폐수처리의 5대 물리처리 방법

물은 생명의 근원이지만, 산업화가 가속화되면서 수질오염 문제가 점점 더 심각해지고 있습니다. 폐수 처리는 환경을 보호하고 생태학적 균형을 유지하기 위한 핵심 조치가 되었습니다.

폐수 처리는 배출 기준을 충족하거나 수질 요구 사항을 재사용하기 위해 폐수를 정화하는 과정입니다. 현대 폐수 처리 기술은 크게 물리적 처리, 화학적 처리, 생물학적 처리의 세 가지 범주로 나뉩니다.

그중 물리적 처리 방법은 간단한 장비, 편리한 작동 및 높은 비용 효율성으로 인해 폐수 처리에서 첫 번째 선택 또는 전처리 단계인 경우가 많습니다.{0}} 오늘 우리는 폐수 처리에 있어서 몇 가지 일반적인 물리적 방법을 자세히 검토할 것입니다.

중력분리는 가장 기본적이고 널리 사용되는 물리적 처리방법이다. 핵심 원리는 부유 입자와 물 사이의 밀도 차이를 활용하는 것입니다.

1. 침강법(무거운 물건 싱크)

부유 물질의 밀도가 물의 밀도보다 크면 중력의 작용으로 바닥으로 가라앉습니다. 이는 물에서 모래, 화학 침전물 및 슬러지를 제거하는 효과적인 방법입니다. 부유 물질의 농도에 따라 침전은 네 가지 형태로 분류될 수 있습니다.

자유침전: 입자가 서로 간섭하지 않고 독립적으로 침전됩니다. 모래를 제거하기 위해 침사지에서 일반적으로 사용됩니다.

응고침전 : 침전과정에서 입자들이 충돌하고 뭉쳐 크기가 커지고 침전이 가속화됩니다. 종종 미세한 흙을 제거하기 위해 응집제를 첨가함으로써 달성됩니다.

얕은 침전(군집 침전): 부유 고형물의 농도가 높으면 입자가 클러스터에 침전되어 뚜렷한 경계면을 형성합니다. 탁도가 높은-수 처리에 일반적으로 사용됩니다.

압축 침강: 바닥의 입자 농도가 매우 높습니다. 물은 중력에 의해 상층에서 압착됩니다. 주로 침전조 바닥에서 발생합니다.

2. 부양과 공기부양(가벼운 입자가 위로 떠오르는 현상)

부유 물질의 밀도가 물(예: 기름, 벤젠)의 밀도보다 낮으면 표면으로 떠서 쓰레기를 형성합니다. 공기 부양은 기포가 부착되도록 하여 부유 고형물의 밀도를 더욱 감소시켜 폐수에서 60μm보다 큰 오일 입자와 저밀도 고형물을 효율적으로 제거합니다.-

물체가 고속으로 회전하면 원심력이 발생합니다. 원심분리는 이 원리를 활용하며, 원심분리기나 하이드로사이클론을 사용하여 서로 다른 원심력을 활용하여 서로 다른 질량의 물질을 분리합니다.

원리: 더 큰 입자는 주변으로 던져지고 더 작은 입자는 내부에 남아 다른 배출구를 통해 별도로 수집됩니다.

장점: 분리 속도가 빠르고 효과가 좋으며 유성 폐수 및 중금속 폐수 처리에 일반적으로 사용됩니다.

여과는 부유 물질, 특히 저농도 현탁액에 있는 작은 입자를 제거하는 효과적인 방법입니다.- 폐수는 불순물이 갇혀 있는 다공성 매체를 통해 흐릅니다. 미디어를 기준으로 4가지로 분류할 수 있습니다.

1. 화면 필터링

미디어: 스크린 바 또는 필터 스크린.

기능: 잡초, 넝마, 펄프 등과 같은 큰 부유 물질을 차단하여 폐수 처리의 첫 번째 방어선 역할을 합니다.

2. 미세다공성 여과

매체: 필터 천, 필터 디스크, 소결 필터 튜브 등

기능: 정밀 여과에 일반적으로 사용되는 미세 입자를 제거합니다.

3. 막 여과(하이-기술 담당자)

미디어: 특별히 설계된 반{0}}투과막.

기능: 압력 또는 전기장 하에서 물에서 박테리아, 바이러스, 유기물 및 용해된 용질을 선택적으로 제거합니다. 핵심기술로는 역삼투압, 한외여과, 전기투석 등 첨단치료의 핵심기술이다.

4. 심층여과

매체: 석영 모래 및 무연탄과 같은 입상 필터 매체.

기능: 물은 부유 물질이 기공에 갇혀 있는 깊은 층 필터 매체를 통해 흐릅니다. 일반적으로 생물학적 처리 후 고급 처리에 사용되며, 폐수는 재사용 기준을 충족합니다.

증발 결정화는 주로 고염분 또는 유기 폐수에 사용되며 물리적 상 변화를 통해 물질 분리 및 회수를 달성합니다.

1. 증발원리 : 혼합용액의 성분간 끓는점의 차이를 이용하여 가열하면 끓는점이 낮은-비등점-물질이 증발하여 빠져나가고, 응축되어 회수된다. MVR(기계적 증기 압축)과 같은 현대 기술은 2차 증기를 재활용하여 에너지 소비를 크게 줄입니다.

2. 결정화 원리

온도에 따라 용해도가 변하는 성질을 이용하여 증발이나 냉각을 통해 물을 제거하여 용액을 과포화 상태에 이르게 하여 결정이 석출되게 합니다. 이는 폐수 처리뿐만 아니라 무기염이나 유기물의 자원회수도 가능하게 합니다.

흡착법은 활성탄, 제올라이트, 규조토 등 다공성 물질의 큰 비표면적과 표면 활성을 활용하여 물에 용해된 유기물, 색, 냄새 및 일부 중금속 이온을 흡착합니다. 흡착제의 기공에 오염물질이 단단히 고정되어 심층수 정화가 가능합니다.

이 기술은 특히 페놀, 농약 잔류물 및 염료와 같이 농도가 낮지만 난분해성 오염 물질을 처리하는 데 적합하며 일반적으로 산업 폐수의 심층 처리 또는 식수 사용 지점-을 정화하는 데 사용됩니다.{2}} 포화된 재료는 열 또는 화학적 재생을 통해 재사용할 수 있어 운영 비용을 효과적으로 절감할 수 있습니다.

물리적 처리 방법은 단순한 원리에 기초하고 있지만 폐수 처리 시스템에서는 없어서는 안 될 초석입니다. 기본적인 중력 침강부터 최첨단 막 분리 및 증발 결정화에 이르기까지 물리적 기술은 높은 효율성, 경제성 및 환경 친화성으로 인해 다양한 수처리 시나리오에서 중요한 역할을 합니다. 도시 폐수의 전처리이든 산업 폐수의 심층 정화 및 자원 회수이든 물리적 방법은 안정적이고 지속 가능한 솔루션을 제공합니다.

재료 과학 및 에너지 절약 기술의 발전으로{0}}물리적 처리 방법이 지속적으로 업그레이드되고 있습니다.{1}}새로운 방오막 소재, 저에너지 MVR 시스템, 지능형 제어 원심분리기 장비 등의 혁신이 지속적으로 등장하여 처리 효율성과 경제성이 모두 향상되고 있습니다. 물리적 방법은 의심할 여지 없이 다양한 시나리오에서 점점 더 중요한 역할을 하게 될 것입니다.