• 한국물환경학회지
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• 제20권6호
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• pp.625-630
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• 2004

입상여과는 표준식 정수처리 공정에서 입자물질 제거의 최종공정으로 대부분 사용되고 있다. 따라서 양질의 수돗물을 만들기 위해서는 입상여과에서 높은 수준의 입자물질 제거가 요구되고 있다. 그러나 여과공정에서 모든 입자물질을 제거할 수 없으며, 또한 입자물질의 부착특성은 입자와 용액의 물리화학적 특성에 따라 달라진다. 실험실규모의 여과칼럼과 입경 0.55mm의 유리구슬을 여재로 한 여과실험이 수행되었다. Min-U-Sil 5가 입자물질로 사용되었으며 입자물질을 불안정화하기 위하여 액반을 사용하였다. 운전조건은 표준입상여과와 동일하였으며 여과속도는 5m/h 였다. 입자와 여재가 모두 음의 표면전하를 갖을 경우 작은 표면 전하를 갖는 입자가 여과초기에 여재에 잘 부착되었다. 작은 표면전하를 갖는 입자의 선택적 부착은 유출수의 제타 전위분포를 더 음인 방향으로 이동시켰다. 한편 입자의 표면전하가 양의 값을 갖을 경우는 여과수 입자의 표면전하가 양의 큰 값에서 작은 값으로 변하였는데 이는 입자와 여재사이의 이온전이에 기인하는 것으로 생각된다.

• 청정기술
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• 제7권3호
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• pp.161-167
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• 2001

입상여과를 이용하여 현탁액에 포함되어 있는 비균일 입자를 제거하는 공정에 대한 모델을 제시하였고 전산모사를 통하여 여과가 진행됨에 따라 입자 제거 능력을 조사하였다. 여과재 표면에 포집된 입자들은 여과재의 세공을 좁게 하며 따라서 여과가 진행됨에 따라 입자제거능력이 증가하게 된다. 여러 가지 크기의 입자들이 포함된 현탁액의 여과 공정의 경우에는 입자들의 부피평균에 의한 단일입자의 경우보다 향상된 여과효율을 나타내었다. 이는 크기가 큰 입자들이 세공표면에서 추가의 여과재 역할을 하며 또한 유체가 흐르는 세공을 좁게 하므로서 작은 입자들이 여과재의 표면과 접촉하는 기회를 증대시켜 결과적으로 총괄 여과효율의 증가를 나타낸다.

• 청정기술
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• 제12권4호
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• pp.224-231
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• 2006

현탁액중의 부유입자를 제거하는 입상여과공정을 Network 모델을 이용하여 여과효율과 압력손실에 대해 예측하였다. 구형 여재로 구성되어 있는 여재 층을 node와 원통형 bond로 구성된 network로 가정하였으며 여과 공정을 통해 부유입자는 bond 표면에 포집된다. 원통형 bond에서의 여과효율은 bond의 세공부피를 단위 cell의 유체 막 부피로 가정하여 입자의 경로 분석을 이용하여 구하였으며, 포집된 부유입자가 추가적인 여재로서의 역할은 bond 세공이 좁아짐에 따른 효율 증가로 나타내었다. 또한 세공이 좁아짐에 따른 압력손실도 예측하였다. 본 network 모델의 세공 분포를 부여하는 과정의 stochastic한 성질로 인하여 많은 전산모사가 필요하지만, 본 모델을 이용하여 여과효율과 압력손실을 동시에 예측할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.674-677
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• 2012

본 연구에서는 기존 매립이나 지반보강재로 사용되던 소각재 용융슬래그를 고부가가치 수처리 여재로 활용하기 위하여 형광성 박테리아를 통한 Microtox 생물검정법으로 독성을 평가하였다. 소각재 용융슬래그의 독성평가 대조군으로는 기존의 수처리 여재인 입상활성탄(석탄계/야자계/목탄계), PP PE펠렛(Poly-Propylene Poly-Ethylene pallet), 표준여과사를 비교하였으며, 시료의 용출시험은 US EPA에서 제안한 TCLP 방법을 사용하였다. Microtox Acute Toxicity 평가 결과, 독성순위는 석탄계 입상 활성탄, 소각재 용융슬래그, 목탄계 입상활성탄, 야자계 입상활성탄, 표준여과사, PP PE 순으로 나타났으며, 실험에 사용된 모든 수처리 여재들은 급성독성을 고려하지 않는 무독성으로 나타났다. 따라서 소각재 용융슬래그가 수처리를 목적으로 수체에 편입시켜도 기존의 수처리 여재들과 비교할 때 수환경에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2003년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.146-148
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• 2003

Bayer 공정은 가성소다를 이용하여 보오크사이트로부터 수산화알루미늄을 추출하는 공정이다. 그러나 보오크사이트 추출 후 1차 침전공정에서 반응한 보오크사이트 잔사는 침전시킴으로써 깨끗한 공정액을 분리하는 데 이때 침전되지 못한 다량의 분산성 고형물이 공정액 중에 존재하게 되는데 이를 분산성 보오크사이트(레드머드) 미립자라하며 보통 80-100mg/$\ell$의 농도를 나타낸다. 그러므로 이를 제거하기 위해 다음 공정인 입상여과필터 공정을 사용하는데 이때 필터링 효율증대를 위해 보조제로써 다량의 소석회(Ca(OH)$_2$)를 투여하여 공정액 중의 고형물을 농도를 8-100mg/$\ell$에서 5mg/$\ell$로 낮추는 공정을 사용하고 있다. 특히 국내 수산화알루미능 제조회사일 KC(주)의 경우 소석회 사용량이 일 10톤, 년간 약 3,600톤을 사용함으로써 소석회의 사용량에 따라 같은 량의 슬러지가 발생되게 된다. 따라서 여과후 발생되는 슬러지의 처리비용 문제(연간 9천만원)와 소석회의 미립자에 의한 공정액의 2차 오염과 제품 품질 저하(quality claim) 및 소석회 사용량에 따른 연간 원료비(연간 3억원) 등의 상당한 문제점을 나타내고 있는 실정이다. 아울러 최근 고품위 수산화알루미늄의 공급 요구에 따라 여과시 정제기준이 점차 낮아져 이제는 1mg/$\ell$ 이하를 유지하여야 하는 근본적인 문제에 봉착해있는 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 소석회를 사용하는 입상여과법을 대체하기 위한 신공정개발을 추진하였으며, 그동안 카트리지여과법 등의 다양한 실험 결과로부터 최근 필터 보조제를 첨가하지 않는 물리적 여과방법인 세라믹 막 여과법의 적용 가능성을 확인하고 친환경공정인 세라믹 막 여과 실용화 공정 기술을 개발하였다. 세라믹 막 여과 법은 여과 보조제를 사용하지 않으므로 2차적인 슬러지 발생등의 환경문제를 발생하지 않으며, 공정액에 첨가제를 투입하지 않으므로 순환형 친환경공정으로 각광받을 수 있다. 본 연구에서는 고온, 고농도의 NaOH 수용액의 처리에 적합한 막소재와 발생될 수 있는 제반 문제점 등을 파악하였고, 장기간의 실험을 거쳐 최적 투과 압력(Trans membrane pressue), 세정 조건 및 주기, 막재질에 있어서 보강하여야 할 Point, 최적 운전 조건들을 토출해 내었고, 향후 실제 Plant에 적용할 계획이다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권10호
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• pp.684-693
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• 2012

도로와 차량의 증가에 의해 강우시 도로 유출수가 주변 수계의 오염을 크게 악화시키고 있다. 강우 유출수에 의한 비점오염 저감시설로 여과시설이 가장 널리 사용되고 있으나, 이들은 역세척이 불가능하므로 여재의 폐색과 오염물의 재유출 등을 고려하여야 한다. 본 연구에서는 강우유출수 SS 처리를 위한 하향류식 여과 특성을 검토하였다. 여재로 여과사, 왕사-활성탄, 발포 폴리프로필렌(EPP)을 검토한 결과, 간극이 큰 입상여재인 왕사-활성탄이 단위면적당 SS 처리량 $8.498kg/m^2$ 이상, 평균 SS 제거율 95% 이상이며, 손실수두가 적어 가장 우수한 특성을 나타냈다. EPP 역시 수두손실은 거의 없었으나, 간극의 크기와 간극률이 매우 크기 때문에 SS 제거율이 불안정하고 낮았다. 또한, 비점오염 여과시설에 가장 많이 사용되는 여과사는 $1.395kg/m^2$의 SS 처리량과 평균 95% 정도의 SS 제거율을 나타냈다. 여과사의 경우, 선속도는 SS 처리량에는 큰 영향이 없으나, 선속도가 낮을수록 운전시간이 증가하고 SS가 보다 깊은 여재층에서 제거되었다. 또한, 유입 SS 크기가 작을 때에는 여재의 수명이 크게 증가하고 심층여과 현상을 나타냈으나, 장기운전 시에는 포획된 SS 유출에 의해 SS 제거율이 감소하였다. SS 크기가 클 때에는 표면여과에 의해 SS가 제거되며 손실수두 증가가 빨라지는 것으로 나타났다. 비점오염 저감시설은 수리학적 부하의 변동이 크고 다양한 특성의 SS가 유입되므로, 하향류식 여과시설 설치 시, 선속도, SS 크기, 여재 특성과 현장 조건을 충분히 고려하여 설치하여야 할 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
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• 제24권1호
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• pp.73-83
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• 2010

This study was performed to increase the removal efficiency of the biofilter packed with granular sulfur in municipal wastewater reclamation facility. Constituent units were influent water tank, denitrification tank, BOD reduction tank and outlet. And, the major operation factor is a biofilter packed with submerged granular sulfur. Actual wastewater and synthetic wastewater were used as influent wastewater. Experimental condition was divided into two phases according to the amount of a phosphorus coagulant. Total phosphorus removal efficiency was insignificant at mode I that phosphorus coagulant was not injected. The average influent and effluent total phosphorus concentrations at mode II were 0.5 ~ 1.0 mg/L and 0.27 mg/L, respectively. As for COD and BOD effluent concentrations, COD was 3.0 mg/L and BOD was 1.0 mg/L. Additionally, nitrogen removal rates were high at low influent DO concentration. In conclusion, a new process, biofilter packed with granular sulfur is expected to treat high-rate nitrogen wastewater and expected to be utilized as an alternative of technological innovation for the nitrogen treatment.

• 상하수도학회지
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• 제18권5호
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• pp.673-679
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• 2004

Particle breakthrough can occur by either the breakoff of previously captured particles (or flocs) or the direct passage of some influent particles through the filter. Filtration experiments were performed in a laboratory-scale filter using spherical glass beads with a diameter of 0.55 mm as collectors. A single type of particle suspension (Min-U-Sil 5, nearly pure $SiO_2$) and three different destabilization methods (pH control, alum and polymer destabilization) were utilized. The operating conditions were similar to those of standard media filtration practice: a filtration velocity of 5 m/h. To assess the possibility of particle detachment during the normal filtration, a hydraulic shock load (20% increase of flow rate) was applied after 4 hours of normal filtration. The magnitude of particle detachment was proportional to the particle size for non-Brownian particles. At the same time, less favorable particles, i.e., particles with larger surface charge, were easily detached during the hydraulic shock load. Therefore, proper particle destabilization before filtration is crucial for maximum particle removal as well as minimum particle breakthrough.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1996년도 제5회 산학협동 심포지움 (먹는 물과 막분리공정)
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• pp.5-38
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• 1996

최근에 산업발전, 유독물의 사용 증가에 따라 이들이 하천, 호소 및 지하수에 유입하여 수질오염이 심화되고 있다. 또, 하수, 산업폐수, 분뇨, 축산폐수 및 농경지 유하수가 하천 및 지하수에 침입하여 수원을 오염시키고 질소, 인분이 증가하여 호소 저수지에 부영양화를 유발하고 있다. 일반적으로 정수과정은 취수, 침사, 응집, 침전, 여과, 염소 소독의 재래식 정수 방법이고 특수하게 원수의 오염이 심할 때에 활성탄(입상)을 사용하거나 이산화염소를 보조제로 사용하는 정수장이 있고, 여과도 완속여과지를 사용하고 있는 예가 있으며 또 오염이 심한 정수장에서는 전염소처리를 적용하는 예가 있다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2019년도 정기학술대회 발표논문집
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• pp.191-191
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• 2019