최근 미국과 일본을 중심으로 높은 공극과 압축성이라는 장점을 지닌 압축성 섬유여재 여과에 대한 다양한 기술이 개발되면서 이를 이용한 집약적 하·폐수 처리에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 다양한 유입수질의 하수에 대하여 압축성 섬유여재 여과의 적용성을 검토하고자 하며, 해당 유입수에 대한 최적의 운전조건을 도출하고자 한다. 이를 위하여 예비 실험으로서 추적자 시험을 진행하였으며, 이를 통하여 다양한 압축률 및 여과율에서의 여과 양상을 검토하였다. 그 결과 높은 압축률에서 높이에 따라 다른 ...
최근 미국과 일본을 중심으로 높은 공극과 압축성이라는 장점을 지닌 압축성 섬유여재 여과에 대한 다양한 기술이 개발되면서 이를 이용한 집약적 하·폐수 처리에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 다양한 유입수질의 하수에 대하여 압축성 섬유여재 여과의 적용성을 검토하고자 하며, 해당 유입수에 대한 최적의 운전조건을 도출하고자 한다. 이를 위하여 예비 실험으로서 추적자 시험을 진행하였으며, 이를 통하여 다양한 압축률 및 여과율에서의 여과 양상을 검토하였다. 그 결과 높은 압축률에서 높이에 따라 다른 공극률이 적용되어 이론적인 결과값과의 뚜렷한 차이를 관찰할 수 있었다. 하수처리장의 침사지 유출수를 대상으로 다양한 압축률 조건에서 압축성 섬유여재 여과의 TSS 제거 및 제거 입자크기분포를 살펴본 결과, 압축률 30%가 최적의 운전조건으로서 제거효율 70% 이상을 나타냈으며, 작은 크기의 입자 제거율 증대를 위해 최소 15% 이상의 압축률이 요구되었다. 또한 여과 유출수 농도의 주요 영향인자인 10 ㎛ 이하 입자의 제거 효율을 증대시키기 위해서는 응집과 같은 추가 공정이 필요하다고 판단되었다. 모델링 결과를 통하여 압축률이 증가할수록 여과 초기에 입자 크기에 따른 TSS 제거효율이 두드러지게 나타남을 관찰하였고, 유입수의 입자크기분포에서 가장 큰 비율을 차지하는 10 ㎛ 크기 입자를 대상으로 높이에 따른 모델링 결과 높이 150-300 mm 여재층이 해당 입자 크기에 대하여 가장 활발한 여과 작용을 나타내었다. 하수의 응집공정에서 응집제량은 오염물의 제거 정도, 비용 및 슬러지의 생산량에 막대한 영향을 미치기 때문에 적절한 응집제의 투입량 결정이 매우 중요하다. 이에 따라 본 연구에서는 응집공정에서의 최적 PAC 주입량을 결정하기 위하여 중심합성계획으로 실험설계를 진행하였으며, 반응표면분석을 통하여 영향변수들 (pH, 유입탁도, PAC 주입량)에 대한 각 반응변수 (Total coliform, E.coli, PSD(<10 ㎛), T-P, PO4-P, CODcr)의 이차 회귀모형 모델식을 구축 하였다. 또한, 여러 가지 반응변수를 고려한 PAC의 최적 주입량 및 최적 범위를 도출하였다. 그 결과, 각각의 반응변수에 대하여 Total coliform, E.coli의 제거율을 최대로 하기 위해서는 pH 6-7, 유입탁도 100-200 NTU에서 PAC양이 0.07-0.09 ml/L가 요구되며, T-P, PO4-P, CODcr 및 PSD(<10 ㎛)의 제거율을 최대로 하기 위해서는 pH 9, 유입탁도 200-250 NTU에서 PAC양이 0.05-0.065 ml/L가 요구되었다. 다수의 반응변수에 대하여는 Total coliform, E.coli, T-P, PO4-P의 경우 제거율 90-100 %을, CODcr 및 PSD(<10 ㎛)의 경우 제거율 50-100 %을 목적으로 하여, pH 9, 유입탁도 200-250 NTU에서 요구되는 PAC 주입량이 0.05-0.07 ml/L 결과를 나타냈다. 따라서, 유입탁도가 높을 시에는 pH를 조정함으로서 적은 PAC 양을 주입하여 이에 따른 비용 절감을 기대할 수 있다.
최근 미국과 일본을 중심으로 높은 공극과 압축성이라는 장점을 지닌 압축성 섬유여재 여과에 대한 다양한 기술이 개발되면서 이를 이용한 집약적 하·폐수 처리에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 다양한 유입수질의 하수에 대하여 압축성 섬유여재 여과의 적용성을 검토하고자 하며, 해당 유입수에 대한 최적의 운전조건을 도출하고자 한다. 이를 위하여 예비 실험으로서 추적자 시험을 진행하였으며, 이를 통하여 다양한 압축률 및 여과율에서의 여과 양상을 검토하였다. 그 결과 높은 압축률에서 높이에 따라 다른 공극률이 적용되어 이론적인 결과값과의 뚜렷한 차이를 관찰할 수 있었다. 하수처리장의 침사지 유출수를 대상으로 다양한 압축률 조건에서 압축성 섬유여재 여과의 TSS 제거 및 제거 입자크기분포를 살펴본 결과, 압축률 30%가 최적의 운전조건으로서 제거효율 70% 이상을 나타냈으며, 작은 크기의 입자 제거율 증대를 위해 최소 15% 이상의 압축률이 요구되었다. 또한 여과 유출수 농도의 주요 영향인자인 10 ㎛ 이하 입자의 제거 효율을 증대시키기 위해서는 응집과 같은 추가 공정이 필요하다고 판단되었다. 모델링 결과를 통하여 압축률이 증가할수록 여과 초기에 입자 크기에 따른 TSS 제거효율이 두드러지게 나타남을 관찰하였고, 유입수의 입자크기분포에서 가장 큰 비율을 차지하는 10 ㎛ 크기 입자를 대상으로 높이에 따른 모델링 결과 높이 150-300 mm 여재층이 해당 입자 크기에 대하여 가장 활발한 여과 작용을 나타내었다. 하수의 응집공정에서 응집제량은 오염물의 제거 정도, 비용 및 슬러지의 생산량에 막대한 영향을 미치기 때문에 적절한 응집제의 투입량 결정이 매우 중요하다. 이에 따라 본 연구에서는 응집공정에서의 최적 PAC 주입량을 결정하기 위하여 중심합성계획으로 실험설계를 진행하였으며, 반응표면분석을 통하여 영향변수들 (pH, 유입탁도, PAC 주입량)에 대한 각 반응변수 (Total coliform, E.coli, PSD(<10 ㎛), T-P, PO4-P, CODcr)의 이차 회귀모형 모델식을 구축 하였다. 또한, 여러 가지 반응변수를 고려한 PAC의 최적 주입량 및 최적 범위를 도출하였다. 그 결과, 각각의 반응변수에 대하여 Total coliform, E.coli의 제거율을 최대로 하기 위해서는 pH 6-7, 유입탁도 100-200 NTU에서 PAC양이 0.07-0.09 ml/L가 요구되며, T-P, PO4-P, CODcr 및 PSD(<10 ㎛)의 제거율을 최대로 하기 위해서는 pH 9, 유입탁도 200-250 NTU에서 PAC양이 0.05-0.065 ml/L가 요구되었다. 다수의 반응변수에 대하여는 Total coliform, E.coli, T-P, PO4-P의 경우 제거율 90-100 %을, CODcr 및 PSD(<10 ㎛)의 경우 제거율 50-100 %을 목적으로 하여, pH 9, 유입탁도 200-250 NTU에서 요구되는 PAC 주입량이 0.05-0.07 ml/L 결과를 나타냈다. 따라서, 유입탁도가 높을 시에는 pH를 조정함으로서 적은 PAC 양을 주입하여 이에 따른 비용 절감을 기대할 수 있다.
Recently, as a variety of techniques of CMF(Compressed media filter) that has advantages of high porosity and compressibility have been developed in the U.S. and Japan. Therefore, the interest of intensive wastewater treatment using CMF has grown. This study examined the feasibility of CMF with vary...
Recently, as a variety of techniques of CMF(Compressed media filter) that has advantages of high porosity and compressibility have been developed in the U.S. and Japan. Therefore, the interest of intensive wastewater treatment using CMF has grown. This study examined the feasibility of CMF with varying sewage water quality to determine the optimum operating conditions. A preliminary tracer test that investigated the filtering process under various compression and flow rate conditions was performed. In a high compression condition, different porosities were applied to each depth of the column. Therefore, a distinct difference between a theoretical value and results of tracer test was observed. For the total suspended solids (TSS) removal and particle size distribution of CMF for pre-treatment water under the various compression conditions, the compression ratio of 30 percent as the optimal condition showed greater than 70 % removal efficiency. In addition, the compression ratio of >15% was required to remove small-sized particles. Also, an additional process such as coagulation is necessary to increase the removal efficiency for <10 ㎛ particles, since these small particles significantly influence the effluent concentration. Modeling results showed that as the compression rate was increased, TSS removal efficiency in accordance with each particle size in the initial filtration was noticeably observed. The modeling results according to the depth of column targeting 10 ㎛ particles having the largest percentage in particle size distribution showed that 150-300 mm in filter media layer was the most active with respect to the filtering. The determining the appropriate dosage of coagulant is very important because coagulant in the coagulation process for wastewater affects removing the amount of pollutants, cost, and producing sludge amount. Accordingly, in this study, in order to determine the optimal PAC dosage of the coagulation process, central composite design was used to proceed experimental design and the quadratic regression models were constructed between influence variables (pH, influent turbidity, PAC dosage) and each response variable (Total coliform, E.coli, PSD(<10 ㎛), TP, PO4-P, CODcr) by the response surface methodology. Also, Considering the various response variables, the optimum PAC dosage and range were derived. As a result, in order to maximize the rate of removal for total coliform and E.coli the influence variables values are pH 6-7, influent turbidity 100-200 NTU and PAC dosage 0.07-0.09 ml/L, and for maximize the rate of removal of TP, PO4-P, CODcr and PSD(<10 ㎛) the pH is 9, the influent turbidity is 200-250 NTU and the PAC dosage of 0.05-0.065 ml/L is required. For multiple influence variables, when the desirable removal rate for total coliform, E.coli, TP, and PO4-P is 90-100 % and 50-100 % for CODcr and PSD(<10 ㎛), the required PAC dosage is 0.05-0.07 ml/L in the pH 9 and influent turbidity 200-250 NTU. Thus, when the inflow turbidity is high, by adjusting pH a small dosage of PAC is demanded and consequentially cost reduction can be expected.
Recently, as a variety of techniques of CMF(Compressed media filter) that has advantages of high porosity and compressibility have been developed in the U.S. and Japan. Therefore, the interest of intensive wastewater treatment using CMF has grown. This study examined the feasibility of CMF with varying sewage water quality to determine the optimum operating conditions. A preliminary tracer test that investigated the filtering process under various compression and flow rate conditions was performed. In a high compression condition, different porosities were applied to each depth of the column. Therefore, a distinct difference between a theoretical value and results of tracer test was observed. For the total suspended solids (TSS) removal and particle size distribution of CMF for pre-treatment water under the various compression conditions, the compression ratio of 30 percent as the optimal condition showed greater than 70 % removal efficiency. In addition, the compression ratio of >15% was required to remove small-sized particles. Also, an additional process such as coagulation is necessary to increase the removal efficiency for <10 ㎛ particles, since these small particles significantly influence the effluent concentration. Modeling results showed that as the compression rate was increased, TSS removal efficiency in accordance with each particle size in the initial filtration was noticeably observed. The modeling results according to the depth of column targeting 10 ㎛ particles having the largest percentage in particle size distribution showed that 150-300 mm in filter media layer was the most active with respect to the filtering. The determining the appropriate dosage of coagulant is very important because coagulant in the coagulation process for wastewater affects removing the amount of pollutants, cost, and producing sludge amount. Accordingly, in this study, in order to determine the optimal PAC dosage of the coagulation process, central composite design was used to proceed experimental design and the quadratic regression models were constructed between influence variables (pH, influent turbidity, PAC dosage) and each response variable (Total coliform, E.coli, PSD(<10 ㎛), TP, PO4-P, CODcr) by the response surface methodology. Also, Considering the various response variables, the optimum PAC dosage and range were derived. As a result, in order to maximize the rate of removal for total coliform and E.coli the influence variables values are pH 6-7, influent turbidity 100-200 NTU and PAC dosage 0.07-0.09 ml/L, and for maximize the rate of removal of TP, PO4-P, CODcr and PSD(<10 ㎛) the pH is 9, the influent turbidity is 200-250 NTU and the PAC dosage of 0.05-0.065 ml/L is required. For multiple influence variables, when the desirable removal rate for total coliform, E.coli, TP, and PO4-P is 90-100 % and 50-100 % for CODcr and PSD(<10 ㎛), the required PAC dosage is 0.05-0.07 ml/L in the pH 9 and influent turbidity 200-250 NTU. Thus, when the inflow turbidity is high, by adjusting pH a small dosage of PAC is demanded and consequentially cost reduction can be expected.
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