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목적: 하절기 고농도의 Microcystis sp. 함유 원수가 정수장으로 유입시에 전산화 공정에서의 microcystin (MCs) 용출과 후단의 고도 정수처리 공정에서 용출된 MCs의 제거 가능성 평가가 목적이다.
방법: 고농도 Microcystis sp. 함유원수(400,000 cells/mL)를 이용하여 전염소와 전오존 처리에 의한 MCs 용출 특성을 평가하였으며, 후단의 고도 정수처리 공정인 O₃ , O₃ /H₂O₂, UV/H2O2 및 BAC 공정에서의 전산화 처리에 의해 용출된 MCs 제거 특성을 평가하였다.
결과 및 토의: 전염소 투입농도가 증가할수록 수중으로 용출된 MCs 농도는 급격히 증가하다가 염소 투입농도 5 mg/L 이상에서는 감소하였고, 용출된 MCs의 대부분은 MC-RR (57∼86%)과 MC–LR (11∼29%)이 차지하였다. 전염소 처리 이후 전오존 처리공정에서 오존 투입농도가 증가할수록 수중의 MCs 농도는 처리 전에 비해 수∼수십배 정도 증가하였으나, 전염소를 3 mg/L 이상으로 처리한 경우에는 오존 투입농도가 증가할수록 MCs가 급격히 제거되었다. 전산화 처리 후, 응집-침전 처리수 중의 MCs 농도가 처리 전에 비하여 2배 이상 급격히 증가였으며, 침전공정 동안 산화제에 손상된 Microcystis 조체에서 MCs가 지속적으로 유출되었다. 후산화 공정에서는 O₃ 과 O₃ /H₂O₂ 공정이 UV/H₂O₂ 공정에 비해 MCs 제거에 효과적이었고, O₃ 과 O₃ /H₂O₂ 공정에서 1 mg/L 이상으로 O₃ 을 투입한 경우 MCs가 100% 제거되었다. BAC 공정에서는 MCs 유입농도가 각각 0.8 μg/L와 2.8 μg/L일 때 EBCT 15분에서 각각 100%와 93% 제거되었으며, MC-RR에 비해 MC-LR의 생물분해 제거능이 낮았다. 고농도의 MCs가 유입되거나 MC–LR의 구성비율이 높을 경우에는 BAC 공정의 EBCT를 증가시켜 운전할 필요가 있었다.
결론: 고농도 Microcystis sp. 함유 원수를 전산화 처리하면 고농도의 MCs이 용출되었으나 후단의 O₃ , O₃ /H₂O₂, UV/H₂O₂ 및 BAC 공정과 같은 고도 정수처리 공정에서 제거가 가능하였다. 특히, UV-AOP 공정에 비해 O₃ 공정에 의한 MCs 제거율이 높았으며, BAC 공정에서도 EBCT 15분의 조건에서는 93∼99%의 MCs가 제거되었다. Microcystis sp.가 번성하는 시기에 응집/침전 공정의 효율 증진을 위해 전산화 공정을 적용하는 정수장에서는 후단에 O₃ /BAC 공정을 적용할 경우 MCs 제거에 매우 효과적으로 나타났다.
방법: 고농도 Microcystis sp. 함유원수(400,000 cells/mL)를 이용하여 전염소와 전오존 처리에 의한 MCs 용출 특성을 평가하였으며, 후단의 고도 정수처리 공정인 O₃ , O₃ /H₂O₂, UV/H2O2 및 BAC 공정에서의 전산화 처리에 의해 용출된 MCs 제거 특성을 평가하였다.
결과 및 토의: 전염소 투입농도가 증가할수록 수중으로 용출된 MCs 농도는 급격히 증가하다가 염소 투입농도 5 mg/L 이상에서는 감소하였고, 용출된 MCs의 대부분은 MC-RR (57∼86%)과 MC–LR (11∼29%)이 차지하였다. 전염소 처리 이후 전오존 처리공정에서 오존 투입농도가 증가할수록 수중의 MCs 농도는 처리 전에 비해 수∼수십배 정도 증가하였으나, 전염소를 3 mg/L 이상으로 처리한 경우에는 오존 투입농도가 증가할수록 MCs가 급격히 제거되었다. 전산화 처리 후, 응집-침전 처리수 중의 MCs 농도가 처리 전에 비하여 2배 이상 급격히 증가였으며, 침전공정 동안 산화제에 손상된 Microcystis 조체에서 MCs가 지속적으로 유출되었다. 후산화 공정에서는 O₃ 과 O₃ /H₂O₂ 공정이 UV/H₂O₂ 공정에 비해 MCs 제거에 효과적이었고, O₃ 과 O₃ /H₂O₂ 공정에서 1 mg/L 이상으로 O₃ 을 투입한 경우 MCs가 100% 제거되었다. BAC 공정에서는 MCs 유입농도가 각각 0.8 μg/L와 2.8 μg/L일 때 EBCT 15분에서 각각 100%와 93% 제거되었으며, MC-RR에 비해 MC-LR의 생물분해 제거능이 낮았다. 고농도의 MCs가 유입되거나 MC–LR의 구성비율이 높을 경우에는 BAC 공정의 EBCT를 증가시켜 운전할 필요가 있었다.
결론: 고농도 Microcystis sp. 함유 원수를 전산화 처리하면 고농도의 MCs이 용출되었으나 후단의 O₃ , O₃ /H₂O₂, UV/H₂O₂ 및 BAC 공정과 같은 고도 정수처리 공정에서 제거가 가능하였다. 특히, UV-AOP 공정에 비해 O₃ 공정에 의한 MCs 제거율이 높았으며, BAC 공정에서도 EBCT 15분의 조건에서는 93∼99%의 MCs가 제거되었다. Microcystis sp.가 번성하는 시기에 응집/침전 공정의 효율 증진을 위해 전산화 공정을 적용하는 정수장에서는 후단에 O₃ /BAC 공정을 적용할 경우 MCs 제거에 매우 효과적으로 나타났다.
목차
1. 서론
2. 실험재료 및 방법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
References
참고문헌 (32)
참고문헌 신청
H. J. Son, Long-term variations of phytoplankton biomass and water quality in the downstream of Nakdong river, J. Kor. Soc. Environ. Eng., 35(4), 263~267(2013).
H. J. Son, Changes of dominant phytoplankton community in downstream of the Nakdong river: from 2002 to 2012, J. Kor. Soc. Environ. Eng., 35(4), 289~293(2013).
H. B. Jun, Y. J. Lee, B. D. Lee, D. R. U. Knappe, Effectiveness of coagulants and coagulant aids for the removal of filter-clogging Synedra, J. Water Suppl. Res. Technol.-Aqua, 50(3), 135~148(2001).
J. Ma, G. Lei, J. Fang, Effect of algae species population structure on their removal by coagulation and filtration process-a case study, J. Water Suppl. Res. Technol.-Aqua, 56(1), 41~54(2007).
G. Joh, Y. S. Choi, J. G. Shin, J. Lee, Problematic algae in the sedimentation and filtration process of water treatment plants, J. Water Supply Res. Technol. AQUA, 60(4), 219~230(2011).
H. J. Son, Changes of dominant phytoplankton community in downstream of the Nakdong river: from 2002 to 2012, J. Kor. Soc. Environ. Eng., 35(4), 289~293(2013).
H. B. Jun, Y. J. Lee, B. D. Lee, D. R. U. Knappe, Effectiveness of coagulants and coagulant aids for the removal of filter-clogging Synedra, J. Water Suppl. Res. Technol.-Aqua, 50(3), 135~148(2001).
J. Ma, G. Lei, J. Fang, Effect of algae species population structure on their removal by coagulation and filtration process-a case study, J. Water Suppl. Res. Technol.-Aqua, 56(1), 41~54(2007).
G. Joh, Y. S. Choi, J. G. Shin, J. Lee, Problematic algae in the sedimentation and filtration process of water treatment plants, J. Water Supply Res. Technol. AQUA, 60(4), 219~230(2011).
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