• 상하수도학회지
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• 제20권1호
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• pp.27-34
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• 2006

This study was conducted to evaluate the performance of a membrane bioreactor filled with high concentration of powdered activated carbon (HCPAC-MBR) to reduce DBPs at the drinking water treatment. The pilot system was installed after the rapid sand filtration process whose plant was the conventional treatment process. The removal efficiencies of DBPs were measured during pilot operation period of 2 years. HAA and THM removal rates could be maintained around 80~90% without any troubles and then tremendous reduction of HAA and THM reactivity were observed more than 52%. The average removal rate of HAA formation potential (FP) and THM formation potential (FP) were 70.5% and 67.6% respectively. It is clear that the PAC membrane bioreactor is highly applicable for advanced water treatment to control DBPs.

• 멤브레인
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• 제24권1호
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• pp.63-68
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• 2014

주류를 제외한 과일 및 탄산음료 등을 제조하는 비알코올성 음료품 제조시설에서 발생되는 폐수는 높은 농도의 유기물과 낮은 농도의 질소, 인 등을 함유한다. 이러한 폐수의 처리 시설은 주로 호기성 공정과 약품응집 공정으로 구성하고 후단에 사여과지 또는 활성탄 공정을 추가하기도 한다. 하지만 이러한 방식은 긴 체류시간과 침전지 설치로 인해 많은 부지를 필요로 하는 문제가 있다. 본 연구에서는 부지소요 문제와 슬러지 유출로 인한 수질저하 문제를 해결하고자 W식품공장 폐수처리장 인근에 MBR pilot plant를 설치하고 장기간 운영을 통해 데이터를 확보하고 처리 효율을 평가하였다. 약 3개월간 음료수 제조공정 폐수를 평막을 적용한 MBR pilot plant로 운전조건을 변화하며 처리한 결과, 처리유량 $20m^3/day$, HRT 29 hr, 4Q 반송조건까지는 유기물 제거율 97% 이상으로 안정적인 처리가 가능했다. 하지만 그 이상의 운전조건에서는 생물반응조의 오염물질 제거율이 감소하였고 TMP가 급격히 증가하는 모습을 보였다.

• 한국환경농학회지
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• 제28권4호
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• pp.371-377
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• 2009

In this study, simultaneous nitrification and denitrification (SND) from synthetic wastewater were performed to evaluate dissolved oxygen(DO) effects on chemical oxygen demand(COD) and nitrogen removal in a single membarne bio-reactor(MBR). DO levels in MBR at Run 1, 2, and 3 were 1.9~2.2, 1.3~1.6, and 0.7~1.0 mg/L, respectively. Experimental results indicated that DO had an important factor to affect COD and total nitrogen(TN) removal. SND were able to be accomplished in the continuous-aeration MBR by controlling ambient DO concentration. It is postulated that, because of the oxygen diffusion limitation, an anoxic micro-zone was formed inside the flocs where the denitrification might occur. From the results of this study, 96% of COD could be removed at DO of 0.7mg/L. At run 2 72.92% of nitrogen was removed by the mechanisms of SND (7.75mg-TN/L in effluent). In this study, SND was successfully occurred in a MBR due to high MLSS that could help to form anoxic zone inside microbial floc at bulk DO concentrations of 1.3~1.6mg/L.

• 한국물환경학회지
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• 제28권2호
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• pp.269-276
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• 2012

The surface characteristics and performance of PTFE (polytetrafluoroethylene) hollow fiber membranes have been systematically investigated at lab- and pilot-scale to assess their application to membrane-bioreactor, particularly for integrating wastewater reclamation and rainwater harvesting. The PTFE membrane expressed some surface features, such as hydrophobicity, which might enhance membrane fouling. However, lab-scale performance and cleaning experiments under various conditions demonstrated that the PTFE membrane could produce the desirable water flux with good cleaning efficiency, implying easy operation and maintenance due to superior chemical resistance of PTFE membranes. Most of effluent water qualities were met with Korean standard for discharge and reuse, except color. Color level was further reduced by blending with rainwater at 75:25 ratio. Based on the lab-scale experimental results, the pilot plant was designed and operated. Pilot operation clearly showed sTable performance with satisfactory water quality, suggesting that PTFE membrane could be applied for decentralized MBR integrated with rainwater use.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.105-114
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• 2018

전기응집 (Electro-coagulation)을 활용한 분리 막 생물반응기 (Membrane Bio-Reactor) 공정의 막 오염 저감 현상을 확인하고 이를 해석하고자 하였다. 전기응집의 주요 운전 인자인 전류밀도와 접촉시간 변화가 활성슬러지 혼합액의 막 여과에 미치는 영향을 관찰하고 전기응집 과정에서 발생하는 수산화금속염이 막 오염에 미치는 역할에 대해 연구하였다. 전류밀도를 $10A/m^2$으로 높게 유지한 경우에는 전기응집 시간이 증가하여도 막 오염 감소 효과가 크지 않은 반면 $2.5A/m^2$의 낮은 전류밀도 하에서는 전기응집 시간이 증가하면 추가적인 막 오염 감소가 관찰되었다. 즉, 막 오염을 감소시키는 전류밀도와 접촉시간의 곱이 전체 막 오염 저감 정도를 지배하고 있음을 확인하였다. 또한 주어진 전류밀도와 인가시간에서 입도분포는 크게 변화하지 않은 것으로 나타나 콜로이드 입자와 막 오염 저감과는 큰 관련성이 없는 것으로 판단되었다. 그러나 전기응집을 통해 생성된 수산화알루미늄 (인산알루미늄)이 막 여과 과정에서 동적 막 (Dynamic Membrane)을 형성하여 막 오염 현상을 완화하는 것으로 확인되었다. 전기응집에서 발생한 수산화금속염이 막 표면에 동적 막을 형성하고 이로 인해 유입수의 입자성분이 직접 막 표면과 내부에 침적되는 것을 방해하고 동적 막에 주로 쌓이게 함으로써 막 오염이 감소된 것이다. 본 연구에서 밝힌 수산화금속염에 의한 동적 막의 역할은 전기응집을 활용한 MBR 공정의 후 막 오염 감소 메커니즘을 해석하는데 중요한 역할을 한다고 결론지을 수 있다.

• 한국물환경학회지
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• 제20권4호
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• pp.365-369
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• 2004

Submerged membrane bio-reactor equipped with a hollow fiber microfiltration was applied to reuse weaving wastewater of water jet loom, where two parameters such as the concentration of MLSS and the flux were controlled. While the flux at the concentration of MLSS around 900mg/L was constantly kept over 0.4m/d and 0.8m/d in a short time, the stable flux at around 300mg/L of MLSS was shown at the 8 days later. Regardless of MLSS and flux, BOD, CODcr and Turbidity of the permeate were 1~2mg/L, 7~10mg/L and below 1 NTU, which were 85~90%, 87~90% and 98% of removal efficiency, respectively. The stable operation without fouling was achieved because the contents of ECP were smaller than those of common MBR processes and the composition(saccharide/protein) was kept constantly. In this study, 0.5~1.0m/d of flux and 400~900mg/L of MLSS were considered as the most recommendable operating condition for the reuse of weaving wastewater.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2008년도 추계학술발표회 발표논문집
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• pp.515-516
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• 2008

MBR공정에서 막 오염을 제어하기 위하여 분리막 모듈에 원통형 관을 도입하여 각각 공기공급량과 MLSS농도, 분리막 면적에 따른 막 오염 정도를 나타내는 TMP를 분석하였다. 원통형 관을 사용하지 않은 대조군보다 원통형 관을 사용한 M$_1$과 M$_2$ 경우에 운전 종료 시점이 연장된 것을 확인할 수 있었고 공기공급량과 MLSS농도, 분리막 면적의 변화에 따른 TMP의 변화가 생기는 것을 확인할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제20권2호
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• pp.135-141
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• 2010

다양한 형태의 Polysulfone 막을 MBR공정에 적용하기 위해 제조하였다. 특히 제조공정에 있어서 여러 형태의 에테르형 알코올을 사용 도프용액에 첨가시킴으로써, 공경크기에 미치는 영향력을 조사하였다. 본 연구에서는 공경의 크기는 첨가된 첨가제의 끓는점에 의한 영향력보다는 그들 자체(첨가된 첨가제)의 분자구조에 의한 확산에 더 큰 영향력을 받고 있음을 보여주었다. 분자적으로 methoxy ($CH_3$-O-) < secondary propanol ($-CH_2$-CH(OH)$-CH_3$) < ethoxy ($CH_3-CH_2-O-$)의 순으로 공경크기가 커지고 그에 따라 순수투과도 또한 커짐을 보여주었다. 이러한 현상은 첨가된 용매가 분자적으로 ether형 알코올의 bulky한 정도에 따라 공경의 형성이 다른 형태로 나타나고 있음을 보여주고 있다. 본 연구에서는 다양한 형태의 ether형 alcohol를 통하여 바라고자하는 형태(평균 pore size 0.1~0.4 ${\mu}m$)의 MF (microfiltration)막을 제조할 수 있었으며, MBR (membrane bio-reactor)에 적용한 결과 2달 동안 안정되게 운전되었다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제2권2호
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• pp.105-119
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• 2011

This study presents the tests of an Immersed Membrane BioReactor (IMBR) equipped with a draft tube and focuses on the influence of hydrodynamic conditions on membrane fouling in a pilot-scale using a hollow fiber membrane module of ZW-10 under ambient conditions. In this system, the cross-flow velocities across the membrane surface were induced by a cylindrical draft-tube. The relationship between cross-flow velocity and aeration strength and the influence of the cross-flow on fouling rate (under various hydrodynamic conditions) were investigated using Multi-Dimension Scaling (MDS) analysis. MDS technique is especially suitable for samples with many variables and has relatively few observations, as the data about Membrane Bio-Reactor (MBR) often is. Observations and variables are analyzed simultaneously. According to the results, a specialized form of MDS, CoPlot enables presentation of the results in a two dimensional space and when plotting variables ratio (output/input) rather than original data the efficient units can be visualized clearly. The results indicate that: (i) aeration plays an important role in IMBR performance; (ii) implementing the MDS approach with reference to the variables ratio is consequently useful to characterize performance changes for data classification.

• 대한환경공학회지
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• 제38권6호
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• pp.323-328
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• 2016

공기주입형 가압식 MBR 공정은 일반적인 침지식 MBR 공정과 마찬가지로 정상 운전조건에서 막 오염에 대한 제어 및 관리 기술뿐만 아니라 저유량, 저부하 조건과 같은 비정상 운전조건에서도 시설의 운영에 지장이 없도록 막 오염에 대한 제어 대책이 필요하다. $85m^3$/일 규모의 공기주입형 가압식 MBR 실증시설 운영을 통해 공기주입에 의한 분리막 오염 저감효과와 비상 시 운전조건에서 미생물에 의해 나타날 수 있는 막 오염 문제를 고찰하였다. 가압식 분리막에서 공기의 주입은 분리막 표면에서 공기방울에 의한 scouring 효과에 의해 TMP 상승 기간을 연장시키고 처리의 안정성과 높은 효율의 플럭스($40L/m^2{\cdot}h$ 이상)를 장시간 유지할 수 있는 것으로 분석되었다. 비정상 운전조건에서는 생물반응조에 PACl (53 mg/L as Al)을 주입한 경우 19%의 TMP 상승 감소효과가 있었으나 MBR 공정의 비정상 운전조건 지속에 따른 반복적인 PACl의 주입은 질산화 미생물의 활성도에 영향을 미치게 되어 궁극적으로 질소 처리효율이 악화될 수 있음을 회분식 배양 실험을 통해 확인하였다. 생물반응조에 PAC (0.6 g/L)을 주입한 경우에서는 연속운전 5일 동안 TMP 상승 없이 운전 초기 TMP인 $0.2kg/cm^2$을 유지하여 안정적으로 운전이 가능하였다. 이것은 미생물의 성장 저해조건에서 막 오염 원인물질을 유발하는 EPS와 같은 고분자 물질의 흡착에 따른 것으로 판단된다.