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

막여과 장치에 분말활성탄, 입상활성탄 및 안트라사이트를 투입하여 막여과 장치의 파울링 저감 및 막차압 개선효과에 대한 실험을 실시하였다. 막의 fouling 저감을 위해 투입되는 입자의 사이즈 가 보다 중요한 인자가 되는 것으로 조사되었다. 막차압과 활성탄 주입량에 따른 총 여과저항값은 활성 탄의 투입량이 증가할수록 총 여과저항값은 조금씩 감소하는 경향을 나타내었다. 총 여과저항값에서 막 저항값을 배제한 활성탄만의 여과저항값은 활성탄의 투입량이 증가할수록 여과저항값이 감소하는 것으 로 조사되었다. Cross-flow나 dead-end나 운전방식에 따라 처리효율에 차이는 나타나지만, 막여과에 활성탄을 투입함으로써 fouling 억제효과와 함께 활성탄의 흡착효과도 동시에 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

Membrane bioreactor (MBR) provides the benefits on high effluent quality and construction cost without the secondary clarification. Despite of these advantages, fouling, which clogs the pore in membrane modules, affects the membrane life span and effluent quality. Studies on the laboratory scale MBR were focused on the control of particulate fouling, organic fouling and inorganic fouling. However, less studies were focused on the control of biofouling and microbial aspect of membrane. In the full scale operation, most MBR produces high effluent quality to meet the national permit of discharge regulation. In this study, the performance and microbial community analysis were investigated in two MBRs. As the results, the performance of organic removal, nitrogen removal, and phosphorus removal was similar both MBRs. Microbial community analysis, however, showed that Azonexus sp. and Propionivibrio sp. contributed to indirect fouling to cause the chemical cleaning in the DX MBR.