RO 전처리공정으로서 MF System의 화학약품세정 및 회수율 최적화에 관한 연구 A Study on the Optimization of Chemical Cleaning and Recovery of MF System as Pretreatment for Reverse Osmosis Process원문보기
전 세계적으로 산업발달과 인구증가로 인한 수자원의 부족과 무분별한 관리로 인한 수자원의 오염으로 인해 인간들이 사용할 수 있는 수자원이 점점 부족해지고 있다. 또한 이상 기후현상으로 가뭄과 홍수가 빈번하게 발생하는 등 수자원 확보에 많은 어려움을 겪고 있다. 이에 많은 국가들이 물 부족 현상을 해결하기 위하여 대체 수자원 개발에 관심을 보이고 있다. 현재 가장 널리 상용되고 있는 대체 수자원중의 하나가 해수 담수화이고 많은 국가에서 관심을 가지고 참여하고 있으며 중동 등 국가에서는 정부차원에서 해수담수화 설비를 설치하고 있다. 우리나라의 경우도 해수담수화에 많은 기업들이 참여하고 있고 많은 지식과 기술을 보유하고 있는 상태이다. 하지만 우리나라의 경우 일부 도서지역에 적용한 정도이고, 해수담수화 설비의 경우 많은 투자비가 소요되는 사업이므로 해수담수화 이외의 다른 대체 수자원 확보에 더 많은 노력을 기울일 필요가 있다. 이에 본 연구는 양호한 수질과 안정적인 수량의 하수처리수를 재이용하기 위한 RO의 ...
전 세계적으로 산업발달과 인구증가로 인한 수자원의 부족과 무분별한 관리로 인한 수자원의 오염으로 인해 인간들이 사용할 수 있는 수자원이 점점 부족해지고 있다. 또한 이상 기후현상으로 가뭄과 홍수가 빈번하게 발생하는 등 수자원 확보에 많은 어려움을 겪고 있다. 이에 많은 국가들이 물 부족 현상을 해결하기 위하여 대체 수자원 개발에 관심을 보이고 있다. 현재 가장 널리 상용되고 있는 대체 수자원중의 하나가 해수 담수화이고 많은 국가에서 관심을 가지고 참여하고 있으며 중동 등 국가에서는 정부차원에서 해수담수화 설비를 설치하고 있다. 우리나라의 경우도 해수담수화에 많은 기업들이 참여하고 있고 많은 지식과 기술을 보유하고 있는 상태이다. 하지만 우리나라의 경우 일부 도서지역에 적용한 정도이고, 해수담수화 설비의 경우 많은 투자비가 소요되는 사업이므로 해수담수화 이외의 다른 대체 수자원 확보에 더 많은 노력을 기울일 필요가 있다. 이에 본 연구는 양호한 수질과 안정적인 수량의 하수처리수를 재이용하기 위한 RO의 전처리로서 MF System의 최적의 운전조건을 찾기 위하여 오염원인 분석, 최적회수율 및 효율적인 화학약품 세정에 관한 연구를 실시하였다. 회수율 최적화를 위해 실시한 두 가지 실험결과 역세유량을 줄였을 때에는 TMP20의 증가는 약 3.6%로 거의 없었고 회수율은 0.6% 증가로 회수율 차이도 많이 나지 않는 것을 확인하였다. 그리고 여과시간변경 실험연구에서는 기존대비 TMP20의 차이는 62.6%로 증가폭이 높았고 회수율은 2.8% 증가 하였다. MF 특성상 회수율 90% 이상의 System에서 1%이상 늘리는 것이 쉽지 않은 부분이기에 설비의 특성상 회수율을 높여야 할 경 역세유량 조정 및 여과시간조정으로 회수율을 높일 수 있지만 TMP20 상승 등을 확인한 후 조정이 필요할 것으로 판단된다. 화학약품 최적화를 위하여 막 표면과 내부의 오염물질 분석결과 유기물에 의한 막 오염을 확인 할 수 있었으며 이에 화학약품세정도 무기물 세정보다는 유기물 세정이 더 효과적이다. 또한 무기물 세정을 유기물 세정과 병행하여 진행 하였을 때의 세정 효율을 관찰한 결과 병행 하였을 때의 세정효율이 그렇지 않을 때 보다 더 높은 것으로 관찰되었으며 이는 유기물 이외에 무기물이 막 오염에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 단기세정의 경우 세정효율은 세정약품 농도에 따라 최소 6%에서 최대 35%까지 차이를 보였으며 평균 14%정도의 효율을 보였고 유지세정의 경우 세정효율이 세정약품 종류 및 농도에 따라 40% ~ 80%까지 차이를 보였으며 평균 70%정도의 효율을 보였다. 화학약품세정 최적화를 위하여 실시한 두 종류의 실험연구결과 단기세정의 경우 매일 세정을 해야 하는 불편함에 비해 세정효율이 낮은 것을 확인하였고 유지세정의 경우 일주일에 1~2회 실시 하여도 세정효율은 높은 것으로 확인하였다.
전 세계적으로 산업발달과 인구증가로 인한 수자원의 부족과 무분별한 관리로 인한 수자원의 오염으로 인해 인간들이 사용할 수 있는 수자원이 점점 부족해지고 있다. 또한 이상 기후현상으로 가뭄과 홍수가 빈번하게 발생하는 등 수자원 확보에 많은 어려움을 겪고 있다. 이에 많은 국가들이 물 부족 현상을 해결하기 위하여 대체 수자원 개발에 관심을 보이고 있다. 현재 가장 널리 상용되고 있는 대체 수자원중의 하나가 해수 담수화이고 많은 국가에서 관심을 가지고 참여하고 있으며 중동 등 국가에서는 정부차원에서 해수담수화 설비를 설치하고 있다. 우리나라의 경우도 해수담수화에 많은 기업들이 참여하고 있고 많은 지식과 기술을 보유하고 있는 상태이다. 하지만 우리나라의 경우 일부 도서지역에 적용한 정도이고, 해수담수화 설비의 경우 많은 투자비가 소요되는 사업이므로 해수담수화 이외의 다른 대체 수자원 확보에 더 많은 노력을 기울일 필요가 있다. 이에 본 연구는 양호한 수질과 안정적인 수량의 하수처리수를 재이용하기 위한 RO의 전처리로서 MF System의 최적의 운전조건을 찾기 위하여 오염원인 분석, 최적회수율 및 효율적인 화학약품 세정에 관한 연구를 실시하였다. 회수율 최적화를 위해 실시한 두 가지 실험결과 역세유량을 줄였을 때에는 TMP20의 증가는 약 3.6%로 거의 없었고 회수율은 0.6% 증가로 회수율 차이도 많이 나지 않는 것을 확인하였다. 그리고 여과시간변경 실험연구에서는 기존대비 TMP20의 차이는 62.6%로 증가폭이 높았고 회수율은 2.8% 증가 하였다. MF 특성상 회수율 90% 이상의 System에서 1%이상 늘리는 것이 쉽지 않은 부분이기에 설비의 특성상 회수율을 높여야 할 경 역세유량 조정 및 여과시간조정으로 회수율을 높일 수 있지만 TMP20 상승 등을 확인한 후 조정이 필요할 것으로 판단된다. 화학약품 최적화를 위하여 막 표면과 내부의 오염물질 분석결과 유기물에 의한 막 오염을 확인 할 수 있었으며 이에 화학약품세정도 무기물 세정보다는 유기물 세정이 더 효과적이다. 또한 무기물 세정을 유기물 세정과 병행하여 진행 하였을 때의 세정 효율을 관찰한 결과 병행 하였을 때의 세정효율이 그렇지 않을 때 보다 더 높은 것으로 관찰되었으며 이는 유기물 이외에 무기물이 막 오염에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 단기세정의 경우 세정효율은 세정약품 농도에 따라 최소 6%에서 최대 35%까지 차이를 보였으며 평균 14%정도의 효율을 보였고 유지세정의 경우 세정효율이 세정약품 종류 및 농도에 따라 40% ~ 80%까지 차이를 보였으며 평균 70%정도의 효율을 보였다. 화학약품세정 최적화를 위하여 실시한 두 종류의 실험연구결과 단기세정의 경우 매일 세정을 해야 하는 불편함에 비해 세정효율이 낮은 것을 확인하였고 유지세정의 경우 일주일에 1~2회 실시 하여도 세정효율은 높은 것으로 확인하였다.
Recently, the available water resources have been insufficient due to the lack of water resources attributed to industrial development and population growth and contamination by reckless management. It also makes securing water resources harder that frequent droughts and floods have taken place by a...
Recently, the available water resources have been insufficient due to the lack of water resources attributed to industrial development and population growth and contamination by reckless management. It also makes securing water resources harder that frequent droughts and floods have taken place by abnormal climate. Thus, so as to solve this shortage problem, many countries have shown great interests in developing alternative water resources. One of the most popular alternative water resources is the seawater desalination, which a host of countries have been interested and participated in, and especially in the Middle-East regions the facilities for seawater desalination are utilized in government level. Also, in Korea, a number of corporations run their business in this field and substantial knowledge and techniques have been accumulated. Still, there are only a few island regions applying such techniques to and the utilizing of seawater desalination costs the considerable amount of funding, so it need have far more efforts on securing other types of alternative water resources besides seawater desalination. In that context, this study has been conducted about ⅰ) analysis of contamination attributes, ⅱ) the optimum recovery, and ⅲ) the efficient chemical cleaning so as to find optimal conditions in operation of MF System, which is the Pretreatment of RO to reuse the sewage with proper quality and stable quantity. In two experiments for optimizing recovery, when the amount of backwashing decreased, the increase of TMP20 was little, at about 3.6%, and the recovery, increasing 0.6%, also barely showed the difference. And in the experiment of adjusting filtering time, as filtering time was adjusted, TMP20 showed 62.6% increase and recovery rate increased in 2.8% compared to the former. Due to the characteristic of MF, it is not easy to increase more than 1% in the system with over 90% recovery rate so, if it needs to increase, it can be achieved by adjusting the amount of backwashing and filtering time. Yet, even in that case, it has to be preceded to check some conditions such as the increase in TMP20. As a result of analyzing the contaminant inside and outside of membrane, the membrane contamination by organic substance is verified so that organic cleaning is more effective than inorganic cleaning in chemical cleaning. Also, after observing cleaning efficiency of inorganic cleaning combined with organic cleaning, it is found that cleaning efficiency of combining is higher than that of conducting respectively. So, it is verified that inorganic substance has more effects on membrane contamination rather than organic substance. In case of short-term cleaning, cleaning efficiency is on average 14% and varies from 6% to 35% depending on concentration of cleaning agents, while in maintenance cleaning, its efficiency is on average 70% and varies from 40% to 80% depending on the type and concentration of cleaning agents. In two types of experiments for optimizing chemical cleaning, in case of short-term cleaning its efficiency is low compared to inconvenience that it needs to clean every day, while in maintenance cleaning, its efficiency is high even if done once or twice a week.
Recently, the available water resources have been insufficient due to the lack of water resources attributed to industrial development and population growth and contamination by reckless management. It also makes securing water resources harder that frequent droughts and floods have taken place by abnormal climate. Thus, so as to solve this shortage problem, many countries have shown great interests in developing alternative water resources. One of the most popular alternative water resources is the seawater desalination, which a host of countries have been interested and participated in, and especially in the Middle-East regions the facilities for seawater desalination are utilized in government level. Also, in Korea, a number of corporations run their business in this field and substantial knowledge and techniques have been accumulated. Still, there are only a few island regions applying such techniques to and the utilizing of seawater desalination costs the considerable amount of funding, so it need have far more efforts on securing other types of alternative water resources besides seawater desalination. In that context, this study has been conducted about ⅰ) analysis of contamination attributes, ⅱ) the optimum recovery, and ⅲ) the efficient chemical cleaning so as to find optimal conditions in operation of MF System, which is the Pretreatment of RO to reuse the sewage with proper quality and stable quantity. In two experiments for optimizing recovery, when the amount of backwashing decreased, the increase of TMP20 was little, at about 3.6%, and the recovery, increasing 0.6%, also barely showed the difference. And in the experiment of adjusting filtering time, as filtering time was adjusted, TMP20 showed 62.6% increase and recovery rate increased in 2.8% compared to the former. Due to the characteristic of MF, it is not easy to increase more than 1% in the system with over 90% recovery rate so, if it needs to increase, it can be achieved by adjusting the amount of backwashing and filtering time. Yet, even in that case, it has to be preceded to check some conditions such as the increase in TMP20. As a result of analyzing the contaminant inside and outside of membrane, the membrane contamination by organic substance is verified so that organic cleaning is more effective than inorganic cleaning in chemical cleaning. Also, after observing cleaning efficiency of inorganic cleaning combined with organic cleaning, it is found that cleaning efficiency of combining is higher than that of conducting respectively. So, it is verified that inorganic substance has more effects on membrane contamination rather than organic substance. In case of short-term cleaning, cleaning efficiency is on average 14% and varies from 6% to 35% depending on concentration of cleaning agents, while in maintenance cleaning, its efficiency is on average 70% and varies from 40% to 80% depending on the type and concentration of cleaning agents. In two types of experiments for optimizing chemical cleaning, in case of short-term cleaning its efficiency is low compared to inconvenience that it needs to clean every day, while in maintenance cleaning, its efficiency is high even if done once or twice a week.
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