• 멤브레인
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• 제14권3호
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• pp.192-200
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• 2004

본 연구에서는 유기질막에 비해 안정성이 우수하고 사용수명이 긴 세라믹 막을 이용하여 혐기성 Lactobacillus 균주의 농축에 관해서 연구하였다. Cell harvesting (CH)에 영향을 주는 인자로 막투과 압력, 온도, 선속도 등에 대해 조사하였으며 세라믹 막을 이용하여 농축율 변화에 따른 플럭스와 TMP (transmembrane pressure)의 변화, 일정 VCF(volumetric concentration factor)에서 TMP변화 등의 최적조건에 관해 알아보았다. 그 결과 플럭스는 TMP, 선속도, VCF가 증가함에 따라 투과수량도 증가함을 알 수 있었다. 온도가 증가할수록 점도에 의해 초기 플럭스도 증가하지만 시간이 경과함에 따라 막 표면의 겔층의 형성으로 온도의 영향은 미미하였다. 또한 농축비 이하의 일정한 VCF에서 운전할 경우 플럭스가 안정적임을 알 수 있었다. 선속도 5 m/s, 공급액의 온도 $37^{\circ}C$, TMP 1 bar에서 6∼8 h 운전할 경우 PS 406 원액의 생균수는 4.9{\times}10^9$으로 약 8배 농축됨을 알 수 있었다.

• 한국환경과학회지
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• 제9권2호
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• pp.173-176
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• 2000

This study was carried out to investigate the filtration characteristics of membrane modules according to hollow fiber dispersion for direct solid-liquid separation of activated sludge. 2 bundle, 4 bundle, and 10 bundle, and 10 bundle module used in this experiment according to hollow fiber dispersion was manufactured at laboratory and permeate flux and transmembrane pressure(TMP) of each module were observed under a suction pressure of 0.5kgf/c$m^2$. As the hollow fibers were dispersed, permeate flux was increased and TMP was decreased. Permeate flux and TMP of each module was 15.0 $\ell$/$m^2$.h and 31.8 cmHg for 2 bundle, 16.0 $\ell$/$m^2$ .h and 17.4 cmHg for 4 bundle, and 20.4 $\ell$/m2 .h and 31.8 cmHg for 10 bundle. In conclusion, the membrane fouling is expected to be decrease by maintaining lower TMP with hollow fiber dispersion.

• 대한화학회지
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• 제63권4호
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• pp.260-265
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• 2019

Alcohol dehydrogenase (ADH) (EC 1.1.1.1) was selected as the enzyme which will be immobilized on ultrafiltration membrane by fouling with different transmembrane pressure of 1, 2 and 3 bars. ADH will catalyze formaldehyde (CHOH) to methanol ($CH_3OH$) and simultaneously oxidized nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) to $NAD^+$. The concentration of enzyme and pH are fixed at 0.1 mg/ml and pH 7.0 respectively. The objective of the study focuses on the effect of different transmembrane pressure (TMP) on enzyme immobilization in term of permeate flux, observed rejection, enzyme loading and fouling mechanism. The results showed that at 1 bar holds the lowest enzyme loading which is 1.085 mg while 2 bar holds the highest enzyme loading which is 1.357 mg out of 3.0 mg as the initial enzyme feed. The permeate flux for each TMP decreased with increasing cumulative permeate volume. The observed rejection is linearly correlated with the TMP where increase in TMP will cause a higher observed rejection. Hermia model predicted that at irreversible fouling with standard blocking dominates at TMP of 3 bar, while cake layer and intermediate blocking dominates at 1 and 2 bar respectively.

• 멤브레인
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• 제25권1호
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• pp.7-14
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• 2015

본 연구에서는 MBR 내에 침지된 분리막 오염을 평가하기 위하여 운전시간에 따른 막간차압(TMP)을 측정하였다. 유효 막면적이 $0.02m^2$이고 공칭 세공크기가 $0.15{\mu}m$인 정밀여과용 평막 모듈을 MLSS 5,000 mg/L인 활성슬러지 용액에 침지시켰다. 운전/휴직(R/S) 및 사인파형 투과유속 연속운전(SFCO) 방식에 따른 TMP를 비교하기 위하여 동시에 투과 실험을 수행하였다. SFCO 운전방법에 따른 TMP는 R/S에 비하여 최대 93% 낮게 유지되었으며 투과유속이 증가함에 따라서 TMP 감소 효과는 줄어들었다. 또한 응집제인 $FeCl_3$를 활성슬러지 용액에 500 mg/L 농도로 주입시키면 SCFO 운전방식의 경우, 투과 운전시간을 5배 이상 증가시켜도 한계 운전 TMP인 55 kPa의 40% 미만으로 유지됨을 확인할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제29권4호
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• pp.216-222
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• 2019

본 연구에서는 역세척이 가능한 평막과 MBR 하부에서 공급되는 공기 및 자연적으로 순환되는 구형 입자를 이용하여 투과 실험하였다. 활성슬러지 수용액은 MLSS 8,000 mg/L로 유지하였으며 여과/이완(FR), 이완시 역세척(FR/BW), 사인파형 연속투과 운전(SFCO) 및 사인파형 연속투과 운전 시 역세척(SFCO/BW) 방식에 따른 막간차압(TMP)을 측정하였다. 역세척 유량을 47에서 $14L/m^2{\cdot}hr$로 감소시키면, TMP가 증가하였으며 SFCO보다는 FR 방식의 TMP가 크게 증가하였다. 또한 역세척 방식이 구형입자를 이용한 세척방식보다 TMP를 더 감소시켰으며, 구형입자와 역세척 방식을 동시에 사용하면 각각의 방법보다 더 효과적임을 확인할 수 있었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
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• pp.145-148
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• 2002

막 생물반응기를 이용하여 일정한 TMP 와 일정한 플턱스 여과방식에 따른 실험을 수행한 결과, 일정한 TMP 에서보다 일정 한 투과 플럭스에서 여과하는 것이 여과의 초기 단계동안 과도한 오염을 피할 수 있으므로 바람직하다는 것을 확인하였다. 투과 플럭스를 고정시킨 실험에서 속도에 대한 임계 플럭스 증가 간격은 선형적이었으며, supra-critical zone 과 sub-critical zone 의 두 지대로 구분되었다. 막 생물반응기는 화학적 세정 없이 장 기간 운전되어야하므로 TMP를 고정시키는 깃보다 플럭스를 고정시켜 운전하는 것이 효과적이여, 최적운선조건은 sub-critical zone 경계층 위, 임계플렉스 바로 아래상태임을 알 수 있었다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제8권6호
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• pp.543-551
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• 2017

Membrane fouling in membrane bioreactor (MBR) remains a primary challenge for its wider application. The focus of this study to investigate the influence of iron distribution in activated sludge on gel layer fouling in MBR. Significant reduction in the transmembrane pressure (TMP) rise rates was observed in the presence of iron as result of retarding the gel layer formation time. The spatial distribution of iron had a significant impact on the stratification structure of extracellular polymeric substances (EPS) fractions, such as proteins (PN) and polysaccharides (PS). A mitigation of PN or PS from the supernatant to the EPS inner layers was observed in the presence of iron. Compared with the control reactor, the reduction in PN and PS of the supernatant and lower PN/PS rates of the LB-EPS were beneficial to decrease the membrane fouling potential during the gel layer formation. Consequently, the iron addition managed to control gel layer fouling could be a useful strategy in MBR.

• 멤브레인
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• 제25권1호
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• pp.67-74
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• 2015

본 연구에서는 dimethylformamide (DMF)와 acetone의 혼합용액에 산화그래핀(graphene oxide, GO)을 분산시키고 기질 고분자인 PVdF (polyvinylidene fluoride)를 도입하여 전기방사법으로 나노섬유를 제조하였다. 또한 PVdF/GO 복합 나노섬유를 평막 형태로 적층시켜 기공크기 $0.4{\mu}m$인 정밀여과막을 제조하였다. 그리고 GO의 고유한 항균 특성으로 생물학적 오염을 줄일 수 있는 PVdF/GO 복합막의 막오염을 평가하기 위하여 막간 압력차(transmembrane pressure, TMP)를 측정하였다. 유효 막면적이 $0.01m^2$인 PVdF/GO 평막과 상용화된 MBR용 CPVC (chlorinated polyvinyl chloride) 평막을 MLSS 4,500 mg/L인 활성슬러지 수용액 내에서 동시에 투과 실험하였다. 공기를 주입하지 않을 경우, 투과유속이 $10L/m^2{\cdot}h$일 때 PVdF/GO 막의 TMP는 CPVC 막의 최대 79%까지 감소하였다. 또한 운전/휴직 방식으로 운전할 경우, $10L/m^2{\cdot}h$일 때 PVdF/GO 막의 TMP는 CPVC 막의 최대 69%까지 감소함을 확인하였다.

• 상하수도학회지
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• 제31권2호
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• pp.169-175
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• 2017

This study applied microbubbles to reduce membrane fouling in wastewater reuse membrane processes, evaluated and compared the transmembrane pressure with or without the application of microbubbles and the cleaning efficiency with the application of aeration and microbubbles. In addition, this study analyzed foulants removed from the membrane surface. Changes in the transmembrane pressure of membranes with the presence or absence of microbubbles were observed. As a result, transmembrane pressure (TMP) increasing rate decreased twofold when applying microbubbles to realize stable operations. This study compared and evaluated cleaning efficiency applying aeration and microbubbles. As a result, the cleaning efficiency was 5% higher on average when applying microbubbles. In turbidity and total organic carbon (TOC), foulants were discharged when applying microbubbles twice as much as applying aeration. It is thought that particulate foulants precipitated on the membrane surface were more likely to desorb because the adhesion between the membrane surface and particle was weakened by microbubbles. Therefore, it is considered possible to effectively control membrane fouling because of the increase in cleaning efficiency when applying microbubbles to wastewater reuse membrane processes.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권5호
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• pp.646-652
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• 2015

본 연구에서는 emulsion 및 semi-synthetic 절삭유 수용액에 침지된 평막형 분리막의 막간 압력차(TMP)를 투과유속에 따라서 측정하였다. 사용한 정밀여과막은 유효 막면적이 $0.02m^2$이고 공칭 세공크기가 $0.15{\mu}m$이었다. 저장조 내에 2개의 분리막 모듈을 침지시키고 운전/휴직(R/S) 및 사인파형 투과유속 연속운전(SFCO) 실험을 동시에 실시하였다. Emulsion 수용액의 경우 SFCO에 의한 TMP는 R/S에 비하여 60% 이하로 유지되었으며 투과유속이 증가함에 따라서 TMP 감소효과는 줄어들었다. Semi-synthetic 수용액은 emulsion 수용액보다 탁도가 낮아 막오염이 적게 유발되었으며 장시간 운전할 경우 SFCO에 의한 TMP 효과도 감소하였다.