Ion exchange membrane (IEM) is an important class of membrane applied in batteries, fuel cells, chloride-alkali processes, etc to separate various mono and multivalent ions. The membrane process is based on the electrically driven force, green separation method, which is an emerging area in desalination of seawater and water treatment. Electrodialysis (ED) is a technique in which cations and anions move selectively along the IEM. Anion exchange membrane (AEM) is one of the important components of the ED process which is critical to enhancing the process efficiency. The introduction of cross-linking in the IEM improves the ion-selective separation performance due to the reduction of free volume. During the desalination of seawater by reverse osmosis (RO) process, there is a lot of dissolved salt present in the concentrate of RO. So, the ED process consisting of a monovalent cation-selective membrane reduces fouling and improves membrane flux. This review is divided into three sections such as electrodialysis (ED), anion exchange membrane (AEM), and cation exchange membrane (CEM).
This study was conducted to simulate the lifetime of the membrane by analyzing the performance of the membrane degraded by chlorine. Chlorine exposure under several conditions caused the degradation of the membrane, resulting in the absence of any salts and an extreme increase in permeability. When the n value was calculated and compared through CnT analysis and CTn analysis, the p values were all less than 0.005, but CTn analysis, which had a higher R2 value, was adopted to simulate the membrane lifetime. Power coefficients take on values higher than 1, indicating that the exposure time to chlorine has a greater influence on membrane deterioration than the chlorine exposure concentration at 20℃ and 30℃. In particular, the process should be operated at less than 0.5 ppm at 30℃, and the chlorine exposure time of 1 cycle should be set to within 15 hours. In addition, the sensitivity to chlorine increased by 10.5 to 12.2 times when the chlorine exposure temperature increased by 10℃ through the correlation between the chlorine exposure cycle and membrane lifetime. The membrane lifetime investigated in this study is only an estimated value, entirely because of chlorine membrane deterioration, excluding raw water characteristics and the type of detergent. Accordingly, it is considered that the membrane lifetime simulation can be applied by comparing the membrane performance with the actual process based on the filtration performance of membrane deterioration by chlorine.
Seoungwoo Kim;Seunghee Hong;Hee Min Park;Yong Taek Lee
Membrane Journal
/
v.34
no.4
/
pp.205-215
/
2024
The purpose of this paper was to preparation of organic solvent reverse osmosis (OSRO) membrane using a polyketone (PK) support. The PK support was prepared by non-solvent induced phase separation (NIPS) method, and a polyamide layer was interfacially polymerized on the PK support to fabricate OSRO membrane in the form of thin-film composite (TFC). After that, the surface and cross-sectional morphology of the OSRO membrane were analyzed, and the surface chemical structure of the membrane was analyzed. The water permeance and salt rejection of the OSRO membrane were about 1.28 LMH/bar and 99.0% respectively. The polyamide layer of the OSRO membrane was very stable during 1 day of organic solvent immersion, and the single organic solvent permeance trend was consistent with the organic solvent nanofiltration (OSN) membrane permeance model. The MWCO of the OSRO membrane is 240 g/mol in MeOH. The permeance and separation factor of the OSRO membrane for MeOH-toluene mixture were 200% and 60% higher than those of the commercial OSN membranes respectively.
Forward osmosis (FO) process has been attracting attention for its potential applications such as industrial wastewater treatment, wastewater reclamation and seawater desalination. Particularly, in terms of fouling reversibility and operating energy consumption, the FO process is assumed to be preferable to the reverse osmosis (RO) process. Despite these advantages, there is a difficulty in the empirical step due to the lack of separation and recovery techniques of the draw solution. Therefore, rather than using FO alone, recent developments of the FO process have adapted a hybrid system without draw solution separation/recovery systems, such as the FO-RO osmotic dilution system. In this study, we investigated the performance of the hollow fiber FO module according to various operating conditions. The change of permeate flow rate according to the flow rates of the draw and feed solutions in the process operation is a factor that increases the permeate flow rate, one of the performance factors in the positive osmosis process. Our results reveal that flow rates of draw and feed solutions affect the membrane performance, such as the water flux and the reverse solute flux. Moreover, use of hydraulic pressure on the feed side was shown to yield slightly higher flux than the case without applied pressure. Thus, optimizing the operating conditions is important in the hollow fiber FO system.
Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
/
1991.10a
/
pp.47-48
/
1991
The pressure in RO leads to a concentration difference across the membrane, while the concentration difference in PVAP across the membrane is achieved by applying a vacuum to the downstream compartment. Therefore, it could be possible to compare this two processes using the solution-diffusion mechanism.
A membrane bioreactor (MBR) is an effective tool for wastewater treatment with recycling. MBR process has several advantages over conventional activated sludge process (ASP); reliability, compactness, and quality of treated water. The resulting high-quality and disinfected effluents suggest that MBR process can be suitable for the reused and recycling of wastewater. An anoxic/oxic (A/O) type MBR was applied to simultaneous removal of organics and nutrients in sewage. At first, the efficiency of submerged MBR process was investigated using a hollow fiber microfiltration membrane with a constant flux of $10.2L/m^2{\cdot}h$ at each solids retention time (SRT). Results showed that protein/carbohydrate (P/C) ratio increased and total extracellular polymeric substances (EPS) remained constant with SRT increased. Secondly, A/O type MBR with a reverse osmosis (RO) membrane was employed to treat the municipal wastewater. The performance of A/O type MBR-RO process is better for the treatment of organics and nutrients than ASP-MF-RO process in terms of consistent effluents quality.
Thin film composite (TFC) polyamide (PA) membranes were prepared on polyester (PET) nonwoven reinforced polysulfone supports for forward osmosis (FO) processes. PSF (polysulfone) supports were prepared via the phase inversion process from PSF casting solutions in dimethyl formamide (DMF) solvents (19 wt%) by using a PET nonwoven (thickness of $100{\mu}m$) as a mechanical reinforcing material for reverse osmosis (RO) membrane. The PSF support from 19 wt% of DMF/PSF casting solution showed sponge-like morphology and asymmetric internal structure. To reduce the internal concentration polarization in FO operation, thin ($20{\mu}m$ of thickness) nonwoven-supported PSF supports were prepared by using PSF/DMF casting solution (9~19 wt%). A desirable support structure with a highly porous sponge-like morphology were achieved from the thin nonwoven-supported PSF layer prepared with 9~12 wt% casting solution. A crosslinked aromatic polyamide layer was fabricated on top of each support to form a TFC PA membrane. The tested sample from 12 wt% of DMF/PSF casting solution presented outstanding FO performance, almost 5.5 times higher water flux (24.3 LMH) with low reverse salt flux (RDF, 1.5 GMH) compared to a thick nonwoven rainforced membrane (4.5 LMH of flux and 3.47 GMH of RSF). By reducing the thickness of the nonwoven and optimizing PSF concentration of casting solution, the morphology of the prepared membranes were changed from a dense structure to a porous sponge structure in the boundary area between nonwoven and PET support layer.
The n-nitrilotris(methylene) phosphonic acid (NTPA) potassium salt was synthesized as a draw solute for forward osmosis. NTPA-4K, NTPA-5K and NTPA-6K were synthesized by varying the content of KOH added to NTPA and confirmed by $^1H$-NMR and $^{13}C$-NMR. The osmotic pressure, viscosity, water flux and reverse salt flux were measured to characterize the draw solute. In the forward osmosis process when distilled water was used as a feed solution and 0.5 M of NTPA-4K, NTPA-5K and NTPA-6K were used as a draw solution, the water flux was 35.8, 38.8 and 42.2 LMH, the reverse salt flux was 5.4, 6.9 and 7.4 gMH, respectively. It was confirmed that the water flux was lower than the conventional NaCl draw solution, but the reverse salt flux was much lower. In order to recover the diluted draw solution, nanofiltration was conducted. The results showed that the draw solute could be retained by above 90%.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
/
v.22
no.12
/
pp.2125-2134
/
2000
This research was to develope the economical treatment processes of the landfill leachate to meet the legal discharge standards. To achieve this purpose, experiments were conducted in laboratory to choose the optimum process and to obtain the design factors before a pi!ot-scale test. The concept of the process developing in this research was using the reverse osmosis system. The submerged membrane bio-reactor was used to achieve pre-treatment of reverse osmosis system and the concentrate was treated by evaporator with land fill gas as a fuel. The results of the research showed that SS, $BOD_5$, $COD_{cr}$, $NH_4{^+}-N$ and T-N were removed 99.0%, 43.0%, 12.9%, 48.5% and 18.7% respectively in the submerged membrane bio-reactor. The reverse osmosis system could remove $BOD_5$, $COD_{cr}$, $NH_4{^+}-N$ and T-N as an efficiency of97.5%, 97.6%, 79.7% and 85.4% respectively. The evaporator could remove $COD_{cr}$, $NH_4{^+}-N$ and T-N as an efficiency of 90.5%, 50.6% and 63.3% respectively. However the condensed water of the evaporator was not satisfied the legal standard and should be treated in reverse osmosis with the pre-treated leachate.
Pressure retarded osmosis (PRO) process is one of membrane processes for harvesting renewable energy by using salinity difference between feed and draw solutions. Power is generated by permeation flux multiplied by hydraulic pressure in draw side. Membrane fouling phenomena in PRO process is presumed to be less sever, but it is inevitable. Membrane fouling in PRO process decreases water permeation through membrane, resulting in significant power production decline. This study intended to investigate the effect of hydraulic pressure in PRO process on alginate induced organic fouling as high and low hydraulic pressures (6.5 bar and 12 bar) were applied for 24 h under the same initial water flux. In addition, organic fouling in draw side from the presence of foulant (sodium alginate) in draw solution was examined. As major results, hydraulic pressure was found to be not a significant factor affecting in PRO organic fouling as long as the same initial water flux is maintained, inidicating that operating PRO process with high hydraulic pressure for efficient energy harvesting will not cause severe organic fouling. In addition, flux decline was negligible from the presence of organic foulant in draw side.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.