• Membrane and Water Treatment
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• 제8권3호
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• pp.279-292
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• 2017

This study was aimed at ultrafiltration (UF) as a pretreatment before reverse osmosis (RO) within the scheme of hybrid reverse osmosis-multistage flush (RO-MSF) desalination. Seawater at elevated temperature (after MSF heat-exchangers) was used as a feed in this process. The pretreatment system was represented as a set of functionally-linked technological segments such as: UF filtration, backwashing, chemical- enhanced backwashing, cleaning, waste disposal, etc. The process represents the sequences of operating cycles. The cycle, in turn, consists of the following unit operations: filtration, backwashing and chemical-enhanced backwashing (CEB). Quantitative assessment was based on the following indicators: normalized permeability, transmembrane pressure, specific energy and water consumption, specific waste generation. UF pre-treatment is accompanied by the following waste streams: $W1=1.19{\times}10$ power of $-2m^3$ (disposed NaOCl with 0.0044% wt.)/$m^3$ (filtrate); $W2=5.95{\times}10$ power of $-3m^3$ (disposed $H_2SO_4$ with 0.052% wt.)/$m^3$(filtrate); $W3=7.26{\times}10$ power of $-2m^3$ (disposed sea water)/$m^3$ (filtrate). Specific energy consumption is $1.11{\times}10$ power of $-1kWh/m^3$ (filtrate). The indicators evaluated over the cycles with conventional (non-chemical) backwashing were compared with the cycles accompanied by CEB. A positive impact of CEB on performance indicators was demonstrated namely: normalized UF resistance remains unchanged within the regime accompanied by CEB, whereas the lack of CEB results in 30% of its growth. Those quantitative indicators can be incorporated into the target function for solving different optimization problems. They can be used in the software for optimisation of operating regimes or in the synthesis of optimal flow- diagram. The cycle characteristics, process parameters and water quality data are attached.

• 상하수도학회지
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• 제19권5호
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• pp.537-546
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• 2005

This study was carried out to evaluate EPS and SMP variation of sludge and effluent in nitrification and denitrification process with zeolite addition, a possible reduction of effluent DOC by URC(Ultra Rapid Coagulation) process. As a biological wastewater treatment result, EPS formation of both aeration and anoxic sludges are not affect by SRT variation. However, EPS concentration of sludges is higher in aeration tank than in anoxic tank by 6~8 mg EPS/ g VSS. Linear relationship between SMP to DOC indicates that SMP of bulk solution contributes to most of the biological treatment effluent DOC. DOC and turbidity removal efficiency was more improved with URC process than in a conventional coagulation. For pretreatment of UF filtration DOC removal was advanced by URC process than only UF filtration.

• 대한환경공학회지
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• 제30권11호
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• pp.1139-1145
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• 2008

응집-막분리 공정의 적용시 전처리 응집공정에서 응집조건에 따라 발생하는 플럭 생성특성을 파악하고 생성된 플럭 특성에 따른 막투과 플럭스의 영향을 살펴본 결과 인공시수와 낙동강 원수에서 전처리 응집공정을 적용시 급속교반 후 용존성 유기물질(자연유기물질)이 미세 플럭의 형성으로 인하여 입자상 유기물질로 전환이 발생하였으며 급속교반초기 10초 사이에 용존성 유기물이 입자상 물질로 전환되었다. 또한 응집제 주입량이 0.025 mM as Al (7.5 mg/L Alum) 이었을 경우 입자 전환율 K값이 크게 나타나고 있었으나 0.05 mM (15 mg/L Alum)이상으로 응집제 주입량이 증가할 경우 K값은 감소하였으며 0.15 mM까지 유사한 값을 보이고 있었다. 낙동강 원수를 이용하여 전처리 공정으로 응집 공정을 적용시 UF 단독공정에 비하여 투과 flux 감소는 상당히 낮게 나타났으며 투과 flux 변화는 응집공정에 의하여 형성되는 입자크기 분포에 의존하였으며 응집조건에 따른 투과 flux 실험결과 급속교반-UF공정과 급속교반-완속교반-UF공정의 투과 flux는 유사하게 나타났다. 막의 재질에 따른 투과 flux 실험결과 소수성 재질의 막에 비하여 친수성 재질의 막이 투과 flux가 높게 유지되었으며 응집제 자체의 금속성분에 의한 막오염 영향은 나타나지 않았다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제9권5호
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• pp.373-383
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• 2018

Fouling by solids and microorganisms is the major obstacle limiting the efficient use of membrane wastewater treatment. In our previous study, two stages microalgae/membrane filtration system was proposed to treat anaerobic digested palm oil mill effluent (AnPOME). This two stages microalgae/membrane filtration system had showed great potential for the treatment of AnPOME with high removal of COD, $NH_3-N$, $PO_4{^{3-}}$, TSS, turbidity, and colour. However, fouling behavior of the membrane in this two stages microalgae/membrane filtration system was still unknown. In this study, empirical models that describe permeate flux decline for dead-end filtration (pore blocking - complete, intermediate, and standard; and cake layer formation) presented by Hermia were used to fit the experimental results in identifying the fouling mechanism under different experimental conditions. Both centrifuged and non-centrifuged samples were taken from the medium with 3 days RT intervals, from day 0 to day 12 to study their influence on fouling mechanisms described by Hermia for ultrafiltration (UF), nanofiltration (NF), and reverse osmosis (RO) filtration mode. Besides, a more detailed study on the use of resistance-in-series model for deadend filtration was done to investigate the fouling mechanisms involved in membrane filtration of AnPOME collected after microalgae treatment. The results showed that fouling of UF and NF membrane was mainly caused by cake layer formation and it was also supported by the analysis for resistance-in-series model. Whereas, fouling of RO membrane was dominated by concentration polarization.

• 대한환경공학회지
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• 제35권12호
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• pp.877-882
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• 2013

최근 음용수를 위한 UF, MF 막의 적용이 증가하고 있다. UF/MF 막은 재래식 수처리 공정에 비하여 원수 수질 변화에도 안정적인 운전이 가능하고 부지 면적이 작으며 자동화 운전이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 현재 대부분의 UF/MF 막시설은 고분자 막을 사용하고 있다. 최근 세라믹 막은 고분자막에 비하여 경쟁력이 있다고 알려지고 있다. 세라믹 막은 높은 투과유량과 약품세정 빈도가 작으며 막의 수명 또한 길어 최근 적용 사례가 증가하고 있다. 따라서 본 연구는 MF 세라믹 막 pilot plant를 완속모래여과 정수장에 적용하였다. 본 연구에 사용된 세라믹 Pilot plant는 3개의 계열이 있으며, 각 계열별로 원수와 모래 여과수를 막의 유입수로 각각 사용하였다. 또한 세라믹 막 공정의 최적화를 위하여 전처리 응집공정으로서 PACl 응집제를 사용하였다. 그리고 화학세정(Chemical Enhanced Backwashing, CEB)은 황산 (500 mg/L)과 차아염소산 (200 mg/L)을 1.5일에 1번씩 모든 계열에 주입하여 이루어졌다. 본 연구 결과 세라믹 막 공정의 전처리 응집공정에서 최적의 응집제 사용은 막의 유입수로 원수와 모래 여과수에 대한 막의 flux를 크게 증가시켰다. 또한 본 연구에서 사용된 최적 응집제 주입량에서 차압상승률은 원수(25 mg/L)의 경우 2.173 kPa/cycle이며, 모래 여과수(5 mg/L)의 경우 0.301 kPa/cycle으로 나타났다.

• 해양환경안전학회지
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• 제4권1호
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• pp.49-56
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• 1998

The Microfiltration and Ultrafiltration were used to treat effluent of secondary municipal wastewater treatment system(Sequencing Batch Reactor). The cross-flow hollow fiber, UF 500,000(NMWC) and MF 0.65$\mu$ membrane were selected as suitable membrane. Short term and long term fouling effect were measured as a factor of flux decrease and the fouling removal effect of mixing air bubble in the penetrant was studied. The removal of anionic sulfactants before and after formation of micelle with several kinds of oil were checked. The test results show that removal of TOC was 70~80%, TN 28% and TP 16%. The decrease of flux due to fouling were 85%(UF) and 90%(MF) after running of 100hrs. The removal of anionic sulfactants were 60~70% notwithstanding micelle or not.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권3호
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• pp.455-460
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• 2010

본 연구에서는 고로쇠수액의 품질 및 저장성을 향상시키고자 한외여과 방법을 이용하여 한외여과 전후의 이화학적 특성과 저장 중 미생물 및 품질변화를 관찰하였다. 여과 전후 수액의 조회분, 조단백질, 무기성분, 유리당, 유기산 함량, pH, 총 산도 등 이화학적 특성에는 큰 변화가 없었으며, 여과 후 갈색도 및 탁도는 감소하였고 수액 내 미생물은 검출되지 않았다. 여과 전 수액의 pH는 저장 중 감소하였고, 총 산도, 갈색도 및 탁도는 증가하는 경향이었으나 여과 후 수액은 큰 변화가 없었다. 여과 전 수액의 초기 미생물수는 $1.7{\times}10^3\;CFU/mL$에서 저장 중 $4.7{\times}10^4\;CFU/mL$까지 증가하였고, 여과 후 수액의 미생물수는 -1과 $4^{\circ}C$ 저장 중 62일 동안 검출되지 않았으나 $10^{\circ}C$에서는 $4.8{\times}10^2\;CFU/mL$로 검출되었다. 이상의 결과로부터 한외여과는 수액의 이화학적 특성의 변화를 유발하지 않으면서 효과적으로 미생물을 제어할 수 있어 수액의 저장성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 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.155-170
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• 1998

1. The flux for hydrophilic CA membrane is higher than that for hydrophobic PES membrane at any operating conditions. The difference in bpth fluxes becomes greater as the water recovery is lower. 2. Backwash pressure should be more than twice as high as filtration pressure in order to maintain the higher flux. Backwash frequency is independent of the flux when the UF is operated under the same water recovery. 3. The relatively lower crossflow velocity of around 0.1 m/s would be appropriate because of the lower energy consumption per treated water. 4. The membrane fouling occurring at high turbidity and high concentration of organic compounds in raw water can reduce the flux and increase the removal of the organic compounds. 5. It is confirmed by the pilot plant testing that the UF by using the CA membrane module was well applicable to the drinking water treatment.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권2호
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• pp.277-284
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• 2005

좁쌀 약주의 가열살균에 따른 품질열화의 대안으로 비 가열공정 시스템인 미세 및 한외여과용 중공사막(hallow fiber membrane) 카트리지 (cartridge)의 도입을 통한 좁쌀 약주의 고품질화를 시도하였다. 비 가열살균 좁쌀 약주의 제조 및 저장 중 품질변화를 조사하기 위하여 0.65, 0.45, 0.2및 0.1 $\mu$m의 MF(micro-filtration) 카트리 지와 500 K의 UF(ultrafiltration) 카트리지 등 중공사막의 공극의 크기에 따른 제조공정상의 효용성을 시험하였다. 시험한 모든 막 카트리지에서 미생물 제거 능력은 확인되었으나 여과 속도 및 안전성 면에서 0.45 $\mu$m 막 카트리지가 적당한 것으로 조사되었다. 저장 중 모든 시료에서 환원당 및 색택 변화의 차이가 측정되었는데, 6개월 저장 결과 가열살균 약주가 비 가열 약주에 비하여 투명도(L 값)가 감소하고 황청도(b 값)는 크게 증가하여 색택이 어두워지는 현상이 관찰되었다. 저장 중 환원당의 감소는 색택이 진해지는 비효소적 갈변과 관련이 있는 것으로 추정되며, 다른 화학적 성분에 대한 변화는 가열 살균과 비 가열 간에 차이가 거의 없는 것으로 조사되었다. 관능검사 결과 카트리지의 종류에 따른 좁쌀약주의 품질에 대한 차이는 인정되지 않았으나, 가열살균과 비 가열에 대한 품질은 유의적인 차이가 있었으며 비 가열처리 공정이 더 우수한 것으로 평가되었다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제5권2호
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• pp.73-86
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• 2014

Membrane fouling is a major challenge limiting the use of membrane applications. In this study high induced shear rates were utilized at the membrane surface in order to reduce the organic and inorganic scaling by using the torsional vibration of flat sheet membranes. The performances of a vibratory shear-enhanced processing (VSEP) system for the ultrafiltration (UF), nanofiltration (NF) and reverse osmosis (RO) membrane filtration of industrial dairy wastewater were investigated. The vibration and non-vibration methods were compared with the same membrane and operational parameters during the purification of real dairy industrial process wastewater. In the initial experiments, short-term tests were carried out in which the effects of vibration amplitude, recirculation flow rate and transmembrane pressure were measured and compared. The permeate flux, turbidity, conductivity and chemical oxygen demand (COD) reduction of dairy wastewater were investigated by using UF, NF and RO membranes with vibration and non-vibration methods. In the subsequent experiments, concentration tests were also carried out. Finally, scanning electron microscopy (SEM) revealed that the vibration method gave a better performance, which can be attributed to the higher membrane shear rate, which reduces the concentration of solids at the membrane, and the transmission.