• 멤브레인
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• 제9권1호
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• pp.36-42
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• 1999

본 연구에서는 Si 미립자를 함유한 반도체 세정폐수의 관형막을 이용한 한외여과특성을 검토하였다. 관형막의 시간변화에 따른 투과유속의 감소현상은 막표면에 형성된 케익층의 증가 및 기공막힘에 기인하며, cross flow는 케익여과에 의한 막오염 형태를 보였으나 dead-end flow는 기공막힘과 케익여과에 의한 혼합형태를 보였다. Cross Flow의 케익저항의 크기는 3.16$\times$$10^{12}$ ~4.34$\times$$10^{12}$ $m^{-1}$ 였고, dead-end flow 는 6.6 $\times$$10^{12}$ ~12.19$\times$$10^{12}$ $m^{-1}$였다. 운전초기의 흐름형태에 따른 투과유속은 cross flow 가 dead-end flow 의 약 7 배였다. Cross flow 투과유속은 약 42 $\ell$/$m^2$ hr, 용질배제율은 약 96 % 였으며, 분리막공정을 거친 투과수 중의 Si 입자의 평균크기는 20nm였다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권5호
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• pp.353-358
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• 2011

본 연구에서는 막 접촉기에서 운전조건에 따른 암모니아 제거 특성에 대해 알아보았다. 물질 전달 계수를 이용하여 각 조건에서의 암모니아 제거효율을 정량적으로 비교하였다. PTFE 재질의 막을 이용한 본 시스템에서 빠른 시간 내에 효율적으로 암모니아 탈기가 가능하였다. 여러 가지 운전조건 항목 중에서 접촉시간과 용액의 pH가 전체 제거 효율에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 다른 가압 방식의 막 분리 공정과는 다르게 본 공정에서는 유입수의 고형물질에 의해 효율이 감소하는 현상은 발견되지 않았다. 또한, 삼투 증류(osmotic distillation)에 의해 물질 전달 효율이 감소하는 현상은 흡수용액의 온도를 증가시키는 것으로 해결할 수 있었다. 본 연구에 사용한 막 접촉기 시스템은 유입수와 흡수용액(stripping solution)의 유속, 유입수의 pH 등을 최적화 할 경우에 고농도 암모니아 제거에 효과적으로 사용할 수 있을 것이라 예상된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권4호
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• pp.227-238
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• 2013

본 연구의 목적은 해수담수화 과정 중 황산이온과 염소이온은 제거하고 유용미네랄인 마그네슘, 칼슘은 잔존 시키는 미네랄 수질 조정 기술로 먹는물 수질기준에 맞는 고경수 제조 공정 개발에 있다. 역삼투막(RO)에 통과시켜 농축수(Concentrated deep seawater)와 탈염수(desalted deep seawater)를 제조하고, 나노여과막(NF)를 사용하여 염화나트륨이 제거되지 않은 1차 미네랄 농축수(Mineral enriched deep seawater)를 제조하여, 전기투석 이온교환막(ED)을 가동하여 염화나트륨을 제거한 탈염 미네랄농축수(Mineral enriched desalted water)를 제조하여 이를 RO 탈염수와 희석하여 고경도 먹는해양심층수를 제조하였다. 역삼투막은 해수(해양심층수) 원수에서 용존물질과 담수를 분리할 수 있으며, 2차에 걸쳐 역삼투막을 사용하면, 용존성분 중 99.9% 이상 제거되고, 경도 1이하, 염소이온의 농도 2.3 mg/L인 용존물질이 완전히 제거된 탈염수(순수)를 제조할 수 있었다. 나노여과막 (NF 막)의 간극은 $10^{-9}$ m으로 마그네슘과 칼슘은 50%정도 통과시키며, 염소이온과 나트륨 같은 일가이온은 95%이상 통과한다. 나노여과막은 마그네슘과 칼슘과 같은 경도 성분과 나트륨과 염소이온과 같은 염분성분을 분리 농축할 수 있지만, 완벽하게 분리하지는 못한다. 전기투석막(ED)은 전기전도도에 따라 경도성분의 이가이온과 염분성분인 일가이온이 분리된다. 전기전도도 20 mS/cm 이상에서 경도성분(마그네슘이온, 칼슘 이온 등)은 제거되지 않는 반면, 염분성분 (나트륨이온, 염소이온 등)은 지속적으로 제거되었다. 따라서, 나노여과막을 이용하여 마그네슘과 칼슘과 같은 경도 성분을 농축하고, 전기투석막을 이용하여 경도농축수에서 염분성분을 분리하여 경도농도 12,600 mg/L, 염소이온 농도 2,446 mg/L의 염분성분이 배제된 고경도 농축수를 제조할 수 있었다. 이러한 고경도수를 역삼투막을 이용하여 용존물질이 모두 제거된 2차 RO 생산수로 10배 희석하면 염소이온 농도 244 mg/L 로 먹는물 수질기준에 적합하면서 경도농도 1,260 mg/L 인 고경도 수 제조도 가능하였다. RO/NF/ED 또는 NF/ED 연계공정은 해수의 증발 없이 역삼투막, 나노여과막과 전기투석막만을 이용하여 염소이온과 나트륨, 칼륨, 황산이온과 같은 염분성분을 제거하면서 마그네슘과 칼슘과 같은 경도성분은 농축할 수 있어서 먹는물 수질기준에 적합한 고경도수 제조가 가능하였으며, 이 과정 중 소모되는 에너지를 줄일 수 있었다.

• 상하수도학회지
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• 제23권1호
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• pp.31-37
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• 2009

Low-pressure membrane processes have been extensively expanded their applications to drinking water production in a few decades. As a capacity of a membrane plant becomes greater in recent years, proper methods to increase water production as well as to treat residuals have drawn great attention. A possible treatment option for the better water production is to apply a dual membrane system. The second stage microfiltration was installed and operated for approximately six months. The residuals from the two stage microfiltration were investigated to learn their characteristics in settling and dewatering processes. The settlability of the membrane residuals were greatest at the SS concentration of approximately 15000mg/L. The proper dose of the polyelectrolytes for filterability were obtained in the range of 0.5~1%. In the dosage range, the water contents of the membrane residuals were greater but the SRF were lower than the residual from the conventional process.

• 멤브레인
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• 제1권1호
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• pp.100-100
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• 1991

A novel system to thicken the concentrated colloidal solution from membrane water treat-ment processes was developed. A hollow-fiber microfilter(hydrophilic polyethylene nominal pore size 0.1 μm total surface area 0.42 m2) was installed in an acrylic housing that has an aeration port 5 cm below the membrane and a clarifier in the bottom. The concentrate was uniformly supplied from the top of the housing. Bacuum filtration caused downward flow of concentrate and as a result thickening interface. The addition of poly-aluminum chloride (PAC) resulted in rapid increase of trans-membrane pressure (TMP) and in no improvement of the filtered water turbidity and thickening process. Two types of con-centrate and concentrate turbidity had little effect on the increase of TMP and concentrate thickening. It was observed that for the same height of membrane housing membrane surface area to housing volume (A/V) ratio had significant effect on the increase of TMP. When the housing volume was increased ten times the increasing rate of TMP was three times faster as compared to the original housing. A hydraulic model successfully simulated the formation and sedimentation of thickening interface.

• Environmental Engineering Research
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• 제17권2호
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• pp.59-63
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• 2012

This paper proposes a modified Ludzack-Ettinger (MLE) type membrane bioreactor (MBR) as a method of treatment for wastewater from food waste disposer. Micro-membrane filtration allows for an extremely low concentration of suspended solids in the effluent. The effluent of the reactor in question is characterized by a relatively high level of non-biodegradable organics, containing a substantial amount of soluble microbial products and biomass. Results obtained in this paper by measurement of membrane fouling are consistent with biomass concentration in the reactor, as opposed to chemical oxygen demand (COD). The MLE process is shown to be effective for the treatment of wastewater with a high COD/N ratio of 20, resulting in are markedly high total nitrogen removal efficiency. Denitrification could be improved at a higher internal recycle ratio. Despite the low concentration of influent phosphorus, the phosphorus concentration of the outflow is seen to be relatively high. This is because outflow phosphorous concentration is related to COD consumption, and the process operates at along solids retention time.

• Korean Membrane Journal
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• 제2권1호
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• pp.1-8
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• 2000

In Kimchi (a salt-pickled and fermented food) manufacturing industry, the process of brining and rinsing the raw vegetable produces a vast amount of wastewater of high salinity. Instead of expensive and low-efficient conventional treatment system, brining wastewater reuse system was developed using hybrid chemical precipitation/microfiltration. In the microfiltration of chemically treated brining wastewater, comparison of flux, backwashing frequency and energy consumption was made between dead-end and crossflow filtration mode. The optimum location of neutralization step in this system was also discussed in connection with the microfiltration performance. The quality test of Kimchi prepared by the reuse system confirmed the new approach was successful in terms of water/raw material(salt) saving and wastewater reduction.

• 멤브레인
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• 제26권2호
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• pp.87-96
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• 2016

세라믹 소재는 고분자 나노섬유 분리막과 비교하여 우수한 열안정성과 고투과 물성을 가짐으로써 지난 10여 년간 많은 주목을 이끌어왔다. 최근 들어 높은 다공도와 유량을 가지는 세라믹 섬유 분리막이 금속 산화물을 이용하여 주로 전기방사법에 의해 제조되어 왔는데, 이러한 세라믹 분리막의 제조 단가를 감소하며 성능을 향상시키기 위해 나노섬유의 선택층을 가지는 세라믹 분리막들이 전기방사 공정과 개질 과정을 통해 개발되었다. 본 리뷰에서는 최근 수년간 세라믹 섬유 분리막의 개발을 위한 연구 동향에 대하여 정리하였다.

• 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.

• 한국물환경학회지
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• 제24권6호
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• pp.793-800
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• 2008

Recently domestic drinking water industry has recognized membrane-based technology as a promising alternative for water treatment. To ensure successful application of membrane processes, the integrity of membrane systems should be maintained. According to US EPA guidance, the pressure decay test based on the bubble point theory is recommended to detect any membrane defection of which size is close to the smallest diameter of Cryptosporidium oocysts, $3{\mu}m$. Proper implementation of the pressure decay test is greatly affected by initial test pressure, and the interpretation of the test results is associated with upper control limit. This study is conducted to investigate various factors affecting determination of initial test prtessure and upper control limit, including membrane-based parameters such as pore shape correction factor, surface tension and contact angle, and system-based parameters, such as volumetric concentration factor and total volume of system. In this paper, three different hollow fibers were used to perform the pressure decay test. With identical initial test pressure applied, their pressure decay tendency were different from each other. This finding can be explained by the micro-structure disparity of those membranes which is verified by FESEM images of those membranes. More specifically, FESEM images revealed that three hollow fibers have asymmetry, deep finger, shallow finger pore shape, respectively. In addition, sensitivity analysis was conducted on five parameters mentioned above to elucidate their relation to determination of initial test pressure and upper control limit. In case of initial pressure calculation, the pore shape correction factor has the highest value of sensitivity. For upper control limit determination, system factors have greater impact compared to membrane-based parameters.