• Environmental Engineering Research
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• 제16권4호
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• pp.205-212
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• 2011

Reverse osmosis (RO) technology has developed over the past 40 years to control a 44% market share in the world desalting production capacity and an 80% share in the total number of desalination plants installed worldwide. The application of conventional and low-pressure membrane pretreatment processes to seawater RO (SWRO) desalination has undergone accelerated development over the past decade. Reliable pretreatment techniques are required for the successful operation of SWRO processes, since a major issue is membrane fouling associated with particulate matter/colloids, organic/inorganic compounds, and biological growth. While conventional pretreatment processes such as coagulation and granular media filtration have been widely used for SWRO, there has been an increased tendency toward the use of ultrafiltration/microfiltration (UF/MF) instead of conventional treatment techniques. The literature shows that both the conventional and the UF/MF membrane pretreatment processes have different advantages and disadvantages. This review suggests that, depending on the feed water quality conditions, the suitable integration of multiple pretreatment processes may be considered valid since this would utilize the benefits of each separate pretreatment.

• 대한환경공학회지
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• 제35권12호
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• pp.877-882
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• 2013

최근 음용수를 위한 UF, MF 막의 적용이 증가하고 있다. UF/MF 막은 재래식 수처리 공정에 비하여 원수 수질 변화에도 안정적인 운전이 가능하고 부지 면적이 작으며 자동화 운전이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 현재 대부분의 UF/MF 막시설은 고분자 막을 사용하고 있다. 최근 세라믹 막은 고분자막에 비하여 경쟁력이 있다고 알려지고 있다. 세라믹 막은 높은 투과유량과 약품세정 빈도가 작으며 막의 수명 또한 길어 최근 적용 사례가 증가하고 있다. 따라서 본 연구는 MF 세라믹 막 pilot plant를 완속모래여과 정수장에 적용하였다. 본 연구에 사용된 세라믹 Pilot plant는 3개의 계열이 있으며, 각 계열별로 원수와 모래 여과수를 막의 유입수로 각각 사용하였다. 또한 세라믹 막 공정의 최적화를 위하여 전처리 응집공정으로서 PACl 응집제를 사용하였다. 그리고 화학세정(Chemical Enhanced Backwashing, CEB)은 황산 (500 mg/L)과 차아염소산 (200 mg/L)을 1.5일에 1번씩 모든 계열에 주입하여 이루어졌다. 본 연구 결과 세라믹 막 공정의 전처리 응집공정에서 최적의 응집제 사용은 막의 유입수로 원수와 모래 여과수에 대한 막의 flux를 크게 증가시켰다. 또한 본 연구에서 사용된 최적 응집제 주입량에서 차압상승률은 원수(25 mg/L)의 경우 2.173 kPa/cycle이며, 모래 여과수(5 mg/L)의 경우 0.301 kPa/cycle으로 나타났다.

• 상하수도학회지
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• 제22권2호
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• pp.267-274
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• 2008

This study is about efficiency of pretreatment process and operating factor to membrane process at continuous coagulation/ultrafiltration process in water treatment. The capacity of pilot plant was $0.06{\beta}(C)/d$. The raw water used was from Nakdong stream which was characteristized by high organic matter and high turbidity. The result of the test was that coagulation is good process as to high removal rate to organic matter and turbidity but It caused problem to membrane pore blocking. This paper is to determine the membrane fouling potential under different membrane flux, backwash pressure and linear velocity. Backwash pressure and flux is important parameter on operation of membrane system. Those are directly affected on membrane system. When backwash pressure increased from 150 kPa to 200 kPa, the result showed that fouling (pressure increase rate) changed from 3.69 kPa/h to 0.93 kPa/h and the recovery rate changed from 90.7 % to 82.0 %. Linear velocity had slightly effect on fouling. Linear velocity increased from 0.2 m/s to 0.5 m/s, the corresponding pressure rate changed from 0.93 kPa/d to 0.77 kPa/d.

• 대한환경공학회지
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• 제27권8호
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• pp.837-843
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• 2005

한외여과 공정의 전처리 공정으로 응집을 적용하였으며, 막여과 공정에 미치는 응집공정의 영향을 평가하였다. 예상되는 응집 효과는 수질 개선, 막오염 저감 및 역세척 효율 향상 등이며, 응집 한외여과 막여과 공정을 연속운전을 통해 조사하였다. 이때 적용된 응집제는 황산반토, PACS, 염화제2철이다. 연구 결과 응집을 통해 처리수 수질을 크게 향상 시킬 수 있었으며, 현탁물질 보다는 유기물 제거율에 높은 효과가 있었고, 최대 30.6%의 제거율 향상을 나타내었다. 막오염 저감에 있어서는 세 종류의 응집제 모두 뚜렷한 효과를 관찰할 수 있었으며, 특히 장기운전에 TA어서 PACS가 가장 효과적이었다. 역세척 효율은 철염응집제가 가장 효과적이었으며, 적정 응집제 주입량에 가까울수록 효율이 향상되는 것으로 나타났다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제2권3호
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• pp.175-185
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• 2011

Ultrafiltration is an emerging technology for drinking water treatment because it produces better water quality as compared with conventional treatment systems. More recently, the combination of UF technology with other processes in order to improve its performance has been observed. These associations aim to maximize the contaminants removal and reduce membrane fouling. The operational performance of contaminants removal and water production of two UF pilot plants was compared. The first plant (Guarapiranga) was fed with raw water and the second plant (ABV) with pre-treated water by the coagulation, flocculation and sedimentation processes at Alto da Boa Vista WTP (Sao Paulo, Brazil). Both units operated continuously for approximately 2,500 hours, from September/2009 to January/2010. The results showed that the ABV UF pilot plant was able to operate at higher specific fluxes (6.2 $L.d^{-1}.m^{-2}.kPa^{-1}$ @ $25^{\circ}C$) than Guarapiranga (3.1 $L.d^{-1}.m^{-2}.kPa^{-1}$ @ $25^{\circ}C$). However, the number of chemical cleanings conducted in both pilot units during the considered operation period was the same (4 chemical cleanings for each plant), which shows that the pre-treatment reduced the membrane fouling. The water quality at ABV for all the variables analyzed was better, but the feed water quality was also better due to pretreatment. The rejection values for the different contaminants were higher at Guarapiranga mainly because of a pollution load reduction after pre-treatment at ABV. Even with the better performance of the ABV UF pilot plant, it is necessary to take into consideration the complexity of the complete treatment system, and also the costs involved in the construction and operation of a full-scale treatment unit.

• 멤브레인
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• 제9권4호
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• pp.193-201
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• 1999

기존의 정수처리 공정인 응집 침전 과정을 대체하여 분리막을 이용한 상수처리 시스템의 개발을 목적으로한다. 따라서 4가지 형태의 정수처리 공정과 분리막의 분획 분자량을 변화시켰을 때 막 투과수의 변화와 안정적이며 높은 투과수를 얻기 위해 필요한 운전 조건의 최적화를 실험하였다 실험결과 한외여과막이 정밀여과막보다 막 투과수 감소경향이 완만했으며 초기 투과수 회복율은 더 높았다. 수질 분석의 결과 한회여과막이 정밀 여과막보다 우수하였지만 전처리에 의한 차이는 나지 않았다. 운전 조건에 따른 flux 는 온도, 선속도가 높을수록 압력이 낮을수록 flux 감소율이 적은 경향을 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제17권3호
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• pp.161-173
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• 2007

현재 막여과 공정은 정수처리에서 많은 관심을 받고 있다. 그러나 막여과 공정은 저압 운전이 가능한 정밀/한외여과 분리막을 이용할 때는 효과적인 용존성 유기물 제거가 이루어지지 않으며 막오염 현상으로 분리막의 투과도 감소가 일어난다. 고압 분리막을 이용할 경우 양질의 수질은 얻을 수 있으나 고압 운전으로 인하여 운전비용의 소모가 높다. 따라서 최근 분리막의 효율적인 정수처리 적용과 성능 향상을 위해서 다른 물리화학적 공정과 결합한 혼성공정에 대한 다양한 접근이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 혼성공정으로 응집, 흡착, 특정 화학반응, 막표면 코팅 등과 정밀/한외여과 공정을 결합한 경우의 특징, 처리효율, 고려사항 등을 고찰하였다.

• 펄프종이기술
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• 제47권2호
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• pp.24-33
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• 2015

This study aims to suggest wastewater treatment options for diaper recycling by identifying characteristic analysis of wastewater from diaper recycling process and efficiency evaluation of wastewater treatment units. The wastewater characteristic analysis showed that the concentration of organic pollutants and ionic materials were very high comparing to seawater. Through the investigation of similar wastewater treatment, six treatment units were identified to reduce pollutants. It is found UF(ultra-filtration), DAF(dissolved air flotation), fenton oxidation, electro-coagulation and chemical-coagulation are effective in reducing organic pollutants while membrane system and ion exchanger are effective in reducing ionic materials. Even though the target of water quality should be secured in terms of managing organic pollutants level, the application of treatment unit for reducing ionic material needs lots of considerations. This result suggests that reuse of pulping wastewater after controlling organic pollutants is better than direct discharge of pulping wastewater. To select the appropriate wastewater treatment unit, an economic analysis about operation condition, wastewater flow, cost, efficiency should be considered.

• 대한환경공학회지
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• 제28권3호
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• pp.257-264
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• 2006

본 연구에서는 화학응집, 펜톤산화, 세라믹 분리막 복합공정을 적용하여 상업적으로 이용되고 있는 반응성 염료의 유기물 및 색도제거 영향을 조사하였다. 화학응집의 경우, $Fe^{3+}$ 응집제 농도를 결정하기 위해 각각의 최적 pH에 따른 응집주입량을 변화시켜 결정하였다. 이때의 최적 값은 RB49(reactive blue 49)가 pH 7에서 2.78 mM, RY84(reactive yellow 84)가 pH 6에서 1.85 mM로 나타났다. 펜톤산화의 경우, $H_2O_2$와 $Fe^{2+}$의 최적의 주입농도를 선정하고 펜톤시약 주입비율을 결정하였다. 이때의 최적 주입비율($[H_2O_2]:[Fe^{2+}]$은 RB49가 4.41:5.73 mM, RY84가 1.15:0.81 mM로 결정되었다. 세라믹 한외여과막의 경우, 펜톤산화 이후 상등액의 투과플럭스와 배제율을 조사하였다. 전체 운전시간인 9시간 동안 RB49와 RY84의 평균 투과플럭스 값은 1 bar일 때 각각 $53.4L/m^2hr$와 $67.4L/m^2hr$이었다. 부가적으로 펜톤산화 상등액을 오프라인 화학세정(5% $H_2SO_4$) 결과, RB49의 평균 투과플럭스 회복율은 98.5-99.9%, RY84는 91.0-97.3%로 나타났다. 복합공정의 전체 COD 제거율은 91.6-95.7%, 색도제거율은 99.8% 이상으로 나타났다. 결론적으로, 복합공정 구성을 통하여 반응성염료가 주성분인 염료폐액의 효율적 처리를 위한 공정중의 하나가 될 수 있음을 확인하였다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제9권1호
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• pp.43-51
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• 2018

Hollow fiber (HF) membranes are gaining wide interest over flat membranes due to their compaction and high area to surface volume ratio. This work addresses the fabrication of HF from polysulfone (PS) and polyethersulfone (PES) using N-methylpyrrolidone (NMP) as solvent in addition to other additives to achieve desired characteristics. The semi-pilot spinning system includes jacketed vessel, four spinneret block, coagulation and washing baths in addition to dryer and winder. Different parameters affecting dry-wet spinning phase inversion process were investigated. Dope compositions of PES, NMP and polyvinyl pyrrolidone (PVP) of varying molecular weights as additive were addressed. Some critical parameters of importance were also investigated. Those include dope flow rate, air gap, coagulation & washing baths and drying temperatures. The measured dope viscosity was in the range from 1.7 to 36.5 Pa.s. Air gap distance was adjusted from 20 to 45 cm and coagulation bath temperature from 20 to $46^{\circ}C$. The HF membranes were characterized by scanning electron microscope (SEM), atomic force microscope (AFM) and mechanical properties. Results indicated prevalence of finger like structure and average surface roughness from about 29 to 78.3 nm. Profile of stress strain characteristics revealed suitability of the fibers for downstream interventions for fabrication of thin film composite membrane. Different empirical correlations were formulated which enable deeper understanding of the interaction of the above mentioned variables. Data of pure water permeability (PWP) confirmed that the fabricated samples fall within the microfiltration (MF)-ultrafiltration (UF) range of membrane separation.