중수 한외여과 분리막 공정에서 파울링 거동 및 화학적 강화 역세척의 파울링 완화 효과 분석

초록

하수 성상의 복잡성과 인구증가 그리고 빠른 도시화에 대응하기 위해 오염원에서 하수를 재이용하는 중수도 시스템의 중요성이 부각되고 있다. 중수(greywater)는 가정 하수 중 변기를 제외한 세면대, 욕실, 싱크대, 세탁기 등에서 발생하는하수를 의미한다. 본 연구는 가압식 한외여과(ultrafiltration) 분리막 시스템을 이용하여 중수의 직접 여과 및 주기적 역세척을포함하는 분리막 여과 공정 수행을 통해 역세수의 성상에 따른 투과도 회복 효과를 분석하였다. 실험 결과, 세제에 일반적으로 포함된 계면활성제 성분이 막 파울링(fouling) 완화에 지배적으로 기여하였고 계면활성제 부재 시 분리막 투과도는 여과시작 15 min 만에 초기 투과도 대비 90%가 감소한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 기존 연구 결과와 달리 분리막에서 생산되는 투과수를 역세척수로 사용했을 때 수돗물을 적용하였을 때보다 투과도 회복률이 약 16% 더 높음을 확인할 수 있었다. 특히, 투과수를 이용한 화학적 강화 역세척(chemical enhanced backwash, CEB)을 수행하였을 때 투과수의 성분과 첨가된 차아염소산나트륨(NaOCl)의 시너지 효과로 인해 분리막 파울링을 효과적으로 감소시킬 수 있었다.

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