• 멤브레인
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• 제13권4호
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• pp.219-228
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• 2003

분리막을 이용한 정수처리 공정의 최적화를 위하여 유기물 성분인 humic acid와 탁도를 유발하는 kaolin을 모사 용액으로 제조하여 막내 비저항 값을 최소화하면서 flux의 안정된 경향을 나타내는 최적의 운전 조건을 검토하여 보았다. 그 결과 압력이 증가함에 따라 낮은 비저항값에서 효율적인 분리막을 운전할 수 있으며 선속도가 증가함에 따라 높은 전단율에 의해 cake load는 줄어들었으며 이에따라 비저항값과 flux는 증가하는 경향을 나타내었다. 따라서 최적의 운전조건은 압력 $2.0 kg_f/cm^2,$ 선속도 0.92 m/sec으로 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권7호
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• pp.1253-1261
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• 2000

천연유기물질은 지표수와 지하수내 탁도를 유발하고 humic (humic acid와 fulvic acid)과 nonhumic 성분으로 구성된다. 일반적으로 NOM은 소독부산물(DBP) 전구물질로써 수처리시 관심의 대상이 된다. 원수의 특성은 정수공정의 선택과 적용에 중요한 정보를 제공한다. 수원에 따른 NOM의 상당한 차이가 다양한 원수들 사이에서 관찰되었고, 문제시되는 NOM을 제거하고 전환시키기 위한 목적으로 정수공정을 적용한다. 본 연구의 결과, 산화처리에 의해 전체 DOC 농도의 변화는 거의 없었지만, 고분자의 소수성 물질이 저분자의 친수성 물질로 전환되었고, 염소보다 오존의 경우 그 산화력의 차이 때문에 SUVA 값의 감소가 더 크게 나타났다. 응집처리에 의해 hydrophilic 성분보다 분자량이 더 큰 hydrophobic 성분이 응집 침전되어 훨씬 잘 제거되었다. THMFP는 50% 정도까지 제거되었는데, 이것은 상대적으로 THMFP를 잘 유발시킨다는 humic acid 성분의 제거가 원활하게 일어났기 때문이다.

• 생명과학회지
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• 제19권3호
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• pp.373-377
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• 2009

환경시료에서 많이 분리되는 장내바이러스 중 폴리오바이러스, 콕사키바이러스, 에코바이러스를 이용하여 정수처리 공정별 제거율을 조사하였다. 양성 시료로 사용된 바이러스들의 회수율은 72-108%의 범위로 나타났다. 이들 3종 바이러스들을 대상으로 정수처리공정별 제거효율을 조사한 결과 약 99%의 바이러스가 침전단계에서 제거되어졌고, 후오존과 BAC 여과과정을 거치면서 100% 제거되어짐을 확인할 수 있었다. 6개의 세포주를 사용하여 바이러스별 감수성을 조사한 결과 폴리오바이러스는 BGMK 세포주, 콕사키바이러스는 Vero 및 BGMK 세포주가 다른 세포주에 비해 높은 감수성을 나타내었고, 반면 에코바이러스는 RD 세포주에서 가장 분리가 용이하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.859-863
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• 2008

축산폐수, 침출수 등의 고농도 폐수를 생물학적으로 처리할 경우 최종 방류수는 강한 색도를 띠며 고분자량의 유기물질을 다량 함유한다. 이는 생물학적으로 분해하기 어려운 유기성 복합체와 생화학적 반응에 의한 중간생성물로 색도를 띠는 천연유기물질(NOM)을 포함한다. 생물학적 처리수의 색도는 심미적인 불안감, 방류수역의 수질오염 및 공중보건상의 잠재적 위해성을 갖는다. 또한, 수자원 이용측면에서 정수처리공정에서의 약품투입량 증가와 특히, 소독부산물 생성이라는 잠재적 문제점이 뒤따른다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위한 생물학적 2차 처리수의 후속처리가 요구되며, 실제로 난분해성 유기물과 색도를 제거하기 위한 흡착, 막 분리, 고급산화(AOP) 및 화학적 응집 등의 물리-화학적 공정에 대한 연구가 수행되어왔다. 특히, 화학적 응집은 무기응집제 또는 고분자중합체(Polymer)를 이용하여 콜로이드성 입자와 색도를 띠는 난분해성 유기물을 전기적 불안정화를 유도함으로서 흡착 및 응집과정을 통해 제거하는 공정으로 많은 연구자들에 의해 연구되어왔다. 그러나 난분해성 유기물과 색도제거는 대상원수의 성상과 화학적 특성 등에 따라 각각의 제거효율과 최적 운전조건이 상이하게 나타난다. 화학적 응집공정은 비교적 높은 제거효율을 보이지만, 운전 및 유지관리의 기술적 어려움, 경제적 비효율성 등으로 인하여 적용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문에서는 생물학적 혐기-호기성 공정에서 방류되는 축산폐수의 2차 처리수를 대상으로 화학적 응집에 의한 색도 및 난분해성 유기물의 제거거동을 고찰하였다. 대상 처리수의 $TCOD_{Cr}$ 농도는 평균 410 mg/L인 반면, $BOD_5$는 7-15 mg/L 범위로 난분해성 유기물을 다량 함유하고 있음을 알 수 있었다. 이에 황산알루미늄(Aluminium sulfate; $Al_2(SO_4){\cdot}14H_2O$)과 염화철(ferric chloride)의 무기응집제를 이용하여 자 테스트(jar test)를 수행한 결과, 동일한 응집제 주입량에서 염화철의 유기물 제거 효율이 높은 것으로 나타났다. 황산알루미늄과 염화철의 경우 각각의 응집제 주입율 5.85mM에서 89%, 7.03mM에서 97.5%의 최대 유기물 제거효율을 보여주었으며, 이 때 최종 pH는 4.0-5.6 범위이었다. 한편, 대상 원수 내의 콜로이드성 입자 또는 용존성 유기물의 작용기(functional group)는 일반적으로 음으로 하전 되어 있어 응집에 의해 잘 제거되지 않는 특성을 가지고 있다. 따라서 과량의 응집제를 주입하여 다가의 양이온성 금속염을 흡착시켜 전기적으로 중화시키고, 생성된 침전성 수화물 내에 포획 또는 여과시켜 제거하게 된다. 이 때, 금속염 수화종의 전하밀도가 응집효율에 영향을 주는 것으로 알려져 있는데, 다가의 양이온은 전기적 이중층(Double layer) 압축에 의한 불안정화를 향상시킬 수 있기 때문에다. 또한, 2가 금속염은 색도유발물질과 흡착하여 humate 또는 fulvate 등의 착화합물(complex)을 형성시켜 응집효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 생물학적 2차 처리수의 화학적 응집처리에 있어서 알루미늄염 등의 다가이온 첨가가 응집에 미치는 영향을 관찰하고, 후속되는 플록형성 및 침전공정에 의한 제거효율을 비교, 평가함으로써 2차 처리수로부터 난분해성 유기물과 색도를 보다 효과적이고 경제적으로 제거할 수 있는 최적인자를 도출하고자 하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권5호
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• pp.269-276
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• 2015

본 연구는 경상북도 지역에서 호소수를 원수로 사용하는 한 정수장의 원수 및 공정별 처리수의 자연유기물질(NOM) 및 소독부산물(DBPs) 생성특성을 조사하고 정수공정내 DBPs 제어방안을 제시하였다. Fluorescence excitation-emission matrix (FEEM) 분석결과 원수의 NOM은 토양과 미생물의 복합기원에 의한 것으로 밝혀졌다. NOM의 분자량크기 및 분획제거 특성은 liquid chromatography-organic carbon detector (LC-OCD)를 이용하여 분석하였다. 대체로 휴믹물질과 저분자량 유기물질 분획이 많았고, 고분자량물질은 저분자량물질보다 응집 침전공정에서 제거가 용이한 것으로 나타났다. 전염소주입 후 정수공정별로 진행될수록 반응시간이 길어져 DBPs 농도가 증가하였으며 생성된 DBPs는 일반적인 정수처리로 제거되지 않았다. THMs은 chloroform이 74%로 주종을 이루었으며 bromodichloromethane (22%)와 dibromochloromethane (4%)도 발생했다. HAAs는 dichloroacetic acid (50%)와 trichloroacetic acid (48%)가 주종을 이루었고 dibromoacetic acid (2%) 등 브롬계열은 농도가 낮거나 발생되지 않았다. HANs은 dichloroacetonitrile (60%), bromochloroacetonitrile (30%), dibromoacetonitrile (10%)이 발생되었다. 실험기간 동안 해당 정수장에서 DBPs 발생은 용존유기물농도와 수온보다 전염소주입농도에 큰 영향을 받은 것으로 나타났고, 염소주입농도의 조절로 DBPs 생성농도를 이전에 비해 16~44% 감소시킬 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제17권4호
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• pp.318-328
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• 2007

본 연구에서는 호소수의 정수처리공정 중 폴리술폰계 중공사막을 이용한 침지형(흡인압)과 외압형을 동시에 적용한 분리막 공정으로 압력 및 공경에 따른 투과플럭스의 변화에 관한 성능을 평가하고자 하였다. 침지형(흡인압) 공정의 압력에 따른 최대 투과 플럭스는 공경이 $0.3{\mu}m$에서 평균 282 LMH, $0.05{\mu}m$에서는 234 LMH를 나타내었으며 외압형(외압) 공정의 압력에 따른 최대 투과 플럭스는 공경이 $0.3{\mu}m$에서 평균 443 LMH, $0.05{\mu}m$에서는 522 LMH를 나타내었다. 또한, 흡인압과 외압을 동시에 적용한 공정의 압력에 따른 최대 투과 플럭스는 공경이 $0.3{\mu}m$에서 평균 674 LMH $0.05{\mu}m$에서는 648 LMH를 나타내었다. 따라서, 호소수를 이용한 정수처리공정에서 분리막으로 흡인압과 외압을 동시에 이용할 경우 단위 면적당 생산수를 최대로 할 수 있을 것으로 사료된다.

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

• 생명과학회지
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• 제15권5호
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• pp.696-702
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• 2005

오존처리는 음용수중의 유해한 미생물을 소독하는 처리기술로 주로 이용되고 있으며, 생물활성탄 처리기술 역시 오염물질 제거를 포함한 음용수 제조과정에 여러 가지 이점을 제공한다. 이글의 병행처리는 원수중의 여러 물질을 제거하는데 효과적인 공정으로 간주되고 있다. 본 연구에서는 낙동강 하류의 매리취수장 원수를 사용하여 생물활성탄 정수처리공정 및 오존에 의한 수질 변화와 함께 폴리오바이러스 제거 효율을 조사하였다. 수질인자들은 BAC 여과를 거치면서 $NH^{+}_{4}-N$등을 포함한 모든 항목들은 거의 제거되는 것으로 나타났다. Pilot-plant를 이용한 정수처리공정별 폴리오바이러스 제거실험에서는 전오존 접촉에 의해 $96.8\%$, 침전단계에서$99.3\%$, 여과단계에서 $99.6\%$의 바이러스가 제거되었으며, 후오존을 거친 BAC 여과수 시료에서는 세포배양법과 ICC-PCR 방법에서 바이러스가 $100\%$ 제거되어짐을 확인할 수 있었다. 오존농도에 의한 폴리오바이러스 제거실험 결과 0.4mg/1에서 5분간 접촉되었을 때는 약 $61.1\%$ 이상이, 0.8mg/1에서 10분 이상 접촉시킨 후에는 바이러스의 $100\% $가 불활성화 되어졌음을 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권5호
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• pp.469-476
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• 2010

상수원수의 특성 변화와 갈수기 조류 발생으로 인한 원수 pH 상승 시기에 이산화탄소($CO_2$)를 주입하여 원수 pH를 조정함으로써 혼화·응집지의 응집 효율을 향상시켜 생산 정수 중의 잔류알루미늄, 탁도, 입자수 등의 농도를 낮추는 방법을 조사하고자 본 연구를 실시하였다. 원수 pH 8.0 이상이며 밤 낮의 pH 변화가 크지 않은 2월, 3월, 4월, 12월 중에 이산화탄소 주입 전 후의 정수 수질 변화를 고찰하였으며, 정수처리 공정수를 대상으로 정수 수질평가와 밀접한 관련이 있는 알루미늄, 탁도, 입자수, TOC, THMs, 2-MIB, geosmin 등의 농도 변화를 조사하였다. 조사결과, 혼화 응집지의 응집 효율 향상으로 입자수, 탁도, 알루미늄과 같은 입자성 물질과 무기물질은 감소하였으며 서울시 정수 목표수질값인 입자수 30개/mL 이하, 탁도 0.05 NTU 이하, 알루미늄 0.02 mg/L 이하의 양호한 정수 수질을 유지하기 위해서는 원수 pH 상승시기 이산화탄소를 주입하여 착수정원수 pH를 7.4 이하로 유지해야 하는 것으로 나타났다. 또한 THMs, CH, HAAs, HANs 등 소독부산물과 이취미 유발물질인 2-MIB, geosmin 농도는 원수 pH 변화와 무관함을 알 수 있었으며, 특히 이취미 유발물질인 2-MIB, geosmin는 pH 변화보다는 원수 중의 2-MIB, geosmin 농도가 정수 중의 농도 결정에 주요한 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권9호
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• pp.482-496
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• 2016

하천과 호수의 부영양화로 인하여 남조류가 대량으로 증식하게 되면 고유의 생물독소로 인한 위해뿐만 아니라 정수처리 과정에서 경제적 손실을 야기할 가능성이 있다. 현재 상용화되어있는 천연조류제거제인 M사의 W.H. 응집제(이하 W.H.)는 참나무 유래 성분의 살조 및 타감작용을 이용한 응집.부상공정을 통하여 조류를 사전에 제거함으로써 정수공정에 미치는 영향을 효과적으로 저감할 수 있다. 그러나, W.H.를 활용한 응집 부상공정은 정수처리의 전처리공정으로 적용된 사례가 없기 때문에 최적주입농도의 결정기법에 대한 보고 또한 전무한 실정이다. 본 연구에서는 (1) 한강에서 채취한 복합 조류와 (2) 남조류를 선택적으로 대량 배양하여 광조건 하에서 W.H. 투여량 및 조류농도 등의 여러 조건을 변화시키면서 Jar-test를 시행하여 응집 부상공정에서의 조류의 제거기작을 검토하였다. Jar-test 결과를 바탕으로 IBM-SPSS를 활용한 다중회귀분석을 실시하여 최적 W.H. 주입농도를 결정하기 위한 Chl-a 농도와 탁도를 변수로 하는 두 가지 선형식을 도출하였다. 또한 유입수질의 변동에 따라 W.H. 주입농도를 신속하게 결정하고 자동화할 수 있는 자동제어 로직의 프로토타입(Prototype)을 제시하였다.