수처리물을 정화하고 소독하기 위해 다양한 화학 물질을 사용하여 식수, 산업 사용 및 환경 배출에 안전한지 확인합니다. 수처리의 각 단계에는 존재하는 오염물질과 원하는 수질에 따라 서로 다른 화학물질이 필요할 수 있습니다. 다음은 수처리에 사용되는 가장 일반적인 화학 물질에 대한 개요입니다.
이러한 화학물질은 침전이나 여과를 통해 쉽게 제거할 수 있는 더 큰 입자로 응집되어 물 속의 부유 입자와 불순물을 제거하는 데 사용됩니다.
- 황산알루미늄(명반): 입자를 덩어리로 뭉치게 만드는 일반적인 응고제입니다.
- 염화제이철(Feric Chloride): 명반의 대안으로, 낮은 pH가 선호되는 경우에 사용됩니다.
- 폴리염화알루미늄(PAC): 명반보다 더 효율적인 응고제이며 더 적은 양을 필요로 합니다.
- 음이온 및 양이온 폴리머: 응고 후 응집 과정을 개선하는 응집제입니다.
박테리아, 바이러스, 원생동물 등 유해한 미생물을 죽이거나 비활성화하기 위해 물에 소독제를 첨가하여 물을 안전하게 마실 수 있도록 합니다.
- 염소: 가장 일반적으로 사용되는 소독제인 염소는 병원균을 죽이고 수인성 질병을 예방합니다.
- 클로라민: 염소와 암모니아의 조합인 클로라민은 유통 시스템에서 장기간 지속되는 소독에 사용됩니다.
- 오존(O₃): 화학적 잔여물을 남기지 않고 물을 소독하는 강력한 산화제입니다.
- 자외선(UV) 빛: 화학물질은 아니지만 UV 빛은 DNA를 손상시켜 병원균을 비활성화하는 데 사용됩니다.
이러한 화학물질은 물의 산성도나 알칼리성을 교정하는 데 사용되며, 이는 처리 과정과 수질 모두에 영향을 미칠 수 있습니다.
- 수산화나트륨(가성소다): pH를 높이고 물의 산성도를 낮추는 데 사용됩니다.
- 염산: 물이 너무 알칼리성일 때 pH를 낮춥니다.
- 탄산나트륨(소다회) : 칼슘, 마그네슘 이온을 제거하여 pH를 높이고 물을 연화시키는데도 사용됩니다.
- 라임(수산화칼슘): pH를 증가시키고 물의 경도를 감소시킵니다.
이러한 화학 물질은 금속이 물에 침출될 수 있는 파이프 및 기반 시설의 부식을 방지하기 위해 수자원 시스템에 첨가됩니다.
- 오르토인산염: 파이프 내부에 보호층을 만들어 납과 구리가 물에 침출되는 것을 방지합니다.
- 규산염: 파이프 내부에 보호막을 형성하는 데 도움이 되며 특히 고온 수처리 시스템에 유용합니다.
경수가 있는 지역에서는 스케일 억제제가 파이프와 기계에 칼슘 및 마그네슘 침전물(스케일)이 쌓이는 것을 방지합니다.
- 폴리인산염: 칼슘 및 마그네슘 이온과 결합하여 파이프 및 보일러의 스케일링을 방지합니다.
- 헥사메타인산나트륨: 산업 및 도시 수처리에 사용되는 일반적인 스케일 억제제입니다.
산화제는 용해된 유기 화합물, 색상 및 철, 망간, 황화수소와 같은 원치 않는 물질을 제거하는 데 사용됩니다.
- 과망간산칼륨: 철, 망간, 유기 물질을 산화시켜 여과할 수 있는 고체 입자로 만듭니다.
- 이산화염소: 맛과 냄새를 유발하는 화합물을 산화시키고 물을 소독하는 데 사용됩니다.
이러한 화학 물질은 수처리 공장 및 산업 공정에서 거품을 제어하거나 제거하는 데 사용됩니다.
- 실리콘 기반 소포제: 표면 장력을 줄여 거품 기포가 붕괴되도록 합니다.
- 유기 및 폴리머 기반 소포제: 처리 중 거품을 방지하기 위해 특수 공정에 사용됩니다.
일부 지역에서는 충치를 예방하기 위해 식수에 불소를 첨가합니다.
- 불화나트륨: 도시 상수도에 불소를 첨가하는 데 사용되는 일반적인 불소 화합물입니다.
- 불화수소산: 물 불소화에 사용되는 또 다른 불화물 화합물.
연화제는 물에서 경도(주로 칼슘 및 마그네슘 이온)를 제거하여 스케일을 유발하고 난방 시스템의 효율성을 저하시킬 수 있습니다.
- 이온 교환 수지: 이 수지는 연수기에서 칼슘 및 마그네슘 이온을 나트륨 또는 칼륨 이온으로 대체하는 데 사용됩니다.
소독 후 물이 환경으로 방출되거나 산업 공정에 사용되기 전에 잔류 염소나 클로라민을 제거하기 위해 탈염소제를 사용하는 경우도 있습니다.
- 중아황산나트륨: 염소를 중화하는데 사용됩니다.
- 티오황산나트륨(Sodium Thiosulfate): 배출 전 염소를 제거하기 위해 폐수 처리에 흔히 사용됩니다.
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결론
수처리에 사용되는 화학 물질은 오염 물질 제거 및 pH 조정에서부터 물 소독 및 연화에 이르기까지 다양한 기능을 수행합니다. 식수, 산업 용도 또는 환경 배출 여부에 관계없이 수질과 안전을 보장하려면 적절한 화학 물질 사용 및 모니터링이 필수적입니다. 수처리 공정의 다양한 단계에서는 원하는 결과를 달성하기 위해 특정 화학 물질이 필요하며, 신중한 관리를 통해 물을 안전하게 유지하고 유해한 불순물이 없도록 할 수 있습니다.
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