• 제목/요약/키워드: particle coagulation

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중력 침강에 의한 입자 응집의 해석적 연구 (Analysis of Gravitational Coagulation of Aerosol Particles)

  • 진형아;정창훈;이규원
    • 한국대기환경학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.303-312
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    • 1998
  • To obtain the solution to the time-dependent particle size distribution of an aerosol undergoing gravitational coagulation, the moment method was used which converts the non linear integro-differential equation to a set of ordinary differential equations. A semi-numerical solution was obtained using this method. Subsequently, an analytic solution was given by approximating the collision kernel into a form suitable for the analysis. The results show that during gravitational coagulation, the geometric standard deviation increases and the geometric mean radius decreases as time increases.

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Recovery of ultrafine particles from Chemical-Mechanical Polishing wastewater discharged by the semiconductor industry

  • Tu, Chia-Wei;Wen, Shaw-Bing;Dahtong Ray;Shen, Yun-Hwei
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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    • pp.715-718
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    • 2001
  • This study uses traditional alum coagulation and sedimentation process to treat CMP wastewater from cleaning after polishing. The primary goal is to successfully recycle both solid fines and water for semiconductor manufacturing. Results indicated that CMP wastewater may be successfully treated to recover clean water and fine particles by alum coagulation. The optimum operating conditions for coagulation are as fellowing: alum dosage of 10 ppm, pH at 5, rapid mixing speed at 800 rpm, 5 min rapid mixing time, and long slow mixing time. The treated water with low turbidity and an average residual aluminum ion concentration of 0.23 ppm may be considered for reuse. The settled sludge after alum coagulation contains mainly SiO$_2$particle with a minor content of aluminum (1.7 wt%) may be considered as raw materials for glass and ceramic industry.

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응집·한외여과 공정에서 응집조건 결정에 관한 연구 (Effect of Coagulation Condition on Coagulation/Ultrafiltration Membrane Process)

  • 문성용;이상협;김승현;문병현
    • 한국물환경학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.379-384
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    • 2005
  • In this research, coagulation was employed as the pretreatment for membrane process. The effective coagulation conditions were decided after the discussion of different coagulant doses and mixing conditions, etc. Raw water was taken from Nakdong River. The best operation occurred when G value was $230s^{-1}$ and the slow mixing lasted around 5 minutes at G value was $23s^{-1}$. To investigate the optimum coagulant dosage, the optimum organics removal was target as organic removal reduces membrane fouling effectively than particle removal. This result indicated that organics are more important causes than turbidity for membrane fouling. However, turbidity becomes an important factor after certain amount of organic matters is removed.

동층류 축대칭 확산화염내의 화염구조 및 매연입자 분포의 예측 (Predictions on the Flame Structure and Soot Distribution in the Coflowing Laminar Diffusion Flames)

  • 이정기;김상수
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권8호
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    • pp.1583-1594
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    • 1992
  • 본 연구에서는 동층류 축대칭 확산화염에서 이전까지의 화염해석 방법들을 면 밀히 고찰하여 층류 확산화염 방식의 연소문제를 해결하는데 있어서 접근이 용이하고 타당성을 가지는 화염해석 방법을 찾아내는데 있으며 매연 입자에 관한 생성및 산화모 델을 총체적으로 연결하여 실험결과와의 비교를 통해 적절한 모델인수를 결정하며 복 사효과와 열영동효과를 고려하여 화염해석과 화염내의 매연입자의 분포를 예측하는데 있다.

전기응집 분리 막 생물반응기의 막 오염 저감 (Membrane fouling reduction using electro-coagulation aided membrane bio-reactor)

  • 김완규;홍성준;장인성
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.105-114
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    • 2018
  • 전기응집 (Electro-coagulation)을 활용한 분리 막 생물반응기 (Membrane Bio-Reactor) 공정의 막 오염 저감 현상을 확인하고 이를 해석하고자 하였다. 전기응집의 주요 운전 인자인 전류밀도와 접촉시간 변화가 활성슬러지 혼합액의 막 여과에 미치는 영향을 관찰하고 전기응집 과정에서 발생하는 수산화금속염이 막 오염에 미치는 역할에 대해 연구하였다. 전류밀도를 $10A/m^2$으로 높게 유지한 경우에는 전기응집 시간이 증가하여도 막 오염 감소 효과가 크지 않은 반면 $2.5A/m^2$의 낮은 전류밀도 하에서는 전기응집 시간이 증가하면 추가적인 막 오염 감소가 관찰되었다. 즉, 막 오염을 감소시키는 전류밀도와 접촉시간의 곱이 전체 막 오염 저감 정도를 지배하고 있음을 확인하였다. 또한 주어진 전류밀도와 인가시간에서 입도분포는 크게 변화하지 않은 것으로 나타나 콜로이드 입자와 막 오염 저감과는 큰 관련성이 없는 것으로 판단되었다. 그러나 전기응집을 통해 생성된 수산화알루미늄 (인산알루미늄)이 막 여과 과정에서 동적 막 (Dynamic Membrane)을 형성하여 막 오염 현상을 완화하는 것으로 확인되었다. 전기응집에서 발생한 수산화금속염이 막 표면에 동적 막을 형성하고 이로 인해 유입수의 입자성분이 직접 막 표면과 내부에 침적되는 것을 방해하고 동적 막에 주로 쌓이게 함으로써 막 오염이 감소된 것이다. 본 연구에서 밝힌 수산화금속염에 의한 동적 막의 역할은 전기응집을 활용한 MBR 공정의 후 막 오염 감소 메커니즘을 해석하는데 중요한 역할을 한다고 결론지을 수 있다.

고농도 휴믹성분이 포함된 강 원수에서 응집-침전 및 오존 공정을 전처리로 적용한 오존 내성막 pilot plant에서의 운전성 및 투과수 수질변화에 관한 연구 (Pre-Coagulation and Pre-Ozonation for Ozone Resisting Microfiltration Membrane Filtration System of a High Humic Contained Surface Water)

  • 이상협;와타나베 요시마사;이석헌;안규홍
    • 상하수도학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.598-607
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    • 2004
  • In this study, the effects of two pre-treatment processes were observed prior to membrane filtration: pre-coagulation and pre-ozonation. To compare the effect of two above-mentioned pre-treatments, we adopted the four schemes: first one is direct membrane filtration of river surface water, second one is membrane filtration after pre-coagulation, third one is membrane filtration after pre-ozonation and fourth one is membrane filtration after pre-coagulation and pre-ozonation. There are two exceptional characteristics in applied processes. One is the usage of the MF membrane which has high ozone resisting characteristic. Therefore, ozone resides in membrane module during filtration. The other is adoption of Jet Mixed Separator (JMS) as coagulation-sedimentation process. The change in transmembrane pressure and permeate water quality were also examined. As a result, considering the filtration performance efficiency and permeate water quality, the process composed of filtration with combination of both pre-coagulation and pre-ozonation was proved most effective. The improved efficiency was due to the reduction of loading rate of fouling inducing materials to membrane module by coagulation process as well as variable reactions, such as degradation, particle destabilization and coagulation, occurred by residual ozone in membrane module. The additional effect of pre-coagulation before pre-ozonation is suppression of AOC, one of the by-products induced by ozonation. Therefore, combination of pre-coagulation and pre-ozonation is the effective process to overcome the major de-merit of ozonation i.e. by-products formation.

수용액상에서 부유 미립자의 표면전위와 응집특성에 관한 연구 (Studies on the surface charge and coagulation characteristics of suspended particles in the aqueous phase)

  • 박상원;김성국;홍대일
    • 한국환경과학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.363-369
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    • 1999
  • This study aimed to elucidate the relationship between theoretical parameters affecting the coagulation process and the real coagulation phenomenon applied to the dye wastewater. Emphasis was placed on the effective removal of the suspend particulates. Parameters studied in this study are pH, coagulant concentration and surface potential. Optimal dosages of coagulants by the measurement of the zeta potential at lower then $25^{\circ}C$ are 5\times$10^P-3}$ M of $FeCl_3 and 1.4\times10^{-6}M of Fe_2(SO_4)_3$. The results were well agreeded with the separate Jar-test results. Emphasis was also placed on the relationship between water quality and the content of SS. It was found that the COD and DOC were reduced to 65% and 85%, respectively. The turbidity at the above condition was reduced from 300 NTU to 0~1 NTU. Efforts were made to clarify the behavior of the suspend solid as affecting the water quality. 12,000~13,000 particles/10mL in $1~50\mu$m size range particulates in the raw wastewater were reduced to 300 particle/10mL in the same range after treatment. This research has proposed the methodology to find out the optimal condition of coagulation for small scale wastewater treatment plant or chemical coagulation process.

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응집-정밀여과에 의한 도시하수의 처리 (The Treatment of Domestic Wastewater by Coagulation-Crossflow Microfiltration)

  • 심주현;김대환;서형준;정상원
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.581-589
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    • 2005
  • 최근, 하 폐수 처리에 있어서 처리수의 보다 나은 수질과 엄격한 기준의 만족을 위해 기존의 공정외에 덧붙여 막분리 공정이 이용되고 있다. 그러나, 수처리 과정에서 막분리 공정의 사용은 막의 막힘 현상과 용존 유기오염물 제거의 어려움 등의 문제점이 있다. 본 연구에서는 막분리 공정에 응집제 alum과 PAC을 이용한 응집공정을 첨가하여 막 투과유속과 처리효율을 증가시켰다. 그리고 응집제 주입효과와 최적운전조건은 투과유속, 누적부피, 막의 총저항, 입자크기, 용존성 유기오염물, 용존성 알루미늄, 처리수의 수질을 분석하여 연구하였다. alum 응집에 비교해 PAC 응집은 큰 입자를 형성하여 여과 매체의 막힘현상을 줄이고 높은 투과유속과 누적 부피량을 보였다. 또한 PAC 응집에서 낮은 용존 유기오염물과 용존성 알루미늄은 투과유속 감소율을 낮추었다. $0.2\;{\mu}m$ 막 사용시 케이크여과의 모습을 보였으며, $0.45\;{\mu}m$ 막 사용시 순환운전으로 인한 플럭 깨짐 현상으로 공극보다 작은 플럭의 투과가 발생하여 투과유속이 계속 감소하고 막의 총저항이 증가하는 모습을 보였다. PAC과 alum 모두 약 $300{\pm}50\;mg/L$가 최적 응집주입량이었으며, PAC 응집과 $0.2\;{\mu}m$ 막 사용시 처리 효율이 가장 높고, $0.45\;{\mu}m$ 막 사용시 투과수량이 가장 많았다. 처리 효율은 탁도 99.8%, SS 99.9%, $BOD_5$ 94.4%, $COD_{Cr}$ 95.4%, T-N 54.3%, T-P 99.8%이었다.

응집의 이론 (I) - 수리동역학과 입자간 작용력을 고려한 응집의 모델 - (Theory of Coagulation(I) Coagulation Theory Including Hydrodynamics and Interparticle Forces)

  • 한무영
    • 상하수도학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.65-77
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    • 1995
  • The kinetics of flocculation of heterodisperse suspension like those in water treatment plants and natural water system are usually described by the Smoluchowski equation, which incorporates collision frequency functions for particle collisions by Brownian motion, fluid shear, and differential sedimentation. These collisionfrequeney functions have been based on a rectilinear view of collisions, i.e., one that ignores short-range forces and changes in fluid motion as particles approach one another. In this research, a curvilinear approach, i.e., one that accounts for hydrodynamic forces and particle interaction in the collision of two different size particles is developed. Collision efficiency factors of each mechanism can be calculated by trajectory analysis (fluid shear and differential sedimentation) or the solution of diffusion equation (Brownian motion). The results are presented as a set of corrections to the rectilinear collision frequency functions for each mechanism.

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자성 철 가루를 이용한 혈액 응고시간 측정법의 광학적 해석 (Optical Analysis for the Estimation of Whole Blood Coagulation Time with Magnetic Particles)

  • 이재현;최형순;장동우;남기봉
    • 한국광학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.338-341
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    • 2013
  • 본 논문에서는 혈액의 응고 시간을 나타내는 잣대로 활용되는 PT (prothrombin time)를 반사광을 이용하여 측정하는 방법에 대한 광학적 분석이 기술된다. 혈액에 일정량의 thromboplastin을 정량 추가하면 혈액의 응고 과정이 진행된다. 응고 시간을 측정하기 위하여 혈액에 자성 철 가루를 혼입하고 자석을 회전시키면서 혈액 표면을 레이저로 조사하여 그 반사광의 변화를 측정하였다. 이 신호를 분석하면 표준 값에 대응하는 PT 값을 환산할 수 있었다. 측정된 반사광 신호를 전산 모델링으로 나타내어 측정 원리를 분석한 결과도 같이 제시한다.