응집제: 폐수 처리 공정에서 없어서는 안될 핵심 링크

수처리 전문가에게 응집제는 일상적인 도구이자 기술적인 분수령입니다. '이름을 아는 것'에서 '작용 메커니즘을 이해하고 논리를 일치시키는 것'으로의 전환은 엔지니어가 운영자에서 전문가로 진화했음을 보여줍니다. 사용 가능한 응집제의 종류와 이를 구별하고 올바르게 사용하는 방법은 많은 사람들이 혼란스러워하는 주제입니다. 오늘 우리는 응집제와 관련된 지식을 간략하게 소개할 것입니다.

 응집제는 현재 폐수 처리에서 가장 널리 사용되는 화학 물질입니다. 이는 물 속의 분산 입자의 침전 안정성과 중합 안정성을 감소시키거나 제거하여 이러한 분산 입자가 응집되어 덩어리로 뭉치게 하는 물질입니다.

 응집제의 작동 방식

1. 물 속의 콜로이드 입자는 작은 크기, 표면 수화, 전하를 특징으로 하며 높은 안정성을 제공합니다. 응집제를 물에 첨가하면 하전된 콜로이드로 가수분해되어 주변 이온과 전기 이중층 구조를 형성합니다.
2.  투여 후 급속 교반 방법을 사용하여 물 속의 콜로이드 불순물 입자와 응집제의 가수분해로 생성된 미셀 간의 충돌 기회와 빈도를 높입니다. 물 속의 불순물 입자는 먼저 응집제의 작용으로 안정성을 잃은 다음 뭉쳐 더 큰 입자가 되고 마지막으로 침전되거나 부유합니다.
3.  물 속의 불순물 입자가 응집제와 상호 작용하여 이중층 압축 및 전하 중화와 같은 메커니즘을 통해 안정성을 잃고 미세 플록을 형성하는 과정을 응집이라고 합니다. 미세 플록이 브리징 물질과 물 흐름 교반의 작용으로 뭉쳐 플록을 형성하고, 흡착, 브리징 및 스윕 응집과 같은 메커니즘을 통해 큰 플록으로 성장하는 과정을 플록 형성이라고 합니다.
4.  혼합, 응집 및 플록 형성의 조합을 응집-플록 형성이라고 합니다. 혼합 과정은 일반적으로 혼합 탱크에서 완료되는 반면, 응집 및 플록 형성은 반응 탱크에서 발생합니다.

 응집제의 종류 - (양이온성, 비이온성, 음이온성)

응집제는 운반하는 전하 유형에 따라 광범위하게 분류됩니다. 세 가지 주요 유형이 있습니다.

•  양이온성 응집제: 이들은 양전하를 띠며 음전하를 띤 입자와 결합하는 데 효과적입니다. 물 속의 부유 입자가 음전하를 띠거나 특정 오염 물질의 전하를 중화하기 위해 양전하가 필요한 경우에 자주 사용됩니다.
• 비이온성 응집제: 이들은 전하를 띠지 않으며 일반적으로 전하를 띤 입자가 거의 또는 전혀 없는 물에 사용됩니다. 비이온성 응집제는 광범위한 pH 및 염분 수준에서 안정성이 뛰어나 선호됩니다.
• 음이온성 응집제: APAM과 같은 음이온성 응집제는 음전하를 띠며 일반적으로 양전하 또는 중성 부유 입자가 포함된 물을 처리하는 데 효과적입니다. 특히 오일 및 그리스와 같은 유기물을 제거하고 pH가 약간 산성에서 중성인 상황에 적합합니다.

 사용자는 폐수의 특성에 따라 합리적인 선택을 할 수 있습니다. 응집제와 폐수 처리 장비를 함께 사용하면 처리 효율을 향상시키고 폐수 처리 문제를 효과적으로 해결할 수 있습니다.

 응집제를 과학적으로 선택하는 방법

올바른 응집제를 선택하는 것은 단순한 시행착오가 아닌 체계적인 과학적 의사 결정 과정입니다. 주로 다음 사항을 기반으로 합니다.

•  수질 분석: 폐수의 pH, 알칼리도, 부유 고형물 농도 및 특성, 제타 전위를 먼저 분석해야 합니다. 예를 들어, 높은 pH는 알루미늄 기반 응집제의 효율성에 영향을 미칠 수 있습니다. 유기 슬러지는 일반적으로 음전하를 띠므로 양이온성 응집제를 사용하는 것이 좋습니다.
• 자 테스트: 이것은 가장 핵심적이고 필수적인 단계입니다. 실험실에서 다중 패들 교반기를 사용하여 플록 크기, 침강 속도 및 상등액 투명도와 같은 매개변수에 대해 다양한 유형 및 용량의 응집제의 효과를 병렬로 비교하여 최적의 솔루션을 결정합니다.
• 처리 공정과의 호환성: 서로 다른 분리 공정은 플록에 대해 서로 다른 요구 사항을 갖습니다. 예를 들어, 부유 공정에는 가볍고 푹신한 플록이 필요하므로 고전하 밀도 응집제가 적합하고, 침전 공정에는 무겁고 콤팩트한 플록이 필요하므로 고분자량 응집제가 선호됩니다.
• 전반적인 비용 고려 사항: 화학 물질의 단가뿐만 아니라 처리된 물 톤당 비용도 고려하는 것이 중요합니다. 때로는 더 비싸지만 효율성이 높은 응집제가 더 낮은 투여량과 더 나은 처리 결과로 인해 전체 비용이 더 낮을 수 있습니다.

 응집제는 고품질 유출수, 에너지 절약, 소비 감소 및 자원 활용을 달성하기 위해 현대 폐수 처리 시스템에서 보조 화학 물질에서 핵심 기술 수단으로 진화했습니다. 도시 하수 처리장에서 다양한 산업 폐수 처리장에 이르기까지, 그 정확한 적용은 환경적 및 경제적 이점 모두와 직접적으로 관련됩니다. 미래에는 수질 요구 사항이 증가함에 따라 친환경적이고 환경 친화적인 응집제(예: 변형된 천연 고분자) 및 지능형 투여 시스템의 개발 및 적용이 이 분야의 지속적인 발전을 위한 중요한 방향이 될 것입니다.