• 유기물자원화
• /
• 제13권4호
• /
• pp.107-117
• /
• 2005

본 연구에서는 펜톤산화 공정을 축산폐수의 전처리 시스템으로 활용하고자 초기 pH, $H_2O_2/Fe^{2+}$ 비율, $H_2O_2/Fe^{2+}$ 약품주입량, 응집 및 침전을 위한 중화제 등과 같은 펜톤산화의 적정 운영조건을 도출하는 실험적 연구를 실시하였다. 적정 조건을 도출하기 위해 교반시험기를 이용하여 120 rpm에서 2시간 동안 각 조건을 변화시키면서 펜톤산화 반응을 진행한 후 2시간 동안 침전시켜 그 상등액의 잔류 과산화수소, $COD_{Cr}$, SS 등을 분석하였다. 실험결과 도출된 최적조건은 초기 pH는 4, $H_2O_2/Fe^{2+}$비율은 10:1, $H_2O_2/Fe^{2+}$ 약품주입량은 5,000/500mg/L 그리고 중화제로는 $Ca(OH)_2$가 양호한 것으로 나타났다. 이러한 최적 조건에서 펜톤산화에 의해 축산폐수의 $COD_{Cr}$ 제거율은 43% 그리고 SS는 84%의 제거율을 나타내었다.

• 상하수도학회지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.588-597
• /
• 2004

In this research, we investigated the variation of transmembrane pressure and permeate water quality with pre coagulation and sedimentation with iron based coagulant and chlorination of feed water for PVDF (polyvinylidene fluoride) based MF membrane filtration. NaCIO was fed to the membrane module with dosage of 0.5mg/L and maintained during filtration. To observe the effect of raw water, three types of raw and processed waters, including river surface water, coagulated water and coagulated-settled water, were applied. In case of river surface water, the transmembrane pressure increased drastically in 500 hours of operation. On the contrary, no significant increase in transmembrane pressure was observed for 1,200 hours of operation for coagulated water and coagulated-settled waters. The turbidity of permeate was lower than a detection limit of equipment for all raw waters. The removal efficiency of humic substances of coagulated water and coagulated-settled water was approximate ten times of that of surface river water. And, the removal efficiency of TOC and DOC was approximate two times of that of surface river water. From the results of plant operation, stable operation was maintained at $0.9m^3/m^2{\cdot}day$ filtration flux through the combination of pre-coagulation and pre-chlorination. However, the water quality of permeate was the best when pre-coagulation-sedimentation process was combined with pre-chlorination.

• 한국습지학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.357-362
• /
• 2016

생물학적 처리공정의 이차침전지의 고액분리 효율 증대는 전체 시스템 운전의 효율를 증대시키는 것으로 알려져 있다. 하수처리장 방류수 SS는 대부분 유기물질로 구성되어 있어 이차침전지 방류수에서 SS성분을 낮추기 위해서는 이 성분을 구성하는 미세 SS성분을 자체 응집(self flocculation)을 통해서 그 크기와 무게를 증대시켜 이들의 침전을 통해서 제거할 수 있다, 이에 이차침전지내에 이중정류벽 설치를 통한 이차침전지 유출수 부유물질 (SS) 농도 감소를 확인하였고, 유입수의 일간 변화에 의해 하수가 급격히 증가할 경우 유량변동에 따른 충격부하에 의한 유출 부유물질이 안정적으로 처리되는 것을 확인하였다. 따라서 장방향 이차침전지 부유물질 저감을 위해 자체응집을 시킬 수 있는 시설물의 설치가 필요하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
• /
• pp.592-592
• /
• 2016

국내에는 17,500여개의 농업용 저수지가 전국적으로 분포하고 있다. 국내 농업용 저수지는 대부분이 소규모이며, 연중 수량 변동이 심하고, 유역배율이 작아 태생적으로 수질오염에 취약한 구조로 되어 있다. 특히 농업용 저수지는 도시 근교나 농촌지역에 많이 위치하고 있어 유역 내 축산 농가나 미처리 생활하수에서 유래된 유기물 및 영양염류 유입에 의한 수질오염도가 높다. 저수지에 고농도로 유입되는 유기물, TN, TP를 처리하기 위하여 농어촌연구원과 수생태복원(주)에서는 공동으로 친환경 수처리시설인 생태융합형 접촉산화시스템을 개발하였다. 생태융합 접촉산화수로는 상부 식생과 수로 내의 섬유상 끈상 미생물 접촉재를 이용하여 오염수가 수로를 흐르면서 침전, 여과, 흡착, 산화, 흡수 등 물리학적, 화학적, 생물학적 원리를 이용하여 고농도의 유기물과 질소, 인을 제거하는 물리적, 생물학적 공정을 융복합 기술이다. 본 연구에서는 경기도 시흥시에 소재하고 있는 M 저수지에 현장 Test-bed를 구축하여 수질정화효율을 평가하였다. M 저수지는 유효저수지량이 약 23만톤에 해당하는 소규모 저수지로, 1941년도 준공된 아주 노후화된 저수지로 평균 수심이 2m 이하이고 연중 수질오염도가 높은 저수지이다. 매화저수지 수변에 설치된 생태융합형 접촉산화수로의 전체규모는 길이 8.6m, 폭 2m, 수심 2m에 해당하며, 끈상 미생물 메디아조 3개($2{\times}2{\times}6m^3$), 침전조 1개($2{\times}2{\times}2m^3$)로 구성되어 있다. 기타 부대 장치로는 끈상 메디아조에 산소공급을 위한 Air-mist(마이크로 버블 발생장치), 자동운전계기판, 유입펌프 등이 있다. 생태융합형 접촉산화수로의 처리 공정은 유입수${\rightarrow}$에어미스트${\rightarrow}$고속복합응집장치${\rightarrow}$융복합 산화조(3조)${\rightarrow}$침전조${\rightarrow}$방류로 구성되어 있다. 테스트 베드는 2015년 8월 말경에 구축 완료하였으며, 끈상 미생물 메디아조의 수질정화효율을 평가하기 위하여 9월부터 11월까지 총 7회 걸쳐 유입수와 유출수를 각각 조사하였다. 현장 측정항목인 수온, pH, EC, DO 등은 유입수 및 유출수간 큰 차이가 없었고, COD, SS, Chl-a, TP 등은 수처리시스템 초기 가동시에는 메디아에 미생물 부착율 저조로 유입수 및 유출수 수질농도에 큰 차이가 없었으나, 운영시간의 경과와 함께 메디아의 미생물 충진율이 높아짐에 따라 처리효율이 최대 SS 69.6%, Chl-a 89.3%, TP 89%까지 도달하는 것으로 나타났다. 생태융합 접촉산화수로는 부지 집약적인 컴팩트한 수처리 시설로서 현재 널리 이용되고 있는 인공습지를 대체할 수 있는 경제적인 시설로 판단된다.

• 멤브레인
• /
• 제9권4호
• /
• pp.193-201
• /
• 1999

기존의 정수처리 공정인 응집 침전 과정을 대체하여 분리막을 이용한 상수처리 시스템의 개발을 목적으로한다. 따라서 4가지 형태의 정수처리 공정과 분리막의 분획 분자량을 변화시켰을 때 막 투과수의 변화와 안정적이며 높은 투과수를 얻기 위해 필요한 운전 조건의 최적화를 실험하였다 실험결과 한외여과막이 정밀여과막보다 막 투과수 감소경향이 완만했으며 초기 투과수 회복율은 더 높았다. 수질 분석의 결과 한회여과막이 정밀 여과막보다 우수하였지만 전처리에 의한 차이는 나지 않았다. 운전 조건에 따른 flux 는 온도, 선속도가 높을수록 압력이 낮을수록 flux 감소율이 적은 경향을 나타내었다.

• 대한지하수환경학회지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.103-115
• /
• 2000

갈색 침전물의 생성은 우리나라 지하수의 개발 및 공급에 있어 흔히 발생하는 문제 중의 하나인데, 이에 따라 색도, 맛, 탁도 및 용존 철 함량 등의 항목에 있어 먹는 물 수질 기준을 초과하게 되고, 물 공급 시스템에 스케일링의 문제를 야기하게 된다. 경기도 파주 지역 지하수의 경우에도 양수 후 몇 시간 내에 갈색 침전물이 형성되어 수질을 악화시키고 있다. 본 연구에서는 지하수의 탁도를 유발하는 원인과 지화학적 반응 경로를 이해하고자, 평형열역학 및 반응속도론적 접근을 통하여 갈색 침전물의 형성과정을 파악하였다. 본 연구결과는 침전물의 형성을 최소화하기 위한 적정 양수 기법은 물론 수질 향상을 위한 최적 수처리 기법을 설계하는데 있어 중요한 자료로 활용될 것이다. 파주 지역의 암반 지하수는 물/암석(편마암)반응에 의해 Ca-$HCO_3$형의 수질 특성을 보인다. SEM-EDS 및 XRD 분석 결과, 갈색 침전물은 비정질의 함철 산화물 또는 수산화물로 해석된다. 다양한 공극 크기(6, 4, 1, 0.45, 0.2 $\mu\textrm{m}$)를 갖는 여과지를 이용한 다단계 여과 결과, 이들 침전물은 크기에 있어 대부분 1 내지 0.45$\mu\textrm{m}$의 입도를 갖는 콜로이드 형태이지만, 질량 분포로 볼 때는 1 내지 6$\mu\textrm{m}$범위가 우세함(총 질량의 약 81%)을 알 수 있다. 다량의 용존 철(II)은 지하수 유동 중에 철 함량이 높은(최대 3wt.%) 단층 파쇄암 내의 녹니석(clinochore)의 용해로부터 기원하는 것으로 판단된다. PHREEQC 프로그램을 이용한 포화지수 계산 및 pH-Eh 관계도에 대한 검토 결과, 침전물은 함철 수산화물임이 확인되며, 환원 조건에 있던 심부 지하수가 양수에 의해 산소에 노출되면서 화학성 변화(특히, 산화)에 의하여 침전함을 알 수 있다. 양수 이후의 시간 경과와 더불어 양수된 지하수의 pH, DO, 알칼리도는 점차 감소하며. 탁도는 증가하다가 일정 시간 경과 후 감소하는 경향을 보인다. 양수 이후의 경과 시간에 따른 용존 철(II)의 농도 감소율(즉, 반응 속도)은 Fe(II)=10.l exp(-0.0009t)로 표현된다. 따라서 갈색 침전물의 생성 반응은 양수 및 양수 후 저장 과정 중에 산소의 유입에 따른 산화 반응에 기인하며, 그 반응은 시간, 산소분압 및 pH에 의존함을 알 수 있다. 탁도를 제거하여 음용 가능한 수질을 확보하기 위해서는, 충분한 시간 동안 충분한 크기를 갖는 탱크 내에서의 다단계 저장 및 폭기를 거친 이후에 응집된 침전물에 대한 여과가 제안된다. 이때, 비용 절감 차원에서 상이한 입도 조건에서의 다단계 여과가 효과적일 것으로 생각된다. 한편, 개발 관정 내에서의 스케일링을 최소화하기 위해서는 심부 지하수로 산소가 풍부한 천층 지하수가 유입되는 과정을 최소화할 필요가 있다. 이를 위해서는 적정 채수량 범위 내에서의 지속적인 양수가 효과적일 것이다. 아울러, 산소가 풍부한 천층 지하수의 채수를 위한 별도의 관정 설치도 고려할 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제32권3호
• /
• pp.311-319
• /
• 1999

기존의 정수처리 공정인 응집 ·침전·모래여과를 단일 공정인 막분리 공정으로 대체하기 위한 중공사 정밀여과막의 적용 가능성을 검토하였다. 실험은 우선 실험실 규모의 실험에서 여러 가지 운전인자에 대한 수질의 안정성 및 장기 운전 가능성을 검토하였고, 여기에서 최적 운전인자로 얻어진 투과플럭스 0.03m/h, 10분 여과, 2분 정지 (30초간 air scrubbing 세정 포함)의 조건으로 20m3/일 규모의 Pilot Plant를 1년 이상 운전하여 안정성을 검증하는 방법으로 수행되었다. 탁도, SS등 막 투과수 수질은 전 실험 기간 동안 탁월한 제거효율을 나타내었다. 따라서 정수처리 공정에의 중공사 정밀여과막을 이용한 막분리 공정은 적용 가능하다고 판단된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.11-11
• /
• 2009

종래의 산업폐수 처리기술로는 중금속 함유 폐수에 수용성의 금속염을 첨가하여 가성소다 혹은 소석회를 이용하여 pH를 조정하고 고분자 응집제를 첨가하여 금속의 수산화물을 생성시켜 이를 부상 혹은 침전시켜 Sludge화하여 제거하는 방법이 주로 사용되고 있다. 그 외 질소, 인, 유기물이 함유된 폐수의 경우에는 Biological Oxidation Techniques, 활성탄 흡착방식이 주로 채택되고 있다.[1-3] 이러한 폐수처리기술은 화학약품 사용량이 과다하고 이는 Sludge 생성량을 증대하고 2차 폐수처리가 필요로 하는 경우가 많고, 처리장이 면적이 넓어야 하고 대용량의 Sludge 제거창치가 필요하여 고비용의 처리공정으로 문제점을 가지고 있다.[2-3] 이에 본 연구에서는 이러한 기존 기술의 문제점을 보완할 수 있고 기존 기술로는 완벽하게 처리하기 곤란한 악성 폐수들에 대한 새로운 고도처리기술로 초전도 마그네트를 이용한 고구배 자기분리기술에 대한 기초연구를 하였다. 본 연구에서 사용한 고구배 자기분리 시스템은 무헬륨 전도냉각방식으로 자기분리를 위해 사용한 필터는 SUS 430 재질의 메쉬 형태로 제작하여 실험하였다. 또한, 자기분리 처리를 위한 전처리 공정으로는 응집제를 첨가하여 자기분리 효율을 높이고자 하였다. 자기분리 처리대상수로는 포항제철에 압연 강판에 사용되는 냉각수를 대상으로 자기분리 처리에 대한 효과를 실험하였다. 또한, 자기분리에 대한 특성을 평가하기 위해 강자성의 $Fe_3O_4$ 미세자성분말을 첨가하여 처리수내의 들어있는 유기물질에 대해 자기분리 자장 및 유속에 대한 처리효율을 미치는 영향을 조사하였다. 자기분리 처리는 1~6 Tesla에서 자기필터는 디스크 형태로 다층으로 연속적으로 적층하였으며, 처리유속은 1~4 l/min으로 하였다. 고농도인 처리폐수를 자가분리 인가 자장에 따라 처리하여 고농도에서는 70%, 저농도에서는 98 %까지 처리되었다. 또한, 자기분리용 필터는 SUS 430 재질의 mesh 망을 사용하였으며 인가자장 및 유속변화에 대한 실험 결과 탁도 및 농도는 필터 크기의 영향은 거의 차이가 없었으며 단지 인가자장 및 유속에 따라서 지수적으로 감소하였다. 자기분리된 용액 내 $Fe_3O_4$ 입도 분석 결과 자기분리 이전에 분포하던 $10\sim20\;{\mu}m$의 입자는 거의 제거되었으며 2 ${\mu}m$ 이하의 입자들은 실험 횟수에 따라 점점 직경이 작은 쪽으로 분포가 좁아졌으며, 마그네타이트의 자화율을 분석한 결과 약 0.8 Tesla에서 포화 되었으며 처리수의 탁도 및 농도가 자장에 따라 감소하는 것으 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제22권12호
• /
• pp.2187-2195
• /
• 2000

막분리 기술을 이용한 정수처리시스템은 안정된 수질을 제공할 수 있으며 기존의 정수처리 시스템에 비해 유지관리가 비교적 간편하다. 또 막여과 시스템은 매우 콤팩트한 기솔로서 응집/침전/여과로 구성된 기존의 정수처리 공정을 단일공정만으로 대체할 수 있다. 그러나 막여과는 운전시간의 경과와 함께 농도분극과 막오염으로 인한 플럭스의 감소라는 중요한 문제점이 있다. 따라서 장기간 연속운전의 평가에 관한 체계척인 연구가 필요하다. 본 연구는 분획분자량 30.000 Da인 관상형 한외여과막을 이용한 막여과 시스템을 구성하고 feed-and-discontinuous bleed 방식으로 운전하였다. 플럭스는 1,500시간 운전후에 안정되었고 4.000시간까지 25 LMH 이상을 유지하였다. SS와 탁도를 유발하는 물질은 거의 완전히 제거되었으며 $UV_{260}$과 DOC의 제거율은 각각 55%와 49%였다. 하나의 운전주기동안 SS, 탁도, $UV_{260}$과 DOC의 최대농도를 예측하기 위해 간단한 물질수지를 만들었다. 그 결과 SS와 탁도는 각 주기동안 관측된 최대농도와 예측치가 잘 일치한 반면 $UV_{260}$과 DOC의 관측농도는 예측치의 약 59%와 37% 였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제14권1호
• /
• pp.61-67
• /
• 2009

현장규모의 유류오염 토양세척에 따른 세척 유출수를 처리하기 위해 다단계 물리화학적 무방류 수처리시스템을 이용하였다. 오염토양세척 후 세척토양과 세척수 처리효율을 평가하기 위해 단위공정별 잔류하는 TPH(세척토양), COD$_{Mn}$, SS, n-hexane을 분석하였다. 세척 유출수 시료채취지점은 침사지,응집 침전조 그리고 유수분리조의 유출수,공정수,저장조 유입수로 4곳의 시료채취 지점에서 총 3회에 걸쳐서 실시하였다. 또한 약8개월간의 토양세척 및 공정수 저장조의COD$_{Mn}$, SS, 그리고 n-hexane을 분석하였다. 그결과, 오염토양의 농도조건과 상관없이 오염토양의 세척효율이 평균95.9%로 높았고, 수처리 공정 최종 방류구인 공정수 저장수의 COD$_{Mn}$, SS, 그리고 n-hexane가 수질환경보전법상 청정지역 방류수질기준 미민으로 검출되었다. 현장규모의 토양 세척수 처리시스템은 세척수를 100%세척공정수로 재이용하여 환경친화적이고 경제적인 토양세척 처리공법이 될 수 있음을 시사하고 있다.