• 대한환경공학회지
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• 제33권5호
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• pp.332-339
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• 2011

본 연구는 자력분리와 중력분리의 특징을 가진 산화철 나노입자 표면개질 분말활성탄에 의한 MF막 분리 공정의 운전 및 NOM 제거 효율에 미치는 영향을 알아보았다. MF막의 전처리로 표면개질 PAC 유동층 칼럼을 구성하였으며, 표면개질 PAC층은 63 m/d의 유속에서 표면개질 PAC 입자가 유출되지 않은 최대의 유속을 유지하였고, 이 때 접촉시간은 29분이었다. 유동상칼럼 상단에는 경자성체(magnet)를 설치하여 부유하는 미세한 입자의 유출을 방지하였다. 직렬로 구성한 표면개질 PACMF 결합공정에서 표면개질 PAC 칼럼을 통하여 MF막의 파울링 저감과 NOM 제거효율의 상당한 향상을 보였다. MF막만을 이용하였을 때에 막 차압은 98시간 만에 적정운전범위인 40 kPa이 초과되었으나, 표면개질 PAC 칼럼을 함께 구성하였을 때 막 차압은 여전히 12 kPa의 안정적으로 유지되었다. NOM의 제거효율 또한 표면개질 PAC의 전처리를 통해서 DOC와 $UV_{254}$가 각각 46%와 51%에서 75%와 84%로 상승하였다. 시스템 내 NOM의 제거현상을 알아보기 위한 HPLC-SEC 분석을 통해서 표면개질 PAC는 광범위한 분자량을 가진 유기물의 효과적인 제거가 가능한 것을 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권2호
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• pp.207-215
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• 2006

본 연구에서는 화학적 1차 처리 침출수(시료 I)와 생물학적 처리 침출수(시료 II)를 대상으로 한 막 분리 공정에서 막의 막힘현상을 개선하기 위한 기술로서 초음파 조사방법을 도입하여 그에 대한 영향을 평가하였다. 초음파의 투과속도 개선효과에 관한 실험은 주기적으로 초음파를 조사할 수 있는 초음파막 분리장치를 제작하여 막의 재질(PS과 PVDF)과 막의 종류(MF와 UF), 초음파의 단일주파수(40 kHz와 120 kHz), 초음파의 세기(200 W와 400 W)에 따라 실시하였으며. 아울러 40 kHz와 120 kHz를 동시에 사용하는 복합초음파 조사 실험을 실시하였다. 주기적인 초음파 조사에 관한 시나리오 실험을 통해 UF막과 MF막을 비교한 결과 MF계열의 막에서 더 높은 투과속도의 개선효과를 나타냈으며, 두 가지 PS와 PVDF재질로 만들어진 MF막의 경우 PVDF재질의 MF막이 더 높은 개선효과를 지속적으로 나타내었다. 또한 용액(폐수)의 특성에 따라 초음파 조사에 의한 투과속도의 개선효과가 다르게 나타났으며, 두 가지 초음파주파수(40 kHz과 120 kHz)를 동시에 활용한 복합초음파를 주기적으로 조사한 경우에 투과속도의 상승률은 세정효과가 큰 낮은 주파수(40 kHz)의 단일초음파를 이용하는 경우보다 작았으나, 재막힘 현상은 복합초음파를 사용하는 경우가 더 크게 억제되어 막의 투과속도 개선효과가 지속적으로 유지되었다.

• 폴리머
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• 제24권5호
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• pp.621-628
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• 2000

폴리프로필렌 다공성 분리막은 산, 알칼리에 대한 내화학성이 좋고, 기계적 성질이 우수하며 높은 열적 안정성을 가지고 있으나, 막의 소수성 때문에 일부 영역에만 사용이 제한되고 있다. 따라서 본 연구에서는 소수성 막의 성능을 향상시키기 위해서 방사선 조사에 의한 그라프트 중합법을 사용하여, 친수성 작용기 (-COOH, -OH)를 갖는 acrylic acid (AAc)와 2-hydroxyethyl methacrylate (MEMA)를 도입하였다. 이때 반응시간, 반응온도, 조사량, 간의 첨가 효과, 팽윤현상에 의한 그라프트율의 변화를 조사하였다. 분리막의 기공크기를 분석하는 방법으로 행한 가스투과 실험에서 단량체의 종류와 관계없이 그라프트가 증가함에 따라 가스 투과속도가 감소함을 보였고, 오일 에멀젼 투과실험에서 미개질 폴리프로필렌 막의 오염현상은 크게 발생하였으나, 그라프트 중합 후, 높은 투과속도를 유지하여 막의 친수화 효과가 큰 것으로 나타났다.

• Korean Membrane Journal
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• 제10권1호
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• pp.33-38
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• 2008

In this study periodic water-back-flushing using permeate water was performed to minimize membrane fouling and to enhance permeate flux in tubular ceramic micro filtration system for Gongji stream water treatment in Chuncheon city. The filtration time (FT) 2 min with periodic 6 sec water-back-flushing showed the highest value of dimensionless permeate flux ($J/J_0$), and the lowest value of resistance of membrane fouling ($R_f$), and we acquired the highest total permeate volume ($V_T$) of 7.44L. Also in the results of BT effect at fixed FT 10 min, BT (back-flushing time) 20 sec showed the lowest value of $R_f$ and the highest value of $J/J_0$, and we could be obtained the highest $V_T$ of 8.04 L. Consequently FT 10 min and BT 20 sec could be the optimal condition in Gongji stream water treatment. Then the average rejection rates of pollutants by our tubular ceramic MF system were 93.8% for Turbidity, 20.7% for $COD_{Mn}$, 39.2% for $NH_3$-N and 31.5% for T-P.

• 멤브레인
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• 제32권2호
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• pp.100-108
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• 2022

다양한 산업 중에서 섬유 산업은 섬유 염색을 위해 가장 많은 양의 물을 사용하는데, 이는 여러 종류의 염료를 포함한 폐수의 방대한 배출로 이어진다. 염료의 제거를 위한 방법에는 오존 처리, 흡착 등의 다양한 처리 방법이 존재한다. 하지만 이러한 처리 방법은 폐수 재사용의 문제로 인해 처리 가격이 상승하기 때문에 성공적이지 못하다. 이에 대한 대안으로 막분리 공정이 폐수의 염료 처리를 위한 가장 적절한 기술로 보고되고 있다. 이때 사용되는 분리막은 고분자 분리막과 세라믹 분리막으로 나눌 수 있다. 세라믹 분리막의 장점에는 세척의 용이함, 긴 수명, 내열성, 내화학성, 그리고 기계적 안정성이 있다. 세라믹 분리막은 다양한 원료로 만들 수 있으며, 점토, 제올라이트, 플라이 애시와 같은 천연 재료는 저렴하고 구하기 용이하다. 본 리뷰에서 폐수처리는 크게 한외여과(ultrafiltration), 정밀여과(microfiltration), 그리고 나노여과(nanofiltration) 세가지 공정으로 나누어져 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권7호
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• pp.492-497
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• 2014

해수담수화 시설에서 전처리와 역삼투막(reverse osmosis, RO) 공정의 유기물 제거특성을 살펴보고, 유기물의 특성변화가 막오염 지수에 미치는 영향을 조사하였다. 연구에서 비교된 전처리 공정은 다중여재여과(dual media filter, DMF), 가압형 정밀여과(MF), 침지형정밀여과(SMF) 이다. 유기물의 특성변화를 알아보기 위해 원수와 공정별 처리수의 탁도, $UVA_{254}$, DOC, size exclusion chromatography (SEC), fluorescence excitation emission matrix (FEEM), transparent exopolymer particles (TEP) 등을 분석하였다. 이온성 물질과 무기물 항목은 전처리 공정의 종류에 관계없이 처리되지 않았고 RO공정을 거치면서 99% 이상 제거되었다. 유기물에 의한 막오염에 큰 영향을 미치는 소수성 유기물은 전처리를 통해 상대적으로 제거가 용이하였다. 전처리 공정의 유기물 제거율은 막여과 공정(MF, SMF)이 기존 DMF 공정에 비해 높았다. 처리수내 유기물의 농도가 감소할수록 막오염지수 중 하나인 silt density index (SDI) 값도 감소하였다. MF로 전처리한 경우 SDI값이 가장 낮게 나타났는데, 처리수 내의 $0.1-0.4{\mu}m$ TEP 농도가 MF와 SMF 막오염지수의 차이와 상관관계를 보였다.

• 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.

• 한국환경과학회지
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• 제22권10호
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• pp.1353-1361
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• 2013

The objectives of this paper are the characterization of the pretreatment of wastewater by microfiltration (MF) membranes for river maintenance and water recycling. This is done by investigation of the proper coagulation conditions, such as the types and doses of coagulants, mixing conditions (velocity gradients and mixing periods), pH, etc., using jar tests. The effluent water from a pore control fiber (PCF) filter located after the secondary clarifier at Kang-byeon Sewage Treatment Plant (K-STP) was used in these experiments. Two established coagulants, aluminum sulfate (Alum) and poly aluminum chloride (PAC), which are commonly used in sewage treatment plants to treat drinking water, were used in this research. The results indicate that the optimal coagulation velocity gradients (G) and agitation period (T) for both Alum and PAC were 200-250 $s^{-1}$ and 5 min respectively, but the coagulation efficiencies for both Alum and PAC were lower at low values of G and T. For a 60 min filtration period on the MF, the flux efficiencies ($J/J_0$ (%)) at the K-STP effluent that were coagulated by PAC and Alum were 92.9 % and 79.9 %, respectively, under the same coagulation conditions. It is concluded that an enhanced membrane process is possible by effective filtration of effluent at the K-STP using the coagulation-membrane separation process.

• 한국세라믹학회지
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• 제51권4호
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• pp.337-343
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• 2014

A single layer ultrafiltration(UF) ceramic membrane was prepared using boehmite sol. Boehmite was synthesized using a typical sol-gel process with optimization of the viscosity, pH, molar ratio of aluminum isopropoxide(AIP) and $HNO_3$. Boehmite sol was coated on a microfiltration(MF) support using the dip-coating method. MF support was dipped into the boehmite sol with a withdrawal speed of 5 mm/s and was maintained for 10 s in the boehmite sol, resulting in a uniform UF membrane layer of $10{\mu}m$ thickness. The porosity of the obtained membrane was measured and found to be 41.2%; the pore size was found to range from 80~100 nm, corresponding to the pore size of the UF membrane. The flux of the obtained membrane was initially 540 $L/m^2h$ and approximately 85% of the initial flux was recovered using a periodic back-flushing process.

• 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.