• Membrane and Water Treatment
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• 제1권4호
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• pp.253-271
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• 2010

A theoretical study for the flux enhancement by pulsation of transmembrane pressure is presented for osmotic pressure controlled ultrafiltration under laminar flow regime. The transient velocity profile is solved analytically using Green's function method. Time dependent convective diffusive equation is solved to quantify the membrane surface concentration and the permeate flux, numerically. The effects of the amplitude and frequency of pulsation on flux, surface concentration and observed retention are studied.

• 대한환경공학회지
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• 제28권6호
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• pp.613-619
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• 2006

[ $MIEX^{(R)}$ ]와 응집에 의한 분자량 크기별 제거특성에서는 10 kDa 미만의 유기물질에 대해서는 $MIEX^{(R)}$ 처리가 우수한 제거능을 나타내었으나, 10 kDa 이상의 유기물질은 응집 공정에서 높은 제거능을 가지는 것으로 나타났다. 막의 공극 크기에 대한 투과 flux 실험결과 UF 공정에 비하여 MF 공정에서의 투과 flux 감소율이 낮게 나타나고 있으며, MF 공정에 적용된 전처리 공정중 $MIEX^{(R)}+MF$ 공정의 경우 응집+MF 공정에 비하여 투과 flux 감소율이 낮게 나타나고 있다. $MIEX^{(R)}+UF$ 공정의 경우 입자상 물질의 존재 유무에 상관없이 flux 감소율은 거의 유사하게 나타났으나, 응집+UF 공정의 경우에는 용존성 유기물질만이 존재하는 시수에 비하여 입자상 물질이 존재하는 경우 투과 flux 감소율은 작게 나타났다. 응집 공정의 적용 후 다양한 입도분포 변화가 발생하였으며, pH 7에서 $MIEX^{(R)}$ 입자의 제타전위 측정결과 $MIEX^{(R)}$ 입자의 전하는 평균 -2.3 mV로 나타나 전기화학적으로 입자상 물질의 흡착이 가능하며 $MIEX^{(R)}$가 침전됨에 따라 입자상 물질이 sweep되어 입도분포 변화를 보였다.

• 한국물환경학회지
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• 제18권2호
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• pp.113-122
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• 2002

A bench-scale anoxic membrane bioreactor (MBR) system, consisting of a bioreactor coupled to a ceramic crossflow ultrafiltration module, was evaluated to treat a synthetic wastewater containing alkaline hydrolysis byproducts (hydrolysates) of RDX, The wastewater was formulated the same as RDX hydrolysates, and consisted of acetate, formate, formaldehyde as carbon sources and nitrite, nitrate as electron accepters. The MBR system removed 80 to 90% of these carbon sources, and approximately 90% of the stoichiometric amount of nitrate, 60% of nitrite. The reactor was also operated over a range of transmembrane pressures, temperatures, suspended solids concentration, and organic loading rate in order to maximize treatment efficiency and permeate flux. Increasing transmembrane pressure and temperature did not improve membrane flux significantly. Increasing biomass concentration in the bioreactor decreased the permeate flux significantly. The maximum volumetric organic loading rate was $0.72kg\;COD/m^3/day$, and the maximum F/M ratio was 0.50 kg N/kg MLSS/day and 1.82 kg COD/kg MLSS/day. Membrane permeate was clear and essentially free of bacteria, as indicated by heterotrophic plate count. Permeate flux ranged between 0.15 and $2.0m^3/m^2/day$ and was maintained by routine backwashing every 3 to 4 day. Backwashing with 2% NaOCl solution every fourth or fifth backwashing cycle was able to restore membrane flux to its original value.

• 대한환경공학회지
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• 제35권7호
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• pp.495-502
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• 2013

본 연구는 UF공정의 전처리로써 Al(III)계 응집제인 alum과 PACl을 사용한 응집공정 적용 시 두 응집제의 효율 비교 및 잔류 알루미늄 농도를 고려한 최적 운전 조건을 알아보기 위해 응집제 주입농도, 완속교반의 적용 그리고 해수 원수의 pH를 변화하여 UF막 flux 및 잔류 알루미늄 이온 농도를 조사했다. 그 결과 pH 8.0 조건에서 alum의 주입농도가 증가할수록 flux 또한 증가하였으며 완속교반은 UF막 flux를 오히려 감소시킨 것으로 조사된 반면 PACl의 경우 주입농도가 증가할수록 flux는 일부 감소하는 경향을 보였으며 alum과는 반대로 완속교반 적용시 flux 또한 증가하였다. 반면에 pH 6.5 조건에서 alum 주입량이 0.7 mg/L (as Al)일 때 UF막 flux의 효율이 가장 좋았고 잔류 알루미늄 농도는 0.05 mg/L (as Al) 이하로 측정되었다. PACl의 경우 UF막 flux 측면에서는 최적 조건은 pH 8.0, 주입농도 1.2 mg/L (as Al) 그리고 완속교반 시간을 적용하였을 때였으며 잔류 알루미늄 농도를 고려한 최적 주입조건은 pH 6.5 조건에서 주입농도를 1.2 mg/L (as Al)일 때로 조사되었다.

• 멤브레인
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• 제15권1호
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• pp.52-61
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• 2005

폴리에틸렌 정밀여과 모세관막을 이용한 벤토나이트 콜로이드 현탁액의 투과유속 감소특성을 검토하였다. 운전시간이 경과하면서 투과유속이 감소되는 원인은 막표면 위에서 케익층의 성장과 입자들에 의한 세공막힘 때문이었으며, 운전시간이 경과하여 정상상태에 도달하면 투과유속은 케익여과 모델에 의해 지배받는다. 운전압력이 높은 경우의 투과유속 감소는 세공막힘과 케익층이 치밀해졌기 때문이다. 운전압력이 증가함에 따라 J/J₁는 감소하였으며, 0.5 kg/sub f//㎠일 때의 45%, 2.0 kg/sub f//㎠일 때 38%로 감소하였다. 운전압력 0.5 kg/sub f//㎠에서 총 막오염에 대한 성분오염의 비율은 표준세공막힘 14.6%, 완전세공막힘 23.4% 그리고 케익여과 62.0% 이었다. 순환흐름속도의 증가로 인해 투과유속은 증가하였고, 그 효과는 운전압력이 1.0 kg/sub f//㎠일 때가 운전압력 2.0 kg/sub f//㎠ 경우보다 컸다. 세공크기가 0.34 ㎛인 막의 투과유속은 세공의 크기가 0.24 ㎛인 막보다 컸으며, 용액의 농도에 따른 투과유속은 농도가 낮은 용액이 컸다. 세공크기가 0.34 ㎛인 막의 막오염 형태는 유사하지만 농도가 200 ppm인 용액의 경우 1000 ppm인 용액에 비하여 상대적으로 미약한 세공막힘 현상을 보였다.

• KSBB Journal
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• 제4권2호
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• pp.177-184
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• 1989

항생물질 발효액의 균사체 분리에 있어서 Modified regenerated cellulose 막을 이용한 Cross-flow filtration으로 높은 Flux를 얻을 수 있었다. 막분리시 가급적 높은 유속, 높은 온도, 특정 균사체농도(약 20% PMV)에서 높은 Flux를 보여주었으며 Fouling 정도는 균사체 농도가 높을수록 또한 유속이 낮을수록 심각한 것으로 나타났다. 발효액을 농축 분리할 때의 Flux profile은 1단계 Sublayer형성에 의한 급속감소, 2단계 평형, 3단계 Fouling에 의한 급속감소의 세 구간으로 나눌 수 있었으며 Diafiltration의 적용으로 3단계의 Flux 감소 현상을 현저히 완화시킬 수 있었다. 한편 Diafiltration에 의한 항생물질 회수시 초기부터Diafiltration하는 것보다는 특정 PMV까지 농축시킨 후 Diafiltration하는 경우에 작업시간과 여액의 Volume을 최소화 할 수 있었으며 본 실험에서는 98%의 회수율을 얻기 위해서 Di-afiltration을 시작하는 Optimum PMV는 20%였다.

• 상하수도학회지
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• 제31권3호
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• pp.229-236
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• 2017

In this study, a direct contact membrane module was manufactured to be used in a pilot scale membrane distillation process to treat $3m^3/day$ of the digestate produced from anaerobic digestion of livestock manure. In order to investigate the performance of the membrane module, permeate flux was measured with and without spacer inside the module under various condition of temperature difference and cross flow velocity (CFV) through the membrane surfaces. Flux recovery rate after chemical cleaning was also investigated by applying three different cleaning methods. Additionally, thermal energy consumption was theoretically simulated based on actual pilot plant operation conditions. As results, we observed flux of the module with spacer was almost similar to the theoretically predicted value because the installation of spacer reduced the channeling effect inside the module. Under the same operating condition, the permeate flux also increased with increasing temperature difference and CFV. As a result of chemical in-line cleaning using NaOCl and citric acid for the fouled membranes, the recovery rate was 83.7% compared to the initial flux when NaOCl was used alone, and 87% recovery rate was observed when only citric acid was used. However, in the case of using only citric acid, the permeate flux was decreased at a rapid rate. It seemed that a cleaning by NaOCl was more effective to recover the flux of membrane contaminated by the organic matter as compared to a cleaning by citric acid. The total heat energy consumption increased with increasing CFV and temperature difference across the membrane. Thus, further studies should be intensively conducted to obtain a high permeate flux while keeping the energy consumption to a minimum for a practical application of membrane distillation process to treat wastewater.

• 한국식품과학회지
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• 제25권4호
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• pp.321-326
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• 1993

최근 효과적인 분리와 에너지 절약을 위한 분리공정의 첨단기술로 등장한 방법은 고분자 분리막을 이용한 막분리 기술이다. 따라서 본 연구에서는 청정한 사과쥬스를 역삼투 공정을 이용하여, 막의 특성, 공정압력, 온도, 유량 등의 변화에 따른 농도변화 및 투과유속을 측정하여 예측모델식을 수립하고, 품질변화 분석에 관하여 실험한 바 그 결과는 다음과 같았다. 일반적으로 역삼투공정 동안 쥬스농도가 증가할수록 삼투압이 증가하여 투과유속이 감소하는 경향을 나타냈으며, 온도, 유량의 변화에 따른 투과액 속도는 큰 변화가 없었으나 압력에 따른 투과액 속도는 전형적으로 증가함을 보였다. 따라서 투과유속을 높이는 요인으로는 공정압력, 온도, 공급유량의 순이었다. 투과액 유속예측 모델식은 $SPSS^x$ computer program을 이용하여 가장 오차가 적은 범위에서 최종적인 예측 모델식을 얻었다. 압력변화에 따른 당, 향기성분의 변화는 당의 경우 각 압력차에 따라 큰 차이가 없이 평균 93.8%의 회수율을 보였으며 향기성분의 경우 압력이 높을수록 회수율이 증가함을 보였다.

• 멤브레인
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• 제12권4호
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• pp.216-225
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• 2002

원자력 분야를 포함하는 다양한 산업에서 발생하고 있는 오일 함유 폐액의 처리에 있어서 전기여과막 공정의 적용성을 평가할 목적으로 폴리프로필렌 정밀여과막을 사용한 모의 오일 에멀젼 폐액의 막 여과 실험을 수행하였다. 이때 투과 플럭스에 대한 전기장의 효과 및 투과 플럭스에 영향을 주는 주요 인자들로써 막간 차압, 교차흐름 유속 및 오일 에멀젼 농도의 영향을 고찰하였다. 전기장을 가해주는 전기정밀여과 공정은 기존의 전기장을 사용하지 않는 막 여과 공정에 비해서 막 오염 문제를 현저히 개선함으로써 투과 플럭스가 크게 향상되었으며 장기간의 조업시에도 상당한 투과 플럭스의 유지가 가능함을 보였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제9권3호
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• pp.212-219
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• 2018

Perovskite type ceramic membranes which exhibit dual ion conduction (proton and oxygen ion conduction) can permeate water and can aid solving operational problems such as temperature gradient and carbon deposition associated with a working solid oxide fuel cell. From this point of view, it is crucial to reveal water transport mechanism and especially the nature of the surface sites that is necessary for water incorporation and evolution. $BaCe_{0.8}Y_{0.2}O_{3-{\alpha}}$ (BCY20) was used as a model proton and oxygen ion conducting membrane in this work. Four different catalytically modified membrane configurations were used for the investigations and water flux was measured as a function of temperature. In addition, CO was introduced to the permeate side in order to test the stability of membrane against water and $CO/CO_2$ and post operation analysis of used membranes were carried out. The results revealed that water incorporation occurs on any exposed electrolyte surface. However, the magnitude of water permeation changes depending on which membrane surface is catalytically modified. The platinum increases the water flux on the feed side whilst it decreases the flux on the permeate side. Water flux measurements suggest that platinum can block water permeation on the permeate side by reducing the access to the lattice oxygen in the surface layer.