2015년 6월부터 2016년 10월까지 목포내항 5개 정점에서 표층수와 저층수 수질인자 중 COD, DO, DIP, DIN, 투명도, Chl-a를 조사하여 신구 해양환경기준치와 구 해양환경기준치를 비교하여 수질오염도를 평가하고자 하였다. 조사결과, 개정된 환경 기준치에 의한 평가결과 Ⅱ- Ⅴ 등급, 구 환경 기준치에 의한 평가결과는 Ⅰ- Ⅱ 등급을 보였다.

수처리용 분리막 여과 공정에서 막오염의 문제는 여전히 해결해야 할 난제이다. 막오염 현상을 제어하기 위한 방안으로 막표면에 패턴을 도입하는 방법이 연구되어 왔다. 분리막의 패턴은, 막표면에서의 유체 흐름에 변화를 일으켜 오염물이 쌓이지 않게 하거나 쌓인 오염물이 일부 떨어져 나가는 효과를 주는 것 으로 보고된 바 있다. 본 연구에서는 수처리용 패턴 분리막을 제조하고, 패턴의 막오염 방지 효과를 평가하고자 하였다. 이를 위하여 CFD 기법을 이용하여 유 체 흐름을 시뮬레이션으로 분석하고, 시뮬레이션 결과와 실제 실험 결과를 비교 분석하기 위해 구형의 모델 입자로 막여과 실험을 수행하였다. 다양한 크기의 모델 입자를 이용함으로써 오염물의 크기에 따른 패턴의 막오염 방지 효과를 분석해 보고자 하였다.

PVDF(Polyvinylidene fluoride)는 물리⋅화학적 물성이 우수하지만 극소수성을 띠어 유기물에 의한 오염이 쉽다. 따라서 본 연구에서는 친수성기를 가진 기능성 말단기가 부착된 탄소나노튜브 (MWCNT)를 첨가하여 PVDF막의 친수성 증가를 통하여 수투과도 및 내오염성을 향상시키고자 하였다. 초음파를 통하여 MWCNT를 분산시킨 후 상전이 공정으로 분리막을 제조하였으며, 말단기의 종류 및 농도차이에 따른 성능 변화를 확인해 보았다. 그 결과, PVDF-ODA MWCNT막이 PVDF막 보다 수투과도가 2배 이상 향상되었으며, 내오염성도 우수 하였다. 제조된 분리막의 특성은 SEM, FT-IR, XRD를 이용하여 분석하였다.

MBR공정에서 물리적 세정방법인 공기폭기(Aeration)는 장기간 막성능을 유지시키기 위한 주요 핵심 방법으로, 기존의 연구들은 산기관의 성능을 극대화시켜 공기세정을 최적화시키려 하였다. 분리막의 효율적인 슬러지 탈리를 위해 폭기위 치⋅시간⋅균일 배출성 및 데드존(Dead Zone) 감소 등에 대한 다양한 연구들이 진행되어 왔으나, 이를 통한 더 이상의 성능향상은 기대하기 어려운 상황이다. 본 연구에서는 기존의 분리막 모듈을 개량하여 공기폭기의 효과를 극대화 하는 연구를 진행하였다. 선행연구로 진행된 Lab-scale실험을 기반으로, Pilot-scale 장치를 세팅하여 장기평가 및 분석 등을 진행하였다. 동일 site에서 개량모듈한 것과 그렇지 아니한 것에 대하여 비교분석하였다.

물은 신체의 대부분을 구성하고 있는 기본 물질로서 생명유지의 필수 요소이다. 특히 WHO에서는 인류 건강유지의 1등 공신으로 깨끗한 물공급을 꼽고 있다. 우리나라는 산업화, 도심화를 통해 신규오염물질 발생이 증가하고 있으며 특히 먹는물의 경우 중금속 및 소독부산물 중심의 관리에서 난연제, 코팅제, 의 약물질 등 신규오염물질 관리에 주력하고 있다. 우리나라 먹는물 수질기준은 1963년 최초 도입된 이래 1984년, 1986년 개정 강화되었으며, 1995년 먹는물 관리법이 제정되었고 1997년 감시항목이 설정되 어 기준과 감시의 2원화된 관리체계가 유지되고 있다. 먹는물 수질기준은 외국 사례 도입방식에서 체계적 장기 모니터링을 통한 위해도 평가를 수행하여 기준을 강화하고 있으며 현재 60개 항목으로 확대 강화되었다.

Membrane bioreactors (MBRs) employ a process of biological treatment that is based on a membrane that has the advantages of producing high-quality treated water and possessing a compact footprint. However, despite these advantages, the occurrence of “fouling” during the operation of these reactors causes the difficulty of maintenance.Hence, in this study, three physical cleaning methods, namely, backwashing, air scrubbing, and mechanical cleaning ball was performed to identify optimum operating conditions through laboratory scale experiments, and apply them in a pilot plant. Further, the existing MBR process was compared with these methods, and the field applicability of a combination of these physical cleaning methods was investigated.Consequently, MCB, direct control of cake fouling on the membrane surface was found to be the most effective. Moreover, as a result of operating with combination of the physical cleaning process in a pilot plant, the TMP increasing rate was found to be – 0.00007 MPa/day, which was 185% higher than that obtained using the existing MBR process. Therefore, assuming fouling only by cake filtration, about one year of operation without chemical cleaning is considered to be feasible through the optimization of the physical cleaning methods.

This study compares characteristic of membrane fouling in MBR-RO systems. In lab. scale MBRs test, MBRs were operated at different Flux(10, 20, 30 & 40 LMH) and temperature(10, 15, 20, 25 & 30°C). The results show that MBR permeate was measured lower amounts of organic substances in Higher flux and lower temperature and led to lower RO fouling rates. The main cause was that due to cake fouling formed on membrane surfaces in MBRs. Under both cases, Cake layer of membrane surfaces formed in MBRs removed RO fouling factors, polysaccharide and protein, because of cake layer attached on membrane surfaces greater amounts of organic substances. This study implies that optimization of MBR with operating conditions is a crucial strategy to RO membrane fouling control.

Shale gas has become increasingly important as a viable alternative to conventional gas resources. However, one of the critical issues in the development of shale gas is the generation of produced water, which contains high concentration of ionic compounds (> TDS of 100,000 mg/L). Accordingly, membrane distillation (MD) was considered to treat such produced water. Experiments were carried out using a laboratory-scale direct contact MD (DCMD). Synthetic produced water was prepared to examine its fouling propensity in MD process. Antiscalants and in-line filtration were applied to control fouling by scale formation. Fouling rates (-dJ/dt) were calculated for in-depth analysis of fouling behaviors. Results showed that severe fouling occurred during the treatment of high range produced water (TDS of 308 g/L). Application of antiscalant was not effective to retard scale formation. On the other hand, in-line filtration increased the induction time and reduced fouling.

In this study, a flat-type photocatalytic reactor is applied under solar irradiation for simultaneous treatment of target pollutants: reduction of Cr(VI) to Cr(III) and oxidation of EDCs (BPA, EE2, E2). An immobilized type of photocatalyst was fabricated to have self-grown nanotubes on its surface in order to overcome limitations of powdery photocatalyst. Moreover, Ti mesh form was chosen as substrate and modified to have both larger surface area and photocatalyst content. Ti mesh was anodized at 50V and 25°C for 30min in the mixed electrolytes (NH4F-H2O-C2H6O2) and annealed at 450°C for 2 hours in ambient oxygen to have anatase structure. Surface characterization was done with SEM and XRD methodologies. Fabricated NTT was applied to water treatment, and coexisting Cr(VI) and organics (EDCs) enhanced each other's reactions by scavenging holes and electrons and thus impeding recombination. Also, several experiments were conducted outdoor under direct sunlight and it was observed that both solar-tracking and applying modified photocatalyst were proven to enhance reaction efficiency.