• 제목/요약/키워드: Reverse Osmosis (RO) Process

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Carbonate scale reduction in reverse osmosis membrane by CO2 in wastewater reclamation

  • Shahid, Muhammad Kashif;Pyo, Minsu;Choi, Young-Gyun
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제8권2호
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    • pp.125-136
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    • 2017
  • Reverse osmosis technology is being used on large scale for treatment of ground water, brackish water, wastewater and sea water. The most challenging issue in RO process is carbonate scaling which is directly linked with the efficiency and economy. Considering the natural phenomena of carbonate scaling different adaptations have been made to control scaling on the surface of RO membrane including acid dosage and antiscalant addition. As carbonate scaling is directly related with pH level of feed water, present study describes an experimental approach to reduce scaling on RO membrane by lowering the feed water pH by purging $CO_2$. In this comparative study four different conditions including control process (without any scale inhibitor), with dosage of antiscalant, with purging of $CO_2$ and with co addition of antiscalant and $CO_2$ in a feed stream line; it was established that $CO_2$ is a better appliance to reduce carbonate scaling on the membrane surface by reduce pH of feed stream. It was also observed that $CO_2$ and antiscalant mutually function better for scale control.

해수용 역삼투막을 이용한 $1,000,000m^3/day$ 규모의 플랜트에서 오염된 막의 화학세정 효율 평가 (Evaluation on Chemical Cleaning Efficiency of Fouled in $1,000,000m^3/day$ Sea Water Reverse Osmosis Membrane Plant)

  • 박준영;김지훈;정우원;남종우;김영훈;이의종;이용수;전민정;김형수
    • 상하수도학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.285-291
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    • 2011
  • Membrane fouling is an unavoidable phenomenon and major obstacle in the economic and efficient operation under sea water reverse osmosis (SWRO). When fouling occurs on the membrane surface, the permeate quantity and quality decrease, the trans-membrane pressure (TMP) and operation costs increase, and the membrane may be damaged. Therefore, chemical cleaning process is important to prevent permeate flow from decreasing in RO membrane filtration process. This study focused on proper chemical cleaning condition for Shuaibah RO plant in Saudi Arabia. Several chemical agents were used for chemical cleaning at different contact time and concentrations of chemicals. Also autopsy analysis was performed using LOI, FT-IR, FEEM, SEM and EDX for assessment of fouling. Specially, FEEM analysis method was thought as analyzing and evaluating tool available for selection of the first applied chemical cleaning dose to predict potential organic fouling. Also, cleaning time should be considered by the condition of RO membrane process since the cleaning time depends on the membrane fouling rate. If the fouling exceeds chemical cleaning guideline, to perfectly remove the fouling, certainly, the chemical cleaning is increased with membrane fouling rate influenced by raw water properties, pre-treatment condition and the point of the chemical cleaning operation time. Also choice of cleaning chemicals applied firstly is important.

Recent Progress of Membrane Technology and its New Application for Water Treatment

  • Hiroyuki, Yamamura;Yoshinari, Fusaoka;Masaru, Kurihara
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1998년도 제6회 하계 Workshop (98 한국막학회, 국립환경연구원 국제 Workshop, 수자원 보전과 막분리 공정)
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    • pp.81-94
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    • 1998
  • Nowadays, membrane separation such as reverse osmosis (RO) and ultrafiltration (UF) play an important role in the industrial separation technology. Among desalination technologies available today, reverse osmosis is usually the most economical process for wide range of water salinity. Main applications include production of high purity water, desalination of seawater and brackish water for a drinking water supply, treatment of waste water for environmental protection, and recovery of precious materials from industrial waste water. In this paper, we will mention membrane performance and these practical use focused on reverse osmosis membranes and ultrafiltration membranes recently developed by Toray.

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$TiO_2$로 전처리한 아크릴 폐수의 Membrane Hybrid System에의 적용 (Application in Membrane Hybrid System with Acrylic Wastewater Pretreated by $TiO_2$)

  • 이광현;강병철;이종백;이강춘
    • 멤브레인
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    • 제19권3호
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    • pp.183-188
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    • 2009
  • 아크릴폐수를 광촉매로 전처리하여 막오염인자를 최소화 한 후 막조합공정에 적용하였다. 한외여과막과 정밀여과막을 역삼투막과 조합을 이루어 막조합공정을 구성하였으며 광촉매처리수를 온도 및 압력변화에 따라 막조합공정에 적용하여 분리특성을 확인하였다. 정밀여과막 모듈 혹은 한외여과막 모듈의 투과수는 역삼투모듈로 보내지며 역삼투 모듈의 최종적인 투과량은 모듈 set 2 (MWCO 200,000 UF+RO)의 역삼투 모듈이 우수하였다. UF 및 MF 모듈에서 TDS, T-N 및 COD의 제거효율은 온도 및 압력변화에 영향을 받지 않고 제거효율 또한 낮음을 알 수 있었다. 그러한 결과로 RO 모듈에서 TDS, T-N 및 COD가 우수한 제거효율을 보였다. UF 및 MF모듈에서의 탁도 제거효율은 우수한 경향(제거효율 99% 이상)을 보였다. 막조합공정에서 처리된 광촉매처리수는 배출 허용기준치를 충족하고, 재활용이 가능하였다.

탄소나노튜브가 첨가된 폴리술폰 지지체가 폴리아미드 역삼투막의 성능에 미치는 영향 (Effect of MWCNTs/PSf support layer on the performance of polyamide reverse osmosis membrane)

  • 민충식;김승현
    • 상하수도학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.127-137
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    • 2020
  • In this study, a MWCNT(multi-wall carbon nanotube) was added to polysulfone(PSf) support layer to improve flux of TFC(thin film composite) RO(reverse osmosis) membrane. Two different kinds of MWCNT were used. Surfaces of some MWCNTs were modified hydrophilically through acid treatment, while those of other MWCNTs were modified through heat treatment to maintain their hydrophobicity. MWCNT/PSf support layer was prepared by adding PSf to the NMP mixed solvent containing 0.1 wt% MWCNTs using a phase inversion method. The surface porosity of the MWCNT/PSf support increased by 42~46% while its surface pore size being maintained. The TFC RO membrane made of MWCNT/PSf support layer showed a 20% flux increase while its salt rejection characteristics is sustained. In addition, the MWCNT/PSf support layer has better mechanical stability than the PSf support layer, there resulting in an increased resistance of flux reduction due to physical pressure.

양전자 소멸시간 분광분석을 통한 방향족 폴리아미드 역삼투 분리막의 수투과 향상 메커니즘 제시 (Positron Annihilation Lifetime Spectroscopic Analysis to Demonstrate Flux-Enhancement Mechanism of Aromatic Polyamide Reverse Osmosis Membranes)

  • Kim, Sung-Ho;Kwak, Seung-Yeop
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 2004년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.82-85
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    • 2004
  • Flux-enhancement mechanism of thin-film-composite (TFC) membranes for the reverse comosis (RO) process was newly explained by positron annihilation lifetime spectroscopy (PALS) that has been found to be applied for detecting molecular vacancies or pores having sizes that are equivalent to salt or hydrate ions in RO membrane.(omitted)

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Usable water production from coal seam gas water with a combination of pore control fiber filtration and reverse osmosis

  • Shin, Choon Hwan;Bae, Jun Seok
    • Environmental Engineering Research
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    • 제23권2호
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    • pp.210-215
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    • 2018
  • Coal seam gas (CSG) water, to be discharged, has been usually treated in reverse osmosis (RO) plants which require extensive and expensive pre-treatment. However, current low gas prices have been a great driver for relevant industries to seek for alternative cost-effective technologies in the aspect of its beneficial use and fit-for-purpose usable water production. In this paper, a combined system with a two-stage pore control fiber (PCF) filtration and a RO system was designed and tested for CSG water treatment. Also, a coagulation reactor was placed in front of the PCF to further enhance suspended solid removal. More than 99% of SS were removed through the PCF filtration while organic, total nitrogen and total phosphorous were mostly removed by the RO system. Especially along with a decrease in conductivity, the total dissolved solid derived from salts was mainly removed in the RO system. Having $OH^-$ undetected, $HCO_3{^-}$ was found to be a dominant compound and its removal efficiency was 97-98% after the RO treatment. And a Fe(III) type of Polytetsu, which was the first to be tested in this paper, was found to be a better option than a Al(III) type of Poly Aluminium Chloride due to its greater coagulation efficiency and applicability at a broader range of pH than the Al(III) type. In addition, there was no noticeable change in oxidation reduction potential, suggesting that an additional process is required to oxidize non-ionic organic carbons (detected as total organic carbon).

역삼투압법에 의한 양파착즙액의 휘발성 성분 변화 (Reverse osmosis causes change in volatile compounds in onion juice)

  • 심재언;전명희;이대희;김영석;이상미;최정민;장은지
    • 한국식품과학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.7-11
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    • 2019
  • 비가열 방식의 역삼투압법으로 제조한 양파농축액의 휘발성 성분 변화를 알아보기 위하여 양파착즙액과 역삼투압 양파농축액을 SAFE로 휘발성 성분을 추출하였고, 이를 GC-MS로 분석하였다. 양파착즙액과 양파농축액에서 각각 48종과 62종의 휘발성성분을 동정하였다, 휘발성 성분 중 sulfur-containing compounds를 19종 검출하였고. 양파의 특징적인 향기성분으로 알려진 11종은 약 1.7-1,664배로 증가하였으며, 또한 양파착즙액에서 검출되지 않았던 휘발성 성분이 양파농축액에서 14종이 검출되었다. 이는 역삼투압법을 이용한 양파 농축액이 향미성분의 변성이 적어, 양파 고유의 향미를 갖는 농축액 제조에 응용할 수 있으며, 미량의 휘발성 성분을 분석하는 전처리 방법으로 바람직한 영향을 줄 것으로 생각한다.

해수담수화용 역삼투막의 고회수율 공정에서의 투과 특성 (The Characteristics of Seawater RO Membrane for High Recovery System)

  • 김노원
    • 멤브레인
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    • 제12권3호
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    • pp.182-191
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    • 2002
  • 복합 박막의 구조를 갖는 폴리아미드계 역삼투 분리막은 상용화되어 해수담수화 공정에 널리 적용되어져 왔다. 최근 고압·고회수율 공정은 기존의 해수 담수화 공정에 비해 에너지 비용 및 전처리의 규모의 측면에서 절감 효과를 가진다는 결과들이 발표되어왔다. 고압·고회수율 공정은 에너지 회수, 고압 펌프 설비, 그리고 고압 고염제거율의 역삼투막 개발에 의해 가능해 졌다. 본 연구에서는 기존의 해수담수화 공정에 사용되는 역삼투 분리막에 대한 고압·고회수율 공정 조건에서의 투과 성능을 조사하였다. 역삼투 분리막 평막의 평가에는 3.5%의 NaCl 수용액을 인공해수로 조제하여 실시하였으며 역삼투 분리막 모듈의 평가는 마산시 합포해변에서 자연 해수를 직접 사용하였다. 그 결과로 고압 고회수율 공정에 적합한 역삼투막은 고압에 대한 내압성을 갖는 역삼투막임을 보여준다. 고농축수에 대한 염제거율은 고압 운전에 의해 자연 향상되는 경향을 나타내었다.

정삼투 공정의 저에너지 고효율 세정을 위한 최적 유속 평가 (Optimal Flow Rate Evaluation for Low Energy, High Efficiency Cleaning of Forward Osmosis (FO))

  • 김이향;김정빈;잔민;민다혜;홍승관
    • 멤브레인
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    • 제29권6호
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    • pp.339-347
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    • 2019
  • 정삼투 공정(forward osmosis, FO)은 역삼투 공정(reverse osmosis, RO)에 비해 저압으로 운영되므로 오염 제어, 유지 보수, 막 세정 및 잠재적 에너지 저감 측면에서 큰 이점이 있어 다양한 분야에 적용할 수 있는 기술이다. 특히, 정삼투 공정의 막오염층이 비교적 느슨하고 분산된 특성을 가지므로 역삼투 공정과 달리 물리세정만으로도 충분한 막오염 제어가 가능하다. 하지만 기존 연구들의 경우 정삼투 물리세정에 적합한 세정 유속을 적용하지 않아 최적화 운전을 하지 못했다는 한계가 있다. 따라서 이 연구는 경제적인 에너지량으로 높은 효율의 세정을 보일 수 있는 적절한 유속의 정당성 평가를 목적으로 한다. 정삼투 공정 막오염 실험을 8.54 cm/s 순환 유속으로 유지하고 세 가지 세정유속으로 회복률과 SEC (specific energy consumption) 비교 평가하였다. 이 실험의 결과로 2배속 세정이 3배속 세정의 수투과도 회복률 만큼의 높은 효율을 보이는 동시에, 2배속 세정이 높은 세정효율 및 경제적인 SEC를 보이는 적절한 유속이라는 것을 확인하였다.