Membrane fouling is a major challenge limiting the use of membrane applications. In this study high induced shear rates were utilized at the membrane surface in order to reduce the organic and inorganic scaling by using the torsional vibration of flat sheet membranes. The performances of a vibratory shear-enhanced processing (VSEP) system for the ultrafiltration (UF), nanofiltration (NF) and reverse osmosis (RO) membrane filtration of industrial dairy wastewater were investigated. The vibration and non-vibration methods were compared with the same membrane and operational parameters during the purification of real dairy industrial process wastewater. In the initial experiments, short-term tests were carried out in which the effects of vibration amplitude, recirculation flow rate and transmembrane pressure were measured and compared. The permeate flux, turbidity, conductivity and chemical oxygen demand (COD) reduction of dairy wastewater were investigated by using UF, NF and RO membranes with vibration and non-vibration methods. In the subsequent experiments, concentration tests were also carried out. Finally, scanning electron microscopy (SEM) revealed that the vibration method gave a better performance, which can be attributed to the higher membrane shear rate, which reduces the concentration of solids at the membrane, and the transmission.
Immediate use of activated carbon incorporated polysulfone membrane application for dye separation was reported in this work. Dimethylformamide (DMF) was used as the solvent for the membrane preparation. The membrane thus prepared were characterized in terms of surface morphology, ATR-FTIR, AFM, experimental results as membrane performance. The resultant nanofiltration (NF) membranes were tested with Congo red dye concentration 200 mg/L. The water permeability was found to be considerably higher than that reported in literature. Experimental results show that the real rejection of the Congo red is 99.57% over the transmembrane pressure 100 psi using 30% activated carbon incorporated membrane. Prepared NF membranes shows the corresponding permeates fluxes were $40Lm^{-2}h^{-1}$ to $82Lm^{-2}h^{-1}$ with different activated carbon percentage incorporated in polysulfone membrane. The present study demonstrated that dye rejection enhanced NF may be a feasible method for the dye wastewater treatment. The overall observations thus indicated that toxic residual dyes can be appreciably separated from the membrane technology, provided that the accompanying polymeric membrane, activated carbon as binding agents and the process parameter levels are astutely selected.
본 연구는 인쇄회로기판(PCB) 제조 시 에칭공정에서 발생되는 구리이온($Cu^{+2}$)을 고농도로 함유한 황산 폐에칭액을 NF 막분리법을 사용하여 에칭액 회수와 구리이온 처리를 효율적으로 수행하기 위한 NF 막여과 공정의 운전조건을 설정하기 위한 기본 자료를 확보하는데 있다. 이를 위해 미국 Koch사의 SelRO MPS-34 4040 NF 막을 대상으로 구리이온을 고농도(5~30 g/L)로 함유한 모의 황산 폐에칭액의 cross-flow 나노여과 실험을 수행하여 투과 플럭스와 구리이온의 총괄 배제도를 측정하였다. 이 결과 투과 플럭스는 황산 폐에칭액 내 구리이온의 농도가 증가할수록, 황산 폐에칭액의 pH가 낮을수록 작아졌으며, 그 값은 최소 $4.5L/m^2{\cdot}h$에서 최대 $23L/m^2{\cdot}h$이었다. 황산 폐에칭액 내 구리이온의 총 배제도는 구리이온의 농도가 클수록, 용액의 pH가 낮을수록 그리고 폐에칭액의 순환유량이 작을수록 낮아졌으며, 황산 폐에칭액의 pH가 1 이상인 상태에서 70% 이상의 구리이온 배제가 가능하였다. NF 막을 12개월 동안 황산용액 내에 보관하여도 투과 플러스 와 구리이온 배제도의 유의한 변화가 없어 SelRO MPS-34 막모듈을 강산 조건에서 1년이상 막모듈의 교체 없이 산성 폐에칭액 처리에의 사용이 가능하였다.
Development in advanced separation processes leads to the significant advancement in polymeric membrane preparation methodology. Therefore, present research investigated the preparation and characterization of cellulose acetate membrane by phase inversion separation method to determine optimized operating parameters. Prepared CA membrane's performance was been analyzed in terms of % rejection and flux. Investigation was conducted to study effect of different parameters such as polymer concentration, evaporation rate, thickness of film, coagulation bath properties, temperature of polymer solution and of the coagulation bath etc. CA membrane was fabricated by taking polymer concentration 10wt% and 11wt% with zero second evaporation time and varying film thickness over non-woven polyester fabric. Effect of coagulation bath temperature (CBT) and casting solution temperature were also been studied. The experimental results from SEM showed that the surface morphology had been changed with polymer r concentration, coagulation bath and casting solution temperature, etc. Lower polymer concentration leads to lower precipitation time giving porous membrane. The prepared membrane was tested for advanced waste water treatment of relevant effluent stream in pilot plant to study flux and rejection behavior of the membrane.
축산폐수에 대한 방류수 수질기준 항목에 COD의 추가 및 질소와 인의 기준이 강화(1999년)됨에 따라 많은 축산폐수처리시설의 보강과 새로운 기술도입이 요구되고 있다. 따라서 대부분의 공공처리시설에서는 질소 및 인을 제거하기 위하여 2차 처리단계에서 무산소조(탈질조)와 호기성(포기조)를 연계한 생물학적 질소제거를 실시하고, 최종처리단계에서 응집제 투입에 의한 응집ㆍ침전공정후 모래여과 또는 활성탄 흡착공정에 의한 인과 색도제거 하는 등, 생물학적 처리 및 물리ㆍ 화학적 처리시설이 추가적으로 보완ㆍ적용단계에 있다.(중략)
무방류폐수처리 시스템 개발에 막분리공정이 핵심적인 기술로 자리잡고 있다. 그러나 막분리기술의 경제성을 높히고 적용범위를 확대하기 위해서는 새로운 막의 개발과 폐수처리에서 항상 문제가 되는 fouling의 원인규명 및 막세척방법의 개발이 절실히 요구되고 있다. 본 연구에서는 염료폐수처리 및 재활용을 위한 pilot 실험에의 막의 fouling 현상과 세척효과를 역삼투막인 BW-30(2540)과 Nanofiltration막인 NF-40(2540) 모듈을 사용하여 조사하였다. RO 투과수에 의한 물리적 세척법인 flushing과 화학적세척을 실시하여 투과율 회복능력을 조사하였다.
Kim, In-Chul;Ka, Young-Hyun;Joo Young park;Lee, Kew-Ho
한국막학회:학술대회논문집
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한국막학회 2003년도 The 4th Korea-Italy Workshop
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pp.95-97
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2003
The main purpose of this work is to investigate the performance of membranes for treatment of dyeing wastewater. The microfiltration (MF) membranes (titania-blended polysulfone & alumina) were prepared. The nanofiltration (NF) and reverse osmosis (RO) membranes were kindly supplied by the Sae-Han. In order to reuse the wastewater for dyeing, the effluents were treated by the high flux RO and the fouling resistant RO (FRM) membranes. Also, the NF membrane was used for water reuse in rinsing.
한국막학회 2004년도 Proceedings of the second conference of aseanian membrane society
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pp.39-42
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2004
Ceramic membranes have attracted a great attention because they have excellent resistance to most organic solvents and can be used over a wide temperature range. Especially, titania (titanium oxide, TiO$_2$) shows excellent chemical resistance and can be used both acidic and alkali solutions, and therefore, titania is one of the most promising materials for the preparation of porous membranes; titania membranes having pore sizes in the range of nanofiltration (NF) to ultrafiltration (UF) membrane have been prepared by the sol-gel process (Tsuru 2001).(omitted)
In this study, response surface methodology (RSM) was performed in NF membrane process to evaluate the separation efficiency of membrane in the removal of salt and reactive dye by varying different variables such as pressure, temperature, pH, dye concentration and salt concentration. The significant level of both the main effects and the interaction were observed by analysis of variance (ANOVA) approach. Based on the statistical analysis, the results have provided valuable information on the relationship between these variables and the performances of membrane. The rejection of salt was found to be greatly influenced by pressure, pH and salt concentration whereas the dye rejection was relatively constant in between 96.22 and 99.43% regardless of the changes in the variables. The water flux on the other hand was found to be affected by the pressure and salt concentration. It is also found that the model predictions were in good agreement with the experimental data, indicating the validity of these models in predicting membrane performances prior to the real filtration process.
Teoh, May May;Wang, Kai Yu;Bonyadi, Sina;Yang, Qian;Chung, Tai-Shung
Membrane and Water Treatment
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제2권1호
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pp.1-24
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2011
The deficiency of clean water is a major global concern because all the living creatures rely on the drinkable water for survival. On top of this, abundant of clean water supply is also necessary for household, metropolitan inhabitants, industry, and agriculture. Among many purification processes, advances in low-energy membrane separation technology appear to be the most effective solution for water crisis because membranes have been widely recognized as one of the most direct and feasible approaches for clean water production. The aim of this article is to give an overview of (1) two new emerging membrane technologies for water reuse and desalination by forward osmosis (FO) and membrane distillation (MD), and (2) the molecular engineering and development of highly permeable hollow fiber membranes, with polyvinylidene fluoride (PVDF) and polybenzimidazole (PBI) as the main focuses for the aforementioned applications in National University of Singapore (NUS). This article presents the main results of membrane module design, separation performance, membrane characteristics, chemical modification and spinning conditions to produce novel hollow fiber membranes for FO and MD applications. As two potential solutions, MD and FO may be synergistically combined to form a hybrid system as a sustainable alternative technology for fresh water production.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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