도시 및 산업 폐수 처리 시스템에서 안정적인 1차 정제는 다음과 같은 응고제의 조정된 성능에 의존합니다. 폴리알루미늄 클로라이드(PAC), 황산염 알루미늄철 염, 보조 처리 화학물질. 그러나 탁도 급증, COD 변동, 조류 번식, 계절별 유기 부하 변화 등 변동적인 영향 조건에서는 기존 응고만으로는 일관된 퇴적 효율을 유지하지 못할 수 있습니다.
이러한 동적 조건 하에서, 분말 활성탄(분말 AC)—수처리 활성탄의 한 형태—는 강력한 공정 개선 도구로 활용될 수 있습니다.
다른 응고제분말 AC는 전하 중화를 통해 입자를 불안정하게 만들지 않습니다. 대신 흡착, 플록 강화, 콜로이드 포획 메커니즘을 통해 1차 침전을 개선합니다.
1차 침전이 불안정해지는 이유
영향력 품질이 변동할 때 처리장은 종종 다음과 같은 현상을 겪습니다:
- 용해된 유기물(후믹/풀빅 물질)이 응고제 성능을 방해하는
- COD 증가, 응고제 수요 증가
- 조류 오염 감소 플록 밀도
- 약하고 전단에 민감한 플록의 형성
- 침하 특성이 좋지 않은 슬러지
이러한 문제들은 다음과 같은 결과를 초래할 수 있습니다:
- 더 높은 탁도 이리
- 화학 소비 증가
- 정화기 적재 용량 감소
- 하류 생물학적 불안정성
화약 AC는 안정화 보강 전략을 제공합니다.
기전: 분말 AC가 1차 명료화를 향상시키는 방법
1️용해된 유기물의 흡수 – 응고제 경쟁 감소
용해된 유기 화합물은 종종 콜로이드 입자를 코팅하여 알루미늄 또는 철 기반 응고제의 효과를 제한합니다.
분말 AC는 빠르게 흡착합니다:
- 후믹산
- 풀빅산
- 용해성 COD 분획
- 악취를 유발하는 유기물
이러한 간섭 물질을 제거함으로써 응고제는 다음과 같은 효과를 낼 수 있습니다:
✔ 콜로이드를 더 효과적으로 중화하기
✔ 더 크고 밀도 높은 플록을 형성하세요
✔ 침전 효율 향상
결과: 폐수 탁도가 낮아지고 COD 제거가 더 안정적입니다.
2️그리고 플록 핵 역할을 하며 – 구조적 보강
분말 AC 입자는 플록 형성 과정에서 마이크로 코어 역할을 합니다.
빠른 혼합 및 응집 과정 동안:
- 마이크로플록은 분말 AC 표면에 부착됩니다
- 복합 '탄소 플록 골집체' 형태
- 플록은 더 밀도가 높고 더 단단해집니다
기존 무기 플록과 비교:
| 재산 | 일반 플록 | 분말 AC–강화 플록 |
|---|---|---|
| 밀도 | 중도 | 더 높이 |
| 속도 침착 | 매체 | 더 빨리요 |
| 전단 저항성 | 더 하부 | 개선됨 |
| 클라리파이어 안정성 | 가변 | 더 안정된 것 |
이로 인해 유압 변동 하에서 고체-액체 분리 효율이 향상됩니다.
3️^ 미세 콜로이드 및 조류 포획
탁도는 낮지만 색이 높거나 조류가 많은 유입물에서는 미세한 입자가 전통적인 응집에 저항하는 경우가 많습니다.
일반적으로 800–1200 m²/g 사이의 표면적을 가진 분말 AC는 다음과 같은 성능을 낼 수 있습니다:
- 흡착 마이크로콜로이드
- 분산된 조류 세포 포획
- 미세 유기 입자 집합체
이 입자들은 더 큰 침전 가능한 덩어리로 통합됩니다.
4️^ 개선된 슬러지 특성
분말 AC 강화 슬러지는 종종 다음과 같은 모습을 보여준다:
- 더 나은 침착성
- 부유 슬러지 위험 감소
- 두꺼운 성능 향상
- 강화된 탈수 동작
이는 하류 슬러지 처리 시스템에 이점을 줍니다.
운영 최적화 지침
1️^ 일반적인 용량 범위
- 일상적인 강화: 5–30 mg/L
- 심한 유출 변동: 30–50 mg/L 이상
실제 복용량은 다음을 통해 결정해야 합니다:
- 병 테스트
- 현장 시범 검증
- 실시간 COD 및 탁도 모니터링
2️��� 최적 투여 위치
최대 효과를 위해 분말 AC는 다음과 같이 투여해야 합니다:
✔ 응고제 첨가 이전
✔ 또는 급속 혼합 중에도 동시에
✔ 흡기 채널이나 플래시 믹서에서
후기 단계(예: 침강 후)의 투여는 1차 정화를 향상시키지 않습니다.
3️^ 접촉 시간
효과적인 흡착은 일반적으로 다음을 필요로 합니다:
30–60분 접촉 시간, 인플루이트 특성에 따라 다릅니다.
4️^ 습식 투입 vs 건식 투입
| 방법 | 장점 | 한계 |
|---|---|---|
| 건식 먹이 | 장비 비용 절감 | 먼지, 분산 문제 |
| 습식 슬러리 (5–10%) | 균일한 혼합, 먼지 감소 | 더 높은 자본 비용 |
습식 슬러리 투여는 자주 유입 변이가 있는 식물에 권장됩니다.
예상되는 성능 향상
응고-침전 과정에 적절히 통합될 경우, 분말 AC는 다음과 같은 효과를 낼 수 있습니다:
- 15–30% 추가 COD 감축
- 탁도 20–40% 개선
- 응고제 과다 투여 감소
- 더 큰 클라리파이어 복원력
- 하류 생물학적 안정성 향상
이 장치는 공정 안정제알루미늄이나 철 응집제를 대체하지 않습니다.
결론
변동성 있는 유입 조건 하에서 1차 침전의 효율을 유지하려면 표준 응고 화학 화학보다 더 많은 노력이 필요합니다.
분말 활성탄(Powder AC)을 전면 처리 단계에 포함함으로써:
- 용존된 유기 간섭이 감소합니다
- 플록 밀도와 강도 증가
- 미세한 콜로이드와 조류가 포획됩니다
- 슬러지 품질 개선
결과는 다음과 같습니다 더 안정적이고 탄력적이며 효율적인 1차 명확화 성능을 제공합니다—특히 계절적 또는 충격 하중 변동성이 있는 시스템에서 그 영향이 있습니다.