Sewage Treatment Using Electric Field Pretreatment and Metal Membrane Microfiltration Process

전기장 전처리 및 금속 정밀여과 공정을 이용한 하수처리

This study was investigated to evaluate the effect of electric fields application for the reduction of membrane fouling, the inactivation of microorganisms and the enhancement of particle coagulation in microfiltration/coagulation. Cumulative permeate in the case with electric field treatment showed high value compared to the case without electric field. Particularly, the increase of HRT (Hydraulic retention time) showed the increase of cumulative permeate as well as the decrease of total resistance. By electric field treatment, the amount of small particle size less than 100 ${\mu}m$ is increased and the survival fraction is reduced by the increase of electric field intensity. This may be attributed to the cleavage of particle or cytological destruction resulting from the inactivation of microorganism. Coagulant dosage of PAC compared with no electric field application could also be saved about 75% for the 95% of turbidity removal at 10 kV/cm.

본 연구에서는 금속 정밀여과 시스템에 전기장 처리 공정을 적용할 경우 막오염 저감, 미생물 불활성 그리고 응집효과에 미치는 영향을 실험적으로 검토하였다. 전기장 처리공정을 적용할 경우의 누적투과량은 전기장 처리공정을 적용하지 않은 경우보다 높은 값을 보였다. 특히 수리학적체류시간을 증가시킬 경우 누적투과량 증가뿐만 아니라 총저항 값을 감소시키는 것으로 나타났다. 또한 전기장 강도를 증가시킬 경우 $100{\mu}m$ 이하의 입자크기를 가지는 입도분포량이 증가했고 미생물 생존 개체수는 감소했다. 이는 입자들의 쪼개짐 현상과 미생물 불활성에 의한 세포 파괴현상 때문이다. 전기장 강도 10kV/cm에서 95%의 탁도 제거율을 비교한 결과 전기장 처리 공정을 적용한 경우가 적용하지 않은 공정보다 약 75%의 응집제 절감효과가 있는 것으로 나타났다.