• 상하수도학회지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.285-291
• /
• 2011

Membrane fouling is an unavoidable phenomenon and major obstacle in the economic and efficient operation under sea water reverse osmosis (SWRO). When fouling occurs on the membrane surface, the permeate quantity and quality decrease, the trans-membrane pressure (TMP) and operation costs increase, and the membrane may be damaged. Therefore, chemical cleaning process is important to prevent permeate flow from decreasing in RO membrane filtration process. This study focused on proper chemical cleaning condition for Shuaibah RO plant in Saudi Arabia. Several chemical agents were used for chemical cleaning at different contact time and concentrations of chemicals. Also autopsy analysis was performed using LOI, FT-IR, FEEM, SEM and EDX for assessment of fouling. Specially, FEEM analysis method was thought as analyzing and evaluating tool available for selection of the first applied chemical cleaning dose to predict potential organic fouling. Also, cleaning time should be considered by the condition of RO membrane process since the cleaning time depends on the membrane fouling rate. If the fouling exceeds chemical cleaning guideline, to perfectly remove the fouling, certainly, the chemical cleaning is increased with membrane fouling rate influenced by raw water properties, pre-treatment condition and the point of the chemical cleaning operation time. Also choice of cleaning chemicals applied firstly is important.

• 멤브레인
• /
• 제18권1호
• /
• pp.53-64
• /
• 2008

벤토나이트 현탁액에 의한 폴리에틸렌 정밀여과 모세관 막의 오염특성에 대하여 검토하였다. 막오염의 윈인은 막표면 위에서 생성되는 케익층의 성장과 입자들이 세공을 막는 표준 및 완전세공막힘 때문이었으며, 막오염은 이들 세 가지 오염형태가 동시에 발생하지만 케익여과오염에 의해 크게 지배를 받는다. 운전압력 $1.0kg/cm^2$에서 총 막오염에 대한 성분오염의 비율은 표준세공막힘 3.36%, 완전세공막힘 3.18% 그리고 케익여과오염 93.46%이었다. 현탁액의 농도가 1000 ppm인 경우에는 완전세공막힘 1.71%, 표준세공막힘 1.90% 그리고 케익여과오염이 96.39%이었으며, 운전초기에 총 오염의 96.14%가 발생했다. 총 오염에 대한 케익여과의 영향은 세공이 $0.34{\mu}m$막에서 컸다. 순환흐름속도의 증가로 인해 성분오염은 약 10.20% 감소하였고, 총 오염에 대한 세공막힘의 비율은 높았다.

• 상하수도학회지
• /
• 제30권6호
• /
• pp.645-652
• /
• 2016

A membrane module including grid was designed and introduced to MBR (membrane bio-reactor) for the purpose of better control of membrane fouling. It could be anticipated that the grid enhances the shear force of fluid-air mixture into the membrane surface by even-distributing the fluid-air to the membrane module. As MLSS concentration, packing density which is expressed in the ratio of the housing and the cross-sectional area of membrane fibers ($A_m/A_t$) and air-flow rate were changed, membrane foulings were checked by monitoring fouling resistances. The total fouling resistance ($R_c+R_f$) without grid installation (i.e., control) was $2.13{\times}10^{12}m^{-1}$, whereas it was reduced to $1.69{\times}10^{12}m^{-1}$ after the grid was installed. Regardless of the grid installation, the $R_c+R_f$ increased as the packing density increased from 0.09 to 0.28, however, the increment of resistance for the grid installation was less than that of the control. Increase in the air flow rate did not always guarantee the reduction of fouling resistance, indicating that the higher air flow rate can partially de-flocculate the activated sludge flocs, which led to severer membrane fouling. Consequently, installation of grids inside the housing have brought a beneficial effect on membrane fouling and optimum air flow rate is important to keep the membrane lowering fouling.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
• /
• 제16권2호
• /
• pp.1-6
• /
• 2020

This work experimentally explored the influence of nano-fouling on CHF, flow boiling heat transfer coefficient, contact angle, and surface roughness. In this study, the flow velocity conditions are established at 0.5, 1.0, and 1.5 m/s. Also, the nanoparticles of oxidized MWCNT were deposited on a heat transfer surface for 0, 120, 180, and 240 sec. As the results, it was found that CHF and superheated temperature were increased in case of nano fouling on the heat transfer surface in oxidized MWCNT fluid. Also, the contact angle and surface roughness decreased when flow velocity and nano coating increased.

• 한국재료학회지
• /
• 제7권9호
• /
• pp.750-757
• /
• 1997

발전소 복수기의 열전달 표면에 형성되는 불순물의 fouling factor와 튜브내면에 부착되는 피막의 두께변화를 측정하여 복수기 관리에 관한 지침을 제시하고자 모델복수기를 이용하여 60일간 현장실험을 실시하였다. 복수기의 fouling factor는 시험 후 약 40일 이후부터 큰 폭으로 증가하였다. 발전용 복수기의 관청결도가 85-90%로 설계되므로 설계치를 유지하기 위해서는 약 40일 마다 복수기튜브를 세정하여 관청결도를 향상시켜야 할 것으로 판단되었다. 또한 동합금 재질을 사용하는 복수기튜브는 설치 후 보호피막이 형성되는 초기 30일 동안의 방식운전이 복수기튜브 건전성 확보에 중요한 인자임을 유추할 수 있었다.

• 상하수도학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.171-176
• /
• 2011

Organic matters that comprise a tiny part of seawater generally occur over 50% of membrane fouling in Reverse Osmosis Process. This study evaluates Foundation efficiency of reverse osmosis membranes under brackish and seawater conditions and resistance of organic fouling. Moreover, analyzing the membrane surface through roughness, contact angle and zeta potential results in roughness and contact angle are proportional to flux decline rate (FDR), yet FDR has high value when zeta potential is low level. Furthermore, with various membrane fouling of different raw water conditions, the flux tends to improve when pH value is high and raw water which is complex with organic and cation pollutes membrane faster than organic separated raw water condition.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
• /
• 제67권
• /
• pp.199-209
• /
• 2018

Polyethersulfone (PES)/sulfonated $TiO_2$ ($STiO_2$) nanoparticles (NPs) UF blended membranes were fabricated with different loadings of $STiO_2$. The modified membranes exhibited significant improvement in surface roughness, porosity, and pore size when compared to the PES membrane. The $P-STiO_2$ 1 and $P-TiO_2$ 1 blended membranes exhibited higher water flux, approximately 102.4% and 62.6%, respectively, compared to PES. SPP-$STiO_2$ and $P-STiO_2$ showed lower Rir fouling resistance than the $P-TiO_2$ blended membrane. Overall, the $STiO_2$-blended membranes provide high hydrophilicity permeability, anti-fouling performance, and improved BSA rejection attributed to the hydrogen bonding force and more electrostatic repulsion properties of $STiO_2$.

• 멤브레인
• /
• 제21권4호
• /
• pp.360-366
• /
• 2011

음식물 폐기물 침출수를 처리하는 분리막 결합 고온 혐기성소화공정(생물학적 반응조) (Anaeorobic Membrane Bioreactor, AnMBR)의 파일럿 운전에서 분리막의 교차여과 속도와 막간압력이 파울링에 미치는 영향을 관찰하였다. 연구 결과 정압여과 하에서 교차여과 속도가 증가할수록 파울링의 속도는 현격히 감소되었다. 그러나 이와 같은 영향은 낮은 막간압력에서 더욱 효과적이었다. 막간압력이 증가할수록 여과대상 물질의 압축성으로 인해 투과성이 상대적으로 낮은 파울링층(혹은 케익층)이 분리막 표면에 형성된 것에 기인된 듯하다. 여과대상 시료의 입도분석을 해 본 결과 입자크기는 약 $10{\sim}100{\mu}m$ 범위에서 분포하였고 이에 따라 브라운확산에 의한 역수송보다 분리막 표면에서 교차여과에 의해 발생하는 전단력이 입자의 역수송에 더욱 기여하고 있음을 예측할 수 있었으며 이는 AnMBR의 연속운전을 통해 재확인할 수 있었다. 운전 후 막 부검을 실시한 결과 유기 및 무기 파울링이 모두 관찰되었으나 어느 것이 지배적인 파울링 기작을 나타내는지는 앞으로 더욱 연구가 필요하다. 무기 파울링의 경우 대부분 분리막 표면에서 스케일링 형성이 지배적이었으며, 따라서 분리막의 공극 막힘에 주로 기여하는 작은 콜로이드성 유기물질의 경우 분리막 표면에서 전단력에 의한 역수송 효과는 그다지 크지 않을 것으로 사료된다.

• 멤브레인
• /
• 제23권6호
• /
• pp.439-449
• /
• 2013

본 연구는 상용화된 방향족 폴리아미드 역삼투막에 diphenylamine (DPA)을 표면개질 시킴으로써 내염소성과 내오염성이 향상된 역삼투 복합막을 제조하고 최적화시키는 방법에 대해서 연구하였다. 역삼투막의 내염소성과 내오염성을 증가시키기 위해 반응성이 뛰어난 아민(amine)기를 가지고 있고 열적 화학적 안정성이 뛰어난 페닐기 2개가 있는 DPA를 사용하였고, 개질 온도와 시약 농도를 변화시켜가며 개질 조건을 최적화시켰다. XPS, AFM 그리고 contact angle을 이용하여 역삼투막의 표면 개질을 통한 표면 특성 변화를 확인하였으며 역삼투막의 투과성능 평가 결과 역삼투막의 내염소성과 내오염성이 향상된 역삼투 분리막을 제조하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제9권4호
• /
• pp.469-477
• /
• 2021

본 연구에서는 해양환경에 노출된 구조물의 내구성과 안전성 저하를 방지하는 셀룰로오스 방오 코팅제에 대한 기본적인 역학 성능을 평가하였다. 셀룰로오스 나노섬유와 AKD 및 폐유리 미분말을 주요 재료로 구성하여 제조하였으며, 접촉각 시험, 건조 시간, 점성 분석, 미세구조 분석을 실시하였다. 셀룰로오스 방오 코팅제를 1회 코팅할 경우 상대적으로 강재 시편에서 높은 소수성능을 발휘하는 것으로 나타났으며, 시멘트 모르타르에서는 AKD 함유량이 증가할수록 접촉각이 증가하는 것이 확인되었다. 3회 코팅시 최대 151.6°의 초소수성을 표면을 확인하였으며, 폐유리 미분말 혼입시 상대적으로 높은 소수성능을 갖는 것이 나타났다. 셀룰로오스와 증류수를 1:1 비율로 제조할 경우 의가소성 유체에 해당하여 코팅제로의 활용에 적합할 것으로 판단되었다.