• 제목/요약/키워드: Membrane filtration system

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해수전처리를 위한 침지식 정밀여과 멤브레인 시스템에서 Alginate 파울링의 이해 (Understanding Alginate Fouling in Submerged Microfiltration Membrane System for Seawater Pretreatment)

  • 장호석;권대은;김정환
    • 멤브레인
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    • 제26권1호
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    • pp.55-61
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    • 2016
  • 저압 침지식 멤브레인을 이용한 해수 담수화 전처리에 있어서 유기 파울링은 막간 압력 증가로 인한 화학 세정 횟수의 증가 및 에너지 소비 증가 등 멤브레인 운전시 문제점들을 야기한다. 조류대응 해수전처리에서 조류가 배출하는 extracellular polymeric substances의 대표물질인 sodium alginate를 이용하여 침지식 여과에서 파울링 현상을 관찰하였다. 공기 폭기가 적용되지 않은 경우 순수한 aglinate 파울링은 농도가 증가하면서 증가하였다. 그러나 공기 폭기를 적용해 준 경우 alginate 파울링 감소는 매우 효과적이었다. 공기 폭기가 없는 경우 칼슘 농도의 증가에 따라 alginate 파울링은 감소하였다. 동일 조건에서 공기 폭기 시 높은 alginate 파울링 감소효과를 나타내었으나 NaCl 농도를 증가시킨 경우 칼슘 농도의 증가에 따라 파울링 제어를 위한 공기 폭기 효과는 감소하였다. 해수와 유사한 높은 NaCl과 칼슘 농도에서 고농도 sodium alginate의 경우 공기 폭기량 증가를 통해 초기 파울링을 감소시킬 수 있었으나 시간의 경과에 따라 상대적으로 낮은 폭기량에서의 파울링 감소 효과와 큰 차이는 없었다.

선박용수의 재사용에 관한 기초연구(II) -중공사모듈 UF MF 필터에 의한 선박폐수의 고도처리- (A basic study on the reuse of shipboard wastewater(II) -An advanced treatment of shipboard wastewater by Hollow fiber UF and MF filtration-)

  • 김인수;김억조;김동근;고성정;안종수
    • 해양환경안전학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.49-56
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    • 1998
  • The Microfiltration and Ultrafiltration were used to treat effluent of secondary municipal wastewater treatment system(Sequencing Batch Reactor). The cross-flow hollow fiber, UF 500,000(NMWC) and MF 0.65$\mu$ membrane were selected as suitable membrane. Short term and long term fouling effect were measured as a factor of flux decrease and the fouling removal effect of mixing air bubble in the penetrant was studied. The removal of anionic sulfactants before and after formation of micelle with several kinds of oil were checked. The test results show that removal of TOC was 70~80%, TN 28% and TP 16%. The decrease of flux due to fouling were 85%(UF) and 90%(MF) after running of 100hrs. The removal of anionic sulfactants were 60~70% notwithstanding micelle or not.

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고탁도 원수대응 침지식 멤브레인 여과에서 공기폭기 및 용액조성에 따른 파울링 및 처리효율 관찰 (Observations of Treatment Efficiency and Fouling in Submerged Membrane Filtration Treating High-Turbidity Source Water)

  • 장호석;변영권;김정환
    • 멤브레인
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    • 제27권1호
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    • pp.77-83
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    • 2017
  • 무기실리카 입자로 구성된 고탁도 원수를 처리하는 침지식 정밀여과 운전에서 휴민산과 2가 양이온의 존재유무에 따라 시간에 따른 파울링 저항을 관찰하였다. 공기폭기로 인한 무기실리카 입자의 파울링 감소효과는 휴민산과 칼슘이 혼합으로 존재 시 감소하였다. 파울링층의 전자현미경 관찰결과 칼슘의 존재 시 휴민산의 무기실리카 입자 표면흡착이 관찰되었다. 이는 멤브레인 표면에 조밀한 파울링층을 형성시켜 공기폭기 효과를 감소시킨 것으로 판단된다. 용액의 조성에 따른 고탁도 원수의 탁도 제거율에는 큰 변화가 없었으나 공기폭기량에 따라 칼슘과 무기실리카 입자의 혼합 존재 시 유기물질의 제거율은 80% 이상으로 증가하였다. 이는 공기폭기 하에 무기실리카 입자 표면에 흡착된 일부 휴민산들이 멤브레인 표면으로부터 함께 역수송 되어 유기물질 제거율을 증가시킨 것으로 사료된다.

가토 근위세뇨관 Basolateral Membrane Vesicle에서 Succinate 이동 특성 (Succinate Transport in Rabbit Renal Basolateral Membrane Vesicles)

  • 김용근;배혜란;임병용
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제22권2호
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    • pp.307-318
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    • 1988
  • 가토 신장 피질에서 Percoll density gradient방법으로 분리한 basolateral membrane vesicle (BLMV)에서 rapid filtration technique을 이용하여 succinate의 이동 특성을 관찰하였다. $Na^+$은 succinate의 이동을 증가시켜 "overshoot"현상을 보였으며 이러한 효과는 $K^+,{\;}Li^+,{\;}Rb^+,{\;}choline$과 같은 다른 양이온들에 의해 나타나지 않았다. $Na^+$농도변화에 따른 succinate의 이동율은 sigmoid모양을 보였고, $Na^+$에 대한 Hill coefficient는 2.0이었다. soccinate의 이동은 vesicle 내부가 음전압일 때 더욱 증가되었다. BLMV에서 succinate이동은 용액내 pH변화에 따라 영향을 받았으나 brush border membrane vesicle (BBMV)에서는 영향을 받지 않았다. 동력학적 분석결과 succinate의 Km값은 $15.5{\pm}0.94{\;}{\mu}M$이었고 Vmax는 $16.22{\pm}0.25{\;}n{\;}mole/mg{\;}protein/min$이었다. succinate의 이동은 $4{\sim}5$탄소를 가진 dicarboxylate들에 의해 강력하게 억제되었으나 monocarboxylate나 다른 유기음이온들에 의해 영향을 적게 받거나 받지 않았다. succinate의 이동은 DIDS, SITS, furosemide와 같은 음이온 이동 억제제와 harmaline과 같은 $Na^+$ 이동 억제제에 의해 억제되었다. 이들 결과들은 BLMV에서 succinate는 $Na^+$에 의존하여 이동하며 다른 Krebs cycle중간 산물들과 동일한 운반기전을 이용함을 가르킨다. 또한 BLMV에서 succinate의 이동은 그 기질특이성에 있어서 다른 연구자에 의해 보고된 BBMV에서 이동특성과 유사함을 보였다.

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침지형 막결합 연속회분식 반응기를 사용한 하수의 고도처리에서 담체의 효과 (Effect of Media in Advanced Treatment of Sewage Using Submerged Membrane-Coupled Sequencing Batch Reactor)

  • 김승건;이호원
    • 멤브레인
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    • 제26권6호
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    • pp.470-479
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    • 2016
  • 담체가 투여된 침지형 막결합 연속회분식 반응기(SMSBR)를 사용한 하수의 고도처리에서 담체가 여과성능과 제거효율에 미치는 영향을 조사하였다. 담체는 반응기 부피 기준으로 10% 투여하였고, 담체와 분말활성탄을 첨가하지 않은 반응기, 분말활성탄(10 g/L)만을 첨가한 반응기 및 담체와 분말활성탄을 모두 첨가한 반응기를 대조군으로 하였다. COD, T-N 및 T-P에 대한 제거효율은 담체 및 분말활성탄 첨가 유무에 따라 큰 차이가 없었다. 그러나 담체를 첨가하지 않은 경우 막간차압(TMP)은 급격히 증가하였으나, 담체를 첨가한 경우에 막간차압은 매우 서서히 증가하였다. 담체를 투여한 SMSBR를 사용하여 하수를 고도처리 할 때, 91일 이상의 운전기간 동안 막 세정 없이 운전이 가능하였다. 담체만을 투여한 경우, 운전 80일 경과 이후의 COD, T-N 및 T-P 평균 제거율은 각각 95.0, 69.3% 및 51.4%이었다.

한외여과막을 이용한 자동차 세척배수의 처리 (Ultrafiltration Treatment for Car Washing Effluent)

  • 장규만
    • 멤브레인
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    • 제9권4호
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    • pp.202-208
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    • 1999
  • 오일과 세척제가 다량함유되어 있는 자동차 세척배수를 한외여과막으로 처리하였다 세차배수 처리에 적절한 분리막과 투과현상을 평가하기 위하여 분획분자량이 10, 30 및 100k dalton인 한회여과막과 dead-end 방식의 stirred cell (Amicon 8050)을 사용하여 투과유고과 제거율을 측정하였다 분획분자량이 작은 막에 경우 막오염현상이 미약하였으나 분획분자량이 큰 YM100 (100k dalton)인 경우에는 분리막 표면에 오일층을 형성 뿐만 아니라 막 세공 중 일부는 운전압력 조건에 따라서 변형이 가능한 오일 입자가 막을 가능성이 있다 그러나 오일 및 입자 배제율 95% 이상이며 세척제를 포함한 투과수를 재활용할 수 있어 수질오염을 최소화할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 분획분자량이 50k dalton인 중공사형 한외여과막을 이용한 세차배수의 연속적 처리실험을 하였으며 케이크 여과모델이 잘 적용굄을 확인할수하였다.

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Tubular Alumina Microfiltration Membrane System with Periodic N2-back-flushing for Water Treatment

  • Park, Jin-Yong;Park, Seong-Jae;Kim, Geun-Su
    • 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%.

MBR 시스템에서의 금속필터 적용타당성 연구 (A Study on the Validity of the Metal Filter Application in MBR Process)

  • 이민수;이강훈;이용수;정건용
    • 멤브레인
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    • 제32권1호
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    • pp.66-73
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    • 2022
  • 본 연구에서는 stainless steel로 재질로 된 금속평막모듈을 이용하여 고플럭스가 유지되면서 처리수의 안정화 방안을 모색하였다. 이 모듈은 기공사이즈가 13 ㎛ 단위여서 플럭스가 60 LMH에서 100 LMH까지 고플럭스로 운전이 가능하다 그러나 SS가 초기 운전 시 30~50 ppm 정도 유출되지만 SS가 응집핵으로 작용하므로 응집이 가능하게 된다. 기존 고분자막 여과수는 응집핵이 없어서 coagulation은 되지만 floculation이 안되므로 추가적으로 응집보조제인 clay나 벤토나이트를 투여하게 되는데 본 연구에서는 이런 응집보조제 필요 없이 SS 누출만으로 floculation이 되므로 총인처리와 처리수질이 안정성을 도모하고자 하였다. 최종적으로 안정적인 처리수에 고플럭스가 가능한 Metal필터 운전이 MBR 시스템에서 적용가능한지 타당성을 연구하고자 하였다.

Subcellular Distribution of Heavy Metals in Organs of Bivalve Modiolus Modiolus Living Along a Metal Contamination Gradient

  • Podgurskaya, Olga V.;Kavun, Victor Ya.
    • Ocean Science Journal
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    • 제41권1호
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    • pp.43-51
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    • 2006
  • Concentration and distribution of Fe, Zn, Cu, Cd, Mn, Pb, Ni among subcellular fractions (cellular membrane structures and cytosol) and Zn, Cu, Cd among cytoplasmic proteins in the kidney and digestive gland of mussel Modiolus modiolus living along a polymetallic concentration gradient were studied. It was found in the kidney of M. modiolus from contaminated sites that the Fe percent increased in the "membrane" fraction, whereas Zn, Pb, Ni and Mn percent increased in the cytosol compared to the kidney of the control mussel. Note kidney cytosol of M. modiolus from clean and contaminated sites sequestered major parts of Cu and Cd. In the digestive gland of M. modiolus from contaminated sites Fe, Zn, Cd, Mn, Ni percent increased in the "membrane" fraction, whereas Cu, Pb percent increased in the cytosol compared to digestive gland of control mussel. Gel-filtration chromatography shows kidney of M. modiolus contains increased metallothionein-like protein levels irrespective of ambient dissolved metal concentrations. It was shown that the metal detoxification system in the kidney and digestive gland of M. modiolus was efficient under extremely high ambient metal levels. However, under complex environmental contamination in the kidney of M. modiolus, the metal detoxification capacity of metallothionein-like proteins was damaged.

Lignin fractionation from waste wood using organosolv treatment combined with membrane filtration

  • Cho, Hyun Uk;Lee, Minjeong;Shin, Jingyeong;Kim, Eun-Sik;Kim, Young Mo
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제11권1호
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    • pp.25-29
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    • 2020
  • The purpose of this study was to investigate the characteristics of lignin fractionated from waste wood (WW) using a two-step process of ethanol organosolv pretreatment followed by ultrafiltration with membranes of different molecular weight cut-offs (1, 5 and 20 kDa). The different permeates obtained were characterized by fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), nuclear magnetic resonance (NMR), thermogravimetric analysis (TGA) and gel permeation chromatography (GPC). The analysis by FT-IR and NMR of these lignins showed that the lignin core was successfully separated from WW. TGA curves confirmed that the thermal properties of lignin fractionated by ultrafiltration were almost identical to each other. The results from GPC confirmed that fractionating of lignin was achieved by ultrafiltration. For the membrane fractionation process, values of molecular weight decreased as the cut-offs used to obtain the fractions became smaller. As a result, fractionating lignin by a two-step process allowed separating different fractions of lignin of different molecular weights yielded high purity without interference from existing pollutants in WW. The two-step process offers the possibility of using fractionated WW as an untapped source of lignin.