• 상하수도학회지
• /
• 제20권6호
• /
• pp.905-910
• /
• 2006

In order to evaluate the optimum operation condition of ozonation to minimize bromate formation, based on the NOM characteristics of raw waters, the pathway of bromate formation by ozonation in domestic raw waters was investigated. Considering the bromate formation reactions, the fractions of bromate formation from bromide by OH radical and molecular ozone were calculated with measured values of ozone decay rate ($k_c$) and Rct. The results showed that molecular ozone is more important role in the formation of bromate in domestic raw waters than OH radical. The ratio of bromide oxidation reaction by molecular ozone ranged 73~88%. Fractions of $HOBr/OBr^-$ reaction with both molecular ozone and OH radical were also determined. OH radical reaction with $HOBr/OBr^-$ was dominant. The differential equations based on the stoichiometry of bromate formation were established to predict the formation rate of bromate by ozonation. The results shows good correlation with experimental results.

• 상하수도학회지
• /
• 제29권5호
• /
• pp.575-581
• /
• 2015

Although disinfection in drinking water treatment plants provides a safer water supply by inactivating pathogenic microorganisms, harmful disinfection by-products may be formed. In this study, the disinfectant, chlorine, was produced on-site from the electrolysis of salt (NaCl), and the by-products of the disinfection process, bromate and chlorate, were analyzed. The provisional guideline levels for bromate and chlorate in drinking water are $10{\mu}g/L$ and $700{\mu}g/L$, in Korea, respectively. Bromide salt was detected at concentrations ranging from 6.0 ~ 622 mg/kg. Bromate and chlorate were detected at concentrations ranging from non-detect (ND) ~ 45.3mg/L and 40.5 ~ 1,202 mg/L, respectively. When comparing the bromide concentration in the salt to the bromate concentration in the chlorine produced by salt electrolysis, the correlation of bromide to bromate concentration was 0.870 (active chlorine concentration from on-site production: 0.6-0.8%, n=40). The correlation of bromate concentration in the chlorine produced to that in the treated water was 0.866.

• 상하수도학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.605-610
• /
• 2011

The objectives of this study are to investigate a bromate behaviour in the processes of advanced water treatment system (AWTS: preozonation, coagulator-settler, rapid sand filter, postozonation, biological activated carbon (BAC) beds) and to investigate the effects of ozonation, pH and ammonia nitrogen on bromate (${BrO^-}_3$) formation. As a result, $BrO_3$ was not detected in the processes of the AWTS without ozonation, while it was detected in a preozonated and postozonated water. For $BrO_3$ formation during June to November, the $BrO_3$ concentration of <9.4${\mu}g/L$ was observed in postozonated water, while it was reduced to about 46% by BAC beds. When applied ozone dosage and ozone contact time for influent with $Br^-$ of <0.3mg/L were 0.5-2.0mg/L.min and 10 min., $BrO_3$ concentration increased with increasing ozone dosage. Longer contact time and lower ozone level also was needed to inhibit the formation of $BrO_3$. At ozone dosage of 1.4 mg/L.min, the formation rate of $BrO_3$ increased with increase of pH value. When $NH_4-N$ concentration increased from 0.1mg/L to 0.4mg/L, $BrO_3$ concentration decreased to about 38%. These results revealed that $BrO_3$ concentration increased with increasing Br level, ozone dosage, and pH value, while it decreased with increase of $NH_4-N$ concentration.

• 한국환경과학회지
• /
• 제11권9호
• /
• pp.987-992
• /
• 2002

Nanosized titania sol has been produced by the controlled hydrolysis of titanium tetraisopropoxide(TTIP) in sodium bis(2-ethylhexyl)sulfosuccinate(AOT) reverse micelles. The physical properties, such as crystallite size and crystallinity according to R ratio have been investigated by FT-IR, XRD and UV-DRS. In addition, the photocatalytic degradation of bromate has been studied by using batch reactor in the presence of UV light in order to compare the photocatalytic activity of prepared nanosized titania. It is shown that the anatase structure appears in the 300~$600^{\circ}C$ calcination temperature range and the formation of anatase into rutile starts above $700^{\circ}C$. The crystallite size increases with increasing R ratio. In the photocatalytic degradation of bromate, the photocatalytic decomposition of bromate shows the decomposition rate increases with decreasing initial concentration of bromate and with increasing intensity of light.

• 대한환경공학회지
• /
• 제31권9호
• /
• pp.747-752
• /
• 2009

본 연구에서는 다양한 재질의 입상활성탄들을 이용하여 연속흡착실험에서 $BrO_3\;^-$의 파과특성을 조사하였다. 활성탄 재질별 파과시점은 석탄계 재질의 활성탄들이 가장 늦게 파과에 도달하였으며, 다음으로 야자계와 목탄계 재질의 활성탄으 로 나타났다. 활성탄 g당 $BrO_3\;^-$에 대한 최대 흡착량(X/M)은 석탄계 재질의 활성탄들이 각각 1334.5 ${\mu}g$/g 및 798.2 ${\mu}g$/g으로 가장 컸으며, 야자계 668.6 ${\mu}g$/g, 목탄계 156.8 ${\mu}g$/g으로 나타났고, 석탄계 활성탄들이 야자계와 목탄계에 비하여 최대 흡착량이 약 2.0배~8.5배 정도 큰 것으로 조사되었다. $BrO_3\;^-$에 대한 CUR은 석탄계 재질의 활성탄들이 각각 0.19 g/day과 0.25 g/day, 야자계와 목탄계가 각각 0.33 g/day과 0.71 g/day로 나타났다. 활성탄의 흡착용량을 나타내는 k값의 경우 석탄계 재질의 활성탄들이 각각 121.3과 76.7로 나타나 야자계와 목탄계의 43.3과 14.6에 비하여 석탄계 활성탄들이 월등히 높은 k값을 나타내어 다른 재질의 활성탄에 비하여 $BrO_3\;^-$ 흡착용량이 큰 것으로 조사되었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제32권12호
• /
• pp.1134-1140
• /
• 2010

미량오염물질의 산화 및 대체 소독제로 각광받는 오존처리의 하수 2차 처리수중에 잔류하는 의약품류에 대한 제거 성능을 검토하였다. 또한, 의약품류의 제거를 목적으로 한 오존처리에 의한 미생물의 불활성화에 대하여 고찰하였다. 본 연구에서는 시험수로써 하수 2차 처리수를 이용하였으며, 오존처리는 2 mg/L, 4 mg/L, 6 mg/L의 오존 주입량으로 행하였다. 오존처리에 의해 시험수중에서 검출된 37종의 의약품류를 효과적으로 제거하기 위해서는 6 mg/L의 오존 주입량 (오존 소비량 : 4.4 mg/L)이 요구되었다. 동일한 오존처리 조건하에서는 대장균군 및 enteroviruses에 대해 약 3 log의 불활성화가 달성가능할 것으로 고찰되어, 잔류 의약품류의 제거 뿐만 아니라 병원성 미생물에 대해서도 효과적인 소독효과를 달성할 수 있을 것으로 판단되었다. 반면, 6 mg/L의 오존 주입량을 이용한 오존처리시, 처리수중의 용존오존농도가 약 1.8 mg/L까지 증가하여, 발암성 물질인 브로메이트의 생성가능성이 높아질 것으로 예상되었다. 이러한 브로메이트의 생성을 억제하기 위해서는 오존처리와 UV 또는 $H_2O_2$와의 조합공정인 고도산화처리공정에 대한 검토가 필요할 것으로 판단되었다.

• 상하수도학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.69-75
• /
• 2016

This study was conducted to examine the byproducts formation characteristics at the water treatment plants which applying electrolysis as a disinfection process in Gangwondo, Korea. Total of forty plants located in Gangwon Province, Korea were selected for the study. Correlation between dissolved organic carbon(DOC) and $SUVA_{254}$ was not clear. Among the species of the disinfection byproducts(DBPs), chlorate and trihalomethanes(THMs) accounted for 76% and 14% of DBPs, respectively. The effect of DOC or $SUVA_{254}$ on DBPs formation was not clearly demonstrated. The increased amount of THMs due to the raw water bromide content was found primarily in the form of chloroform, and the percent fraction of BDCM(bromodichloromethane) and DBCM(Dibromochloromethnae) was relatively insignificant. When the value of $SUVA_{254}$ was greater than $2L/mg{\cdot}m$, the percent fraction of BDCM and DBCM decreased while percent fraction of CF(chloroform) increased.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
• /
• pp.137-137
• /
• 2011

급격한 세계인구의 증가에 의해 물 부족지역이 세계 각지로 확산되고 있다. 이에 따라, 건전한 수자원으로써 하수처리수의 재이용이 주목을 받고 있다. 하수처리수의 재이용시에는 특히, 재이용수의 미생물학적 안전성과 더불어 화학물질 등으로부터 기인할 수 있는 인체 및 생태계에의 리스크를 고려해야 한다. 미국 EPA는 병원성 미생물 뿐만 아니라 화학물질에 대한 안전성을 확보 차원에자외선/과산화수소 등의 고도산화처리법을 검토하였다. 1일 $10m^3$ 처리규모의 연속실험장치를 이용, 검토된 공정별 실제 하수 2차 처리수중에 존재하는 의약품류의 제거효과, 에너지 소비량 및 생태리스크 저감효과 등을 비교, 평가하였다. 에너지 소비량에 있어서는 공정별로 다소 차이가 있었으나, 본 실험동안 검출된 38종의 의약품류 제거에는 각 공정 모두 매우 효과적이었다. 에너지 소비측면에서는 오존 단독공정이 가장 적은 에너지 소비량에서 타 공정과 동일한 수준의 의약품류 서 막처리나 자외선 처리 등의 고도처리시설에 대한 정보를 재이용수 가이드라인에 제시하고 있는 반면, 우리나라에서는 재이용수중에 일정농도 이상의 염소가 잔류하도록 함으로써, 재이용수의 미생물학적 안전성 확보만을 고려하고 있다. 최근, 수환경분야에서는 의약품류라는 화학물질이 유럽, 미국 및 일본 등지를 중심으로 주목을 받아오고 있으며, 이들은 ng/L-${\mu}g$/L 수준으로 수환경중에서 검출되고 있다. 이들의 주요 발생원으로 하수처리시설이 지목되고 있으며, 따라서 하수처리수의 재이용시 잔류 의약품류에 의한 리스크 발생 가능성이 우려되고 있다. 이를 배경으로, 하수처리시설에서 의약품류를 효과적으로 제거할 수 있는 공정으로 오존 및 오존/자외선, 제거효과가 얻어졌다. 한편, 오존처리시 발암성 물질인 브로메이트($BrO_3^-$) 등과 같은 부생성물 생성 가능성을 고려하면, 오존 단독공정보다 상대적으로 많은 에너지를 소비하는 오존/자외선, 자외선/과산화수소 등의 고도산화처리법이 높은 적용성을 갖는 것으로 나타났다. 향후, 수자원 부족문제로 재이용수의 용도가 훨씬 다양해 질 것으로 예상된다. 그에 따라, 재이용수의 안전성 확보를 위해 보다 폭넓은 검토가 예상되지만, 현 단계에서는 오존을 포함, 다소 많은 에너지 소비가 예상되는 자외선을 이용한 고도산화처리법이 다양한 미량 화학물질의 제거에 유효한 공정으로 판단된다.