• Membrane and Water Treatment
• /
• 제3권1호
• /
• pp.35-49
• /
• 2012

In membrane processes, various agents are used to enhance, protect, and recover membrane performance. Applying these agents in membrane modification could potentially be considered as a simple method to improve membrane performance without additional process. Citric acid (CI) and sodium bisulfite (SB) are two chemicals that are widely used in membrane feed water pretreatment and cleaning processes. In this work, preadsorptions of CI and SB were developed as simple methods for polysulfone ultrafiltration membrane modification. It was found that hydrogen bonding and Van Der Waals attraction could be responsible for the adsorptions of CI and SB onto membranes, respectively. After modification with CI or SB, the membrane surfaces became more hydrophilic. Membrane permeability improved when modified by SB while decreased a little when modified by CI. The modified membranes had an increase in PEG and BSA rejections and better antifouling properties with higher flux recovery ratios during filtration of a complex pharmaceutical wastewater. Moreover, membrane chlorine tolerance was elevated after modification with either agent, as shown by the mechanical property measurements.

• 한국물환경학회지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.219-229
• /
• 2005

The analytical methods for dioxins in water sample from wastewater to tap water were reviewed. For extraction method, liquid-liquid extraction (LLE) has been widely used, however, this process needs too much time and man power. New approach including solid phase extraction (SPE) is now applicable to large volume of water sample with high extraction efficiency. Column clean up in classical analytical methods were very complex and time consuming procedures during decade. Modifications were tried to decrease solvent and reagents volume. Moreover, use of column connection method has been demonstrated in the environmental matrices. Instrumental configurations also have been improved, in which GC/MS/MS with large volume injection approach can analyze picogram levels. Absolute sensitivities of HRMS increased compared to old versions of double focusing sector type mass spectrometers. Based on these analytical evolutions during last 10 years, we tried to optimize the analytical method for dioxins in water sample from sample extraction to instrumental analysis.

• 분석과학
• /
• 제35권5호
• /
• pp.218-227
• /
• 2022

A simple and fast throughput flow injection (FI) system with a merging-zone technique was designed to determine ferrous and ferric in an aqueous solution. The method is based on the direct reaction of ferrous with a Bathophenanthroline reagent (Bphen) in acidic media. The forming red complex absorbs light at 533 nm. All conditions of the flow injection system were investigated. The analytical curve of ferrous was linear in the range of 0.07 to 4 mg/L with an r² value of 0.9968. The detection and quantification limits were 0.02 and 0.04 mg/L, respectively. The molar absorptivity and Sandell's sensitivity were 4.0577 × 10⁶ L/mol cm and 25 × 10^-5 ㎍/cm², respectively. The homemade valve was low-cost with high repeatability (n = 7) at an RSD of 1.26 % and zero dead volume. The values of the dispersion coefficient were 2.318, 2.022, and 1.636 for the concentrations of 0.2, 1, and 3 mg/L, respectively. The analysis throughput of the designed flow injection unit was 57 sample per hour.

• 분석과학
• /
• 제20권1호
• /
• pp.55-60
• /
• 2007

A sensitive technique for the determination of trace Cu(II) in various samples after the column preconcentration by adsorbing its N-benzoylphenylhydroxylamine (BPHA) onto benzophenone was developed. Several experimental conditions such as the pH of the sample solution, the amount of chelating agent, the amount of benzophenone, and the flowrate of sample solution and so forth were optimized. The interfering effects of diverse concomitant ions were investigated. Fe(III) and $CN^-$ interfered with more seriously than any other ions. However, the interference by these ions could be overcome sufficiently by adjusting the added volume of 0.01M BPHA to 10 mL. The dynamic range, the correlation coefficient ($r^2$) and the detection limit obtained by this proposed technique were 5.0~120 ng/mL, 0.9974, and 2.1 ng/mL, respectively. For validating this proposed technique, the aqueous samples (stream water, reservoir water, and wastewater), the plastic sample and the diluted brass sample were used. Recovery yields of 93~102% were obtained. These measured data were not different from ICP-MS data at 95% confidence level. This method was also validated by the rice flour CRM (normal, fortified) samples. Based on the results from the experiment, it was found that this proposed technique could be applied to the determination of Cu(II) in various real samples.

• 대한환경공학회지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.231-239
• /
• 2006

본 연구에서는 인공 폐수에 포함된 고농도의 ${NO_3}^--N$을 제거하기 위해 황 산화 독립영양 탈질공정으로 sulfur-$CaCO_3$ 복합담체를 이용하여 탈질효율을 평가하였다 sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체를 반응기(R4)에 충진하였다. 유입수 중 ${NO_3}^--N$ 부하량이 $200{\sim}1000g/m^3{\cdot}day$일 때 sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체를 충진한 반응기의 탈질효율은 95.0% 이상의 높은 탈질효율을 보였다. 특히 ${NO_3}^--N$의 부하량이 $1000g/m^3{\cdot}day$일 때의 R4의 평균 ${NO_3}^--N$ 제거율은 98.7%로 sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체를 충진한 반응기가 다른 반응기보다 높은 탈질 효율을 보였다. $Ca^{2+}$와 알칼리도의 분석을 통해, 각 반응기에 충진된 $CaCO_3$에 의한 알칼리도 공급량을 보면 다른 반응기 보다 sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체를 충진한 반응기에 존재하는 $CaCO_3$가 매우 효과적으로 해리되면서 알칼리도를 공급하였다는 것을 확인할 수 있었다. 이렇게 효과적으로 알칼리도가 공급되면서 황 산화 독립영양 탈질 과정에서 발생된 $H^+$에 의해 저하된 pH를 보정하고 탈질 미생물의 탄소원을 공급하여 다른 반응기보다 높은 탈질 효율을 보인 것이다. ESEM을 사용하여 Sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체의 표면을 측정한 결과 황담체 표면보다는 sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체의 표면에 많은 공극이 존재하여 미생물이 부착 할 수 있는 표면적이 증가되어 많은 미생물이 부착할 수 있어 탈질 효율을 증가시키게 된다. 결론적으로 sulfur-$CaCO_3$ 복합담체를 이용한 황 산화 독립영양 탈질공정은 고농도의 ${NO_3}^--N$을 효과적으로 처리할 수 있었다.

• 한국환경보건학회지
• /
• 제46권1호
• /
• pp.45-64
• /
• 2020

Objectives: Limited information is available on the presence and associated ecological risks of pharmaceutical residues in aquatic environments near pharmaceutical manufacturing areas in Korea. In this study, we investigated the current state of pharmaceutical contamination and its associated ecological risks in streams near a pharmaceutical manufacturing complex. Methods: Seven pharmaceuticals (acetaminophen, clarithromycin, diclofenac, diphenhydramine, ibuprofen, mefenamic acid and roxithromycin) were measured in water samples collected from the streams near a pharmaceutical manufacturing complex. A predicted no-effect concentration (PNEC) was derived using either the assessment factor method or species sensitivity distribution method. In addition, a hazard quotient for each pharmaceutical was calculated by dividing its measured environmental concentration by its PNEC. Results: Samples collected downstream from the wastewater treatment plant (WWTP) had higher concentrations of pharmaceuticals than those collected from the reference site (upstream). Moreover, pharmaceutical concentrations were greater in ambient water than in the final effluent from the WWTP, which suggested that non-point sources were contributing to the contamination of the ambient water environment. Some of the target pharmaceuticals exhibited a hazard quotient >1, indicating that their potential ecological effects on the aquatic environment near the pharmaceutical industrial area should not be ignored. Conclusion: This study demonstrated that the pharmaceutical manufacturing area was contaminated with residual drugs, and that there was a possible non-point source near the WWTP effluent discharge area. The results of this study will aid in the development of management plans for pharmaceuticals, particularly in hotspots such as pharmaceutical industrial sites and their vicinities.

• 유기물자원화
• /
• 제20권4호
• /
• pp.61-74
• /
• 2012

우리나라는 1960년대에 들어서 경제개발계획의 수립과 더불어 산업발전 정책이 강력히 추진되기 시작하며 많은 산업단지가 조성되어 있다. 현재는 지속적인 발전이 가능한 산업단지로 만들기 위하여 정부에서는 산업단지에서 발생되는 부산물과 폐기물을 다른 기업의 원료나 에너지로 재활용하는 생태산업단지 구축사업을 추진하고 있다. 이와 관련하여 본 연구에서는 연구대상지역인 A 산업단지에서 발생되는 슬러지의 물리화학적 특성을 분석하였고, 슬러지의 에너지화 시설 설치에 따른 경제성 및 부대효과를 분석함으로써 사업화 가능성을 검토하였다. 연구대상지역인 A산업단지에서 발생되는 슬러지발생 업종의 비율은 92%가 석유 화학업종인 것으로 분석되었다. 이렇게 발생된 슬러지는 매립>소각>>재활용>해양투기의 순으로 처리되고 있는 것으로 조사되었으며 슬러지를 채취하여 분석한 결과 발생량 가중치 평균으로 3,891kcal/kg인 것으로 분석되었다. 분석된 기초 데이터를 바탕으로 건조시설과 열병합 발전소를 설치하여 운영 할 경우 설치비용, 운영비용, 운영이익을 산출하였고, 총 8가지 Case로 분류하여 흑자전환유무 및 그 시점에 대한 시뮬레이션을 하였다. 분석결과 건조시설과 열병합발전소를 설치 운영하며 국고지원을 받을 경우 3년에 원금회복 후 4년째부터 흑자를 나타낼 것으로 분석되어 사업화 경제성이 있는 것으로 평가되었다.

• 청정기술
• /
• 제18권4호
• /
• pp.379-389
• /
• 2012

우리나라는 소득증가, 도시집중화, 인구증가로 인해 환경적인 문제에 대해 점점 관심이 증대되고 있으며, 이러한 다양한 환경문제 중 악취로 인한 피해는 심각한 환경문제 중 하나이다. 부산시 수영하수처리장 내 음식물처리장은 음식물과 하수를 병합처리하는 시설로 주거지역 인근에 위치해 있어 많은 민원이 제기되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 악취물질분석과 기여도를 악취지수(odor quotient, OQ)와 총악취지수(sum of odor quotient, SOQ)를 평가하여 분석하였으며, 또한 후처리시설인 바이오필터의 효율을 평가하였다. 공기희석관능법에 의한 복합악취 측정결과, 7월과 8월에 분쇄기, 투입호퍼, 침출수 순으로 복합악취가 높은 것으로 나타났다. 기기분석법을 이용해 분석한 결과, 황화수소, 암모니아, 메틸메르캅탄, 아세트알데히드에 의한 영향이 가장 큰 것으로 나타났고, 메틸메르캅탄의 경우, 최소감지농도를 3,571배 이상 초과한 것으로 나타났다. 또한 악취기여도평가에서 메틸메르캅탄(49.95~59.08%), 황화수소(20.43~29.27%), 트리메틸아민(8.82~13.42%), 아세트알데히드(9.17~11.35%)순으로 기여도가 높은 것으로 나타났다. 다른 시설과의 기여도를 비교분석한 결과, 황화합물(메틸메르캅탄, 황화수소)의 OQ가 가장 높았으며, 분쇄기에서 SOQ가 7,067로 가장 높은 것으로 분석되었다. 또한 황화합물과 아세트알데히드, 트리메틸아민의 악취기여도가 분쇄공정에서 가장 높은 것으로 나타났다. 본 연구시설의 후처리시설에 대한 처리효율을 평가한 결과, 암모니아, 아민류는 90.00% 이상의 처리효율을 보였으나, 황화합물류의 처리효율은 평균 53.51%로 나타났다. 종합적으로 본 시설은 기타 처리시설에 비해 아세트알데히드와 트리메틸아민의 기여도가 상대적으로 높은 것으로 나타났다. 또한 음식물처리장의 후처리시설은 복합적인 악취성분 처리 시 분해효율이 감소할 수 있어 적절한 용량 및 운전조건에 대한 검토가 필요하다.

• 생태와환경
• /
• 제40권1호
• /
• pp.82-92
• /
• 2007

본 연구는 2003년 영산강 수계내 12개 조사지점에서 어류 군집분석, 개체 특성분석 및 생태 건강성 지수(IBI) 산정을 통해 하천의 생물학적 수질을 비교 분석하였다. 12개 조사정점 중 4개 지점은 오염의 영향이 없는 대조군 지점이었고, 나머지 8개 지점은 농공폐수 및 하수처리장 배출수의 영향을 받는 지점이었다. 본 조사수역 12개 지점에서 산정된 평균 생태 건강성 지수(IBI)는 28(n=12, 범위: $18{\sim}44$)로서 U.S. EPA(1993)의 기준에 의거할 때 악화${\sim}$보통상태$(Fair{\sim}poor)$를 보였다. 한편, 대조군 지점(S3, S5, S6, S11)의 평균 생태 건강성 지수는 42(n=4, 변이폭: $38{\sim}44$)로서 양호상태(Good)를 보인 반면, 농공 폐수 및 하수처리장 배출수의 영향을 받는 나머지 8개 지점에서 평균 건강성 지수는 21(n=8, $18{\sim}24$)로서 악화상태(Poor)를 보여 2배 정도의 뚜렷한 차이를 보였다. 이런 건강도 지수의 지점별 변이는 종 풍부도 지수 및 종 다양도 지수와 거의 일치하였으나,1차 하천인 S11은 불일치하였다. 즉, 하천차수가 낮은 상류의 1차 하천은 종 다양도 혹은 군집 풍부도 지수에 의해 생태건강도가 평가될 경우 하천의 크기를 고려하지 않아 상대적으로 과소평가 되는 것으로 나타났다. 군집 유사도 분석 결과에 따르면, 유사도 수준 80%(p<0.05)에서 지점은 3개 그룹으로 대별되었다. 하나의 그룹은 폐수에 의해 영향을 받는 지점이었고, 나머지 2개의 그룹은 오염에 의해 영향 받지 않는 2개 대조군 그룹으로 대별되었다. 상관도 분석에 따르면, 생물학적 건강성 지수는 내성종의 상대빈도와 역상관 관계(r=-0.899, p<0.001)를 보였으며, 민감종과는 정상관 관계(r=0.890, p<0.001)를 보였다. 이런 결과는 본 수역에서 농공폐수 및 하수처리장 배출수 방류는 하천의 생물학적 수질 악화에 직접적인 영향을 주며, 수자원의 보호를 위해서는 이러한 배출수와 같은 오염원의 관리를 강화해야 한다는 것을 제시한다.

• 청정기술
• /
• 제7권4호
• /
• pp.251-263
• /
• 2001

본 연구는 인천광역시의 주요 하천인 승기천의 현재 오염현황과 특성, 오염원을 분석하고 승기천 회복방안 마련을 위한 기초자료를 얻기 위해 수행되었다. 승기천을 5 구간으로 나누어 10 회에 걸친 시료채취를 하였으며, 유량, pH, DO, SS, $BOD_5$, $COD_{Cr}$, T-P, TKN 등과 Zn, Cd, Cu, Cr 원소의 농도를 측정하여 강우와 무강우시 승기천으로 유입되는 각 구간별 오염부하특성, 연간 오염부하량을 선정하였다. 남동공단이 밀접해 있는 하류구간으로 갈수록 구간별 유입부하가 매우 컸으며 전 구간에 걸쳐 하천 수질 환경기준을 크게 상회함을 알 수 있었고, 인천연안 오염에 큰 영향을 끼칠 것이 우려되었다. 이를 해결하기 위한 방안으로 승기 하수처리장 처리수, 승기 하수처리장 처리수의 URC(ultra rapid coagulation) 재처리수의 순환과 승기천으로 직접 유입되는 하폐수를 차집 처리하는 것을 가정하여 수질을 예측해 봄으로써 승기천의 하천으로서의 역할 회복 방안을 모색해 보았다.