• Title/Summary/Keyword: 한계여과속도

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Effect of Taylor Vortex on Cake Formation in Membrane Filtration (막여과에서 테일러 와류가 케이크 형성에 미치는 영향)

  • 박원철;김현우;최창균;박진용;김재진
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1997.04b
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    • pp.52-55
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    • 1997
  • 여과가 진행됨에 따라 막의 표면에서 발생하여 여과선속을 저하시키는 케이크층의 형성은 막을 이용한 고-액 분리공정에서 발생하는 가장 큰 문제점의 하나로서 이는 막 분리공정의 경제성을 좌우하는 중요한 인자가 된다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 유체와 막 사이의 상대속도를 증가시켜 여과속도를 향상시키는 십자흐름 여과, 즉 CFF(crossflow filtration)에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 그러나 이러한 심자흐름 여과에서도 막과 유체 사이의 상대속도의 증가에 한계가 있고 또한, 막의 기공보다 작은 입자가 막의 기공 내에 침투하여 막을 오염시키는 현상을 예측하기 어렵기 때문에 여과기의 설계에 있어서 많은 문제점이 발생하고 있다. 이에 오염된 막을 재생시키기 위하여 기계적.화학적인 여러 가지 방법들이 개발되고 여과선속을 향상시키는 방법이 꾸준히 연구되어 분리막 기술의 경제성을 향상시켜 왔다. 본 연구에서는 매우 안정된 유동의 하나로서 막 표면의 전단력을 향상시키는 데에 효과가 있다고 알려진 Taylor와류를 응용한 회전막 여과기를 사용하여 여러 가지 크기의 입자에 대한 여과실험을 수행함으로써 이러한 유동이 케이크의 형성에 미치는 영향을 살펴보았다. 또한 여과선속에 영향을 미치는 여러 매개인자를 알아보고 실험결과를 간단한 모델식에 적용해 봄으로써 막의 저항을 예측할 수 있는 모델식으로의 개선 방향을 제시하고자 한다.

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A Study on Operating Condition of Test-Bed Plant using Membrane filtration of D Water Treatment Plant in Gwang-Ju (D정수장 정밀여과막 실증플랜트의 최적 운전조건 연구)

  • Yang, Hyung-Jae;Yi, Seung-Hoon;Moon, Kyung-Ran
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.39 no.3
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    • pp.155-163
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    • 2017
  • Membrane filtration has become more popular in drinking water treatment recently, since the filtration can control not only particulate matters but also pathogenic microorganisms such as giardia and cryptosporidium very effectively. Pilot-scale ($120m^3/d$ of treatment capacity) and test-bed ($25,000m^3/d$ of treatment capacity) microfiltration experiments were conducted to find optimum operating mode and the critical flux. Optimum operating mode of pilot-test was assessed as inflow 1.0 min, filtration 36.5 min, air backwash 0.9 min, backwash 1.0 min and outflow 1.0 min with 50 LMH ($L/min{\cdot}m3^$) of critical flux. Critical Flux was calculated to be $50L/m^2-h$ (within TMP 0.5 bar) based on the increase formula of the transmembrane pressure difference according to the change of time at Flux 20, 40, 56 and 62 LMH in pilot operation. Chemical cleaning was first acid washed twice, and alkali washing was performed secondarily, and a recovery rate of 95% was obtained in the test-bed plant. The results of operating under these appropriate conditions are as follows. Turbidity of treated water were 0.028, 0.024, 0.026 and 0.028 NTU in spring, summer, autumn and winter time, respectively. Microfiltration has superior treatment capability and performance characteristics in removing suspended solids and colloidal materials, which are the main cause of turbidity and important carrier of metal elements, and it has shown great potential in being an economically substitute to traditional processes (sand filtration).

창원시 강변 여과 취수 지역 충적 대수층 탄성파 조사

  • 김형수;백건하;이대근;오선환
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2002.09a
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    • pp.269-272
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    • 2002
  • 창원시 북면과 대산면 강변 여과 취수 지역에서의 탄성파 조사를 통한 충적 대수층의 특성 규명은, 탄성파 조사가 충적 대수층의 수리지질학적 정보를 획득하는데 매우 유용한 방법임을 보여주었다. 특히 굴절법 탐사는 충적층 지하수위 추정에 뚜렷한 효과가 있음을 보여주었으며, 고해상도 반사법 탐사의 경우도 퇴적 구조를 잘 반영하는 것으로 나타났다. 조사된 지역의 지하수위는 하천수위에 비해 약 2m 이상 높은 것으로 나타났으며, 이는 조사된 시기의 지하수가 하천 방향으로 거동하고 있음을 시사한다. 하천 방향의 지하수위 최대 경사는 약 2/100 였으며, 실제 전반적인 조사 지역내의 충적층 지하수위 수두 경사는 이보다 작은 값일 것으로 사료된다. 또한 점토 및 실트질 지층이 조사 지역에 협재하고 있으나 이들의 수평적인 연속성은 한계가 있어 대표적인 대수층인 자갈 혼재층이 부분적으로만 피압 상태에 있을 것으로 판단된다. 한편, 햄머 진원을 이용한 고해상도 반사법 탐사의 경우, 약 40m 전후 심도의 충적층 하부 기반암의 상부를 뚜렷하게 보여주기에는 한계가 있다고 판단되며, P파의 속도와 주파수 문제로 인한 수직 해상력의 한계는 S파 등을 활용한 조사를 통해 보완할 필요가 있다고 사료된다

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고정화 미생물을 이용한 연속 생물 반응기에 의한 암모니아의 질산화

  • 김병진;서근학;김용하
    • Proceedings of the Korean Society of Fisheries Technology Conference
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    • 2000.10a
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    • pp.213-214
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    • 2000
  • 총 암모니아성 질소(TAN)은 고밀도 양식에서 한계요소로 작용하는 수질인자 중의 하나이다. 생물학적 처리법에 의한 암모니아의 제거는 순환여과식 양식 시스템의 설계에서 가장 중요한 부분이다. 효율적인 순환 여과식 양식 시스템을 위해서는 생물반응기의 질산화 속도식을 구하여 적정한 용량의 처리시스템을 설계하여야 한다. (중략)

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Kinetics of Anaerobic Digestion: A Comparative Study on Mesophilic and Thermophilic Anaerobic Digestion (혐기성소화(嫌氣性消化)의 동력학(動力學) : 중온(中溫) 및 고온혐기성소화(高溫嫌氣性消化)의 비교연구(比較研究))

  • Chang, Duk;Chung, Tai Hak
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.7 no.3
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    • pp.1-11
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    • 1987
  • Comprehensive laboratory experiments including digestion failures were conducted to identify differences between mesophilic and thermophilic digestion. Critical HRT was found to be near 10days for mesophilic and near 5days for thermophilic digestion. Inhibition occurred rapidly when operated below critical HRT. However, inhibition at mesophilic condition was much greater than that at thermophilic condition. Although digester performances were similar above critical HRT of mesophilic digestion, thermophilic digestion was considerably advantageous below this HRT. Thermophilic digestion produced smaller amount of sludges which had significantly higher settling velocity and lower specific resistance. Reaction rates also clearly demonstrated temperature and HRT effects on digestion. It was also found that gas production rates increased linearly with increasing reaction rates regardless of temperature and their relationships were almost identical at mesophilic and thermophilic temperature.

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Design of Recycle Bubble Column Reactor for Continuous Enzymatic Hydrolysis of Cellulose (섬유소의 연속 효소 가수분해를 위한 순환식 기포탑 반응기의 설계)

  • 김춘영;홍석표정봉우이태원
    • KSBB Journal
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    • v.5 no.1
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    • pp.59-67
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    • 1990
  • Enzymatic hydrolysis of insoluble cellulose was performed in a bubble column with tangential flow ulrafiltration membrane unit. The reactor was operated in a batch mode as well as semi-continuous and continuous with continuous removal of products through the tangential flow ultrafiltration membrane. The optimum superficial gas velocity was 1-3cm / sec so as to avoid bubble coalescence and enzyme denaturation. In continuous and selni-cotinuous process, the conversion was gradually increased but the total reduced sugar concentration was drcastically dereased with the dilution rate. It was concluded that the bubble column attaching tangential flow ultrafiltration membrane unit was effective on continuous hydrolysis of cellulose and recovery of enzyme.

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Oxidation of Geosmin and 2-MIB in Water Using $O_3/H_2O_2$: Kinetic Evaluation (오존과 과산화수소를 이용한 Geosmin과 2-MIB 산화: 동력학적 평가)

  • Lee, Hwa-Ja;Son, Hee-Jong;Roh, Jae-Soon;Lee, Sang-Won;Ji, Ki-Won;Yoo, Pyung-Jong;Kang, Lim-Seok
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.29 no.7
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    • pp.826-832
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    • 2007
  • Unpleasant tastes and odors in drinking water cause same problems for water utilities across Korea. Even though tastes and odors do not create health problems, they are main concerns for consumers who determine the safety of their drinking water. In this study, two different odor producing compounds(geosmin 2-MIB) in the Nakdong river water and rapid sand filtered rater were treated by advanced oxidation of $O_3/H_2O_2$ process. The experimental results showed that the removal efficiency of geosmin with the use of 5 mg/L of $O_3$ and $H_2O_2$ was higher than efficiency with the use of $O_3$ alone for both the raw water and the sand filtered water. And in general, the removal efficiency of geosmin was higher than 2-MIB in the sand filtered water. Under the range of $O_3$ concentration $0.5\sim2.0$ mg/L, the removal rate constants(k) of geosmin for the raw and sand filtered waters, and the one of 2-MIB in the sand filtered water were increased rapidly as doses of $O_3$, and $H_2O_2$, increased. The removal rate constants(k) do not increase any more when $H_2O_2/O_3$ ratio increases above the optimum ratio. The optimum ratio of $H_2O_2/O_3$, dose was $1.0\sim2.0$ for both geosmin and 2-MIB. The removal rate constant(k) becomes lower when OH radical consuming materials are present in raw water. The half-life of geosmin decreased rapidly as the $O_3$ and $H_2O_2$ doses increase in the sand filtered water. The half life decreased about 8.5 times with the use of 2 mg/L of $O_3$ and 10 mg/L of $H_2O_2$ than with the use of 2 mg/L of $O_3$ alone for the sand filtered water.

The Analysis of Coagulation Effect in the Water Treatment Plant by Input of Micro-Particles having Different Specific Gravity (비중이 다른 미세입자의 투입에 따른 정수장의 응집 효과 분석)

  • Kwon, Young-Bin;Choi, Gye-Woon;Lee, Joo-Kyoung;Park, Hyo-Seon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.673-677
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    • 2009
  • 현재 상수시설의 경우 갈수록 악화되는 수질과 정수장의 유지관리 인원 상주의 어려움, 기존의 응집, 침전, 여과 정수처리 시스템의 처리성능 증대에 따른 한계성에 직면한 상황이다. 안정적으로 수질의 개선을 통한 장치의 컴팩트화, 유지관리가 편리한 고도정수 수질기준에 만족하는 정수처리 시스템이 필요하다. 본 연구에서는 기존의 정수처리 시설인 혼화지에 응집제와 함께 다양한 비중을 가지고 있는 모래입자를 투입하여 응집제와 모래의 결합에 따른 탁도 제거효율과 슬러지의 양을 비교하였으며, 침전지내에 정류벽을 설치하여 침전지 초반에 가라앉을 수 있도록 유도하여 탁도 및 슬러지양을 비교하였다. 응집제만 투입한 경우보다 시료를 투입한 경우가 탁도제거율과 슬러지양이 상승하는 것을 볼 수 있으며 그중에서도 규사의 경우가 가장 많은 탁도제거율의 상승을 나타냈다. 또한 이중 정류벽을 설치하여 탁도 및 슬러지양을 측정한 결과 이중정류벽을 설치하지 않은 경우보다 탁도제거율 및 슬러지양 또한 높게 측정되었으며 슬러지의 양 또한 침전지 앞부분에 집중되는 것으로 나타났다. 이러한 경우 상기 플럭의 질량이 증가하기 때문에 처리속도를 높이고, 체류시간을 줄이고, 처리를 효율적으로 안정되게 수행하는 것이 가능하다. 본 연구결과를 바탕으로 정수시설의 설치에 있어 시료와 이중정류벽을 함께 사용할 경우 응집제의 절감 또는 침전지의 컴팩트화를 가져올 것으로 예상된다.

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