Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association (유기물자원화)

Korea Organic Resources Recycling Association (유기성자원학회)
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A Study on the Treatment of Pickled Radish Wastewater Using Surface-modified Membrane

표면개질 분리막을 이용한 단무지폐수 처리에 관한 연구

  • Seon, Yong-Ho (Department of Environmental Engineering, Sangji University)
  • 선용호 (상지대학교 환경공학과)
  • Received : 2011.02.21
  • Accepted : 2011.03.02
  • Published : 2011.03.31
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Abstract

Surface of hydrophobic polyethylene membrane was modified to become hydrophilic by ion beam irradiation. Submerged membrane filtration reactors contained pristine membrane or surface-modified membrane and the influent to reactors was pickled radish wastewater. The objectives of this study was to investigate the variation of flux and pressure and the characteristics of pollutant removal such as organics, suspended solids and nutrients with time. The result of experiments using intermittent pristine membrane showed the occurrence of severe fouling by increasing permeate pressure rapidly in case of pickled radish wastewater but in synthetic wastewater, this phenomenon was not occurred. In experiments of variation flux after chemical cleaning and water cleaning in pristine membrane, chemical cleaning must be necessary for renewals of pollutant membrane. Performance of intermittent operation is higher than that of continuous operation. Reaching fouling time in the case of surface-modified membrane is 6 times as long as pristine membrane. According this reason, replacement expense of surface-modified membrane could be 1/6 of that of pristine membrane. Effluent from this process was relatively good water quality and performance in the removal efficiency of SS, nitrogen and phosphorus was particularly higher.

본 연구에서는 염분이 높은 단무지폐수를 대상으로 새로운 침지형 막분리 장치를 제작하고 기존의 소수성이 강한 폴리에틸렌 재질의 비개질 분리막과 이 소수성 분리막에 이온빔을 조사하여 친수성을 높여준 표면개질 분리막을 사용한 성능실험에서 시간에 따른 플럭스(flux)와 압력 변화, 유기물과 부유물질, 영양염류 등 오염물질의 제거 특성을 알아보았다. 간헐식 비개질막을 사용한 실험 결과, 합성폐수와는 달리 실제폐수에서는 투과 압력이 급격히 증가하여 심한 파울링(fouling) 현상이 일어남을 알 수 있으며 이는 실제폐수에 존재하는 첨가제 등 고분자물질과 염분에 의한 영향으로 추정된다. 약품세정 후의 막과 물세정 후의 막의 압력과 플럭스 변화 실험에서 오염된 막을 재생하기 위해 약품세정이 반드시 필요하며 막 운전시 연속식보다는 간헐식으로 운전하는 것이 성능이 더 우수함을 알 수 있었다. 또한 개질막의 경우가 비개질막의 경우보다 파울링에 도달하는 시간이 약 6배가 크므로 개질막의 경우가 막의 교체 비용을 1/6로 줄일 수 있다. 표면개질 분리막과 비개질 분리막 모두 처리수는 대체로 양호한 수질을 나타내고 있으며 특히 SS 제거, 질소 및 인 제거에도 탁월한 성능을 나타내고 있다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 상지대학교

References

  1. 선용호, "유동상 담체를 이용한 Loop Reactor에서 유기물 및 질소, 인 제거", 한국생물공학회지, 24(4), pp. 353-360 (2009).
  2. 곽성근, 안상우, 정수근, 박재로, 박재우, "APID 공정 내 동절기 개량형 간헐포기 운전모드 적용 및 개발, 한국물환경학회지, 25(6), pp. 872-878 (2009).
  3. 문병현, 윤조희, 서규태, 김상수, "SBR에서 염분농도와 C/N비가 오염물질의 제거에 미치는 영향", 대한환경공학회지, 24(2), pp. 251-260 (2002).
  4. 남석태, 전재홍, 이석기, 최호상, "한외여과에 있어서 막오염에 의한 Si 입자 함유 반도체 세정폐수의 투과유속 감소특성", 한국폐기물학회지, 17(1), pp. 92-101 (2000).
  5. 박종부, 박승국, 허형우, 강호, "도시하수에서의 생물학적 고도처리를 위한 MBR공정 개발 및 화학세정에 의한 미생물 활성도 영향 분석", 한국물환경학회지, 25(1), pp. 120-124 (2009).
  6. 박재로, 임현만, 김응호, "2단형 막분리 활성슬러지법(Two Stage MBR)에서 내부순환율 변화와 응집제 첨가에 의한 질소 및 인제거 특성에 관한 연구, 한국물환경학회지, 18(2), pp. 131-140 (2002).
  7. 양정목, 박철환, 조진구, 김상용, "복합 막분리공정에 의한 섬유가공 공정에서의 가성소다 회수", 대한환경공학회지, 30(12), pp. 1273-1280 (2008).
  8. 한성, 선용호, 고석근, "이온 보조 반응에 의하여 활성화된 폴리프로필렌 담체를 이용한 합성폐수 처리시 미생물 부착 및 유기물의 제거", 한국생물공학회지, 17(3), pp. 235-240 (2002).
  9. 최규철, 수질오염 공정시험기준 주해, 동화기술 (2002).
  10. APHA, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th ed., American Public Health Association, pp. 5-17 (1998).
  11. 최용범, 권재혁, 임재명, "수산물 가공폐수의 호기성 생분해도에 미치는 염분농도의 영향", 대한환경공학회지, 32(3), pp. 256-263 (2010).
  12. 노수홍, 변기수, 선용호, "습식산화반응에 의한 염료폐수 분리막 농축액의 생분해성 연구", 대한환경공학회지, 19(2), pp. 153-164 (1997).
  13. 장인성, 이정학, "막결합형 활성슬러지 시스템에서의 막오염 유발인자, 대한환경공학회지, 22(2), pp. 323-329 (2000).
  14. 권지향, 데스몬드롤러, "알카리도가 높은 원수의 연수화 공정에 따른 한외여과 막오염 특성", 대한환경공학회지, 25(6), pp. 778-785 (2003).
  15. Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering : Treatment and Reuse, 4rd ed., McGraw-Hill, New York, pp. 967-969 (2003).
  16. Wett, B., and Rauch, W., "The Role of Inorganic Carbon Limitation in Biological Nitrogen Removal of Extremely Ammonia Concentrated Wastewater", Wat. Res., 37, pp. 1100-1110 (2003). https://doi.org/10.1016/S0043-1354(02)00440-2