• 제목/요약/키워드: Microfiltration Membranes

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Preparation and characterization of inexpensive submicron range inorganic microfiltration membranes

  • Nandi, B.K.;Das, B.;Uppaluri, R.;Purkait, M.K.
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제1권2호
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    • pp.121-137
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    • 2010
  • This work presents inexpensive inorganic precursor formulations to yield submicron range symmetric ceramic microfiltration (MF) membranes whose average pore sizes were between 0.1 and $0.4{\mu}m$. Incidentally, the sintering temperature used in this work was about 800 to $950^{\circ}C$ instead of higher sintering temperatures ($1100^{\circ}C$) that are usually deployed for membrane fabrication. Thermogravimetric (TGA) and X-Ray diffraction (XRD) analysis were carried out to evaluate the effect of temperature on various phase transformations during sintering process. The effect of sintering temperature on structural integrity of the membrane as well as pore size distribution and average pore size were evaluated using scanning electron microscopy (SEM) analysis. The average pore sizes of the membranes were increased from 0.185 to $0.332{\mu}m$ with an increase in sintering temperature from 800 to $950^{\circ}C$. However, a subsequent reduction in membrane porosity (from 34.4 to 19.6%) was observed for these membranes. Permeation experiments with both water and air were carried out to evaluate various membrane morphological parameters such as hydraulic pore diameter, hydraulic permeability, air permeance and effective porosity. Later, the membrane prepared with a sintering temperature of $950^{\circ}C$ was tested for the treatment of synthetic oily waste water to verify its real time applicability. The membrane exhibited 98.8% oil rejection efficiency and $5.36{\times}10^{-6}\;m^3/m^2.s$ permeate flux after 60 minutes of experimental run at 68.95 kPa trans-membrane pressure and 250 mg/L oil concentration. Based on retail and bulk prices of the inorganic precursors, the membrane cost was estimated to be $220 /$m^2$ and $1.53 /$m^2$, respectively.

막오염 저항성이 우수한 정밀여과막의 생물학적 처리공정 적용 (Application of a fouling resistant microfiltration membrane in activated sludge process)

  • Myoung, Su-Wan;Park, In-Hwan;Kim, In-Chul;Lee, Kew-Ho
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 2004년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.140-143
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    • 2004
  • Membrane bioreactors (MBRs) used for water purification are based on the association of a bioreactor, within which a culture of microorganisms degrades the polluting compounds, and a membrane filtration separator. The use of a porous barrier usually ensures the disinfection of the effluent.(omitted)

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폐수처리를 위한 제올라이트 막의 최근 연구에 대한 총설 (Recent Progress in Zeolite Membrane for Wastewater Treatment: A Review)

  • 이주엽;라즈쿠마 파텔
    • 멤브레인
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    • 제32권4호
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    • pp.227-234
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    • 2022
  • 폐수는 석유 정제 산업에서만 방출되는 것이 아니고 아니라 가죽, 섬유, 페인트, 목재, 염료 가공 산업에서 또한 방출된다. 이런 산업 폐수는 중금속과 질소화합물 등 수질오염물질을 포함하고 있으며 화학적 산소요구량(COD)이 높다. 안전한 처리를 위해 폐수에서 각종 오염물질을 걸러내는 방식이 있지만 막 기반 기술은 고효율, 저비용으로 가장 효율적인 방법 중 하나이다. 다양한 막 중에서, 제올라이트 막은 가성비로 주목을 받고 있으며 많은 연구를 거쳤다. 본 리뷰논문은 i) 폐수처리, ii) 미세여과막, iii) 중공사막, iv) 초여과막의 순서로 폐수처리를 위한 제올라이트 막의 최근 진척을 중점으로 다루고 있다.

2-butoxyethanol 첨가에 따른 고분자 구조가 분리막 구조에 미치는 영향 (Effect of Polymer Structure on Membrane Morphology by Addition of 2-butoxyethanol)

  • 손예지;김노원
    • 멤브레인
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    • 제21권4호
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    • pp.377-388
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    • 2011
  • 침지법을 이용한 상전이 공정으로 polysulfone (PSF), polyethersulfone (PES) and polyphenylsulfone (PPS)의 정밀여과 평막을 제조하였다. 용매로는 dimethyl formamide (DMF)를, 습윤제 고분자로는 polyvinylpyrrolidone (PVP)를 사용하였으며 pore 형성 촉매로 2-butoxyethanol (BE)을 사용하였다. 얻어진 분리막들은 SEM과 micro permporometer를 이용하여 morphology를 분석하였으며 순수투과도를 측정하여 분리막의 투과성능을 측정하였다. BE의 첨가를 통하여 분리막의 기공을 성장시킬 수 있었으며 고분자 구조에 따라 분리막의 morphology 변화를 관찰할 수 있었다. PSF, PES, PPS 분리막의 평균기공의 크기는 각각 0.282, 0.330, $0.308{\mu}m$이었으며 공극률은 68.5, 66.1, 66.4%로 유사한 값을 나타내었다. 그러나 PPS 분리막의 경우 PSF, PES 분리막에 비해 높은 기공 밀도와 좁은 기공 분포를 관찰할 수 있었다. 그 결과 PPS 분리막의 순수 투과 유량은 $357L/m^2\;hr$으로 PSF ($196L/m^2\;hr$)나 PES membrane ($214L/m^2\;hr$) 분리막에 비해 훨씬 증가함을 보였다.

상업용 정밀여과/한외여과막의 특성 분석 및 해수 여과 성능 평가 (Characterization and Seawater Filtration Performance of Commerical Microfiltration and Ultrafiltration Membranes)

  • 최창규;김인수
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권9호
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    • pp.542-547
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    • 2017
  • 본 연구는 국내에서 상용화된 3 종류의 친수성 정밀여과막/한외여과막을 대상으로 막의 특성분석 및 해수 여과 성능 평가를 수행하였다. 접촉각 측정 결과에서는 PAN 재질인 Mem-3가 가장 친수성도가 높은 것으로 나타나 장기간 운전 시 유기성 오염 물질에 가장 내오염성이 높을 것으로 예상된다. FESEM 측정결과에서는 PE 재질인 Mem-1과 PVDF 재질인 Mem-2는 sponge 형태의 단면을 보였으며, PAN 재질인 Mem-3는 finger 형태의 단면을 나타냈다. EDS에 의한 막의 원소분석 결과에서 Mem-2는 Fluoride가 대부분이었고 Mem-3는 PAN이 Nitrile기로 인해 N이 32.47%의 높은 구성 비율을 보였다. D.I. water를 이용한 투과수량 분석은 압력 증가 시 Mem-3의 투과수량이 다른 막에 비해 큰 폭으로 증가되는 경향을 보였다. 탁도 및 부유물질 제거 실험은 모든 막에서 유출수의 탁도는 0.191-0.406 NTU, TSS는 2.2-3.0 mg/L 사이의 투과수질을 보여 단기간 실험으로부터 해수담수화 전처리용으로 사용하기에는 부적합하다는 것을 알 수 있었다.

Preparation and Characterization of PP-g-Poloxamer Membranes by UV Irradiation Methods and their Solutes Permeation Behaviors

  • Lee, S. H.;Shim, J. K.;Lee, Y. M.;Ahn, S. H.;Yoo, I. K.;Baek, K. H.
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1998년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.97-98
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    • 1998
  • 1. Introduction : Polypropylene(PP) membrane is widely used in the field of microfiltration and ultrafiltration. However, the hydrophobicity of PP causes the adsorption of hydrophobic and amphoteric solutes in the feed. Surface modification techniques of membrane through the treatment of hydrophilizing agents, coating of hydrophilic compounds, UV, plasma and high energy irradiation, etc. can have a great effect on propensities to prevent the protein from staining membranes. Among them, the modification to hydophilize membrane surface using UV is very simple and effective. Recently many studies for more effective surface modification have been conducted. Iwata et al. prepared membranes by grafting polyethylene glycol diacrylate macromer(PEGDA) onto polysulfone with plasma using a glow discharge reactor which prevent the oil from staining the membrane. The primary mechanism contributing to the membranes is preventing the oil from directly contacting the surface of the membrane as the PEGDA chains dissolved into emulsion. To evaluate their feasibility for use as a anti-fouling separation membrane, we prepared hydrophilic membranes by UV irradiation method and investigated their characteristics.

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폴리에테르술폰 정밀여과막의 제조 및 특성 연구 (Preparation and Characteristics of Polyethersulfone Microfiltration Membranes)

  • 김노원
    • 멤브레인
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    • 제17권4호
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    • pp.329-337
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    • 2007
  • 본 연구에서는 p-toluenesulfonic acid (TSA)와 polyvinylpyrrolidone (PVP)를 함유한 polyethersulfone (PES) 고분자 용액을 이용하여 PES 멤브레인 내에 최소 공경을 갖는 내부 분리층을 만드는 방법에 관한 새로운 방법을 제시하고자 한다. 팽윤제로 사용된 PVP와 응고제로 사용된 TSA를 함유한 평막형 PES 멤브레인의 제조 및 구조적인 특성 조사가 수행되었으며, 상업용 막에 대등할 만한 투과 성능과 좁은 pore size distribution을 가지는 멤브레인을 제조할 수 있음을 확인하였다. 또한 PVP의 첨가는 멤브레인의 단면구조와 투과 성능에, TSA는 투과 성능보다는 pore size distribution에 영향을 준다는 것을 확인하였으며 이는 FE-SEM 결과와 TSA를 첨가한 멤브레인의 단면 사진에서 내부 최소 기공층의 두께가 두꺼워짐을 확인할 수 있었다.

Application of Membrane Processes to the Treatment of Wastewaters in Japan

  • Yamamoto, Kazuo
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1995년도 제3회 하계분리막 Workshop (환경과 막분리 공정의 역할)
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    • pp.39-50
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    • 1995
  • The membrane processes that are commonly uscd in water and wastewater treatment are reverse osmosis (Ro), ultrafiltration (UF) and microfiltration (MF), which utilize pressure differentials. There is also nano-filtration (NF), or low-pressure reverse osmosis, which is positioned midway between conventional reverse osmosis and ultrafiltration. Reverse osmosis membranes reject dissolved ions, while ultrafiltration can be used to reject relatively larger molecules, such as protein, polysacchalides and so on. Microfiltration is capable of eliminating particles at submicron level. This paper summarizes the characteristics of MSAS process first, as it is the main membrane process applied to wastewater treatment. Two successful examples of the applications, the cases of individual building reuse system and nightsoil treatment, are then shown. The latest trend of new membrane applications, i.e., immersed-type MSAS is also introduced.

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