.5% respectively and $BOD/COD_{Cr}$ ratio was significantly increased from 0.04 to 0.21.
This study was conducted for the two purposes; one was removal of dissolved humic acid, the well-known precursor of trihalomethanes (THMs), by physicochemical treatment processes such as ozone oxidation, coagulation and activated carbon adsorption. The other was qualitative identification of by-products in chlorination of the dissolved humic acid. When ozone oxidation was applied to remove the dissolved humic acid, pH was abruptly decreased. It was indicated that humic acid was not perfectly converted to $CO_2$ and $H_2O$, but to low fatty acid. In coagulation process, the coagulant was polyaluminumchloride which was widely used for drinking water treatment in recent years. With the dosage of 160 mg/L, total organic carbon(TOC), $COD_{Cr}$ and color were removed with 23%, 24% and 5% respectively. Color was effectively removed by ozone oxidation process, which was the first order reaction, with the reaction rate constant of $0.067min^{-1}$. In activated carbon adsorption process, preozonation process could remove more effectively the dissolved humic acid than that without preozonation. When the dissolved humic acid and sodium hydrochloride were reacted with 1 mg-NaOCl/mg-TOC, only trihalomethanes were detected.
Kim, Sang-Bum;Lee, Myong-Hwa;Kim, Yong-Jin;Park, Chul-Hwan;Lee, Jong-Rae;Kim, Gyung-Soo
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.29
no.3
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pp.289-296
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2007
Porous media for sewage treatment were developed through a pyrolysis process of food wastes with loess in the study. This work was carried out in two consecutive stages; in the first stage, new porous media were prepared through a high temperature pyrolysis process, and then the resultant media were applied to a simple lab-scale sewage treatment process in the second stage. To determine the optimum operating conditions of pyrolysis and mixing ratio of materials, physical properties such as specific surface area, porosity and compressive strength of final products were analyzed. The removal efficiencies of TOC and COD were measured to evaluate the effectiveness of resultant porous media. As a result of the experiment, we found that the best mixing ratio of food wastes to loess was 1 : 1 at $1,100^{\circ}C$. Average porosity of the developed media was 37.0%, in which pore size ranged from 1 to $20{\mu}m$, showing quite vigorous microbial activation. After immersing the media into a reactor for sewage treatment for eight days, removal efficiencies of TOC and COD were 87.3% and 85.0%, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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