DAILY PAPER REVIEW

1221_Optimising operation of an integrated membrane system (IMS) ? A Box?Behnken approach

 

 

1. Title & Journal
Journal: Desalination, in press, IF: 2.034
Title: Optimising operation of an integrated membrane system (IMS) ? A Box?Behnken approach
Author: M. Raffin, E. Germain, S. Judd*

2. Background of authors
Corresponding author: S. Judd
Affiliation: Cranfield University
Background information:
-    멤브레인과 MBR 쪽의 세 개의 공저자로 활동하였으며 현재 영국의 Cranfield 대학의 교수로 재직중임.
-    연구 분야는 다음과 같음
?    막생물 반응기 디자인 최적화
?    물재이용을 위한 막생물 반응기 
?    물재이용을 위한 막공정
-    좀 더 자세한 정보는 다음 주소에서 확인할 수 있음
http://www.cranfield.ac.uk/sas/aboutus/staff/judds.html

3. Summary
    이 논문은 MF를 전처리로 하는 RO 공정의 최적화를 response surface methodology (RSM)를 통해서 구현한 논문임. 특히 robustness를 위해 Box-Behnken approach를 사용하여 디자인하였음.
    다음과 같은 가정을 사용하여 매개변수의 범위를 다음과 같이 제한하였음.
-    유입수의 수질은 일정하다. (즉, 유입수 수질은 변수에서 제외되었음)
-    MF 처리수의 수질은 유입수 수질과 운전조건에 상관없음.
-    Biofouling은 무시가능하며 chloramines 주입은 산(acid)과 antiscalant 주입량에는 영향을 주지 않는다.
통계학적 모델(RSM)을 위해서 MF와 RO에서 각각 quasibinomial logit과 quasibinomial probit이 사용되었다.
 
 
 
RSM의 결과는 다음과 같다.
 
위 그림은 역세주기와 유량에 관련된 파울링 정도를 contour plot으로 보여주고 있다. 이 그래프를 통해 역세주기가 잦아지고 유랑이 증가할수록 파울링이 많이 발생한다는 것을 알 수 있다.
 
회수율과 pH가 RO 파울링에 미치는 영향을 보았을 때 pH와 회수율 모두 높아질수록 파울링이 많이 발생한다는 것을 알 수 있었다.

  
위 두 그림은 각각 MF, RO에서의 통계모델과 실제 데이터와의 상관관계를 보여준다. 각각 높은 상관관계를 보이고 있지만 RO 의 경우에는 R2 값으로 모델 정확도를 나타내기에는 부족해보인다. 정확도란 측면에서 RO 모델의 보정이 필요할 것으로 보이지만 RSM이 시스템에 대한 특성을 보여주거나 최적화라는 측면에서는 의미가 있는 결과라 판단된다.

4. Originality & Creativity
- RSM을 MF와 RO가 단일공정안에 포함된 시스템에 적용한 최초의 시도

5. Further applications
- RSM을 통한 다른 시스템의 최적화에 적용가능할 것임

6. Contact (to reviewer)
minkyupark@gist.ac.kr



Minkyu Park (Master course)

Environmental Systems Engineering Lab.
Department of Environmental Science & Engineering
Gwangju Institute Science and Technology
1 Oryong-dong Buk-gu Gwangju, 500-712, Korea

Tel : +82-62-970-2461
Fax : +82-62-970-2434
Phone : +82-11-9533-6980
E-mail : minkyupark@gist.ac.kr

첨부 (1)
20101221.pdf
204.7KB / Download 0