본 연구에서는 고도정수처리를 위하여 모듈 내부와 관형 세라믹 정밀여과막 외부 사이의 공간에 입상 활성탄(GAC)을 충전한 혼성 모듈을 사용하였다. 정수 원수 중의 자연산 유기물(NOM)과 미세 무기 입자를 대체하기 위해, 휴믹산(humic acid)과 카올린(kaolin) 모사용액을 대상으로 하였다. 혼성공정에서 막오염을 최소화하고 투과선속(J)을 향상시키기 위하여 역세척 시간(BT)과 역세척 주기(FT)에 따른 영향을 알아보았으며, 최적운전조건을 규명하고자 하였다. 그 결과, BT가 증가함에 따라 Rf 다소 감소하는 경향을 보였으며, 더 짧은 FT는 빈번한 역세척으로 Rf의 감소와 J의 향상에 더 효과적이었다. 그러나 운전비용을 고려하였을 때, 최적 BT 및 FT는 각각 10초와 8분이었다. 한편, 모사용액으로 실험하여 도출된 최적 운전조건을 호소수의 고도정수처리에 적용하였다. 그 결과, 탁도 및 UV254 흡광도, CODMn의 평균처리효율은 각각 99.11% 및 91.40%, 89.34%로 우수하였으나, TDS의 평균처리효율은 30.05%로 낮았다.

In this study, we used the hybrid module that was composed of granular activated carbons (GAC) packing between module inside and outside of tubular ceramic microfiltration membrane for advanced drinking water treatment. Instead of natural organic matters (NOM) and fine inorganic particles in natural water source, modified solution was prepared with humic acid and kaolin. We were investigated effect of water-back-flushing time (BT) and water-back-flushing period (FT) to minimize membrane fouling and to enhance permeate flux (J) in the hybrid process, and tried to find the optimal operating conditions. As a result, resistance of membrane fouling (Rf) was slightly decreased according to increasing BT. Also, the shorter FT was the more effective to reduce Rf and to enhance J because of frequent water-back-flushing. However, the optimal BT and FT conditions were 10 sec and 8 min respectively when operating costs were considered. Then, the optimal conditions derived from our experiments of modified solution were applied to lake water treatment. As a result, average treatment efficiencies of turbidity, UV254 absorbance, and CODMn were very high as 99.11%, 91.40% and 89.34%, respectively, but that of TDS was low as 30.05%.

• 박진용(한림대학교 환경생명공학과, 한림대학교 에너지⋅환경연구소) | Jin Yong Park 주저자
• 이혁찬(한림대학교 환경생명공학과) | Hyuk Chan Lee