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대한환경공학회 Environmental Engineering Research Environmental Engineering Research 제15권 제2호
발행연도
2010.6
수록면
63 - 70 (8page)

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In this study, the response surface method and experimental design were applied as an alternative to conventional methods for the optimization of coagulation tests. A central composite design, with 4 axial points, 4 factorial points and 5 replicates at the center point were used to build a model for predicting and optimizing the coagulation process. Mathematical model equations were derived by computer simulation programming with a least squares method using the Minitab 15 software. In these equations, the removal efficiencies of turbidity and total organic carbon (TOC) were expressed as second-order functions of two factors, such as alum dose and coagulation pH. Statistical checks (ANOVA table, R2 and R2(adj) value, model lack of fit test, and p value) indicated that the model was adequate for representing the experimental data. The p values showed that the quadratic effects of alum dose and coagulation pH were highly significant. In other words, these two factors had an important impact on the turbidity and TOC of treated water. To gain a better understanding of the two variables for optimal coagulation performance, the model was presented as both 3-D response surface and 2-D contour graphs. As a compromise for the simultaneously removal of maximum amounts of 92.5% turbidity and 39.5% TOC, the optimum conditions were found with 44mg/L alum at pH 7.6. The predicted response from the model showed close agreement with the experimental data (R2 values of 90.63% and 91.43% for turbidity removal and TOC removal, respectively), which demonstrates the effectiveness of this approach in achieving good predictions, while minimizing the number of experiments required.
#Coagulation tests #Drinking water treatment #Experimental design #Optimizing coagulation #Response surface methodology

목차

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참고문헌 (12)

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1. [단행본] - Clearsby JL / 1989 / Design and operation guidelines for optimization of the highrate filtration process: plant survey results / AWWA Research Foundation google schola 2. [학술대회논문] - Pernitsky DJ / 2004 / Coagulation 101 / Alberta Water and Wastewater Operators Association (AWWOA) Annual Seminar google schola 3. [단행본] - Mason RL / 2003 / Statistical design and analysis of experiments with applications to engineering and science. 2nd ed / John Wiley and Sons google schola 4. [단행본] - Khuri AI / 1996 / Responses surfaces: design and analyses. 2nd ed / Marcel Dekker google schola 5. [학술지(정기간행물)] - Khuri AI / 2001 / An overview of the use of generalized linear models in response surface methodology / Nonlinear Anal. 47 : 2023 ~ 2034 google schola

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