• 멤브레인
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• 제21권1호
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• pp.13-21
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• 2011

본 연구는 폴리에틸렌 정밀여과 막을 이용한 $Al_2O_3$ 콜로이드 현탁액의 운전압력 순환변화에 따른 투과거동을 검토하였다. 운전압력의 순환은 0.49에서 1.96 bar까지 증가시키는 증압운전 후 다시 0.49 bar로 감소시키는 감압운전으로 행하였다. 연속적으로 운전압력을 순환변화 시킨 결과, 증압운전과 감압운전의 투과유속이 서로 다른 이력(hysteresis)을 나타냈다. 현탁액의 투과저항은 감압운전의 경우가 증압운전의 경우보다 컸으며, 투과저항 증가율도 컸다. 막오염 형태는 증압운전과 감압운전 모두 운전초기에 케익오염이 강하게 나타났으며, 막오염의 크기는 감압운전의 오염이 증압운전의 오염보다 컸다.

• Food Science and Biotechnology
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• 제14권3호
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• pp.380-386
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• 2005

Optimal conditions of ultrafiltration (UF) and nanofiltration (NF) were investigated for separation and concentration of isoflavones and oligosaccharides from Sunmul. Levels of COD, BOD, and suspended solids (SS) in UF and NF permeates were also determined to evaluate effectiveness of these processes for reducing water pollution. Optimal UF operation conditions to achieve minimal fouling and maximal flux were $33-34^{\circ}C$ operating temperature and 2.3-2.4 bar trans-membrane pressure. Recovery yields of isoflavones and oligosaccharides in UF retentate were 11.49-28.16% and 12.77-27.57%, respectively. Increase in volumetric concentration factor (VCF) resulted in more functional compounds of isoflavones and oligosaccharides passing through UF membrane. Total isoflavone and oligosaccharide yields decreased by 3% as VCF increased from 6.0 to 8.0 and from 8.0 to 10.0, while decreased significantly by 10% as VCF decreased from 4.0 to 6.0. Optimal NF operating conditions were 192-195 psig operating pressure at $30-33^{\circ}C$. Total yields of isoflavones and oligosaccharides significantly decreased at VCF 8.0, whereas did not decrease up to VCF 6.0 during NF operation. Therefore, VCF 6.0 was recommended for economical process. COD and BOD decreased by more than 98% after NF process, and SS were not detected after UF process. These results indicated sequential filtration process was useful for separation of isoflavones and oligosaccharides from Sunmul and for reducing water contaminants.

• 대한환경공학회지
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• 제31권11호
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• pp.997-1006
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• 2009

본 연구에서는 음폐수를 대상으로 5 톤/일 처리규모의 막결합형 2상 혐기성 소화(TPADUF) 플랜트를 운영하며 유기물 제거효율 및 메탄 발생량을 파악하고, 소화가스를 이용한 발전 가능성 및 분리막 적정 운영방안을 검토하였다. 고온 산발효조, 중온 메탄조 및 UF 막으로 구성된 처리 시스템에서 평균 TCOD가 150 g/L인 음폐수를 유기물 부하 11.1 g COD/L/d까지 증가시키며 처리한 결과 최종 유출수의 TCOD는 6 g/L 이하이었으며, TCOD 및 SCOD 제거효율은 모두 95% 이상이었다. 소화 가스의 메탄 구성비는 65%이었으며, 회수된 메탄량은 시스템에서 일부 가스가 누출되었음에도 39 $m^3/m^3$ 음폐수 주입량, 260 $m^3$/톤 COD유입량, 또는 270 $m^3$/톤 COD제거량 이었다. 소모된 가스량 당 발전량은 0.96 kWh/$m^3$ 가스, 또는 1.49 kWh/$m^3$ 메탄으로 다소 낮았으나 이는 소용량 발전기(15 kW급)의 저효율에 기인한 것이다. 분리막은 평균 flux 10 L/$m^2$/hr에서 운전하였으며, 운전 중 flux가 감소하였을 때는 물 또는 화학적(NaOCl)세정을 실시하여 회복시킬 수 있었다. TPADUF 플랜트에서는 메탄조 내액 또는 분리막 농축액을 산발효조로 반송함으로써 산발효조의 pH를 별도의 약품 주입 없이 적정 수준을 유지할 수 있었으며, 산발효조에서 부분적인 메탄생성을 통해 메탄조의 유기물 부하를 낮추는 효과도 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.85-95
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• 2020

본 논문에서는 고에너지 엑스선(6MV X선)을 조사한 세뇨관의 세포막 모델에서 오줌의 원료구성성분인 포도당 수용액(H₂O-C₆H₁₂O₆)의 압력차에 따른 여과작용특성에 대하여 연구하였다. 이 실험에 사용한 세포막 모델은 polysulfone 지지막에다가 m-phenylene-diamine(MPD)과 trimesoyl chloride(TMC)- hexane을 계면중합으로 만들어진 여과성 고분자 복합막을 사용하였다. 0.5 wt% TMC- hexane 용액으로 만들어진 여과성막(CM-2)은 0.5 wt% TMC- hexane 용액으로 만들어진 여과성막(CM-1)보다도 총 부피투과플럭스(Jv)와 배제계수(R)가 매우 높다. 압력차(1.5~4MPa)와 36.5℃에서 방사선을 조사한 세뇨관의 고분자 막(세포막모델)은 포도당수용액(H₂O-C₆H₁₂O₆)에서 총 부피투과플럭스(Jv)와 배제계수(R)가 비 조사된 세포막모델보다 각각 약 2 ~ 13배, 4 ~ 6배 정도 감소되었다. 세포막모델에서 포도당수용액(H₂O-C₆H₁₂O₆)의 농도가 증가하면 배제계수(R)가 증가하고 총 부피투과플럭스(Jv)는 감소하였다. 결국 방사선조사로 인해서 세뇨관의 세포막에서 포도당수용액(H₂O-C₆H₁₂O₆)의 여과기능이 비정상적으로 되어 세포장해가 발생하게 되었다고 사료됐다.

• 상하수도학회지
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• 제19권1호
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• pp.25-30
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• 2005

In order to decrease the high costs of membrane process, we have tried to develop two alternatives to membrane; a cartridge type filter and a metal membrane were tested for the high permeation flux with low cost and low energy. This research mainly focused on three points; 1) operation with high permeation flux by using of a cartridge type filter and a metal membrane, 2) removals of the filterable organic materials (FOC) by pretreatments for the membrane fouling control, and 3) advanced wastewater treatment by SMBR process with intermittent aeration and high MLSS. An Intermittently aerated membrane bioreactor using a submerged micro filter (cartridge type) was applied in laboratory scale for the advanced wastewater treatment. To minimize membrane fouling, intermittent aeration was applied inside of the filter with $3.0kg_f/cm^2$. The experiments was conducted for 6 months with three different HRTs (8, 10, 12 hr) and high MLSS of 6,000 and 10,000mg/L. The filtration process could be operated up to 50 days with permeation flux of 500LMH. Regardless of the operating conditions, more than 95% of COD, BOD and SS were removed. Fast and complete nitrification was accomplished, and denitrification was appeared to be the rate-limiting step. More than 75% T-N could be removed due to the endogenous denitrification. T-P removal efficiency was increased to 80% under the condition of MLSS 10,000mg/L.

• 상하수도학회지
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• 제32권1호
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• pp.47-53
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• 2018

This study investigated phosphorus removal from secondary treated effluent using coagulation-membrane separation hybrid treatment to satisfy strict regulation in wastewater treatment. The membrane separation process was used to remove suspended phosphorus particles after coagulation/settlement. Membrane separation with $0.2{\mu}m$ pore size of micro filtration membrane could reduce phosphorus concentration to 0.02 mg P/L after coagulation with 1 mg Al/L dose of polyaluminum chloride (PACl). Regardless of coagulant, the residual concentration of phosphorus decreased as the dose increased from 1.5 to 3.5 mg Al/L, while the target concentration of 0.05 mg P/L or less was achieved at 2.5 mg Al/L for the aluminum sulfate (Alum) and 3.5 mg Al/L for PACl. Moreover, alum showed better membrane flux as make bigger particles than PACl. Alum showed a 40% of flux decrease at 2.5 mg Al/L dose, while PACl indicated a 50% decrease of membrane flux even with a higher dose of 3.5 mg Al/L. Thus, alum was more effective coagulant than PACl considering phosphorus removal and membrane flux as well as its dose. Consequently, the coagulation-membrane separation hybrid treatment could be mitigate regulation on phosphorus removal as unsettleable phosphorus particles were effectively removed by membrane after coagulation.

• 상하수도학회지
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• 제22권4호
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• pp.429-436
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• 2008

Membrane system has been increasingly considered as a safe and cost-effective water treatment process especially in case of small scale water works. This research is a basis of membrane application in water works through a long period test with obtaining operation skills and evaluation of water quality and cost competitiveness. For the research, the UF membrane system was installed in small water treatment plant that uses river-bed water as raw water. The system was consisted of 2 stage membrane and operated in constant flow mode (Flux: 1.5, 1.0, 0.9, 0.6). In each different flux condition, TMP trends were showed better results at lower flux condition. And through the high flux condition test, it is certified that membrane system could deal with breakdown of one stage. Water quality of permeate was satisfied the water quality standards especially turbidity. To know what mainly causes fouling on membrane, the test by membrane with several cleaning agents and EDX analysis have done in lab. Through the tests, ferrous concentration in raw water, backwashing water and membrane surface etc. was high and it causes fouling inside and outside of membrane. So acid cleaning using organic acid such as oxalic acid is necessary in Chemical in Place (CIP). At the economical aspect the electrical cost of membrane system is higher than that of slow sand filtration but labor cost can be reduced by automation. However, the use of labor should be determined considering effectiveness and stability of operation. Because during the operation, there are several breakdown such as electrical shock by lightning, water drop in summer, etc.

• 멤브레인
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• 제20권4호
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• pp.320-325
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• 2010

화학적 안정성이 양호하고, 제막조건이 온화한 재료인 poly(vinylidene fluoride) (PVDF)를 주재료로 사용하여 용매, 첨가제, 혼합고분자 및 제막조건의 변화에 따른 고강도 친수성 정밀여파(microfiltration, MF) 중공사 분리막의 실험에 의해 고찰하였다. 제조된 MF 중공사막의 막성능은 평균 공경 $0.3{\mu}m$, 인장강도 $42kg_f/cm^2$, 순수 투과유량은 600 LMH을 얻었다. 제막과정에서 다양한 첨가제의 막성능을 검토한 결과는 순수투과유량과 제거율에 상당한 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. MF막의 친수성을 개선하기 위해 소수성 PVDF와 상호 용해성 이 좋은 친수성 poly(methyl methacrylate) (PMMA)를 혼합하여 투과성능과 제거율을 개선한 우수한 친수성 MF막을 제조할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제17권2호
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• pp.124-133
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• 2007

본 연구에서는 2종류의 다채널 알루미나 세라믹 정밀여과막으로 호소수를 처리할 경우, 질소 역세척 시간(BT) 및 막간압력차(TMP) 영향과 최적운전조건을 규명하였다. 정상여과시간(FT)은 8분, 유량 2.0 L/min, 역세척 압력 2.0 bar로 고정하였고, BT는 $10{\sim}60$초, TMP는 $0.6{\sim}2.0$ bar로 변화시켰다. 또한, 최적운전조건은 막오염에 의한 저항 $(R_f)$, 무차원한 투과선속 $(J/J_o)$, 투과선속 (J), 총여과부피$(V_T)$의 측면에서 고찰하였다. 그 결과, $0.4{\mu}m$의 평균기공 크기를 갖고 있는 HC04 분리막의 최적 역세척 조건은 BT=10초, $1.0{\mu}m$의 평균기공인 HC10 분리막에서는 20초임을 알 수 있었다. 한편, TMP가 증가할수록 구동력의 증가로 보다 많은 $V_T$를 얻을 수 있었다. 오염물질 제거율은 탁도(Turbidity) 95.4% 이상, 화학적 산소 요구량 $(COD_{Mn})\;12.7{\sim}20.1%$, 암모니아성 질소 $(NH_3-N)\;0.0{\sim}6.4%$, 총질소 (T-N) $1.9{\sim}4.6%$, 총인 (T-P) $34.9{\sim}88.4%$의 제거 율을 보였다.

• 멤브레인
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• 제22권4호
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• pp.243-250
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• 2012

본 연구에서는 정수처리용 알루미나 정밀여과 및 광촉매의 혼성공정에서 물역세척 주기(filtration time, FT) 변화의 영향을 알아보고, 탄소 정밀여과막 또는 알루미나 한외여과막을 사용한 기존 결과들과 비교하였다. 물역세척 시간(BT)는 10초로 고정한 채, FT를 2~10분으로 변화시키면서, 그 영향을 180분 운전 후 막 오염에 의한 저항($R_f$), 투과선속(J)과 총여과부피($V_T$) 측면에서 고찰하였다. FT가 감소할수록, $R_f$는 감소하고 J는 증가하여 탄소 정밀여과막 또는 알루미나 한외여과막을 사용한 기존 결과들과 동일하였다. 탁도의 처리효율은 98.1% 이상으로 높게 나타났으며, FT 변화에 의한 영향이 보이지 않아 탄소 정밀여과막을 사용한 기존의 결과와 유사하였다. 한편, 유기물의 처리효율은 FT 8분 조건에서 89.6%로 가장 높았으며, FT 변화의 영향이 보이지 않았고 기존의 결과들보다 다소 높은 유기물 제거율을 보였다.