• 멤브레인
• /
• 제21권2호
• /
• pp.127-140
• /
• 2011

본 연구에서는 정수처리용 세라믹 한외여과 및 광촉매의 혼성공정에서 $TiO_2$ 광촉매 코팅 구(bead)의 농도 및 물역세척 주기(FT), 물역세척 시간(BT) 변화의 영향을 알아보았다. 광촉매 코팅 구의 농도는 10~40 g/L로, FT는 2~10분으로, BT는 6~30초로 변화시키면서, 그 영향을 180분 운전 후 막오염에 의한 저항$(R_f)$, 투과선속(J)과 총여과부피$(V_T)$ 측면에서 고찰하였다. 광촉매 코팅 구의 농도가 감소할수록 $R_f$는 증가하고 J는 감소하였다. 광촉매 코팅 구의 농도 40 g/L 에서 $V_T$가 8.85 L로 가장 높았다. FT 변화 실험에서는 FT가 감소할수록, $R_f$는 감소하고 J는 증가하였다. 한편, BT 변화 실험에서는 BT가 증가할수록, $R_f$는 감소하고 J는 증가하였다. 또한, NBF(no back-flushing)에서 급격한 막오염에 의한 분리막 기공의 감소로 탁도 및 용존유기물($UV_{254}$ 흡광도)이 효과적으로 제거되었기 때문에, 탁도 및 용존유기물의 처리효율이 NBF 조건에서 가장 높았다. 한편, 광촉매 코팅 구의 세척 효과로 FT가 감소할수록, BT가 증가할수록 탁도 및 용존유기물의 처리효율은 증가하였다.

• 멤브레인
• /
• 제23권3호
• /
• pp.211-219
• /
• 2013

탄소 한외여과 및 광촉매 코팅 폴리프로필렌(PP) 구의 혼성수처리 공정에서 물 역세척 주기(FT)의 영향을 알아보고, 탄소 정밀여과막 또는 알루미나 한외여과막 및 정밀여과막을 사용한 기존 결과들과 비교하여 분리막의 영향을 고찰하였다. FT 6분일 때 초기 60분까지 최소 막오염 저항을 보이고 최대 총여과부피를 얻어서, FT 6분이 초기 막오염의 억제에 가장 효과적이고 최적 조건이다. 탁도의 처리효율은 98.6% 이상이며 FT 변화의 영향이 보이지 않았는데, 탄소 또는 알루미나 정밀여과막을 사용한 기존 연구와 일치하는 것이다. 유기물의 처리효율은 FT 6분에서 98.2%로 최대값을 보였는데, 알루미나 정밀여과막의 결과와 유사하다. 반면에 탄소 정밀여과막에서는 유기물의 처리효율이 비역세척(NBF)에서 최소이고 FT가 감소할수록 증가하였으나, 알루미나 한외여과막에서는 NBF에서 최대이고 FT가 감소할수록 역시 증가하였다. 따라서 유기물 처리효율에 대한 물 역세척 주기의 영향은 동일한 재질의 분리막이라도 기공 크기에 따라 다른 기작을 보인다는 것을 알 수 있었다.

• 멤브레인
• /
• 제23권2호
• /
• pp.159-169
• /
• 2013

고도정수처리를 위한 관형 세라믹 정밀여과와 이산화티타늄($TiO_2$) 광촉매 첨가 PES (polyethersulfone) 구의 혼성공정에서 주기적 물 역세척 시 유기물질의 영향 및 정밀여과(MF), PES 구 흡착, 광산화의 역할을 막오염에 의한 저항($R_f$) 및 투과선속(J), 총여과부피($V_T$) 측면에서 기존의 질소 역세척 결과와 비교하였다. 휴믹산 농도가 증가함에 따라 급격한 막오염으로 $R_f$는 증가하고 J는 감소하여, $V_T$는 휴믹산 농도 2 mg/L에서 가장 높았다. 탁도 처리효율은 물과 질소 역세척 모두 휴믹산 농도와 상관없이 비슷하였다. 유기물질 처리효율은 물 역세척 경우 최대 휴믹산 10 mg/L에서 최소 71.4%이었으나, 질소 역세척에서는 거의 일정하였다. 물과 질소 역세척 모두 MF 및 PES 구, 자외선의 혼성공정(MF + $TiO_2$ + UV)에서 $R_f$가 최소이고, J와 $V_T$는 최대였다. 탁도 및 유기물질의 처리효율도 물과 질소 역세척에 상관없이 MF + $TiO_2$ +UV에서 최대였고, 공정이 MF로 단순화 될수록 처리효율도 점차 감소하였다. 하지만 물 역세척에서는 광산화 보다 흡착이, 질소 역세척에서는 흡착 보다 광산화가 더 주요한 역할을 하였다.

• 상하수도학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.42-49
• /
• 1998

By checking the variations of the raw water quality and MLSS, the effects of the membrane materials on permeable flux and quality of the treated water were investigated in this study. Due to the stability for high variations of MLSS, tubular type membranes were selected. Polysulfone group membranes and polyamide group membranes were tested. The crossflow operation mode was adapted, because membrane fouling problems could be easily controlled by adjusting the linear velocity. Due to the high concentration of the raw water, polyamide group membranes were originally expected to achieve two times higher permeable fluxes. However, difference was only approximately $20l/m^2{\cdot}h$ at $3kgf/cm^2$. It might be resulted from the high concentration of organic materials in the effluent of the RBC process. For the quality of the treated water, polyamide group membranes were slightly less effective. It might be resulted from the fact that polysulfone group membranes had more adsorptive capacities for the organic materials. The effects of temperature on the permeable flux were found to be significant. Despite of the irregular injection of raw water, the quality of the treated water was kept stable.

• 상하수도학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.131-140
• /
• 2008

The application of magnetic ion exchange resin($MIEX^{(R)}$) is effective for natural organic matter(NOM) removal and for control of the formation of disinfection byproducts(DBPs). NOM removal is also enhanced by adding $MIEX^{(R)}$ with coagulant such as polyaluminium chloride(PACl) in conventional drinking water treatment systems. In the application of $MIEX^{(R)}$, it is important to understand changes of NOM characteristics such as hydrophobicity and molecular weight distributions with $MIEX^{(R)}$ or $MIEX^{(R)}$+coagulant treatment.To observe characteristics of NOM by treatment with $MIEX^{(R)}$ or $MIEX^{(R)}$+coagulant, four major drinking water sources were employed. Results showed that the addition of $MIEX^{(R)}$ to coagulation significantly reduced the amount of coagulant required for the optimum removal of dissolved organic matter(DOC) and turbidity in the all four waters. The DOC removal was also increased approximately 20%, compared to coagulant treatment alone. The process with $MIEX^{(R)}$ and coagulant showed that complementary removal of hydrophobic and hydrophilic fraction of DOC. The combined processes preferentially removed the fractions of intermediate (3,000-10,000 Da) and low (< 500 Da) molecular weight. The microfiltration test showed that membrane cake resistance was decreased for waters with flocs from $MIEX^{(R)}$+coagulant. A porous layer was formed to $MIEX^{(R)}$ on the membrane surface and the layer consequently inhibited settling of coagulant flocs, which could act on a foulant.

• 멤브레인
• /
• 제14권2호
• /
• pp.149-156
• /
• 2004

본 연구에서는 광촉매 반응과 막분리 기술을 접목시킨 혼성 고도 정수처리 공정에서 소독 부산물의 전구체로 알려진 자연산 유기물을 효과적으로 제거하고자 하였고 다양한 운전 조건에서 시스템의 성능을 비교 평가하였다. 자연산 유기물은 흡입여과 방식의 분리막과 TiO$_2$ 광촉매를 이용하여 광분해하였을 때 광촉매 투입량의 증가에 따라 반응속도가 증가하였지만 과량의 촉매 주입시에는 반응 속도 향상에 오히려 부정적으로 작용하였다. 자연산 유기물을 보다 효과적으로 제거하기 위해 산화철 주입, TiO$_2$ 표면처리, 분리막 표면코팅을 시도하여 제거특성 및 운전에 따른 막여과 특성을 평가하였다. 산화철 주입은 초기에 흡착작용으로 인해 제거율 증가를 보였으나 반응이 진행됨에 따라 산화철 입자에 의한 광산란으로 광분해 효율이 오히려 감소되었다. 산화철 입자에 의한 광산란을 제어하고자 TiO$_2$ 표면을 광처리와 열처리 방법을 이용해 철을 직접 부착시킨 경우 긍정적인 효과를 얻지 못했다. 그러나 산화철로 막표면을 코팅하여 광산란 효과를 배제시킨 경우에는 향상된 결과를 보였다 막투과 플럭스 15 L/$m^2$-h에서 정밀여과를 수행하였을 때 TiO$_2$나 산화철에 의한 막오염은 거의 일어나지 않았고 안정된 막투과도를 나타내었다.

• 멤브레인
• /
• 제18권4호
• /
• pp.354-361
• /
• 2008

자연유기물을 처리하는 혼합 오존-세라믹 한외여과 수처리 시스템에서 막의 운전조건과 처리수의 화학적 조성이 세라믹 막의 투과플럭스에 미치는 영향을 연구하였다. 오존주입량, 막간압력 그리고 교차흐름속도를 포함한 운전조건의 영향을 관찰한 결과, 막의 투과플럭스는 오존주입량과 교차흐름속도가 증가할수록 그리고 막간압력이 감소할수록 증가하였다. 오존주입으로 인한 막오염의 감소는 교차여과에서 오존기체방울에 의해 발생하는 오염물질의 물리적인 역수송보다는 촉매 금속산화물로 이루어진 세라믹막 표면에서 발생하는 오존과 자연유기물간의 화학반응에 의한 영향에 더욱 의존할 수 있음을 확인하였다. 그러나 이와 같은 막오염의 감소는 상대적으로 높은 막간압력을 적용 시 줄어드는 경향을 나타내었다. 모델 자연유기물을 이용하여 실험한 결과, 높은 pH에서는 칼슘의 첨가로 인해 투과플럭스가 급격하게 감소하였으나 상대적으로 낮은 pH에서는 투과플럭스 감소에 대한 칼슘의 효과는 저하되었다. 혼합 오존-세라믹만 시스템에서 연속적인 오존주입은 세라믹막 표면에서 발생하는 촉매오존산화에 의한 자연유기물의 분해로 운전 초기 막의 투과플럭스의 감소 후 궁극적으로는 막의 투과플럭스를 회복시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

• Korean Membrane Journal
• /
• 제2권1호
• /
• pp.56-59
• /
• 2000

The surface charge properties of a polymeric NF and a ceramic UF membranes were characterized in terms of zeta potential and acidity. Both the negative zeta potential and acidity values increased as pH increases due to ionizable acidic functional groups. Increased ionic strength reduced the acidity of the negatively-charged membrane surface as anticipated. Through these results, it can be envisioned are used to reject solutes with ionizable functional groups. Fouling of the negatively-charged membrane with natural organic matter (NOM) having a negative charge density was also investigated with respect to the surface charge. The surface charge of the NF membrane increased negatively when greater NOM adsorption onto the membrane surface occured.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
• /
• pp.435-438
• /
• 2002

일정한 유량에 대해서 시간이 경과할수록 제거율은 약간씩 증가함을 알 수 있었으며, 이것 은 시간이 지난수록 내부세공막힘 현상이 유발되어 오염물질 자체가 제거율을 높이는 역활을 한 것으로 생각된다. 전처리한 시료에 분맞활성탄을 주입하지 않은 경우의 COD거율은 매우 낮게 나타났으며, 분말활성탄을 주입한 경우는 유기물이 분말활성탄에 흡착하여 96%의 매우 높은 제거율을 보였다. 압력에 따른 투과플럭스 및 제거율에 미치는 영향은 세가지 시료 모두 압력이 증가할수록 투과플럭스가 증가하였다. 또한 일정한 압력에 대해서 시간이 경과할수록 투과플럭스는 현저히 감소하였으며, COD 제거율은 압력이 증가할수록 약간씩 감소되었다.

• 상하수도학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.312-317
• /
• 2005

The 15 month pilot study was performed to investigate the effect of pretreatment by monochloramine ($NH_2Cl$) on the performance of RO membranes made of cellulose acetate (CA) and polyamide (PA). Both RO membranes experienced severe biological fouling without any pretreatment during the treatment of highly organic surface water in Florida, USA. Feed monochloramination at 5 mg/L significantly minimized productivity loss by effective control of biofouling. The CA membrane did not show any structural damages by monochloramine, while the PA membrane suffered from a gradual loss of membrane integrity by chlorine oxidation, which was characterized as an increase in productivity and a decrease in selectivity. The degradation of PA membrane increased with increasing monochloramine dose.