• 펄프종이기술
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• 제33권3호
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• pp.9-17
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• 2001

The floc characteristics of base paper stock for coating by the retention aid system consisting of polyacrylamide (high molecular weight low charge density, HMLC) and PEI without and with anionic inorganic oxide (IO) were investigated under various shear conditions of MDDA (modified dynamic drainage analyzer). The floc size was increased with cationic electrolytes dosage whatever inorganic oxide is applied or not. The effect of inorganic oxide on the floc size showed the different result between PAM and PEI. The smaller floc was obtained by PAM without inorganic oxide, but larger floc was obtained by PAM with inorganic oxide. However, the effect of shear force was not observed. Floc formation index was decreased by the addition of cationic electrolytes with or without inorganic oxide. Floc formation index had better correlation format formation index than floc size. The relationships between wet web permeability and mat air permeability showed the significant linear correlation ($R^2$=0.97~0.98) for HML PAM and PEI. Floc formation index gave more useful information than the retention measurement when the performance of retention aids is evaluated at the laboratory before applying at the paper mill.

• 한국환경과학회지
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• 제23권4호
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• pp.715-722
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• 2014

Effects of coagulation types on flocculation were investigated by using a photometric dispersion analyzer (PDA) as an on-line monitoring technique in this study. Nakdong River water were used and alum and ferric chloride were used as coagulants. The aim of this study is to compare the coagulation characteristics of alum and ferric chloride by a photometric dispersion analyzer (PDA). Floc growing rates ($R_v$) in three different water temperatures ($4^{\circ}C$, $16^{\circ}C$ and $30^{\circ}C$) and coagulants doses (0.15 mM, 0.20 mM and 0.25 mM as Al, Fe) were measured. The floc growing rate ($R_v$) by alum was 1.8~2.8 times higher than that of ferric chloride during rapid mixing period, however, for 0.15 mM~0.25 mM coagulant doses the floc growing rate ($R_v$) by ferric chloride was 1.1~2.3 times higher than that of alum in the slow mixing period at $16^{\circ}C$ water temperature. Reasonable coagulant doses of alum and ferric chloride for turbidity removal were 0.1 mM (as Al) and 0.2 mM (as Fe), respectively, and the removal efficiency of those coagulant doses showed 94% for alum and 97% for ferric chloride. The appropriate coagulant dose of alum and ferric chloride for removing dissolved organic carbon (DOC) showed about 0.3 mM (as Al, Fe) and at this dosage, DOC removal efficiencies were 36% and 44%, and ferric chloride was superior to the alum for removal of the DOC in water.

• 상하수도학회지
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• 제23권4호
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• pp.397-406
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• 2009

This study was conducted to monitor the floc sizes forming in the mixing zone in the water treatment plant. The dosing amount of poly aluminium chloride(PAC) was determined by particle dispersion analyzer(iPDA) in the lab and field scale test. During a field test period, PAC coagulant was used and the raw water was taken from Nakdong river. PAC wad diluted to activate the coagulant, leading to bring the more homogeneous dispersion in the shorter time. To monitor the floc sizes, the unit of floc size index(FSI) was used. With increasing of raw water turbidity, FSI value was increased. Also, the increased dosing amount of PAC brought the increased FSI and with overdosing of coagulant was in turn decreased. When the PAC was fed into the raw water after dilution in a field scale test, the width of FSI was narrower compared with the feeding of the mother liquor of PAC, implying that the formed flocs are denser and more uniform sizes. The width of FSI in average was varied on depending on the basicity of coagulant. Also, dF value, fractal dimension was evalued with the different coagulants, showing from 2.01 to 2.03. On-line floc monitor was effective for the optimal dosing in the drinking water plant.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권3호
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• pp.738-745
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• 2019

Coprecipitation using hydrous ferric oxide (HFO) has been effectively used for the removal of radionuclides from radioactive wastewater. This work studied the dynamic behavior of HFO floc formation during the neutralization of acidic ferric iron in the presence of several radionuclides by using a photometric dispersion analyzer (PDA). Then the coagulation-flocculation system using HFO-anionic poly acrylamide (PAM) composite floc system was evaluated and compared in seawater and distilled water to find the effective condition to remove the target nuclides (Co-60, Mn-54, Sb-125, and Ru-106) present in wastewater generated in the severe accident of nuclear power plant like Fukushima Daiichi case. A ferric iron dosage of 10 ppm for the formation of HFO was suitable in terms of fast formation of HFO flocs without induction time, and maximum total removal yield of radioactivity from the wastewater. The settling time of HFO flocs was reduced by changing them to HFO-PAM composite floc. The optimal dosage of anionic PAM for HFO-anionic PAM floc system was approximately 1-10 ppm. The total removal yield of Mn-54, Co-60, Sb-125, Ru-106 radionuclides by the HFO-anionic PAM coagulation-flocculation system was higher in distilled water than in seawater and was more than 99%.

• 한국환경과학회지
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• 제25권2호
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• pp.231-238
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• 2016

In this study, we have investigated to find optimal pre-treatment flocculation condition by analyzing the floc growth rate with mixing conditions and the membrane permeation flux for pre-treatment step of the membrane process. The higher mixing intensity showed a constant floc size index (FSI) values, and lower mixing intensity increased the degree of dispersion of the FSI values. Results of comparing the distribution characteristics of the FSI value and the permeation flux were more effective in increasing flux when the FSI values were 0.2 or higher. The degree of dispersion of FSI was relatively large in 40 rpm mixing condition compared to 120 rpm. In 40 rpm mixing condition, it decreased the permeation flux compared to 120 rpm because various sizes of flocs were distributed. Coagulation-UF membrane process enhanced 30%~40% of the flux rate compare to UF alone process, and the coagulation-MF process increased up to 5% of the flux rate compare to MF alone process. Pre-treatment, that is, coagulation process, has been found to be less effects on relatively larger pore size for MF membrane. For UF membrane, the flux was a little bit same when applying only the rapid mixing process or rapid mixing with slow mixing processes together. In case of MF membrane, the flux was improved when rapid mixing process applied with slow mixing process together.

• 상하수도학회지
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• 제19권1호
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• pp.92-97
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• 2005

This research is to investigate the effect of the dual coagulant using inorganic coagulants($AICl3{\cdot}6H2O$) and polymer on the coagulant process. Jar-test was conducted by using Kaolin injected raw water. PDA(Photometric Dispersion Analyzer) equipment in order to analyze the size of the particles and the characteristics of the shapes. The change in the rate of sample ores' residual deposited after coagulants were also compared. According to the result derived from this experiment, the concentration of inorganic coagulant reduced 50% and the residual was lower by using dual coagulants compared to using single coagulant. However the dual coagulant required sufficient mixing time, and affected particle characteristics, with the effect of the injection order of coagulants, the simultaneous injection of inorganic coagulant and polymer showed the most effective in the particle removal.

• 대한환경공학회지
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• 제31권4호
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• pp.263-271
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• 2009

본 연구는 Y 정수장 혼화지의 응집효율을 향상시킬 목적으로 혼화지에서 생성되는 플럭을 실시간 온라인으로 평가하였다. 플럭크기를 평가하는 장비로는 온라인으로 플럭을 연속적으로 평가할 수 있는 응집플럭성장측정장치(iPDA)를 사용하였다. 플럭크기를 평가하기 위해 유기고분자 응집제인 폴리아민, 무기응집제 주입량, 원수의 탁도, pH같은 여러 가지 인자를 변수로 적용하였다. 현장실험 기간 동안 사용된 응집제는 폴리염화알루미늄(PACl)이었고, 응집보조재로 폴리아민이 사용되었다. 현장 테스트 기간 동안 원수의 탁도는 25~140 NTU 범위, pH는 7~9이었다. 원수의 탁도가 증가할수록 생성되는 플럭의 크기도 증가 하여 침전속도에 영향을 미쳤다. 회귀선분석으로 부터 FSI (Floc size index)와 탁도 T 값과의 관계식을 다음과 같이 얻었다. FSI = 0.9388logT - 0.3214 ($R^2$ = 0.8040, T : Turbidity) 또한 보조제로 사용된 폴리아민도 플럭크기값에 큰 영향을 주었고, 색도제거제로 사용된 활성탄(PAC)도 그 자체 입자로 작용하여 응집플럭크기 값에 영향을 상당히 주는 것으로 나타났다. 고탁도인 경우 FSI는 [PACl]과 [PAC]함수로 다음과 같은 식을 유도할 수 있었으며 $R^2$ = 0.9050이었다. FSI = $0.0407[T]^{0.324}[PACI]^{0.769}[PAC]^{0.178}$ [PACl] = PACl 주입농도, [PAC] = 활성탄 주입농도 상대적 응집속도 ${\Delta}FST/{\Delta}T$ 값은 응집제의 주입량보다는 활성탄의 주입량이 더 큰 영향을 주었다. 본 연구과정에서 활성탄주입량이 응집속도에 미치는 영향은 응집제의 주입농도가 미치는 것보다 ${\Delta}FST/{\Delta}T$ 값이 1.41 배 큰 것으로 나타났다. 본 연구에서 연구한 결과 플럭크기값 FSI는 여러 가지 영향인자에 상당한 영향을 받는 것으로 분석되었고, 집혼화 효율향상에 유익한 데이터를 얻을 수 있었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권4호
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• pp.341-348
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• 2016

미세조류는 대체에너지를 위한 생물자원 중 하나로 다양한 분야에서 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. 미세조류의 상태를 분석하기 위한 방법으로는 계수법, 스크리닝법, 응집법 등이 사용되고 있는데, 이 중 응집법은 적조 제거제 연구, 미세조류 자원화 연구 등에 효과적으로 이용되고 있다. 미세조류의 응집 상태 분석에는 현재 분광광도법이 주로 사용되고 있는데, 이는 미세조류의 응집 상태를 광학밀도 계측을 통해 분석하는 방법으로 미세조류 계수법에 비해 소요되는 분석 시간은 작지만, 측정 결과의 오차가 상대적으로 큰 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하기 위해서 렌즈프리 그림자 이미징 기술을 이용하여 미세조류의 응집 현상을 실시간으로 분석하는 방법을 제안한다. 본 연구에서는 렌즈프리 그림자 이미지를 이용하여 단일 미세조류의 측정과 응집 미세조류 측정이 동시에 가능함을 현미경 이미지와의 비교를 통해 입증하였다. 또한, 해당 기술을 기반으로 미세조류의 응집 현상을 정량적으로 분석할 수 있는 세 가지의 그림자 파라미터(플록들의 개수, 플록들의 유효면적 및 최대크기 플록의 면적)를 제안하였다. 각 파라미터의 유효성은 응집 효율이 다른 응집제를 이용한 실험을 통해 시간에 따른 미세조류의 응집상태를 실시간으로 분석하여 입증할 수 있음을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권3호
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• pp.203-207
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• 2009

최근 산업화에 따른 다양한 신종 미량유해물질의 등장과 지속적인 오염물질의 증가로 수질오염의 심각성과 그 위해성에 대한 관심이 커지고 있다. 특히 응집공정을 통하여 유기오염물질 제거를 좀 더 효율적으로 증가시킬 수 있는 방법들이 모색되고 있다. 본 연구는 도시하수 및 호소수를 대상으로 실험하였다. 응집공정에 사용하기 위해 응집 보조제로서 사용될 수 있는 지르코늄 실리케이트($ZrSiO_4$)의 특성을 연구 하였다. 응집공정에서의 지르코늄 실리케이트의 주입방법에 따른 유기물 제거율을 PDA (Photometric Dispersion Analyzer)를 통하여 평가하였다. 지르코늄 실리케이트는 pH 7에서 zeta-potential이 -32.22 mv였고 산성에 가까울수록 낮은 음(-)전하 값을 보였으며 지르코늄 실리케이트를 주입하지 않은 도시하수보다 주입하였을 때 $UV_{254}$ 값이 더 높은 특성을 나타내었다. 또한 PDA실험을 통하여 확인한 결과 지르코늄 실리케이트의 주입은 floc의 성장을 도와주는 것을 확인할 수 있었다. Alum을 이용한 응집공정에 대한 지르코늄 실리케이트의 주입방법을 선 주입, 동시 주입, 후 주입의 3가지 방법으로 실험을 수행하였다. 실험 결과 Alum과 지르코늄 실리케이트를 함께 주입한 경우 Alum을 단독으로 주입한 경우보다 유기물 제거율이 15% 이상 증가하였다. 특히 Alum 20 mg/L과 지르코늄 실리케이트 10 mg/L를 함께 사용한 경우 90% 이상의 높은 유기물제거율을 보였다. PAC (Poly Aluminium Chloride)와 PACS (Poly Aluminium Chloride Silicate)를 응집제로 이용하는 경우에도 지르코늄 실리케이트를 함께 주입 시 $COD_{Cr}$의 제거효율이 15% 이상 향상되었다. 결과적으로 지르코늄 실리케이트를 응집제와 동시에 주입한 방법이 전, 후로 주입한 경우보다 $COD_{Cr}$ 제거효율이 5~10% 높게 나타났으나, 용존성 물질은 시주입 시, 더 낮은 제거효율을 보였다.