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충진밀도와 여과속도가 섬유사 여과기의 처리 성능에 미치는 영향
The Effect on Treatment Performance of Fiber Filter Under Various Packing-Density and Filtration Velocity

임정훈   (국립환경과학원 수질총량관리센터CC0187457  ); 김효관   ((주)남원건설엔지니어링 환경부CC0132675  ); 이정준   (부산대학교 환경공학과UU0000613  ); 문태섭   (부산대학교 환경공학과UU0000613  ); 정민기   (부산대학교 환경공학과UU0000613  ); 우혜진   (부산대학교 환경공학과UU0000613  ); 김창원   (부산대학교 환경공학과UU0000613  );
  • 초록

    본 연구에서는 국내에서 개발되어진 섬유사 필터의 충진밀도와 여과속도가 처리 효율에 미치는 영향에 대한 연구결과를 나타내었다. 0.93 mm의 직경을 가진 폴리아마이드 섬유사가 충진된 직경 40 cm, 높이 2 m의 pilot-scale 규모의 반응기에서 수행되었다. 충진밀도가 섬유사 여과기의 처리효율에 미치는 영향을 살펴보기 위해 여과속도를 325 m/hr로 고정하고 충진밀도를 $70kg/m^3$ 에서 $100kg/m^3$ 의 범위에서 운전하였으며, 이와 반대로 여과 속도가 섬유사 여과기의 처리효율에 미치는 영향을 연구하기 위해서 충진밀도를 $70kg/m^3$ 으로 고정시킨 뒤 여과속도를 65 m/hr에서 400 m/hr의 범위로 운전하였다. 충진밀도가 증가할수록 여과 압력은 기하급수적으로 증가하였다. 탁도 및 SS 제거효율은 $80kg/m^3$ 까지는 30% 이내의 낮은 제거효율을 나타내었으며, $100kg/m^3$ 에서도 50% 이하의 낮은 제거효율을 나타내었다. 여과속도에 따른 섬유사 여과기의 여과압력은 여과 속도와 비례적으로 증가하였다. 여과속도가 낮을수록 탁도와 SS의 제거효율도 증가하였으며 65 m/hr에서 73%의 제거 효율을 나타내었다. 전체적으로, 섬유사 여과기를 이용한 입자상 물질의 제거 효율을 개선하기 위해서는 충진 밀도 보다 여과속도를 유입수 특성에 따라 적절히 조절하는 것이 효과적인 것으로 나타났다.


    A flexile fiber filter developed in Korea was operated to evaluate the effect of packing density and filtration velocity on particle removal. The pilot-scale fiber filter with 40 cm of diameter and 2 m of height was packed with polyamide fibers of which mean diameter was approximately 0.93 mm. While the filtration velocity was maintained at 325 m/hr, the particle removal efficiency was compared with various of packing density from $70kg/m^3\;to\;100kg/m^3$ . On the contrary, when the packing density was maintained at $70kg/m^3$ , the particle removal efficiency was examined with various filtration velocity from 65 m/hr to 400 m/hr. The filtration pressure increased with the packing-density increase. Below $80kg/m^3$ of packing density, the removal efficiencies of turbidity ad SS were less than 30% and 50%, respectively. At $100kg/m^3$ of packing density, the removal efficiencies of them were nearly 45% and 60% respectively. The filtration pressure increased with the filtration-velocity increase. A better removal efficiency was obtained at a lower filtration velocity, removal efficiency of them were 73% at 65 m/hr. Consequently, The filtration velocity was the more important factor to enhance the particle removal efficiency compared with the packing density in fiber filter.


  • 주제어

    여과 .   섬유사 여과기 .   충진밀도 .   여과속도 .   하수처리장.  

  • 참고문헌 (11)

    1. 한국막학회, 막분리 기초(1996) 
    2. APHA, Standard methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th ed. American Public Health Association/American Water Works Association/Water Environment Federation, Washington, DC.(1998) 
    3. 환경부, 수질오염공정시험법(2002) 
    4. Ben Aim, R., Vigneswaran, S., H. Prasanthi and Jegatheesan, V., 'Influence of Particle Size and Size Distribution in Granular Bed Filtration and Dynamic Microfiltration,' Water Sci. Technol', 36(4), 207-215(1997) 
    5. Van der Graaf, J. H. and van Nieuwenhuijzen, A .F., 'Experiments in High Rate Effluent Filtration in the Netherlands,' Water Sci. Technol., 30(3), 127 -134(1998) 
    6. Raveendran, P. and Amirtharajah, A., 'Role of Short-Range Force in Particle Detachment during Backwasing,' J. Envir. Engrg. Div. in ASCE, 121, 860-868(1995) 
    7. Amirtharajah, A., 'Optimum backwash of dual media filters and GAC filter-adsorbers with air scour, A WWARF, Denber, AWWA., 49-74(1991) 
    8. Rushton, A, Ward, A. S., and Holdich, R. G., 'SolidLiquid Filtration and Separation Technology,' Second Edition(2000) 
    9. Grabbe, U., Seyfried, C. F., and Rosenwinkel, K. H., Advancement technique of wastewater treatment using the improvement fiber filter, PRIMA ATEC. INC.(2000) 
    10. Daniel, K. and Markus, B., 'Particle Removal in Different Filtration Systems for Tertiary Wastewater Treatment - A comparison,' Water Sci. Technol., 36(4), 259-267 (1997) 
    11. Bai, R. and Tien, C., 'Particle Detachment in Deep Bed Filtration,' J. Colloid and Interface Sci., 186, 307 - 317 (1997) 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Choi, Kwang-Soo 2007. "Removal of Suspended Solids Using a Flexible Fiber Filter in a Recirculating Aquaculture System" 한국수산학회지 = Journal of the Korean Fisheries Society, 40(2): 73~78     

 저자의 다른 논문

  • 문태섭 (1)

    1. 2008 "인공 신경망(ANN)에 의한 하수처리장의 유입 유량 및 유입 성분 농도의 예측" 水質保全 = Journal of Korean Society on Water Quality 24 (1): 91~98    
  • 우혜진 (10)

  • 김창원 (50)

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