Kim, Jungsun;Han, Seungwoo;Kim, Suhyun;Kang, Limseok
Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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v.30
no.3
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pp.233-240
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2016
Control degree and property changes of dissolved organic matter (DOM) were conducted by coagulation of chemical treatment for 2 sewage treatment plants with different technical methods. As the result, SUVA value of the second treated water (supernatant of the second settling pond after biological treatment) was increased and DOC was reduced in comparison with supplied raw water. And, SUVA value and DOC were reduced by coagulation after coagulation treatment of the second treated water. Properties of dissolved organic matter for 2 sewage treatment plants's DOC were divided. As the result, there was lots of hydrophilic component with hydrophilicity in case of plant A. In case of the second treated water, Plant A showed fulvic acid with little molecular weight was reduced among the hydrophobic component with hydrophobicity, but numic acide with lots of molecular weight was increased. However, in case of plant B, both fulvic acid with little molecular weight and humic acid with lots of molecular weight were increased among the hydrophobic components with hydrophilicity. Before the operation of phosphorus facility, properties of dissolved organic matter after biodegradation with effluent water showed hydrophilic components were reduced and hydrophobic components were increased. However, after coagulation treatment of the second treated water, hydrophilic components and hydrophobic components were outstandingly decreased or increased. During the biodegradation after coagulation treatment, hydrophilic components were significantly decreased and hydrophobic components were increased.
This study was performed to investigate the variations of hydrophilic and hydrophobic organic matter fractions in soluble organic matter according to livestock wastewater treatment by ionized gas and coagulation effect to these fractions after ionized gas contact. As a result of experiment, because of ionized gas contact, particle in the surface of livestock wastewater was more smaller and the result was consisted of particle size analysis and the amount of small size was increased. Also, we confirmed that organic matters in livestock wastewater by ionized gas contact were removed. The relation equation between ionized gas contact time(X) and $TCOD_{cr}$(Y) was shown as yscale(y)=3.748-0.431* xscale(X). That between ionized gas contact time(X) and $TCOD_{cr}$(Y) was yscale(y)=3.283-0.463* xscale(X). As respects the HPL(hydrophilic matter)and HPO(hydrophobic matter) fractions of raw in livestock wastewater treatment plant, HPL fraction was 53.2% and HPO fraction was 46.8%. But, HPO fraction according to ionized gas treatment was increased at 30min and after that time, HPL fraction was increased. Also, when we performed coagulation process after ionized gas treatment of raw wastewater, the removal efficiency of organic matter was the highest at 30min of ionized gas treatment because of the variation of HPL and HPO fractions in organic matter by ionized gas. In coagulation process following after ionized gas process, HPO was removed more effective than HPL.
This paper was studied about the characteristics of treatment by ionized gas for livestock wastewater, aiming at the effects of ionized gas on organic matter, hydrophobic and hydrophilic organic matter in livestock wastewater when the new process of advanced oxidation process was applied for meeting the improved the quality of effluent. The organic matter within treated livestock wastewater by ionized gas was partially mineralized according to the time increasement. The $TCOD_{Mn}$ in the livestock wastewater was decreased from 840mg/L to 340mg/L when treated by ionized gas by the enhancement of time. We occupied the equations of $TCOD_{Cr}$, $SCOD_{Cr}$, $TCOD_{Mn}$ and $SCOD_{Mn}$ as to ionized gas treated time. As $TCOD_{Mn}$ increasing ionized gas treated time, the concentration did not meet the water quality, $COD_{Mn}$ 4Omg/L. So, for removing of the remaining organic matter in the efflent after ionized gas, following process is necessary. After treating the livestock wastewater by ionized gas, coagulation was considerable for organic matter removal up to regulation water quality. From UV scans of the treated livestock wastewater by ionized gas, the wastewater has low aromaticity and good colour.
This study provided sorption properties of chlorofluorocarbons (CFCs), and elucidated potential application of CFC sorption data in hydrogeochemistry. Prior sorption studies were reviewed for hydrophobic organic compounds similar to the CFCs, because there were only few CFC sorption studies. The CFCs are regarded as relatively conservative chemicals in groundwater environments based on their moderate hydrophobicity. However, thermally altered carbonaceous matter (TACM) can significantly increase sorption capacity and nonlinearity for hydrophobic organic compounds such as CFCs, compared to general soil organic matter. CFC sorption behavior are close to the sorption for reviewed organic chemicals. Therefore, the CFC sorption data can be used for determining hydrogeochemical properties and predicting transport of organic contaminants in TACM-containing aquifer environments.
This research was carried out to examine the concentration and fate of dissolved organic matter due to the increased detention time in middle and down stream of the Nakdong River. Aldo the characteristics of biodegradation of DOM were investigated according to the various water sources. The approaches used to characterize DOM biodegradability include the changes in DOC concentration and DOM fraction. Long-term biodegradation test for each organic source was also conducted. As the result, maximum 50% of DOC was reduced during the first 30 days of biodegradation tests. After 30 days, biodegradation of organic matter was continuously progressed, as showing continuous reduction of DOC. While DOC concentration was reduced, SUVA values for the organic matters were increased. Properties of dissolved organic matter by water sources also showed decreasing hydrophilic components while showing increased hydrophobic components. The more rapid reduction of the hydrophilic components than hydrophobic components might be due to the preferential degradation of the hydrophilic components by microorganisms during biodegradation process.
A comprehensive fractionation technique was applied to a set of water samples obtained along drinking water treatment process with ozonation and biological activated carbon (BAC) process to obtain detailed profiles of dissolved organic matter (DOM) and to evaluate the haloacetic acid (HAA) formation potentials of these DOM fractions. The results indicated that coagulation-sedimentation-sand filtration treatment showed limited ability to remove hydrophilic fraction (28%), while removal of hydrophobic and transphilic fraction were 57% and 40%, respectively. And ozonation and BAC treatment showed limited ability to remove hydrophobic fractions (6%), while removal of hydrophilic and transphilic fractions were 25% and 18%. The haloacetic acid formation potential (HAAFP)/dissolved organic carbon (DOC) of hydrophilic fraction was the highest along the treatment train and HAAFP/DOC of hydrophilic fraction was higher than hydrophobic and transphilic fraction as 23%~30%, because of better removal for hydrophobic fraction both in concentration and reactivity.
Laboratory studies were carried out to find out the characteristics of humic acid treatment by activated carbon and ionized gas, In order to increase oxidation power of ionized gas for treating organic matter, we used granular activated carbon. By using $UV_{254}$, easy analysis method, we calculated humic acid concentration and $SCOD_{cr}$ concentration. For an initial concentration of humic acid, 10, 50 and 100ppm, the reaction rate constant by $UV_{254}$ was $8.98{\times}10^{-3}$/min, $5.62{\times}10^{-3}$/min and $4.8{\times}10^{-3}$/min respectively due to the same flow rate of ionized gas. When we added activated carbon to the ionized gas for humic acid treatment, the reaction rate constant increased in 4.13, 3.65 and 3.15 times. So, by using activated carbon in treating humic acid by ionized gas, oxidation power of organic matter by ionized gas was increased. The hydrophobic fraction constitutes 98% of organic matter for humic acid at the beginning. After the treatment using ionized gas for humic acid, the hydrophobic fraction decreased by 63~65% and the hydrophilic one increased by 35~37%. So, it was proved that the treatment increased the hydrophilic fraction in organic matter.
In this study, rejection behavior of 2-MIB (methylisoborneal) and geosmin which are known as taste-and-odor (T & O) causing micropollutants in drinking water source was investigated using hydrophobic polyethersulfone (PES) nanofiltration "loose" membrane (MWCO : 400 Da). It was found that the rejection of the geosmin was higher than that of the 2-MIB in all experimental conditions tested. This study also showed that the rejections of 2-MIB and geosmin were increased by increasing solution pH due to enhancing electrostatic repulsions between micropollutants and membrane surface. The presence of natural organic matter led to increase the rejection of the hydrophobic 2-MIB and geosmin and the effectiveness was more pronounced at higher solution pH. Increasing hydrophilicity of the hydrophobic membrane surface by coating with $TiO_2$ particles resulted in the significant increase in the rejection of 2-MIB and geosmin. In addition to the charge repulsion, this result suggests that hydrophobic-hydrophobic interaction should be one of main rejection mechanisms of T & O compounds by NF membrane.
Journal of the Korean Applied Science and Technology
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v.37
no.2
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pp.250-259
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2020
The solubilization constant (Ks) was determined by the UV-Vis method to investigate the interaction between organic matter (solubilized substance) and surfactant in solubilization. Solubilization constants and thermodynamic functions, according to the hydrophobic interaction between organic mater (4-alkylanilines with different alkyl substituent length) and cationic surfactants (DTAB, TTAB, and CTAB, having different hydrophobic lengths), were measured and calculated at various temperatures and compared with each other. As a result, the hydrophobic interactions between organic matters and cationic micelles increased with increasing the chain length of solute's substituent as well as surfactant's hydrophobe. However, the hydrophobic effect by the alkyl substituent of organic matter was greater than the hydrophobic effect by the surfactant. In addition, the results of the calculated thermodynamic functions showed that 4-alkylaniline was solubilized at the deep place in the micelle and its solubilization was greatly dependent on both the hydrophobic effects of organic matter and surfactant. At the calculated iso-structural temperature, the difference between the maximum and minimum values was less than 1K within the experimental conditions.
Natural organic matter (NOM) is a heterogeneous mixture of organic matter with various polarities and molecular weights in an aquatic environment. This study investigated the effects of separation conditions (resin volume, organic matter, etc.) and the repeated use of the resin for the fractionation of organic components in the DAX resin fractionation method. The distribution characteristics of the organic components ((hydrophilic [Hi], hydrophobic acid [HoA], and hydrophobic neutral [HoN]) under the derived fractionation conditions were also analyzed. Constant fractionation results (i.e. HoA/Hi ratio) were obtained in the column capacity factor (i.e. the packed resin volume) in the range of 50 to 100. The resin-packed column maintained constant separation efficiency for up to two repeated uses. The above conditions were applied to wastewater and stream water samples (before and after rainfall). The results showed that the concentration of organic matter in the wastewater effluent was 2-15 times lower with an increased ratio of hydrophilicity to hydrophobicity (i.e. Ho/Hi) compared to the influent depending on the industrial wastewater classification. Particularly, HoN was found to have a high content distribution, 10.2-50.4% of the total dissolved organic matter (DOM), in the effluents. For the stream water, the content of Hi or HoN increased significantly after rainfall, suggesting a correlation with the distribution characteristics of pollutants from the stream watershed. The results provide useful data to enhance the reliability of the DAX resin fractionation and its application to environmental samples.
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