물 처리에 대한 완벽한 가이드: 알아야 할 모든 것

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1 물 처리 용어집(8개 핵심 영역으로 요약)

물 처리 용어집(8개 핵심 영역으로 요약)

원수: 처리되지 않은 천연수나 도시의 수돗물, 즉 가공되지 않은 물을 말합니다.
정화수: 부유 불순물이 제거된 물.
탈이온수: 증류, 전기 투석, 역삼투 또는 이온 교환과 같은 방법을 통해 양이온과 음이온이 대부분 제거된 물입니다.
흐림: NTU(Nephelometric Turbidity Units)로 측정한 부유 입자(콜로이드 포함)로 인한 물의 탁도를 나타냅니다. 물의 투명도와 잠재적 오염의 핵심 지표입니다.
응집제: 물 속에 있는 부유 입자를 합쳐 침전시키는 화학물질입니다.
총 알칼리도: 강산을 중화시킬 수 있는 물 속 물질의 총 농도.
신맛: 강염기를 중화시킬 수 있는 물 속 물질의 총 농도.
경도: 물 속에서 침전물을 형성할 수 있는 특정 금속 이온(보통 칼슘과 마그네슘)의 농도를 말합니다.
전도도: 물이 1cm 떨어진 두 평행 전극 사이에서 전기를 전도하는 능력. 간접적으로 용해된 소금 농도를 반영합니다.
저항률: 전기 전도성에 대한 물의 저항을 나타내는 지표로, 일반적으로 MΩ·cm로 측정합니다. 저항률은 전도도의 역수입니다. 예를 들어, 물 전도도가 0.2 µS/cm이면 저항률은 5 MΩ·cm입니다.
TDS(총 용해 고형물): 여과 및 증발 후 남아 있는 용해된 무기 물질의 농도로 ppm 또는 mg/L 단위로 측정합니다. TDS는 전도도와 대략적으로 상관 관계가 있습니다(예: 1 ppm TDS는 염화나트륨의 경우 약 2 µS/cm 전도도에 해당합니다).
pH 값: 수소 이온 농도의 음의 로그로 정의되는 물의 산성도 또는 알칼리도 측정. pH 7.0은 중성이며, 7.0 미만은 산성이고, 7.0 이상은 알칼리성입니다.
알칼리도: 탄산염, 중탄산염, 수산화물 이온 등 수소 이온을 중화시킬 수 있는 물 속 물질의 농도입니다.
SDI(실트 밀도 지수): 역삼투 시스템에 사용되는 공급수의 부유 고형물 수준을 나타내는 지표입니다.
오존: 번개나 고전압 전기에 의해 자연적으로 생성되는 불안정하고 반응성이 높은 산소 형태로, 종종 산화제 및 소독제로 사용됩니다.
잔류염소: 일정 기간 동안 소독을 한 후 물에 남아 있는 유효 염소입니다.
총 대장균군 수: 호기성 및 통성 혐기성, 그람 음성, 포자 형성이 없는 막대균을 포함한 대장균군을 측정하는 방법으로, 24시간 이내에 37°C에서 락토오스를 발효시켜 산과 가스를 생성합니다. 계수는 물 1리터당 대장균군의 수로 표현됩니다.
회수율: 시스템 내에서 생산수 흐름과 공급수 흐름의 비율입니다.
소금 제거율: 멤브레인 성능 지표, 일반적으로 단일 패스 RO 멤브레인에 대해 97% 이상. 다음과 같이 계산: (공급수 전도도 - 제품수 전도도) / 공급수 전도도.
염분: 염도는 무기화라고도 하며, 물에 녹아 있는 소금의 총량을 나타내며, 존재하는 모든 양이온과 음이온의 합으로 측정됩니다.
침강: 침전은 물리적 및 화학적 과정을 포함하는 폐수 처리 방법입니다. 가장 일반적인 형태인 물리적 침전은 중력을 사용하여 부유 고형물을 물에서 분리합니다. 이는 부유 입자가 물과 밀도가 다르기 때문에 침전되거나 떠오릅니다. 화학적 침전은 폐수에 화학 물질을 첨가하여 용해된 물질과 반응하여 침전되는 불용성 화합물을 형성합니다.
처리된 물: 처리된 물, "재활용수" 또는 "재활용수"라고도 하는 것은 비음용 용도에 대한 특정 품질 기준을 충족하도록 처리된 폐수를 말합니다. 품질 면에서 음용수와 처리되지 않은 폐수 사이에 있습니다. 재생수는 관개, 산업 공정 또는 냉각에 사용할 수 있지만 음용에는 적합하지 않습니다.
유기 오염: 유기 오염은 탄수화물, 단백질, 아미노산, 지방과 같은 천연 유기 물질과 특정 생분해성 합성 유기 화합물을 말합니다. 주로 가정 폐수와 산업 유출수에서 유래합니다.
농도편극: 농도 분극은 염이 막 표면에 농축되어 농도 구배를 생성할 때 역삼투 중에 발생합니다. 유속이 낮으면 막 표면의 높은 염 농도가 확산을 방해하여 시스템 효율에 영향을 미칩니다.
부유 고형물(SS): 부유 고형물은 무기 및 유기 물질, 실트, 점토 및 미생물을 포함한 고체 입자를 말하며, 물에 부유합니다. 부유 고형물의 농도는 수질 오염의 지표이며 103-105°C 사이의 온도에서 여과지에 남은 잔류물을 건조하여 측정합니다. 단위는 mg/L입니다.
통기: 통기는 미생물 활동을 지원하기 위해 공기에서 산소(O2)를 물로 옮기는 과정입니다. 활성 슬러지와 같은 미생물에 용존 산소를 공급하여 대사 과정을 촉진하는 데 필수적입니다.
생화학적 산소 요구량(BOD): BOD는 미생물이 특정 조건에서 물 속 유기물을 분해하는 데 소비하는 용존산소량을 말합니다. 일반적으로 20°C에서 5일 동안 측정하며(BOD5), mg/L로 표현합니다.
화학적 산소 요구량(COD): COD는 통제된 조건에서 강력한 산화제를 사용하여 폐수에서 유기 화합물을 산화하는 데 필요한 산소량을 측정합니다. 일반적으로 산화제로는 중크롬산 칼륨을 사용하고 결과는 mg/L로 표현합니다.
수격: 수격 현상은 유압 충격이라고도 하며, 밸브가 갑자기 닫히거나 펌프가 갑자기 멈추는 등 물 흐름이 갑자기 변할 때 발생합니다. 이로 인해 급격한 압력 변동이 발생하여 파이프와 장비가 손상될 수 있습니다.
흡착: 흡착은 다공성 고체 물질에 의해 폐수에서 오염 물질이 제거되는 과정입니다. 오염 물질은 흡착제 표면에 끌려 고정되어 효과적으로 물을 정화합니다.
효소: 효소는 생물체가 생성하는 생물학적 촉매입니다. 주로 단백질로 구성된 효소는 생화학 반응을 가속화하여 생물학적 과정에서 중요한 역할을 합니다.
폐수: 폐수는 가정, 산업 및 농업 폐기물을 포함하여 인간 활동으로 오염된 물을 말합니다. 사용되어 더 이상 원래 목적에 적합하지 않은 물입니다.
폐수 처리: 폐수처리 다양한 방법과 기술을 사용하여 폐수에서 오염 물질을 제거하여 방류 또는 재사용에 적합하게 만드는 것을 포함합니다. 목표는 오염 물질을 분리하고, 사용 가능한 재료를 재활용하거나, 무해한 물질로 전환하는 것입니다.
폐수 재활용: 폐수 재사용은 관개, 냉각 또는 비음용 목적과 같이 산업 또는 가정용으로 다시 사용할 수 있는 표준으로 폐수를 처리하는 프로세스를 말합니다. 이는 물 회수라고도 합니다.
규모: 스케일은 수질이 좋지 않을 때 형성되어 시간이 지남에 따라 열 교환 표면에 고체 침전물이 형성됩니다. 이는 물에 용해된 미네랄이 침전되어 표면에 부착되어 장비 효율에 영향을 미칠 때 발생합니다.
진흙: 슬러지는 화학 공정에서 나온 침전물이나 잔류물과 같이 물에 부유하거나 침전된 고체 입자로 구성됩니다. 이는 수처리 공정 중에 형성되며 환경 영향을 방지하기 위해 적절한 폐기 또는 추가 처리가 필요합니다.
철, 망간, 알루미늄: 소량의 철, 망간, 알루미늄은 물에서 변색, 스케일링, 냄새를 일으킬 수 있습니다. 환원된 형태의 철은 물에 녹지만 공기와 접촉하면 산화되어 막을 막고 스케일링을 일으킬 수 있는 불용성 입자를 형성합니다.
정제수: 정제수는 염분과 실리카, 이산화탄소와 같은 약한 전해질을 포함한 오염 물질을 제거하기 위해 여과를 거친 물입니다. 총 용해 고형물(TDS) 함량은 일반적으로 1.0mg/L 미만이고 전도도는 3µS/cm 미만입니다.
초순수: 초순수는 콜로이드, 가스, 유기 물질, 이온을 포함하여 거의 모든 용해된 고형물과 불순물이 제거된 물입니다. 반도체 제조와 같은 고정밀 산업에서 사용됩니다. TDS는 0.1mg/L 미만이고 전도도는 0.1µS/cm 미만입니다.
증류수: 증류수는 물을 가열하여 증기를 생성한 다음 증기를 다시 액체 형태로 응축하여 생산합니다. 증류수는 일반적으로 약 10 µS/cm의 전도도를 갖습니다. 여러 번의 증류를 통해 얻은 재증류수는 전도도가 1 µS/cm만큼 낮을 수 있습니다.
스케일 억제제: 스케일 억제제는 물에 녹지 않는 무기염을 분산시켜 금속 표면에 이러한 염이 침전되고 스케일이 생기는 것을 방지하거나 방해하는 화학제입니다. 스케일 형성을 줄여 금속 장비의 열 전달 효율을 유지하는 데 도움이 됩니다.
이온교환수지: 이온교환수지 이온을 교환할 수 있는 작용기를 가진 불용성 고분자량 폴리머입니다. 일반적으로 구형인 이 수지는 물과 수지 사이의 이온 교환을 용이하게 하여 수처리 공정에서 효과적입니다.
이온: 이온은 하나 이상의 전자를 얻거나 잃은 원자 또는 분자로, 그 결과 대전된 입자가 됩니다. 이온화라고 알려진 이 과정은 원자가 안정된 전자 배열을 달성할 때 발생하며, 일반적으로 외부 껍질에 8개의 전자가 있습니다(헬륨의 경우 2개). 이온은 양이온(양전하) 또는 음이온(음전하)으로 분류되며, 이들은 결합하여 나트륨과 염화물 이온으로 구성된 염화나트륨과 같은 중성 화합물을 형성합니다.
물 생산 속도: 물 생산 속도 또는 플럭스는 단위 시간당 역삼투막을 통과하는 물의 양을 말합니다. 일반적으로 시간당 톤(t/h) 또는 일당 갤런(g/d)으로 표현됩니다.
전기탈이온화(EDI): 전기탈이온화(EDI) 는 1990년대에 개발된 첨단 정수 기술로, 전기 투석과 이온 교환 기술을 결합한 것입니다. EDI는 이온 교환 막을 사용하여 이온을 선택적으로 전달하고, 이온 교환 수지를 사용하여 직류(DC) 전기장의 영향 하에서 이온을 추가로 제거합니다. 이 공정은 용해된 염을 제거하고 산이나 알칼리성 화학 물질이 필요 없이 수지를 재생하여 효과적으로 초순수를 생산합니다.

순수수 처리의 기본 공정 설명

➣거친 여과

거친 여과는 물에서 부유 고형물, 콜로이드, 탁도, 색상 및 냄새를 제거하도록 설계된 기계적 여과를 말합니다. 일반적인 방법으로는 정화조, 급속 모래 여과기, 다중 매체 여과기, 활성탄 여과기, 디스크 여과기 및 고효율 섬유 여과기가 있습니다.

➣미세여과

미세 여과는 더 높은 정밀도를 가진 특수 필터 멤브레인을 사용합니다. 일반적인 유형으로는 미세 여과 멤브레인과 필터 카트리지가 있습니다.

➣초여과

초여과 큰 분자, 콜로이드, 박테리아 및 기타 오염 물질을 제거하는 멤브레인 여과 공정입니다. 입자를 걸러내는 데 매우 효과적이지만 물에서 이온을 제거하지 못해 담수화에 적합하지 않습니다.

초여과는 일반적으로 역삼투의 전처리 또는 일부 시스템에서의 후처리로 사용됩니다. 접선 흐름과 압력 구동 여과를 사용하여 작동하며 분자 크기에 따라 입자를 분리합니다.

기공의 크기 초여과막 0.002~0.1마이크론 범위입니다. 콜로이드, 부유 고형물, 거대 분자 유기 화합물, 박테리아, 바이러스 및 원생동물을 제거하는 동시에 더 작은 분자와 용해된 물질은 통과시킵니다.

➣역삼투압(RO)

역삼투(RO) 1960년대에 개발된 멤브레인 분리 기술입니다. 원수에 높은 압력을 가하여 반투과성 멤브레인을 통해 강제로 통과시켜 용매와 용질을 분리하고, 물은 고농도에서 저농도로 이동합니다.

RO는 박테리아, 바이러스, 콜로이드, 유기 화합물 및 98% 이상의 용해된 염을 제거합니다. 낮은 운영 비용, 쉬운 작동, 높은 자동화 및 안정적인 수질로 알려져 있습니다. 다른 수처리 방법과 비교했을 때 RO는 몇 가지 뚜렷한 장점을 제공하며 다양한 산업에서 널리 사용됩니다.

RO의 주요 이점:

상변화 없이 물리적인 방법을 이용해 실온에서 작동하여 해수를 담수화하고 물을 정화합니다.
최신 초박형 복합 멤브레인은 99.5% 이상의 담수화율을 달성하고 콜로이드, 유기 화합물, 박테리아, 바이러스도 제거할 수 있습니다.
물 처리는 압력에 의존하므로 에너지 효율성이 가장 높은 방법 중 하나입니다.
대량의 화학 물질이나 산/염기 재생 처리가 필요하지 않으므로 화학 폐기물 배출이나 환경 오염이 발생하지 않습니다.
RO 시스템은 연속적으로 작동할 수 있고, 유지관리가 간편하며, 안정적인 생산수질을 제공합니다.
높은 수준의 자동화로 운영 노동력과 유지관리 노력이 줄어듭니다.
작은 면적으로 공간 효율성이 뛰어납니다.
기수, 해수, 저염도 담수 등 다양한 수질을 처리하는 데 적합합니다.

➣이온 교환

이온교환 물 속의 이온을 이온 교환 수지의 이온으로 대체하는 것을 포함합니다. 양이온 교환 공정에서 물 속의 양이온은 수소 이온으로 대체되고, 음이온 교환 공정에서 음이온은 수산화물 이온으로 대체됩니다.

에이 혼합층 이온교환 시스템 동일한 컬럼에서 양이온 및 음이온 수지를 결합하여 별도의 양이온 및 음이온 베드에 비해 우수한 수질을 제공합니다. 혼합 베드 시스템은 교환된 이온을 즉시 중화하여 고순도 물을 생산하여 매우 낮은 전도도와 극도로 순수한 물을 생성합니다.

➣전기탈이온화(EDI)

EDI는 재생을 위한 화학 물질을 사용하지 않고 탈이온화를 달성하기 위해 전기 투석과 이온 교환을 결합한 고급 수처리 기술입니다. 이 시스템은 전기장을 사용하여 이온 교환 막을 통한 이온 이동을 유도하여 지속적으로 고순도의 물을 생산합니다. EDI는 다음과 같은 장점이 있습니다.

특정 품질 기준을 충족하는 초순수를 지속적으로 생산할 수 있습니다.
화학적 재생이 필요 없어 화학적 폐기물이 발생하지 않아 환경 친화적입니다.
컴팩트한 디자인으로 공간을 적게 차지하며 운영 및 유지관리 비용이 낮습니다.
EDI 시스템은 출하 전에 사전 시운전이 완료되므로 설치 및 가동이 쉽습니다.
작업이 간단하고 노동 강도도 낮으며 최소한의 교육만 필요합니다.

일반 물 처리 멤브레인 제조업체

-초여과(UF) 멤브레인

코흐(미국)
노리트(네덜란드)
Shanghai Huaneng Membrane (중국)

- 역삼투(RO) 멤브레인

하이드라노틱스(미국)
다우(미국)
코흐(미국)
제너럴 일렉트릭(GE)(미국)
도레이(일본)
세프로(한국)

- 전기탈이온화(EDI)

제너럴 일렉트릭(GE) – E-CELL(미국)
이온퓨어(미국)
일렉트로퓨어(미국)
CANPURE(캐나다)
저장 동다(중국)

NEWater는 수처리 장비의 전문 제조업체, 공급업체, 솔루션 제공업체로서, 당사 제품의 품질을 보장하고 업계에서 강력한 평판을 유지하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 당사는 국제적으로 유명한 브랜드와 협력하여 당사의 제품을 더욱 향상시킵니다.

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일반적인 물 처리 공정

💧지하수를 원수로 사용

모래 여과기 + 정밀필터 + 역삼투압(RO) + 혼합베드 또는 EDI

💧시립 수돗물을 원수로 사용

모래 여과기 + 활성탄 필터 + 정밀필터 + RO + 혼합베드 또는 EDI

💧표면수를 원수로 사용

옵션 1: 멀티미디어 필터 + 활성탄 필터 + 정밀 필터 + RO + 혼합층 또는 EDI
옵션 2: 멀티미디어 필터(또는 기타 여과 방법) + 초여과 + 정밀 필터 + RO + 혼합층 또는 EDI
옵션 3: 디스크 필터 + 초여과 + 정밀 필터 + RO + 혼합 베드 또는 EDI