• 상하수도학회지
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• 제28권1호
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• pp.61-72
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• 2014

Study on effluent organic matter (EfOM) characteristic and removal efficiency is required, because EfOM is important in regard to the stability of effluents reuse, quality issues of artificial recharge and water conservation of aqueous system. UV technology is widely used in wastewater treatment. Many reports have been conducted on microbial disinfection and micro pollutant reduction with UV treatment. However, the study on EfOM with UV has limited because low/medium pressure UV lamp is not sufficient to affect refractory organics. The high intensity of pulsed UV would mineralize EfOM itself as well as change the characteristics of EfOM. Chlorine demand and DBPs formation is affected on the changed amounts and properties of EfOM. The objective of this study is to investigate the effect on EfOM, chlorine residual, and chlorinated DBPs formation with low pressure and pulsed UV treatment. The removal of organic matter through low pressure UV treatment is insignificant effect. Pulsed UV treatment effectively removes/transforms EfOM. As a result, the chlorine consumption is changed and chlorine DBPs formation is decreased. However, excessive UV treatment caused problems of increasing chlorine consumption and generating unknown by-products.

• Membrane and Water Treatment
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• 제11권4호
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• pp.257-274
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• 2020

There are many previous review articles are available to summarize either the characterization methods of effluent organic matter (EfOM) or the individual control treatment options. However, there has been no attempt made to compare in parallel the physicochemical treatment options that target the removal of EfOM from biological treatments. This review deals with the recent progress on the characterization of EfOM and the novel technologies developed for EfOM treatment. Based on the publications after 2010, the advantages and the limitations of several popularly used analytical tools are discussed for EfOM characterization, which include UV-visible and fluorescence spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), size exclusion chromatography (SEC), and Fourier transform-ion cyclotron resonance-mass spectrometry (FT-ICR-MS). It is a recent trend to combine an SEC system with various types of detectors, because it can successfully track the chemical/functional composition of EfOM, which varies across a continuum of different molecular sizes. FT-ICR-MS is the most powerful tool to detect EfOM at molecular levels. However, it is noted that this method has rarely been utilized to understand the changes of EfOM in pre-treatment or post-treatment systems. Although membrane filtration is still the preferred method to treat EfOM before its discharge due to its high separation selectivity, the minimum requirements for additional chemicals, the ease of scaling up, and the continuous operation, recent advances in ion exchange and advanced oxidation processes are greatly noteworthy. Recent progress in the non-membrane technologies, which are based on novel materials, are expected to enhance the removal efficiency of EfOM and even make it feasible to selectively remove undesirable fractions/compounds from bulk EfOM.

• Membrane and Water Treatment
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• 제8권2호
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• pp.185-199
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• 2017

Low-pressure membrane filtration is increasingly used for tertiary treatment of wastewater effluent organic matter (EfOM), mainly comprising organic base/neutral compounds. In-line coagulation with underdosing, charge neutralization, and sweep floc conditions prior to ultrafiltration (UF) was studied to determine removals of the EfOM components and consequent reduction of fouling using polyethersulfone membranes. Coagulation and UF substantially reduced fouling for all coagulation conditions while removing from 7 to 38% of EfOM organic acids. From 7 to 16% of EfOM organic base/neutrals were removed at neutral pH but there was no significant removal for slightly acid coagulation conditions even though fouling was substantially reduced. Sweep floc produced the lowest resistance to filtration but may be inappropriate for in-line use due to the large added volume of solids. Charge-neutralization resulted in poor recovery of the initial flux with hydraulic cleaning. Under-dosing paralleled sweep floc in reducing hydraulic resistance to filtration (for sub-critical flux) and the initial flux was also easily recovered with hydraulic cleaning. Hydrophobic and hydrophilic base/neutrals were identified on the fouled membranes but as previously reported the extent of fouling was not correlated with accumulation of organic base/neutrals.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권2호
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• pp.128-135
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• 2019

본 연구는 하수종말처리장의 용존성 방류수 유기물질이 비스페놀 A (BPA)의 흡착과 에스트로겐 활성에 미치는 영향을 조사하였다. 특이적 자외선 흡수 (SUVA)와 형광 지수 (FI) 분석 결과, 방류수 유기물질은 참조물질로 사용한 스와니강 자연 유기물질과는 달리 미생물 기원의 비휴믹성 유기물질 특성을 나타내었다. Langmuir와 Freundlich 모델 모두 방류수 및 자연 유기물질에 대한 BPA의 흡착을 잘 설명하였다. 방류수 유기물질은 자연 유기물질 보다 더 높은 BPA 흡착능을 보여주었고, 이에 따라 에스트로겐 활성 역시 더 많이 감소시켰다. 이러한 결과들은 유기물질의 기원에 따라 BPA 흡착능과 에스트로겐 활성 저감이 크게 영향을 받는 다는 것을 제시한다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2000년도 음용수 처리에서의 멤브레인응용 Membrane Applications for Drinking Water
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• pp.1-38
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• 2000

• 환경생물
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• 제34권1호
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• pp.48-55
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• 2016

본 연구는 자외선 광분해에 의한 비스페놀 A (BPA)의 에스트로겐 활성 저감에 미치는 하수처리장 방류수 유기물질의 영향을 조사하였다. 방류수 유기물질과 표준으로 사용한 스와니강 자연 유기물질은 극성에 따라 소수성, 반친수성, 친수성 분획으로 분리하였다. 특이 자외선 흡수 (SUVA) 분석 결과, 방류수 유기물질은 높는 소수성을 가지고 있는 자연 유기물질과 다르게 소수성이 낮은 미생물 기원 유기물질과 유사한 특성을 나타내었다. 3시간의 자외선 조사는 방류수 및 자연 유기물질의 극성에 따라 SUVA 값을 유의하게 감소시켰다 (p<0.0001). 유기물질이 없는 조건에서, BPA($5.0{\times}10^{-5}M$)의 상대 에스트로겐 활성도는 자외선 광분해에 의해 86%에서 63%로 감소하였다. 그러나 유기물질이 있는 조건에서 상대 에스트로겐 활성도는 평균적으로 68%에서 37%로 감소하였으며, 유기물질의 종류 (방류수 또는 자연유기물질) 및 극성 (소수성, 반친수성, 친수성)과 유의한 차이를 나타내지 않았다 (p>0.05). 결과적으로, 유기물질이 있고 없는 조건에서 자외선 광분해에 의해 감소한 BPA의 상대 에스트로겐 활성도는 각각 31%와 23%였으며, 이것은 방류수와 자연 유기물질 모두 광분해에 의한 BPA의 에스트로겐 활성 저감을 촉진시킨다는 것을 제시한다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권8호
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• pp.542-548
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• 2014

본 연구에서는 염소처리시 요오드계 트리할로메탄(iodo-trihalomethanes, I-THMs)의 생성에 영향을 미치는 인자들을 조사하였다. 염소를 소독제로 사용하여 염소 투입농도, 수온, pH, 브롬이온과 요오드이온 농도, 염소 접촉시간, 암모니아성 질소농도 및 용존 유기물질의 특성 변화에 따른 I-THMs 6종에 대한 생성특성을 조사하였다. 수중의 요오드이온과 브롬이온의 농도가 증가할수록 I-THMs의 생성농도가 증가하였으며, 염소 투입농도 및 수온에 따른 I-THMs 생성에서는 염소 투입농도 및 수온 상승에 비례하여 I-THMs 생성농도도 증가하다가 염소 투입농도 3 mg/L 및 수온 $30^{\circ}C$ 이상의 조건에서는 오히려 I-THMs 생성농도가 감소하였다. 또한, 시료수의 pH가 상승할수록 I-THMs의 생성농도가 증가하였다. 수중의 $NH{_4}{^+}-N$ 농도가 증가할수록 염소와 반응하여 생성된 클로라민에 의해 I-THMs 생성농도가 증가하였다. 하수처리장 방류수, 휴믹산 조제수, 조류유래 유기물질 함유수 및 4개의 낙동강 시료수(고령, 매리, 하구 및 진천천)와 같은 7개의 시료수의 유기물질과 I-THMs와의 반응성을 조사한 결과, 하수처리장 최종방류수가 I-THMs와의 반응성($12.31{\mu}g/mg$)이 가장 높았고, 다음으로 휴믹산 시료수($4.96{\mu}g/mg$)로 나타났고, 조류유래 유기물질이 가장 낮은 결과($0.99{\mu}g/mg$)를 나타내었다. 또한, $SUVA_{254}$값과 I-THMs 반응성과의 상관성을 평가한 결과에서 상관계수($r^2$)가 0.002로 매우 낮게 나타나 $SUVA_{254}$값과 I-THMs 생성과는 연관성을 찾기가 어려웠다.

• 생태와환경
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• 제45권1호
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• pp.42-51
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• 2012

본 연구는 영산강 수계의 일반적인 수질 특성(pH, DO, 전기전도도, BOD, COD, TN, TP, Chl-$a$, DOC, $UV_{254}$, SUVA)과 3D fluorescence excitation-emission matrix (FEEM) 분석을 통한 자연유기물질(NOM)의 특성을 조사하였다. FEEM은 여기 파장과 방출 파장에서의 형광세기를 이용하여 단백질계 (protein-like), 펄빅계 (fulvic-like) 및 휴믹계(humic-like) 물질을 분류하는데 사용된다. 일반수질 항목(BOD, COD, TN, 전기전도도 및 DOC)는 영산강 수계의 중류에 위치한 광주하수처리장(GJS), 광주천(GJC), 광주2 (GJ2) 등 광주광역시 지역에서 상류 및 하류 지역보다 상대적으로 높게 나타났다. 대부분의 지점에서 SUVA값은 3 L $mg^{-1}\;m^{-1}$보다 낮게 나타나 친수성 경향을 보이나, 영산강 상류지역인 담양(DY)에서는 겨울과 가을에 3 L $mg^{-1}\;m^{-1}$ 이상으로 소수성 경향을 보이고 있다. FEEM 조사결과, 대부분의 지점은 펄빅계와 휴믹계 물질이 검출되었으며, 다만 겨울에 광주지역(GJS, GJC, GJ2), 여름에 GJC 지점에서는 단백질계 물질이 검출되었다. 영산강 상류부터 하류지역까지 대부분의 지점에서 형광세기는 일반 수질항목(BOD, COD, TN, DOC) 농도와 유사한 경향을 보이고 있으며, 광주시 지역(GJS, GJC, GJ2)에서 상대적으로 높게 나타났다. 이 결과는 대부분의 지점에서 형광지표(Flourescence index, FI)의 경향과도 일치하며, 광주시에서 FI가 높게 나타난 것은 규모가 큰 광주시 하수처리장에서 방류되는 자연유기물질(EfOM)로 인한 미생물 기원 물질이 많기 때문으로 보여진다.