Industrial wastewater often contains a number of recalcitrant organic contaminants. These contaminants are hardly degradable by biological wastewater treatment processes, which requires a more powerful treatment method based on chemical oxidation. Advanced oxidation technology (AOT) has been extensively studied for the treatment of nonbiodegradable organics in water and wastewater. Among different AOTs developed up to date, ozonation and the Fenton process are the representative technologies that widely used in the field. Based on the traditional ozonation and the Fenton process, several modified processes have been also developed to accelerate the production of reactive radicals. This article reviews the chemistry of ozonation and the Fenton process as well as the cases of application of these two AOTs to industrial wastewater treatment. In addition, research needs to improve the cost efficiency of ozonation and the Fenton process were discussed.

본 연구에서는 막결합생물반응조(MBR)공법을 비롯한 하수고도처리공법에서 유입하수량의 변화에 따른 슬러지 특성 변화를 파악하고자 하였다. 일 1.5톤을 처리하는 모형실험시설에서 설계유량 대비 유입하수량을 100, 70, 40, 10%로 변 화시켜가며 이에 따른 비탈질속도(specific denitrification rate)와 비질산화속도(specific ammonia oxidation rate)의 변화를 측 정하였다. 각 공법의 폭기조에서 채취한 슬러지의 비질산화속도는 유입하수량 100% 조건에서 세 가지 공법 모두 유사한 값 (0.10 gNH4/gMLVSS/day)으로 측정되었다. 유입하수량이 70%에서 40%로 감소함에 따라 비질산화속도가 크게 감소하는 경향을 나타냈다. 비탈질속도 역시 유입하수량이 감소함에 따라 최대 50%가량 감소하였다. 유입하수량이 감소할수록 비탈질속 도와 비질산화속도가 감소하는 경향을 나타냈으나 원수의 총질소 농도와 반응조 내 미생물 농도를 고려하면 질소제거율에 영향을 미칠 정도는 아니었다. 따라서 유입하수량이 감소하는 경우에도 반응조 내 미생물 농도를 높게 유지할 수 있다면 안정적인 질소 제거가 가능할 것으로 판단된다.

하⋅폐수 처리 기술은 종래 단순 오염물질 처리에서 에너지 및 자원 절약형의 고도처리 기술로 발전되고 있으며, 공공 수역으로의 오염 물질과 유독 물질 배출을 최소화하고 설치⋅운영의 효율성을 높이기 위해 IT 및 BT와 같은 다양한 기 술을 접목한 융합형 기술로 진화하고 있다. 국내 하⋅폐수 처리기술의 발전 추이를 살펴보기 위해 등록된 특허기술을 수집⋅ 조사하여 연도별⋅부문별로 분류하여 분석하였다. 본고에서 2010년~2017년 5월 간의 관련된 특허 등록 내용을 생물학적⋅ 물리화학적 처리공정, 장치 및 기기, 소재⋅제재, 슬러지처리, 분리막, 공정제어기술 등 10개 분야의 42개 세부 영역으로 나누 어 추세를 분석했다. 총 3,356건의 특허가 등록되었으며 2013년에 638건으로 최고치를 기록한 이후 다소 감소하여 연간 3~400여 건을 유지하고 있다. 등록된 특허 총 건수는 아직 다른 국가에 비해 적지는 않으나 공정 제어 및 기기 분야, 신개념 처리 기술과 같이 세계 시장을 선도할 수 있는 첨단 기술의 특허는 타 분야에 비해 미흡한 것으로 나타났다.

This study investigated the effect of a co-culture of Scenedesmus dimorphus and nitrifiers using artificial wastewater on the removal of ammonium, nitrate and phosphate in the advanced treatment. To test the synergistic effect of the co-culture, we compared the co-culture treatment with the cultures using S. dimorphus-only and nitrifiers-only treatment as controls. After 6 days of incubation, nitrate was removed only in the co-culture treatment and total amount of N removal was 1.3 times and 1.6 times higher in the co-culture treatment compared to those in the S. dimorphus- and nitrifiers-only treatments, respectively. In case of total amount of P, co-culture treatment removed 1.2 times and 12 times more P than the S. dimorphus -and nitrifiers-only conditions, respectively. This indicates that the co-culture improved removal rates for ammonium, nitrate, and phosphate. This further implies that there was no need for denitrification of nitrate and luxury uptake of P processes because nitrate and phosphate can be removed from the uptake by S. dimorphus. In addition, co-culture condition maintained high DO above 7 mg/L without artificial aeration, which is enough for nitrification, implying that co-culture has a potential to decrease or remove aeration cost in the wastewater treatment plants.

Microalgae is known as one alternative energy source of the fossil fuel with the small size of 5 ~ 50 µm and negative charge. Currently, the cost of microalgae recovery process take a large part, about 20 - 30% of total operating cost. Thus, the microalgae recovery method with low cost is needed. In this study, the optimum current for Scenedesmus dimorphus recovery process using electrocoagulation techniques was investigated. Under the electrical current, Al metal in anode electrode is oxidized to oxidation state of Al3+. In the cathode electrode, the water electrolysis generated OH- which combine with Al3+ to produce Al(OH)3. This hydroxide acts as a coagulant to harvest microalgae.Before applying in 1.5 L capacity electrocoagulation reactor, Scenedesmus dimorphus was cultured in 20 L cylindrical reactor to concentration of 1 OD.The microalgae recovery efficiency of electrocoagulation reactor was evaluated under different current conditions from 0.1 ~ 0.3 A. The results show that, the fastest and highest recovery efficiency were achieved at the current or 0.3 A, which the highest energy efficiency was achieved at 0.15 A.

본 연구에서는 생활오수, 산업폐수, 축산폐수 등에서 발생하는 질산성화합물 및 난분해성 화합물을 효과적으로 처리하기 위해 막분리법과 다공 전극형 전기분해법을 조합한 하 폐수의 고도처리 기술을 제안하였고 제안 시스템의 효율성을 검토하였다. 제안하는 시스템은 활성슬러지 공정, 막분리 공정, 다공 전극형 전기분해공정의 3단계로 구성하였다. 본 연구에서 구성되는 막분리 공정은 부유물질을 제거해줌으로써 전기분해공정의 부하를 최소화할 수 있는 역할을 담당할 수 있게 하여 시스템을 안정하게 운전할 수 있도록 하였다. 전기분해 하이브리드 공정에 있어서는 다공성 전극으로 구성함으로써 비표면적의 확대로 인한 전극의 효율성을 높였다. 아울러 외부전압을 인가함에 따라 처리제의 공급 없이 장치에 유입된 물을 분해시킴으로써 산화 환원 반응을 유도하였다. 즉 중간체로서 수소 자유전자 라디칼과 산소원자 라디칼이 발생되어 난분해성 유기물을 산화 분해하는 역할을 담당하도록 하였다. 이는 전극 내에서 발생하는 중간체를 폐용질의 분해에 사용하기 때문에 친환경적 처리공법이었다. 실험결과들은 제안공정이 활성슬러지공법에 비하여 우수한 공정임을 보여 주었다. SS제거율은 제안공정, 막분리공정, 활성슬러지 단독공정에서 각각 약 100%, 약 100%, 약 90%였고 COD 제거효율은 제안공정 약 92%, 막분리공정 약 84%, 활성슬러지 단독공정 약 75%였으며 T-N의 제거효율은 제안공정 약 88%, 막분리공정 약 67% 활성슬러지 단독공정 약 58%였다. 이결과는 SS의 제거에 있어서 막분리 하이브리드 공정만으로도 부유물질이 충분히 제거됨을 나타내고 있었다. COD의 제거에 있어서 막분리 하이브리드 공정은 SS분의 제거를 통한 COD와 SS이외의 유기물질이 소량제거 되었음을 보였고 전기분해 하이브리드 공정에 있어서는 유기물질의 산화반응을 통한 분해로 높은 제거효율을 보였다. T-N의 제거에 있어서는 막분리 하이브리드 공정은 SS분에 포함된 부분과 소량의 유기물에 포함된 부분이 제거되고 있는 반면 전기분해 공정에 있어서는 유기물질의 산화분해반응으로 인한 높은 제거효율을 나타내고 있었다.

1980년대 이후 국내 하 폐수 처리시설에 대한 지속적인 투자로 하수도 보급률이 90%에 이를 만큼 비약적으로 확충되었다. 21세기 들어 물 부족에 대비한 대체수자원 확보, 기후변화 등 지구환경문제에 대비한 에너지 절감 및 생산, 하천 호소의 지속적인 수질개선 요구 등 사회적 환경적 영향 요소를 감안할 때 더욱 고도화된 선진 하 폐수 처리기술이 필수적이다. 신개념 처리기술은 수질유해물질 및 독성관리기술 등 초고도 처리기술, 맞춤형 재이용기술, 에너지 절감 회수 활용 기술을 유기적으로 조합 연계하는 기술이다. 이러한 선진 처리기술은 국내 수질환경개선은 물론 개도국을 중심으로 급성장세를 보이는 국제 환경시장에서의 경쟁력 확보의 토대가 될 것이므로 글로벌 탑 수준을 지향하는 하 폐수 고도처리 기술개발 사업에서는 상기 기술 분야를 중점 개발하고자 한다. 본 사업단은 방류수 고품질화. 재이용 기술 분야, 에너지자립 분야, 통합관리 분야로 구분, 향후 1단계 5개년(2011-2015) 사업을 본격 추진할 예정이다.

본 연구는 한외여과 중공사형 모듈과 역삼투 나권형 모듈로 구성된 모듈 set 1∼7을 이용하여 모듈 set에 따른 순수 및 2차 처리수의 투과 flux를 고찰하고, 적용압력과 온도변화에 의한 한외여과 막과 역삼투 막의 분리 특성을 고찰하였다. 탁도와 SS는 한외여과 막에서 효율적으로 제거되며 COD, T-N, TDS 등은 역삼투 막에서 우수한 제거효율을 나타내었다. 적용압력과 온도의 증가에 따른 투과 flux는 선형적으로 증가하는 경향을 보였다. 이로부터 한외여과 및 역삼투 막은 정유공장 방류수의 고도처리 및 재활용을 위해 적합한 것으로 나타났다.

The Microfiltration and Ultrafiltration were used to treat effluent of secondary municipal wastewater treatment system(Sequencing Batch Reactor). The cross-flow hollow fiber, UF 500,000(NMWC) and MF 0.65μ membrane were selected as suitable membrane. Short term and long term fouling effect were measured as a factor of flux decrease and the fouling removal effect of mixing air bubble in the penetrant was studied. The removal of anionic sulfactants before and after formation of micelle with several kinds of oil were checked. The test results show that removal of TOC was 70~80%, TN 28% and TP 16%. The decrease of flux due to fouling were 85%(UF) and 90%(MF) after running of 100hrs. The removal of anionic sulfactants were 60~70% notwithstanding micelle or not.

This study was conducted to develop a new RBC process available for the effective removal of organic matters and nitrogen in sewage. The RBC process for the oxidation organic compounds and nitrification was designed to occur at the 1st-stage and next-stage RBC respectively. Then nitrified water was recycled to the denitrifying RBC located at the lower part of the 1st-stage RBC. Some results were summarized as follows. 1. The loading limitation was represented as $60g{\cdot}COD/gm^2/day$ in experiment of simultaneous removal of organic matter and nitrogen. The maxmum COD % removal was 85% at the load $35g{\cdot}COD/m^2/day$. 2. The $NO_3-N$ % removal was approximately 80% at the load $60g{\cdot}COD/m^2/day$ and the maximum $NO_3-N$ remaval rate was $3.9g{\cdot}COD/m^2/day$ and the overall C/N ratio of 11.0 as required to achive 80% of $NO_3-N$% removal. 3.$NO_3-N$ removal rate was rapidly decreased above the load $7g{\cdot}NH_4{^+}-N/m^2/day$ and the maximum $NO_3-N$ removal rate was $3.7g{\cdot}NO_3-N/m^2/day$. 4. Irrespective of the recycle ratio, the COD % removal at the system of 2-stage RBC unit was nearly constant as 89% while the maximum one in the 1st-stage unit was 77% in the case of 50% recycle. 5. The maximum COD % removal in the 3-stage RBC system was 93% while 1st-stage one being 80%, under the $NH_4{^+}-N$ load of $7.4g/m^2{\cdot}d$. Also maximum percentage of nitrification and denitrification was 69% and 41% respectively, under the same $NH_4{^+}-N$ load.

The effluent discharge standards of industrial wastewater has become more stringent since 2003. Many industrial wastewater treatment plants has been upgraded to advanced treatment facilities. There are high concentrations of nitrate(>200 mg/L) and ammonium(>50 mg/L) nitrogen in the acrylic fiber wastewater of H textile Co. Wastewater from acrylic fiber industry containing acrylonitrile, which may affect the subsequent biological treatment process. Manufacturing of acrylic fiber also produces shock loadings. Excessive acrylonitrile and polymer debris produced in the polymerization process was screened, coagulated with CaO and settled down. A preaeration system was added to treat this high pH effluent to remove volatile organic compound and ammonia nitrogen by the air stripping effect. It was found that nitrification rate was not sufficient in the Anoxic/ Oxic(AO) process. One denitrification tank was converted to nitrification reactor to extend HRT of nitrification. Nitrification rate of ammonia nitrogen was promoted from 32% to 67% by this modification and effluent nitrogen concentration was well satisfied with the effluent standards since then.

선박에서 발생하는 오·폐수를 처리하기 위하여 생물학적 질소 및 인의 제거공정으로 사용되고 있는 연속 회분식 공정을 이용하여 유기물의 제거 특성과 산소 소모량, 반응조내에서 우점하고 있는 Bacillus sp.균주의 상태를 알아보기 위하여 Lab-sacle로 수행하였다. 반응조에서 COD의 제거효율은 92.0%, 암모니아성질소는 90.0%, 총질소의 제거효율은 84.0%, 인의 제거효율은 93.0%로 나타났다. Bacillus sp.를 이용한 SBR를 사용한 선박폐수의 처리효율은 안정적이었다. 포기시에 SBR 내의 pH는 초기의 8.1에서 30분동안에 pH는 7.0으로 감소하였다. 무산소 단계인 3단계와 4단계에서 pH는 증가하기 시작하여 최종적으로 pH는 7.3으로 유지되었다. TOC제거량에 대한 슬러지 생성량은 약0.36kg·MLSS/kg·TOC으로 나타났으며 낮은 슬러지 발생율과 높은 슬러지 침강성을 나타내었다. 반응조에서 바실러스균의 평균 우점율은 24.2%로 나타났고 각 반응단계에서 안정적인 처리효율을 얻을 수 있어 충분히 우점화 되었다고 판단할 수 있었다.

Statistical analysis between operating parameters and effluent quality on advanced wastewater treatment plant was performed. Through factor analysis four factors derived varimax rotation were selected each plant. Four components explained 80%, 82% of the total variance of the process, respectively. The components on MLE plant were identified in the following order：1) HRT increase and BOD load decrease by influent decrease, 2) Biomass, 3) SVI increase by internal return increase, 4) Microbial diversity by SRT increase. On A2O plant, we defined them as follows: factor 1, high MLSS by return rate increase, HRT increase by influent decrease; factor 2, biomass; factor 3, BOD of influent; factor 4 was relate to DO.

In recent years increasing production and disposal of wastewater have caused an accelerated eutrophication of receiving waters. Therefore, in order to alleviate the detrimental impact of wastewater discharge, there is an increasing demand for removing the main nutrients, nitrogen and phosphorus, as well as the organic content of the waste water prior to disposal. This is effectively achieved by extended conventional treatment technology. However, the working expenses and energy requirements of such advanced treatment systems are rather high. So in a sparsely populated rural community is required development of wastewater treatment system combined with the regional characteristics. In this study, the systems are planted with Reeds and Amaryllis in A.C and estimated purification potential of system. The results obtained are as follows. BOD removal rate is 20% in the early stage, the last removal rate is 35% in A.C process and is 65% in Amaryllis+A.C process and is 50% in Reed+A.C process. T-N removal rate by Amaryllis is average 2.6g/㎡·d, T-N removal rate by Reed is average 1.76g/㎡·d. T-P removal rate by Amaryllis is average 0.27g/㎡·d, T-P removal rate by Reed is average 0.25g/㎡·d. BOD removal rate constant with retention time is 1.4494(l/d), T-N removal rate constant is 0.5428(l/d), T-P removal rate constant is 0.5287(l/d)