• 제목/요약/키워드: Ozone oxidation

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낙동강 수계 페놀처리를 위한 정수처리시스템 평가 (Evaluation of Water Treament System for Phenol Removal in the Nakdong River Basin)

  • 강병재;채선하;이경혁;전항배
    • 상하수도학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.609-618
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    • 2009
  • Repeated phenol spill in the Nakdong River has been a big issue in Korea since 1991. In this study, treatment of phenol in each water treatment process and total water treatment system is evaluated. Phenol was highly volatile, easily oxidized by ozone, and readily absorbed onto GAC. When there was phenol of 0.3mg/L in water, by ozonation of 1mg/L or by GAC adsorption with EBCT of 10minutes or longer, it could be treated to lower than 0.005mg/L, the national drinking water standard of phenol. Even when a sufficient contact time(70minutes) was allowed, only 35 to 40% of phenol could be removed by powdered activated carbon(PAC). Based on the test results, it can be concluded that 1.0mg/L or less concentration of phenol can be treated at the plants adopting the combination process of ozone and GAC down to the safe level. In this study, removal characteristics for phenol were evaluated with the existing pilot plant and demo plant in different advanced water treatment processes(AWTPs). In the future, studies on changes in oxidation and adsorption characteristics caused by competitive matters such as DOC and removal characteristics by other various AWTPs including ozone/filter adsorber need to be performed.

Proposal of enhanced treatment process based on actual pilot plant for removal of micropharmaceuticals in sewage treatment plants

  • Lee, Shun-hwa;Park, Yun-kyung;Lee, Miran;Lee, Byung-dae
    • Environmental Engineering Research
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    • 제25권4호
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    • pp.588-596
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    • 2020
  • This study was carried out to increase the treatment efficiency through the improvement of the conventional biological process, and to propose the optimal treatment direction. The optimal treatment conditions were derived based on the results of the spike damage tests in each single process. The removal efficiency of micropharmaceuticals was further increased when an ozone treatment process was added to the biological process compared to the single process. The soil and activated carbon adsorption process was introduced in the post-treatment to remove the micropharmaceutical residues, and the removal efficiency of the pharmaceduticals in the final effluent was more than 85% in spike damage experiment. In particular, the continuous process of biological treatment-ozone-adsorption could ensure the stable treatment of micropharmaceuticals, which had not been efficiently removed in the single process, as it showed more than 80% removal efficiency. Therefore, it is expected that the addition of the ozone oxidation and activated carbon adsorption process to the existing sewage treatment facilities can contribute to the efficient removal of micropharmaceuticals.

오존처리에 의한 의약품류의 제거와 미생물의 불활성화에 대한 연구 및 고찰 (Study on the Removal of Pharmaceuticals and Personal Care Products and Microorganism Inactivation by Ozonation)

  • 김일호
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권12호
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    • pp.1134-1140
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    • 2010
  • 미량오염물질의 산화 및 대체 소독제로 각광받는 오존처리의 하수 2차 처리수중에 잔류하는 의약품류에 대한 제거 성능을 검토하였다. 또한, 의약품류의 제거를 목적으로 한 오존처리에 의한 미생물의 불활성화에 대하여 고찰하였다. 본 연구에서는 시험수로써 하수 2차 처리수를 이용하였으며, 오존처리는 2 mg/L, 4 mg/L, 6 mg/L의 오존 주입량으로 행하였다. 오존처리에 의해 시험수중에서 검출된 37종의 의약품류를 효과적으로 제거하기 위해서는 6 mg/L의 오존 주입량 (오존 소비량 : 4.4 mg/L)이 요구되었다. 동일한 오존처리 조건하에서는 대장균군 및 enteroviruses에 대해 약 3 log의 불활성화가 달성가능할 것으로 고찰되어, 잔류 의약품류의 제거 뿐만 아니라 병원성 미생물에 대해서도 효과적인 소독효과를 달성할 수 있을 것으로 판단되었다. 반면, 6 mg/L의 오존 주입량을 이용한 오존처리시, 처리수중의 용존오존농도가 약 1.8 mg/L까지 증가하여, 발암성 물질인 브로메이트의 생성가능성이 높아질 것으로 예상되었다. 이러한 브로메이트의 생성을 억제하기 위해서는 오존처리와 UV 또는 $H_2O_2$와의 조합공정인 고도산화처리공정에 대한 검토가 필요할 것으로 판단되었다.

한강을 원수로 하는 오존/과산화수소 고도정수처리공정에서의 MIB제거 및 잔류오존 농도에 관한 연구 (Use of Hydrogen Peroxide with Ozone to Simultaneously Reduce MIB and Quench Ozone Residual in Existing Water Treatment Plants Sourcing Water from the Han River)

  • ;구본진;장명훈;이성규
    • 한국물환경학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.704-716
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    • 2012
  • 본 논문은 California의 South Lake Tahoe, 서울 뚝섬정수장 그리고 성남 복정정수장에서 2010년 2월에서 2012년 2월까지 수행된 파일럿 실험에 대한 분석결과를 기초로 작성되었다. 본 실험의 목적은 첫째, 한강을 원수로 하는 모래여과 처리수에 대한 오존 및 과산화수소(Peroxone)의 반응특성을 파악하고, 둘째는 AOP(고도산화공정)을 통해 맛 냄새 유발물질인 2-methylisoborneol(MIB)를 제거하기위한 경험적인 오존 및 과산화수소의 투입량을 결정하고자 하였다. 또한 셋째로, 처리공정이후 인체에 안전한 잔류오존농도로 감소시키기 위한 최적 투입량을 결정하고자 하였다. 본 실험은 계절의 기온변화에 따라 저수온 및 고수온의 조건하에서 실시간으로 수행되었다. 본 실험을 통해 오존의 분해속도는 온도와 pH에 영향을 받는 것으로 나타났으며, 이는 다른 연구결과와 일치한다. 원수로 모래여과수에 MIB를 40~50ng/L의 농도로 투입하였으며, 모든 경우에서 7ng/L 이하로 처리되었으며 대부분의 경우에서 검출(ND)되지 않았다. Peroxone은 MIB을 제거할 뿐아니라 오존을 단독으로 사용한 경우보다 오존+과산화수소 동시에 투입한 경우에 잔류오존농도가 더 낮았다. 저수온에서 상당량의 오존이 반응 및 분해를 통해 감소된다. 본 실험을 통해 "Pre-Conditioned" 과산화수소를 적용함으로써 초기 반응율을 향상시키고 잔류오존농도를 낮출 수 있었으며, 약품의 과투입 및 효율저하를 방지하는 과산화수소의 투입 위치 및 구성 그리고 투입방법을 제시하였다.

오존에 의한 활성오니처리 방류수의 탈색처리 연구 (Decolorization System of Effluent of Activated Sludge Process Using Ozone)

  • 최희철;곽정훈;최동윤;권두중;김형호;이덕수;강희설;최영수;천상석
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.153-158
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    • 2002
  • 활성오니처리를 한 양돈폐수 방류수의 잔여오염물질을 정화하고 색도 구성물질을 분해하고자 4개의 오존처리조와 폭기조, 침전조 등으로 구성된 처리소 총 처리조용량이 594.5l이고 1일 200l씩 처리가 가능한 20g/hr의 오존발생기가 부착된 오존이용 탈색 시스템을 개발하였으며 그 시험 결과는 다음과 같다. 1. 오존처리시 온도는 반응열에 의하여 처리전 31.$0^{\circ}C$에서 처리중에는 41.9$^{\circ}C$까지 증가하였으며 pH도 처리 과정 중에 계속적으로 증가했다. 2. 산화환원전위차는 처리전에 148㎷였으나 처리중에 증가하여 330㎷까지 증가하였으며 처리가 완료된 후 방류조에서는 다시 감소하였다. 3. BOD의 경우 처리전 11mg/l였으나 처리후에 1mg/l로 낮아졌으며 CO $D_{MN}$ 의 경우에도 83mg/l에서 1.0mg/l으로 낮아졌다. 4. 활성오니처리 방류수의 색도는 442도였으나 오존처리후에는 색도가 6도로 98.6%의 높은 색도제거효율을 보였다.

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Recent Advances in Advanced Oxidation Processes

  • Huang, Chin-Pao
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 1998년도 가을 학술발표회 프로그램
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    • pp.1-1
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    • 1998
  • Advanced (Chemical) oxidation processes (AOP) differ from most conventional ones in that hydroxyl radical(OH.) is considered to be the primary oxidant. Hydroxyl radicalcan react non-selectively with a great number of organic and inorganic chemicals. The typical rate constants of true hydroxyl radical reactions are in the range of between 109 to 1012 sec-1. Many processes are possible to generate hydroxyl radical. These include physical and chemical methods and their combinations. Physical means involves the use of high energy radiation such as gamma ray, electron beam, and acoustic wave. Under an applied high energy radiation, water molecules can be decomposed to yield hydroxyl radicals or aqueous electrons. Chemical means include the use of conventional oxidants such as hydrogen peroxide and ozone, two of the most efficient oxidants in the presence of promoter or catalyst. Hydrogen peroxide in the presence of a catalyst such as divalent iron ions can readily produce hydroxyl radicals. Ozone in the presence of specific chemical species such as OH- or hydrogen peroxide, can also generate hydroxyl radicals. Finally the combination of chemical and physical means can also yield hydroxyl radicals. Hydrogen peroxide in the presence of acoustic wave or ultra violet beam can generate hydroxyl radicals. The principles for hydroxyl radical generation will be discussed. Recent case studied of AOP for water treatment and other environmental of applications will be presented. These include the treatment of contaminated soils using electro-Fenton, lechate treatment with conventional Ponton, treatment of coal for sulfur removal using sonochemical and the treatment of groundwater with enhanced sonochemical processes.

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Two-Phase Chemical Oxidation of Pyrene

  • Choi, Young-Ik
    • 한국환경과학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.247-253
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    • 2007
  • Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are a major concern because of their potential mutagenic and carcinogenic risks to human beings. One of these harmful, yet commonly observed PAHs is pyrene. Pyrene is one of the 16 PAHs listed by the United States Environmental Protection Agency as priority pollutants. The purposes of this research are to develop a method of pretreatment for PAH contaminants prior to a typical biological treatment and to demonstrate the biodegradablity of these compounds. Since pyrene is non-polar, hexane was chosen as a solvent to effectively dissolve pyrene. Pyrene solutions were treated with ozone, as it has hish oxidation capacity and electrophilic character. The intermediates and byproducts of pyrene were dissolved in alkaline water at pH 11.4 and neutralized to test for $BOD_5$, COD, and toxicity. These solutions were further ozonated and assessed of biodegradability. The first-order rate constant to was found to be between $0.121day^{-1}$ and $0.081 day^{-1}$, depending on the duration of reozonation. The $BOD_5/COD$ ratio was found to 0.66. The toxicity test showed that after 10 min of reozonation time, the byproducts and intermediates of pyrene were within the lion-toxic range of ${\pm}10%$ inhibition for E-Coli bacteria.

잉여슬러지 가용화를 위한 마이크로버블 오존 이용에 관한 연구 (A Study on the Solubilisation of Excess Sludge using Microbubble Ozone)

  • 이순화;정계주;권진하;이세한
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.325-332
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    • 2010
  • 본 연구에서는 오존을 이용한 잉여슬러지의 가용화 실험을 실시하였다. 오존의 접촉효율을 높이기 위해 마이크로버블화된 오존(이하 마이크로버블 오존이라 함)을 이용하였으며, 생성된 마이크로버블 오존의 사이즈는 평균 직경 30 ${\mu}m$ 정도였고, 40 ${\mu}m$ 이하가 전체의 약 90% 정도를 나타내었다. 마이크로버블 오존을 이용한 슬러지 처리에 있어서는 슬러지 농도에 상관없이 오존주입율을 0.34 g $O_3/g$ SS 이하로 주입할 경우, 폐오존의 발생 없이 오존소모율이 100%인 것으로 조사되었다. 각 농도별 슬러지 처리에 있어서 슬러지의 초기 SS 농도를 6,447 mg/L, 5,557 mg/L, 3,180 mg/L, 1,092 mg/L 및 515mg/L로 하였을 경우, 동일한 오존주입율에 있어서 초기 SS의 농도가 증가할수록 제거되는 SS량이 증가하는 경향을 나타내어, 오존의 산화효율을 높이기 위해서는 초기 SS의 농도가 높은 슬러지를 처리하는 것이 효과적이었다. 한편, 슬러지의 복합 처리로서 산과 알칼리 그리고 오존처리를 검토한 결과, 오존의 전처리로서 산처리를 이용하는 것이 알칼리처리에 비해 효과적이었으며, 슬러지에 주입하는 황산의 농도를 0.01 N로 하고, 오존주입율 0.05 g $O_3/g$ SS로 처리한 경우, 제거된 SS의 양은 153.9 g으로 오존단독처리시 81.2 g에 비해 1.9배의 많은 양이 제거되었다.

잣나무 유래 리그노셀룰로오스 나노섬유 및 나노종이 특성에 미치는 탈리그닌의 영향 (Delignification Effect on Properties of Lignocellulose Nanofibers from Korean White Pine and Their Nanopapers)

  • 장재혁;이승환;김남훈
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제43권1호
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    • pp.9-16
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    • 2015
  • 본 연구에서는 고온증기 및 오존 전처리로 제조된 리그노셀룰로오스 나노섬유의 탈리그닌 처리가 나노섬유 및 나노종이의 특성에 미치는 영향을 평가하였다. 형태학적 특성 관찰 결과, 탈리그닌 처리에 의해 평균 직경 35 nm 이하의 균일한 섬유가 얻어졌다. 또한 탈리그닌 처리는 리그노셀룰로오스 나노섬유의 비표면적을 크게 향상시켰으며, 특히 오존 전처리의 경우는 탈리그닌 처리에 의해 무처리에 비하여 1.5배 증가하였다. 나노종이 제조 과정 중의 여수시간 또한 탈리그닌 처리에 의해 크게 증가하여, 고온증기 전처리의 경우는 탈리그닌 처리에 의해 무처리와 비교하여 5.4배 증가하였다. 탈리그닌 처리는 나노종이의 백색도를 향상시켰으며, 고온증기 전처리의 경우는 탈리그닌 전과 비교하여 색상차가 41.9로 매우 높게 나타났다. 나노종이의 인장강도, 탄성율 및 신장율도 탈리그닌에 의하여 크게 향상되었으며, 고온증기 전처리 후의 탈리그닌에 의한 나노종이의 인장강도가 142 MPa로 가장 높게 나타났다.