Laboratory tests were performed to determine the efficiency of dye solution desalination by electrodialysis. The study involved anionic dye and mineral salt recovery by obtaining two streams from a salt and dye mixture - dye-rich solution and salt solution. A standard anion-exchange and cation-exchange membranes or monovalent selective anion-exchange membranes were used in the ED stack. It was found that the separation efficiency was strongly dependent on the dye molecular weight. The best results for standard ion-exchange membranes were achieved for the desalination of Direct Black solution. Furthermore, the obtained results implied that the application of monovalent selective anion-exchange membranes improved the recovery of dye and salt solutions - the dye concentration in the diluate remained constant irrespective of the molecular weight of anionic dyes, whereas the salt recovery remained very high (99.5%).
In this study, the influence of different IEMs (ion exchange membranes) to performance of the hypochlorite electrolysis unit with Cl2 recovery stream was investigated. More specifically, Nafion 117-a representative cation exchange membrane (CEM)-and aminated polypheylene oxide (APPO)-an anion exchange membrane (AEM)-were installed in the hypochlorite electrolysis unit, and the performance and the energy efficiency of the units were evaluated and compared. Regardless of whether CEM (Nafion 117) or AEM (APPO) was installed, the rate of hypochlorite generation was increased (by up to 24.3% and 22.2% for Nafion 117 and APPO, respectively) compared with the unit without an IEM. On the other hand, the power efficiency and the optimum operation condition of hypochlorite production units seem to depend on the conductivity and stability of the installed IEM. As the result, between Nafion 117 and APPO, higher performance and efficiency were achieved with Nafion 117, due to excellent conductivity and stability of the membrane.
글로벌 여객의 해상운송과 항공운송에 대한 수요패턴은 교통수단에 따라 다르게 나타나고 있다. 국제여객선 이용은 1998년 54만 명에서 2008년 253만 명으로 4.7배 증가하였으며, 국제선 항공여객은 1998년 1411만 명에서 2008년 3,534만 명으로 2,124만 명 증가하여 국제선 항공여객보다 여객선에 대한 수요가 더 크게 증가하고 있다. 이에 따라 국제여객 항공운송이 차지하는 비중은 1990년 97.6%에서 2008년 93.3%로 하락하였으나 여전히 대단히 높은 비중을 차지하고 있다. 이러한 점은 국제여객선에 대한 수요를 창출할 수 있는 기회가 그만큼 크다는 것을 의미하는 것이기도 하다. 글로벌 여객은 환율과 경기에 어떠한 형태로든 영향을 받을 수밖에 없기 때문에 본고는 두 운송수단에 대한 수요패턴의 차이를 보이는데 목적을 두었다. 그 결과 환율변동에 대해 항공여객이 여객선여객보다 훨씬 민감한 반응을 보이며 경기상승에 대해 여객선수요가 훨씬 더 크게 나타났다. 경기회복과 더불어 국제여객선에 대한 수요가 크게 증가할 것임을 보여주는 것이다. 환율과 경기충격이 운송에 미치는 효과는 상당히 오랫동안 지속되었다. 항공수요는 경기상승충격에 의한 양의 효과가 환율상승 충격에 의한 음의 효과에 의해 어느 정도 상쇄되는 데 비해, 여객선 수요는 경기충격과 환율충격이 같은 방향으로 작용하여 환율과 경기가 여객선 이용에 대한 수요를 크게 증가시킬 것으로 나타났다.
유동층 비중차 분리기를 이용하여 혼합 폐 이온교환수지에서 폐 양이온수지와 폐 음이온수지로 분리하였으며, 원소분석과 열분석으로 분리가 잘 되었음을 확인하였다. 비중차 분리를 통해 얻은 수백 미크론의 구형 알갱이 형태의 폐 양이온수지와 폐 음이온수지 각각을 볼밀로써 24시간 습식 분쇄하여 적정 입도 이하의 입자가 균일하게 분산된 고농도 슬러리를 얻은 다음, 희석하여 $COD_{cr}$, 농도 25,000ppm의 시료를 준비하였다. 실험실 규모의 소형 초임계수산화(Super Critical Water Oxidation, SCWO) 장치(반응기 용량 : 220 mL)로써 화력발전소에서 발생한 폐 양이온수지와 폐 음이온수지에 대해 최적의 분해조건을 확립한 다음, 파일럿플랜트(반응기 용량 : 24 L)로 scale-up 실험을 수행하였다. 우선 화력발전소의 폐수지로서 파일럿테스트를 실시한 다음, 원자력발전소의 폐수지로써 파일럿테스트를 수행하여 최적의 분해조건을 설정하였다. 실험실 규모의 소형 SCWO 장치와 파일럿플랜트의 설계 및 운전에서 얻은 경험을 바탕으로 원자력발전소 내에 설치 가능한 규모로 상용설비(처리용량 : 150kg/h)를 설계 중에 있다.
Khan, Muhammad Imran;Wu, Liang;Mondal, Abhishek N.;Yao, Zilu;Ge, Liang;Xu, Tongwen
Membrane and Water Treatment
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제7권1호
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pp.23-38
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2016
Batch adsorption of methyl orange (MO) from aqueous solution using three kinds of anion exchange membranes BI, BIII and DF-120B having different ion exchange capacities (IECs) and water uptakes ($W_R$) was investigated at room temperature. The FTIR spectra of anion exchange membranes was analysed before and after the adsorption of MO dye to investigate the intractions between dye molecules and anion exchange membranes. The effect of various parameters such as contact time, initial dye concentration and molarity of NaCl on the adsorption capacity was studied. The adsorption capacity found to be increased with contact time and initial dye concentration but decreased with ionic strength. The adsorption of MO on BI, BIII and DF-120B followed pseudo-first-order kinetics and the nonlinear forms of Freundlich and Langmuir were used to predict the isotherm parameters. This study demonstrates that anion exchange membranes could be used as useful adsorbents for removal of MO dye from wastewater.
지속적인 수질의 모니터링과 관리가 어려운 개발도상국의 경우, 모델링을 통한 병원균의 예측이 중요하다. Soil and Water Assessment Tool (SWAT)은 유역 모델로 병원균의 거동을 모의하는데 널리 활용된다. 하지만 SWAT이 모의하는 in-stream 모듈의 경우, 소멸, 부유, 퇴적의 단계만을 고려하여 정확도가 부족하다. 따라서 본 연구는 기존 모듈에 hyporheic exchange와 생장 단계를 추가하여 모듈의 성능 개선 및 열대 산지 유역에서의 병원균의 거동을 모의하였다. 본 연구는 몬순 기후 및 산지 지형을 가진 라오스의 Houay Pano 유역을 대상으로 대장균 (Escheichia coli, E.coli)의 거동을 2011년부터 2013년까지 일 단위로 모의하였다. 기존의 SWAT 박테리아 모듈의 경우, 소멸 단계만을 가지고 보정하였을 때 모델은 대부분 0의 값을 가졌고, 부유 및 퇴적 단계가 추가 된 후에는 우기시 대부분의 모델값이 관측값의 95% 신뢰 구간에 포함되었으나 건기에는 농도가 여전히 낮게 모의됨을 확인 할 수 있다. 건기 시 낮게 모의된 농도를 증가시키기 위해, 온도에 따른 생장 단계를 추가하였으며, 이때 생장 속도는 설정된 최소-최대 생장 온도 사이에서 최대값을 가진다. 하지만 온도에 따른 생장은 열대 기후의 특성상 전 기간에 걸쳐 동시에 증가하여 건기에만 낮게 모의된 농도를 보완하는 데는 한계가 있었다. Hyporheic exchange는 강바닥에 임시로 저장된 박테리아의 양이 특정 유량에 의해서 수계로 유입되는 현상으로, 본 연구에서는 일정한 양의 hyporheic flow를 가정하여 모의하였다. 결과적으로 Hyporheic exchange를 통해 유입되는 적은 양의 E.coli는 기존에 타당하게 모의된 우기의 농도는 그대로 유지하되, 건기에 낮게 모의된 농도는 증가시켜 기존 SWAT 모듈의 한계점을 잘 보완한 것을 확인 하였다. 결론적으로, 기존의 SWAT 모델은 건기 시 낮은 농도의 E.coli를 모의하기에 한계를 보였으며, 전 기간에 걸쳐 높은 온도를 유지하는 열대 기후에서 생장 단계는 이러한 한계를 보완하기에 적합하지 않은 것으로 판단되었다. 그러나 적은 양이 전 기간에 걸쳐 동일하게 유입되는 hyporheic exchange의 경우, 건기에 낮게 모의된 농도를 증가시켜 기존의 한계를 보완할 수 있었다.
Using a conventional two-compartment cell with stirrers the separation of an aqueous solution of HCl-$NiCl_2$ by an anion-exchange membrane Neosepta-AFN was investigated. The dialysis process was characterized by the permeability coefficient of the membrane towards to $Cl^-$ ions. This quantity was determined by the numerical integration of equations, which describe the time dependence of the total concentration of $Cl^-$ ions in compartment initially filled with stripping agent (water), combined with an optimizing procedure. The analysis of the experimental results showed that this permeability coefficient is a satisfactory characteristic for the process studied. It can be graphically correlated with the initial acid and initial salt concentrations in the compartment initially filled with acid+salt mixture.
Natural organic matter (NOM) is among the most common pollutant in underground and surface waters. It comprises of humic substances which contains anionic macromolecules such as aliphatic and aromatic compounds of a wide range of molecular weights along with carboxylic, phenolic functional groups. Although the concentration of NOM in potable water usually lies in the range of 1-10 ppm. Conventional treatment technologies are facing challenge in removing NOM effectively. The main issues are concentrated to low efficiency, membrane fouling, and harmful by-product formation. Ion-exchangers can be considered as an efficient and economic pretreatment technology for the removal of NOM. It not only consumes less time for pretreatment but also resist formation of trihalomethanes (THMs), an unwanted harmful by-product. This article provides a comprehensive review of ion exchange processes for the removal of NOM.
The efficiency and life time of the proton exchange membrane (PEM) fuel cell system is critically changed with its humidity which should be maintained properly during dynamic operation. Membrane humidifier is required to regulate proper humidity level for the design point of the PEMFC system. In this study, we presented the performance of the cylindrical membrane humidifier which is operated as water-to-gas. Dry air pressure, liquid water flow temperature, and air flow rate were chosen as the operating parameters. Humidity level is expressed with dew point.
여수반도의 남단과 돌산도에 의해 둘러싸인 가막만은 면적 112$\textrm{km}^2$, 용적 7.09 $10^{8}$㎥, 남북방향의 길이 약 15km, 평균수심 약 6.3mdls 천해이다. 대조차는 약 3m이며 만내해수는 조류에 의하여 2개의 수로를 통해 외해수와 교류 교환된다. 밀물 때 만의 북쪽에 있는 여수항수로와 남쪽의 만구를 통하여 서로 다른 방향으로 유입된 해수는 만내에서 만나고, 썰물 때 다시 이들 만구를 통하여 유출한다. 이 해역은 여수항에 인접한 굴 주산지로서 생산성이 매우 높은 곳이며 도시 및 산업폐수가 날로 늘어날 것으로 예상되는 곳이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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