응집이란 물에 안정적으로 현탁된 음전하를 띤 입자들을 불안정화시키는 과정입니다. 이는 양전하를 띤 응집제를 첨가함으로써 이루어집니다. 응집제의 양전하는 물 속의 음전하를 중화시켜(즉, 불안정화시켜) 안정시킵니다. 입자들이 불안정해지거나 중화되면 응집 과정이 시작됩니다. 불안정해진 입자들은 서로 뭉쳐 점점 더 큰 입자를 형성하며, 최종적으로는 침전될 만큼 무거워지거나 기포를 포집하여 떠오를 만큼 커집니다.
오늘은 흔히 사용되는 두 가지 응집제인 폴리염화알루미늄과 황산알루미늄의 응집 특성을 자세히 살펴보겠습니다.
황산알루미늄황산알루미늄은 산성 물질입니다. 황산알루미늄의 작용 원리는 다음과 같습니다. 황산알루미늄은 수산화알루미늄(Al(OH)₃)을 생성합니다. 수산화알루미늄은 특정 pH 범위에서만 효과적으로 가수분해되거나 침전됩니다. pH가 8.5 이상일 경우 가수분해된 수산화알루미늄이 빠르게 침전되므로, 작동 pH를 5.8~8.5 범위로 유지하는 것이 매우 중요합니다. 응집 과정 중 물의 알칼리도가 충분해야 불용성 수산화알루미늄이 완전히 생성되어 침전됩니다. 황산알루미늄은 금속 수산화물에 대한 흡착 및 가수분해 작용을 통해 색상 및 콜로이드성 물질을 제거합니다. 따라서 황산알루미늄의 작동 pH 범위는 5.8~8.5로 엄격하게 제한되므로, 황산알루미늄을 사용할 때는 공정 전반에 걸쳐 pH를 잘 제어하는 것이 매우 중요합니다.
폴리알루미늄염화물PAC(폴리아크릴로니트릴)는 오늘날 사용되는 가장 효과적인 수처리 화학물질 중 하나입니다. 높은 응집 효율과 다른 수처리 화학물질에 비해 넓은 pH 및 온도 범위에서 사용 가능하다는 장점 때문에 식수 및 폐수 처리에 널리 사용됩니다. PAC는 알루미나 농도가 28%에서 30%까지 다양한 등급으로 제공됩니다. 하지만 PAC 등급을 선택할 때 고려해야 할 사항은 알루미나 농도만이 아닙니다.
PAC는 전처리 응집제로 간주될 수 있습니다. 전처리 알루미늄 클러스터는 매우 높은 양전하 밀도를 가지므로 PAC는 명반보다 더 강한 양이온성을 띠며, 따라서 물 속에 부유하는 음전하를 띤 불순물을 더 강력하게 불안정화시킵니다.
PAC는 황산알루미늄에 비해 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다.
1. 훨씬 낮은 농도에서도 효과가 있습니다. 일반적으로 PAC의 복용량은 명반에 필요한 복용량의 약 3분의 1 정도입니다.
2. 처리된 물에 잔류하는 알루미늄의 양이 더 적습니다.
3. 슬러지 발생량이 적습니다.
4. 넓은 pH 범위에서 효과가 있습니다.
응집제에는 여러 종류가 있으며, 이 글에서는 그중 두 가지만 소개합니다. 응집제를 선택할 때는 처리하려는 물의 수질과 예산을 고려해야 합니다. 좋은 수처리 경험을 하시길 바랍니다. 28년 경력의 수처리 화학물질 공급업체로서, 수처리 화학물질에 관한 모든 문의 사항에 기꺼이 답변해 드리겠습니다.
게시 시간: 2024년 7월 23일