• 멤브레인
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• 제25권4호
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• pp.320-326
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• 2015

본 연구에서는 0.5 wt% 에멀젼형 절삭유 수용액에 평막형 분리막을 침지시키고 대칭 및 비대칭 사인파형 투과유속 연속운전(SFCO) 방식으로 실험하였다. 사용한 정밀여과막은 유효 막면적이 $0.02m^2$이고 공칭 세공크기가 $0.15{\mu}m$이었다. 탁도 기준으로 에멀젼형 절삭유의 99% 이상이 제거되었으며 산기량이 증가할수록 TMP가 낮게 상승하였다. 비대칭형 SFCO 운전방식은 투과유속이 낮은 $10{\sim}15L/m^2{\cdot}h$ 영역에서 대칭형 SFCO 운전방식보다 다소 유리하였다. 하지만, 투과유속이 높은 $25{\sim}30L/m^2{\cdot}h$에서는 대칭형 SFCO 운전이 매우 효과적임을 확인할 수 있었다.

• 한국물환경학회지
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• 제27권1호
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• pp.44-53
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• 2011

Membrane bio-reactor (MBR) has several advantages over the conventional activated sludge process, including a high biomass, low sludge production, and better permeate quality. Therefore, the MBR have gained popularity for municipal and industrial wastewater treatment. However the MBR usually were used for sewage and low streng th wastewater treatment because of membrane fouling problem and limitation of oxygen transfer into biomass. In this study, the hybrid process combining MBR and pure oxygen was tested for high strength organic wastewater treatment in the COD loading range from 2 to $10kgCOD/m^3{\cdot}day$. The hybrid process, membrane coupled pure oxygen high compact reactor (MPHCR), had been operated for one year and operation parameters, the effect of COD loading, MLSS concentration and the location of membrane module were studied for membrane fouling characteristic. Also membrane resistance test and the component of foulant was analyzed to investigate what is specific foulant in the MBR.

• 멤브레인
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• 제32권6호
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• pp.465-474
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• 2022

역세척이 가능한 평막형 분리막 모듈을 분리막 생물반응기(MBR)에 침지시켜 운전 시간에 따른 흡입 압력을 측정하였다. MLSS 8,000 mg/L 활성 슬러지 수용액에 공칭 세공크기가 0.2 ㎛, 유효막면적이 128 cm² 인 분리막 모듈을 침지시킨 후 투과 유속, quorum qeunching (QQ) 비드를 변화하며 흡입 압력을 확인하였다. Vacant bead (VB), BH4와 DKY-1의 실험군에서 FR과 SFCO 운전방식에 따른 효과를 비교, 분석하였다. 투과 유속 40 L/m² ⋅h 이고 DKY-1 QQ 비드를 주입할 경우 흡입 압력 감소는 가장 효과적이었다. 또한 역세척에 의한 흡입 압력 감소 효과는 DKY-1 QQ 비드의 경우보다 2배 이상 높게 나타났다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2003년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.31-38
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• 2003

A pilot scale biofilter pretreatment-microfiltration system (BF-MF) was operated to investigate the effect of biofilter treatment in fouling reduction of microfiltration. Biofiltration was expected to reduce the membrane fouling by removal of turbidity and metal oxides. The hollow-fiber MF module with a nominal pore size of 0.1$\mu$m and a surface area of 8m$^2$ was submerged in a filtration tank and microfiltration was operated at a constant flux of 0.5 m/d. Biofiltration using polypropylene pellets was performed at a high filtration velocity of 320 m/d. Two experimental setups composed of MF and BF/MF, i.e., without and with biofilter pretreatment, were compared. Throughout the experimental period of 9 months, biofilter pretreatment was effective to reduce the membrane fouling, which was proved by the result of time variations of trans-membrane pressure and backwash conditions. The turbidity removal rate by biofiltration varied between 40% to 80% due to the periodic washing for biofilter contactor and raw water turbidity. In addition to turbidity, metals, especially Mn, Fe and Al were removed effectively with average removal rates of 89.2%, 67.8% and 64.9%, respectively. Further analysis of foulants on the used membranes revealed that turbidity and metal removal by biofiltration was the major effect of biofiltration pretreatment against microfiltration fouling.

• 상하수도학회지
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• 제25권3호
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• pp.383-390
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• 2011

In this study, a process combined biofiltration with sulfur-utilizing autotrophic denitrification and membrane separation was proposed to examine the efficiency of nitrogen removal. As an experimental device, hollow-fiber module was installed in the center of reactor to generate the flux forward sulfur layer in the cylinder packed with granular sulfur. In addition, a simple module was installed in activated sludge aeration tank which inside and outside of sulfur-using denitrification module was covered with microfilter and the module was considered as an alternative of clarifier. The experiment for developing new MBR process was carried out for three years totally. As the results of first two-year experiment, successful nitrogen removal performance was revealed with lab-scale test and pliot scale plant using artificial wastewater and actual plating wastewater. In this year, pilot scale test using actual domestic wastewater was performed to prove field applicability. As the results, high-rate nitrogen removal performance was confirmed with about 0.19 kg ${NO_3}^--N/m^3$ day of rate. Also significant fouling and pressure increase were not found during the experiment. And, the production ratio of sulfate and the consumption ratio of alkalinity showed a slightly higher value about 311 mg ${SO_4}^{2-}/L$ and 369 mg $CaCO_3$/L, respectively. In conclusion, the developed MBR process can be utilized as an alternative for retrofiting existing wastewater plants as well as new construction of advanced sewage wastewater treatment plants, with cost-effective merit.

• 상하수도학회지
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• 제21권2호
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• pp.195-201
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• 2007

A submerged flat-sheet membrane separation system integrated with PAC (powdered activated carbon) was used in this research in order to investigate the effects of PAC on the efficiencies of operation and treatment and to evaluate the performance of the system. The experiments were carried out under operating conditions of a filtration rate of 0.38 m/d, water temperature of $20-28^{\circ}C$, and PAC dose of 0 g/L (Run-A) and 20 g/L (Run-B). The influent concentrations of TOC (total organic carbon), $NH_4{^+}-N$ (ammonia nitrogen) and $UV_{254}$ (UV absorbance at 254 nm) were 2.48 mg/L, 1.4 mg/L and 2.53 1/m, respectively. TOC removal of 43.2 and 73.6%, ammonia nitrogen removal of 4.9 and 15.9%, and $UV_{254}$ removal of 20.6 and 31.6% were obtained for Run-A and Run-B, respectively. During an experimental period of 33 days, no change was found in TMP (Run-B), but the TMP in Run-A increased by 5 kPa after 29 days. This research showed that the filtrate quality and the performance efficiency were enhanced when PAC was introduced into the filtration system.

• 멤브레인
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• 제25권6호
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• pp.524-529
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• 2015

본 연구에서는 사인파형 투과유속 운전방식을 중공사형 분리막에 적용하여 운전시간에 따른 막간차압(TMP)을 측정하였다. 유효 막면적이 $100cm^2$이고 공칭 세공크기가 $0.45{\mu}m$인 중공사막 모듈을 MLSS 5,000 mg/L 활성슬러지 용액으로 투과 실험하였다. 연속적인 단계별 투과유속 변화법으로 임계 투과유속을 측정하였으며 그 값은 $26.6L/m^2{\cdot}hr$이었다. 여과운전/정지이완(FR), 정지이완시 역세척(FR/BW) 및 사인파형 투과유속 연속운전(SFCO) 방식에 따른 TMP를 측정하였다. 임계 투과유속보다 낮은 15, 20 및 $25L/m^2{\cdot}hr$에서는 SFCO 운전방식이 FR 및 FR/BW에 비하여 효과적이었다. 그러나 임계 투과유속 이상에서는 FR/BW 운전방식이 SFCO보다 효과적으로 막오염을 제어할 수 있음을 확인하였다.

• 상하수도학회지
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• 제25권1호
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• pp.41-49
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• 2011

The diffuser which is conventionally adapted to MBR, has problem that decreasing the cleaning effect of membrane module by inflexible air supply due to the occlusion of sludge from diffuser hole. To solve this problem, diffuser structure of submerged module should be improved to discharge sludge which is flow into the diffuser for prevent occlusion in the diffuser. In this study, the structure of the diffuser was reformed to open lower part for preclusion the blocking. And the outlet diameter of the diffuser was drawn through the condition for the depth of water and air rate, to prevent air-leak condition of improved diffuser. Moreover, application is evaluated by comparing test with occlusion effect of the conventional and improved diffuser. From the results, air-water boundary changes are steady with changes of water depth and it shows linear relation about air rate. By using this linear numerical formula, the height of diffuser's outlet can be decided. Also, it displays that it can prevent the occlusion effect during the comparing test. Hereafter, if this diffuser is applied to practical MBR process, the occlusion problem of diffuser will be disappeared.

• 대한환경공학회지
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• 제30권9호
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• pp.948-954
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• 2008

침지형 MBR 공정에서 막 오염과 플럭스 감소의 주요 원인인 케이크층에 의한 저항을 저감하기 위하여 분리막 모듈의 외부에 원통형 관을 도입하였다. 도입된 원통형관 안에 노즐과 산기관을 적용하여 공기 주입량에 따른 공기와 액체의 2상흐름(Two phase flow)중 slug 흐름을 유도하여 공기 방울에 의한 막세정의 효과를 비교 분석하였다. 실험결과 동일한 유량의 공기를 공급할 경우 노즐에서 발생한 공기방울이 원통형관으로 유입되면서 효율적인 slug 흐름을 형성으로 산기관을 사용한 공급 방식보다는 막오염 방지에 효과적이었음을 알 수 있었다. 그러나 노즐로 공급되는 공기의 유량을 최적화하지 않는다면 원통형 관의 벽 부분부터 활성슬러지 혼합액이 퇴적하게 되거나 막간에 슬러지가 퇴적되어 관 내부의 급격한 막힘 현상이 발생하여 일정시간이 경과하면, 오히려 산기관보다 급격한 막오염 현상을 나타냄을 알 수 있었다. 또한 원통형 관 내부에 침지된 분리막의 면적의 최적 비율, A$_m$/A$_t$가 비율이 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 산기관의 경우에는 A$_m$/A$_t$ 비율이 0.27일 때 최소화된 막오염이 관찰된 반면에, 노즐의 경우에는 A$_m$/A$_t$ 비율이 0.55일 때 막오염이 최소값을 보였다. 따라서 상승하는 공기방울에 의한 막오염 저감효과는 관 내부의 중공사막이 차지하고 있는 비율, A$_m$/A$_t$에 크게 의존하고 있으며, 산기관과 노즐의 경우 그 최적비율은 각각 다름을 알 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제11권2호
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• pp.66-73
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• 2001

중공사막의 일단이 자유롭게 움직여 막 오염 현상을 줄일 수 있도록 고안된 침지형 프리엔드 중 공사막 모듈에 아주 짧은 주기로 역세를 실시하는 역충격을 적용하여 중공사막의 기초 오염 특성을 조사하였다. 본 연구에 사용된 막은 폴리설폰(PS, polysulfone)과 폴리아크릴로니트릴(PAN, polyacrylonitrile) 재질의 내경 0.7mm, 외경 1.3mm, 분획분자량 50,000인 한외 여과막을 사용하여 모듈을 제작 후 MLSS 10,000mg/L의 반응조를 침지하였다. PS 중공사막의 역충격 유무에 따른 투과율과 압력 변화를 측정하였다. 역충격을 가하지 않은 경우, 모듈의 투과율은 초기 3시간 동안 급격히 감소하였고 150시간 이후에 일정한 투과율을 나타내었다. 역충격을 가한 모듈의 투과율 감소율은 현저히 줄어들었다. PS과 PAN 재질 중공사막의 역충격에 대한 영향을 15kPa에서 비교한 결과 초기 투과율은 PS 막이 19lmh, PAN 막이 16lmh이었다. 그러나 PS 막은 급격한 막 오염으로 인하여 압력이 30kPa까지 상승하였고 PAN 막은 15kPa에서 거의 일정하게 유지되었다. 160시간 이후 역충격을 멈추었을 때 PAN 막의 투과율은 역충격이 있을 때보다 더욱 감소하였고 PS 막은 역충격을 주었을 경우와 비슷한 투과율을 나타내었다. PAN 막은 역충격으로 인하여 막의 오염이 지연되고 있는 상태에서 역충격의 영향이 없어지므로 막의 오염이 계속적으로 생기는 것이고, PS 막의 경우는 초기의 급격한 막의 오염 때문에 역충격으로 인한 막오염 지연효과가 적었다.