• 멤브레인
• /
• 제21권3호
• /
• pp.236-246
• /
• 2011

본 연구에서는 기공의 크기가 $0.4{\mu}m$의 소수성 막인 폴리에틸렌 100가닥으로 모듈을 제작하여 직접접촉식과 동반기체식 막증류 과정에서 막의 양단의 온도차, 공급수의 염분농도, 그리고 냉각수/동반기체의 유량에 대해서 투과수의 플럭스를 측정하였다. 이론적으로는, 동반기체식 막증류는 직접접촉식 막증류 공정의 막의 투과측 표면과 냉각수 사이에 동반 기체층이 추가된 것으로 간주하였다. 이 동반기체층은 새로운 저항층과과 동반기체의 이동중 상변화된 수증기가 손실되는 것이 투과유속을 30% 정도 감소시키게 된다. 물질수지식을 이용하여, 기존의 식과는 다르게 보정계수(${\omega}$)를 넣어 직접접촉식 막증류와 동반기체식 막증류의 이론값을 실험값과 비교 분석하였다.

• 상하수도학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.122-127
• /
• 2006

The aim of this study was to investigate the characteristics of membrane fouling caused by soluble organic materials in a membrane bioreactor process. For the removal of filterable organic materials (FOC) smaller than $1{\mu}m$, coagulants and activated carbon were added. A membrane bioreactor using a submerged $17{\mu}m$ metal sieve was operated in laboratory scale to examine the possibility of membrane fouling control. As the dosage of GAC and coagulant increased, the residual FOC concentration decreased and the permeate flow rate increased markedly. The permeate flux increased with an increased PACl addition at the range from 0 to 50 mg/l. At coagulant dosage of 27mg/l, the removal of FOC was about 46% and the flux increased to 3.5 times compared to the case without PACl addition. The permeate flux increased gradually with an increase in GAC dosage. At GAC dosage of 50mg/L, the permeate flux was about 2 times higher compared that for raw water. The particle in the range of $0.1{\sim}1.0{\mu}m$ were removed effectively by the addition of GAC and coagulant. Higher osage of GAC and coagulant, led to higher removal of FOC. A different set of experiments was also performed to investigate the effect of pretreatment on the permeation ability of MBR system using the metal sieve membrane. After 40 hours of operation, the permeate flux was about 1,000 ($L/m^2-hr$), which is 20 times higher compared to the results in literature. It is likely that combined pretreatment using coagulant and activated carbon was the most effective to resolve membrane fouling problems. Moreover, the continuous operations could be successful by applying this pretreatment method.

• 한국식품조리과학회지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.507-513
• /
• 1997

두부순물에 함유되어 있는 유용성 물질을 분리·농축하고자 한외여과법을 행하고 그 효율성을 분석하였다. 재생섬유소막과 polysulphone막 모두 pH가 증가할수록 막투과 속도가 감소하였고, pH 3.5에서 한외여과 효율이 가장 높게 나타났다. EDTA를 0.01 M 처리한 두부순물의 경우, 처리하지 않은 것보다 오히려 막투과 속도가 감소하였다. 또한 pH가 증가할수록 두부순물의 이온성 칼슘의 농도가 감소하여 이온성 칼슘의 농도 또한 막투과 속도에 영향을 준다고 생각되었다. Polysulphone막의 경우 용적농축비가 10일 때 COD의 막 제거계수가 79.25%, 단백질 막 제거계수가 98.42%로 나타나 정화효과와 농축액으로의 단백질 농축효과가 컸으며 , 재생섬유소막은 단백질의 막제거 계수는 polysulphone막보다 낮았으나 당을 여과액쪽으로 회수하고자 할 때 더 효율적인 것으로 나타났다. 올리고당을 여과액쪽으로 회수하고자 할 때 라피노오스와 스타키오스의 농도를 상대적으로 높이기 위해서 polysulphone막보다 재생섬유소막이 더 적당하며, 용적농축비는 4배 정도가 적합한 것으로 나타났다.

• KSBB Journal
• /
• 제9권5호
• /
• pp.483-491
• /
• 1994

중공사막 반응기를 이용한 유용단백질의 분리 빛 효소로 분해된 단백칠 가수분해물의 분자량별 분획 에 있어서 발생되는 fouling 현상은 투과유출속도의 감소와 막반응기의 효율적인 이용에 문제가 되는 주 된 원인이다. 따라서 본 연구에서는 중공사막(MW 10,000 cut off)반응기를 이용하여 단백질(gelatin, milk casein 및 bovine serum albumin)을 연속적으 로 가수분해할 때 가수분해물의 한외여과에 있어 발생되는 fouling을 알아 보기 위해 막반응기의 작동 시간, 단백질 용액의 농도, 온도 빛 pH 변화에 따른 투과유출속도로 측정하였으며, 아울러 효소 첨가에 의한 생성물의 투과유출속도도 효소무첨가구와 비교 검토하였다. Gelatin용액의 초기 투과유출속도는 $19.3\ell/m^2.hr$로 작동시간에 관계없이 거의 일정하였으며, casem 빛 albumin용액은 각각 작동시간 60 분 후에 초기 투과유출속도의 50% 빛 43%가 감소 하였다. 단백질 용액의 농도 빛 온도의 증가에 따른 투과유출속도는 증가하는 경향을 보였으며, pH 변 화에 따른 투과유출속도는 세 종류의 단백칠 모두­등전점 pH영역에서 가장 낮았다. Alcalase의 첨가 로 인한 gelatin 용액의 투과유출속도는 작동시간 40분까지 초기 투과유출속도에 비해 $7.51\ell/m^2.hr$증가하였으나, 불용성 단백질인 cas em 빛 albumin 용액의 투과유출속도는 초기 투과유출속도에 비해 감소하는 경향이였다. 그러나 효소를 첨가하지 않았 을 경우보다는 향상되었다. 따라서 연속식 재순환 막효소반응기에셔 분해물의 투과유출속도는 단백질의 성질이 변하지 않는 온도범위 내에서 온도의 증가 및 등전점 pH영역을 벗어난 pH로 조정해야 하며, 불용성 단백질의 경우는 가수분해시 미리 단백질을 효소로 엘정시간 처리한 다음 재순환시키면 fouling을 현저하게 감소시킬 수 있다.

• Membrane and Water Treatment
• /
• 제9권5호
• /
• pp.309-315
• /
• 2018

The applicability of the ultrafiltration process for color removal from dye-containing water has been examined in this study. The optimization of major process variables, such as dye concentration, chitosan concentration and transmembrane pressure on permeate flux and color removal efficiency was investigated. To find the most appropriate results for the experiment, the Box-Wilson experimental design method was employed. The results were correlated by a response function and the coefficients were determined by regression analysis. Permeate flux variation and color removal efficiency determined from the response functions were in good agreement with the experimental results. The optimum conditions of chitosan concentration, dye concentration and pressure were 50 mg/l, 50 mg/l and 3 bars, respectively for the highest permeate flux. On the other hand, optimum conditions for color removal efficiency were determined as 50 mg/l of dye concentration, 50 mg/l of chitosan concentration and 1 bar of pressure.

• 상하수도학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.313-319
• /
• 2016

In this study, the performance experiment was conducted to compare the permeate flux of hollow fiber Vacuum Membrane Distillation module according to leak problem between module housing and membrane bundle. For the permeate flux performance experiment of the two Vacuum Membrane Distillation modules, the Lab-scale experimental equipment was built in the capacity of $1m^3/day$. The performance test of the two Vacuum Membrane Distillation modules were analyzed according to the feed water conditions. As a result, it was analyzed that the leak VMD module decreased about 14% of permeate flux than normal VMD module.

• Korean Membrane Journal
• /
• 제11권1호
• /
• pp.15-20
• /
• 2009

The periodic water-back-flushing using permeate water was performed to minimize membrane fouling and to enhance permeate flux in tubular ceramic ultrafiltration (UF) system for Gongji stream water treatment in Chuncheon city. The filtration time (FT), which was the water-back-flushing period, 2 min with periodic 15 sec water-back-flushing showed the highest value of dimensionless permeate flux ($J/J_o$), and the lowest value of resistance of membrane fouling ($R_f$), and we acquired the highest total permeate volume ($V_T$) of 6.35 L. Consequently FT 2 min at back-flushing time (BT) 15 sec could be the optimal condition in advanced UF water treatment of Gongji stream. Then the average rejection rates of pollutants by our tubular ceramic UF system were 99.4% for Turbidity, 31.8% for $COD_{Mn}$, 22.6% for $NH_3$-N and 65.9% for T-P.

• 멤브레인
• /
• 제14권4호
• /
• pp.329-338
• /
• 2004

본 연구에서는 4종류의 관형 세라믹 정밀 및 한외여과막(탄소 재질)으로 제지공장의 방류수를 물로 주기적 역세척하면서 여과하였을 때, 최적 역세척 시간을 규명하였다. 각 분리막에 대상으로 물 역세척 시간의 영향을 살펴 본 결과, 분리막의 기공이 클수록 길게 역세척 하는 것이 가장 많은 총여과부피, 즉 처리수의 회수 효율이 높기 때문에 가장 효과적이라 할 수 있다. 한편, 180분 동안 여과하면서 초기투과선속에 대한 투과선속의 변화를 살펴본 결과, 정상운전시간이 길수록 막오염이 많이 진행된 상태이므로 역세척 시간을 길게 해주여야만 막오염을 억제하여 높은 투과선속을 유지할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 또한, 막오염의 저항 변화 추이를 관찰하여 최적 물역세척 시간을 규명해 보아도, 투과선속의 변화로부터 얻은 최적 역세척 시간과 거의 동일한 결과를 얻을 수 있었다.

• Korean Membrane Journal
• /
• 제7권1호
• /
• pp.1-18
• /
• 2005

The permeate flux decline due to membrane fouling can be addressed using a variety of theoretical stand-points. Judicious selection of an appropriate theory is a key toward successful prediction of the permeate flux. The essential criterion f3r such a decision appears to be a detailed characterization of the feed solution and membrane properties. Modem theories are capable of accurately predicting several properties of colloidal systems that are important in membrane separation processes from fundamental information pertaining to the particle size, charge, and solution ionic strength. Based on such information, it is relatively straight-forward to determine the properties of the concentrated colloidal dispersion in a polarized layer or the cake layer properties. Incorporation of such information in the framework of the standard theories of membrane filtration, namely, the convective diffusion equation coupled with an appropriate permeate transport model, can lead to reasonably accurate prediction of the permeate flux due to colloidal fouling. The schematic of the essential approach has been delineated in Figure 5. The modern approaches based on appropriate cell models appear to predict the permeate flux behavior in crossflow membrane filtration processes quite accurately without invoking novel theoretical descriptions of particle back transport mechanisms or depending on adjust-able parameters. Such agreements have been observed for a wide range of particle size ranging from small proteins like BSA (diameter ${\~}$6 nm) to latex suspensions (diameter ${\~}1\;{\mu}m$). There we, however, several areas that need further exploration. Some of these include: 1) A clear mechanistic description of the cake formation mechanisms that clearly identifies the disorder to order transition point in different colloidal systems. 2) Determining the structure of a cake layer based on the interparticle and hydrodynamic interactions instead of assuming a fixed geometrical structure on the basis of cell models. 3) Performing well controlled experiments where the cake deposition mechanism can be observed for small colloidal particles (< $1\;{\mu}m$). 4) A clear mechanistic description of the critical operating conditions (for instance, critical pressure) which can minimize the propensity of colloidal membrane fluting. 5) Developing theoretical approaches to account for polydisperse systems that can render the models capable of handing realistic feed solutions typically encountered in diverse applications of membrane filtration.

• 멤브레인
• /
• 제27권1호
• /
• pp.43-52
• /
• 2017

분리막 오염을 감소시키고 투과유속 향상을 위하여 관형분리막 모듈 내에 공기 분사노즐관을 삽입시켰다. 분리막의 평균 기공크기는 $0.1\;{\mu}m$이며 이스트를 오염물질로 사용하였다. 모든 투과실험은 노즐관을 모듈에 장착하고 공기를 주입하지 않는 실험을 먼저 실시하고 연속해서 공기를 주입하는 투과실험을 하였다. 그 다음 노즐관을 제거한 후 공기를 주입시키지 않으면서 투과유속을 측정하였다. 측정된 투과유속은 공기주입 효과를 분석하기 위하여 비교하였다. 공기주입에 대한 투과유속은 거의 일정하거나 증가하였다. 노즐관이 장착되고 공기 주입을 하지 않을 경우의 투과유속이 빈 관형 모듈의 경우보다 높았다. 운전압력을 0.4 bar까지 감소시키면 노즐관이 장착되지 않는 경우와 비교하여 공기를 주입할 경우 투과유속이 21%까지 향상되었다. 기체량이 증가하여 기/액체 2상 흐름이 stratified-smooth에서 intermittent 상태로 변화됨에 따라서 공기 주입에 의한 투과유속은 30% 이상으로 증가하였다.