• 제목/요약/키워드: chemical backwash

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D정수장 정밀여과막 실증플랜트의 최적 운전조건 연구 (A Study on Operating Condition of Test-Bed Plant using Membrane filtration of D Water Treatment Plant in Gwang-Ju)

  • 양형재;이승훈;문경란
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.155-163
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    • 2017
  • 최근 막여과 공정은 입자상 물질뿐만 아니라 Giardia, cryptosporidium과 같은 병원성미생물이 효과적으로 제거됨에 따라 국내외 적용성이 확대되는 추세이다. 본 연구는 광주광역시 D정수장의 원수 침전상등수의 처리를 위해 $120m^3/d$ 처리규모의 Pilot Plant (2014. 1월부터 운영)와 $2,500m^3/d$ 처리규모의 실증실험시설(2015. 1월부터 운영)의 막여과 공정을 운영하면서 최적 운전조건과 한계여과속도를 찾고자 하였다. 정밀여과막의 Pilot-test에서 얻어진 운전모드는 유입 1.0분, 여과 36.5분, 공기역세 0.9분, 역세 1.0분, 배출 1.0분이었으며, 이를 적용하여 실증실험을 하였다. 한계여과속도(critical flux)는 Pilot 운전에서 Flux 20, 40, 56 및 62 LMH일 때의 시간의 변화에 따른 막간차압의 증가식을 기반으로 $50L/m^2-h$로 산정(TMP 0.5bar 이내)되었다. 화학세정은 1차로 산세정 2회, 2차로 알칼리 세정을 하여 95%의 회복율을 얻었다. 이러한 적정 조건으로 운전한 결과 처리수의 탁도는 봄 여름 가을 겨울 평균 각각 0.028, 0.024, 0.026 및 0.028 NTU, 연평균 탁도는 0.026 NTU로, 탁도 제거율은 98.4%로 나타났다. 광주광역시 D정수장의 원수 침전상등수를 1일 $2,500m^3$ 처리하는 실증실험시설 운영을 통해 부유고형물 및 콜로이드성 물질을 제거하는데 탁월한 처리성능을 확인하였고, 일반적인 모래여과공정을 대체할 수 있는 적정운영기술이 확보되었다.

Y 정수장 세라믹막 여과공정 최적 운영인자 평가 (The Study on Optimum Operation Conditions of Ceramic MF Membrane Process in Y Water Treatment Plant)

  • 유상준;안효원;박성한;임재림;홍성철;이병인
    • 멤브레인
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    • 제24권3호
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    • pp.201-212
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    • 2014
  • 본 연구는 국내 최초로 도입된 Y 정수장의 세라믹막 고도정수처리를 위한 최적 운영 인자를 도출하기 위하여 수행되었다. 경제성과 수질조건을 만족하면서도 세라믹막 여과성능을 지속 유지할 수 있는 최적 운영조건을 도출한 결과, Y 정수장의 평상시 수질 조건에서 막역세척으로 인한 배출수 발생량을 최소화시키면서도 막여과성능을 유지할 수 있는 최적 여과지속시간(역세척 주기)은 시설용량($16,000m^3$/일) 기준 시 4.0시간으로 조사되었다. 또한 화학세척(CIP)에 따른 막차압 회복력을 조사한 결과, 구연산을 이용한 산세정을 통하여 철, 망간, 알루미늄 등의 막 파울링을 일으키는 무기오염물질은 제거되지만 막회복률은 낮았다. 반면 차아염소산나트륨을 사용한 알칼리 세정을 통해서는 막 운영 초기 막차압으로 회복되는 것으로 나타났다. 막차압을 발생시키는 파울링 주요 원인물질은 친수성 고분자 유기오염물인 polysaccharides로 조사되었으며, 화학세척(CIP)시 막성능 회복률은 세척약품 온도에 의한 영향이 매우 크며, 온도가 높은수록 막성능 회복률이 향상되는 것으로 조사되었다.

유연성 섬유사 여과기를 이용한 순환여과식 양식장의 부유고형물 제거 (Removal of Suspended Solids Using a Flexible Fiber Filter in a Recirculating Aquaculture System)

  • 최광수
    • 한국수산과학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.73-78
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    • 2007
  • The suitability of a flexible fiber filter for removing suspended solid (SS) in a recirculating aquaculture system was evaluated. This study focused on variation in the performance with a change in filtering time, influent water quality, and filtering mode duration. The particle distribution diagram of the filter effluent showed that the number of particles bigger than $5-8{\mu}m$ decreased dramatically, and the removal efficiency exceeded 80%. Although the removal efficiencies of SS and chemical oxygen demand (COD) were dependent on the quality of the influent, the SS and COD concentrations of the effluent were not affected by the influent concentrations. This was despite the deterioration if water quality after feeding in the rearing tank. The performance of the filter was not affected by the filtering mode duration, feeding conditions, or filtering time. The SS concentration and turbidity of the recirculating-type rearing tank were 30% and 50% lower, respectively, than of the a non-recirculating-type rearing tank under the same operating conditions. The flexible fiber filter was applicable to a recirculating aquaculture system that uses plenty of seawater, based on its low filtering resistance $(2kg_f/cm^2)$, high flux $(330m^3/m^2/hr)$, and high fine particle removal efficiency (80%, $5-8{\mu}m$).

Dissolved organic matter characteristics and bacteriological changes during phosphorus removal using ladle furnace slag

  • Noh, Jin H.;Lee, Sang-Hyup;Choi, Jae-Woo;Maeng, Sung Kyu
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제9권3호
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    • pp.181-188
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    • 2018
  • A sidestream contains the filtrate or concentrate from the belt filter press, filter backwash and supernatant from sludge digesters. The sidestream flow, which heads back into the sewage treatment train, is about 1-3% less than the influent flow. However, the sidestream can increase the nutrient load since it contains high concentrations of phosphorus and nitrogen. In this study, the removal of PO4-P with organic matter characteristics and bacteriological changes during the sidestream treatment via ladle furnace (LF) slag was investigated. The sidestream used in this study consisted of 11-14% PO4-P and 3.2-3.6% soluble chemical oxygen demand in influent loading rates. LF slag, which had a relatively high $Ca^{2+}$ release compared to other slags, was used to remove $PO_4-P$ from the sidestream. The phosphate removal rates increased as the slag particle size decreased 19.1% (2.0-4.0 mm, 25.2% (1.0-2.0 mm) and 79.9% (0.5-1.0 mm). The removal rates of dissolved organic carbon, soluble chemical oxygen demand, color and aromatic organic matter ($UV_{254}$) were 17.6, 41.7, 90.2 and 77.3%, respectively. Fluorescence excitation-emission matrices and liquid chromatography-organic carbon detection demonstrated that the sidestream treatment via LF slag was effective in the removal of biopolymers. However, the removal of dissolved organic matter was not significant during the treatment. The intact bacterial biomass decreased from $1.64{\times}10^8cells/mL$ to $1.05{\times}10^8cells/mL$. The use of LF slag was effective for the removal of phosphate and the removal efficiency of phosphate was greater than 80% for up to 100 bed volumes.

맥동식 침전지에서 맛·냄새 유발물질 제거 특성 (Removal Property of Taste and Odor Causing Material in Pulsator Clarifier)

  • 정일용;차민환
    • 한국물환경학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.104-109
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    • 2011
  • The removal efficiencies of 2-methylisoborneol (MIB) and geosmin were investigated to reveal removal characteristics of typical organic compounds causing disagreeable taste and odor at the conventional water treatment plant installed with pulsator clarifier patented by the French company $Degr{\acute{e}}mont$. The injection rate of Powdered Activated Carbon (PAC) into water was changed step wisely as we conducted jar tests in the laboratory and water treatment in the actual plant. 2-MIB concentration decreased linearly while geosmin did exponentially along with the injection rate of PAC at our jar tests. The removal efficiency of geosmin by PAC injection was considerably higher than that of 2-MIB. In the real pulsator clarifier, 2-MIB concentration started decreasing as the injection rate reached up to 10 mg/L of PAC. On the other hand, the concentration of geosmin in water decreased proportional to the injection rate of PAC. In the sand filtration, removal efficiencies of 2-MIB and geosmin on July were much higher than those on March. It was carefully suggested beforehand and found afterwards that general microorganisms notably existed in the sand filter with no chlorine in filter influent and backwash water and the sand filter biologically activated removed much more odor compounds. It was considered as the reason why the removal efficiency of 2-MIB and geosmin was increased. The microbial activity maybe increased in summer with water temperature rising and low filtration rate possibly increased contact time between odor compounds and general microorganisms.

머신러닝을 활용한 세라믹 정밀여과 파일럿 플랜트의 파울링 조기 경보 방법 (An early fouling alarm method for a ceramic microfiltration pilot plant using machine learning)

  • 탁도현;김동건;전종민;김수한
    • 상하수도학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.271-279
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    • 2023
  • Fouling is an inevitable problem in membrane water treatment plant. It can be measured by trans-membrane pressure (TMP) in the constant flux operation, and chemical cleaning is carried out when TMP reaches a critical value. An early fouilng alarm is defined as warning the critical TMP value appearance in advance. The alarming method was developed using one of machine learning algorithms, decision tree, and applied to a ceramic microfiltration (MF) pilot plant. First, the decision tree model that classifies the normal/abnormal state of the filtration cycle of the ceramic MF pilot plant was developed and it was then used to make the early fouling alarm method. The accuracy of the classification model was up to 96.2% and the time for the early warning was when abnormal cycles occurred three times in a row. The early fouling alram can expect reaching a limit TMP in advance (e.g., 15-174 hours). By adopting TMP increasing rate and backwash efficiency as machine learning variables, the model accuracy and the reliability of the early fouling alarm method were increased, respectively.

완속모래여과 공정에서 세라믹 MF 막의 적용 (Application of Ceramic MF Membrane at the Slow Sand Filtration Process)

  • 최광훈;박종율;김수한;김정숙;강임석
    • 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.