• 상하수도학회지
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• 제33권3호
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• pp.225-234
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• 2019

This study is focused on effects of factors that affect the formation of THMs during chlorination in drinking water treatment. During the chlorination, chlorine consumption is increased by increasing the initial chlorine dose, the pH and the total dissolved solid (TDS) concentration. Also THMs formation is increased up to $58.82{\mu}g/L$ and $55.54{\mu}g/L$ by increasing initial chlorine concentration and increasing pH. However, concentration of chloroform is decreased by increasing TDS concentration. This is caused the cation($Na^+$) of the total dissolved solids preferentially reacts with the functional groups of the organic material which influence the trihalomethane formation. But total trihalomethane formation is increased up to $127.46{\mu}g/L$ by $Br^-$ contained in the total dissolved solids. DOC reduction was not influenced by any of the factors.

• 분석과학
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• 제16권3호
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• pp.249-260
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• 2003

한강에서 채취한 원수에 염소소독제인 hypochlorite를 $10{\mu}g/m{\ell}$의 농도로 투여한 후 1시간~14일까지 TOC (total organic carbon), 잔류염소량 및 탁도 등을 측정하고 THMs (trihalomethanes), HANs (haloacetonitriles), HKs (haloketones), chloral hydrate 및 HAAs (haloacetic acids) 등의 염소소독 부산물의 생성율을 조사하였다. 그 결과 잔류염소량은 투여후 1시간 경과 시 $6{\mu}g/m{\ell}$ 이상에서 14일째에 $1.23{\mu}g/m{\ell}$으로 감소하였으며 TOC 및 탁도는 큰 차이가 없었다. 7일 후 발생한 총 소독부산 물의 농도는 $101.3ng/m{\ell}$ (789.6 nM)이며 이 중 THMs이 69%로 가장 큰 비중을 차지하였다. 그 외에 HAAs가 19%, chloral hydrate가 10% 정도 검출되었으며, HANs와 HKs 및 chloropicrin 등은 미량 검출되었다. THMs 중에서는 chloroform이 $61.5ng/m{\ell}$로 총 THMs 중 약 89% 정도를 차지하였으며 HANs 중에서는 DCAN이 95%인 $0.72ng/m{\ell}$, HAAs 중에서는 TCAA가 50% 등으로 가장 높은 비율로 검출되었다. 각 부산물의 발생량의 상관관계를 조사한 결과 THMs과 HANs의 경우 THMs의 농도가 $40ng/m{\ell}$인 지점을 경계로 HANs과 경쟁적 발생관계가 있음이 나타났다. HAAs의 경우는 특별한 경향성을 나타내지 않았으나 전체적으로 초기에 산화상태가 큰 화합물에서 산화상태가 작은 화합물로 점차 변화하는 것으로 관찰되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권9호
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• pp.513-518
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• 2017

본 연구는 입상활성탄을 일시에 100% 충진하는 방법과 일회 충진양을 50%, 33%, 20% 및 10%로 나눠서 주기적으로 누적 충진하였을 경우에 대해 THMs과 DOC 처리효율 변화를 비교 평가하기 위해 수행하였다. 일시에 100% 충진하는 방법은 운전 초기에는 THMs와 DOC의 유출농도가 낮았으나 운전기간이 증가할수록 높은 유출수 농도를 나타내었다. 반면 주기적 누적충진 방법을 적용한 경우에는 유출수의 THMs와 DOC 농도가 운전기간 동안 상대적으로 균등하게 유지하였다. THMs 흡착제거에는 주기적 누적 충진법이 전체 충진용량을 일시에 충진하는 방법에 비해 효과적이었으나, 활성탄 공정 유입수 THMs 구성종들 중에서 클로로디브로모메탄이나 브로모포름의 함량이 클로로포름이나 브로모디클로로메탄에 비해 월등히 높은 경우에는 주기적 누적충진법에 비해 전체 충진용량을 일시에 충진하는 방법이 더욱 효과적인 것으로 나타났다. DOC의 제거에서는 충진용량을 일시에 충진하여 운전하는 방법이 주기적 누적충진법에 비해 DOC의 총 흡착량과 유출수의 평균농도 측면에서는 유리하였다. 활성탄 공정 운전기간 동안 THMs와 DOC 제거율의 균등화에는 주기적 누적충진 방법을 적용한 경우가 효과적이었고, 적은 양의 활성탄을 주기적으로 자주 충진하는 방식이 더욱 유리하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제15권8호
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• pp.785-797
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• 2006

The formation characteristics of trihalomethanes (THMs) and haloacetic acids (HAAs) were investigated in chlorination of raw water of different organic mallet characteristics. The samples used in this study were hydrophobic (N-HPO) and hydrophilic fraction (N-HPI) (which were concentrated and separated from Nakdong river water), and humic acid (HA) (which is known as a strong hydrophobic acid) as a reference organic matter, the specific UV absorbance (SUVA) of which was 2.19, 1.15 and 7.92, respectively. With increasing chlorine contact time, THMFP and HAAFP (the formation potential of THMs and HAAs) increased, but their increase was different depending on the organic mallet characteristics (i.e., for N-HPI, THMFP was higher than HAAFP, but the inverse result was obtained for N-HPO and HA and the ratio between them was greater for HA), and the mainly formed chemical species were CHCI$_3$ in case of THMs and dichloroacetic acid (DCAA) and trichloroacetic acid (TCAA) in case of HAAs for N-HPO and HA (and the ratios of CHCI$_3$ to total THMs and DCAA and TCAA to total HAAs for HA were higher than those for N-HPO), but for N-HPI, the ratio of brominated THMs was a little higher than that of CHCI$_3$ and the ratio of DCAA and TCAA to total HAAs was lower than that of N-HPO, although they are main chemical species in case of HAAs. Comparing THMFP and HAAFP with the increase in bromide concentration added with those in not adding it, the former increased greatly and its increase was higher for the organic mallet with stronger hydrophobicity, but the latter was lower for N-HPO and N-HPI and was similar for HA. The main chemical species with increasing bromide concentration were CHBt$_3$ in case of THMs regardless of organic matter characteristics, and dibromoacetic acid (DBAA) for N-HPO and N-HPI, DBAA and tribromoacetic acid (TBAA) for HA in case of HAAs. With increasing reaction temperature and pH, THMFP and HAAFP increased for the former, but for the latter, THMFP increased and HAAFP decreased, although the rate of increase or decrease was different with organic mallet characteristics.

• 한국환경보건학회지
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• 제32권2호
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• pp.171-178
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• 2006

The objectives of this study were to investigate the formation of trihalomethanes(THMs) and to compare the concentration level of THMs of swimming pools water by different disinfection methods such as chlorine, ozone-chlorine, and salt brine electrolysis generator (SBEG). The concentration of chloroform was the highest in the chlorine system, and the SBEG was the highest in the production of bromodichloromethane (BDCM), dibromochloromethane (DBCM) and bromoform. The average concentration of total trihalomethanes (TTHMs) in three disinfection systems were $64.5{\pm}27.4mg/l(SBEG),\;43.8{\pm}22.3mg/l(chlorine)$, and $30.6{\pm}16.1mg/l(ozone-chlorine)$, respectively. In chlorine and ozone-chlorine disinfection system, chloroform concentration was highest, followed by BDCN, then DBCM. In the SBEG, TTHMs was composed of 42% of chloroform, 28.9% of bromoform, 15.1% of BDCM and 14% of DBCM, respectively. The strongest correlation was obtained in the levels of chloroform and TTHMs in chlorine, and ozone-chlorine disinfection systems from both indoor and outdoor swimming pools ($r=0.989{\sim}0.999$, p<0.01). In the SBEG, the levels of BDCM and TTHMs showed a good correlation (r=0.913, p<0.01). In chlorine and ozone-chlorine disinfection systems at indoor swimming pools, pH, TOC and $KMnO_4$ consumption showed strong correlation with chloroform and TTHMs concentrations (p<0.01). In the SBEG, pH and TOC were also strongly correlated with chloroform (p<0.01). pH and TTHMs were correlated as well (p<0.05).

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제7권1호
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• pp.31-37
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• 2002

This paper was investigated to clarify the possibility of a biodegradation of materials adsorbed on different porous granular-activated carbons (GACs) such as coal-& coconut-based GAC. Total organic carbon, humic substance and ammonia were used to compare their removal efficiencies. The objective of this study is to determine the adsorption capacity of bioregenerated GAC. When raw water reacted with chloride, the yield of THMs increased as a function of the input amount of chloride. The formation of trihalomethanes (THMs) was investigated in water treated with chlorine when humic acid was used as THM precursor. As the input amount of chloride in raw water increased by two or five-fold to remove the $NH_3$, the chloroform of the THMs significantly increased also five or ten-fold. It was found that the chloroform was significantly removed by the treatment of biological activated carbon (BAG) in comparison with the ozone treatment, and the removal efficiency of THMs in coal-typed GAC was $10-30\%$ better than coconut-typed GAC due to the biological degradation on the surface of the activated carbons.

• 분석과학
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• 제17권1호
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• pp.69-81
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• 2004

한강과 낙동강에서 채취한 원수에 염소소독제인 hypochlorite를 $10{\mu}g/mL$의 농도로 투여한 후 1시간 ~ 14일까지 TOC (total organic carbon), 잔류염소량 및 14종의 염소소독부산물 생성율을 조사하였다. 그 결과 TOC 및 탁도는 큰 차이가 없었으며 잔류염소량은 한강에서 투여 후 1시간 경과 시 $6{\mu}g/mL$ 이상에서 14일째에 $1.23{\mu}g/mL$으로 감소한 반면 낙동강의 경우 3일 이후 거의 존재하지 않았다. 7일 후 발생한 총 소독부산물의 농도는 한강의 경우 101.3 ng/mL (789.6 nM)이며 이 중 THMs (trihalomethanes)가 68%로 가장 큰 비중을 차지하였다. 그 외에 HAAs (haloacetic acids, 19%), chloral hydrate(10%)가 검출되었으며, 낙동강의 경우 총 소독부산물의 농도가 98.4 ng/mL (678.6 nM)이며 이 중 HAAs가 57%로 가장 큰 비중을 차지하였다. 그 외에 THMs (34%), HANs (haloacetonitriles, 5%) 및 chloropicrin등 질소화합물의 농도가 증가하였다. 이는 낙동강의 경우 한강에 비해 상대적으로 많이 포함된 암모니아성 질소가 소독제인 염소와 반응하여 클로라민을 생성함으로써 염소에 의한 소독효과와 클로라민에 의한 소독효과를 함께 나타내기 때문인 것으로 사료되며 전체적인 소독부산물들의 생성비율 경향을 살펴보면 소독제의 종류에 따라 소독부산물의 생성패턴에 차이가 있으나 산성도가 큰 HAAs의 초기 생성농도가 높고 점차 THMs의 생성속도가 증가하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권2호
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• pp.216-226
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• 2006

클로로포름(chloroform), 디클로로아세틱에시드(dichloroacetic acid; DCAA), 트리클로로아세틱에시드(trichloroacetic acid; TCAA) 등은 먹는 물의 염소소독 시 발생되는 주요한 소독부산물이다. 이 중 클로로포름과 DCAA는 발암물질로 분류되어 있어 이에 대한 분포특성연구는 서울시의 먹는 물의 안전성을 판단하기 위해 중요하다. 2002~2004년의 3년 동안 배급 수 계통별로 소독부산물을 분석하였다. 이 중 총트리할로메탄(total trihalomethanes; THMs)의 평균 농도가 정수장에서 생산된 물에서는 0.015 mg/L, 직접 각 가정으로 공급되는 직수에서는 0.019 mg/L, 물탱크를 경유해 각 가정으로 공급되는 물탱크 수에서는 0.023 mg/L로 체류시간이 증가함에 따라 그의 농도는 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 수온의 영향으로 인해 여름철에 비교적 높은 농도로 검출되었다. THMs 이외의 다른 소독부산물들도 역시 유사한 경향을 나타내었다. 검출된 소독부산물의 양은 환경부 먹는물 수질기준의 1/4~1/6 정도의 낮은 수준이기 때문에 서울시 수돗물은 소독부산물에 있어 항상 안전한 것으로 나타났다.

• 한국물환경학회지
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• 제16권4호
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• pp.431-443
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• 2000

Water quality data from water treatment plants in Korea during 1994-1998 were investigated to find out the characteristics of their non compliance. The number of plants surveyed were approximately 600 and the number of samples were over 30,000. Ten parameters of water quality selected in this study and their non compliance % (inside parenthesis) were as follows: Heterotrophic plate count (0.14%), Total coliforms (0.08%), $NH_3$-N (0.29%), $NO_3$-N (0.14%), THMs (0.02%), Turbidity (0.11%), Residual chlorine (5.5%), $KMnO_4$ consumption (0.04%), Hardness (0.03%), pH (0.07%). These levels of non compliance were compared to those obtained from WIDB (Water Industry Database, 1996) of American Water Works Association. This study strongly supported that small water plants (<10,000 tons/day) were more vulnerable in meeting the regulation criteria of many water quality parameters such as Heterotrophic plate count. Total coliforms, $NO_3$-N, THMs, Turbidity, Residual chlorine, $KMnO_1$ consumption, Hardness and pH. The $NH_3$-N concentration was especially high in winter and its violation was frequently found in the specific areas such as the downstream of major rivers. The average THMs concentration was surprisingly low, indicating $13{\mu}g/L$ which is 43% of US. Accordingly, these characteristics must be reflected in establishing the effective management of water quality policy of drinking water in Korea.

• 분석과학
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• 제28권1호
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• pp.58-64
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• 2015

이 연구에서는 농촌지역 마을상수 중에 함유된 trihalomethanes (THMs)의 농도 분포 및 발생 특성을 파악하였다. 농촌지역의 마을상수 시료는 2010년과 2011년 여름에 강원도 춘천시의 40가정에서 두 차례에 걸쳐 채취하였고, 도시상수 시료는 2011년의 같은 기간에 비교 목적으로 20곳의 수도꼭지에서 채취하였다. 현장에서 수온, pH 및 잔류염소(총 및 유리) 농도를 측정하였고, 물 시료는 실험실에서 용존 유기탄소(DOC)와 THMs 농도에 대해 분석하였다. 마을상수 중 DOC의 평균 농도는 원수로 사용된 지하수와 지표수 간에 거의 차이를 보이지 않았다(1.81 vs. 1.91 mg/L). 그러나 마을상수의 지하수에서($9.77{\mu}g/L$)의 총 THMs(TTHMs)의 평균 농도는 지표수보다($2.85{\mu}g/L$) 훨씬 더 높았고, 도시상수 중 TTHMs의 평균 농도($10.8{\mu}g/L$)와 유사하였다. 도시상수와는 다르게, 마을상수(특히 지하수)는 dibromochloromethane (DBCM)과 같은 더 많이 브롬화된 THMs을 함유하였는데, 이는 마을상수의 원수 중에 bromide ion(Br-)이 비교적 높은 수준으로 존재함을 암시하였다. 이 연구를 통해 마을상수는 도시상수와는 다른 THMs 생성 특성을 나타내는 것을 알 수 있었는데, 이것은 아마도 원수의 수질 특성의 차이에서 비롯되는 것으로 생각된다.