물의이용과장해
피앤씨테크의 기술력을 소개합니다.
급속한 산업의 고도 성장과 생활 향상에 따라 생활 용수 및 공업용수의 수요량은 계속 증가하고 양질의 용수를 확보하려는 사람과 기업들이 늘어나고 있다. 이렇듯 수자원은 우리의 생활이나 산업 활동에 있어서 없어서는 안 될 중요한 위치를 차지하고 있다. 그러나 최근 무분별한 물의 이용과 관리소홀로 수자원이 고갈되어 가고 있으며 아직 남아 있는 수자원들 마저 오염이 악화되어 가고 있다.
우리 나라에서 이용하고 있는 원수는 거의 하천수, 호소수 및 지하수를 이용하고 있는데 이 원수들은 불순물들을 함유하고 있어 그대로 사용할 경우 여러 가지 문제를 일으킬 수 있으므로 불순물을 제거할 수 있는 처리장치를 사용해야만 한다.
자연수에 포함되어 있는 불순물에는 부유 고형물(Suspended Solid), 용존 고형물(Dissolved Solid), 유기물(Organic Matter), 무기물(Inorganic Mater) 및 각종 이온 성분과 그 외에 여러 가지 물질이 포함되어 있다. 이러한 불순물이 포함되어 있는 물을 사용할 경우 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.
| 불순물 | 장해내용 |
|---|---|
| 경도성분(Ca+2, Mg+2) | 증발 부위 및 가열 부위에 scale을 형성하여 열전도를 방해하고, 심하면 관을 막아서 흐름을 방해하고 boiler drum 저부에 sludge로 퇴적하여 부식을 일으킨다. |
| 철분 | 상 동 |
| 황산 이온(SO4-2) | 계통 내에서 부식과 scale을 일으킨다. |
| 실리카(SiO2) | 과열 기관, 터빈 날개 등에 부착되어 scale을 유발시킨다. |
| 유 기 물 | Boiler수에 들어가면 carbonized되어 관에 부착하여 scale을 형성하고 boiler drum에 carry-over를 조장하고 수처리 설비인 이온교환수지의 능력을 저하시킨다. |
| 염 소 이 온(Cl-) | 각 계통의 부식 특히 Austenite 계통인 stainless강에 응력 부식을 촉진시킨다. |
| 탁 도 성 분(Turbidity) | 각 계통의 scale 및 sludge 형성의 원인이 된다. |
| 용 존 산 소 | 계통의 부식 특히 점식의 원인이 된다. |
| 미 생 물 | 관로에 서식하면서 관로를 막아 흐름을 방해한다. |
산업 현장에서 공업용수, 상수, 하천수, 호소수 또는 지하수를 원수로 하여 공정에서 요구하는 정도로 처리하기 위한 수처리 설비가 필요한데 수처리 공정은 크게 전처리 공정과 탈염처리 공정으로 구분된다.
전처리 공정은 주로 응집제를 사용하여 부유 고형물 및 탁도를 제거시키는 응집 침전 장치, 응집가압 부상 분리 장치 및 직접 응집 여과 방식에 의한 처리 후단에 압력식 또는 중력식 여과기를 설치하여 여과수를 얻는 공정이다. 만일 원수를 유속이 빠른 강으로부터 직접 취수할 경우 예비 침강조가 필요하며, 지하수를 취수할 경우는 CO2나 H2S의 기체들이 상당히 용존되어 있고 Fe+2와 Mn+2 등도 상당히 함유하고 있으므로 탈기에 의한 전처리가 필요할 때도 있다.
탈염처리 공정은 ion상태로 용존되어 있는 염분을 제거하는 설비로 저압 보일러(20Kg/cm2이하) 공급수로 사용하기 위해서 경도성분(Ca+2, Mg+2)만을 제거하기 위한 설비로써 softener가 널리 이용되며, 순수 제조 공정을 위해서는 이온교환수지탑, 역삼투설비 등이 적용되고 있다.
그 외에도 발전소 복수계통의 복수처리설비(Condensate Polishing System), 냉각수 처리 설비, 원수중에 철분 및 망간을 제거하기 위한 FEROX(일명 Green Sand)여과기 유기물을 흡착시켜 제거하기 위한 활성탄 여과기, 세균과 박테리아 및 미생물의 살균 또는 생성 억제를 위한 염소주입설비, 특수한 맹독성의 중금속 이온을 제거하기 위한 Chelate 수지탑등 다양한 용수처리 설비가 사용되고 있다.
