연구원은 새로운 물 모니터링 기술을 발견
새로운 방법은 단일 단계에서 덩어리와 혼합 강도를 동시에 모니터링합니다.
날짜:
2023년 2월 27일
원천:
텍사스 A&M 대학교
요약:
새로운 방법은 덩어리의 크기와 모양, 혼합 강도를 단일 단계에서 실시간으로 동시에 모니터링하여 보다 정확한 측정이 가능합니다. 연구의 가치는 혼합이 물과 폐수 정화 과정에서 가장 에너지를 많이 소비하는 과정 중 하나라는 사실에 있습니다.
전체 이야기
물은 중요한 자원이며 깨끗한 물은 필수입니다. 텍사스 A&M 대학 연구원들은 물을 정화하는 핵심 프로세스 중 하나를 실시간으로 모니터링하는 새로운 기술을 개발했습니다.
원수에는 너무 작아서 수처리 및 폐수 처리 중에 쉽게 제거할 수 없는 미세한 병원균이 포함되어 있습니다. 쉽게 여과되는 플록이라고 하는 큰 덩어리를 형성하기 위해 화학 물질을 첨가합니다. 응집은 물에서 현탁 입자를 제거하기 위해 수처리에 사용되는 공정입니다.
자크리 토목환경공학과 장광안 교수는 "음용수를 정화하고 탁도(흐림)와 너무 작아서 육안으로 볼 수 없는 미생물을 제거하려면 응고제 화학물질을 첨가해야 한다"고 말했다. 텍사스 A&M에서
그러나 병원균이 적절하게 덩어리지도록 물과 화학 물질을 적절하게 혼합하는 것이 중요합니다. 혼합이 적으면 덩어리가 형성되지 않습니다. 혼합이 너무 강하면 덩어리가 형성되지만 빠르게 분해됩니다.
새로운 방법은 덩어리의 크기와 모양, 혼합 강도를 단일 단계에서 실시간으로 동시에 모니터링하여 보다 정확한 측정이 가능합니다. 연구의 가치는 혼합이 물과 폐수 정화 과정에서 가장 에너지를 많이 소비하는 과정 중 하나라는 사실에 있습니다.
이 연구 결과는 최근 ACS ES&T Engineering 저널에 게재되었으며 2월호 표지를 장식했습니다.
"우리는 혼합을 비간섭적으로 모니터링하는 새로운 기술을 개발하여 혼합을 정확하게 제어하고 반응기 내의 이질성을 정량화하며 잠재적으로 최적화하여 원하는 특성의 플록을 생성하는 동시에 에너지 소비를 최소화할 수 있습니다."라고 그는 말했습니다.
이 최초의 기술은 응집을 개선하는 데 사용할 수 있습니다. 즉, 사용되는 에너지를 최소화하면서 충분히 큰 덩어리를 성장시켜 오염 물질을 성공적으로 제거하는 것을 의미합니다.
"이전의 모든 연구는 이를 두 단계로 수행했습니다."라고 Chang은 말했습니다. "이전 접근 방식에서는 먼저 알려진 특성의 인공 입자를 추가하여 혼합을 모니터링합니다. 그런 다음 '동일한' 설정으로 두 번째 실험을 수행하고 실제 덩어리를 모니터링합니다.
"두 번의 실험을 할 때마다 항상 통계적 차이가 있기 때문에 기본적으로 작업량을 절반으로 줄이고 정밀도를 개선했습니다."
이 학제 간 프로젝트는 유체 역학에 중점을 둔 Chang과 토목 및 환경 공학 및 AP 교수 Shankar Chellam 박사와 수처리 및 폐수 처리에 중점을 둔 Florence Wiley Professor III 간의 협력이었습니다.
3명의 대학원생이 실험 작업 및 관련 수치 분석을 수행했습니다: Kaleisha Miller, Kim Kyungho 및 현재 대만의 National Sun Yat-sen University 조교수인 Wei-Liang Chuang.
출처 : https://www.sciencedaily.com/