• 대한환경공학회지
• /
• 제22권7호
• /
• pp.1173-1182
• /
• 2000

지금까지 급속혼화는 정수처리 공정 중에서 매우 중요한 공정으로 인식되어 왔다. 특히, 응집제의 원수내 확산은 급속혼화 공정에 이어지는 flocculation이나 filtration 공정에 지대한 영향을 미치게 되므로 지금까지 많은 연구자들이 혼화장치의 개발이나 효율적인 혼화방식에 관해 연구를 해왔다. 그러나 선행 연구자들은 급속혼화에 있어서 중요한 변수로 응집제 주입량, pH, 임펠러의 회전속도, 그리고 G값만을 고려하였으나, 실제 응집제와 콜로이드입자와의 충돌기회에 지대한 영향을 미치는 급속혼화 공정상에서 발생되는 난류장을 간과하였다. 특히 급속혼화에서의 난류의 발생은 G값에 전적으로 의지하여 난류장의 평균값으로 혼화조내의 난류를 표현하여 왔으며, 혼화조의 형상에 따라 달라지는 난류장 해석은 연구가 미약한 실정이다. 이에 본 연구는 급속혼화에서 난류장 해석의 중요성을 인식하고 혼화조의 형상 변화에 따라 달라지는 난류장을 전산유체 프로그램을 통하여 해석하였다. 그리고 혼화조 형상을 달리하며 jar-test를 수행한 결과 배플이 없는 원형 jar의 경우가 배플이 장착된 원형 jar나 Hudson jar보다 응집제의 확산에 따른 탁도 제거효율이 좋은 것으로 나타났으며, 전산유체 프로그램을 이용하여 각각 모사한 결과 벽면효과나 사류지역의 발생 등으로 배플이 없는 원형 jar가 혼화에 효과적인 난류장이 분포되는 것으로 확인되었다. 이 결과를 통해 혼화조 형상이 응집제의 확산이나 난류장의 발생에 영향을 미치는 것으로 결론 내릴 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.842-846
• /
• 2008

원수의 탁질 중에서 입경이 $10^{-1}$mm이상인 것은 보통침전으로 제거가 가능하지만, 입경이��$10^{-3}mm$이하가 되면 일반적으로 콜로이드입자라고 총칭하며 그대로의 상태로서는 거의 침강되지 않을 뿐만 아니라 급속여과기구에서도 포착되지 않는다. 따라서 급속여과 방식에서는 이와 같은 탁질을 효과적으로 제거하기 위한 전처리로서 응집조작으로 인한 콜로이드상의 탁질을 플록화하여 약품침전이나 급속여과에서 포착되도록 탁질의 성상을 변화시키는 조작이 반드시 필요하다. 또한 양호한 플록을 효과적으로 형성시키는 약품혼화와 플록형성 등을 강구해야 한다. 이에 본 연구에서는 현재 국내에서 운영하고 있는 정수처리시스템의 일부인 혼화지내에 혼화지점의 단면적을 축소시켜 약품혼화효과를 극대화하고 혼화기의 소요동력을 감소시켜 혼화효과를 개선하며 혼화지내 혼화기 운용의 비용 절감 효과를 증가시키기 위한 저에너지형 CF혼화장치를 개발하는데 연구 목적이 있다. 연구결과 CF혼화장치의 설치시 약품 투입 위치에 따라 $2{\sim}6%$정도의 탁도제거율의 상승과 슬러지 높이의 차이를 보이는 것으로 나타났으며 이 실험 결과 약품투입장소에서 혼화지의 Compact화로 인해 급속 혼화를 이룰 경우 더 많은 플록화로 인해 탁도 제거율이 높아지는 것을 알 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.1189-1193
• /
• 2007

국내 정수장내 설치되어 있는 혼화기는 대부분 기계식 급속혼화 방식을 채택하여 운영하고 있으며 대부분의 혼화지가 크게 설계되어 설계 변경을 하지 않고서는 혼화 효율을 높이는 한계가 있다. 혼화지내 격벽을 설치하여 혼화 구간을 축소시킴으로써 혼화구간이 큰 구조에 비해 6.27%의 효율이 더 좋은 것으로 나타났으며 격벽이 설치된 혼화구간내에 임펠러는 격벽으로 둘러싸인 유출부쪽(상단부)에서 85.45%로 가장 좋은 효과가 나타났다. 또한 약품위치가 임펠러 하단에 가까우면 혼화효과가 크며 멀 경우에 격벽설치에 따른 혼화효과가 더욱 큰 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제39권12호
• /
• pp.706-713
• /
• 2017

본 연구는 국내 정수장에 무동력 와류 혼화장치를 설치하여 기존 기계식 급속혼화장치를 사용하는 정수장의 수처리 효율 및 적용 가능성을 비교 분석하였다. 이를 위해 무동력 와류 혼화장치의 유체 유동 특성 및 손실수두를 전산유체역학(CFD)으로 계산하였다. 혼화장치 내부의 수두손실률은 유입속도가 0.5 m/sec일 때 11.30%, 0.6 m/sec일 때 16.27%, 0.7 m/sec일 때 21.44%로 유입속도가 증가할수록 수두손실이 급격하게 증가하며 혼화지 설계 시 최적 유입 유속는 0.5 m/sec이다. 0.5 m/sec일 때 난류강도는 입구는 2.37%, 출구는 7.83%로 응집을 위한 혼화강도는 충분하다. 유입수의 유속이 0.38 m/sec인 정수장의 기계식 급속혼화장치 12대를 모두 무동력 와류 혼화장치로 대체하여, 3년 동안 운전한 정수장의 수질 검사결과는 기존의 급속혼화장치를 운전하는 정수장과 수질 차이가 없었으며 수질 기준에 적합하였다. 기존의 급속혼화장치를 무동력 혼화장치로 교체하면 1대당 동력소비량 64,143~65,306 kWh/y의 에너지를 절감할 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제30권6호
• /
• pp.731-741
• /
• 1997

동일한 원수에 대하여 탁도제거 지배인자를 변화시켜가며 임펠러 형태별 탁도제거효율을 비교함으로써 관습적으로 설계 운영해오던 혼화과정의 문제점과 정수장의 최적 혼화저건을 만족시킬 수 있는 혼화기의 임펠러 타입 및 체류시간에 대한 운전기준을 제시하고자 하였다. 실험결과 혼화기의 종류는 탁도제거 효율을 물론 정수장의 경제적 운영을 위한 전력비 절감에도 효과가 있는 것으로 판명되었다. 또한 혼화지와 혼화기 설계기준에 일반적으로 활용되어 오던 속도구매 G이외에도 원수의 단위체적당 필요한 혼화에너지를 제시하여 정수효율은 물론 정수장의 경제적 운영효과를 극대화시킬 수 있는 참고자료로 제시하였다.

• 수도
• /
• 제23권6호통권81호
• /
• pp.13-21
• /
• 1996

• 청정기술
• /
• 제18권4호
• /
• pp.404-409
• /
• 2012

본 연구는 교반강도 및 응집제 주입량의 변화에 따라 플럭의 성장특성이 인의 제거에 미치는 영향을 파악하고자 수행되었다. 본 연구에서는 Al/P 몰비를 1.0, 1.5와 2.0으로 급속혼화강도 G값을 100, 300과 500 $s^{-1}$로 변화시켜 수행하였다. 응집시 발생되는 응집지수(floc size index, FSI)와 크기가 다른 여과지를 이용하여 인의 제거율을 측정하여 성장 특성을 파악하였다. 연구결과 교반강도가 높을수록 용존인의 제거효율이 증가하였으며 Al/P 몰비가 낮을수록 교반강도의 영향이 컸다. T-P의 제거율은 Al/P 몰비 1.0 이하에서는 급속혼화 교반강도가 높을수록 높았으나 Al/P 몰비 1.0 이상에서는 G값 300 $s^{-1}$에서 가장 높은 제거 효율을 나타내었다. Al/P 비 1.0 이하에서는 G값 500 $s^{-1}$에서 가장 큰 FSI값을 나타내었으며, Al/P 몰비 1.0 이상에서는 G값 300 $s^{-1}$에서 가장 큰 FSI값을 나타내었다. 실제하수처리장 유출수를 대상으로 응집에 의한 인 제거에 Al/P 몰비와 급속혼화 강도의 영향은 인공조제수의 결과와 유사하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제27권8호
• /
• pp.799-806
• /
• 2005

응집-UF 정수공정시 응집 전처리 공정에 있어 완속혼합없이 급속혼화만으로 충분한 응집의 효과를 기대할 수 있으며, 급속혼화장치로 in-line static mixer를 사용한 경우가 기존의 back mixer를 사용 한 경우보다 롤은 DOC 제거효율을 얻을 수 있었다. 또한, 적정 주입량인 16 mg alum/L에서 막의 투과 flux 감소가 가장 적게 나타났으며 적정 주입량보다 너무 적거나 또는 너무 많은 경우 모두 막의 투과 fiux 감소가 크게 나타났다. 또한 막의 fouling에 크게 영향을 미치는 것은 hydrophobic 물질로 이는 응집 전처리시 효과적으로 제거되어짐으로써 막의 투과 flux 감소를 줄일 수 있었다.

• 한국유체기계학회 논문집
• /
• 제10권4호
• /
• pp.91-98
• /
• 2007

• 상하수도학회지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.367-373
• /
• 2011

Mechanism of rapid mixing effect on chemical phosphorus removal is evaluated in this study. Assuming that chemical phosphorus removal is unaffected by mixing time, only rapid mixing intensity is evaluated. In order to find out the mechanism, it is hypothesized that rapid mixing affects the Al hydrolysis speciation, and that formation of more monomeric species ($Al^a$) results in better removal of phosphorus. According to a ferron assay, more $Al^a$ formed at higher mixing intensity than at lower intensity. Subsequent experiments revealed that better phosphorus removal was obtained at higher intensity than at lower intensity, in terms of the molar ratio of $Al_{added}/P_{removed}$. The proposed hypothesis was proved in this study. Chemical phosphorus removal is affected by rapid mixing intensity due to its effect on the Al hydrolysis speciation.