Membrane Journal (멤브레인)

The Membrane Society of Korea (한국막학회)
권호 표지

Optimum Chemical Cleaning Conditions for Ceramic Microfiltration Membrane Process

세라믹 정밀여과막 공정을 위한 최적 약품세척 방안

  • 임재림 (한국수자원공사 K-water 연구원) ;
  • 이경혁 (한국수자원공사 K-water 연구원) ;
  • 이영주 (한국수자원공사 K-water 연구원) ;
  • 박종율 (Metawater 서울사무소)
  • Received : 2012.11.02
  • Accepted : 2012.12.26
  • Published : 2012.12.31
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Abstract

This study was carried out to find the optimum chemical cleaning (CIP) conditions for ceramic microfiltration membrane process of Y drinking water treatment plant. B train consists of coagulation as pretreatment process with membrane was chemically cleaned 9 times more than that of A train with ozonation and coagulation. The frequent CIP of B train was due to improper CIP method suggested by membrane manufacture as well as different membrane fouling between A and B train resulting from the different pretreatment processes. That is, recovery rate of CIP was overestimated because the rate was calculated based on normalized trans membrane pressure (TMP) rather than normalized permeability. And also, iron oxide fouling was ineffectively removed by citric acid. By using a mixture of 1% citric acid and 0.1 N sulfuric acid as reagent for acid CIP step, the recovery rate of CIP was the highest while CIP efficiency by 0.1 N sulfuric acid was the lowest. When sulfuric acid concentration increased from 0.1 N to 0.3 N in mixture, total recovery rate of CIP was not increased due to the decreased CIP efficiency in alkali CIP step by 0.3% NaOCl although its rate in acid CIP step was increased. It was proved through the experiment result of CIP sequence changes that an acid followed by alkali CIP was more effective than that of the reverse method.

본 연구는 Y 정수장의 세라믹 정밀여과막 공정을 위한 최적의 약품세척 조건을 도출하고자 수행되었다. 세라믹 막 공정의 전처리로 오존과 응집공정이 있는 A계열의 경우 응집공정만 있는 B계열에 비해 9배 정도 잦은 약품세척(CIP)를 실시하였다. 이는 전처리 공정의 차이로 인하여 A와 B계열의 막오염현상이 다르게 나타난 근본적인 원인 이외에 막제조업체가 제시한 CIP 방법이 부적절한 것으로 조사되었다. 즉, CIP 회복률이 보정여과유속이 아니라 보정차압을 기준으로 계산되어 과대평가되었을 뿐만 아니라 구연산이 철산화물에 의한 파울링을 효과적으로 제거하지 못했기 때문이었다. 따라서 1단계 산세척 약품종류를 달리하여 CIP 효율을 평가한 결과 황산(0.1 N)과 구연산(1%)를 혼합하여 사용한 경우 회복률이 가장 높았고, 황산(0.1 N)만을 사용한 경우 회복률이 가장 낮은 것으로 나타났다. 그러나 황산의 농도를 0.3 N로 높인 결과 산세척 효율은 증가하였으나 알칼리세척 회복률이 낮아져 총회복률은 0.1 N 황산을 사용한 것과 유사하였다. 산과 알칼리세척 순서를 바꿔서 CIP를 수행한 결과 산세척을 먼저 수행시 CIP 효율이 더 높은 것으로 나타났다.

Keywords