• 대한환경공학회지
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• 제22권12호
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• pp.2205-2213
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• 2000

NF와 RO를 이용한 용존성 물질의 제거특성을 관찰하기 위해 UF로 전처리된 지하수가 파일럿플랜트에 6개월 동안 연속 공급되었다. 그리고 NF와 RO에서 발생한 막 오염의 특성을 파악하고 막 오염물질을 규명하기 위해서 파일럿플랜트에서 NF와 RO를 분리하여 autopsy test를 실시하였다. Autopsy test에서는 파일럿플랜트에서 사용된 막의 투과플럭스와 화학세정에 따른 플럭스의 회복율을 측정하였다. 아울러 여기서 발생한 폐세정액의 수질을 분석하여 막 오염물질의 구성성분을 알아보고자 하였다. NF와 RO1의 비플럭스는 운전시간 100일 이후에 급격히 감소하기 시작하였고 RO1에서의 감소율이 NF에서보다 컸다. 회수율이 낮온 RO2의 비플럭스는 점진적으로 감소하였다. 파일럿플랜트에서 용존성 무기물질의 제거율은 전기전도도로 NF, RO1, RO2 막에서 각각 76.3%, 88.2%, 95.3%로 RO2에서 가장 높았다. 용존성 유기물질의 제거율은 TOC로 80%정도였다. 와권형 NF와 RO의 막 오염은 원수 유입부보다는 농축수 유출부에서 많이 발생하였다. 이것은 유출부로 갈수록 막면선속도가 낮아지고 원수 중 오염물질의 농도가 높아졌기 때문이다. 막 오염물질의 주성분은 무기성 Ca염과 유기성 Si염인 것으로 생각되며 비가역적 막 오염에 기여도가 가장 큰 물질은 Fe인 것으로 생각된다. 막 오염물질의 형상을 SEM으로 관찰한 결과 최근접 표면에 유기물질이 부착되어 있고 그 위에 판상모양의 무기성분이 쌓여 있는 형태가 관찰되었다. 미생물 막 오염은 거의 관찰되지 않았는데 이것은 UF에서 1차로 대부분의 미생물이 제거되었기 때문이다.

• 상하수도학회지
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• 제18권1호
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• pp.73-80
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• 2004

This study investigated the phenomena of membrane fouling by NOM and the effect of the fouling on removal of micro-pollutants. NOM has a great effect on decline of permeate flux. Permeate flow rate was reduced by 88% in RO and 34.8% in NF for 323hr operation period. Removal rate of $UV_{254}$, is 87.4% in RO and 78.5% in NF and removal rate of DOC is 42.7% in RO and 32.9% in NF for 2mg/l humic acid. Removal efficiency of the micro-pollutants by the RO and NF membranes fouled by humic acid was mostly lower than that by the new membrane. The concentration polarization which affects the flux and the rejection was thought to occur in the active layer of the membrane, as the membrane was getting fouled.

• Membrane and Water Treatment
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• 제11권5호
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• pp.323-331
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• 2020

With the increasing demand on reverse osmosis (RO) membranes for water purification worldwide, the number of disposed membrane elements is expected to increase accordingly. Thus, recycling and reuse of end-of-life RO membranes should be a global environmental action. In this work, we aim to reuse the spent RO membrane for nanofiltration (NF) and ultrafiltration (UF) process by subjecting the spent membrane to solvent and oxidizing solution treatment, respectively. Our results showed that solvent-treated RO membrane could perform as good as commercial NF membrane by achieving similar separation efficiencies, but with reduced water permeability due to membrane surface fouling. By degrading the polyamide layer of RO membrane, the transformed membrane could achieve high water permeability (85.6 L/㎡.h.bar) and excellent rejection against macromolecules (at least 87.4%), suggesting its reuse potential as UF membrane. More importantly, our findings showed that in-situ transformation on the spent RO membrane using solvent and oxidizing solution could be safely conducted as the properties of the entire spiral wound element did not show significant changes upon prolonged exposure of these two solutions. Our findings are important to open up new possibilities for the discarded RO membranes for reuse in NF and UF process, prolonging the lifespan of spent membranes and promoting the sustainability of the membrane process.

• 멤브레인
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• 제22권4호
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• pp.235-242
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• 2012

로켓 추진기관의 해체 시 발생하는 고농도 암모늄 퍼클로레이트(AP)를 액상소각 처리 후 추가로 발생하는 저농도의 AP처리를 위해 NF/RO 멤브레인 공정을 적용하였고, 이때 AP제거 특성에 영향을 미치는 인자를 도출하기 위해 다양한 수리화학적 조건에서 전량여과방식으로 실험을 진행하였다. 고체 추진제에서 추출된 용액을 GC/MS와 FTIR분석을 통해 규산염 계열의 실록산 등을 검출하였으나, 이는 극미량이 포함되어 NF/RO 멤브레인 공정에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 판단되었다. 상대적으로 낮은 압력의 운용조건에서는 높은 압력조건과 비교하여, 회수율 증가에 따라 농축된 AP의 삼투압 기작이 투과플럭스에 영향을 미치게 되어 13~17% 가량 플럭스가 감소됨을 확인하였다. 또한 AP의 제거율은 수리화학적 운영조건의 변화(압력 및 교반 속도 등)에 따라 크게 좌우됨을 알 수 있었고, 이 경우 NF와 RO 멤브레인 제거율은 각각 10~70%와 26~87% 가량 크게 달라짐을 확인하였다. 본 논문을 통해 NF/RO 멤브레인 공정을 적용한 AP 제거 기작에서 수리화학적 운영조건의 변화에 따른 농도분극, 멤브레인 선택성 및 삼투압 영향이 중요 지배 기작이었으며, 이는 'NF/RO 멤브레인의 물질이동과 선택성'의 기존 이론적 모델과 부합하였다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제7권3호
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• pp.193-207
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• 2016

Boron is one of the most problematic inorganic pollutants and is difficult to remove in water. Strict standards have been imposed for boron content in water because of their high toxicity at high concentrations. Technologies using membrane processes such as reverse osmosis (RO) and nanofiltration (NF) have increasingly been employed in many industrial sectors. In this work, removal of boron from model water solutions was investigated using polyamide reverse osmosis and nanofiltration membranes. RO-AG, RO-SG, NF-90 and NF-HL membranes were used to reduce the boron from model water at different operational conditions. To understand the boron separation properties a characterization of the four membranes was performed by determining the pure water permeability, surface charge and molecular weight cut-off. Thereafter, the effect of feed pressure, concentration, ionic strength, nature of ions in solution and pH on the rejection of boron were studied. The rejection of boron can reach up to 90% for the three membranes AG, SG and NF-90 at pH = 11. The Spiegler-Kedem model was applied to experimental results to determine the reflection coefficient of the membrane ${\sigma}$ and the solute permeability $P_s$.

• 멤브레인
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• 제19권4호
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• pp.317-323
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• 2009

본 연구는 전자 및 반도체 산업의 각종 에칭공정에서 발생되는 중금속 함유 산성 폐에칭액을 NF 막분리법을 이용하여 에칭액 회수와 중금속 처리를 효율적으로 수행하기 위한 NF 막공정의 운전조건을 설정하기 위한 기본 자료를 확보하는데 있다. 이를 위해 3가지 종류의 상용 NF 막(General Electric Co. Duraslick NF-4040 막, Dow Co. Filmtec LP-4040 막 및 Koch Co. SelRO MPS-34 4040 막)을 대상으로 $Pb^{+2}$ 중금속을 함유한 모의 질산 폐에칭액의 회분식(dead-end) 막여과 실험을 수행하여 폐에칭액의 투과 플럭스와 $Pb^{+2}$ 중금속 이온의 총괄 배제도를 측정하여 폐에칭액 처리에 우수한 NF 막을 선정하였다. 실험결과 질산용액에의 막 보관기간이 길수록, 질산용액의 pH가 낮을수록 산에 의한 막의 손상이 심해졌으며, 질산에 의한 막의 손상은 SelRO MPS-34 4040 < Duraslick NF-4040 < Filmtec LP-4040 막의 순서로 심하게 일어났다. 또한 질산용액에의 막 보관기간이 길수록, 질산용액의 pH가 낮을수록 $Pb^{+2}$ 이온의 배제도가 낮아졌으며, 배제도 값은 Duraslick NF-4040 막의 경우에는 95% 수준의 초기 배제도 값에서 질산용액에의 4달 보관 후에는 20% 수준으로, SelRO MPS-34 4040 막의 경우에는 초기 85% 수준에서 4달 후 65% 수준으로, Filmtec LP-4040 막의 경우에는 초기 90% 수준에서 4달 후 10% 이하 수준으로까지 감소하였다. 3종류의 상용 NF 막 중 내산성 용도로 개발된 SelRO MPS-34 4040 막이 중금속 함유 산성 폐에칭액의 재생에 가장 적합하였다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2002년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.170-173
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• 2002

• 멤브레인
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• 제32권6호
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• pp.390-400
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• 2022

나노여과막(NF)은 식품가공, 제약 등 폐수는 물론 지자체 하수처리시설에서 배출되는 폐수 처리에 있어 훨씬 낮은 압력으로 운용이 가능해 역삼투막(RO)보다 인기가 높다. NF막의 경우 분리 메커니즘은 투과확산 기작과 더불어 RO 박막보다 낮은 가교밀도로 인한 체거름 메커니즘이다. 막 오염은 세라믹 막과 달리 고분자 막의 경우 나노 여과 공정의 고질적인 문제 중 하나이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 차아염소산나트륨을 사용한 멤브레인 세척이 이루어진다. 폴리머 멤브레인에 비해 세라믹 멤브레인은 이러한 화합물에 매우 안정적이다. 본 리뷰에서는 NF 프로세스에 의한 폐수 처리의 다양한 유형의 세라믹 막 적용에 대해 논의한다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제5권3호
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• pp.171-182
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• 2014

Organic compounds are adsorbed on RO/NF membranes, and the adsorption may influence the rejection of organic compounds by the membranes. Because almost RO/NF membranes are composite membranes, the results obtained by adsorption experiment with using membrane pieces are unable to avoid the influence by the support membrane. In this work, the interaction between membrane polymer and organic solutes was examined by an inverse HPLC methodology. Poly (m-phenylenetrimesoylate), the constituent of skin layer of RO/NF membranes, was coated on silica gel particles and used as a stationary phase for HPLC. When water was used as a mobile phase, almost hydrophilic aliphatic compounds were not effectively adsorbed on the stationary phase, although hydrophobic compounds were slightly adsorbed. The results indicated that the hydrophilic aliphatic compounds are useful probe solutes to examine the molecular sieving effect of a membrane. When water was used as a mobile phase, the aromatic compounds were strongly retained, and therefore $CH_3CN/H_2O$ (30/70) was used as a mobile phase. It was revealed that the adsorption of aromatic compounds was controlled by stacking between solute and polymer and was hindered by non-planar structure and substituents.

• 한국물환경학회지
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• 제22권5호
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• pp.926-932
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• 2006

A series of bench-scale membrane filtration experiments were performed to systematically investigate the removal mechanisms of reverse osmosis (RO) and nanofiltration (NF) membranes for BTEX (benzene, toluene, ethylene, xylene), trichloroethylene (TCE) and tetrachloroethylene (PCE). The molecular weight of these organic compounds ranged from 78 to 166 dalton. The rejection of organic compounds by RO/NF membranes varied significantly from 59.6 to 99.2% depending on solute and membrane types. Specifically, experimental results demonstrated that the removal efficiency of RO/NF membranes increased as solute molecular characteristics such as W/L (molecular width/length) ${\times}$ $M_W$ (molecular weight) and octanol-water partition coefficient increased. This observation suggested that the rejection of small organic compounds by RO/NF membranes was determined by the combined effect of physical (molecular size and shape) and chemical (hydrophobicity) properties.