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멤브레인 = Membrane Journal v.16 no.3, 2006년, pp.182 - 187   피인용횟수: 5

침지형 MBR 공정에서 응집제가 여과성능에 미치는 영향
The Effect of Coagulant on Filtration Performance in Submerged MBR System

김관엽   (성균관대학교 건설환경시스템공학과UU0000759  ); 김지훈   (성균관대학교 건설환경시스템공학과UU0000759  ); 김영훈   (성균관대학교 건설환경시스템공학과UU0000759  ); 김형수   (성균관대학교 건설환경시스템공학과UU0000759  );
  • 초록

    본 연구에서는 침지형 MBR 공정에서 인제거를 위해 주입되는 응집제가 분리막의 여과성능에 미치는 영향을 알아보고자 하였고, 침지형 MBR에서 분리막 표면의 오염을 방지하기 위해 연속적으로 행하는 폭기가 응집 플록에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. 이를 위해 MBR공정의 폭기조 슬러지를 채취하여 jar-test를 실시한 결과와 비교하였다. 실험 결과는 플록 크기와 슬러지 탈수성의 지표로서 비여과저항(SRF, Specific Resistance of Filtration)을 측정하여 비교하였다. 응집제 주입량이 증가할수록 $10{\mu}m$ 이하의 플록의 비율이 저감되었으며 탈수성이 증가하였다. 그러나 jar-test 결과와 비교하였을 때, 폭기의 전단력에 의해 그 효과가 저감된 것을 알 수 있었다. 응집제를 주입한 경우 주입하지 않은 경우보다 운전지속시간이 연장되었다 운전지속시간이 응집제 주입량에 비례하여 증가하지는 않았는데, 이는 연속적인 폭기의 전단력으로 인해 $10{\mu}m$ 이하의 입자가 충분히 저감되지 않았기 때문인 것으로 생각된다. 또한 응집제 주입량이 과도하면 오히려 여과저항을 증가시키는 결과를 초래하는 것을 알 수 있었다.


    The purpose of this study was to investigate effect of coagulation on filtration performance of membrane in submerged MBR system and influence of continuous aeration to reduce fouling of membrane surface on coagulated floc. For this purpose, aeration tank sludge of MBR system was compared with jar-test sludge. The experimental results were analysed in terms of floc size and SRF (Specific resistance of Filtration). The more alum was added, the more content of floc below $10{\mu}m$ reduced and SRF decreased. But compared with jar-test results, it was found that effect of coagulation on MBR floc was reduced. Operation time of membrane in alum added MBR was longer than that in control MBR. But operation time was not proportional to alum dose. It was thought that the result was reason that floc below $10{\mu}m$ was not reduced sufficiently by shear force of continuous aeration. Moreover it was founded that if alum is added more than proper dose, it brings filtration resistance to increase.


  • 주제어

    MBR .   coagulation .   continuous aeration .   floc size .   SRF.  

  • 참고문헌 (16)

    1. K. H. Choo and C. H. Lee, 'Membrane fouling mechanisms in the membrane-coupled anaerobic bioreactor', Wat. Res., 30, 1771 (1996) 
    2. D. F. Lawler, J. C. Yoon, S. J. Jwang, and B. A. Hull, 'Anaerobic digestion effects on particle size and dewaterability', J. Water Pollution Control Federation, 58, 1107 (1986) 
    3. H. Buisson, P. Cote, M. Praderie, and H. Paillard, 'The use of immersed membranes for upgrading wastewater treatment plants', Wat. Sci. Tech., 37, 89 (1998) 
    4. 이정언, '정수슬러지의 특성이 탈수성능에 미치는 영향', 대한환경공학회지, 25, 1063 (2003) 
    5. 서정원, 송태준, 박진원, 이태희, 이승무, '고분자 응집제 첨가에 따른 슬러지의 탈수성 및 점도 특성', 대한환경공학회지, 18, 1609 (1996) 
    6. 김재석, 이정학, '막결합형 활성슬러지 시스템에서 막오염 특성의 분석', 멤브레인지, 8, 131 (1998) 
    7. C. H. Lee and J. C. Liu, 'Enhanced sludge dewatering by dual polyelectrolytes conditioning', Water Research, 34, 4430 (2000) 
    8. W. Ghyoot and W. Verstraete, 'Reduced sludge production in a two-stage membrane-assisted bio-reactor', Wat. Res., 34, 205 (1999) 
    9. B. Zhang, K. Yamamoto, S. Ohgaki, and N. Kamiko, 'Floc size distribution and bacterial activities in membrane separation activated sludge process for small-scale wastewater treatment/reclamation', Wat. Sci. Tech., 35, 37 (1997) 
    10. M. H. Cho, C. H. Lee, and S. H. Lee, 'Effect of flocculation conditions on membrane permeability in coagulation-microfiltration', Desalination, 191, 386 (2006) 
    11. 최송휴, 조남운, 한명수, '응집제를 활용한 간헐포기 MBR 공정에서 순간플럭스 증가가 분리막에 미치는 영향 평가', 멤브레인지, 15, 70 (2005) 
    12. S. H. Judd and P. Hillis, 'Optimisation of combined coagulation and microfiltration for water treatment', Wat. Res., 35, 2896 (2001) 
    13. Y. Shimizu, K. Matsushita, and A. Watanabe, 'Influence of shear breakage of microbial cells on cross-flow microfiltration flux', J. Ferment. Bioeng., 78, 170 (1994) 
    14. 유태종, 안균환, 박상준, 현미, '정수 슬러지의 탈수성 개선을 위한 고분자 응집제 조합주입 고찰', 상하수도학회지, 18, 608 (2004) 
    15. 김규진, 윤성훈, 'Membrane Bioreactor (MBR)를 이용한 오.폐수 처리', 한국공업화학회지, 12, 239 (2001) 
    16. 김남천, 이성재, '비저항계수를 이용한 혐기.호기소화 및 침적생물막 슬러지의 탈수특성에 관한 비교.연구', 한국폐기물학회지, 15, 729 (1998) 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (5)

    1. Kim, Seung-Geon ; Lee, Ho-Won ; Kang, Yeung-Joo 2010. "Nutrient Removal Characteristics on Organic Material Loadings in Submerged Flat Sheet Type Sequencing Batch Membrane Reactor" 멤브레인 = Membrane Journal, 20(3): 241~248     
    2. Jeong, Doin ; Jung, Seung Hee ; Lee, Sohl ; Chung, Kun Yong 2015. "Transmembrane Pressures with Respect to Backwashing and Sinusoidal Flux Continuous Operation Modes for the Submerged Hollow Fiber Membrane in the Activated Sludge Solution" 멤브레인 = Membrane Journal, 25(6): 524~529     
    3. Won, In Hye ; Kim, Dae Chun ; Chung, Kun Yong 2015. "Transmembrane Pressure of the Sinusoidal Flux Continuous Operation Mode for the Submerged Flat-sheet Membrane Bioreactor in Coagulant Dosage" 멤브레인 = Membrane Journal, 25(1): 7~14     
    4. Won, In Hye ; Jang, Wongi ; Chung, Kun Yong ; Byun, Hongsik 2015. "Preparation of PVdF/GO Composite Nanofibrous Flat Membrane and its Permeation Characteristics in Activated Sludge" 멤브레인 = Membrane Journal, 25(1): 67~74     
    5. Jeong, Doin ; Chung, Kun Yong 2016. "Critical Flux with Respect to Aeration Rate for the Submerged Microfiltration Hollow Fiber Membrane in the Activated Sludge Solution" 멤브레인 = Membrane Journal, 26(2): 166~172     

 저자의 다른 논문

  • 김지훈 (9)

    1. 2008 "주기적인 약품역세를 적용한 침지형 MBR 시스템의 운전성능에 관한 연구" 上下水道學會誌 = Journal of Korean Society of Water and Wastewater 22 (1): 87~92    
    2. 2009 "정수장 배출수 처리를 위한 Crossflow 관형막 여과 공정의 운전 적용에 관한 연구" 上下水道學會誌 = Journal of Korean Society of Water and Wastewater 23 (4): 499~505    
    3. 2018 "역삼투막 해수담수화 공정에서 에너지 회수장치의 운영인자 비교분석을 통한 에너지 효율 최적화 연구" 上下水道學會誌 = Journal of Korean Society of Water and Wastewater 32 (1): 1~10    
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