• Korean Membrane Journal
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• 제11권1호
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• pp.15-20
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• 2009

The periodic water-back-flushing using permeate water was performed to minimize membrane fouling and to enhance permeate flux in tubular ceramic ultrafiltration (UF) system for Gongji stream water treatment in Chuncheon city. The filtration time (FT), which was the water-back-flushing period, 2 min with periodic 15 sec water-back-flushing showed the highest value of dimensionless permeate flux ($J/J_o$), and the lowest value of resistance of membrane fouling ($R_f$), and we acquired the highest total permeate volume ($V_T$) of 6.35 L. Consequently FT 2 min at back-flushing time (BT) 15 sec could be the optimal condition in advanced UF water treatment of Gongji stream. Then the average rejection rates of pollutants by our tubular ceramic UF system were 99.4% for Turbidity, 31.8% for $COD_{Mn}$, 22.6% for $NH_3$-N and 65.9% for T-P.

• Korean Membrane Journal
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• 제10권1호
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• pp.26-32
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• 2008

The Gongji stream water of Chuncheon city was filtrated by 2 kinds of tubular alumina ceramic MF membranes with periodic $N_2$-back-flushing. $N_2$-back-flushing time (BT) was changed in $0{\sim}50$ sec at fixed filtration time (FT), or back-flushing period, of 4 min for NCMT-5231 membrane ($0.05\;{\mu}m$). Then, FT was changed in $0{\sim}32$ min at fixed BT of 40 sec for NCMT-7231 $0.1{\mu}m)$). In the viewpoints of total permeate volume ($V_T$), dimensionless permeate flux ($J/J_0$) and resistance of membrane fouling ($R_f$), the optimal $N_2$-BT was 50 sec, which was the longest BT, at 4 min FT for NCMT-5231. It means the longest BT was the most effective to minimize the membrane fouling, and we could acquire the most $V_T$. But the optimal FT for NCMT-7231 was 16 min in the viewpoint of $V_T$, and was 8 min in the viewpoints of $J/J_0$ and $R_f$ at fixed BT of 40 sec. The rejection rates were excellent as $80.6{\sim}96.6\;%$ for turbidity, $35.2{\sim}58.4%$ for $NH_3$-N, $16.3{\sim}45.2%$ for T-P and $16.3{\sim}45.2%$ for $COD_{Mn}$. However, the rejection rate of T-N was very low as $2.7{\sim}13.4%$ and it of TDS below 6.1%.

• 멤브레인
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• 제12권1호
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• pp.8-20
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• 2002

본 연구에서는 분리막의 일반적 역세척 방법이 아닌 질소 역세척을 하면서, 4종의 탄소계 관형 세라믹 한오여곽막으로 제지공장의 방류수를 처리하였을 때 역세척 주기 및 막간압력차 (TMP), 유량의 영향과 최적운 전조건을 규명하였다. 역세척시간 (BT)을 40초로 고정하였고, 정상운전시간 (FT)은 4~32분, TMP는 $1.0~3.0kg_f/cm^2$ 유속은 0.53~1.09cm/s로 변화시켰다. 또한 최적조건은 무차원 투과선속 ($J/J_0$) 및 총과여부부피 ($V_T$) 막오염에 의한 저항 ($R_f$)의 측면에서 고찰하였다. 그 결과 최적 역세척주기는 BT/FT=0.083 (FT=8분)으로 가장 빈번한 역세척 BT/FT=0.167 (FT=4분) 보다 오히려 많은 총여과부피를 얻을수 있었다. 한편, TMP가 증가할수록 구동력의 증가로 보다 많은 $V_T$를 얻을 수 있었고, 유량이 증가할수록 발생한 난류의 영향으로 막오염은 감소되고 투과유속은 증가하여 많은 $V_T$를 얻을수 있었다. 오염물질 제거율은 탁도 95% 이상, 호학적 산소요구량 ($COD_{Cr}$)45~83%로 높았으나 총용존고형물 (TDS)의 경우 10% 이하로 낮았다.

• Korean Membrane Journal
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• 제9권1호
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• pp.12-17
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• 2007

We performed periodic water-back-flushing using permeate water to minimize membrane fouling to enhance permeate flux in tubular ceramic microfiltration system for water treatment of high turbid source. The filtration time (FT) = 2 min with periodic 6 sec water-back-flushing showed the highest value of dimensionless permeate flux ($J/J_o$), and the lowest value of resistance of membrane fouling ($R_f$), and we acquired the highest total permeate volume $(V_T)\;=\;6.805L$. Also in the result of BT effect at fixed FT = 10 min and BT (back-flushing time) = 20 sec showed the lowest value of $R_f$ and the highest value of $J/J_o$, and we could obtain the highest $V_T\;=\;6.660\;L$. Consequently, FT = 2 min and BT = 6 sec could be the optimal condition in water treatment of high turbid source above 10 NTU. However, FT = 10 min and BT = 20 sec was superior to reduce operating costs because of lower back-flushing frequency. Then the average quality of water treated by our tubular ceramic MF system was turbidity of 0.07 NTU, $COD_{Mn}$ of 1.86 mg/L and $NH_3-N$ of 0.007 mg/L.

• Korean Membrane Journal
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• 제10권1호
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• pp.33-38
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• 2008

In this study periodic water-back-flushing using permeate water was performed to minimize membrane fouling and to enhance permeate flux in tubular ceramic micro filtration system for Gongji stream water treatment in Chuncheon city. The filtration time (FT) 2 min with periodic 6 sec water-back-flushing showed the highest value of dimensionless permeate flux ($J/J_0$), and the lowest value of resistance of membrane fouling ($R_f$), and we acquired the highest total permeate volume ($V_T$) of 7.44L. Also in the results of BT effect at fixed FT 10 min, BT (back-flushing time) 20 sec showed the lowest value of $R_f$ and the highest value of $J/J_0$, and we could be obtained the highest $V_T$ of 8.04 L. Consequently FT 10 min and BT 20 sec could be the optimal condition in Gongji stream water treatment. Then the average rejection rates of pollutants by our tubular ceramic MF system were 93.8% for Turbidity, 20.7% for $COD_{Mn}$, 39.2% for $NH_3$-N and 31.5% for T-P.

• 멤브레인
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• 제19권2호
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• pp.136-144
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• 2009

본 연구에서는 공업용수 중에 미량 함유될 수 있는 철 이온 제거를 위해 철 용액에 음이온 계면활성제 SDS를 주입하여 미셀을 형성한 후, 미셀 표면에 철 이온의 흡착 또는 결합으로 형성된 응집체를 관형 세라믹 정밀여과막으로 제거하였다. 음이온 계면활성제의 영향을 살펴보기 위해 일정한 1mM의 철 농도에서 음이온 계면활성제의 농도를 $0{\sim}10mM$로 변화시켰다. 그 결과, 6mM 일 때 가장 높은 철 제거율 88.97%를 보였다. SDS 농도에 따른 미셀 응집체의 입도 분포를 확인하기 위해 전기영동광산란분광광도계(Electrophoretic Light Scattering Spectrometer)를 사용하여 분석 한 결과, 6mM 일때 큰 응집체의 분포도가 가장 높았다. 또한, 세라믹 분리막에 대하여 주기적 질소 역세척을 실시할 경우 역세척 주기의 영향을 조사하였다. 그 결과, NCMT-7231 (평균기공 $0.10{\mu}m$) 분리막의 최적 역세척 시간(BT)는 20초이었다.

• 멤브레인
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• 제22권3호
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• pp.171-177
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• 2012

정수처리용 세라믹 한외여과 및 광촉매의 혼성공정에서 주기적 질소 역세척 시 휴믹산 농도의 영향을 알아보고, 막오염에 의한 저항($R_f$) 및 투과선속(J), 총여과부피($V_T$) 측면에서 물 역세척의 기존 결과와 비교 고찰하였다. 휴믹산 농도가 낮아질수록 $R_f$는 급격히 감소하고 J는 증가하여, 휴믹산 농도 2 mg/L에서 $V_T$는 가장 높았다. 휴믹산 농도가 2에서 10 mg/L로 높아졌을 때, 180분 운전 후 막오염 저항($R_{f,180}$)은 물 역세척 시 $R_{f,180}$값보다 0.8배 더 증가하였다. 따라서 물 역세척보다 질소 역세척 시 막오염이 휴믹산 농도의 영향을 더 크게 받는다는 것을 알 수 있었다. 탁도 처리효율은 휴믹산 농도와 무관하게 거의 일정하였으나, 휴믹산 처리효율은 휴믹산 2 mg/L에서 최대였다. 이것은 질소 역세척 시 휴믹산 2 mg/L에서 광촉매 구의 흡착과 광산화로 휴믹산이 가장 효과적으로 제거되지만, 4 mg/L에서는 광촉매 구만으로 역부족인 것으로 판단된다. 휴믹산 6 mg/L 이상에서는 막표면의 두꺼운 케이크 층과 심화된 내부 막오염으로, 휴믹산이 한외여과막에 의해 효과적으로 제거된 것이다.

• 멤브레인
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• 제17권2호
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• pp.124-133
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• 2007

본 연구에서는 2종류의 다채널 알루미나 세라믹 정밀여과막으로 호소수를 처리할 경우, 질소 역세척 시간(BT) 및 막간압력차(TMP) 영향과 최적운전조건을 규명하였다. 정상여과시간(FT)은 8분, 유량 2.0 L/min, 역세척 압력 2.0 bar로 고정하였고, BT는 $10{\sim}60$초, TMP는 $0.6{\sim}2.0$ bar로 변화시켰다. 또한, 최적운전조건은 막오염에 의한 저항 $(R_f)$, 무차원한 투과선속 $(J/J_o)$, 투과선속 (J), 총여과부피$(V_T)$의 측면에서 고찰하였다. 그 결과, $0.4{\mu}m$의 평균기공 크기를 갖고 있는 HC04 분리막의 최적 역세척 조건은 BT=10초, $1.0{\mu}m$의 평균기공인 HC10 분리막에서는 20초임을 알 수 있었다. 한편, TMP가 증가할수록 구동력의 증가로 보다 많은 $V_T$를 얻을 수 있었다. 오염물질 제거율은 탁도(Turbidity) 95.4% 이상, 화학적 산소 요구량 $(COD_{Mn})\;12.7{\sim}20.1%$, 암모니아성 질소 $(NH_3-N)\;0.0{\sim}6.4%$, 총질소 (T-N) $1.9{\sim}4.6%$, 총인 (T-P) $34.9{\sim}88.4%$의 제거 율을 보였다.

• 멤브레인
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• 제16권1호
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• pp.31-38
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• 2006

우유 또는 주스 종이용기를 재활용하여 화장지를 생산하고 있는 제지회사에서 배출되는 제지폐수를 대상으로 주기적 질소 역세척이 가능한 세라믹 정밀여과 시스템을 운전하였다. 제지폐수 재활용을 위해 본 연구에서 7개의 채널이 있는 2 종류의 알루미나 분리막이 사용되었다. 질소 역세척 시간을 40초, 막간압력차 $1.0kg_f/cm^2$, 역세척 압력 $5.0kg_f/cm^2$로 고정하였을 때 $0.4{\mu}m$의 평균기공 크기를 갖고 있는 HC04 알루미나 분리막의 최적 여과시간 간격은 4분으로 $1.0{\mu}m$의 평균기공인 HV10 분리막의 16분보다 짧았다. 여과시간 간격과 역세척 시간을 고정한 상태에서 막간압력차(TMP)의 영향을 살펴본 결과, 높은 TMP 조건에서는 쉽게 막표면에 케이크가 형성되고 막 내부 구조에도 막오염이 발생하기 때문에 낮은 TMP 조건이 막오염 제어에 유리한 것을 알 수 있었다. 그러나 TMP는 폐수처리 여과 시스템에서 구동력이기 때문에, 가장 높은 TMP 조건에서 가장 많은 총여과부피를 얻을 수 있었다. 한편, 다채널 세라믹 분리막을 사용한 정밀여과시스템에서 얻은 투과수는 탁도가 낮기 때문에 제지공정에서 재활용 될 수 있다.

• 멤브레인
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• 제18권1호
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• pp.7-25
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• 2008

본 연구에서는 칼슘 이온 제거를 위해 칼슘용액에 임계미셀농도(CMC) 이상으로 음이온계면활성제인 sodium dodecyl sulfate (SDS)를 주입하여 미셀을 형성한 후, 미셀 표면에 칼슘 이온의 흡착 또는 결합으로 형성된 응집체들을 2종류의 세라믹 분리막으로 배제하였다. 그 결과, 99.98% 이상 칼슘 배제율을 보였다. 또한 본 실험범위에서 TMP가 증가할수록 막오염($R_f$)은 증가하는 경향을 보였지만, 구동력의 증가로 인해 총여과부피($V_T$) 및 무차원한 투과선속($J/J_o$), 투과선속(J) 역시 증가하였다. 또한 세라믹 분리막에 대하여 주기적 질소 역세척을 실시할 경우, 질소 역세척 시간(BT) 및 여과 시간(FT), 즉 역세척 주기의 영향을 조사하였다. 그 결과, NCMT-6231 (평균기공 $0.07{\mu}m$) 및 NCMT-7231 ($0.10{\mu}m$) 분리막의 최적 BT는 각각 10초, 15초이었다. 또한, 최적 FT는 2종류 분리막 모두 5분으로, 빈번한 질소 역세척이 막오염을 효과적으로 감소시켰다. 한편 칼슘용액으로 실험하여 도출된 최적 운전조건을 두유 포장팩 세척수로 사용하고 있는 지하수에 적용한 결과, 2종류의 분리막 모두 칼슘을 99.98% 이상 제거할 수 있었다.