• 제목/요약/키워드: Tubular Membrane

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Roles of polypropylene beads and pH in hybrid water treatment of carbon fiber membrane and PP beads with water back-flushing

  • Song, Sungwon;Park, Yungsik;Park, Jin Yong
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제10권2호
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    • pp.155-163
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    • 2019
  • The roles of polypropylene (PP) beads and pH on membrane fouling and treatment efficiency were investigated in a hybrid advanced water treatment process of tubular carbon fiber membranes (ultrafiltration (UF) or microfiltration (MF)) and PP beads. The synthetic feed including humic acid and kaolin flowed inside the membrane, and the permeated contacted the PP beads fluidized in the space between the membrane and the module with UV irradiation and periodic water back-flushing. In the hybrid process of UF ($0.05{\mu}m$) and PP beads, final resistance of membrane fouling ($R_f$) after 180 min increased as PP beads increased. The turbidity treatment efficiency was the maximum at 30 g/L; however, that of dissolved organic matters (DOM) showed the highest at PP beads 50 g/L. The $R_f$ strengthened as pH of feed increased. It means that the membrane fouling could be inhibited at low alkali condition. The treatment efficiency of turbidity was almost constant independent of pH; however, that of DOM showed the maximum at pH 5. For MF ($0.1{\mu}m$), the final $R_f$ was the minimum at PP beads 40 g/L. The treatment efficiencies of turbidity and DOM were the maximum at PP beads 10 g/L.

THE PREPARTION AND CHAEATERIZATION OF ALUMINA UF MEMBRANE BY SOL-GEL PROCESS

  • Choi, Y. H.;Paik, J. S.;Kim, H. C.;Lee, S. B.;Oh-kim, E. O.
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1991년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.29-33
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    • 1991
  • Alumina UF membranes were prepared by sol-gel process and their gas permeabilities were characterized. Alumina MF membrane with average pore diameter about 0.12$\mu$m and tubular shape was used as a support. Gas permeation measurements of helium and nitrogen gas exhibited the permeabilities of 1.58 $\times$ 10E-6 and $0.63 \times 10E-6 cc\cdot cm(STP)/cm^2\cdot sec \cdot cmHg$, respectively. The permeability ratio was 2.5. This means the gas permeation is fully governed by knudsen diffusion mechanism.

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돌돔 (Oplegnathus fasciatus) 아가미의 미세구조 (Ultrastructure of the Gill of the Parrot fish, Oplegnathus fasciatus)

  • 김재원;백근욱
    • Applied Microscopy
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    • 제34권2호
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    • pp.139-143
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    • 2004
  • 돌돔 아가미의 미세구조를 광학현미경과 투과전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 아가미는 새궁 앞, 뒤 2열로 된 빗모양의 많은수의 새엽과 그리고 각 새엽은 전후 두 개의 새판(gill lamellae)이 근접하여 2열로 배열되어 있다. 상피세포층은 단층으로 큰 핵을 가진 편평상피로 구성되고 표면에는 미세융기가 잘 발달되어 있다. 새판의 기둥 구조는 세로 방향의 미세소관들과 측면 membrane interdigitation을 가지며, 염세포는 수많은 미토콘드리아와 tubular system이 잘 발달되어 있다. 미성숙된 점액세포는 조면세포체와 골지체가 잘 발달되었으며 일부 발달된 점액 과립을 가지고 있다. 성숙한 점액세포는 AB-PAS에 푸른 색을 띄었으며 구형이고 다양한 전자밀도를 가진 거의 같은 크기의 점액과립을 가지고 있다.

이온교환막 연료전지용 원통형 막 가습기의 열 및 물질전달특성 기초 연구 (Basic Analysis of Heat and Mass Transfer Characteristics of Tubular Membrane Humidifier for Proton Exchange Membrane Fuel Cell)

  • 배호준;안국영;이영덕;강상규;유상석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권5호
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    • pp.473-480
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    • 2011
  • 막 가습기는 다른 가습장치와는 달리, 기생 전력의 손실이 없고 가습 성능이 우수하여 이온교환막 연료전지의 외부 가습을 위해 적용되고 있다. 원통형 막 가습기는 특히 가습성능에 비해 요구 체적이 매우 작기 때문에, 수송용 및 가정용 이온교환막 연료전지에 적용된다. 막가습기의 최적 설계를 위한 열 및 물질 전달 특성에 대한 이해가 필요하지만, 아직 다양한 연구가 이루어지고 있지 않다. 본 연구에서는 원통형 막가습기의 열 및 물질전달 특성을 이해하기 위한 특성 실험을 수행하였다. 기존의 습도 측정계는 비정상 가습 특성 실험에 한계가 있고, 정상 상태에서도 고온 다습한 환경에서는 오차가 크기 때문에 본 연구에서는 습증기 응축법을 이용하였다. 가습기의 정상상태 특성을 확인하기 위해 압력과 온도 변화에 대한 실험을 수행하였으며, 비정상 특성을 확인하기 위해 순간 유량 변화 시의 가습 성능을 측정하였다. 본 연구에서는 이상의 기초 실험을 통해서 막 가습기의 성능에 영향을 미치는 주요 인자를 확인하였으며, 원통형 막가습기의 기초적인 열 및 물질 전달 특성을 이해하였다.

배추흰나비(Pieris rapae L.)의 위심세포(圍心細胞)에 관한 연구 (A Study of the Pericardial Cell on the Cabbage Butterfly, Pieris rapae L.)

  • 김창환;김우갑;이근옥
    • Applied Microscopy
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    • 제19권1호
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    • pp.34-48
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    • 1989
  • The oval shaped pericardial cells are clustered along the lateral sides of the heart and irregularly connected with the heart. The cells are bounded by a basement membrane. The basement membranes of the connected two peicardial cells are irregularly linked each other there-fore funnels are formed. The multiple invaginations of the cell membrane are observed and septate junctions develope at the part of enterance of the cell membrane. The coated pits are appeared in the inner side of the invaginated cell membrane. The coated vesicles, tubular and spherical shaped vesicle, Golgi complex containing high electron densed material in the cisternae and mitochondria are observed in the cytoplasm and lysosomes are remarkably well developed. The whirled membrane structures in the multiformed complex bounded by single membrane are linked with low electron densed granules and spherical shaped small granules having high electron density with $0.03{\mu}m$ in diameter are located between the whirled membrane in a row and gradually secretes the granules and then they produced the multilamellar body. The lysosomal regions of cytoplasm of pericardial cell are appeared negative reaction to the acid phosphatase and according to the results of the electrophoresis, lipoproteins having acid phosphatase activity are contained. The axon is contacted with the pericardial cells.

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산화피막 형성 기술을 이용한 기능성 정밀여과형 TiO2 금속막 개발 (Fabrication of Functional Microfiltration TiO2 Metal Membrane Using Anodization)

  • 최승필;김건태;김종오
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권10호
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    • pp.33-39
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    • 2010
  • 산화피막 형성 기술(anodization)을 이용하여 나노크기의 $TiO_2$ 튜브가 표면에 내재된 자기 조직형(self-organized) 광감응 $TiO_2$ 금속막을 개발하였다. 개발된 $TiO_2$ 금속막의 특성은 EDX, SEM, XRD로 분석하였고, 전해질 성분과 농도 등에 따른 $TiO_2$ 나노튜브 형성 유무를 실험적으로 조사하였다. 광반응 특성을 보유한 아나타제형의 나노튜브가 성공적으로 내재된 것을 확인할 수 있었다. 휴믹산을 모델 유기물로 사용하여 광감응 $TiO_2$ 금속 분리막의 유기물 제거 특성을 실험적으로 검토하였다.

제지폐수 재활용을 위한 관형 탄소계 세라믹 한외여과장치에서 물 역세척의 막오염 제어 효과 (Membrane Fouling Control Effect of Periodic Water-back-flushing in the Tubular Carbon Ceramic Ultrafiltration System for Recycling Paper Wastewater)

  • 김미희;박진용
    • 멤브레인
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    • 제11권4호
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    • pp.190-203
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    • 2001
  • 본 연구에서는 4종류의 탄소계 관형 세라믹막으포 제지공장의 방류수를 물로 주기적 역세척하면서 한외여과하였을 때, 물 역세척 주기와 막간압력차 (TMP), 유량의 영향과 최적운전조건을 규명하였다. 역세척 시간(BT)은 3초로 고정하였고, 역세척 주기(FT)는 여과시간을 15~60초로, TMP는 1.00~2.50$kg_{f}$/$cm^2$로, 유량은 0.25~1.75 L/min로 변화시켜 가면서 각각 그 영향을 살펴보았다. 또한, 최적조건은 무차원 투과선속 (J/$J_O$) 및 총 여과부피 ($V^T$), 막오염에 의한 저항 ($R^f$)의 측면에서 고찰하였다. 그 결과 최적 역세척 주기는 BT/FT=0.20로, 빈번한 역세척은 막오염을 감소시켰다. 한편, $V^T$측면에서 최적 TMP는 1.00~1.55$kg_{f}$/$cm^2$로 TMP 증가는 막오염을 심화시켜 투과선속을 감소시켰으나, 유량 증가는 막오염을 감소시켜 투과선속을 증가시키는 경향을 보였다. 본 연구에서 사용한 탄소계 세라믹 분리막에 의한 오염물질 제거율은 탁도의 경우 88~98%로 높았으나, $COD_{cr}$의 경우 48~72%, 총용존고형물 (TDS)의 경우 37~76%였다.

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회전 막유화에 의한 알지네이트 미소 구체의 제조 (Preparation of Alginate Microspheres by Rotating Membrane Emulsification)

  • 민경원;염경호
    • 멤브레인
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    • 제31권1호
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    • pp.52-60
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    • 2021
  • SPG (Shirasu porous glass) 원통형 막을 회전 시키는 회전 막유화를 사용하여 칼슘 알지네이트 미소 구체를 제조할 때, 단분산 미소 구체를 제조하기 위한 회전 막유화 공정변수들의 최적 조건을 결정하였다. 회전 막유화의 공정 변수로는 막의 회전 속도, 막간 압력차, 연속상에 대한 분산상의 비율, 알지네이트 농도, 유화제의 농도, 안정제 농도, 가교제 농도 및 막의 세공 크기를 설정하고, 이들 변수로 제조된 알지네이트 미소 구체의 크기와 단분산성에 미치는 영향을 검토하였다. 이 결과 회전 막유화의 공정 변수들 중에서 막모듈의 회전 속도, 유화제의 농도, 가교제의 농도가 증가 할수록 미소 구체의 크기가 감소하였으며, 반면에 연속상에 대한 분산상의 비율, 막간 압력차, 알지네이트 농도가 증가할수록 미소 구체의 크기가 증가하였다. 세공 크기 3.2 ㎛인 SPG막을 사용한 회전 막유화에서 공정변수 조절을 통해 최종적으로 입자 크기가 4.5 ㎛의 단분산 알지네이트 미소 구체의 제조가 가능하였다.

Effect of $N_2$-backflushing Time in Carbon Ceramic UF & MF System for Paper Wastewater Treatment

  • Park, Jin-Yong
    • Korean Membrane Journal
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    • 제7권1호
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    • pp.34-41
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    • 2005
  • The wastewater discharged from a paper plant was filtrated by 3 kinds of tubular carbon ceramic UF and MF membranes with $N_2$-backflushing. The filtration time (FT) was fixed at 8 min or 16 min, and $N_2$-backflushing time (BT) was changed in 0${\~}$60 sec. The optimal condition was discussed in the viewpoints of total permeate volume ($V_T$), dimensionless permeate flux (J/Jo) and resistance of membrane fouling ($R_f$). In the viewpoints of $V_T$, J/Jo and $R_f$, the optimal $N_2$-BT was 40 sec at both FT for M9 (MWCO: 300,000 Daltons) and C005 ($0.05{\mu}m$) membranes. However, for C010 ($0.1{\mu}m$) it was 10 sec at FT=8 min, and 20 sec at FT=16 min in the viewpoints of J/Jo and $R_f$, and 5 sec at both FT in the viewpoints of $V_T$. It means that the short $N_2$-BT could reduce the membrane fouling and recover the permeate flux sufficiently for MF membrane having a large pore size as C010. Average rejection rates of pollutants were higher than $99.0\%$ for turbidity and $22.8{\~}59.6\%$ for $COD_{cr}$, but rejection rates of total dissolved solid (TDS) were lower than $8.9\%$. Therefore, the low turbidity water purified in our system could be reused for paper process.

Energy-saving potential of cross-flow membrane emulsification by ceramic tube membrane with inserted cross-section reducers

  • Albert, K.;Vatai, Gy.;Giorno, L.;Koris, A.
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제7권3호
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    • pp.175-191
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    • 2016
  • In this work, oil-in-water emulsions (O/W) were prepared successfully by membrane emulsification with $0.5{\mu}m$ pore size membrane. Sunflower oil was emulsified in aqueous Tween80 solution with a simple crossflow apparatus equipped with ceramic tube membrane. In order to increase the shear-stress near the membrane wall, a helical-shaped reducer was installed within the lumen side of the tube membrane. This method allows the reduction of continuous phase flow and the increase of dispersed phase flux, for cost effective production. Results were compared with the conventional cross-flow membrane emulsification method. Monodisperse O/W emulsions were obtained using tubular membrane with droplet size in the range $3.3-4.6{\mu}m$ corresponded to the membrane pore diameter of $0.5{\mu}m$. The final aim of this study is to obtain O/W emulsions by simple membrane emulsification method without reducer and compare the results obtained by membrane equipped with helix shaped reducer. To indicate the results statistical methods, $3^p$ type full factorial experimental designs were evaluated, using software called STATISTICA. For prediction of the flux, droplet size and PDI a mathematical model was set up which can describe well the dependent variables in the studied range, namely the run of the flux and the mean droplet diameter and the effects of operating parameters. The results suggested that polynomial model is adequate for representation of selected responses.