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대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers v.27 no.12, 2005년, pp.1321 - 1326   피인용횟수: 1
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분류된 천연유기물질을 이용한 막 오염 특성 평가
Effect of Fractionated Organic Matter on Membrane Fouling

이병구   (부경대학교 환경공학과UU0000598  ); 손희종   (부산광역시 상수도사업본부 수질연구소CC0187773  ); 노재순   (부산광역시 상수도사업본부 수질연구소CC0187773  ); 황영도   (부산광역시 상수도사업본부 수질연구소CC0187773  ); 정철우   (울산산업진흥TP 전략산업기획단  ); 강임석   (부경대학교 환경공학과UU0000598  );
  • 초록

    낙동강 원수의 경우 소수성 물질이 43%, 친수성 물질이 39%, 반친수성 물질이 18%를 차지하고 있는 것으로 나타났으며, 소수성 물질을 세분화하여 조사한 결과 fulvic acid는 62%, humic acid는 38%로 나타났으며, 또한, 카르복실기는 64%, 페놀기는 36%를 차지하고 있는 것으로 나타났다. 친수성 물질을 세분화하여 조사한 결과 HPI-N이 44%, HPI-C가 56%를 차지하고 있었다. 친수성 유기물질 중 HPI-C에 비하여 HPI-N이 막 오염을 더욱 많이 유발하였으며, 소수성 유기물질에서는 HA가 FA에 비하여 막 오염을 더 많이 유발하였으며, 작용기에 따른 막 오염 현상을 살펴보면 카르복실기의 경우 페놀기에 비하여 투과 flux 감소가 크게 나타나고 있다. 공극의 크기가 커질수록 공극 속으로 전달되는 고분자 유기물이 많이 발생하며 이러한 고분자 유기물이 공극을 막아버리는 현상에 의하여 투과 flux 감소가 발생하는 것으로 나타났다. 또한 공극의 크기가 상대적으로 큰 막의 경우 투과되는 양이 공극이 작은 막 보다 상대적으로 많기 때문에 운전초기에 많은 양의 유기물이 막으로 전달되어 막의 표면과 공극에 흡착되어 막의 공극의 크기가 커짐에 따라 투과 flux 감소가 크게 나타났다.


    As a results of this research, the Nakdong River consisted of 43% of hydrophobic fraction, 39% of hydrophilic fraction, and 18% of transphilic fraction. The hydrophobic fraction in this raw water was mostly fulvic acid. Fulvic acid comprised of 62% and the rest was humic acid(38%). There was more carboxylic acid functional roup(64%) than phenolic group(36%). HPI-N and HPI-C comprised of 17% and 22% in the hydrophilic portion, respectively. The results of the membrane fouling test using UF membrane according to NOM fractions. HPI-N caused more fouling than HPI-C. Humic acid caused more fouling than fulvic acid probably due to higher adsorption capacity. Since humic acid has higher adsorption capacity than fulvic acid, it would be more adsorbed onto the membrane pores. The carboxylic acid functional group caused more fouling than the phenolic group.


  • 주제어

    막 오염 .   천연유기물질 .   소수성 .   반친수성 .   친수성 .   한외여과.  

  • 참고문헌 (15)

    1. Introduction: Aquatic humic substances and their influence on the fate and treatment of pollutants;Aquatic Humic Substances: Influence on Fate and Treatment of Pollutants , MacCarthy, P.;Suffet, I.H.;Suffet, I.H.(ed.);MacCarthy, P.(ed.) , / v.,pp.,
    2. The occurrence of disinfection by-products in drinking water in a nationwide survey , Krasner, S.;Mcguire, M.J.;Jacangelo, J.G.;Patania, N.L.;Reagan, K.M.;Aieta, E.M. , Proceedings, AWWA Annual Conference / v.,pp.,
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    4. Organic Geochemical of Natural Waters , Thurman, E.M. , / v.,pp.497-498,
    5. The use of cationic polymers as primary coagulants in water treatment;Chemical Water and Wastewater Treatment V , Bolto, B.;Dixon, D.;Eldridge, R.;King, S.;Toifl, M.;Hahn, H.H.(ed.);Hoffman, E.(ed.);Odegaard, H.(ed.) , / v.,pp.171-185,
    6. Determination of polar organic solutes in oil-shale retort water , Leenheer, J.A.;Noyes, T.I.;Stuber, H.A. , Envi. Sci. Technol. / v.16,pp.714-723,
    7. A Filtration and Column-Adsorption System for Onsite Concentration and Fractionation of Organic Substances from Large Volume of Water, U.S. Geological Survey Water Supply Paper 2230 , Leenheer, J.A.;Noyes, T.I. , / v.,pp.,
    8. Transformations of Natural Organic Material during Preozonation, EPA Report , Reckhow, D.A.;Bose, P.;Bezbarua, B.;Hesse, E.M.;Mcknight, A.P. , / v.,pp.,
    9. Committee report: membrane processes in potable water treatment , Wiesner, M.R.;Clark, M.M.;Jacangelo, J.G.;Lykins, B.W.;Marinas, B.J. , J. AWWA / v.84,pp.59-67,
    10. Interactions between natural organic matter(NOM) and membranes: rejection and fouling;Removal of Humic Substances from Water , Amy, G.;Cho, J.;Odegaad, H.(ed.) , / v.,pp.141-148,
    11. Fouling of Ultrafiltration and Nanofiltration Membranes by Dissolved Organic Matter , Mackey, E.D. , / v.,pp.,
    12. Adsorption of aquatic humic substances on hydrophobic ultrafiltration membranes , Jucker, C.;Clark, M.M. , J. Membrane Sci. / v.97,pp.37-52,
    13. Effect of functional group of humic substances on UF performance , Lin, C.F.;Liu, S.H.;Hao, O.J. , Water Res. / v.35,pp.2395-2402,
    14. Ultrafiltration of natural organic matter , Aoustin, E.;Schafer, A.I.;Fane, A.G.;Waite, T.D. , Sep. and Puri. Tech. / v.22,pp.63-78,
    15. Application of $MIEX^{\cricleR}$ pre-treatment for ultrafiltration membrane process for NOM removal and fouling reduction , Son, H.J.;Hwang, Y.D.;Roh, J.S.;Ji, K.W.;Sin, P.S.;Jung, C.W.;Kang, L.S. , Proceedings of 3rd IWA Leading Edge Technology Conference / v.,pp.,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Son, Hee-Jong ; Hwang, Young-Do ; Ryu, Dong-Choon ; Jung, Chul-Woo ; Lee, Gun ; Son, Hyeng-Sik 2014. "Evaluation of Haloacetic Acid Formation Potential in Drinking Water Treatment Process by Fraction Technique" Journal of environmental science international = 한국환경과학회지, 23(9): 1655~1662     

 저자의 다른 논문

  • 손희종 (107)

    1. 1999 "흡착제를 이용한 수중의 미량 이취물질 분석법 개발에 관한 연구" 한국환경위생학회지 = Korean journal of Environmental Health Society 25 (3): 103~107    
    2. 2000 "낙동강 하류 원수의 응집효율 개선을 위한 황산의 적용" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 22 (11): 2059~2065    
    3. 2003 "부산시 상수원수와 수돗물에서의 수인성 장관계 바이러스 분포조사" 생명과학회지 = Journal of life science 13 (2): 197~205    
    4. 2004 "회분식 생물반응기를 이용한 BDOCrapid와 BDOCslow 결정" 水質保全 = Journal of Korean Society on Water Quality 20 (4): 357~364    
    5. 2005 "$MIEX^{(R)}$+응집공정을 이용한 한외여과 공정의 최적화 : 다양한 전처리 공정의 적용에 따른 막 오염 현상 규명" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 27 (7): 753~761    
    6. 2005 "활성탄 공정에서의 염소 소독부산물 제거특성" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 27 (7): 762~770    
    7. 2005 "오존처리에 의한 천연유기물질 변화 및 염소 소독부산물 전구물질 제어" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 27 (10): 1099~1107    
    8. 2005 "생물활성탄 공정에서 활성탄 재질에 따른 부착미생물 군집특성" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 27 (12): 1311~1320    
    9. 2006 "원수의 물리.화학적 특성에 따른 막 분리 공정의 전처리 공정 적용성 평가" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 28 (6): 613~619    
    10. 2006 "천연유기물질의 특성과 막의 종류에 따른 막오염 메카니즘 분석" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 28 (10): 1046~1054    
  • 노재순 (18)

  • 황영도 (11)

  • 강임석 (43)

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