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분리막 생물반응기에서 산기량 제어는 반응기 내 유체흐름과 특히 막표면 근방에서의 전단응력을 변화시켜 막오염 감소 및 에너지 절약을 구현하는 중요 독립변수 중 하나이다. 본 연구에서는 원통형 생물 반응기 중심에 침지형 평막을 장착하고 하부에서 공기가 공급되는 3차원적 시스템에 대하여 "COMSOL"프로그램을 사용하여 수치해석하였다. 용액의 점도, 온도는 일정하다고 가정했으며 투과액 부피와 산기량의 비인 $SAD_p$를 변수로 사용하였다. 유속센서, 동영상 이미지분석으로 측정한 유속과 수치해석 결과는 11% 이내에서 일치함을 확인하였다. 반응기 내 유체의 흐름은 산기관과 막모듈 구간에서 급격하게 증가하였으나 막모듈을 지나면서 감소하였으며 반응조 벽에서 중심축 방향으로 갈수록 유속이 증가하는 경향을 보였다. 막 표면에서 계산된 전단응력은 하단 중앙부가 가장 크게 나타났으며 산기량이 증가할수록 전단응력이 증가하였다. 특히 산기량을 0.15에서 0.25 L/min로 증가할 경우 크게 증가함을 확인할 수 있었다.
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참고문헌 (15)
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S. Judd / 2008 / The MBR Book: Principles and Applications of Membrane Bioreactors in Water and Wastewater Treatment / Elsevier Science :90~101
조일형 / 2013 / 하·폐수 처리용 MBR 분리막 기술 및 산업동향과 발전방향 / 멤브레인 23(1):24~44
K. Y. Chung / 2010 / Energy Saving Membrane Technology / A-jin Co :25~61
R. B. Bird / 2001 / Transport Phenomena / John Wiley & Sons, Inc :152~176
X. Yang / 2012 / Optimization of microstructured hollow fiber design for membrane distillation applications using CFD modeling / J. Membrane Sci 422:258~270
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R. B. Bird / 2001 / Transport Phenomena / John Wiley & Sons, Inc :152~176
X. Yang / 2012 / Optimization of microstructured hollow fiber design for membrane distillation applications using CFD modeling / J. Membrane Sci 422:258~270
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