• 상하수도학회지
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• 제18권5호
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• pp.673-679
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• 2004

Particle breakthrough can occur by either the breakoff of previously captured particles (or flocs) or the direct passage of some influent particles through the filter. Filtration experiments were performed in a laboratory-scale filter using spherical glass beads with a diameter of 0.55 mm as collectors. A single type of particle suspension (Min-U-Sil 5, nearly pure $SiO_2$) and three different destabilization methods (pH control, alum and polymer destabilization) were utilized. The operating conditions were similar to those of standard media filtration practice: a filtration velocity of 5 m/h. To assess the possibility of particle detachment during the normal filtration, a hydraulic shock load (20% increase of flow rate) was applied after 4 hours of normal filtration. The magnitude of particle detachment was proportional to the particle size for non-Brownian particles. At the same time, less favorable particles, i.e., particles with larger surface charge, were easily detached during the hydraulic shock load. Therefore, proper particle destabilization before filtration is crucial for maximum particle removal as well as minimum particle breakthrough.

• 상하수도학회지
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• 제22권3호
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• pp.281-288
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• 2008

Cake resistance is influenced by floc size deposited on membrane surface. Enlarging floc size can reduce cake resistance. The small particles are enlarged by coagulation and flocculation process in conventional mixing tank at membrane filtration system. Fully-grown flocs for reducing the cake resistance, however, are ruptured while passing through a pump. In light of this fact, this study aims to experimentally look at the reaggregation phenomenon of mixing system. In addition, reaggregation phenomenon of mixing system is compared with first-aggregation of in-line injection system in which coagulant is injected just before a pump. These results suggest that first-aggregation of in-line injection system is better than reaggregation of mixing system for G-value above $3100sec^{-1}$. Since G-value in pipe of actual membrane filtration system are usually larger than $3100sec^{-1}$. The performance of in-line injection system is expected to be better than the conventional mixing tank system.

• 펄프종이기술
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• 제40권4호
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• pp.10-15
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• 2008

Flocculation phenomena of the stock mixed with cellulosic fibers, fillers and polymers were investigated by a new turbidity measurement system consisted of a probe-type turbidimeter, data acquisition system and computer. The probe-type turbidimeter allowed to measure the real time flocculation of the stock induced by single polymer and microparticle systems. Flocculation phenomena were evaluated by average and final relative turbidity indices. Turbidity and flocculation showed inverse relationship, i.e. the turbidity decreased with the formation of flocs. Relative turbidity of the stock treated with microparticle system was lower than that of the stock containing single polymer system, which indicated that the microparticle system showed greater floc forming efficiency than single polymer system.

• 상하수도학회지
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• 제18권2호
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• pp.242-246
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• 2004

Dissolved air flotation (DAF) is an effective solid/liquid separation process for low density particles, such as algal flocs, humus materials and clay particles produced from low turbidity water. The fraction of humic substances for natural organic matters (NOMs) are considered problematic in water because it can readily react with chlorine to form harmful by-products (trihalomethanes) and can be exposed to undesirable color, tastes and odors in drinking water. A broad class of NOMs includes fulvic acid, humic acid and humin. This paper will discuss the results from a study that performed with a DAF pump process using synthetic wastewater contained humic substance. Batch jar tests were performed to evaluate coagulant dose and recycle ratio on flotation efficiency.

• 펄프종이기술
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• 제33권3호
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• pp.44-51
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• 2001

Sedimentation characteristics such as SS, $BOD_5$, COD removal efficiency of waste water in the toilet paper mill using milk carton were examined. Optimum dosage of coagulant, rapid mixing time and slow mixing time were determined by turbidity, SS, COD, $BOD_5$ and then equation for treatment efficiency was suggested. Mechanical strength of floc was determined by turbidity. For the coagulant, polyacrylamide (PAM) is more efficient for removing pollution than the aluminium sulfate. Effective mixing ratios of PAM and aluminum sulfate to remove pollution are 70:30 and 30:70. The lowest turbidity was showed when rapid mixing at 300 rpm after coagulant injection was applied. That which indicates the highest point of flocs mechanical strength.

• 대한환경공학회지
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• 제34권6호
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• pp.406-413
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• 2012

막오염을 감소시킬 수 있는 첨가제로서 chitosan, 염화제이철, MPE50의 막오염 저감 효과를 비교하여 연구하였다. 세가지 첨가제를 다양한 농도로 활성슬러지에 주입한 후 회분여과실험을 수행하여 막오염 특성의 변화를 평가하였다. Chitosan 20 mg/g-MLSS, 염화제이철 70 mg/g-MLSS, MPE50 20 mg/g-MLSS의 주입량에서 여과저항과 케이크 비저항이 모두 최소화되었는데, 케이크 여과저항 뿐 아니라 파울링 여과저항도 함께 감소하는 양상이 관찰되었다. 그러나 서로 다른 활성슬러지에 chitosan을 첨가하는 세 차례의 실험에서 최적 주입농도는 10, 20, 30 mg/g-MLSS로 서로 다르게 나타나, 최적 주입농도가 상수치가 아니라 활성슬러지의 특성에 영향을 받는 것으로 확인되었다. 세 첨가제 모두 최적 주입농도보다 더 많은 양을 주입한 경우 오히려 막여과 특성이 악화되었다. 첨가제의 주입에 따른 여과저항 감소의 기작을 분석하기 위하여 미생물 플록의 제타 전위, 소수성, 입도분포, 상징수 탁도, 용존성 EPS 등의 다양한 분석을 수행하였다. 최적 주입농도에서 제타전위는 0에 가깝게 그리고 입자크기는 가장 크게 나타났는데, 이러한 결과는 음전하를 띠는 슬러지 플록에 양전하의 첨가제가 주입되면서 미세입자의 불안정화 및 재안정화 메커니즘을 보이는 것으로 해석할 수 있다. 또한 최적 주입농도에서 용존성 EPS 농도와 상징수 탁도는 가장 작은 값이 관찰되었는데, 미생물 플록이 응집하며 성장하는 과정에서 고분자의 EPS와 미세 입자가 포집된 결과로 해석된다. 또한 이러한 효과는 고분자성 양이온물질인 chitosan과 MPE50에서 염화철보다 더 크게 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권3호
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• pp.171-178
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• 2013

본 연구는 CSOs의 처리를 위해 개발된 응집침전시스템의 운전초기에 발생하는 침전슬러지를 응집반응조에 반송하였다. 슬러지 반송을 통해 생성되는 플록의 형성특성 및 침전특성을 분석하고, CSOs 유입초기의 고농도 입자성 물질이 가중응집제로 활용될 수 있는지 그 가능성을 평가하고자 하였다. 그 결과, CSOs는 유입초기 고농도의 오염물질을 포함하며, 특히 20 ${\mu}m$ 이상의 입자성 물질이 다량 유입되었다. 응집침전시스템을 통해 처리된 유출수는 고농도의 오염물질이 유입되는 시기에는 처리수질이 낮아졌으나, 이후 유입오염물질의 농도가 감소되는 시점에서는 처리수질이 증가하는 현상을 보였다. 슬러지반송 운전에서 생성되는 플록은 마이크로샌드를 주입한 플록에 비해 크기는 비슷하고, 침강속도는 55.1 cm/min에서 21.5 cm/min으로 감소하였다. 반송에 사용되는 침전조 하부에 축적된 슬러지의 SVI값은 72로 침강성이 양호하였으며, 침전된 슬러지가 압밀침전으로 인해 부피가 급격히 감소하는데 걸리는 시간은 10분 정도로 분석되었다. 반송슬러지는 인발 0.3%에 반송 0.1%의 조건에서 지속적인 슬러지 발생에 따른 침전과 인발의 균형이 형성되는 것으로 분석되었으며, 이때, 응집반응조의 평균 TS농도는 100~200 mg/L, VS농도는 50~100 mg/L 정도를 유지하도록 슬러지를 반송하는 것이 적절한 것으로 분석되었다. CSOs의 입자성물질을 함유한 슬러지의 반송은 유입수질의 변화에 대응하여 안정적인 처리수의 수질을 확보할 수 있고, 약품주입량의 감소와 함께 슬러지 발생량의 감소효과를 기대할 수 있다.

• 청정기술
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• 제7권1호
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• pp.75-80
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• 2001

본 연구에서는 강산성 상태에 있는 고농도의 6가 크롬 도금 폐수를 환원 및 중화의 방법으로 처리하였다. 환원제로는 강산성 상태에서 급격히 빠른 속도로 6가 크롬을 3가 크롬으로 환원시키는 황산제일철($FeSO_4$)이 사용되었고, 원수의 크롬농도에 대해 몰비로 3배의 양이 필요한 것으로 확인되었다. 환원된 3가 크롬은 석회석이 충진되어 있는 회분식 석회석탑에서 폭기에 의해 중화되었고, pH 5.0 이상으로 중화되었을 때 효과적으로 불용성의 크롬수산화물 플럭으로 형성되어 제거되는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과들을 기초로 환원조, 석회석탑, 침전/여과조로 이루어진 6가 크롬 제거 연속공정을 개발하였고, 이 공정을 통해 6가 크롬 폐수의 연속적인 처리를 실행하였다. 석회석탑 내에서의 pH 조건이 pH 5.0 부근에서 일정하게 유지되었고, 그것으로 인해 불용성의 크롬 수산화물 플럭이 효과적으로 형성되었다. 석회석탑에서 침전조로 유도된 플럭은 침전조 내부에 부착된 1450 매쉬 크기의 기공을 지닌 금속 분리막에 의해 최종 처리수와 분리되었고, 막 여과 가동 30분 후부터 배출 허용기준을 만족시키는 크롬 농도 0.25~0.90 mg/l의 최종 처리수를 얻을 수 있었다. 막의 역세척 주기는 초기에 급격히 감소하였고, 이후에는 안정적으로 유지되었다.

• 한국광물학회지
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• 제20권1호
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• pp.21-33
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• 2007

벤토나이트의 분산/응집 거동은 시추이수의 성능에 큰 영향을 줌으로 주요 관심의 대상이 된다. 본 연구에서는 상업적으로 활용되고 있는 3종의 벤토나이트[2종의 CMC (carboxy-methyl cellulose)처리 벤토나이트와 1종의 무처리 벤토나이트]에 대하여 pH와 염분농도가 다른 용액에서의 분산/응집 특성을 분석하였다. 또한, 벤토나이트 현탁액의 점성 변화를 시추용 이수의 유동학적 측면에서 검토하였다. 벤토나이트의 분산/응집 거동은 비색분석법과 광분산법의 두 방법으로 측정되었으며, 광분산법으로 침전된 입자의 직경과 침전속도도 검토하였다. 벤토나이트의 종류와 수질에 따라 분산/응집 거동은 다양하게 나타났다. 초기 10분 동안에 모든 종류의 벤토나이트는 좋은 분산 특징을 보여주나, 이후에 CMC를 함유한 벤토나이트들은 다소 응집되는 특성을 보여주었다. 염수에서는 모든 시료들이 응집되는 특성을 보이여 응집속도는 염의 농도와 폴리머의 농도에 따라 변화하였다. 침전된 응집물의 부피는 염의 농도가 증가됨에 따라 감소하였다. 용액의 pH는 시료의 분산/응집 거동에 주요한 영향을 미치며, 응집 속도와 응집입자의 직경은 용액의 pH가 감소함에 따라 증가하였다. 반면에, 침전된 응집물의 부피는 pH가 증가됨에 따라 증가하였다. 응집 속도가 빠른 벤토나이트 분산용액은 점성이 낮았다. 다양한 환경에서 벤토나이트를 시추이수용으로 적용하고자 할 경우, 본 연구의 결과들은 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제5권6호
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• pp.460-464
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• 2000

Extracellular polymeric substances (EPS) are believed to play a role in the binding and formation of microbial flocs. However, the precise role is not well known. Sludge settling characteristics and the carbohydrate to protein ratio in EPS were tested with various airflow rates in this study. Sludge was collected from three modified sequencing batch reactors (SBRs), which were operated at 16$\^{C}$ with an airflow rate of 0.8L/min, 3L/min and 6L/min, respectively. During the operation, the reactor operated at an airflow rate of 0.8L/min showed sludge volume index (SVI) of 80 to 90ml/g and a constant ratio of carbohydrate to protein in the EPS, while a significant increase in the SVI was seen in the other reactors. Sludge bulking increased the amount of carbohydrate in the EPS, while kept protein almost constant in the airflow rate of 3L/min ad 6L/min. Surface charge also increased with increases in the carbohydrate to protein ratio in the EPS, which weakens the attraction between the EPS and multivalent cations. The ratio of carbohydrate to protein in the EPS was tween the EPS and multivalent cations. The ratio of carbohydrate to protein in the EPS was inferred to be essential for bioflocculation.