ISSN : 1225-0112(Print)
ISSN : 2288-4505(Online)
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Microfiltration Characteristics of Al2O3 Colloidal Suspensions by Polyethylene Capillary Membrane
Abstract
Microfiltration behavior of colloidal suspension of Al2O3 was examined by using polyethylene capillary membrane. The permeate flux of dead-end flow was 70% of that of the cross flow at d pseudo steady state. The increased permeate resistance with increased trans-membrane pressure was due to the increased pore blocking on the membrane surface, and the formation of dense packing cake layer. As time progressed toward the steady state, the difference between the permeate fluxes for the two applied pressures decreased. At this stage of filtration process, the flux behavior was controlled, to a large extent, by the resistance of the cake layer. Permeate flux did not depend on the feed flow rate at the transient state of filtration. But after the steady state has reached, at 24 L/min of the feed flow rate, the permeate flux increased by 11.6% for 1.0 kg(f)/㎠ and by 17.2% for 2.0 kg(f)/㎠. The cake filtration phenomenon appeared at the initial period of filtration, and after the initial state, the pore blocking appeared. With increasing the trans-membrane pressure from 1.0 kg(f)/㎠ to 2.0kg(f)/㎠, approximately, R(p) increased 1.9 times while R(c) increased 1.3 times.
연구논문 / 폴리에틸렌 모세관 막에 의한 Al2O3 현탁액의 정밀여과특성
초록
Al2O3 미립자를 함유한 콜로이드 현탁액의 폴리에틸렌 모세관 막을 이용한 정밀여과 특성을 검토하였다. 흐름 형태를 달리했을 경우 준 정상상태에서 dead-end flow의 투과유속은 cross flow의 약 70% 였다. 운전압력 증가에 따른 투과저항의 증가는 입자에 의한 세공막힘과 막표면에 형성된 케익층이 치밀해졌기 때문이었다. 운전시간이 증가하여 정상상태에 다가갈수록 운전압력 증가에 따른 투과유속의 차이는 감소했으며,이 단계에서의 투과거동은 케익여과 모델의 지배를 받았다. 흐름속도 증가로 인한 투과유속 증가효과는 초기 전이상태에서는 없었고, 정상상태에 도달한 이후 1.0 kgf/㎠에서 11.6% 증가했고, 2.0 kgf/㎠에서는 17.2% 증가하였다. 공급유량 24 L/min에서의 막오염 형태는 케익여과가 일어난 후 세공막힘 현상이 나타났다. 운전압력이 2.0 kgf/㎠로 증가했을 때, Rp는 운전압력이 1.0 kgf/㎠에 비하여 약 1.9배, Rc는 약 1.3배 증가하였다.