• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권8호
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• pp.1187-1195
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• 2009

본 논문은 완전 혼화조를 이용한 폐수처리 공정의 응집특성에 대한 연구를 목적으로 한다. 완전 혼화조 시스템은 유체 저장조, 임펠러가 장착된 3단의 혼화 및 응집부, 응집보조제 및 응집제 주입부, 응집 침전조 그리고 제어부로 구성된다. 실험용 폐수는 터널 공사현장에서 폐수 슬러지를 수거하여 약 1,000NTU의 탁도를 갖도록 만들었다. 응집보조제의 주입량이 증가함에 따라 약 99% 정도까지 탁도 제거율이 증가하였으며, 응집제의 주입량이 일정한 범위 이상으로 증가하면 탁도 제거율이 감소하는 것을 알 수 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권3호
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• pp.269-275
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• 2014

본 연구는 PI 개념에 근거한 수처리용 인라인 혼화 및 응집 시스템의 성능특성에 대한 실험적 연구를 목적으로 한다. 3단 인라인 혼화 및 응집 시스템은 처리 원수 저장조, 응집제 주입 정량펌프, 혼화 및 응집관, 침전조 및 제어 판넬로 구성된다. 동일한 응집제와 응집보조제의 주입량 조건에서 응집제의 증가에 따른 탁도 제거율에 비해 응집보조제의 증가에 따른 탁도 제거율이 약 3배 정도 높게 나타났다. 동일한 혼화 및 응집 시간 조건에서 인라인 방식이 기계식에 비해서 평균적으로 약 4.6배 정도 탁도 제거율이 높게 나타났다.

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

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3139-3143
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• 2007

The objective of this paper was to investigate the mixing characteristics of an three-stage inline coagulant mixing system experimentally. Wastewater samples of pH 8.5 and initial turbidity 1,000NTU were taken from a site of tunneling work. At the constant dosage, 0.36mL/L, of polymer as coagulant aids, the coagulation efficiency with the dosage of PAC as coagulant was about 4${\sim}$6% at 10 minutes after sampling. In the case of 2 different velocity gradient conditions, the efficiency of turbidity removal was increased about 6.5${\sim}$8% with increasing the dosage of coagulant while, the efficiency was increased about 20${\sim}$21.5% with increasing the dosage of coagulant aids. The efficiency of turbidity removal with the settling time after sampling was about 90% after 1 minute, and the efficiency was about 95% after 5 minutes.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.6-13
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• 2017

본 연구에서는 혼화기의 혼화성능과 압력손실을 개선하기 위해 오리피스의 형상과 개수에 따른 영향을 해석하였다. 물의 정수에서 중요한 과정은 물속의 이물질을 포집하는 응집 과정이고 응집제가 얼마나 물속에 고른 분포를 가지고 물속에 혼화되어 있는 지가 정수에 큰 영향을 미친다. 기계식 혼화방식이 갖는 정수과정에서의 긴 체류시간, 기계 소음, 과다한 에너지의 소비 및 높은 유지관리 비용 등의 단점을 보완하기 위해서 최근에는 응집제가 원수에 주입됨과 동시에 가능한 한 빠르게 수중에 확산시킬 수 있는 장치로서 관내혼화장치의 도입이 증가추세에 있다. 본 연구에서는 관내 혼화기의 혼화성능과 압력손실을 개선하기 위해 오리피스의 유무, 형상과 개수에 따른 약품의 체적분률, 관내 압력손실 등 유동특성과 체적분률이 수치해석에 의해 계산된다. 관내 혼화장치에 장착된 오리피스는 혼화정도를 향상시키나 압력손실이 증가되므로 오리피스의 개수를 제한하여야 한다. 주요 인자에 대한 민감도 분석을 통해 가이드 베인을 장착한 오리피스 1개를 사용하여 약품의 체적분률과 압력손실이 개선된 관내 혼화장치를 제안하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권1호
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• pp.52-58
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• 2005

국내 정수장의 약품공정을 향상시켜 저비용 고효율의 정수처리 공정을 확립할 목적으로 약품 분사용 초음파 분사 노즐의 적용가능성을 평가하였다. 초음파 분사노즐은 압전세라믹스를 이용하여 제작하였으며, 이 장치를 사용하여 상수 원수를 처리한 결과와 현재 대부분의 정수장에서 사용되고 있는 기존의 약품 혼화방식에 의한 오염물질의 처리효율을 비교 평가하였다. 그 결과 혼화방식에 따른 혼화지 내 응집제 혼화특성은 초음파 노즐에 의한 혼화방식이 기계식(back-mixing) 혼화방식보다 응집제의 확산속도가 빠른 것으로 조사되었다. 오염물질 별 제거효율 역시 기계식(back-mixing) 혼화방식보다 초음파 노즐에 의한 혼화방식의 제거효율이 높은 것으로 조사되어, 초음파 분사노즐을 이용한 약품 혼화방식을 실제 정수처리 공정에 적용할 경우 응집제의 과량 주입에 의한 처리효율의 저하를 방지할 수 있고, 후속 공정에 대한 부하량을 줄임으로서, 정수공정에 사용되는 약품을 절감시키고, 혼화지가 필요없게 되어 이로 인한 경제적 효과 뿐만 아니라 보다 순도가 높은 음용수를 생산 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권8호
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• pp.799-806
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• 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.

• 청정기술
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• 제18권4호
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• pp.404-409
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• 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.

• 멤브레인
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• 제23권6호
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• pp.460-468
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• 2013

가압식 MF공정의 전처리공정으로 침전지가 없는 혼화/응집공정에서 적정응집제 투입농도선정 및 유기물 제거성능을 평가하였다. 전처리 공정에서 생성된 플럭이 가압펌프의 임펠러에 의해 해체됨을 확인하였으며 원수탁도가 10 NTU 이하로 유입이 될 때, 혼화/응집조와 펌프후단에서 플럭형성을 위한 최적응집제 투입량은 4 mg/L (as PACl 17%)이었다. 이때의 DOC 제거율은 평균 43%이었으며, 응집제투입량을 계속적으로 증가시켜 8 mg/L (as PACl 17%)로 투입을 하였을 때, DOC 제거율은 평균 48%를 나타내어 제거율은 크게 개선되지 않았다. 전처리가 없는 PVDF 가압식 MF공정의 TMP는 0.54 bar에서 운영이 되었으며, 혼화/응집 전처리 공정을 적용하여 운영 시 TMP는 0.41 bar로 안정적인 운영이 가능하였다.

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