응집 및 활성탄 흡착에 의한 하수처리수의 색도제거에 관한 연구

Title
응집 및 활성탄 흡착에 의한 하수처리수의 색도제거에 관한 연구
Authors
김형준
Keywords
응집및활성탄흡착에의한하수처리수의색도제거에관한연구
Issue Date
2011
Publisher
인하대학교
Abstract
하수처리장의 방류수 내에 잔류하고 있는 용존성 유기물은 유입 하수 중의 유기물과 처리과정에서 발생하는 중간생성물, 최종 분해산물과 NOM(natural organic matter)을 포함하고 있고 이들은 색도를 유발하는 물질로 알려져 있다. 본 연구는 응집 및 활성탄 흡착공정을 이용하여 하수처리수 중에 잔류하는 색도를 제거하기 위해 수행되었다. 최적 응집 조건과 흡착의 조건을 찾는 실험과 활성탄 주입 응집 처리를 통해 색도 변화 및 TOC와 색도의 상관성에 대한 연구에 초점을 맞추어 수행되었다. 모든 실험은 jar-tester를 이용하여 수행되었으며 실제 하수처리장의 방류수를 이용하여 응집 조건과 활성탄 흡착 조건을 변화시키면서 수행되었다. 원수 및 처리수의 분석 결과, 색도와 TOC는 상관성이 높은 것을 확인하였으며 이는 수중의 TOC 유발 물질이 색도를 유발하는 물질을 포함하여 TOC 증감에 따라 색도도 증감되는 것을 알 수 있었다. 응집제를 이용한 색도제거 실험의 경우 alum 응집제의 주입량이 증가할수록 수중에 존재하는 콜로이드 입자와 유기물이 floc을 형성하여 침전되면서 색도와 TOC의 제거에 도움을 주는 것으로 나타났다. 응집제 주입량이 증가할수록 제거율도 증가하나 50 mg/L 초과 주입시 탁도와 부유물질이 증가하게 된다. 활성탄을 이용한 색도제거 실험의 경우 활성탄 주입량이 증가할수록 흡착면적의 증가로 처리수의 색도와 TOC 제거율이 증가하였으며 1000 mg/L의 석탄, 목질, 야자계열의 입상과 분말상 주입시 활성탄의 형태에 따라 입상은 5∼10%, 분말은 80∼95%의 색도 제거율을 보이며 성상에 따라 석탄분말은 95%, 목질분말은 90%, 야자분말은 85%의 색도 제거율을 확인하였다. 활성탄 주입 응집 실험 결과를 가중응집제 주입 응집 실험 결과와 비교시 활성탄 주입 응집 실험은 색도와 TOC 제거율에 효과적이었으며 가중응집제 주입 응집실험은 SS와 탁도의 제거율에 효과적이었다. 활성탄 주입 응집 실험으로 발생된 슬러지를 원수에 반송하여 실험한 경우 색도 흡착력을 지닌 잔류활성탄의 흡착과 고형물 농도 증가로 인한 입자간 충돌횟수 증가로 색도제거가 개선됨을 확인하였다.
Description
요약문 i Abstract ⅲ 목차 ⅴ List of Tables ⅷ List of Figures ⅸ 1. 서론 1 2. 문헌연구 3 2.1 응집 공정 3 2.1.1 응집의 정의 및 원리 3 2.1.2 응집의 영향인자 5 2.1.3 초고속 응집침전 공정 7 2.2 흡착 9 2.2.1 흡착의 정의 및 원리 9 2.2.2 흡착제의 종류 11 2.2.3 흡착의 영향인자 13 2.3 색도 14 2.3.1 색도의 정의 14 2.3.2 색도 유발물질의 종류 15 2.3.3 색도제거 연구 사례 17 2.4 하수처리수 재이용 19 2.4.1 하수처리수 재이용 현황 19 2.4.2 하수처리수재이용 처리시설 19 2.4.3 국내 용도별 수질 기준 20 3. 실험방법 23 3.1 대상시료 23 3.2 시약 23 3.3 실험방법 및 실험장치 26 3.4 분석항목 및 분석방법 29 4. 결과 및 고찰 33 4.1 원수의 일반적 특성 33 4.2 응집 공정 35 4.2.1 Alum 응집제 단독 주입 영향 34 4.2.2 Alum 고정주입 고분자응집제 변동주입 영향 40 4.2.3 고분자응집제 고정 주입 Alum 변동주입 영향 44 4.2.4 응집 pH 영향 47 4.3 흡착 공정 49 4.3.1 활성탄 종류별 색도제거 49 4.3.2 활성탄 주입량의 영향 54 4.3.3 교반속도 영향 55 4.3.4 활성탄 흡착의 pH 영향 56 4.4 응집과 흡착 혼합 공정 57 4.4.1 응집과 흡착 영향 57 4.4.2 가중응집제 투입과 활성탄 투입 비교 58 4.4.3 슬러지 반송 영향 61 4.4.4 처리수의 색도와 TOC 상관성 64 5. 결론 67 참고문헌 69
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/22927
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College of Engineering(공과대학) > Environmental Engineering (환경공학) > Theses(환경공학 석박사 학위논문)
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