산업용수 처리 공정 및 화학 물질 응용
배경
산업화가 빠르게 진행됨에 따라 다양한 산업 생산에서 수처리의 중요성이 점점 더 커지고 있습니다. 산업용수 처리는 공정의 원활한 진행을 보장하는 중요한 연결 고리일 뿐만 아니라 환경 규제 및 지속 가능한 개발 요구 사항을 충족하는 핵심적인 수단이기도 합니다.
수처리 유형
일반적으로 사용되는 수처리 화학물질
| 범주 | 일반적으로 사용되는 화학 물질 | 기능 |
| 응집제 | PAC, PAM, PDADMAC, 폴리아민, 황산알루미늄 등 | 부유물질과 유기물을 제거합니다. |
| 소독제 | TCCA, SDIC, 오존, 이산화염소, 차아염소산칼슘 등과 같은 것들 | 물속의 미생물(박테리아, 바이러스, 곰팡이, 원생동물 등)을 죽입니다. |
| pH 조절제 | 아미노술폰산, 수산화나트륨, 석회, 황산 등 | 물의 pH를 조절합니다 |
| 금속 이온 제거제 | EDTA, 이온 교환 수지 | 물 속의 중금속 이온(철, 구리, 납, 카드뮴, 수은, 니켈 등) 및 기타 유해 금속 이온을 제거합니다. |
| 스케일 억제제 | 유기인산염, 유기인산 카르복실산 | 칼슘 및 마그네슘 이온에 의한 스케일 형성을 방지합니다. 또한 금속 이온 제거에도 일정 효과가 있습니다. |
| 탈산제 | 아황산나트륨, 히드라진 등 | 산소 부식을 방지하기 위해 용존 산소를 제거하십시오. |
| 세척제 | 구연산, 황산, 아미노술폰산 | 스케일과 불순물을 제거합니다. |
| 산화제 | 오존, 과황산염, 염화수소, 과산화수소 등 | 소독, 오염물질 제거 및 수질 개선 등 |
| 연수제 | 석회와 탄산나트륨 같은 것들. | 경도 유발 이온(칼슘, 마그네슘 이온)을 제거하고 스케일 형성 위험을 줄입니다. |
| 소포제/소포제 | 거품을 억제하거나 제거하십시오 | |
| 제거 | 차아염소산칼슘 | 폐수에서 NH₃-N을 제거하여 방류 기준을 충족시키십시오. |
당사가 공급 가능한 수처리 화학물질:
산업용수 처리란 산업 현장에서 사용되는 물과 그 폐수를 물리적, 화학적, 생물학적 방법 등을 통해 처리하는 과정을 말합니다. 산업용수 처리는 산업 생산에 필수적인 부분이며, 그 중요성은 다음과 같은 측면에서 나타납니다.
1.1 제품 품질 보장
생산 요구사항을 충족하고 제품 품질을 보장하기 위해 금속 이온, 부유물질 등과 같은 물 속의 불순물을 제거합니다.
부식 방지: 물에 녹아 있는 산소, 이산화탄소 등은 금속 장비의 부식을 유발하고 장비의 수명을 단축시킬 수 있습니다.
미생물 관리: 물 속의 박테리아, 조류 및 기타 미생물은 제품 오염을 유발하여 제품 품질 및 건강 안전에 영향을 미칠 수 있습니다.
1.2 생산 효율 향상
가동 중단 시간 감소: 정기적인 수처리를 통해 장비의 스케일 형성 및 부식을 효과적으로 방지하고, 장비 유지 보수 및 교체 빈도를 줄여 생산 효율을 향상시킬 수 있습니다.
공정 조건 최적화: 수처리를 통해 공정 요구 사항을 충족하는 수질을 확보하여 생산 공정의 안정성을 보장할 수 있습니다.
1.3 생산 비용 절감
에너지 절약: 수처리 과정을 통해 장비의 에너지 소비를 줄이고 생산 비용을 절감할 수 있습니다.
스케일 방지: 물에 함유된 칼슘 및 마그네슘 이온과 같은 경도 이온은 스케일을 형성하여 장비 표면에 달라붙어 열전도 효율을 저하시킵니다.
장비 수명 연장: 장비 부식 및 스케일 발생을 줄여 장비 수명을 연장하고 장비 감가상각비를 절감합니다.
재료 소비량 감소: 수처리 과정을 통해 살균제 폐기물을 줄이고 생산 비용을 절감할 수 있습니다.
원자재 소비 감소: 수처리 과정을 통해 폐수 속에 남아있는 원자재를 회수하여 생산에 재투입할 수 있으므로 원자재 낭비를 줄이고 생산 비용을 절감할 수 있습니다.
1.4 환경 보호
오염물질 배출 감소: 산업 폐수 처리 후 오염물질 배출 농도를 줄여 수환경을 보호할 수 있습니다.
수자원 재활용 실현: 수처리 과정을 통해 산업용수를 재활용하고 담수 자원에 대한 의존도를 줄일 수 있습니다.
1.5 환경 규정을 준수합니다
배출 기준 충족: 산업 폐수는 국가 및 지역 배출 기준을 충족해야 하며, 수처리는 이러한 목표를 달성하는 중요한 수단입니다.
요약하자면, 산업용수 처리는 제품 품질 및 생산 효율뿐만 아니라 기업의 경제적 이익과 환경 보호에도 중요한 영향을 미칩니다. 과학적이고 합리적인 수처리를 통해 수자원의 최적 이용을 달성하고 산업의 지속 가능한 발전을 촉진할 수 있습니다.
산업용수 처리는 발전, 화학, 제약, 야금, 식품 및 음료 산업 등 광범위한 분야를 포괄합니다. 처리 공정은 일반적으로 수질 요구 사항 및 방류 기준에 따라 맞춤형으로 설계됩니다.
2.1 유입수 처리(원수 전처리)에 사용되는 화학물질 및 원리
산업용수 처리에서 원수 전처리는 주로 1차 여과, 응집, 응결, 침전, 부유, 소독, pH 조절, 금속 이온 제거 및 최종 여과를 포함합니다. 일반적으로 사용되는 화학 물질은 다음과 같습니다.
응집제 및 응집 방지제: PAC, PAM, PDADMAC, 폴리아민, 황산알루미늄 등
연수제: 석회 및 탄산나트륨 등.
소독제: TCCA, SDIC, 차아염소산칼슘, 오존, 이산화염소 등
pH 조절제: 아미노술폰산, 수산화나트륨, 석회, 황산 등
금속 이온 제거제: EDTA, 이온 교환 수지 등
스케일 억제제: 유기인산염, 유기인산 카르복실산 등
흡착제: 활성탄, 활성 알루미나 등
이러한 화학 물질들을 조합하여 사용하면 산업용수 처리에서 부유물질, 유기 오염물질, 금속 이온 및 미생물을 효과적으로 제거하고, 생산 요구 사항에 맞는 수질을 확보하며, 후속 처리 부담을 줄일 수 있습니다.
2.2 공정수 처리의 화학물질 및 원리
산업용수 처리에서 공정수 처리는 주로 전처리, 연수, 탈산, 철 및 망간 제거, 담수화, 살균 및 소독을 포함합니다. 각 단계는 수질을 최적화하고 다양한 산업 설비의 정상적인 작동을 보장하기 위해 서로 다른 화학 물질을 필요로 합니다. 일반적으로 사용되는 화학 물질은 다음과 같습니다.
| 응집제 및 응집침전제: | PAC, PAM, PDADMAC, 폴리아민, 황산알루미늄 등과 같은 것들. |
| 연화제: | 석회와 탄산나트륨 같은 것들. |
| 소독제: | TCCA, SDIC, 차아염소산칼슘, 오존, 이산화염소 등과 같은 물질들. |
| pH 조절제: | 아미노술폰산, 수산화나트륨, 석회, 황산 등과 같은 것들. |
| 금속 이온 제거제: | EDTA, 이온 교환 수지 |
| 스케일 억제제: | 유기인산염, 유기인산 카르복실산 등 |
| 흡착제: | 활성탄, 활성알루미나 등과 같은 것들. |
이러한 화학물질은 다양한 수처리 공정 조합을 통해 공정수의 다양한 요구 사항을 충족하고, 수질이 생산 기준을 충족하도록 보장하며, 장비 손상 위험을 줄이고, 생산 효율을 향상시킬 수 있습니다.
2.3 순환 냉각수 처리의 화학 물질 및 원리
순환 냉각수 처리는 산업용수 처리에서 매우 중요한 부분이며, 특히 화학 공장, 발전소, 제철소 등 냉각수 시스템이 설비 및 공정 냉각에 널리 사용되는 대부분의 산업 시설에서 더욱 그러합니다. 순환 냉각수 시스템은 대량의 물과 잦은 순환으로 인해 스케일, 부식, 미생물 증식 등의 문제에 취약합니다. 따라서 이러한 문제를 제어하고 시스템의 안정적인 운영을 보장하기 위해서는 효과적인 수처리 방법이 필수적입니다.
순환 냉각수 처리의 목적은 시스템 내 스케일 형성, 부식 및 생물학적 오염을 방지하고 냉각 효율을 확보하는 것입니다. 냉각수의 주요 매개변수(pH, 경도, 탁도, 용존 산소, 미생물 등)를 모니터링하고 수질 문제를 분석하여 맞춤형 처리를 시행합니다.
| 응집제 및 응집침전제: | PAC, PAM, PDADMAC, 폴리아민, 황산알루미늄 등과 같은 것들. |
| 연화제: | 석회와 탄산나트륨 같은 것들. |
| 소독제: | TCCA, SDIC, 차아염소산칼슘, 오존, 이산화염소 등과 같은 물질들. |
| pH 조절제: | 아미노술폰산, 수산화나트륨, 석회, 황산 등과 같은 것들. |
| 금속 이온 제거제: | EDTA, 이온 교환 수지 |
| 스케일 억제제: | 유기인산염, 유기인산 카르복실산 등 |
| 흡착제: | 활성탄, 활성알루미나 등과 같은 것들. |
이러한 화학 물질과 처리 방법은 스케일 형성, 부식 및 미생물 오염을 방지하고 냉각수 시스템의 장기적인 안정적인 작동을 보장하며 장비 손상 및 에너지 소비를 줄이고 시스템 효율을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
2.4 폐수 처리의 화학 물질 및 원리
산업폐수 처리 과정은 폐수의 특성과 처리 목표에 따라 전처리, 산염기 중화, 유기물 및 부유물질 제거, 중간 및 고처리, 소독 및 살균, 슬러지 처리, 재활용수 처리 등 여러 단계로 나눌 수 있습니다. 각 단계에서는 효율적이고 철저한 폐수 처리가 이루어지도록 다양한 화학물질이 함께 작용합니다.
산업 폐수 처리는 배출 기준을 충족하고 환경 오염을 줄이기 위해 물리적, 화학적, 생물학적의 세 가지 주요 방법으로 나뉩니다.
물리적 방법:침전, 여과, 부유 등
화학적 방법:중화, 산화환원, 화학적 침전.
생물학적 방법:활성 슬러지법, 막 생물반응기(MBR) 등
일반적인 화학 물질은 다음과 같습니다.
| 응집제 및 응집침전제: | PAC, PAM, PDADMAC, 폴리아민, 황산알루미늄 등과 같은 것들. |
| 연화제: | 석회와 탄산나트륨 같은 것들. |
| 소독제: | TCCA, SDIC, 차아염소산칼슘, 오존, 이산화염소 등과 같은 물질들. |
| pH 조절제: | 아미노술폰산, 수산화나트륨, 석회, 황산 등과 같은 것들. |
| 금속 이온 제거제: | EDTA, 이온 교환 수지 |
| 스케일 억제제: | 유기인산염, 유기인산 카르복실산 등 |
| 흡착제: | 활성탄, 활성알루미나 등과 같은 것들. |
이러한 화학물질을 효과적으로 적용하면 산업 폐수를 기준에 맞게 처리 및 방류할 수 있을 뿐 아니라 재사용까지 가능해 환경 오염과 수자원 소비를 줄이는 데 도움이 됩니다.
2.5 재활용수 처리의 화학물질 및 원리
재활용수 처리란 산업 폐수를 처리한 후 재사용하는 수자원 관리 방식을 말합니다. 수자원 부족 현상이 심화됨에 따라 많은 산업 분야에서 재활용수 처리 방식을 도입하고 있으며, 이는 수자원 절약뿐 아니라 처리 및 방류 비용 절감에도 도움이 됩니다. 재활용수 처리의 핵심은 폐수 내 오염물질을 제거하여 재사용 기준을 충족하는 수질을 확보하는 것이며, 이를 위해서는 높은 처리 정확도와 기술력이 요구됩니다.
재활용수 처리 과정은 주로 다음과 같은 주요 단계를 포함합니다.
전처리:PAC, PAM 등을 사용하여 불순물과 기름의 큰 입자를 제거합니다.
pH 조절:pH를 조절하기 위해 일반적으로 사용되는 화학 물질로는 수산화나트륨, 황산, 수산화칼슘 등이 있습니다.
생물학적 치료:유기물을 제거하고 미생물 분해를 촉진하며 염화암모늄, 인산이수소나트륨 등을 사용합니다.
화학적 처리:유기물 및 중금속의 산화적 제거에는 일반적으로 오존, 과황산염, 황화나트륨 등이 사용됩니다.
막 분리:역삼투압, 나노여과, 초여과 기술을 사용하여 용존 물질을 제거하고 수질을 보장합니다.
소독:미생물을 제거하기 위해 염소, 오존, 차아염소산칼슘 등을 사용합니다.
모니터링 및 조정:재사용수가 기준을 충족하는지 확인하고, 조절기 및 모니터링 장비를 사용하여 조정하십시오.
소포제:소포제는 액체의 표면 장력을 감소시키고 거품의 안정성을 파괴하여 거품 발생을 억제하거나 제거합니다. (소포제 적용 사례: 생물학적 처리 시스템, 화학 폐수 처리, 제약 폐수 처리, 식품 폐수 처리, 제지 폐수 처리 등)
차아염소산칼슘:이들은 암모니아 질소와 같은 오염 물질을 제거합니다.
이러한 공정과 화학물질의 적용은 처리된 폐수의 수질이 재사용 기준을 충족하도록 보장하여 산업 생산에 효과적으로 사용할 수 있게 합니다.
산업용수 처리는 현대 산업 생산에서 중요한 부분입니다. 공정 및 화학물질 선택은 특정 공정 요구사항에 따라 최적화되어야 합니다. 화학물질의 합리적인 사용은 처리 효과를 향상시킬 뿐만 아니라 비용을 절감하고 환경에 미치는 영향을 줄일 수 있습니다. 앞으로 기술 발전과 환경 보호 요구 사항의 증가에 따라 산업용수 처리는 더욱 지능적이고 친환경적인 방향으로 발전할 것입니다.