분리막 공정을 활용한 호소수 정화 연구

A study on the lake-water treatment using membrane filtration process

본 연구에서는 호소수를 효과적인 방법으로 정화할 수 있는 분리막 활용 수질 정화 방법에 관한 연구를 수행하였다. A시의 호소수를 분리막 여과한 결과, 클로로필-a는 MF와 UF 투과수의 경우 각각 93.8%와 98.2%의 제거율을 나타내었으며, NF와 RO 투과수에서는 검출되지 않았다. Ca2+와 Mg2+의 경우 UF 적용 시 각각 6%와 18%의 제거율을 보였다. 그러나 NF와 RO 투과 후 Ca2+제거율은 각각 92.6%와 98.9%이었으며, Mg2+는 각각 80.3%와 81.7%의 제거율이 관찰되었으며 이는 선택적 투과성 때문으로 판단된다. 미세기포를 발생시키기 위하여 분리막 모듈을 다공성 산기기로 사용하였을 때의 기포의 특성들을 관찰하기 위하여 이미지 분석 프로그램을 적용하였다. 분리막 모듈을 통과하여 발생된 기포 크기는 산기기보다 약 37.4% 감소하였다. 또한 분리막 모듈을 통과한 0.2~0.82mm 범위 내 기포 크기나 확산범위는 각각 85.3%와 70.1%이었지만, 산기기의 경우는 0.77~1.08mm 범위에서 각각 86.2%와 77.5%의 분포를 나타내었다.

The aim of this study was to investigate the effective method using membrane filtration for purification of the polluted lake water. The removal of chlorophyll-a in the MF and UF permeates was 93.8% and 98.2%, respectively. However, it was not detected in the NF and RO permeates. The removal of Ca2+ and Mg2+ in the UF was 6% and 18%, respectively. In the NF and RO permeates, removal of Ca2+ was 92.6% and 98.9%, and Mg2+ was 80.3% and 81.7%, respectively due to the selective permeability of the ions. Image analysis program was applied for an observation of micro-bubbles characterization. The micro-bubbles were generated from the membrane pores, which was used as a porous diffuser. The average bubble size passed through the membrane became smaller about 37.4% than that passed through air stone diffuser. The size and distribution of bubbles passed through the membrane was 85.3% and 70.1% in the range of 0.2~0.82mm, respectively. On the other hand, the bubbles passed through the air stone diffuser showed 86.2% and 77.5% in the range of 0.77~1.08mm, respectively.