A study was carried out in order to investigate the removal efficiencies and removal characteristics of heaw metals such as Pb, Cd, Cr, Cu in raw water by one of conventional water treatment processes. The coagulants used in this study were Alum and PAC. Three kinds of water samples were provided: kaolin water, kaolin water mixed with humic acid and raw water from Han River mixed with suspended matter deposited on raw water inlet pipe. Heaw metals were added to the water samples with their respective turbidity, and jar tests were performed. In the results from heaw metal removal studies, lead might be adsorbed or exchanged on the particle surface (SS) rather than react with organic matter added. Cadmium was affected on the dissolved organic matter. Chromium was affected by the both dissolved organic matter and SS concentration, and the restabilization and the enmeshment appeared at moderate (50~80 NTU) and high (100 NTU) turbidity as defined in this experimenL The removal efficiency of copper was relatively little affected by the dissolved organic matter but by SS concentration in comparison with other heavy metals. In these studies as to the raw water turbidities and concentration of heaw metals, it is proved out that the removal efficiency on heaw metals in both cases of PAC and Alum as coagulants was not significantly different.
An indoor air cleaner consisting of a dielectric barrier discharge system and an electrostatic precipitator (ESP) was experimentally investigated. The function of the dielectric barrier discharge is to precharge particles by producing nonthermal plasma before indoor air enters ESP, leading to an enhancement in dust collection efficiency. The dependence of particle size distribution on the plasma discharge was examined to understand the mechanism of the particle precharging. The plasma discharge was found to increase the electrical force of the particles, rather than agglomerate them. Coarse particles in the range of 0.5 to $5.0{\mu}m$ were observed to be easily collected by this indoor air cleaner, and the present study laid emphasis on the removal of fine particles of $0.3{\mu}m$. The collection efficiency of the fine particles was largely enhanced by the plasma discharge.
The fate of polynuclear aromatic hydrocarbons(PAMs) in soil has drawn increasing concern due to their toxic, carcinogenic, and mutagenic effects. These compounds have been most commonly carried into the soil in solvent, as in a coal tar or cresote. This study has been focused on the applicability of microwave treatment of soils contaminated by PAHs. Studies have been conducted with soil(particle diameter $150~500{\mu}m$), which was spiked with naphthalene, acenaphthene, fluorene, anthracene and pyrene, with different moisture contents. According to the results of the research, up to 95% removal efficiency of naphthalene was observed in 10% moisturized soil for five minutes microwave inducing And the removal efficiency of acenaphthene and fluorene were observed to be 88.9%, 67.2% in 30% moisturized soil, respectively. Due to the low vapor pressure, anthracene and pyrene showed the low removal efficiency. In case the powdered activated carbon was added to the soil as a sensitizer, anthracene and pyrene were decomposed into a various by-products. Decomposition rates of anthracene and pyrene were increased with incresing addition of a PAC to the soil. It is concluded that the developement of a microwave process to remediate soils contaminated with PAHs is foreseeable. But additional studies are also needed regarding continuous microwave heating process.
Cho, Youn Kyoung;Kim, Dae Han;Yoon, Hye Soo;Jeong, Bora;Kim, Young Dok
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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pp.257-257
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2013
In order to selectively remove oil and organic compound from water, silica nanoparticles with hydrophobic coating was used. Since silica nanoparticles are generally hydrophilic, removal efficiency of oil and organic compound, such as toluene, in water can be decreased due to competitive adsorption with water. In order to increase the removal efficiency of oil and toluene, hydrophobic polydimethylsiloxane (PDMS) was coated on silica nanoparticles in the form of thin film. Hydrophobic property of the PDMS-coated silica nanoparticles and hydrophilic silica nanoparticles were easily confirmed by putting it in the water, hydrophilic particle sinks but hydrophobic particle floats. PDMS coated silica nanoparticles were dispersed on a slide glass with epoxy glue on and the water contact angle on the surface was determined to be over $150^{\circ}$, which is called superhydrophobic. FT-IR spectroscopy was used to check the functional group on silica nanoparticle surface before and after PDMS coating. Then, PDMS coated silica nanoparticles were used to selectively remove oil and toluene from water, respectively. It was demonstrated that PDMS coated nanoaprticles selectively aggregates with oil and toluene in the water and floats in the form of gel and this gel remained floating over 7 days. Furthermore, column filled with hydrophobic PDMS coated silica nanoparticles and hydrophilic porous silica was prepared and tested for simultaneous removal of water-soluble and organic pollutant from water. PDMS coated silica nanoparticles have strong resistibility for water and has affinity for oil and organic compound removal. Therefore PDMS-coated silica nanoparticles can be applied in separating oil or organic solvents from water.
We analyzed theoretically the removal efficiency and the particle growth inside the pulse corona discharge reactor to remove $NO_x$ and investigated the effects of process variables such as the NO and $NH_3$ input concentrations. Most of NO is converted into $NO_2$ and $HNO_3$ and the $HNO_3$ reacts with $NH_3$ to form the $NH_4NO_3$ particles. About 6.4% of NO is converted into $HNO_2$ which form the $NH_4NO_2$ particles by reaction with $NH_3$. Some of $NO_2$ follows the reaction pathway to form $NO_3$ and $N_2O_5$. The amount of particles formed inside the reactor is basically determined by the input $NH_3$ concentration. The ratio of NO to $NH_3$ affects the reactor length for particle formation significantly. The higher the input concentrations of NO and $NH_3$ are, the faster the particles grow.
Ruthenium (Ru) is a white metal and belongs to platinum group which is very stable chemically and has a high work function. It has been widely studied to apply Ru as an electrode material in memory devices and a Cu diffusion barrier metal for Cu interconnection due to good electrical conductivity and adhesion property to Cu layer. To planarize deposited Ru layer, chemical mechanical planarization(CMP) was suggested. However, abrasive particle can induce particle contamination on the Ru layer surface during CMP process. In this study, zeta potentials of Ru and interaction force of alumina particles with Ru substrate were measured as a function of pH. The etch rate and oxidation behavior were measured as a function of chemical concentration of several organic acids and other acidic and alkaline chemicals. PRE (particle removal efficiency) was also evaluated in cleaning chemical.
The objective of this study is to estimate the effect of the bed expansion and the characteristics of attached biomass in the start-up in the anaerobic fluidized bed reactor(AFBR). The fluidized bed reactor was operated with bacteria supported on the bed of granular activated carbon(GAC). The reactor was operated at 35$\circ$C, 5 kg $COD/m^3\cdot day$ at bed expansion varying from 0 to 100% with soluble glucose wastewater(5,000 mg/l). When the effluent reached a steady state at 100% of bed expansion, maximum COD removal efficiency of 87.3% and 0.031 $m^3CH_4/kg COD_{removed}$ were obtained. At higher bed expansion, COD removal efficiency, methane production rate and biogas production rate increased. Especially, at 50% of bed expansion, the efficiency of the treatment increasedg rapidly in the AFBR. The biomass colonized in the pits and crevices of the GAC particle and no complete biofilm was established in the bioreactor during the experiment.
Recently, water treatment methods utilizing microbubbles such as DAF and EF are gaining interest and being studied. Current study is focused on the fundamental research of electroflotation by examining the characteristics of microbubbles and particles. The objects of this research consist of two things; (1) theoretical modeling of microbubble-particle collision, (2) the experimental investigation of removal efficiency of turbidity in electroflotation. From investigation, the mechanism of electroflotation can be explained not only by the characteristics of microbubbles and particles but also the chemistry of aluminum dissolved from aluminum electrode during the electroflotation experiment.
To address physicochemical factors of yellow clay for removing Cochlodinium polykrikoides blooms, the correlation of removal efficiency with mineralogical characteristics of yellow clay collected from various areas was surveyed. Yellow clay from different localities showed the wide range of chemical compositions $SiO_2$ : 43~71%, $Al_2O_3$ : 13~26%, $Fe_2O_3$ : 5~14%, MgO : 0.4~1.8%, $K_2O$ : 0.6~3.3%, L.O.I.(Loss of Ignition) : 4.5~15%. The mineral compositions of yellow clay were mainly consisted of quartz and feldspar including small amounts of kaolinite, chlorite, and Fe-oxides. The result of size analysis showed that $6{\Phi}(31{\sim}16{\mu}m)$ and $7{\Phi}(16{\sim}8{\mu}m)$ were dominated sizes. The zeta-potential were in the range of -4.1~-20.7mV(average -13.7). As increasing removal efficiency of C. polykrikoides, contents of $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$ and L.O.I. in yellow clay increased, whereas $SiO_2$ content decreased. Furthermore, the amounts of silt mineral and small particle were high when the removal efficiency was high. According to factor analysis using principle component analysis, two components of factor 1 and factor 2 showed 79% of the total variance, which is related to cohesion and adsorption. Inducing cell lysis of C. polykrikoides by cohension and adsorption between C. polykrikoides and yellow clay.
Silicon carbide (SiC) is used as a substrate material for power semiconductors; however, SiC chemical mechanical polishing (CMP) requires considerable time owing to its chemical stability and high hardness. Therefore, researchers are attempting to increase the material removal rate (MRR) of SiC CMP using various methods. Mixed-abrasive CMP (MAS CMP) is one method of increasing the material removal efficiency of CMP by mixing two or more particles. The aim of this research is to study the mathematical modeling of the MRR of MAS CMP of SiC with SiO2 and TiO2 particles. With a total particle concentration of 32 wt, using 80-nm SiO2 particles and 25-nm TiO2 particles maximizes the MRR at 8 wt of the TiO2 particle concentration. In the case of 5 nm TiO2 particles, the MRR tends to increase with an increase in TiO2 concentration. In the case of particle size 10-25 nm TiO2, as the particle concentration increases, the MRR increases to a certain level and then decreases again. TiO2 particles of 25 nm or more continuously decreased MRR as the particle concentration increased. In the model proposed in this study, the MRR of MAS CMP of SiC increases linearly with changes in pressure and relative speed, which shows the same result as the Preston's equation. These results can contribute to the future design of MAS; however, the model needs to be verified and improved in future experiments.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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