$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

침지형 MBR공정에서 파울링 특성과 파울링 완화제의 적용성에 관한 연구
A Study on Fouling Characteristics and Applicability of Fouling Reducer in Submerged MBR Process 원문보기

대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, v.35 no.5, 2013년, pp.371 - 380  

박준원 (서울시립대학교 환경공학과) ,  박홍준 (서울시립대학교 환경공학과) ,  김민호 (서울시립대학교 환경공학과) ,  오용걸 (서울시립대학교 환경공학과) ,  박철휘 (서울시립대학교 환경공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

MBR공정의 여러 가지 장점에도 불구하고 현장적용에 있어서 가장 큰 제한요소로 작용하는 것은 운전이 지속됨에 따라 멤브레인 파울링이 발생하여 플럭스의 저하가 발생하는 것이다. 현재 멤브레인 파울링에 관한 수많은 연구가 진행되고 있으나, 여러 가지 원인들이 복합적으로 영향을 미치기 때문에 정확한 메커니즘을 밝히기 어려운 실정이다. 본 연구에서는 lab-scale의 생물반응조와 정밀여과 중공사 멤브레인의 성능을 평가하고, 멤브레인 성능에 영향을 미치는 오염물질들을 측정하여 파울링과의 상관관계를 규명하고자 하였다. 마지막으로 파울링을 일으키는 다양한 인자들과 파울링 완화제(Membrane Fouling Reducer, MFR)의 적용성을 평가하였다. 실험결과 88 LMH로 임계 플럭스가 결정되었으며, 그때의 한계압력은 0.32 bar로 나타났다. MLSS농도와 EPS농도의 상관관계에서는 MLSS농도가 6,000 mg/L 이하에서는 EPS농도의 변화 폭이 큰데 비하여 6,000 mg/L 이상에서는 변동폭이 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 또한 SEM/EDX를 이용하여 멤브레인 표면 상태와 원소분석을 측정한 결과 탄소와 불소가 멤브레인의 재질 특성상 가장 높은 비율을 차지하였으며 알루미늄, 마그네슘과 같은 무기물의 비율이 증가한 것으로 보아 운전이 지속됨에 따라 무기성 멤브레인 파울링이 발생한 것으로 판단된다. MFR주입량에 따른 혼합액의 특성 변화를 측정하기 위해 입도분석, 제타전위, SCODcr, EPS 및 MLSS농도를 비교분석한 결과 전반적으로 0.03 mg MFR/mg MLSS의 MFR을 주입하였을 때 가장 좋은 결과를 나타내었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Though MBR process has many advantages, the greatest risk factors in operating MBR process are occurrence of membrane fouling and decrease of flux. It is very difficult to find exact mechanism due to complex influence by many effects, although there have been recently many studies of membrane foulin...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 유기물에 대한 멤브레인 파울링을 최소화하기 위해서 임계 플럭스를 적용하여 이에 대한 적합성을 판단하였다. Table 4는 임계 플럭스를 측정함에 있어서 실험조건을 나타내었다.
  • 본 연구에서는 생물반응조와 멤브레인 성능에 영향을 미치는 오염물질들을 측정하여 파울링과의 상관관계를 규명하고자 하였다. 또한 양이온 고분자 응집제인 파울링 완화제(MFR)의 주입에 따른 입자특성과 멤브레인의 투과성능 변화를 알아보고자 다양한 실험을 통하여 적정 주입농도를 도출하고 적용성을 평가하였다.
  • 본 연구에서는 생물반응조와 멤브레인 성능에 영향을 미치는 오염물질들을 측정하여 파울링과의 상관관계를 규명하고자 하였다. 또한 양이온 고분자 응집제인 파울링 완화제(MFR)의 주입에 따른 입자특성과 멤브레인의 투과성능 변화를 알아보고자 다양한 실험을 통하여 적정 주입농도를 도출하고 적용성을 평가하였다.
  • 총 여과저항을 감소시키고 TMP의 급격한 상승을 방지하기 위하여 MBR공정에서 멤브레인 여과성능에 영향을 미치는 인자인 MLSS농도와 EPS의 관계를 알아보고자 하였다. Frolund는 활성슬러지에서 플럭 구조의 주요인자는 EPS의 구성이라고 보고하였으며, 실험의 결과로부터 SRT가 증가함에 따라 더 조밀하고 큰 플럭 구조를 만들 수 있도록 EPS의 양이 충분히 높아진다고 하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
MBR공정의 단점은? MBR공정의 여러 가지 장점에도 불구하고 현장적용에 있어서 가장 큰 제한요소로 작용하는 것은 운전이 지속됨에 따라 멤브레인 파울링이 발생하여 플럭스의 저하가 발생하는 것이다. 현재 멤브레인 파울링에 관한 수많은 연구가 진행되고 있으나, 여러 가지 원인들이 복합적으로 영향을 미치기 때문에 정확한 메커니즘을 밝히기 어려운 실정이다.
고분자 응집제 중 요변성과 점성이 강한 것은? 6개의 비커에 혼합액 1L를 채우고 MFR을 농도별로 주입하였다. PAC (Powdered Activated Carbon), Zeolite, Moringa Oleifera 등의 다양한 고분자 응집제 중에서 요변성과 점성이 강한 zeolite를 사용하였으며 주입량은 0~0.1 mg MFR/mg MLSS의 비로 계산하여 단계별로 주입하였다.
lab-scale의 생물반응조와 정밀여과 중공사 멤브레인의 성능을 평가하여 멤브레인 성능에 영향을 미치는 오염물질들을 측정하여 파울링과의 상관관계를 규명한 연구 결과는? 마지막으로 파울링을 일으키는 다양한 인자들과 파울링 완화제(Membrane Fouling Reducer, MFR)의 적용성을 평가하였다. 실험결과 88 LMH로 임계 플럭스가 결정되었으며, 그때의 한계압력은 0.32 bar로 나타났다. MLSS농도와 EPS농도의 상관관계에서는 MLSS농도가 6,000 mg/L 이하에서는 EPS농도의 변화 폭이 큰데 비하여 6,000 mg/L 이상에서는 변동폭이 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 또한 SEM/EDX를 이용하여 멤브레인 표면 상태와 원소분석을 측정한 결과 탄소와 불소가 멤브레인의 재질 특성상 가장 높은 비율을 차지하였으며 알루미늄, 마그네슘과 같은 무기물의 비율이 증가한 것으로 보아 운전이 지속됨에 따라 무기성 멤브레인 파울링이 발생한 것으로 판단된다. MFR주입량에 따른 혼합액의 특성 변화를 측정하기 위해 입도분석, 제타전위, SCODcr, EPS 및 MLSS농도를 비교분석한 결과 전반적으로 0.03 mg MFR/mg MLSS의 MFR을 주입하였을 때 가장 좋은 결과를 나타내었다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (15)

  1. Yamamoto., "Direct solid-liquid separation using hollow fiber membrane in an activated sludge aeration tank," Water Sci. Technol., 21, 43-54(1989) 

  2. Chiemchaisri., "Organic stabilisation and nitrogen removal in a membrane separation bioreactor for domestic wastewater treatment," Water Sci. Technol., 28, 325-333(1992) 

  3. Field, R. W., "Critical flux for microfiltration fouling," J. Membr. Sci., 100, 259-272(1995) 

  4. Brown, M. J., "Comparison of bacterial extracellular polymer extraction methods," Appl. Environ. Microbiol., 40, 179-185(1980) 

  5. Sperandio, M., "Characterization of sludge structure and activity in submerged membrane bioreactor," Water Sci. Technol., 52(10-11), 401-408(2005) 

  6. Lowry, O. H., "Protein measurement with the folin phenol reagent," J. Biol. Chem., 193, 265-275(1951) 

  7. Dubois, M., "Colorimetric method for determination of sugars and related substances," Anal. Chem., 28, 350-356(1956) 

  8. Damayanti, A., "The influenced of PAC, zeolite, and Moringa oleifera as biofouling reducer (BFR) on hybrid membrane bioreactor of palm oil mill effulent," Bioresour. Technol., 102, 4341-4346(2011) 

  9. Le Clech, P., "Critical flux determination by the flux-step method in a submerged membrane bioreactor," J. Membr. Sci., 227(1-2), 81-93(2003) 

  10. Frolund, B., "Extraction of extracellular polymers from activated sludge using a cation exchange resin," Water Res., 30(8), 1749-1758(1996) 

  11. Lu, S. G., "A model for membrane bioreactor process based on the concept of formation and degradation of soluble microbial products," Water Res., 35(8), 2038-2048(2001) 

  12. Hong, S., "Kinetics of permeate flux decline in crossflow membrane filtration of colloidal suspensions," J. Colloid Interface Sci., 196, 267-277(1997) 

  13. Schafer, A. I., "Removal of natural hormones by nanofiltration membranes: measurement, modeling and mechanisms by wastewater effluents," Environ. Sci. Technol., 38, 1888-1896(2004) 

  14. Lee, W. N., "Changes in biofilm architecture with addition of membrane fouling reducer in a membrane bioreactor," Proc. Biochem., 42, 655-661(2007) 

  15. Jang, N., "Comparison of membrane biofouling in nitrification and denitrification for the membrane bioreactor," Water Sci. Technol., 53, 43-49(2006) 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로