• 멤브레인
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• 제16권3호
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• pp.182-187
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• 2006

본 연구에서는 침지형 MBR 공정에서 인제거를 위해 주입되는 응집제가 분리막의 여과성능에 미치는 영향을 알아보고자 하였고, 침지형 MBR에서 분리막 표면의 오염을 방지하기 위해 연속적으로 행하는 폭기가 응집 플록에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. 이를 위해 MBR공정의 폭기조 슬러지를 채취하여 jar-test를 실시한 결과와 비교하였다. 실험 결과는 플록 크기와 슬러지 탈수성의 지표로서 비여과저항(SRF, Specific Resistance of Filtration)을 측정하여 비교하였다. 응집제 주입량이 증가할수록 $10{\mu}m$ 이하의 플록의 비율이 저감되었으며 탈수성이 증가하였다. 그러나 jar-test 결과와 비교하였을 때, 폭기의 전단력에 의해 그 효과가 저감된 것을 알 수 있었다. 응집제를 주입한 경우 주입하지 않은 경우보다 운전지속시간이 연장되었다 운전지속시간이 응집제 주입량에 비례하여 증가하지는 않았는데, 이는 연속적인 폭기의 전단력으로 인해 $10{\mu}m$ 이하의 입자가 충분히 저감되지 않았기 때문인 것으로 생각된다. 또한 응집제 주입량이 과도하면 오히려 여과저항을 증가시키는 결과를 초래하는 것을 알 수 있었다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제9권6호
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• pp.500-505
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• 2004

The present study was to investigate the purification of a fermentation broth by an electromicrofiltration membrane. Microfiltration runs with a crude and a centrifuged broth, with solution of particles recovered from centrifugation and with permeates from microfiltration experiments were thus compared. Microfiltration performances were governed by colloids and small particles that induced sharp initial flux declines. For these results, the evolution of the overall membrane resistance was increased by $80\%$ in comparison with the electromicrofiltration membrane. The main focus of this study was set on the enhancement of the filtrate flux by an electric field. This pressure electrofiltration leads to a drastic improvement of the filtration by $100\%$ and the filtration time was thereby reduced. Pressure electrofiltration serves as an inter­esting alternative to the cross-flow filtration and it effectively separates advantageous constitu­ents such as amino acids and biopolymers from a fermentation broth. They were equally main­tained during the microelectrofiltration, although they were significantly reduced by $45\%$ by the microfiltration without the application of an electric field. Accordingly, since the electrofiltration membrane was provided more permeability, this study experimentally demonstrates that the permeability inside a membrane can be controlled using an electric field.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 춘계학술발표회
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• pp.79-83
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• 2006

선박에서 발생되는 밸러스트수를 전처리하기 위하여 수중에 포함되어 있는 입자상 오염물질과 수중생물체를 자동역세척 여과 장치를 이용하여 처리한 결과를 나타내었다. 밸러스트수를 처리하기 위한 전처리의 장점은 입자상의 오염물질을 제거하여 후처리공정의 처리효과를 높이는데 있다. 시료 중의 고형물 농도가 15mg/L 일때 1RPM 에서 여과저항은 3.0bar 이고 3RPM 에서는 2.8bar, 6RPM 에서는 2.6bar로 나타나 회전속도 증가에 따른 여과저항은 감소하여 10RPM 이상에서는 2.5 bar 일정하게 유지되었다. 여과저항은 회전속도 보다는 시료중의 고형물의 농도의 영향이 큰 것으로 나타났다. 필터의 막힘현상으로 역세 회복압력과 역세간격은 시간의 경과에 따라 조금씩 감소하고 처리유량도 감소하는 것을 관찰할 수 있었다. 회분식 여과처리공정은 자동 역세척을 수행하는 공정에 비해서 처리효율의 저하가 일어났다 여과처리를 통하여 $70{\mu}m$ 이상의 식물성 플랑크톤과 동물성 플랑크톤을 포함하는 수중생물체를 제거할 수 있었다. 실험 결과를 통하여 밸러스트수 처리에 적용 가능한 기술임을 알 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제27권1호
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• pp.68-76
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• 2017

고강도, 내약품성, 무독성, 내연소성의 장점을 가지고 있는 PVdF (polyvinylidene fluoride) 나노섬유로 기공이 $0.4{\mu}m$ 평막을 제조한 후, 부직포와 평막으로 나권형 모듈을 제작하였다. 용존유기물의 흡착 제거를 위한 입상 활성탄(GAC, granular activated carbon) 흡착 컬럼과 자체 제작한 나권형 모듈로 혼성 수처리 공정을 구성하였다. 카올린과 휴믹산으로 조제한 모사 용액을 대상으로, 처리수를 재순환하는 경우와 배출하는 경우 각각 GAC 충진량의 영향을 알아보았다. 여과실험 후 물 역세를 하여 회복률과 여과저항을 계산하였다. 또한, 탁도와 $UV_{254}$ 흡광도를 측정하여 GAC의 흡착 효과를 고찰하였다. 그 결과, 처리수를 재순환하는 경우와 배출하는 경우 모두 탁도 처리율에는 GAC 충진량의 영향이 없었다, 하지만 GAC의 $UV_{254}$ 흡광도 처리율이 처리수를 순환하는 경우 0.7~3.6%이었는데, 처리수를 배출하는 경우 3.2-5.7%로 증가하였다. 처리수를 순환하는 경우 GAC의 충진량이 증가함에 따라, 가역적 여과저항($R_r$)과 비가역적 여과저항($R_{ir}$)은 감소하는 경향을 보였다. 그러나 총여과저항($R_t$)은 거의 일정하였고, 물 역세 회복률($R_b$)은 다소 증가하는 경향을 보였다.

• 한국수처리학회지
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• 제26권6호
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• pp.61-72
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• 2018

In this study, applicability of the decentralized water supply system were investigated by the high flux evaluation using ceramic membrane with combined pretreatment process. A) filtration process increased the transmembrane pressure of 1.4 kPa and 89.5 kPa on 2 and $5m^3/m^2{\cdot}d$ of filtration flux, respectively, the physical backwashing recovery rate were less than 28.6%. The (B) Coag./Floc. - Sedi. combined process with 4 mg / L of A-PAC showed that the transmembrane pressure increased to within 6 kPa, the physical backwashing recovery rate was over 37.9 % higher than (A) Filtration process. (C) Coag./Floc. combined process showed an increase of transmembrane pressure compared with (B) Coag./Floc. - Sedi. combined process, physical backwashing recovery rate was over 84%. As a result of the membrane fouling analysis using the resistance in series model, the combined pretreatment process showed that the cake resistance (Rc) was more than 92% at membrane filtration flux of $2m^3/m^2{\cdot}d$. In the (C) Coag./Floc. combined process, cake resistance(Rc) was over 86% on high flux conditions. The coagulation floc contained in influent was removed by the membrane, and the cake layer formed with the removed floc was identified as reversible fouling resistance which could be recovered by physical backwashing. The decentralized water supply system, which has the limitation of site area and installation space, is considered to could be operation of high flux of ceramic membrane by applying (C) Coag./Floc. combined process without sedimentation process.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제15권4호
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• pp.1-12
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• 2010

Well production by a riverbank filtration facility with multi-radial collector well systems in Jeungsan-ri, Changnyeong gun, Korea was evaluated. In this study, the drawdown at collector wells due to pumping and groundwater inflow rates along the horizontal arms of the collector wells were computed through numerical simulations. Sensitivities of the well production to hydraulic conductivity and well flow coefficient, which represents the resistance to the flow from the aquifer to the horizontal arms, were analyzed. Simulation results showed that, with given proposed pumping rate conditions, the drawdown in the caisson exceeded maximum drawdown constraints in the study site and the adjustment of the pumping rate at each well is needed. The drawdown is affected by the hydraulic conductivity of the main aquifer and the well flow coefficient, which means the profound field investigation of the study site is needed to accurately estimate the efficiency of riverbank filtration through radial collector wells.

• Membrane and Water Treatment
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• 제4권3호
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• pp.157-174
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• 2013

The present study is devoted to the validation of a new method for in line electrokinetic characterisation of deposits on membrane surfaces. This method is based upon simultaneous measurements of transversal streaming potential and permeates flux at constant pressure before and during the deposit formation. Dead-end filtration experiments were conducted with negative flat membranes forming a narrow slit channel, negative hollow fiber membranes and mono-dispersed suspensions of (negatively charged) polystyrene latex and (positively charged) melamine particles at various concentrations. It was observed that the overall streaming potential coefficient increased in absolute value with the deposited latex quantity, whereas it decreased and changed of sign during the filtration of melamine suspensions. By considering a resistance-in-series model, the streaming potential coefficient of the single deposit ($SP_d$) was deduced from the electrokinetic and hydraulic measurements. The independence of $SP_d$ with respect to growth kinetics validates the measurement method and the reliability of the proposed procedure for calculating $SP_d$. It was found that $SP_d$ levelled off much more quickly when filtration was performed through the slit channel. This different behaviour could result from a non-uniform distribution of the deposit thickness along the membrane given that the position of measuring electrodes is different between the two cells.

• 대한환경공학회지
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• 제34권6호
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• pp.406-413
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• 2012

막오염을 감소시킬 수 있는 첨가제로서 chitosan, 염화제이철, MPE50의 막오염 저감 효과를 비교하여 연구하였다. 세가지 첨가제를 다양한 농도로 활성슬러지에 주입한 후 회분여과실험을 수행하여 막오염 특성의 변화를 평가하였다. Chitosan 20 mg/g-MLSS, 염화제이철 70 mg/g-MLSS, MPE50 20 mg/g-MLSS의 주입량에서 여과저항과 케이크 비저항이 모두 최소화되었는데, 케이크 여과저항 뿐 아니라 파울링 여과저항도 함께 감소하는 양상이 관찰되었다. 그러나 서로 다른 활성슬러지에 chitosan을 첨가하는 세 차례의 실험에서 최적 주입농도는 10, 20, 30 mg/g-MLSS로 서로 다르게 나타나, 최적 주입농도가 상수치가 아니라 활성슬러지의 특성에 영향을 받는 것으로 확인되었다. 세 첨가제 모두 최적 주입농도보다 더 많은 양을 주입한 경우 오히려 막여과 특성이 악화되었다. 첨가제의 주입에 따른 여과저항 감소의 기작을 분석하기 위하여 미생물 플록의 제타 전위, 소수성, 입도분포, 상징수 탁도, 용존성 EPS 등의 다양한 분석을 수행하였다. 최적 주입농도에서 제타전위는 0에 가깝게 그리고 입자크기는 가장 크게 나타났는데, 이러한 결과는 음전하를 띠는 슬러지 플록에 양전하의 첨가제가 주입되면서 미세입자의 불안정화 및 재안정화 메커니즘을 보이는 것으로 해석할 수 있다. 또한 최적 주입농도에서 용존성 EPS 농도와 상징수 탁도는 가장 작은 값이 관찰되었는데, 미생물 플록이 응집하며 성장하는 과정에서 고분자의 EPS와 미세 입자가 포집된 결과로 해석된다. 또한 이러한 효과는 고분자성 양이온물질인 chitosan과 MPE50에서 염화철보다 더 크게 나타났다.

• 멤브레인
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• 제30권2호
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• pp.131-137
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• 2020

본 연구에서는 가압식 분리막 여과에서 무기입자의 존재가 유기파울링에 미치는 영향을 관찰하였다. 유기파울링의 유발을 위해 알긴산나트륨(sodium alginate, SA)를 이용한 정밀여과 실험에서 무기 실리카(SiO₂) 입자의 존재 유무와 상관없이 분리막 파울링은 여과초기 완전공극막힘에서 여과시간이 경과할수록 케이크 형성에 의해 주로 지배되었다. 그러나 무기입자의 존재 시 정압여과에서 알긴산나트륨 파울링 케이크 비저항값과 압축성은 상대적으로 낮게 관찰되었고 이로 인해 낮은 파울링 속도가 관찰되었다. 동일한 시료를 이용한 정량여과 실험을 수행한 결과 정압여과에 비해 정량여과에서 여과초기 공극막힘현상 및 파울링 속도는 더욱 증가하였다. 이와 같은 현상은 파울링층이 지닌 압축성으로 막간차압의 증가 시 케이크 비저항값이 함께 증가하였기 때문인 것으로 판단된다. 알긴산나트륨과 실리카 입자가 함께 존재 시 알긴산나트륨이 단독으로 존재하는 것보다 수리학적 세정을 통한 파울링 제거효과는 더욱 좋은 것으로 관찰되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제32권8호
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• pp.555-561
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• 2023

A study is to predict the effective pulsing distance following to the pulsing pressure, nozzle diameter, filtration velocity using numercial analysis techniques and use it as an efficient operation condition and economic data for on-line type pulse air jet bag filter. Filtration area 6 m² condition, calculate filter resistance coefficient for simulation through the primary experiments using coke dust. For CFD simulation, analysis pulsing characteristics about nozzle diameter, filtration velocity and pulsing pressure. The maximum pulsing length of on-line type pulse air jet bag filter, in 10mm nozzle, filtration velocity 1.5m/min and pulsing pressure 5 bar conditions, is 2,285 mm, maximum length is 76.2% of the total filter bag, which is sufficient to pulsing. In 12mm nozzle, pulsing pressure 5 bar and filtration area 1.22 m² conditions, the maximum pulsing length of on-line type pulse air jet bag filter is 1,744~2,952 mm, and the maximum length is 2,952 mm indicates pulsing air can be reached to the bottom of filter bag. When the nozzle diameter is increased 8mm to 10mm, maximum pulsing length is extended 40~47%, and increased 10mm to 12 mm, maximum pulsing length is extended 10~17%. For effective pulsing, over the 5bar of pulsing pressure and larger than 10 mm of nozzle diameter are required.