Membrane Journal (멤브레인)

The Membrane Society of Korea (한국막학회)
권호 표지

Advanced Water Treatment of High Turbidity Source by Hybrid Process of Ceramic Microfiltration and Activated Carbon Adsorption: Effect of GAC Packing Fraction

세라믹 정밀여과 및 활성탄 흡착 혼성공정에 의한 고탁도 원수의 고도정수처리: 입상 활성탄 충전율에 의한 영향

  • Park, Jin-Yong (Department of Environmental Sciences & Biotechnology, Hallym University) ;
  • Lee, Hyuk-Chan (Department of Environmental Sciences & Biotechnology, Hallym University)
  • 박진용 (한림대학교 환경생명공학과) ;
  • 이혁찬 (한림대학교 환경생명공학과)
  • Published : 2008.09.30
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Abstract

In this study, we used hybrid module that was composed of packing granular activated carbon (GAC) between module inside and outside of ceramic microfiltration membrane for advanced drinking water treatment. Instead of natural organic matters (NOM) and fine inorganic particles in natural water source, synthetic water was prepared with humic acid and kaolin. Packing fraction of GAC was changed from 0 to 24.05% to see effect of packing fraction. As a result, changing curves of resistance of membrane fouling ($R_f$) and permeate flux (J) during 3 h operation were almost overlapped independent of packing fraction of GAC. Treatment efficiencies of turbidity were very high above 99.46% at all packing fractions of GAC. And treatment efficiency of NOM, which was measured by $UV_{254}$ absorbance, was the highest value of 99.43% at packing fraction of 24.05%. Then, we operated the hybrid process during 13 h at packing fraction of 24.05%. As a result, J was rapidly dropped according to increase of membrane fouling within initial 1 h of operation, and almost constant after 3 h. And treatment efficiencies of turbidity and NOM were stable and high values of 99.52% and 96.63%, respectively.

본 연구에서는 고도정수처리를 위하여 모듈 내부와 세라믹 정밀여과막 외부 사이의 공간에 입상 활성탄(GAC)을 충전한 혼성 모듈을 이용하였으며, 정수 원수 중의 자연산 유기물(NOM)과 미세 무기 입자를 대체하기 위해, 휴믹산(humic acid)과 카올린(kaolin) 모사용액을 사용하였다. GAC의 충전율(packing fraction)에 따른 처리효율의 변화를 알아보고자. GAC의 충전율을 $0{\sim}24.05%$로 변화 시켰다. 그 결과, 3시간 운전하는 동안 막오염에 의한 저항($R_f$) 및 투과선속(J)의 변화 곡선은 GAC의 충전율에 관계없이 거의 중첩되었다. 그리고 탁도의 처리효율은 모든 조건에서 99.46% 이상으로 높았으며, $UV_{254}$ 흡광도로 측정한 NOM의 처리효율은 최대 충전율 24.05%에서 제거율은 99.43%로 가장 높게 나타났다. 한편, 충전율 24.05%에서 13시간 동안 운전한 결과, J는 막오염의 증가에 따라 운전 초기 1시간 이내에 급격히 감소하였으며 3시간 운전 후부터는 거의 일정한 투과선속을 나타냈다. 그리고 탁도 및 NOM의 처리효율은 각각 99.52%와 96.63%로 안정적인 높은 처리효율을 보였다.

Keywords

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