• 상하수도학회지
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• 제33권6호
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• pp.413-420
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• 2019

Pretreatment system of desalination process using seawater reverse osmosis(SWRO) membrane is the most critical step in order to prevent membrane fouling. One of the methods is coagulation-UF membrane process. Coagulation-UF membrane systems have been shown to be very efficient in removing turbidity and non-soluble and colloidal organics contained in the source water for SWRO pretreatment. Ferric salt coagulants are commonly applied in coagulation-UF process for pretreatment of SWRO process. But aluminum salts have not been applied in coagulation-UF pretreatment of SWRO process due to the SWRO membrane fouling by residual aluminum. This study was carried out to see the effect of residual matal salt on SWRO membrane followed by coagulation-UF pretreatment process. Experimental results showed that increased residual aluminum salts by coagulation-UF pretreatment process by using alum lead to the decreased SWRO membrane salt rejection and flux. As the salt rejection and flux of SWRO membrane decreased, the concentration of silica and residual aluminum decreased. However, when adjusting coagulation pH for coagulation-UF pretreatment process, the residual aluminum salt concentration was decreased and SWRO membrane flux was increased.

• 상하수도학회지
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• 제19권5호
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• pp.605-612
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• 2005

The objective of this study was to evaluate the factors affecting the optimization of coagulation hybrid UF membrane processes for the reuse of secondary effluent from sewage treatment plant. The experimental results obtained from the UF membrane process showed that organic colloids in the size range of $0.2{\mu}m{\sim}1.0{\mu}m$ caused the most substantial influence on the fouling of UF membrane. When using a coagulation pretreatment to UF membrane, alum dosage of 50mg/L resulted in the least reduction in membrane permeate flux. Also, for the rapid mixing process, in-line mixer type was more efficient for organic removal than back mixer type. Therefore, it may be concluded that coagulation-UF hybrid membrane process comparing to UF alone process showed not only higher removal efficiency of organic matter, but also substantial improvement of permeate flux of UF membrane.

• Environmental Engineering Research
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• 제23권2호
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• pp.159-163
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• 2018

The feasibility of applying coagulation-integrated microfiltration (MF) as a pretreatment for an ultrafiltration (UF) feed in oily wastewater treatment was investigated. The effects of different coagulants on oil removal rates from wastewater were studied. The maximum oil removal rate of 82% was obtained after coagulation with 130 mg/L of polyaluminium chloride (PAC). UF flux reached $95L/(m^2{\cdot}h)$ with coagulation-integrated MF as pretreatment. This value was 2.5 times higher than that flux obtained without pretreatment. The value of UF flux increased as the transmembrane pressure (TMP) and cross-flow velocity (CFV) of the UF module increased. UF flux gradually increased when TMP and CFV exceeded 0.4 MPa and 3 m/s, respectively, because of concentration polarization and membrane fouling stabilization. Chemical oxygen demand reduction and oil removal rate reached 95.2% and 98.5%, respectively, during integrated membrane processing with a PAC concentration of 130 mg/L, TMP of 0.4 MPa, and CFV of 3 m/s for UF. In addition, sequentially cleaning the fouling membrane with NaOH and $HNO_3$ aqueous solutions caused UF flux to recover to 90%. These encouraging results suggested that the hybrid integrated membrane process-based coagulation and MF + UF are effective approaches for oily wastewater treatment.

• 대한환경공학회지
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• 제30권11호
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• pp.1139-1145
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• 2008

응집-막분리 공정의 적용시 전처리 응집공정에서 응집조건에 따라 발생하는 플럭 생성특성을 파악하고 생성된 플럭 특성에 따른 막투과 플럭스의 영향을 살펴본 결과 인공시수와 낙동강 원수에서 전처리 응집공정을 적용시 급속교반 후 용존성 유기물질(자연유기물질)이 미세 플럭의 형성으로 인하여 입자상 유기물질로 전환이 발생하였으며 급속교반초기 10초 사이에 용존성 유기물이 입자상 물질로 전환되었다. 또한 응집제 주입량이 0.025 mM as Al (7.5 mg/L Alum) 이었을 경우 입자 전환율 K값이 크게 나타나고 있었으나 0.05 mM (15 mg/L Alum)이상으로 응집제 주입량이 증가할 경우 K값은 감소하였으며 0.15 mM까지 유사한 값을 보이고 있었다. 낙동강 원수를 이용하여 전처리 공정으로 응집 공정을 적용시 UF 단독공정에 비하여 투과 flux 감소는 상당히 낮게 나타났으며 투과 flux 변화는 응집공정에 의하여 형성되는 입자크기 분포에 의존하였으며 응집조건에 따른 투과 flux 실험결과 급속교반-UF공정과 급속교반-완속교반-UF공정의 투과 flux는 유사하게 나타났다. 막의 재질에 따른 투과 flux 실험결과 소수성 재질의 막에 비하여 친수성 재질의 막이 투과 flux가 높게 유지되었으며 응집제 자체의 금속성분에 의한 막오염 영향은 나타나지 않았다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권8호
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• pp.799-806
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• 2005

응집-UF 정수공정시 응집 전처리 공정에 있어 완속혼합없이 급속혼화만으로 충분한 응집의 효과를 기대할 수 있으며, 급속혼화장치로 in-line static mixer를 사용한 경우가 기존의 back mixer를 사용 한 경우보다 롤은 DOC 제거효율을 얻을 수 있었다. 또한, 적정 주입량인 16 mg alum/L에서 막의 투과 flux 감소가 가장 적게 나타났으며 적정 주입량보다 너무 적거나 또는 너무 많은 경우 모두 막의 투과 fiux 감소가 크게 나타났다. 또한 막의 fouling에 크게 영향을 미치는 것은 hydrophobic 물질로 이는 응집 전처리시 효과적으로 제거되어짐으로써 막의 투과 flux 감소를 줄일 수 있었다.

• 상하수도학회지
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• 제35권4호
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• pp.285-292
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• 2021

Osmotic power is to produce electric power by using the chemical potential of two flows with the difference of salinity. Water permeates through a semipermeable membrane from a low concentration feed solution to a high concentration draw solution due to osmotic pressure. In a pressure retarded osmosis (PRO) process, river water and wastewater are commonly used as low salinity feed solution, whereas seawater and brine from the SWRO plant are employed as draw solution. During the PRO process using wastewater effluent as feed solution, PRO membrane fouling is usually caused by the convective or diffusive transport of PRO which is the most critical step of PRO membrane in order to prevent membrane fouling. The main objective of this study is to assess the PRO membrane fouling reduction by pretreatment to remove organic matter using coagulation-UF membrane process. The experimental results obtained from the pretreatment test showed that the optimum ferric chloride and PAC dosage for removal of organic matter applied for the coagulation and adsorption process was 50 mg/L as FeCl₃ (optimum pH 5.5). Coagulation-UF pretreatment process was higher removal efficiency of organic matter, as also resulting in the substantial improvement of water flux of PRO membrane.

• 대한환경공학회지
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• 제35권7호
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• pp.495-502
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• 2013

본 연구는 UF공정의 전처리로써 Al(III)계 응집제인 alum과 PACl을 사용한 응집공정 적용 시 두 응집제의 효율 비교 및 잔류 알루미늄 농도를 고려한 최적 운전 조건을 알아보기 위해 응집제 주입농도, 완속교반의 적용 그리고 해수 원수의 pH를 변화하여 UF막 flux 및 잔류 알루미늄 이온 농도를 조사했다. 그 결과 pH 8.0 조건에서 alum의 주입농도가 증가할수록 flux 또한 증가하였으며 완속교반은 UF막 flux를 오히려 감소시킨 것으로 조사된 반면 PACl의 경우 주입농도가 증가할수록 flux는 일부 감소하는 경향을 보였으며 alum과는 반대로 완속교반 적용시 flux 또한 증가하였다. 반면에 pH 6.5 조건에서 alum 주입량이 0.7 mg/L (as Al)일 때 UF막 flux의 효율이 가장 좋았고 잔류 알루미늄 농도는 0.05 mg/L (as Al) 이하로 측정되었다. PACl의 경우 UF막 flux 측면에서는 최적 조건은 pH 8.0, 주입농도 1.2 mg/L (as Al) 그리고 완속교반 시간을 적용하였을 때였으며 잔류 알루미늄 농도를 고려한 최적 주입조건은 pH 6.5 조건에서 주입농도를 1.2 mg/L (as Al)일 때로 조사되었다.

• 상하수도학회지
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• 제19권1호
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• pp.38-46
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• 2005

In this research, we tried to combine the coagulation/sedimentation process as pre-treatment with UF membrane filtration to reduce the membrane fouling and to improve the permeate water quality. We used the Jet Mixed Separator (JMS) as coagulation/sedimentation process. We observed that the HPC and E.Coli can't be removed through the direct UF memebrane filtation of surface water. The removal efficiency of dissolved organic substances, indicated by E260 and DOC, was 40% and 15%, respectively. However, the removal efficiency of it increased two time as a result of combination of JMS process as coagulation/sedimentation pre-treatment. This was resulted from the formation of high molecular humic micro-floc through JMS process. The accumulation amount of irreversible cake layer which was not removed by backwashing was less than direct UF membrane filtration of surface water. Moreover, the loading rate of fouling induced substances, such as humic substances and suspended substances, on membrane surface decreased drastically through JMS process. As a result, the accumulation amount of irreversible cake on membrane surface was decreased.

• 대한환경공학회지
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• 제27권7호
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• pp.753-761
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• 2005

전처리 공정에 따른 투과 flux 변화를 살펴보면 $MIEX^{(R)}$+UF 공정의 경우 응집+UF 공정에 비하여 높은 유기물 제거율을 나타내었으나 투과 flux 감소는 크게 나타났다. 따라서, 막 오염을 자세하게 규명하기 위하여 sequential filtration 실험결과 막 오염물질은 고분자 유기물질로 나타났으며, DOC 0.5 mg/L 이하의 유기물질이 막 오염 유발물질로 작용하고 있었다. 10 kDa 이하의 저분자 유기물질들은 $MIEX^{(R)}$ 처리에 의해 제거가 용이하여 막 표면에서 유기물 부하를 감소시켜 이로 인해 응집+UF공정에 비하여 투과 flux 감소율이 낮게 나타났다. $MIEX^{(R)}$+UF공정은 입자상 물질의 존재 유무에 관계없이 flux 감소율은 거의 유사한 경향을 보였으나 응집+UF공정은 용존성 유기물질만이 존재하는 시수에 비하여 입자상 물질이 존재하는 경우에 투과 flux 감소가 더 낮게 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권3호
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• pp.639-645
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• 2008

십자형 응집-한외여과 막분리 공정 운전시 응집조건에 따른 영향을 살펴보면 급속교반-UF 공정과 응집-침전-UF 공정에서 투과 flux의 변화는 크게 나타나지 않았으며 UF막의 막오염 억제 측면에서는 응집전처리공정으로서 1분간의 짧은 급속혼화만으로도 충분한 것으로 나타났다. 교반강도에 따른 투과 flux의 변화결과 교반강도에 따라 형성되는 floc의 크기가 거의 유사하게 형성되어 교반강도에 따른 영향은 나타나지 않았다. 응집제 주입량에 따른 투과 flux변화를 살펴보면 응집제 주입량이 증가함에 따라 유기물의 제거가 크게 일어나 유기물 부하의 감소와 floc의 크기가 증가함에 따라 다공성 케이크층의 형성에 따른 막저항의 감소로 인하여 투과 flux가 향상되었다. 막의 재질과 전처리 응집공정적용에 따른 여과메카니즘 분석결과 막의 재질에 따라서는 친수성 재질의 막에 비하여 소수성 재질의 막의 경우 막의 공극속으로 입자의 침투가 발생하여 침적 흡착되는 현상과 막의 표면에서 형성되는 cake층에 의한 투과 flux 감소가 주원인이 되었으며 응집공정을 전처리공정으로 적용시 UF단독공정에 비하여 막오염 발생이 저감되었다.