막결합형 혐기성 소화에서 막오염 특성연구

추광호,이정학 대한환경공학회 1994 대한환경공학회 학술발표논문집 Vol.1994 No.12

혐기성 분리막 - 생물반응조에서 막오염 현상

추광호,이정학 대한환경공학회 1992 대한환경공학회 학술발표논문집 Vol.1992 No.12

혐기성 소화에 있어서 분리막기술을 이용한 후처리

추광호,이정학 한국공업화학회 1991 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.1991 No.0

연구논문 - 고분자 Ⅱ : 혐기성 소화에 있어서 분리막기술을 이용한 후처리

추광호,이정학 한국공업화학회 1991 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.1990 No.3

혐기성 소화의 후처리로서 분리막의 여과특성 연구

추광호,이정학,백운화,고의찬,김상원,고종호 ( Kwang Ho Choo,Chung Hak Lee,Un Hwa Pek,Ui Chan Koh,Sang Won Kim,Jong Ho Koh ) 한국공업화학회 1992 공업화학 Vol.3 No.4

혐기성 소화액의 한외여과에 의한 후처리에서 분리막의 재질에 따른 여과특성을 연구하였다. 상이한 분리막의 여과특성을 정량적으로 평가하기 위해 저항 모델을 이용하였다. 소화액에 대한 플럭스의 양태는 초기의 물에 대한 분리막의 투과도에 무관하게 나타났다. 플루오로 폴리머 막의 경우에 유속의 증가에 따라 큰 플럭스의 향상을 보였는데 이것은 다른 분리막에 비해 막표면에 형성된 케이크층의 부착성이 약해 쉽게 제거될 수 있음을 시사해준다. 장시간 운전에서 플럭스의 감소는 오염층 저항의 중가에서 뿐만아니라 분극층 저항의 증가에서도 기인되었는데, 이와같은 계속적인 분극층 저항의 증가는 미생물의 분해 및 성장에 따른 케이크층 내의 성상변화를 반영할 수 있다. 막표면이 친수성인 셀룰로오즈 막은 소수성인 폴리술폰 막에 비해 낮은 막오염도를 보여주었다. 감압을 통해 플럭스를 5-10 L/m^2/h회복시킬 수 있었다. 세척 단계에서 여과저항을 평가함으로써 15분의 단시간내에 세척이 완료됨을 알 수 있었다. Filtration characteristics according to membrane materials were studied in the ultrafiltration of anaerobic digestion broth as a post treatment method. A series of resistances for different membranes were quantitatively assessed on the basis of the resistance-in-series model. Flux behavior observed with the digestion broth was irrelevant to initial water permeabilities of each membrane. The fluoro polymer membrane showed the most significant improvement of flux with increase of cross-flow velocity, which suggests that the cake layer formed on this membrane is more weakly attached to the membrane surface than those on the other membranes. Flux reduction during longtime running was attribused to the polarization layer resistance(R_p) as well as the fouling layer resistance(R_f). Continuous increase of R_p may reflect the variation in the characteristics of cake layers, which could result from size, shape, and structure changes due to lysis and growth of biomass. Hydrophilic cellulosic membrane had a much lower fouling tendency than hydrophobic polysulfone membrane. The depressurization method induced a small increase in flux of 5-10 L/m^2/h. During washing and cleaning, filtrability of each membrane was rapidly recovered within 15 minutes until a stationary value was reached.

저압 막여과 혼성공정을 이용한 고도 정수처리

추광호,정지현,박학순 한국막학회 2007 멤브레인 Vol.17 No.3

현재 막여과 공정은 정수처리에서 많은 관심을 받고 있다. 그러나 막여과 공정은 저압 운전이 가능한 정밀/한외여과 분리막을 이용할 때는 효과적인 용존성 유기물 제거가 이루어지지 않으며 막오염 현상으로 분리막의 투과도 감소가 일어난다. 고압 분리막을 이용할 경우 양질의 수질은 얻을 수 있으나 고압 운전으로 인하여 운전비용의 소모가 높다. 따라서 최근 분리막의 효율적인 정수처리 적용과 성능 향상을 위해서 다른 물리화학적 공정과 결합한 혼성공정에 대한 다양한 접근이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 혼성공정으로 응집, 흡착, 특정 화학반응, 막표면 코팅 등과 정밀/한외여과 공정을 결합한 경우의 특징, 처리효율, 고려사항 등을 고찰하였다. Membrane filtration processes are increasingly popular for drinking water treatment that requires high quality of water. Low pressure membrane(LPM) processes such as microfiltration(MF) and ultrafiltration(UF), however, are ineffective in the removal of dissolved organic matter and also membrane fouling is still an important issue to be resolved. High pressure membranes(HPMs) may guarantee better water quality, but at the high energy consumption. Thus, various approaches to combine LPM processes with other physicochemical methods have been recently made to achieve their efficiency to the level comparable to that of HPM processes. In this work, therefore, hybrid processes that coupled MF/UF with coagulation, adsorption, chemical reactions(e.g., chelation and oxidation) are reviewed regarding system design and performance and also membrane surface modifications conducted by grafting and polyelectrolyte multilayer formation were assessed.

휴믹산 용액 및 자연수의 한외여과: 제거율, 막오염 및 세척특성 비교

추광호,남미연 한국막학회 2008 멤브레인 Vol.18 No.1

자연산 유기물과 미세 입자는 분리막을 이용한 수처리 공정에서 반드시 제거되어야 하는 주요한 물질이다. 특히 휴믹물질은 막오염을 일으키는 자연산 유기물의 대표적인 물질로 알려져 있어 막여과 정수처리와 관련된 많은 연구에서 정수 원수를 모사하기 위해 이용되고 있다. 본 연구에서는 휴믹산 용액과 자연수의 한외여과시 막여과 및 세척 특성을 비교 분석하여 분리막 모듈의 실제 정수 원수 적용시 휴믹산 용액을 이용한 모사수가 가지는 대표성을 검토하고자 하였다. 정수원수의 막투과도는 5 mg/L 휴믹산 용액의 여과와 거의 같은 양상을 보였으나 유기물 및 탁도 제거율 측면에서 차이를 보였다. 용존성 유기물의 제거율은 휴믹산 용액에 비해 자연수의 제거율이 아주 낮으며 자연수 내에 존재하는 유기물은 분리막에 의해 거의 제거되지 않음을 알 수 있었다. 모사수의 제거율이 상대적으로 높게 나타난 이유는 유입수 내 유기물의 분자량 분포와 UV254 및 SUVA 값으로부터 휴믹산 용액 내 유기물의 크기 배제 및 소수성 흡착 때문인 것으로 사료된다. 미세입자 제거의 경우 입자 분포에 있어서 상대적으로 작은 크기의 카올린을 함유한 모사수가 자연수에 비해 한외여과 처리수의 탁도가 더 낮게 나타났다. 이는 입자 크기 자체보다는 입자의 형태가 분리막에 의한 입자 제거에 영향을 미치는 것으로 추정된다. 또한 화학세정을 통한 막성능 회복률의 경우 비슷한 막투과도를 보이며 오염을 일으킨 경우에도 모사수가 자연수에 비해 다소 높은 회복률을 보였고, 이 또한 모사수의 한계를 드러낸다고 하겠다. NOM and fine particles are the main target materials in water treatment using membranes. Particularly, humic substances extracted from soils are frequently used in many fundamental studies representing natural organic matter in raw water for drinking water treatment. In this study, ultrafiltration (UF) of artificial humic water and natural river water was conducted and the characteristics of removal efficiency and permeability were compared. In the UF of river water, the transmembrane pressure increased in the same pattern with that of 5 mg/L humic water. For the removal of organic matter and fine particles, however, two types of feed water had shown different trends. Kaolin particles and humic acids added to artificial water were better removed, while colloids and organics in natural water were relatively poorly removed. From the UV254 and GPC analyses, it seemed that the hydrophobicity and size of humic substances contributed to the greater removal of organic matter. The UF membrane applied for humic water also showed a higher flux recovery by caustic chemical cleaning than that for river water.

막결합형 혐기성 소화에서 막오염 특성

추광호,이정학 대한환경공학회 1994 대한환경공학회 학술발표논문집 Vol.1994 No.12

흡착과 막분리 기술을 이용한 고도정수처리

추광호,Mark M. Benjamin 대한환경공학회 1998 대한환경공학회 학술발표논문집 Vol.1998 No.12

광촉매 반응과 침지형 정밀여과를 이용한 자연산 유기물의 제거

추광호,박경원,김문현 한국막학회 2004 멤브레인 Vol.14 No.2

본 연구에서는 광촉매 반응과 막분리 기술을 접목시킨 혼성 고도 정수처리 공정에서 소독 부산물의 전구체로 알려진 자연산 유기물을 효과적으로 제거하고자 하였고 다양한 운전 조건에서 시스템의 성능을 비교 평가하였다. 자연산 유기물은 흡입여과 방식의 분리막과 TiO2 광촉매를 이용하여 광분해하였을 때 광촉매 투입량의 증가에 따라 반응속도가 증가하였지만 과량의 촉매 주입시에는 반응 속도 향상에 오히려 부정적으로 작용하였다. 자연산 유기물을 보다 효과적으로 제거하기 위해 산화철 주입, TiO2 표면처리, 분리막 표면코팅을 시도하여 제거특성 및 운전에 따른 막여과 특성을 평가하였다. 산화철 주입은 초기에 흡착작용으로 인해 제거율 증가를 보였으나 반응이 진행됨에 따라 산화철 입자에 의한 광산란으로 광분해 효율이 오히려 감소되었다. 산화철 입자에 의한 광산란을 제어하고자 TiO2 표면을 광처리와 열처리 방법을 이용해 철을 직접 부착시킨 경우 긍정적인 효과를 얻지 못했다. 그러나 산화철로 막표면을 코팅하여 광산란 효과를 배제시킨 경우에는 향상된 결과를 보였다 막투과 플럭스 15 L/m2-h에서 정밀여과를 수행하였을 때 TiO2나 산화철에 의한 막오염은 거의 일어나지 않았고 안정된 막투과도를 나타내었다. This work focused on the degradation of natural organic matter (NOM) present in lake water using a combined pkotocatalysisimicrofiltration (MF) process. The system performances were investigated in terms of organic removal efficiency and membrane permeability. The addition of iron oxide particles (IOP) into the photocatalytic membrane reactor improved initial NOM removal by sorption, but during photocatalysis the removal efficiency was reversed, probably due to the scattering of UV light by IOP. The modification of TiO2 surfaces by IOP deposition was conducted to enhance the photocatalytic NOM removal efficiency. A minimal amount of Impregnation of IOP on TiO2 surfaces was required to prevent the light scattering effect as well. The coating of MF membranes with IOP helped to improve the NOM removal efficiency while sorbing NOM by IOP. Regardless of tile operating conditions and particles addition examined, no significant fouling was occurring at a flux of 15 L/m2-h during entire MF operation.