• 제목/요약/키워드: 용존공기부상

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정수처리에서 응집제 종류와 분리공정이 조류 제거에 미치는 영향 (Effect of Coagulants and Separation Methods on Algal Removal in Water Treatment Process)

  • 박흥석;이상윤
    • 대한환경공학회지
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    • v.22 no.2
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    • pp.279-289
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    • 2000
  • 본 연구에서는 정수공정에서 응집제 종류와 고액분리방법이 조류제거에 미치는 영향을 조사하였다. 따라서, 원수의 특성을 탁도, $KMnO_4$ 소비량, UV-254, chlorophyll-a 등으로 파악하고 이들 수질인자간의 상관관계를 분석하였다. 또한 시판중인 Alum계열 응집제(Alum, PAC, PACS)가 조류제거에 미치는 영향을 실험실 쟈테스트를 이용하여 탁도 및 유기물제거, pH 저하특성 및 알카리도 소모특성 및 개체수 제거율 등으로 연구하였다. 상관관계 분석에 의하면 유기물항목인 UV-254, $KMnO_4$ 소비량, chlorophyll-a와 탁도의 상관계수는 각각 0.775, 0.674 및 0.623으로 상관성이 매우 높은 것으로 나타났다. 조류발생시 응집제 종류별 응집침전에서 유기물 제거특성은 조류의 농도가 적을 경우에는 유사한 효율을 보였으나 조류농도 증가에 의한 높은 유기물 농도($KMnO_4$ 소비량 20mg/l 이상)와 높은 탁도(100NTU 이상)에서는 PAC, PACS와 같은 무기고분자 응집제가 Alum보다 제거효율이 우수하였다. 조류번성시 응집공정을 거친 후 침전과 부상공정의 비교실험에서 부상분리공정을 사용할 경우 Alum이 모든 분석항목에서 고분자 응집제인 PAC, PACS보다 우수하였으며, 95% 이상의 제거율을 나타내었다. 반면에 PAC와 PACS의 경우는 침전공정이 부상공정보다 효율이 높았으며, $KMnO_4$ 소비량의 경우 부상법 제거율의 2배 이상 효율을 보여주었다. 따라서 조류제거를 향상시키기 위해서는 Alum을 사용할 경우 부상분리, PAC, PACS를 사용할 경우 침전공정이 바람직한 것으로 나타났다. 대상원수에서는 남조식물문의 Microcystic와 녹조식물문의 pediastrum simplex 등 두 가지의 속이 다수 속으로 출현하였으며, Alum, PAC, PACS의 투입후 침전실험에서 27%, 45%, 22%의 조류개체수의 제거율을 보였으나, 용존공기부상법(DAF)을 적용한 경우에는 모든 응집제에서 동, 식물플랑크톤 모두가 100%에 가까운 제거율을 보여주었다.

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용존공기부상조(DAF-tank)의 형상변화가 분리조(Separation Zone)의 내부 유동 패턴에 미치는 영향에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Study of Effect of DAF-Tank Shape on Flow Pattern in Separation Zone of Dissolved Air Flotation)

  • 류광년;박상민;이호일;정몽규
    • 대한기계학회논문집B
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    • v.35 no.8
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    • pp.855-860
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    • 2011
  • 용존공기부상조의 파일럿실험장치 설계를 위한 사전 검증 작업으로서 부상조의 유동을 이차원 이상유동으로 가정하여 수치적으로 모사하였다. 형상이 변경된 다양한 부상조와 기준부상조와의 간접적인 성능 비교를 위하여 분리조에서의 하강속도를 비교하였다. 해석 결과 기준부상조의 분리조에서는 잘 설계된 High-rate DAF 의 전형적인 유동 패턴이 관찰되었다. 이러한 유동패턴은 Baffle 각도나 접촉조의 폭과 같은 다른 형상 변수와 상관없이 Baffle 이 충분히 높을 때 잘 유지되었다. 그러나 Baffle 높이 및 각도, 접촉조의 폭 및 다공판의 설치유무는 분리조에서 하강속도의 균일성에 영향을 미쳤다. 기준부상조에서 Baffle의 높이를 제외한 다른 형상을 변화시키지 않았을 때, 분리조에서의 하강속도가 균일한 것으로 나타났다. 이것은 기준부상조의 형상최적화가 잘 되어있음을 의미한다.

TPH와 6가 크롬으로 오염된 지하수 처리를 위한 실내 실험 (Treatability Study on the Remediation Groundwater Contaminated by TPH Cr6+ : Lab-Scale Experiment)

  • 이규범;장윤영
    • 환경영향평가
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    • v.28 no.3
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    • pp.332-345
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    • 2019
  • 이 연구의 목적은 TPH 또는 $Cr^{6+}$이 함유된 오염 지하수의 처리 가능성을 평가하는 데 있다. 오일과 물의 분리, 용존 공기 부유 (DAF), 응고 및 침전, 모래와 활성탄으로 각각 여과를 위한 실험실 규모 테스트가 수행되었다. 총 40 분간의 분리 시간 동안 오일과 물의 분리 시험을 2 회 실시한 결과 TPH 제거율은 90.2 %였다. 높은 농도의 TPH 샘플에 대한 DAF 테스트의 경우, TPH 제거율은 미세 기포 크기의 변화에 따라 크게 변하지 않았다. 그러나 낮은 TPH 샘플에 대한 테스트는 미세 기포가 작을수록 TPH 제거율이 증가함을 보여준다. DAF 테스트를 위해 응집제를 샘플에 첨가했을 때 TPH 제거율은 12.3 % 증가했다. DAF에 의한 SS 제거율은 $16{\sim}40{\mu}m$에서 97.9 %였으며 미세 기포의 크기가 감소함에 따라 증가했다. 지하수에서 $Cr^{6+}$의 제거를 평가하기 위해 응집 및 침전 시험을 수행했다. $FeSO_4$ 투여량을 증가하였을때 응집 및 침전 공정에서 $Cr^{6+}$ 제거율이 증가하였다. 필터 매체에서 활성탄의 비율이 높을수록 여과공정에서 TPH 제거율이 증가한다. 여과에 의한 SS 제거율은 DAF 공정 시험 결과와 비슷한 96.7 %였다. 여과 과정은 TPH와 SS 농도가 감소하였다. 모래의 크기가 $425{\sim}850{\mu}m$이고 활성탄과 모래의 비율이 50:50일때 최적의 처리효율을 나타냈다.

미세기포를 이용한 퇴적물 정화 (Remediation of Sediments using Micro-bubble)

  • 강상율;김형준;김충일;박현주;나춘기;한무영
    • 대한환경공학회지
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    • v.38 no.8
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    • pp.420-427
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    • 2016
  • 본 연구는 미세기포를 이용하여 하천 및 호수의 퇴적물 내 영양염류 제어 가능성을 살펴보고자 하였다. 이를 위해 실제 호수에서 퇴적물을 채취하여 용출 특성 실험 및 기포를 이용한 퇴적물 및 영양염류 제거 실험을 수행하였다. 연구에 사용된 퇴적물의 입도분석 결과, 점토와 실트(<0.075 mm)비율은 약 7.7%, 모래(0.075~4.75 mm)는 약 67.8%, 자갈은(${\geq}4.75mm$) 약 24.5%로 나타났다. 총질소(T-N), 총인 (T-P), 강열감량은 각각 2,790~3,260 mg/kg, 261~311 mg/kg, 4.1~9.6%로 나타났다. 퇴적물의 입도별 T-N과 T-P을 분석한 결과, 입도가 클수록 퇴적물의 T-N와 T-P 함량은 감소하는 경향을 나타냈다. 이는 입도가 클수록 비표면적이 작아져 흡착되는 오염물질량이 줄어들기 때문으로 판단된다. 기포의 특성에 따른 퇴적물의 제거효율을 분석한 결과, 압력 6기압, 순환률 30%, 응집제 주입량 15 ppm의 조건으로 실험을 수행하였을 때 퇴적물의 제거율이 19.9%로 가장 높게 나타났다. 이 때의 T-N, T-P의 제거효율도 21.4, 22.6%로 가장 높게 나타났다. 운전조건을 고정시키고 기포 주입횟수를 증가시키면서 T-N과 T-P의 제거효율을 살펴본 결과, 주입횟수 2회까지 T-N과 T-P의 제거효율은 높았으나, 3회부터는 제거효율이 낮아짐에 따라 주입횟수가 증가하더라도 제거효율에는 큰 변화를 보이지 않았다. 그리고 미세입자가 제거된 퇴적물의 영양염류 용출량은 미세입자를 제거하지 않은 퇴적물의 용출량보다 약 20.1~64.3% 정도 감소함을 알 수 있었다. 이를 통해 미세기포를 퇴적물에 반복적으로 주입하는 방안은 퇴적물 및 퇴적물에서의 영양염류 용출을 제어하는 효과적인 방안으로써 가능성이 있음을 확인할 수 있었다.