국내 장기 운전 정수처리용 Hollow fiber 저압 막 Autopsy 결과 분석 연구 (Research on Autopsy Results of over 10 Year Old Low Pressure Hollow Fiber Membrane from Domestic Water Treatment Plant)

서지정보

· 발행기관 : 대한환경공학회
· 수록지 정보 : 대한환경공학회지 / 44권 / 9호 / 287 ~ 297페이지
· 저자명 : 윤석민, 이영주, 김성수, 최한봉, 박노석

초록

목적 : 본 연구에서는 실제 정수처리에 적용되고 있는 외압식 저압막(정밀여과막, Microfiltration) 여과 공정을 대상으로 각 모듈로 유입되는 유량 불균등으로 인한 막 오염의 정도에 차이가 있는지 autopsy 과정으로 확인하고 막 오염물질을 정량적으로 평가하고자 하였다. 방법 : 본 연구에서는 10년 이상 정수 생산에 이용된 막을 대상으로 autopsy를 수행하였다. 그 방법으로 먼저 외피 케이스를 분해하여 육안 관찰하였다. 또한 새 막과 헤더 배관에서 위치가 상이한 10년 이상 사용한 막 모듈 fiber를 채취하여 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진을 촬영하여 공극의 크기 및 공극률을 조사하였다. 사용 막 오염물을 유기물과 무기물로 구분하여 정량 분석하였다. 결과 및 토의 : 10년 이상 정수를 생산한 막 모듈 내부 오염 정도를 육안 관찰한 결과 유입구에서 가까운 No. 1 막 모듈 내부에 육안으로도 확인되는 검은색의 오염물로 오염되었다. 이에 반해 헤더 배관에서 가장 멀게 위치한 No. 10 막 모듈의 경우 오염물이 육안 관찰되지 않았다. 또한 10년 이상 사용한 No. 1, 4, 6, 8 그리고 10 MF 막 간에도 표면에 큰 차이가 있는 것으로 관측되었다. 결론 : 주기적인 물리적 및 화학세정을 하더라도 병렬로 배열된 저압막의 경우 각각의 모듈의 오염 정도가 서로 상이하다는 결론을 얻었다. 또한, 유입헤더 배관을 중심으로 병열 배치된 막 모듈의 경우 위치에 따라서도 막의 표면 및 공극의 크기가 달라질 수 있다.

영어초록

Objectives: In this study, membrane autopsy was performed for a parallel arrayed low-pressure membrane (microfiltration) filtration process that is actually applied to water treatment, to check out whether there are differences in the degree of membrane fouling due to the uneven flow rate into each module. Also, membrane foulants were evaluated quantitatively. Methods : In this study, autopsy was performed for over 10 year old membranes used for drinking water purification. In this way, the outer casings of membrane modules at different positions were disassembled and visually observed. In addition, In addition, the size of the pores and the porosity were investigated by taking a SEM (Scanning Electron Microscope) photograph for the new and the used membrane module fiber samples in different positions from the header pipe. The used membrane foulants were classified into organic and inorganic matters and quantitatively analyzed. Results and Discussion : As a result of visually observing inside the membrane module that has produced drinking water for over 10 years, the inside of the No. 1 membrane module close to the inlet was contaminated with black foulants. On the other hand, in the case of No. 10 membrane module located farthest from the header pipe inlet, no foulants were observed with the naked eye. Also, it was observed from SEM photograph results that there were large differences in the surfaces among No. 1, 4, 6, 8 and 10 MF module fibers. Conclusion : Even after periodic physical and chemical cleaning, it was concluded that the fouling levels were different each other in the parallel arrayed low-pressure membrane modules. In addition, the pore size distribution and porosities of the membrane modules may vary depending on the position.

참고자료

· 없음