폭기 및 폐순환 역삼투 공정을 이용한 소규모 수도시설 개선에 관한 연구

이영주; 김성수; 서인석; 정관호

추천

검색

질문

자료유형: 학술저널

저자정보: 이영주 (한국수자원공사) 김성수 (한국수자원공사) 서인석 (한국수자원공사) 정관호 (조선대학교)

저널정보: 대한환경공학회 대한환경공학회지 대한환경공학회지 제44권 제11호

발행연도: 2022.11

수록면: 436 - 443 (8page)

이용수

📌

연구주제

📖

연구배경

🔬

연구방법

🏆

연구결과

초록· 키워드

오류제보하기

목적 : 본 연구에서는 자연 방사성물질, 질산성 질소, 불소 처리가 필요한 소규모 마을 상수도 시설을 개선하기 위하여 폭기 및 폐순환 방식의 역삼투(CCRO) 공정을 조합한 수처리 시스템을 도입하였으며, 도입 설비의 수처리 효율 및 블렌딩 효율을 평가하고자 하였다.
방법 : 원수 및 각 단위공정들의 처리수 수질을 분석하여 주요 처리대상 오염물질 및 그 외 이온성 물질에 대한 제거율을 평가하였다. 또한, RO 처리수의 혼합비율에 따른 폐순환 방식의 역삼투(CCRO) 공정 설비가 갖는 운영적 특성 및 혼합비율 평가를 통해 소규모 수도시설에 대한 운영 효율을 검증하였다.
결과 및 토의 : 원수에 포함된 라돈은 2시간의 폭기를 통해 최대 86%, 역삼투 공정을 통해 우라늄 98.9%, 질산성질소 85.5%, 불소 82.8%가 제거되었다. 그 외 이온성 물질의 경우에는 평균적으로 80% 이상이 제거되었다. 아울러, RO 처리수 혼합비율을 75% 까지 높일수록 정수 수질이 좋아지는 장점이 있지만, 높은 여과유량(1.8 m³/hr)으로 인해 CCRO 운영상 고압(7.6 bar) 운전이 필요하여 상대적으로 높은 SEC(0.27 kWh/m³)를 확인할 수 있었다.
결론 : 폭기 및 RO 공정을 조합한 정수처리 시스템 도입으로 주요 처리대상 오염물질들이 효과적으로 제거됨을 알 수 있었다. 또한 국내 첫 실용화 사례인 폐순환 방식의 역삼투(CCRO) 설비의 안정적인 운영 및 처리효율을 확인 할 수 있었다. 폭기 및 RO 처리수의 혼합을 통해 고품질 수돗물 생산이 가능하였으며, 고농도 오염물질 유입시에도 먹는물 수질기준을 만족할 수 있을 것으로 예상한다.

Objectives : A water treatment system, combining aeration and reverse osmosis (RO) processes, was introduced to improve water supply facilities in a small village where additional water treatment was required due to high concentrations of natural radioactive substances, nitrate nitrogen, and fluoride. In this study, CCRO(Closed-circuit reverse osmosis) was first introduced for commercial use in Korea. With this system, we evaluated its water treatment efficiency and effectiveness of blending the aerated water and RO permeate for improved waterworks in rural areas.
Methods : The removal rate of major pollutants and other ionic substances was evaluated by analyzing the water quality of raw water and unit processes. In addition, the operational efficiency of a small-scale water supply facility was verified and optimized by evaluating a change in operational characteristics depending on the blending ratio of the treated waters by aeration and CCRO processes.
Results and Discussion : Up to 86% of the radon contained in raw water was removed by the aeration process within 2 hours, and 98.9% of uranium, 85.5% of nitrate nitrogen, and 82.8% of fluoride were removed by the RO process. In the case of other ionic substances, more than 80% was removed on average by the RO process. The higher blending ratio of RO permeate up to 75% resulted in the better quality of the final treated water. However, since requiring the high flux and pressure (at 1.8 m³/hr and 7.6 bar, respectively), CCRO operation resulted in a relatively high specific power consumption at 0.27 kWh/m³.
Conclusion : In this study, we found that the major contaminants (natural radioactive substances, nitrate nitrogen, and fluoride) were effectively removed by the water treatment system wherein the aeration and CCRO processes were combined. In particular, it was confirmed for the first time in Korea that the stable operation and water treatment efficiency of the CCRO process was satisfactory for commercial purposes. It could produce high-quality tap water through the blending of waters treated by aeration and CCRO, expecting that meeting drinking-water quality standards would be attainable even when raw water contains high-concentration pollutants.

#Small-scale water supply facility #Natural radioactive materials #Aeration #Closed-circuit reverse osmosis #Blending #소규모 수도시설 #자연 방사성물질 #폭기 #폐순환식 역삼투 #혼합

참고문헌 (10)

참고문헌 신청

MOE (the Korea Ministry of Environment), 2020 Statistics of Waterworks, (2021).

H-T. Kim, K-Y. Kim, The study on methods for effective improvement at the small water supply system, Journal of Water Treatment, 15(4), 65-76(2007).

J. H. Kim, The study of the effective management at the small water supply system, Kyungpook National University central library, (2007).

Ministry of Environment Press Release Home Page, Management of natural radioactive materials of small-scale water supply system at the level of developed countries, http://www.me.go.kr/home/web/board/read.do?pagerOffset=0&maxPageItems=10&maxIndexPages=10&searchKey=&searchValue=&menuId=286&orgCd=&boardId=830020&boardMasterId=1&boardCategoryId=39&decorator, December(2017). Song-Hee Han, In-Soung Chang, Ki-Woong Chae, Seun-Young Jeung, Cheol-Ku Lee, Fluoride and nitrate removal in the decentralized water treatment plants by electro-adsorption using carbon nano-tube electrode, J. of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, 12(6), 2904-2912(2011).

함께 읽어보면 좋을 논문

논문 유사도에 따라 DBpia 가 추천하는 논문입니다. 함께 보면 좋을 연관 논문을 확인해보세요!

이 논문의 저자 정보

이영주

소속기관 K-water연구원

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학 TOP 5%

논문수 58 이용수 2,458

김성수

소속기관 한국수자원공사

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학

논문수 1 이용수 118

서인석

소속기관 K-water연구원

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학 공학 > 건축공학 > 환경공학

논문수 71 이용수 2,228

정관호

소속기관 조선대학교

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 5 이용수 434

이 논문과 함께 이용한 논문

오존/활성탄 및 역삼투막을 이용한 방사성 세탁폐액 처리 공정 연구

안희진 , 이인형 , 김종빈 외 2명 대한환경공학회 학술발표논문집 1997 .12

최대 생산량 및 에너지 절감을 위한 역삼투 담수화 플랜트 공정 최적화

정해찬 , 이상금 한국통신학회 학술대회논문집 2023 .11

제련소 주변 오염토양의 중금속 및 비소 용출을 위한 황산화균과 철산화균의 용출 특성 비교

한협조 , 이종운 , 전효택 한국자원공학회지 2011 .12

효율적인 질산성 질소의 환원을 위한 Hollow Carbon Sphere를 지지체로 이용한 Pd 기반 촉매의 개발

홍기헌 , 최용주 , 최정권 대한환경공학회 학술발표논문집 2018 .11

유해녹조로부터 추출된 지질의 전이 에스테르화 반응에 의한 바이오디젤 전환

정경원 , 홍웅길 , 안준혁 외 1명 폴리머 2017 .11

최근 본 자료

전체보기

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

초록· 키워드

AI 요약

연구주제

연구배경

연구방법

연구결과

주요내용

목차

참고문헌 (10)

함께 읽어보면 좋을 논문

이 논문의 저자 정보

이 논문과 함께 이용한 논문

최근 본 자료

댓글(0)