Abstract
In this study the discharged wastewater from a paper plant was filtrated by 4 kinds of tubular carbon ceramic ultrafiltration membranes with periodic water-back-flushing. We could investigate effects of watch-back-flushing period, transmembrane pressure (TMP) and flow rate, and find optimal operating conditions. The back-f1ushing time (BT) was fixed at 3 sec, and fi1tration times (FT) werc changed in 15~60 scc, TMP in 1.00~2.50$kg_{f}$/$cm^2$, and the flow rates in 0.27~1.75 L/min. The optimal conditions were discussed in 7he viewpoints of dimensionless permeate flux (J/J$_{0}$), total permeate volume ($V^T$) and resistance of membrane fouling ($R^f$). Optima1 back-flushing period was BT/FT=0.20, suggesting that the frequent back-flushing should decrease membrane fouling. Optimal TMP in the viewpoint of $V^T$ was 1.00~1.55$kg_{f}$/$cm^2$, suggesting that rising TMP should increase membrane fouling and decrease permeate flux. But, rising f1ow rate should decrease membrane fouling and increase permeate flux. Then, average rejection rates of pollutants filtratedby carbon ceramic membranes were 88~98 % for turbidity, 48~72% fort $COD_{cr}$ and 37~76% for TDS.
본 연구에서는 4종류의 탄소계 관형 세라믹막으포 제지공장의 방류수를 물로 주기적 역세척하면서 한외여과하였을 때, 물 역세척 주기와 막간압력차 (TMP), 유량의 영향과 최적운전조건을 규명하였다. 역세척 시간(BT)은 3초로 고정하였고, 역세척 주기(FT)는 여과시간을 15~60초로, TMP는 1.00~2.50$kg_{f}$/$cm^2$로, 유량은 0.25~1.75 L/min로 변화시켜 가면서 각각 그 영향을 살펴보았다. 또한, 최적조건은 무차원 투과선속 (J/$J_O$) 및 총 여과부피 ($V^T$), 막오염에 의한 저항 ($R^f$)의 측면에서 고찰하였다. 그 결과 최적 역세척 주기는 BT/FT=0.20로, 빈번한 역세척은 막오염을 감소시켰다. 한편, $V^T$측면에서 최적 TMP는 1.00~1.55$kg_{f}$/$cm^2$로 TMP 증가는 막오염을 심화시켜 투과선속을 감소시켰으나, 유량 증가는 막오염을 감소시켜 투과선속을 증가시키는 경향을 보였다. 본 연구에서 사용한 탄소계 세라믹 분리막에 의한 오염물질 제거율은 탁도의 경우 88~98%로 높았으나, $COD_{cr}$의 경우 48~72%, 총용존고형물 (TDS)의 경우 37~76%였다.
