수처리 약제에는 어떤 것들이 있을까? 각 수처리 약제가 수처리 과정에서 어떤 역할을 하는지 전반적으로 알아보겠습니다

Thread Content

이 게시글은 마지막으로 LQ198619에 의해 2019-2-20 19:32에 수정되었습니다. 처리 과정에서 필요한 화학약품들을 사용함으로써, 물의 품질을 일정 수준으로 높일 수 있습니다.그 주요 효과는 스케일과 슬러지의 생성을 억제하고, 거품을 줄이며, 물과 접촉하는 재료의 부식을 감소시키고, 물속의 부유 고형물과 유해 물질을 제거하며, 악취와 색을 제거하고 수질을 연화시키는 것 등입니다.현재 세계 각국의 물 사용량이 급격히 증가하고 있으며, 다양한 환경 보호 법규(수질 정화법)들이 잇따라 제정되고 그 기준도 점점 더 엄격해지고 있기 때문에, 다양한 고효율의 수처리 제제에 대한 수요가 빠르게 증가하고 있습니다.우리나라에서는 점점 심각해지는 수자원 위기와는 대조적으로, 수처리제의 생산 능력이 매우 낮으며 그 품질도 보장되지 않고 있습니다. 따라서 환경보호 관련 자재인 수처리제 산업의 발전을 가속화하는 것이 시급한 문제입니다. 수처리 약제에는 응집제, 부식억제제, 스케일방지제, 살균제, 분산제, 세정제, 프리코팅제, 거품제거제, 탈색제, 키레이트제, 탈산소제 및 이온교환수지 등이 포함됩니다.이 글에서는 응집제와 살균제에 대해 체계적으로 소개할 것입니다. 우리나라의 수처리 약제는 70년대에 대규모 화학비료 공장이 도입된 이후로 비로소 주목을 받으며 점차 발전해 나갔습니다；그 후, 자체적으로 일련의 수처리제를 연구 개발했습니다.우리나라의 수처리제 종류는 주로 스케일 억제제, 부식 억제제, 살균 및 조류 제거제, 무기 응집제, 유기 응집제 등 몇 가지 큰 범주로 나뉩니다. 수처리 제제는 대체로 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 첫째, 오수 처리용 제제입니다. 둘째, 산업용 순환수 처리용 제제입니다. 셋째, 유수 분리제입니다. 흔히 사용되는 수처리 제제로는 스케일 방지제, 부식 억제제, 살균 및 조류 제거제(수처리용 살균제), 세정제, 점토 제거제, 응집제, 혼합제, 분산제 등이 있습니다. 나트륨 헥사포스페이트도 수처리에 사용되는 제제 중 하나입니다. 넷, 녹색 수처리 제제인 PASP 폴리아스파르테이트. 수처리 제제, 수질 검사용 제제, 수질 검사 장비입니다. 새로운 형태의 수처리 제제의 특징은 다음과 같습니다: 1. 반응 속도가 빠르어, 일반적인 산업 폐수를 처리하는 데에는 단지 30분에서 몇 시간밖에 걸리지 않습니다. 2. 유기 오염 물질에 대한 작용 범위가 넓으며, 분해가 어려운 유기 물질 등에도 우수한 분해 효과를 보입니다. 3. 공정이 간단하고 투자 비용이 적으며, 수명이 길고 조작 및 유지보수가 용이합니다. 처리 효과도 우수하며, 처리 과정에서 소모되는 미전기분해 반응제의 양도 적습니다. 4. 폐수를 미전기분해 처리하면 물속에 자연 상태의 아이온이나 철 이온이 생성되며, 이는 일반적인 응집제보다 더 우수한 응집 효과를 가집니다. 따라서 철염과 같은 추가적인 응집제를 사용할 필요가 없으며, COD 제거율도 높습니다. 또한 물에 2차 오염을 일으키지 않습니다. 5. 우수한 응집 효과를 가지고 있어, 색도와 COD를 효과적으로 제거할 수 있으며, 폐수의 생화학적 처리 가능성을 크게 향상시킵니다. 6. 이 방법은 화학적 침전을 통해 인을 제거할 수 있으며, 환원 작용을 통해 중금속도 제거할 수 있다. 7. 우리나라의 수처리 제제 발전이 직면한 기회들을 분석하고, 환경친화적인 수처리 제제의 현황을 설명한다. 또한, 응집 이론의 지속적인 발전을 바탕으로 수처리 제제는 친환경적인 수처리 제제, 다중 복합형 수처리 제제, 나노소재나 미생물 기반의 응집제와 같은 새로운 고효율 수처리 제제로 빠르게 발전할 것으로 보인다. 특성: 천연 광물 기반의 수처리제로, 복합 알루미늄 규산염 비금속 광물을 주원료로 하여 특수한 기술 공정을 거쳐 제조된 신개념 제품입니다. 화학적으로 합성된 수처리제와는 본질적으로 다릅니다.그 상태는 젤 형태와 분말 형태 두 가지가 있습니다.성질은 약산성이며, pH 값은 3~4입니다.젤의 비중은 1.5~1.6이며, 분말의 비중은 1.2~1.3입니다.색상은 회색에서 짙은 회색입니다. 천연 광물성 오수 처리제는 흡착성, 이온 교환성, 촉매 분해성, 화학적 전환성, 생리적 보조성이라는 5가지 특성을 가지고 있습니다.응용 장점: (1) 가장 중요한 장점은 다양하고 처리가 어려운 오수, 특히 유독성 오수를 처리할 수 있다는 점입니다； (2) 약간의 부유물을 제거할 수 있음； (3) 응집 침전 속도가 빠르며, 침전물의 수분 함량이 낮고 밀도가 높아 건조가 용이하여 압착 여과 처리가 쉽다； (4) 오수 처리 시설과 공정이 간단하고 조작이 용이하여, 건설에 드는 초기 투자를 크게 줄일 수 있습니다. 또한 운영 비용도 그리 높지 않습니다； (5) 하수 처리 과정에서 발생하는 슬러지는 농업용 비료의 첨가제로 사용될 경우 효과를 증진시키는데, 이는 해당 광물 원료가 본래 강력한 비료 첨가제이기 때문입니다.이를 통해 2차 오염을 완전히 제거했습니다. 수처리 산업에서는 다양한 수처리 장비가 널리 사용될 뿐만 아니라, 수처리 약제도 각 산업에 큰 기여를 하고 있습니다.수처리 약제에는 부식억제 및 스케일 방지제, 응집제, 환원제, 살균제, 촉매제, 세정제 등이 있으며, 각 약제는 고유한 기능과 특성을 가지고 있습니다. 응집제의 성질: 응집제의 분자식은 +CH2-CHn이며, 선형 고분자 중합체에 속합니다. 분자량은 400만에서 2천만 사이입니다.응집제는 도시 생활하수에서 분리된 응집 및 분해 작용을 하는 고효율 혼합 균주가 생활하수를 처리하도록 하여, 하수의 COD와 BOD 제거율이 100%에 도달하도록 합니다. 부식방지 및 스케일억제제의 특성: 부식방지 및 스케일억제제란 이름에서 알 수 있듯이, 보일러와 같은 순환용수 장비에 생기는 스케일이나 부식을 줄여주는 물처리제입니다.이 약제는 알칼리성 물질과 유기물을 혼합하여 만들어졌으며, 부식 방지제가 첨가되어 가열면이 부식되는 것을 막습니다.약제에 포함된 알칼리성 물질은 보일러 내에서 화학 반응을 통해 물속의 칼슘, 마그네슘 염류와 반응하여 슬래그를 생성합니다. 이 슬래그는 침전된 후 배수 기능을 통해 보일러 밖으로 배출되어, 물속의 칼슘과 마그네슘 이온 농도를 낮춤으로써 보일러 내에 스케일이 생기는 것을 방지합니다. 세정제의 특성: 세정제는 침투액을 용해시키고 침투시킬 수 있는 휘발성 용매로, 검사 대상인 부품 표면에 남아 있는 과도한 침투액을 제거하는 데 사용됩니다.일부 세정제는 폴리아미드, 폴리설폰, 및 필름 구성 요소의 표면에 부착된 금속 수산화물, 탄산칼슘 및 기타 유사한 오염 물질을 제거하기 위해 특별히 설계되었습니다.세척제를 사용하기 전에 세척 탱크, 배관 및 보안 필터를 점검하고 새로운 필터 요소를 장착해야 합니다. 살균제 살균제, 이름만 봐도 그 기능을 알 수 있습니다.살균제는 주로 박테리아, 미생물 등 유해한 세균을 제거하는 약제입니다.국제적으로는 일반적으로 각종 병원성 미생물을 방제하는 약제의 총칭으로 사용됩니다.살균제는 브로민, 아이오딘, 과산화물 또는 과아세트산과 같은 약품들이 시스템에 초래하는 위험 요소를 만들어내지 않습니다. 일반적인 기술 1. 살균, 소독: 물의 소독 방법은 화학적 방법과 물리적 방법의 두 가지로 나뉩니다.물리적 소독 방법에는 가열법, 자외선법, 초음파법 등이 있습니다；화학적 방법에는 염소 처리법, 오존 처리법, 중금속 이온법 및 기타 산화제법 등이 있습니다. 2. 자화: 자기장의 효과를 이용하여 물을 처리하는 것을 물의 자화 처리라고 합니다. 3. 정밀 여과 기술: 특수한 소재로 제작된 미세한 구멍을 가진 필터 요소나 필터 막을 사용하여, 일정한 크기의 구멍을 통해 물속에 있는 미세 입자나 박테리아 등을 차단함으로써 이들이 필터를 통과하지 못하도록 하여 제거합니다.정밀 여과는 마이크로미터급(μm) 또는 나노미터급(nm)의 입자와 박테리아를 걸러낼 수 있습니다.물의 심층 처리에도 매우 널리 활용됩니다. 4. 초여과 기술: 초여과는 막 분리 기술의 일종입니다.일정한 압력 하에서(압력은 0.07–0.7Mpa이며, 최대로는 1.05Mpa를 초과하지 않음), 물이 막 표면을 흐르는데, 물과 용해된 염분, 그리고 다른 전해질들은 아주 작은 입자 형태이기 때문에 초여과막을 통과할 수 있습니다. 반면, 분자량이 큰 입자나 콜로이드 성분들은 초여과막에 의해 차단되어, 물 속의 일부 미세 입자들이 분리됩니다.초여과막의 구멍 크기는 특정 분자량을 가진 물질을 이용한 차단 실험을 통해 측정되며, 분자량의 수치로 표시됩니다. 5. 오존: 상온에서는 파란색을 띠며 특유의 생선 냄새가 나는 기체로, 분자식은 O3입니다.오존은 산소의 동소체로, 상온에서 스스로 단일 산소 원자로 분해될 수 있으며, 단일 산소 원자는 매우 강한 산화성을 가지고 있습니다.오존은 박테리아, 곰팡이와 같은 미생물의 단백질을 산화시켜 변성시킴으로써 전해질의 기능을 마비시킵니다. 또한 박테리아의 포자나 바이러스, 곰팡이 등을 죽일 수 있으며, 보툴리눔 독소도 파괴할 수 있습니다. 공기, 물, 식품에 있는 유해 물질과 박테리아를 제거하고 죽일 수 있으며, 이상한 냄새도 제거해줍니다. 따라서 식품 생산 과정에서의 소독 및 살균 작업에 널리 사용됩니다.오존은 소독 및 살균 과정에서 독성이 없는 산화물만을 생성하며, 남은 오존은 결국 산소로 환원됩니다. 따라서 소독되는 물품에 잔류물이 남지 않아 식품의 소독 및 살균에 직접 사용할 수 있습니다. 6. 이온 교환: 소위 이온 교환이란, 물속의 이온과 이온 교환 수지 위의 이온들이 서로 전하를 교환하는 반응을 말합니다.이온 교환의 반응 과정은 H+형 양이온 교환 수지 HR과 물 속의 Na+가 서로 교환되는 반응을 예로 들 수 있습니다: HR + Na+ → Na+ + H+. 위 식에서 알 수 있듯이, 이온 교환 반응에서는 물 속의 양이온(예: Na+)이 수지로 옮겨가고, 수지에 있던 교환 가능한 H+는 물 속으로 들어갑니다.Na가 물에서 수지로 옮겨지는 과정은 이온의 치환 과정입니다.그리고 수지 상의 H가 물 속으로 이동하는 과정을 유리 과정이라고 합니다.따라서, 자유 상태와 치환 과정의 결과로 Na와 H가 위치를 바꾸게 되는데, 이러한 변화를 이온 교환이라고 합니다. 7. 자외선: 수은등이 점화될 때, 1400nm-4900nm의 파장을 가진 자외선이 방출됩니다(1nm=10-10m). 이러한 자외선은 박테리아의 세포벽을 통과하여 미생물을 죽임으로써 소독 및 살균 효과를 낳습니다.자외선의 파장은 2600nm 정도일 때 효과가 가장 좋습니다.자외선 소독은 주로 처리량이 적은 식수 처리에 사용됩니다.그 특징은 살생 능력이 강하고 접촉 시간이 짧다는 것입니다；장비가 간단하고 조작 및 관리가 용이하며, 처리된 물은 무색·무취이고 독성의 위험이 없습니다；염소 가스로 살균할 때 나타나는 염소 이온은 증가하지 않습니다. 8. 흡착 정수 기술: 주로 활성탄과 같이 흡착 능력을 가진 물질을 이용한 흡착 기술을 말합니다.여기서는 활성탄의 몇 가지 특징에 대해 간략히 소개하겠습니다. 활성탄은 생활용 음용수와 식품 산업, 화학 산업, 발전 산업 등에서 사용되는 물의 정화, 탈수소, 유분 제거, 악취 제거 등에 널리 활용됩니다.일반적으로 63%-86%의 콜로이드 물질을 제거할 수 있습니다；약 50%의 철；그리고 47%-60%의 유기물. 흔히 사용되는 약제인 중합알루미늄염은 무기 고분자 응집제입니다. 수산화 이온의 교차결합 작용과 다가음이온의 중합 작용으로 인해 분자량이 크고 전하량이 높은 무기 고분자 수처리 제제로 만들어집니다. 특징 1. 응집체 형성이 빠르고, 활성이 우수하며, 여과 성능이 좋다. 2. 알칼리성 보조제를 첨가할 필요가 없으며, 흡습되어도 그 효과는 변하지 않습니다. 3. pH 값의 변화에 잘 적응하며, 내구성이 뛰어나 다양한 용도로 사용될 수 있습니다. 4. 처리된 물에는 염분이 적습니다. 5. 중금속과 방사성 물질로 인한 물의 오염을 제거할 수 있습니다. 6. 유효 성분 함량이 높아 보관 및 운송이 용이합니다. 작용: 중합 알루미늄 염의 응집 작용은 다음과 같습니다: a. 물속의 콜로이드 물질들을 강력하게 전기적으로 중화시키는 작용. b. 가수분해 산물의 물속에 있는 부유물에 대한 우수한 교차 결합 흡착 작용. c. 용해성 물질에 대한 선택적 흡착 작용. 중합알루미늄염화물은 무기 고분자 응집제로, 하이드록시드 이온의 교차결합 작용과 다가음이온의 중합 작용에 의해 생성되는 분자량이 크고 전하량이 높은 무기 고분자 수처리 제제입니다. 이 제품의 특성은 주로 압력식 분무기의 작동 원리에 의해 결정되며, 이로 인해 이 건조 시스템은 고유한 특성을 가지게 됩니다.압력식 스프레이 건조로 얻어지는 제품은 다공성 미세 입자 형태나 중공 미세 입자 형태이므로, 음이온 폴리아크릴아미드의 경우 대체로 입상형 제품을 얻는 것을 목적으로 합니다. 이렇게 얻어지는 입상형 제품은 우수한 방진 성능과 유동성을 가집니다. 용도 ① 도시 상하수 처리 정화: 강물, 저수지 물, 지하수. ⒉산업용 급수 정화. ⒊도시 하수 처리. ⒋공업 폐수와 폐슬래그에서 유용한 물질의 회수, 석탄 세척 폐수 내 석탄 가루의 침전 촉진, 전분 제조업에서의 전분 회수. ⒌각종 산업 폐수 처리: 인쇄·염색 폐수, 가죽 공정 폐수, 불소 함유 폐수, 중금속 함유 폐수, 유분 함유 폐수, 제지 공정 폐수, 석탄 세척 폐수, 광산 폐수, 양조 공정 폐수, 야금 공정 폐수, 육가공 공정 폐수, 오수 처리. ⒍제지 접착제 처리 ⒎설탕액 정제 ⒏주조 성형 ⒐직물 주름 방지 ⒑촉매 운반체 ⒒의약품 정제 ⒓시멘트 조기 경화 ⒔화장품 원료 중합 황산철의 형태와 특성은 연한 노란색의 무정형 분말 상태의 고체로, 물에 매우 잘 녹습니다. 10%(중량)의 수용액은 적갈색의 투명한 용액이며, 흡습성이 있습니다.중합철산은 식수, 산업용수, 각종 산업 폐수, 도시 하수, 슬러지 탈수 등의 정화 처리에 널리 사용됩니다. 응용 특징 중합 황산철은 다른 무기 응집제에 비해 다음과 같은 특징을 가집니다: 1. 신형이며, 고품질이고, 고효율의 철염계 무기 고분자 응집제； 2. 혼합 성능이 우수하며, 알루미늄 화합물의 구조가 단단하고 침전 속도가 빠름； 3. 정수 효과가 우수하며 수질이 좋습니다. 알루미늄, 염소, 중금속 이온과 같은 유해 물질이 전혀 포함되어 있지 않으며, 철 이온의 수상 이동도 없습니다. 독성이 없고 해로울 것이 없어 안전하고 신뢰할 수 있습니다； 4. 탁도 제거, 탈색, 탈유, 탈수, 살균, 탈취, 조류 제거는 물론, 수중의 COD, BOD 및 중금속 이온 제거 효과도 뛰어남； 5. 수질의 pH 값 범위는 4~11로 넓으며, 최적의 pH 값 범위는 6~9입니다. 정화된 원수의 pH 값과 총 알칼리도의 변동 폭이 작아, 처리 장비에 대한 부식성도 낮습니다； 6. 미세오염이 있거나 조류가 포함된, 저온·저탁도의 원수를 정화하는 데 효과적이며, 고탁도의 원수를 정화할 때에도 특히 우수한 성능을 보입니다； 7. 투약량이 적어 비용이 저렴하며, 처리 비용을 20%-50% 절감할 수 있습니다. 유류 함유 폐수 처리의 특징: 응집 기술은 적응성이 뛰어나고, 유화된 오일과 용해된 오일, 그리고 생화학적으로 분해하기 어려운 복잡한 고분자 유기물들을 제거할 수 있다는 특징 때문에 유류 함유 폐수 처리에 널리 사용됩니다.흔히 사용되는 응집제에는 무기 응집제, 유기 응집제, 복합 응집제의 세 가지가 있다. 무기 고분자 응집제 중 폴리알루미늄 염화물, 폴리황산철과 같은 저분자량의 무기 응집제는 처리 효과가 우수하며, 가격이 저렴하고 사용량도 적어 효율성이 높아 널리 사용되고 있습니다. 폴리아크릴아미드는 수용성 고분자 중합체로, 대부분의 유기 용매에는 녹지 않습니다. 우수한 응집 성능을 가지고 있으며, 액체들 사이의 마찰 저항을 줄여줍니다. 이온 특성에 따라 비이온성, 음이온성, 양이온성, 양성이온성의 네 가지 유형으로 나뉩니다. 작용 원리 1) 응집 작용 원리: PAM이 응집에 사용될 때는, 응집되는 물질의 종류와 그 표면 특성, 특히 동전위, 점도, 탁도 및 현탁액의 pH 값과 관련이 있습니다. 입자 표면의 동전위는 입자들이 서로 합쳐지는 것을 방해하는 요인입니다. 따라서 표면 전하가 반대인 PAM을 첨가하면 동전위가 낮아져서 입자들이 응집됩니다. 2) 흡착 교량 형성: PAM 분자 사슬이 서로 다른 입자 표면에 고정되어, 각 입자들 사이에 중합체 교량이 형성되고, 이로 인해 입자들이 집합체를 이루어 침전한다. 3) 표면 흡착: PAM 분자상의 극성 기재 입자들의 다양한 흡착. 4) 강화 효과: PAM 분자 사슬이 기계적, 물리적, 화학적 등 다양한 작용을 통해 분산상을 서로 연결하여 그물 구조를 형성함으로써 강화 효과를 나타낸다. 적용 범위 1. 제지 공정에서 유지제, 강화제로 사용됨. 2. 수처리에서 응집제, 소결제, 슬러지 탈수제로 사용됨. 3. 석유 시추 시 강우제, 유배제로 사용됨. 4. PAM은 농축, 콜로이드 안정화, 저항 감소, 접착, 막 형성, 생의학 소재 등 다양한 분야에서도 널리 사용됩니다. 타르 탈수제: 간단하고 빠른 탈수로 증기와 비용을 절약하세요!수분을 30에서 1 이하로 낮출 수 있습니다. 코크스화 공정에서 발생하는 폐수의 COD를 제거하는 물질 A909는, 폐수 내의 COD 수치를 200~500ppm까지 낮춰줍니다