목적: 콘택트렌즈 관리용품의 살균력 효능 검사법 기준 개발을 위하여 막여과법(Membrane filtration method)과 희석중화법(Dilution-neutralization method)의 살균력 검사 결과를 비교하고 시판되고 있는 콘택트렌즈 관리용품의 살균력을 제시하고자 하였다. 방법: 포도상구균(Staphylococcus aureus), 녹농균(Pseudomonas aeruginosa), 세라티아균(Serratia marces cens), 칸디다균(Candida albicans)을 대상으로 하여 FDA(Food and Drug Administration)기준인 막여과법과 식품의약품안전처에서 새롭게 가이드라인으로 제시할 희석중화법의 살균력 효능 결과를 비교하였으며 총 20종 다목적 용액의 살균력을 측정하였다. 결과: 살균효과가 강한 살균 성분 및 관리용품의 효능은 막여과법과 희석중화법 모두 동일한 결과를 나타냈다. 살균효과가 약한 관리용품의 경우는 막여과법 검사시에는 균이 뭉쳐있어 정확한 균 수 측정이 불가능하였으나 희석중화법 검사시는 정확한 균 수 측정이 가능해짐을 확인하였다. 또한 시판되고 있는 관리용품 중에는 살균력 기준을 통과하지 못한 제품이 존재하였으며 특히 세라티아균과 칸디다균에 대한 살균력이 약한 경우가 많았다. 결론: 막여과법에 비해 희석중화법이 소량의 샘플로 더 정확하게 균수를 측정하는 것이 가능하며 결과 확인이 빨라 살균력 효능 검사시 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있었다.
본 연구의 목적은 대기공 정밀여과(Large Pore Micro-Filtration, LPMF)막의 수처리 응용을 위한 실험실 규모에서의 성능을 평가한 것으로 이를 통해 문제점 및 해결방안을 제시하는 것이다. 본 연구에 사용된 평균 기공이 $5{\mu}m$ LPMF막은 PET Braid가 보강되어 있는 PVDF 재질의 외압형 중공사막으로 여과실험은 30 cm의 수두차 혹은 1.5 bar 이하의 압력차로 수행하였으며, 역세는 여과수에 압축공기로 약 4 bar의 압력을 가한 후 수초 내에 순간 역세하는 가압역세였다. 0.2 bar의 TMP (Trans Membrane Pressure)에서 $0.05{\mu}m$ UF로 전처리한 시수로 $0.4{\mu}m$의 MF와 flux를 비교한 결과 UF에 비해 LPMF의 flux가 약 2배 정도 높았으며, 동일한 시수에 대해 15~30 cm의 수두차에 따른 flux를 측정한 결과 30 cm 수두차에서 800 LMH 이상의 높은 flux를 확인하였다. 또한 여과수의 탁도 향상과 여과 flux의 안정적 유지를 위해 여러 가지 무기응집제에 대한 $5{\mu}m$ 기공의 여지를 이용한 Time-To-Filter (TTF)를 통해 적정 응집제 및 그 주입량을 결정하였다. 고농도 무기응집제 주입 및 30 cm 이상의 수두차로 LPMF를 중력식으로 운전하였을 때 flux는 80 LMH 이상이었고, 탁도 제거율은 93.5~99.5%이었다. 특히 약 4 bar의 압력의 순간 가압역세를 한 결과 막의 충진율이 19%인 경우 여과수의 회수율을 약 97%로 유지하면서도 여과 flux가 안정적으로 유지되었으나, 막충진율을 약 43%인 경우 순간 가압역세만으로는 역세가 불안정하였던 관계로 여과압력이 지속적으로 상승하는 등의 여과공정이 불안정한 문제점을 보였다.
To investigate surface properties and interception performances of the new modified PVDF membrane coated with Graphene Oxide (GO) and nano-$TiO_2$ (for short the modified membrane) via the interface polymerization method combined with the pumping suction filtration way, filtration experiments of the modified membrane on Humic Acid (HA) were conducted. Results showed that the contact angle (characterizing the hydrophilicity) of the modified membrane decreased from $80.6{\pm}1.8^{\circ}$ to $38.6{\pm}1.2^{\circ}$. The F element of PVDF membrane surface decreased from 60.91% to 17.79% after covered with GO and $TiO_2$. O/C element mass ratio has a fivefold increase, the percentage of O element on the modified membrane surface increased from 3.83 wt% to 20.87%. The modified membrane surface was packed with hydrophilic polar groups (like -COOH, -OH, C-O, C=O, N-H) and a functional hydrophilic GO-polyamide-$TiO_2$ composite configuration. This configuration provided a rigid network structure for the firm attachment of GO and $TiO_2$ on the surface of the membrane and for a higher flux as well. The total flux attenuation rate of the modified membrane decreased to 35.6% while 51.2% for the original one. The irreversible attenuation rate has dropped 71%. The static interception amount of HA on the modified membrane was $158.6mg/m^2$, a half of that of the original one ($295.0mg/m^2$). The flux recovery rate was increased by 50%. The interception rate of the modified membrane on HA increased by 12% approximately and its filtration cycle was 2-3 times of that of the original membrane.
한국막학회 1998년도 제6회 하계 Workshop (98 한국막학회, 국립환경연구원 국제 Workshop, 수자원 보전과 막분리 공정)
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pp.155-170
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1998
1. The flux for hydrophilic CA membrane is higher than that for hydrophobic PES membrane at any operating conditions. The difference in bpth fluxes becomes greater as the water recovery is lower. 2. Backwash pressure should be more than twice as high as filtration pressure in order to maintain the higher flux. Backwash frequency is independent of the flux when the UF is operated under the same water recovery. 3. The relatively lower crossflow velocity of around 0.1 m/s would be appropriate because of the lower energy consumption per treated water. 4. The membrane fouling occurring at high turbidity and high concentration of organic compounds in raw water can reduce the flux and increase the removal of the organic compounds. 5. It is confirmed by the pilot plant testing that the UF by using the CA membrane module was well applicable to the drinking water treatment.
Yi, JongChan;Lee, Jonghun;Jung, Hyejin;Park, Pyung-Kyu;Noh, Soo Hong
Environmental Engineering Research
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제24권1호
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pp.17-23
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2019
This study monitored changes in the level of heterotrophic bacteria in the filtrate and investigated the effect of stagnant water on it, using a batch-operated, gravity-driven membrane system for household water treatment. The filtration test was carried out in the presence and absence of stagnant water in the filtrate line. The results showed that stagnant water accelerated the heterotrophic bacteria levels, measured by heterotrophic plate count, even though the heterotrophic plate count of the filtrate finally increased up to $10^5CFU/mL$ regardless of the presence of stagnant water. When the change in heterotrophic plate count of a batch was monitored over filtration time, heterotrophic plate count of the filtrate rapidly decreased within 5 min for each batch filtration. Biofilm formation on the filtrate line was observed in the presence of stagnant water. The biofilm fully covered the filtrate line and contained numerous microorganisms. During storage after filtration, heterotrophic plate count increased exponentially. To improve the filtrate quality of a filtration-based household water treatment system, therefore, the stagnant water in the filtrate line should be minimized, the filtrate produced at the first 5 min is recommended not to be used as potable water, and the storage of filtrate should be avoided.
In this research, we tried to combine the coagulation/sedimentation process as pre-treatment with UF membrane filtration to reduce the membrane fouling and to improve the permeate water quality. We used the Jet Mixed Separator (JMS) as coagulation/sedimentation process. We observed that the HPC and E.Coli can't be removed through the direct UF memebrane filtation of surface water. The removal efficiency of dissolved organic substances, indicated by E260 and DOC, was 40% and 15%, respectively. However, the removal efficiency of it increased two time as a result of combination of JMS process as coagulation/sedimentation pre-treatment. This was resulted from the formation of high molecular humic micro-floc through JMS process. The accumulation amount of irreversible cake layer which was not removed by backwashing was less than direct UF membrane filtration of surface water. Moreover, the loading rate of fouling induced substances, such as humic substances and suspended substances, on membrane surface decreased drastically through JMS process. As a result, the accumulation amount of irreversible cake on membrane surface was decreased.
스펀지 형태의 담체가 첨가된 침지형 막결합 연속회분식 생물반응기에서 담체가 제거효율과 여과성능에 미치는 영향을 조사하였다. 담체는 반응기 부피 기준으로 각각 5%, 10% 및 20% 첨가하였고, 담체를 첨가하지 않은 반응기를 대조군으로 하였다. COD, T-N 및 T-P에 대한 제거효율은 담체 첨가 유무에 관계없이 큰 차이가 없었다. 그러나 담체를 첨가한 경우, 첨가하지 않은 경우에 비해 조업시간에 따른 막간차압(TMP)은 매우 서서히 증가하였다. 이러한 결과는 폭기에 의해 상승하는 담체가 막 표면과 충돌하게 되고, 이때 막 표면에 형성된 케이크 층을 제거시키기 때문이다. 결론적으로 담체가 첨가된 막결합형 연속회분식 생물반응기는 담체가 없는 반응기에 비해 여과성능이 크게 개선되어, 폐수처리에 효과적으로 활용될 수 있을 것이다.
본 총설은 다양한 저널 게재 논문으로부터 분리막 및 광촉매의 혼성 정수/하수 처리 공정을 요약하였다. 이 총설에는 (1) 분리막 광촉매 반응기(membrane photoreactor, MPR), (2) 분리막 결합 광촉매 공정에서 막오염 관리, (3) 유기 오염물의 분해를 위한 광촉매 분리막 반응기, (4) 정수처리용 막분리 공정과 광촉매 분해의 결합, (5) 휴믹산 분해를 위한 광촉매 및 세라믹 막여과의 혼성공정, (6) 활성슬러지 여과를 위한 한외여과의 막오염에 이산화티타늄 나노입자의 영향, (7) 정수처리용 광촉매 및 정밀여과의 혼성시스템, (8) 선박 평형수 처리용 한외여과 및 광촉매의 혼성공정 및 (9) 분리막 및 광촉매 코팅 프로필렌 구의 혼성수처리 공정이 포함되어 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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