목차 일부
CHAPTER 1 우리나라 수자원 및 수질현황 ... 15
1.1 수자원 현황 ... 16
1.2 물자원 이용 현황 ... 17
1.2.1 지구상의 물 ... 17
1.2.2 우리나라 물자원 이용 현황 ... 19
1.3 주요 하천 및 저수지 수질 현황 ... 19
1.4 하천 및 호소수의 수질 및 생태학적 특성 ...
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CHAPTER 1 우리나라 수자원 및 수질현황 ... 15
1.1 수자원 현황 ... 16
1.2 물자원 이용 현황 ... 17
1.2.1 지구상의 물 ... 17
1.2.2 우리나라 물자원 이용 현황 ... 19
1.3 주요 하천 및 저수지 수질 현황 ... 19
1.4 하천 및 호소수의 수질 및 생태학적 특성 ... 22
1.4.1 수질특성 ... 22
1.4.2 부영양화 현상 ... 22
1.4.3 저수지 생태학적인 영향 ... 24
1.5 상수원의 수질관리 및 보전 방향 ... 24
1.5.1 유역관리대책 ... 24
1.5.2 저수지내 관리대책 ... 26
CHAPTER 2 고도정수처리의 필요성 및 도입절차 ... 31
2.1 고도정수처리의 개요 ... 31
2.2 고도정수처리의 필요성 ... 32
2.3 일반적 정수처리 공정의 수처리 한계 ... 33
2.4 일반적 정수처리로 대응이 곤란한 물질의 처리 ... 36
2.4.1 맛·냄새 물질 ... 36
2.4.2 조류에 의한 독성 및 여과장해 ... 37
2.4.3 THM 전구물질 및 소독부산물 ... 39
2.4.4 색도 ... 42
2.4.5 암모니아성 질소 ... 42
2.4.6 음이온 계면활성제 ... 42
2.5 정수방법의 선정 ... 43
2.5.1 수중의 불순물 ... 43
2.5.2 정수방법의 선정 ... 44
2.6 고도정수처리 공정의 도입 절차 ... 46
2.6.1 고도정수처리 도입 필요성의 판단 요건 ... 46
2.6.2 고도정수처리 시설 도입 검토 과정 ... 47
2.6.3 고도정수처리 도입 계획 수립 ... 49
CHAPTER 3 고도정수처리의 대상물질과 공정선정 ... 55
3.1 처리 대상 수질항목과 공정의 선정 ... 55
3.1.1 정수처리 수준 ... 56
3.1.2 제거대상 물질 및 처리 공정 ... 57
3.1.3 고도정수처리공정 구성 방법 ... 59
3.2 고도정수처리 효과 검토 ... 61
3.2.1 분말활성탄 ... 62
3.2.2 입상활성탄(전염소처리와 병용하는 경우) ... 62
3.2.3 입상활성탄(GAC) - 전염소를 행하지 않는 경우 ... 63
3.2.4 오존처리 및 입상활성탄의 병용처리 ... 64
3.2.5 생물처리 ... 66
CHAPTER 4 오존처리공정 ... 71
4.1 오존처리공정의 개요 ... 71
4.1.1 개요 ... 71
4.1.2 개발 연혁 ... 72
4.2 오존의 수처리 효과 ... 73
4.2.1 오존을 이용한 정수처리 ... 73
4.2.2 외국의 오존 정수처리 현황 ... 79
4.3 오존의 특성 ... 86
4.3.1 오존의 물리적 특성 ... 86
4.3.2 오존의 화학적 성질 ... 94
4.3.3 오존의 독성 ... 99
4.3.4 오존요구량(Ozone Demand) ... 102
4.4 오존측정법 ... 103
4.4.1 각종 분석방법의 개요 ... 103
4.5 오존의 발생기구와 발생장치 ... 106
4.5.1 오존 발생방법 ... 106
4.5.2 무성방전식 오존발생장치 ... 108
4.5.3 무성방전식 오존발생기의 보조기기 ... 111
4.5.4 산소원료 오존발생장치 ... 113
4.5.5 대형 오존발생장치 ... 115
4.6 오존의 반응설비 ... 117
4.6.1 오존반응장치 ... 117
4.6.2 배오존처리설비 ... 124
4.6.3 감시제어설비 ... 129
4.6.4 오존처리 시설의 설계 ... 130
4.7 오존에 의한 수처리의 효과 ... 132
4.7.1 오존에 의한 살균처리 ... 132
4.7.2 오존에 의한 맛·냄새(특히 곰팡이냄새)의 제거 ... 138
4.7.3 오존에 의한 색도의 처리 ... 152
4.7.4 오존에 의한 트리할로메탄의 처리 ... 155
4.7.5 철(Fe)·망간(Mn)의 제거 ... 166
4.7.6 오존에 의한 시안(CN)처리 ... 169
4.7.7 오존에 의한 ABS 및 페놀·유기수은의 처리 ... 169
4.8 오존처리설비의 유지관리 ... 172
4.8.1 오존처리의 기본적 사항 ... 172
4.8.2 오존처리장치의 유지관리 ... 177
4.9 오존 반응부산물 ... 185
CHAPTER 5 활성탄 처리공정 ... 197
5.1 활성탄 처리의 개요 ... 197
5.2 활성탄의 구조 ... 199
5.2.1 활성탄의 기초결정구조 ... 199
5.2.2 활성탄의 세공구조 ... 200
5.3 활성탄의 제조 ... 202
5.3.1 제조의 기초 ... 202
5.3.2 가스활성화법 ... 204
5.3.3 약품 활성화법 ... 209
5.3.4 제조 공정 ... 211
5.4 비표면적 및 세공구조의 측정 ... 223
CHAPTER 6 생물막 처리공정 ... 303
6.1 생물막 처리의 개요 ... 303
6.2 생물막 처리의 특성 ... 305
6.3 생물막 처리 공법 ... 307
6.3.1 생물접촉여과 ... 308
6.3.2 침지(浸漬)여상법 - 벌집형(Honeycomb Tube)방식 ... 309
6.3.3 회전원판법 ... 310
6.3.4 생물 유동상 반응조 ... 310
6.4 강변여과법(River Bank Filtration) 혹은 강둑여과법 ... 311
6.4.1 개요 ... 311
6.4.2 수처리 효과 및 처리공정 ... 312
6.4.3 강변여과수 개발 계획 ... 318
6.4.4 강변여과수 취수방안 ... 319
6.4.5 국내의 조사 및 개발현황 ... 322
6.4.6 향후 개발방안 ... 324
6. 생물막 처리공정의 전망 ... 325
CHAPTER 7 막분리 공정 ... 197
7.1 막분리의 개요 ... 329
7.2 막분리 기술의 발달 ... 330
7.3 막의 분류 및 이용 ... 332
7.3.1 막의 분류 ... 332
7.3.2 막의 재료 및 특성 ... 337
7.3.3 막 모듈의 형태에 의한 분류 및 운전양상 ... 341
7.3.4 막의 이용 ... 348
7.4 상수처리에 이용되는 분리막의 특성 ... 350
7.4.1 정밀여과막(MF, microfiltration) ... 350
7.4.2 한외여과막(UF, ultrafiltration) ... 353
7.4.3 역삼투막(reverse osmosis, RO) ... 360
7.4.4 나노여과막(Nanofiltration, NF) ... 368
7.5 막분리 및 Flux 모델 ... 369
7.5.1 막 저지율의 정의 ... 369
7.5.2 막분리 기본 모델 ... 370
7.5.3 Darcy의 법칙 ... 374
7.5.4 교차흐름의 Flux 모델 ... 376
7.6 상수처리에서 막분리 공정 ... 376
7.6.1 상수처리에서 사용되는 막의 분리특성 ... 376
7.6.2 상수처리에서 막분리 공정 ... 379
7.7 수처리에서 막 오염(fouling) 및 대책 ... 386
7.7.1 막 오염의 특성 ... 386
7.7.2 플럭스 감소과 영향인자 ... 388
7.7.3 막오염 지표(fouling indice) ... 390
7.7.4 막 오염 메커니즘 ... 393
7.7.5 막 오염 형태 ... 395
7.7.6 막 오염 억제대책 ... 397
7.8 막을 이용한 상수처리 연구 ... 399
7.8.1 국내의 막 연구 ... 400
7.8.2 일본의 막 연구 동향 ... 406
7.8.3 구미의 막 연구 동향 ... 407
CHAPTER 8 해수의 담수화 ... 415
8.1 해수 담수의 역사 ... 415
8.2 해수의 성분 및 물리화학적 특성 ... 417
8.3 염도(Salinity) ... 419
8.4 담수화 방법 ... 420
8.4.1 담수화 방법의 특성 비교 ... 420
8.4.2 담수화 방법 ... 421
8.5 역삼투법에 의한 음용수 생산 공정 ... 436
8.5.1 현황 ... 436
8.5.2 역삼투법 해수 담수화 시설의 특징 ... 436
8.5.3 시스템의 구성 ... 438
8.5.4 고압펌프 ... 453
8.6 먹는물 생산용 역삼투법 해수 담수화 시설 ... 457
8.6.1 국내의 해수 담수화 시설 현황 ... 457
8.6.2 외국의 현황 ... 462
8.7 담수화 연구동향 및 전망 ... 464
8.7.1 복합담수플랜트(Dual Purpose Desalting Plant) ... 464
8.7.2 역삼투법 ... 464
8.7.3 해수담수의 전망 ... 465
CHAPTER 9 용존공기부상법 ... 471
9.1 용존공기부상법의 개요 ... 471
9.1.1 용존공기부상법의 개념과 원리 ... 471
9.1.2 부상분리의 역사 ... 476
9.1.3 부상법의 종류 ... 477
9.1.4 국내외 연구동향 ... 480
9.2 부상의 이론 ... 483
9.2.1 단일포집자 충돌이론 ... 483
9.2.2 개체군수지 이론 ... 488
9.2.3 기포의 여과효율과 분리효율 ... 491
9.2.4 플로트의 부상력과 상승속도 ... 502
9.2.5 공기용해도와 방출량 ... 505
9.2.6 DAF의 흐름 ... 509
9.3 용존공기 부상공정의 적용과 설계 ... 512
9.3.1 부상공정의 도입 및 시스템 구성 ... 512
9.3.2 전처리 공정 ... 514
9.3.3 공기용해 및 주입설비 ... 516
9.3.4 부상조 ... 519
9.3.5 플로트 제거설비 ... 524
9.3.6 설계인자 ... 526
9.4 국내외 적용사례 ... 526
9.4.1 부상공정의 도입필요성 ... 526
9.4.2 현장 도입사례 ... 528
CHAPTER 10 정수처리에서 소독공정 ... 541
10.1 정수처리공정에서 소독의 필요성 ... 541
10.1.1 병원성 미생물에 대한 관심(Pathogens of Primary Concern) ... 542
10.1.2 최근 동향(Recent Waterborne Outbreaks) ... 545
10.2 소독제의 종류와 특성 ... 547
10.2.1 정수처리공정과 소독 ... 547
10.2.2 소독제의 종류(Types of Disinfectants) ... 547
10.2.3 소독제의 선정(The Selection of Disinfectants) ... 548
10.2.4 소독부산물(Disinfection Byproducts) ... 553
10.2.5 소독능 평가 및 추적자 실험 ... 555
10.3 염소(Chlorine) ... 559
10.3.1 염소의 화학적 성질(Chlorine Chemistry) ... 560
10.3.2 염소의 생성(Chlorine Generation) ... 562
10.3.3 염소의 용도와 주입지점 ... 563
10.3.4 미생물의 불활성화와 살균효과 ... 565
10.3.5 소독부산물 생성과 제어(DBP Formation and Control) ... 570
10.3.6 염소처리시설과 유지관리 ... 573
10.4 클로라민(Chloramines) ... 576
10.4.1 Chloramines의 화학적 성질(Chloramines Chemistry) ... 576
10.4.2 파과점 염소소독(Breakpoint Chlorination) ... 577
10.4.3 클로라민의 생성(Chloramines Generation) ... 579
10.4.4 암모니아 공급시설(Ammonia Feed Facilities) ... 580
10.4.5 클로라민의 용도와 주입지점(Primary Uses and Points of Application) ... 581
10.4.6 미생물의 불활성화와 살균효과 ... 583
10.4.7 소독부산물 생성과 제어 ... 586
10.4.8 클로라민 사용에 따른 장·단점 ... 587
10.4.9 클로라민 사용시 고려사항 ... 587
10.5 이산화염소(Chlorine Dioxide) ... 589
10.5.1 이산화염소의 화학적 성질(Chlorine Dioxide Chemistry) ... 589
10.5.2 이산화염소의 생성(Chlorine dioxide Generation) ... 590
10.5.3 이산화염소의 용도와 주입지점 ... 592
10.5.4 미생물의 불활성화와 살균효과 ... 593
10.5.5 소독부산물 생성과 제어 ... 598
10.5.6 이산화염소 사용에 따른 장·단점 ... 602
10.6 AOP(Advance Oxidation Process) ... 604
10.6.1 종류 및 특성(Types and Characteristics of AOP) ... 605
10.6.2 AOP 산화부산물(Oxidation Byproducts of AOP) ... 611
10.6.3 OH 라디칼 생성 수율(Formation Yield of OH Radical) ... 612
10.6.4 AOP의 수처리 응용 ... 612
10.6.5 오존주입조건 ... 613
CHAPTER 11 국내외 고동정수처리시설 도입현황 ... 617
11.1 국내 고도정수처리시설 도입 개요 ... 617
11.2 고도정수처리 시설 도입 현황 ... 619
11.3 국내 고도정수시설 설계 및 운전현황 ... 625
11.3.1 한강 수계 고도정수처리시설도입 현황 ... 625
11.3.2 낙동강 수계 고도정수처리시설도입 현황 ... 625
11.3.3 금강 수계 고도정수처리시설도입 현황 ... 626
11.3.4 영산강 수계 고도정수처리시설도입 현황 ... 628
11.3.5 고도정수처리 기술 및 수질기준 강화 ... 628
11.4 외국의 고도정수시설 도입배경 및 현황 ... 629
11.5 일본의 고도정수처리 사례 ... 633
11.5.1 실증플랜트(Demonstration Plant) 운영 ... 633
11.5.2 동경도 가나마지(金町) 정수장 고도정수처리 현황 ... 634
11.5.3 오오사카 구니지마(紫島)정수장 고도정수처리 ... 636
11.5.4 이나가와 정수장의 고도정수처리 현황 ... 637
11.6 미국의 고도정수처리 사례 ... 640
11.6.1 벨르 글레이드(Belle Grade) 정수장 ... 640
11.6.2 몬로 정수장 ... 640
11.6.3 Los Angeles Aqueduct Filtration Plant ... 642
11.7 독일의 고도정수처리 사례 ... 644
11.7.1 뒤셀도르프 암스타드(D<?import namespace ... m ur
11.7.2 도네 정수장 ... 645
11.8 프랑스의 고도정수시설 사례 ... 647
11.8.1 Mery-Sur-Oise 정수장 ... 647
11.8.2 Orly 정수장 ... 648
11.8.3 Rouen 정수장 ... 648
11.9 네델란드의 고도정수처리시설 사례 ... 650
11.9.1 로테르담 정수장 ... 650
11.9.2 PWN, Anddijk 정수장 ... 650
11.10 국내 고도정수처리 도입 추진 방향 ... 651
11.10.1 설계 및 시공 ... 652
11.10.2 운전 및 유지관리 ... 653
11.10.3 개선방향 ... 654
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