• Membrane and Water Treatment
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• 제1권1호
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• pp.49-60
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• 2010

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.

• 멤브레인
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• 제27권5호
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• pp.449-457
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• 2017

본 연구에서는 막 결합형 축전식 탈염공정의 단위셀의 단수를 늘려 적층된 10단 형태의 모듈을 설계하여 제작하였다. 아민기가 함유된 폴리설폰(APSf)과 술폰기가 함유된 폴리이서이서케톤(SPEEK)을 합성하였으며 캐스팅법으로 다공성 탄소전극에 코팅하여 제조하였다. 10단 모듈에 대하여 흡착전압 및 시간, 탈착전압 및 시간, 공급액의 유속과 농도 등의 운전 조건과 $CaSO_4$, $MgCl_2$ 등의 2가 이온 용액과 수도수에 대하여 염 제거효율을 측정하였다. 대표적으로 NaCl 100 mg/L의 공급액을 사용하였을 때, 유속 100 mL/min, 흡착조건 1.2 V/3 min, 탈착조건 -0.5 V/5 min에서 98.3%의 염 제거효율을 보였다.

• Environmental Engineering Research
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• 제17권2호
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• pp.111-116
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• 2012

This study investigates the complete removal of nitrate and the recovery of valuable ammonium salt by the combination of nanoscale zero-valent iron (NZVI) and a membrane contactor system. The NZVI used for the experiments was prepared by chemical reduction without a stabilizing agent. The main end-product of nitrate reduction by NZVI was ammonia, and the solution pH was stably maintained around 10.5. Effective removal of ammonia was possible with the polytetrafluoroethylene membrane contactor system in all tested conditions. Among the various operation parameters including influent pH, concentration, temperature, and contact time, contact time and solution pH showed significant effects on the ammonia removal mechanism. Also, the osmotic distillation phenomena that deteriorate the mass transfer efficiency could be minimized by pre-heating the influent wastewater. The ammonia removal rate could be maximized by optimizing operation conditions and changing the membrane configuration. The combination of NZVI and the membrane contactor system could be a solution for nitrate removal and the recovery of valuable products.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권7호
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• pp.829-835
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• 2016

부영양화를 일으키는 대표적인 영양물질인 질소와 인을 제거하기 위하여 많은 연구들이 진행되어오고 있다. 본 연구에서는 질소와 인을 제거하기 위하여 해수 및 해수염에 존재하는 마그네슘과 칼슘을 사용하여 스트루바이트와 수산화인회석을 만들어 침전을 시켰다. 실험의 목적은 해수와 해수염을 사용하여 pH와 농도의 변화에 따른 영양염의 제거율을 비교평가 하였다. 하수의 실험조건에서 해수를 사용한 결과 인의 제거율은 90 %, 질소의 제거율은 50 %로 나타났다. 또한 pH 9, 질소와 인의 농도 10 mM, ${Mg/PO_4}^{3-}$, ${NH_4}^+$의 비율 2의 조건에서 해수염을 사용하여 실험한 결과 질소의 제거율은 90 %, 인의 제거율은 70 %로 나타났다. 상대적으로 인의 제거율이 높은 이유는 해수를 사용한 경우 질소와 인의 몰 농도의 차이에서 비롯되었으며, 해수염을 사용한 경우 해수에 포함된 칼슘이 인과 반응하여 수산화인회석으로 침전 제거되었다고 할 수 있다. 수중의 질소와 인을 제거를 위하여 해수와 해수염을 사용한 결과 높은 제거율을 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제28권4호
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• pp.271-278
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• 2018

본 연구에서는 활성탄소섬유를 이용하여 축전식 탈염공정에 적용할 탄소전극을 제조하였다. polyvinylidene fluoride (PVDF)를 바인더로 사용했으며 적절한 용매에 활성탄소섬유를 배합한 후 상용의 그라파이트 시트에 캐스팅하여 탄소전극을 제조하였다. 이 때 활성탄소섬유의 입자 크기를 달리하였고, 용매, 고분자 바인더 그리고 활성탄소섬유를 80 : 2 : 18, 80 : 5 : 15의 배합비율로 전극을 제조하였다. 그런 다음 염 제거 효율을 흡착전압과 시간, 탈착전압과 시간, NaCl 공급액의 농도와 유속 등에 운전조건에 대하여 염 제거 효율을 측정하였다. 대표적으로 활성탄소섬유의 입자크기가 $32{\mu}m$ 이하이며 80 : 2 : 18의 배합비율에서 1.2 V, 3분의 흡착조건, -0.1 V, 1분의 탈착조건, NaCl 100 mg/L, 15 mL/min의 공급액 조건에서 53.6%의 염 제거 효율을 보였다.

• 멤브레인
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• 제24권4호
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• pp.332-339
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• 2014

본 연구에서는 축전식 탈이온 공정(capacitive deionization, CDI)의 성능을 개선하기 위해 poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) (PPO)를 기저물질로 이용하여 코팅이 가능한 음이온교환 이오노머(quaternized PPO, QPPO) 용액을 제조하였다. 제조된 QPPO는 상용 음이온교환막(AMX, Astom Corp., Japan) 대비 우수한 이온전도도 특성을 나타내었으며 전기화학적 특성 또한 동등 수준임을 확인할 수 있었다. 다공성 탄소 전극에 이오노머 용액을 코팅하여 CDI 성능평가를 수행하였으며 그 결과 약 94.9%의 높은 염 제거 효율을 나타내었다. 기존의 CDI와 상용 음이온교환막을 결합한 membrane CDI (MCDI), QPPO가 코팅된 전극을 사용한 coated CDI (CCDI)의 탈염 성능을 비교한 결과 QPPO의 높은 이온선택성 및 낮은 이온 전달저항으로 CCDI가 기존의 CDI에 비해 52.1%, MCDI에 비해 18.3% 향상된 높은 염 제거 성능을 나타냄을 확인하였다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제7권2호
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• pp.115-126
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• 2016

In this study, computational fluid dynamics (CFD) analysis was conducted to investigate the flow pattern and to find the occurrence of dead zones in an existing capacitive deionization (CDI) cell. Newly designed cells-specifically designed to avoid dead zones-were analyzed by CFD in accordance with the flow rates of 15, 25 and 35 ml/min. Next, the separation performances between the existing and newly designed cell were compared by conducting CDI experiments in terms of salt removal efficiency at the same flow rates. Then, the computational and experimental results were compared to each other. The salt removal efficiencies of the hexagon flow channel 1 (HFC1) and hexagon flow channel 2 (HFC2) were increased 88-124% at 15 ml/min and 49-50% at 25 ml/min, respectively. There was no difference between the existing cell and the foursquare flow cell (FFC) at 35 ml/min.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제5권1호
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• pp.75-80
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• 2002

In this study, the initial number of bacteria before ozone sterilizing shows 290 per $1m{\ell}$ in RUN 1 and RUN 2 equally, but the removal rate shows more than 50% in RUN 1, and 100% in RUN 2 respectively when ozone injection amount is $0.28mg/{\ell}$. It is regarded as a satisfactory result that E-coli concentration without ozone contact is 890, rapid removal effect of E-coli is observed in $0.28mg/{\ell}$ of ozone, and E-coli is removed perfectly in $0.84mg/{\ell}$ of ozone. It is thought that an excellent efficiency is obtained for vibrio alginolyticus because the initial number of bacteria before ozone contact is positive, but it is altered to negative after ozone contact. CODcr shows the tendency which is somewhat reduced as the ozone injection is increased, but the general effect is appeared not so much, and it is thought that the tendency is caused by the reason that sea water contains much salt which is estimated as a component of CODcr, therefore it is regarded that ozone contact has not an important effect on salinity. It is thought that the frequency of changing salt water in the fish preserve of a sliced raw fish restaurant can be reduced to under the standard because NTU of 7 days after sea water injection is 0.70 in the experiment of turbidity, hut more than 50% of turbidity removal efficiency is appeared at $0.28mg/{\ell}$ of ozone injection, and it shows 70% at $0.84mg/{\ell}$ of ozone injection in RUN 1 and RUN 2 commonly.

• 대한환경공학회지
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• 제32권3호
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• pp.256-263
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• 2010

본 논문은 염분농도가 호기성 생분해도에 미치는 영향을 파악하고, 그 결과를 수산물 가중 폐수 처리 위한 기초자료로 사용하기 위하여 수행되었다. $Cl^-$농도(1,400~18,000 mg/L)에 따른 유기물 제거효율 검토결과, $Cl^-$ 6,000 mg/L 이하에서 미생물들은 염분에 적응하였으나 $Cl^-$ 12,000 mg/L 이상에서는 반응시간이 길어져도 처리효율이 개선되지 않는 것으로 조사되었다. 생물학적 분해불가능한 용존성 유기물 함유계수 $Y_I$와 미생물 신진대사에 의한 inert 물질 생성계수 Yp는 염분농도가 증가할수록 증가하였으며, $Cl^-$ 농도(0~18,000 mg/L)에 따른 용존성 유기물 비율은 10.8~13.1%로, 미생물 신진대사에 의한 inert 물질 생성비율은 7.0~24.6%로 조사되었다. $NH_3$-N 제거효율은, 원폐수는 HRT 18 hr에서 96.2%의 제거효율을 보였으나, $Cl^-$ 6,000 mg/L, HRT 22 hr에서 96.5%, $Cl^-$ 12,000 mg/L, HRT 30 hr에서 90.2%, $Cl^-$ 18,000 mg/L, HRT 45 hr에서 90.3%의 제거효율을 나타내, 질산화 과정이 유기물 제거 보다 염분농도에 더 민감한 것으로 조사되었으며, 폐수내 $Cl^-$ 6,000 mg/L 이상부터는 $NO_2$-N에서 $NO_3$-N로의 전환율도 낮게 조사되었다.

• Environmental Engineering Research
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• 제14권4호
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• pp.220-225
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• 2009

The water quality in eutrophic lakes is affected by serious problems, such as abnormal increasing of Cyanobacteria. The purpose of this study was to investigate the possibility of a modified flotation system using a hybrid technique formed by chemical compounds and an electrostatic bridge. Therefore, experiments using the hybrid technique were performed to measure the zeta potential value on the phytoplankton surface and the removal efficiencies of phytoplankton, ammonia nitrogen, nitrate nitrogen and phosphoric acid. The results were as follows: Firstly, the zeta potential of M.aeruginosa was observed to approach charge neutralization due to adhesion of magnesium hydroxide precipitate on the phytoplankton surface in the pH range 10.5 to 11. Secondly, the concentration of chlorophyll-a decreased from about 150 to 20${\mu}g$g/L, with a maximum removal efficiency of 84% due to coagulation with pH values higher than 10. Thirdly, the N$H_4$-N concentration was observed to decrease from 0.62 to 0.54mg-N/L (13%), and the P$O_4$-P concentration, which is a limiting factor to the formation of algae blooms, decreased from 0.27 to 0.02mg-P/L (92%). These findings suggest that the modified flotation system can be applied for the purification of the raw water of numerous lakes containing high phytoplankton populations and elevated pH.