최근 급격한 산업화와 도시화로 인해 수질오염이 악화되고 있는 현실이다. 물 사용량이 늘어남에 따라 대체 수자원으로써 처리수 재이용에 대한 관심의 증가와 함께 막여과를 이용한 처리수 재이용 방법이 주목받고 있다. 처리수의 재이용은 이러한 대체자원으로써 그 잠재력이 매우 크다. 요구수질의 기준이 엄격해짐에 따라 막여과 기술은 재이용 분야에서 해결책으로 각광받고 있다. 이에 본 연구에서는 전처리공정의 비교를 통해 전처리-역삼투막을 조합해 하수처리재이용에 도입하여 몇 가지의 운전조건을 변화시켜 최적의 여과 성능을 나타내는 전처리 및 역삼투여과 조건을 선정하며, 향후 현장 적용에 기반이 되는 기초자료로 사용하고자 한다. 전처리로써 MBR (membrane bio reactor), SMF (submerged micro ...
최근 급격한 산업화와 도시화로 인해 수질오염이 악화되고 있는 현실이다. 물 사용량이 늘어남에 따라 대체 수자원으로써 처리수 재이용에 대한 관심의 증가와 함께 막여과를 이용한 처리수 재이용 방법이 주목받고 있다. 처리수의 재이용은 이러한 대체자원으로써 그 잠재력이 매우 크다. 요구수질의 기준이 엄격해짐에 따라 막여과 기술은 재이용 분야에서 해결책으로 각광받고 있다. 이에 본 연구에서는 전처리공정의 비교를 통해 전처리-역삼투막을 조합해 하수처리재이용에 도입하여 몇 가지의 운전조건을 변화시켜 최적의 여과 성능을 나타내는 전처리 및 역삼투여과 조건을 선정하며, 향후 현장 적용에 기반이 되는 기초자료로 사용하고자 한다. 전처리로써 MBR (membrane bio reactor), SMF (submerged micro filtration)과 PMF (pressurized micro filtration)를 이용하여 처리된 유출수를 염제거율이 다른 나노여과막 또는 저압역삼투막을 사용한 여과공정으로 처리를 하여 그 가능성을 판단하고자 한다. 전처리 공정으로 MBR+PAC-저압역삼투를 선정해 운전조건을 변화해 실험을 하였다. 역시 압력을 변화시켜 플럭스와 처리수의 수질을 알아보았다. 같은 압력에서 조합공정은 저압역삼투 단독여과에 비해 플럭스가 약 1.5배 증가하였으며, 처리수의 수질 역시 보다 양호하였다. 안정적인 수질확보를 위해 압력을 0.4 MPa 결정하였다. 처리수의 수질은 하수처리수 재이용수질 권고기준을 참고해 친수용수로 사용이 가능할 것으로 판단된다. 회수율 변화실험을 통해 회수율 90 % 운전 시에도 처리수의 수질이 친수용수기준을 만족시키는 것을 알 수 있었고 회수율을 좀 더 높이기 위해 concentrate staging을 하였다. 1단과 2단의 회수율을 90 % 로 하여 원수대비 회수율 99 % 까지 올려보았으며 역시 처리수의 수질을 측정해 본 결과 친수용수로 사용하는데 문제가 없음을 알 수 있었다. 일주일간 연속실험을 실시한 결과 플럭스는 초기 30 시간을 기준으로 급격히 감소하였다. 세정 전 플럭스는 8.52 LMH 까지 감소했는데 화학세정을 통해 플럭스의 회복정도를 살펴본 결과 초기 38.91 LMH에 비해 35.79 LMH 까지 회복되었으나 그 이후 플럭스의 감소정도가 더욱더 급격하게 진행되었으며 운전종료 직전 시의 플럭스가 세정 직전에 비해 더 감소해 8.29 LMH 까지 감소하였다. 수질측정 결과에서 플럭스가 대폭 감소해 제거율에 큰 영향이 미칠 수도 있을 것이라 판단했지만 각 성분을 측정한 결과 제거율이 약 1 ~ 2 % 정도 감소하였고 그 결과 수질은 역시 친수용수기준을 만족하는 것으로 나타났다. SEM을 통해 알아본 결과 MBR의 여과층이 MBR+PAC에 비해 오염물질이 적게 쌓여있으나 지지층에서는 반대로 MBR의 지지층이 MBR+PAC에 비해 오염이 돼 있는 것을 볼 수 있다. 그렇기 때문에 RO막에 가해지는 오염물질을 줄이기 위해 MBR에 PAC를 넣어 운전하는 것이 유리하다고 판단된다. FT-IR 결과를 통해 MBR+PAC에서 투과율이 줄어든 원인을 분석한 결과 막오염으로 인한 것으로 판단된다. RO막의 세정 전‧후에서 역시 투과율이 낮은 것을 알 수 있다. 이 또한 막오염으로 인한 것으로 판단된다. 염제거율이 99 % 이상이 되는 저압역삼투막과 전처리로 MBR+PAC를 사용하여 압력 0.4 MPa, 회수율 90 % ~ 99 % 로 운전한다면 하‧폐수를 친수용수로 충분히 사용할 수 있는 것으로 나타났다.
최근 급격한 산업화와 도시화로 인해 수질오염이 악화되고 있는 현실이다. 물 사용량이 늘어남에 따라 대체 수자원으로써 처리수 재이용에 대한 관심의 증가와 함께 막여과를 이용한 처리수 재이용 방법이 주목받고 있다. 처리수의 재이용은 이러한 대체자원으로써 그 잠재력이 매우 크다. 요구수질의 기준이 엄격해짐에 따라 막여과 기술은 재이용 분야에서 해결책으로 각광받고 있다. 이에 본 연구에서는 전처리공정의 비교를 통해 전처리-역삼투막을 조합해 하수처리재이용에 도입하여 몇 가지의 운전조건을 변화시켜 최적의 여과 성능을 나타내는 전처리 및 역삼투여과 조건을 선정하며, 향후 현장 적용에 기반이 되는 기초자료로 사용하고자 한다. 전처리로써 MBR (membrane bio reactor), SMF (submerged micro filtration)과 PMF (pressurized micro filtration)를 이용하여 처리된 유출수를 염제거율이 다른 나노여과막 또는 저압역삼투막을 사용한 여과공정으로 처리를 하여 그 가능성을 판단하고자 한다. 전처리 공정으로 MBR+PAC-저압역삼투를 선정해 운전조건을 변화해 실험을 하였다. 역시 압력을 변화시켜 플럭스와 처리수의 수질을 알아보았다. 같은 압력에서 조합공정은 저압역삼투 단독여과에 비해 플럭스가 약 1.5배 증가하였으며, 처리수의 수질 역시 보다 양호하였다. 안정적인 수질확보를 위해 압력을 0.4 MPa 결정하였다. 처리수의 수질은 하수처리수 재이용수질 권고기준을 참고해 친수용수로 사용이 가능할 것으로 판단된다. 회수율 변화실험을 통해 회수율 90 % 운전 시에도 처리수의 수질이 친수용수기준을 만족시키는 것을 알 수 있었고 회수율을 좀 더 높이기 위해 concentrate staging을 하였다. 1단과 2단의 회수율을 90 % 로 하여 원수대비 회수율 99 % 까지 올려보았으며 역시 처리수의 수질을 측정해 본 결과 친수용수로 사용하는데 문제가 없음을 알 수 있었다. 일주일간 연속실험을 실시한 결과 플럭스는 초기 30 시간을 기준으로 급격히 감소하였다. 세정 전 플럭스는 8.52 LMH 까지 감소했는데 화학세정을 통해 플럭스의 회복정도를 살펴본 결과 초기 38.91 LMH에 비해 35.79 LMH 까지 회복되었으나 그 이후 플럭스의 감소정도가 더욱더 급격하게 진행되었으며 운전종료 직전 시의 플럭스가 세정 직전에 비해 더 감소해 8.29 LMH 까지 감소하였다. 수질측정 결과에서 플럭스가 대폭 감소해 제거율에 큰 영향이 미칠 수도 있을 것이라 판단했지만 각 성분을 측정한 결과 제거율이 약 1 ~ 2 % 정도 감소하였고 그 결과 수질은 역시 친수용수기준을 만족하는 것으로 나타났다. SEM을 통해 알아본 결과 MBR의 여과층이 MBR+PAC에 비해 오염물질이 적게 쌓여있으나 지지층에서는 반대로 MBR의 지지층이 MBR+PAC에 비해 오염이 돼 있는 것을 볼 수 있다. 그렇기 때문에 RO막에 가해지는 오염물질을 줄이기 위해 MBR에 PAC를 넣어 운전하는 것이 유리하다고 판단된다. FT-IR 결과를 통해 MBR+PAC에서 투과율이 줄어든 원인을 분석한 결과 막오염으로 인한 것으로 판단된다. RO막의 세정 전‧후에서 역시 투과율이 낮은 것을 알 수 있다. 이 또한 막오염으로 인한 것으로 판단된다. 염제거율이 99 % 이상이 되는 저압역삼투막과 전처리로 MBR+PAC를 사용하여 압력 0.4 MPa, 회수율 90 % ~ 99 % 로 운전한다면 하‧폐수를 친수용수로 충분히 사용할 수 있는 것으로 나타났다.
Pollution in the environment is rapidly increasing due to urbanization and industrialization. Increase in water demand causes a need for an efficient water supply. Membrane process has high potential for wastewater reuse. So several processes are being used for wastewater reuse such as filtration or...
Pollution in the environment is rapidly increasing due to urbanization and industrialization. Increase in water demand causes a need for an efficient water supply. Membrane process has high potential for wastewater reuse. So several processes are being used for wastewater reuse such as filtration or disinfection, microfiltration (MF) and reverse osmosis (RO). The purpose of this study is to treat the membrane bioreactor (MBR), MBR+ powdered activated carbon (PAC), submerged microfiltration (SMF), SMF+PAC, pressurized micro filtration (PMF) permeate, which is mainly used in wastewater treatment, by Low Pressure Reverse Osmosis (LPRO) process. Various factors are being considered to determine the optimum operating condition such as pretreatment, pressure, recovery rate and type of membrane, which can help to satisfy the effluent standard for wastewater reuse process. MBR+PAC system was used as the main pretreatment for LPRO, and was compared to other pretreatments. At constant pressure of 0.4 MPa same pressure, MBR+PAC-LPRO system has higher flux (1.5 times) and better water quality as compared to a system of LPRO. In order to get stable water quality, the pressure was determined at 0.4 MPa. Based on the waste water reuse standards, permeate was available for human-friendly water. Rejection rate was decreased with increased recovery rate. At 90 % recovery rate, water quality was satisfied for human-friendly water standards. In order to get high recovery rate, concentrate staging was used in this study. Two stages were operated with total recovery rate of 99 %. This can be available for human-friendly water. A continuous experiment was done for a week, and result show that the flux was rapidly decreased at the first 30 hours, with reduced flux reaching 8.52 LMH. Employing chemical cleaning, flux was recovered to 35.79 LMH as compared to the initial flux of 38.91 LMH. At the end of the operation, flux was rapidly decreased to 8.29 LMH. SEM result showed that the membrane surface of MBR+PAC system was scarely fouled as compared to MBR system but the support layer was less fouled than MBR. Therefore, it would be advantageous to operation the RO membrane with the permeate from the MBR-PAC system. FT-IR result showed that the wave length permeability of MBR+PAC and RO were decreased, which can be attributed to membrane fouling. MBR-PAC system is an effective membrane, pretreatment for LPRO with 90 ~ 99 % recovery rate and 99 % salt rejection operation at 0.4 MPa.
Pollution in the environment is rapidly increasing due to urbanization and industrialization. Increase in water demand causes a need for an efficient water supply. Membrane process has high potential for wastewater reuse. So several processes are being used for wastewater reuse such as filtration or disinfection, microfiltration (MF) and reverse osmosis (RO). The purpose of this study is to treat the membrane bioreactor (MBR), MBR+ powdered activated carbon (PAC), submerged microfiltration (SMF), SMF+PAC, pressurized micro filtration (PMF) permeate, which is mainly used in wastewater treatment, by Low Pressure Reverse Osmosis (LPRO) process. Various factors are being considered to determine the optimum operating condition such as pretreatment, pressure, recovery rate and type of membrane, which can help to satisfy the effluent standard for wastewater reuse process. MBR+PAC system was used as the main pretreatment for LPRO, and was compared to other pretreatments. At constant pressure of 0.4 MPa same pressure, MBR+PAC-LPRO system has higher flux (1.5 times) and better water quality as compared to a system of LPRO. In order to get stable water quality, the pressure was determined at 0.4 MPa. Based on the waste water reuse standards, permeate was available for human-friendly water. Rejection rate was decreased with increased recovery rate. At 90 % recovery rate, water quality was satisfied for human-friendly water standards. In order to get high recovery rate, concentrate staging was used in this study. Two stages were operated with total recovery rate of 99 %. This can be available for human-friendly water. A continuous experiment was done for a week, and result show that the flux was rapidly decreased at the first 30 hours, with reduced flux reaching 8.52 LMH. Employing chemical cleaning, flux was recovered to 35.79 LMH as compared to the initial flux of 38.91 LMH. At the end of the operation, flux was rapidly decreased to 8.29 LMH. SEM result showed that the membrane surface of MBR+PAC system was scarely fouled as compared to MBR system but the support layer was less fouled than MBR. Therefore, it would be advantageous to operation the RO membrane with the permeate from the MBR-PAC system. FT-IR result showed that the wave length permeability of MBR+PAC and RO were decreased, which can be attributed to membrane fouling. MBR-PAC system is an effective membrane, pretreatment for LPRO with 90 ~ 99 % recovery rate and 99 % salt rejection operation at 0.4 MPa.
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