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문제 정의
- 본 연구에서는 세라믹 분리막을 이용한 정수처리공정에서 막여과 단독공정과 혼화/응집 - 막여과 연계공정에서 운전조건 및 수질조건이 막오염 형성에 미치는 특성을 평가하였다. 직렬여과 저항모델(Resistance in series)을 이용하여 형성되는 막오염을 가역적 및 비가역적 오염으로 분류하였으며 물리세척에 의한 회복률 관찰을 통해 세라믹 분리막 공정의 운전 조건(막여과유속 2, 5, 10m3/m2･일) 및 수질 조건(탁도 및 DOC)에 따른 운전효율을 평가를 통해 다음과 같은 결론을 도출하였다.
제안 방법
- 본 연구에서는 세라믹 분리막을 이용한 막여과 공정에서 직렬여과 저항모델(Resistance in series)을 이용하여 전처리 연계 공정에 따른 세라믹 분리막의 막오염 특성을 분석하였다.
- 실험에 사용된 세라믹 분리막의 특징은 Table 3에 나타내었다. 0.1 ㎛의 pore를 갖는 MF ceramic membrane을 이용하였으며 Fig. 1의 Lab-scale 막여과 장치를 통해 여과하였으며 여과시간 동안의 TMP 변화량을 측정하고 처리수질을 분석하였다. 막여과 장치는 TMP변화에 따른 처리수의 유량 감소를 자동으로 제어하여 일정한 막여과유속을 유지하는 정유량제어 방식으로 운전하였으며 여과시간은 120분으로 설정하였다.
- 3 mg/L의 수질을 유지하는 것으로 조사되었다 (Park and Choi, 2008; Kim, 2013). 그러나 본 연구에서는 유입수질 조건에 따라 형성되는 막오염 특성을 관찰하기 위하여 국내 정수시설의 유입 수질에 비하여 높은 농도의 탁도(20, 50, 100 NTU) 및 DOC(4, 8 mg/L)를 조정하여 사용하였다.
- 1의 Lab-scale 막여과 장치를 통해 여과하였으며 여과시간 동안의 TMP 변화량을 측정하고 처리수질을 분석하였다. 막여과 장치는 TMP변화에 따른 처리수의 유량 감소를 자동으로 제어하여 일정한 막여과유속을 유지하는 정유량제어 방식으로 운전하였으며 여과시간은 120분으로 설정하였다. 여과 후에는 물과 공기를 이용해 500 kPa의 압력으로 물리세정을 실시하여 여과에 의한 막의 오염도와 물리세정에 의한 회복률을 관찰하였다.
- 유입수의 탁도 및 유기물이 막오염 형성에 미치는 영향을 확인하기 위하여 유입수질의 농도를 조정하여 평가하였으며 운전조건에 따라 형성되는 가역적 오염과 비가역적 오염을 수치적으로 분석하여 물리세척에 따른 회복률을 확인하였다. 세라믹 분리막의 물리세척은 약 500 kPa 높은 압력 조건에서 수행하였으며 혼화/응집 전처리 연계공정과 막여과유속 등의 운전조건에 따라 형성된 막오염을 물리세척에 의해 제거함으로써 형성된 막오염의 가역적 및 비가역적 오염 형태를 분류하여 공정조합에 따른 세라믹 분리막의 운영효율을 평가하였다.
- 막여과 장치는 TMP변화에 따른 처리수의 유량 감소를 자동으로 제어하여 일정한 막여과유속을 유지하는 정유량제어 방식으로 운전하였으며 여과시간은 120분으로 설정하였다. 여과 후에는 물과 공기를 이용해 500 kPa의 압력으로 물리세정을 실시하여 여과에 의한 막의 오염도와 물리세정에 의한 회복률을 관찰하였다.
- 운전조건 및 수질조건 별 실험결과를 직렬여과저항모델에 적용하여 형성된 오염을 가역적 오염(Rc)과 비가역적오염(Rf)으로 분류하여 형성된 막오염을 수치화하였다. 운전조건에 따른 막오염 분석결과는 Fig.
- 본 연구에서는 세라믹 분리막을 이용한 막여과 공정에서 직렬여과 저항모델(Resistance in series)을 이용하여 전처리 연계 공정에 따른 세라믹 분리막의 막오염 특성을 분석하였다. 유입수의 탁도 및 유기물이 막오염 형성에 미치는 영향을 확인하기 위하여 유입수질의 농도를 조정하여 평가하였으며 운전조건에 따라 형성되는 가역적 오염과 비가역적 오염을 수치적으로 분석하여 물리세척에 따른 회복률을 확인하였다. 세라믹 분리막의 물리세척은 약 500 kPa 높은 압력 조건에서 수행하였으며 혼화/응집 전처리 연계공정과 막여과유속 등의 운전조건에 따라 형성된 막오염을 물리세척에 의해 제거함으로써 형성된 막오염의 가역적 및 비가역적 오염 형태를 분류하여 공정조합에 따른 세라믹 분리막의 운영효율을 평가하였다.
- 유입수질이 세라믹 막여과 공정의 여과성능에 미치는 영향을 확인하기 위하여 유입수의 탁도 농도를 25,50, 100 NTU(DOC 4 mg/L)로 조정하여 막여과유속 5m3/m2･일 조건에서 평가한 결과를 Fig. 6과 7에 나타내었다. 막여과 단독공정과 응집 연계공정에서 유입수의 탁도 농도가 높을수록 TMP가 상승하며 단독공정에서의 TMP 상승이 더 큰 것으로 나타났다.
- 본 연구에서는 세라믹 분리막을 이용한 정수처리공정에서 막여과 단독공정과 혼화/응집 - 막여과 연계공정에서 운전조건 및 수질조건이 막오염 형성에 미치는 특성을 평가하였다. 직렬여과 저항모델(Resistance in series)을 이용하여 형성되는 막오염을 가역적 및 비가역적 오염으로 분류하였으며 물리세척에 의한 회복률 관찰을 통해 세라믹 분리막 공정의 운전 조건(막여과유속 2, 5, 10m3/m2･일) 및 수질 조건(탁도 및 DOC)에 따른 운전효율을 평가를 통해 다음과 같은 결론을 도출하였다.
- 직렬여과 저항모델을 이용한 막오염 분석은 Fig. 3와 같이 여과공정 전 10분 동안 증류수를 이용해 막의 고유저항(Rm, Intrinsic membrane resistance)을 측정한 후, 120분간 원수를 여과하여 발생한 TMP을 측정하고 이후 물리세척을 통해 회복되는 가역적 오염에 의한 여과저항(Rc)을 측정하고 이후 증류수를 이용해 10분간 다시 여과하여 초기 막의 고유저항과 물리세척 이후의 TMP 비교를 통해 물리세척에 의해 회복되지 않는 비가역적 오염에 의한 여과저항(Rf)을 측정하였다.
- 5에 나타내었다. 혼화/응집은 응집제 A-PAC(10.6%)를 사용하여 jar-test를 통해 4 mg/L를 최적응집제 주입량으로 산정하여 평가하였으며 혼화/응집 처리수를 세라믹 막여과 공정의 유입수로 사용하여 막여과유속 2, 5, 10 m3/m2 ･일 조 건에서 동일한 평가를 진행하였다. 120분 동안 여과공 정에서 TMP 상승은 4.
대상 데이터
- 본 연구에서 사용된 원수는 자연유기물질 중 상당부분을 차지하는 휴믹물질과 탁도를 유발하는 점토성 무기물과 같은 미세 무기입자를 모사하기 위하여 DI water에 kaolin (SHOWA)과 humic acid (SIGMA- ALDRICH)를 용해하여(Lee et al., 2009) 일정한 농도로 제조하여 사용 하였으며 원수성상은 Table 2에 나타내었다.
이론/모형
- 막오염 현상을 정량적으로 분석하기 위해 Darcy’s law를 기반으로 한 직렬여과저항모델(Resistance in Series)을 적용하여 물이 막을 투과하는 것을 제한하는 인자들을 각각의 저항의 합으로 나타내었다.
성능/효과
- 1) 혼화/응집 - 막여과 연계공정과 막여과 단독공정을 평가한 결과, 처리수의 탁도는 공정에 관계없이 0.1 NTU이하를 유지하였으며, 연계공정의 경우 전처리 공정에서 막오염 유발물질인 탁도와 DOC를 우선적으로 일부 제거함으로써 막여과 단독공정에 비해 안정적인 차압을 유지하였다.
- 6%)를 사용하여 jar-test를 통해 4 mg/L를 최적응집제 주입량으로 산정하여 평가하였으며 혼화/응집 처리수를 세라믹 막여과 공정의 유입수로 사용하여 막여과유속 2, 5, 10 m3/m2 ･일 조 건에서 동일한 평가를 진행하였다. 120분 동안 여과공 정에서 TMP 상승은 4.3~49 kPa로 확인되었으며 직접 여과 공정과 마찬가지로 높은 막여과유속 조건에서 TMP가 상승하는 것으로 나타났다. 연계공정에서의 TMP 상승은 120분 여과시간 동안 직접여과 공정과 비교하여 25% 이하로 상승함을 확인하였다.
- 2) 막여과 단독공정은 막여과유속이 높을수록, 유입수의 탁도 및 유기물 농도가 증가할수록 막표면에서 제거되어 축적되는 오염물질이 압밀되어 TMP의 상승이 가속화되며 막여과유속 5 m3/m2･일 이상의 조건에서 물리세척에 의해 회복되지 않는 비가역적 오염(Rf)이 총 여과저항(RT) 중 70% 이상을 차지하는 것으로 나타났다.
- 3) 혼화/응집 - 막여과 연계공정은 막여과유속이 높을수록, 유입수의 탁도 농도가 증가할수록 총 여과저항이 증가하는 경향을 보였으나 물리세척에 의해 회복 가능한가역적 오염(Rc)이 총 여과저항 중 조건에 따라 약 30~80%로 증가하여 막여과 단독공정에 비해 매우 높은 비중을 차지하는 것으로 확인되었으며 유기물질은 막오염 형성에 미치는 영향이 미미한 것으로 나타났다.
- 4) 혼화/응집 공정을 막여과 공정의 전처리 공정으로 적용할 경우, 응집 공정에 의해 형성된 플록이 막 표면에 케이크 층을 형성하지만 응집 플록에 의해 형성된 케이크 층은 물리세척에 의해 제거되어 막여과 유속 5 m3/m2･일 이상의 조건에서 물리세척에 의한 회복률이 조건에 따라 약 54~90%로 확인되었다.
- 5) 혼화/응집 – 막여과 연계 공정은 막여과 단독공정에 비하여 가역적 오염의 형성비가 높아 물리세척에 의한 회복이 용이하므로 세라믹 분리막 공정의 안정적인 차압관리를 통한 운영효율 향상과 막여과 단독공정에 비해 장기적인 운전이 가능하여 약품세정의 빈도를 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.
- 8과 9에 나타내었다. DOC의 농도가 증가함에 따른 TMP의 변화는 운전조건 및 탁도 농도 변화 실험 결과에 비해 큰 차이를 보이지 않았으나 단독공정에서 유기물 농도가 높은 경우 TMP가 약 20% 높게 나타났으며 연계공정에서는 여과 및 물리세척 후의 TMP 결과가 유사한 것으로 나타났다. 처리수질은 유입수 DOC 농도대비 단독공정은 약 11~13.
- 5~23 kPa 이내로 확인되었다. 그러나 혼화/응집 연계공정은 4.3~49 kPa의TMP가 상승하였으나 물리세척에 의해 2.3~38 kPa이 회복되었으며 이는 직접여과 공정에 비하여 막여과유속에 따른 TMP 변화가 적으며 상대적으로 물리세척에 의한 회복 정도는 매우 높은 것으로 확인되었다. 이는 Lee et al.
- 단독공정과 연계공정에서의 막 고유저항(Rm)은 2.1 - 3.6 × 1011 m-1의 값으로 확인되었으며 고유저항에서 차이를 보이는 것은 실험에 사용된 총 3개의 막모듈의 고유저항과 분리막의 사용 후 수행한 약품세정(Cleaning in place, CIP) 결과에 따라 미세한 차이를 보이는 것으로 확인된다.
- 6 × 1011 m-1의 값으로 확인되었으며 고유저항에서 차이를 보이는 것은 실험에 사용된 총 3개의 막모듈의 고유저항과 분리막의 사용 후 수행한 약품세정(Cleaning in place, CIP) 결과에 따라 미세한 차이를 보이는 것으로 확인된다. 단독공정에서 막여과유속이 높을수록 비가역적오염(Rf)이 높아지는 반면 가역적 오염(Rc)은 유사한 것으로 확인되어 여과공정에서 발생한 TMP의 상승 원인이 주로 물리세척에 의해 회복되지 않는 비가역적 오염임을 알 수 있었다. 반면 연계공정에서는 단독공정에 비하여 비가역적 오염은 매우 낮고 가역적 오염이 상대적으로 높았다.
- 형성된 막오염 비는 운전조건 별 평가결과와 마찬가지로 단독공정에서는 비가역적 오염, 연계공정에서는 가역적 오염이 차지하는 비중이 높은 것을 확인하였으며 유입수의 탁도 농도가 증가할수록 총 여과저항에서 가역적 오염과 비가역적 오염의 합이 증가하는 것을 확인하였다. 단독공정의 경우, 50 NTU 이상의 조건에서 일부 오염물질이 물리세척에 의해 제거되어 가역적 오염비가 상승하였으나 총 여과저항 중 비가역적 오염이 70%를 차지하는 것으로 나타났다. 이는 입자성 물질이 분리막에 의해 직접적으로 여과되면서 막표면에 축적되는 오염물질이 증가하며 이로 인해TMP가 함께 상승하여 막표면에서 압밀현상이 가속화되는 것으로 사료된다.
- 이를 통해 막여과유속이 높거나 유입수 내의 탁도 및 유기물 농도가 높을수록 여과공정에 의한 TMP상승이 빠르게 나타나며 막여과유속 5 m3/m2･일 이상의 운전조건에서 단독공정은 탁도 농도가 증가할수록TMP 상승이 크며 이는 유입수에 포함된 탁도 물질이 분리막에 의해 직접 제거됨에 따라 상승한 것으로 판단된다. 또한 3.1의 결과와 마찬가지로 물리세척에 의한 회복률이 약 25% 이하로 연계공정에 비해 매우 낮은 회복률을 보이는 것은 증가한 오염물질에 의해 막 표면의 차압이 증가하며 발생한 압밀현상에 의해 물리세척 회복률이 낮은 것으로 사료된다. 연계공정에서도 탁도 농도가 증가할수록 TMP가 크게 상승하지만 약 74% 이상의 회복률을 나타내며 혼화/응집 공정에 의해 탁도물질이 일차적으로 처리되어 플록화되며 이러한 플록에 의해 형성된 케이크층이 물리세척에서 탈리됨에 따라 물리세척 회복률이 향상되고 이로 인해 막여과 공정의 효율이 향상된 것으로 사료된다.
- 6과 7에 나타내었다. 막여과 단독공정과 응집 연계공정에서 유입수의 탁도 농도가 높을수록 TMP가 상승하며 단독공정에서의 TMP 상승이 더 큰 것으로 나타났다. 물리세척에 의한 회복률은 단독공정에서 12.
- 11에 나타내었다. 막여과유속 2 m3/m2･일 조건에서 단독공정과 연계공정은 막오염에 의한 TMP 상승이 적게 발생하여 고유저항이 가장 높은 구성비를 갖지만 막여과유속 5 m3/m2･일, 10 m3/m2･일의 운전조건에서 단독공정은 비가역적 오염이 73%, 76%로 매우 높은 비중을 차지하는 반면 연계공정에서는 가역적 오염비가 33%, 46%를 차지하는 것으로 확인되었다. 이는 동일한 원수수질 조건과 운전조건에서 응집 공정을 전처리 공정으로 적용할 경우, TMP 상승의 원인으로 작용하는 막오염 물질의 형태가 물리세척에 의해 회복이 가능한 가역적 오염의 형태로 발생하게 되며 이는 물리세척에 의한 회복이 가능하므로 연속공정에서 비가역적 오염원이 누적되는 것을 감소하여 높은 막여과유속 조건에서도 단독공정에 비해 안정적인 운전이 가능할 것으로 판단된다.
- 0%로 확인되었다. 막여과유속 2m3/m2･일의 경우, 직접여과 공정에서 1회의 여과 및 물리세척 시 TMP의 상승과 회복이 안정적으로 나타났으나 5, 10 m3/m2･일 조건에서는 여과에 의한 TMP상승이 매우 높고 물리세척에 의한 회복률이 약 15% 미만으로 낮게 확인되었다. 혼화/응집 공정을 세라믹상승이 매우 높고 물리세척에 의한 회복률이 약 15% 미만으로 낮게 확인되었다.
- 연계공정에서의 TMP 상승은 120분 여과시간 동안 직접여과 공정과 비교하여 25% 이하로 상승함을 확인하였다. 물리세척 회복률은 막여과유속 2, 5, 10 m3/m2 ･일 조건에서 53.8, 76.0, 77.6%로 나타났으며 막여과유속 5, 10 m3/m2 ･일 조건의 경우, 직접여과 공정에 비해 약 60% 이상 높은 것으로 확인되었다. Ahn et al.
- 막여과 단독공정과 응집 연계공정에서 유입수의 탁도 농도가 높을수록 TMP가 상승하며 단독공정에서의 TMP 상승이 더 큰 것으로 나타났다. 물리세척에 의한 회복률은 단독공정에서 12.7~25.1%, 연계공정에서 73.6~90.4%로 나타났으며 마찬가지로 연계공정에서의 회복률이 높은 것으로 확인되었다. 유입수 탁도 농도별 여과공정 처리수의 탁도를 분석한 결과, 유입수의 탁도 농도가 상승하여도 공정에 관계없이 세라믹 분리막의 처리수 탁도는 0.
- (2009) 등의 연구결과에서 높은 막여과유속 조건에서 운전할 경우, 막표면에 가해지는 TMP가 상승하게 되며 이로 인해 막표면에 쌓인 오염물질이 압밀되어 막 표면의 공극이 작아짐에 따라 투수율이 감소 하는 것으로 확인되었으며 본 연구에서도 위의 연구와 유사한 결과를 나타내었다. 여과공정 후에 실시한 물리세척 공정에서의 회복률은 막여과유속 2, 5, 10 m3/m2･일 조건에서 각 71.0, 12.7, 11.0%로 확인되었다. 막여과유속 2m3/m2･일의 경우, 직접여과 공정에서 1회의 여과 및 물리세척 시 TMP의 상승과 회복이 안정적으로 나타났으나 5, 10 m3/m2･일 조건에서는 여과에 의한 TMP상승이 매우 높고 물리세척에 의한 회복률이 약 15% 미만으로 낮게 확인되었다.
- 이는 입자성 물질이 분리막에 의해 직접적으로 여과되면서 막표면에 축적되는 오염물질이 증가하며 이로 인해TMP가 함께 상승하여 막표면에서 압밀현상이 가속화되는 것으로 사료된다. 연계공정에서는 유입수의 탁도 농도가 증가할수록 고유저항 및 비가역적 오염비는 감소하고 가역적 오염비가 29%, 67%, 79%로 점차 증가하는 것으로 확인되었다. 이는 응집 공정에서 원수 내 함유된 탁도 물질이 플록화 되면서 막여과 공정 유입 전에 우선적으로 제거되어 막 표면의 비가역적 오염의 형성을 억제하여 세라믹 분리막 공정의 효율을 향상 시키는 것으로 판단된다.
- 3~49 kPa로 확인되었으며 직접 여과 공정과 마찬가지로 높은 막여과유속 조건에서 TMP가 상승하는 것으로 나타났다. 연계공정에서의 TMP 상승은 120분 여과시간 동안 직접여과 공정과 비교하여 25% 이하로 상승함을 확인하였다. 물리세척 회복률은 막여과유속 2, 5, 10 m3/m2 ･일 조건에서 53.
- 4에 나타내었다. 원수를 직접 여과한 직접여과 공정은 막여과유속에 따라 120분간3.5~210 kPa의 TMP가 상승하였으며 막여과유속이 높을수록 TMP 상승폭이 높게 나타났다. 특히, 막여과유속 10m3/m2･일의 경우, 운전초기 약 60분간의 TMP상승은 초기차압대비 35 kPa이내로 나타났으나 이후 급격하게 상승하여 종료 시 210 kPa 상승한 246 kPa로 확인되었다.
- 14와 15에 나타내었다. 유기물 농도 별 결과에서도 막의 고유저항은 공정에 관계없이 유사하며 연계공정에서는 유기물의 농도와 상관없이 유사한 값을 보이는 것을 확인하였다. 하지만 단독공정에서는 비가역적 오염이 높으며 유기물의 농도가 높을수록 비가역적 오염이 많이 발생하는 것으로 나타났다.
- 4%로 나타났으며 마찬가지로 연계공정에서의 회복률이 높은 것으로 확인되었다. 유입수 탁도 농도별 여과공정 처리수의 탁도를 분석한 결과, 유입수의 탁도 농도가 상승하여도 공정에 관계없이 세라믹 분리막의 처리수 탁도는 0.1 NTU 이하를 유지하는 것을 확인하였다(Table 5). 유입수의 탁도 농도가 높을수록 여과공정에서의 TMP상승이 높게 발생되는 것은 입자성 성분을 갖는 탁도 물질이 분리막의 여과효율에 직접적으로 영향을 미치는 오염물질로 작용하는 것으로 볼 수 있으나, 처리수질은 유입수질에 관계없이 안정적인 값을 보여 분리막을 이용한 여과 공정에서 고탁도 유입수에 대한 제어가 가능함을 확인하였다.
- 유입수의 탁도 농도가 높을수록 여과공정에서의 TMP상승이 높게 발생되는 것은 입자성 성분을 갖는 탁도 물질이 분리막의 여과효율에 직접적으로 영향을 미치는 오염물질로 작용하는 것으로 볼 수 있으나, 처리수질은 유입수질에 관계없이 안정적인 값을 보여 분리막을 이용한 여과 공정에서 고탁도 유입수에 대한 제어가 가능함을 확인하였다.
- 0%의 회복률을 보이며 운전조건 및 원수수질 별 실험결과와 유사한 제거율 및 회복률을 나타냈다. 이를 통해 막여과유속이 높거나 유입수 내의 탁도 및 유기물 농도가 높을수록 여과공정에 의한 TMP상승이 빠르게 나타나며 막여과유속 5 m3/m2･일 이상의 운전조건에서 단독공정은 탁도 농도가 증가할수록TMP 상승이 크며 이는 유입수에 포함된 탁도 물질이 분리막에 의해 직접 제거됨에 따라 상승한 것으로 판단된다. 또한 3.
- 동일한 물리세척 조건으로 세척을 수행하였으나 물리세척 회복율이 공정(직접여과 및 혼화/응집 연계)과 막여과유속 조건에 따라 상이한이유는 막표면에 축적된 오염물질의 양과 형태에 따라 물리세척에 의한 회복률이 차이를 보이는 것으로 판단된다. 처리수질 결과는 Table 4에 나타내었으며 탁도의 경우, 운전조건 및 공정조건에 관계없이 0.1 NTU 이하의 수질 확보가 가능하며 99.2% 이상의 제거율을 보였으며 DOC의 경우, 단독공정 시 약 12.3~13.4%, 연계공정 시 66.2~69.5%의 제거율을 나타내었다.
- DOC의 농도가 증가함에 따른 TMP의 변화는 운전조건 및 탁도 농도 변화 실험 결과에 비해 큰 차이를 보이지 않았으나 단독공정에서 유기물 농도가 높은 경우 TMP가 약 20% 높게 나타났으며 연계공정에서는 여과 및 물리세척 후의 TMP 결과가 유사한 것으로 나타났다. 처리수질은 유입수 DOC 농도대비 단독공정은 약 11~13.7%, 연계공정 약 62~63.5%의 제거율을 보였으며(Table 6) 물리세척 회복률은 단독공정 약 14.4~22.3%, 연계공정 약 86.5~88.0%의 회복률을 보이며 운전조건 및 원수수질 별 실험결과와 유사한 제거율 및 회복률을 나타냈다. 이를 통해 막여과유속이 높거나 유입수 내의 탁도 및 유기물 농도가 높을수록 여과공정에 의한 TMP상승이 빠르게 나타나며 막여과유속 5 m3/m2･일 이상의 운전조건에서 단독공정은 탁도 농도가 증가할수록TMP 상승이 크며 이는 유입수에 포함된 탁도 물질이 분리막에 의해 직접 제거됨에 따라 상승한 것으로 판단된다.
- 하지만 단독공정에서는 비가역적 오염이 높으며 유기물의 농도가 높을수록 비가역적 오염이 많이 발생하는 것으로 나타났다. 탁도 농도 별 평가결과와 달리 단독공정에서 가역적 오염이 유기물의 농도에 따라 상승하지 않고 비가역적 오염만 증가하는 것으로 확인되었으며 이는 유기물질이 가역적 오염보다 비가역적 오염에 직접적인 영향을 미치는 것으로 판단된다.
- 유기물 농도 별 결과에서도 막의 고유저항은 공정에 관계없이 유사하며 연계공정에서는 유기물의 농도와 상관없이 유사한 값을 보이는 것을 확인하였다. 하지만 단독공정에서는 비가역적 오염이 높으며 유기물의 농도가 높을수록 비가역적 오염이 많이 발생하는 것으로 나타났다. 탁도 농도 별 평가결과와 달리 단독공정에서 가역적 오염이 유기물의 농도에 따라 상승하지 않고 비가역적 오염만 증가하는 것으로 확인되었으며 이는 유기물질이 가역적 오염보다 비가역적 오염에 직접적인 영향을 미치는 것으로 판단된다.
- 06 × 1011m-1로 유사하며 유입수의 탁도 농도에 따라 총 여과저항이 증가하였다. 형성된 막오염 비는 운전조건 별 평가결과와 마찬가지로 단독공정에서는 비가역적 오염, 연계공정에서는 가역적 오염이 차지하는 비중이 높은 것을 확인하였으며 유입수의 탁도 농도가 증가할수록 총 여과저항에서 가역적 오염과 비가역적 오염의 합이 증가하는 것을 확인하였다. 단독공정의 경우, 50 NTU 이상의 조건에서 일부 오염물질이 물리세척에 의해 제거되어 가역적 오염비가 상승하였으나 총 여과저항 중 비가역적 오염이 70%를 차지하는 것으로 나타났다.
- 막여과유속 2m3/m2･일의 경우, 직접여과 공정에서 1회의 여과 및 물리세척 시 TMP의 상승과 회복이 안정적으로 나타났으나 5, 10 m3/m2･일 조건에서는 여과에 의한 TMP상승이 매우 높고 물리세척에 의한 회복률이 약 15% 미만으로 낮게 확인되었다. 혼화/응집 공정을 세라믹상승이 매우 높고 물리세척에 의한 회복률이 약 15% 미만으로 낮게 확인되었다.
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