폐수처리 활성탄여과기 ACF 여재교체 처리효율 비교

폐수처리 활성탄여과기 ACF 여재교체 처리효율 비교

식품회사 폐수처리시설 최종방류 전 활성탄여과기 여재교체 진행.

2년에 한 번 정도 여재교체를 진행 중이다.

탱크용량 : 12.9톤

탱크둘레 : 2300파이

처리능력 : 시간당 50톤

먼저 여재교체 작업 중에도 방류가 가능하도록 밸브를 바이패스 시킨다.

상판, 옆면 점검구 개방 후 산소농도 측정.

활성탄 작업중 검게 오염될 수 있으므로 바닥과 벽면에 비닐천을 깔면 좋다.

여재의 양이 적고, 작업 공간이 협소하여 사람의 인력으로 배출 중이다.

여과사, 여과사리, 활성탄, 슬러지들이 섞여있다.

활성탄에 붙어있는 슬러지들~~

폐기할 폐활성탄은 검은색 톤백자루에 담고,

지게차를 이용해 화물차에 실으면 된다.

여재 배출 후 물청소 간단히 하였다.

스텐 스트레이너는 양호하여 교체하지 않았다.

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새롭게 투입할 여과사, 여과사리, 활성탄 입고. 

폐수처리시설 방류수 PH 배출허용기준 5.8~8.6

신탄의 경우 PH다소 높다.  

폐수 방류 시 법적기준에 문제없으려면 PH확인해야 한다.

신탄 소량을 채취하여 자석교반기로 섞어준다.

10분 정도 교반 후 측정해 보니 PH:7.77 중성이고 허용기준에 들어간다.

 

여과사, 여과사리부터 채우고 제일위에 활성탄 투입.

여재 충전은 탱크의 60~70%정도 했습니다.

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여재 교체 전

식품회사의 경우 세척약품을 많이 사용하여 거품도 많고, 방류수 탁도도 탁하다.

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여재 교체 후

거품과 탁도 확연히 차이가 난다.

폐수의 부유물질 SS를 잘 제거한다. 

활성탄의 정화능력~!!

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활성탄(活性炭, activated carbon) 

탄소로 이루어진 다공성 물질로, 주로 석탄, 목재, 코코넛 껍질 등에서 제조.

활성탄은 표면적이 매우 넓고, 미세한 기공 구조를 가지고 있고,

다양한 물질을 흡착할 수 있는 능력이 뛰어납니다.

 

활성탄 사용 용도

• 수질 정화: 활성탄은 물속의 불순물, 냄새, 색소 등을 제거하는 데 사용.
• 공기 정화: 공기 중의 유해 물질이나 냄새를 흡착하여 공기를 정화하는 데 사용.
• 의료: 중독 치료나 약물 흡착에 사용되며, 위장관에서 독소를 제거하는 데 도움을 줍니다.
• 식품 산업: 식품의 색소 제거 및 불순물 제거에 사용.

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폐수처리시설에서의 활성탄

주로 오염물질을 제거하는 데 사용.

활성탄의 다공성 구조와 높은 흡착 능력 덕분에, 다양한 유기 화합물, 색소, 냄새 및 기타 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있습니다.

 

활성탄 폐수처리 과정

• 흡착 공정: 폐수 속의 유기물질과 기타 오염물질을 흡착하여 제거. 활성탄이 오염물질과 접촉할 때 발생하며, 오염물질이 활성탄의 표면에 붙게 됩니다.
  
  
• 재생 가능성: 일정 기간 사용 후 포화 상태가 되면, 열처리나 화학적 방법을 통해 재생. 이를 통해 활성탄을 반복적으로 사용할 수 있어 경제적입니다.
  
  
• 혼합 공정: 다른 폐수 처리 기술과 함께 사용될 수 있습니다. 생물학적 처리 후 활성탄을 추가하여 남아 있는 유기물질을 추가로 제거하는 방식입니다.
  
  
• 고형물 제거: 고형물과 함께 유기물질을 제거하는 데도 효과적. 활성탄이 고형물과 결합하여 침전시키는 데 도움을 줄 수 있습니다.

활성탄의 처리 효율

• COD 제거율: 일반적으로 활성탄 100g당 화학적 산소 요구량(COD) 제거율은 20~50g. 활성탄의 종류와 처리 조건에 따라 달라질 수 있습니다.

• TOC 제거율: 총 유기 탄소(TOC) 제거율은 10~30g. 활성탄이 유기물질을 효과적으로 흡착할 수 있음을 나타냅니다.

• 페놀 제거 성능: 페놀과 같은 특정 유기 화합물에 대해 우수한 흡착 성능을 보입니다. 고농도 페놀 함유 폐수의 경우, 유입수의 페놀 농도가 1950 mg/l일 때도 효과적으로 처리할 수 있습니다.

처리 효율에 영향을 미치는 요인

• 접촉 시간: 활성탄과 폐수의 접촉 시간은 처리 효율에 큰 영향을 미칩니다. 일반적으로 15~40분의 접촉 시간이 필요합니다.

• 활성탄의 종류: 석탄계 활성탄이 일반적으로 사용되며, 야자 활성탄보다 더 높은 효율을 보이는 경우가 많습니다.

• 처리 공정: 활성탄 흡착 공정은 다른 처리 공정과 결합하여 사용될 수 있으며, 최종 목표 수질을 만족시키기 위한 효율이 더욱 향상될 수 있습니다.

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활성탄 처리법의 종류

PACT 공법

• 정의: PACT는 Powdered Activated Carbon Treatment의 약자로, 분말 활성탄을 이용한 고도 폐수 처리 시스템.
• 기능: 기존의 생물학적 폐수 처리 설비에 분말 활성탄을 투입하여 미생물의 처리 상태를 활성화시키고, 폐수 처리 부하를 증가시키거나 처리 효율을 향상시키는 것을 목표로 합니다.

입상 활성탄(GAC)

• 정의: 입상 활성탄은 고체 형태로, 주로 여과-흡착 방법을 사용하여 폐수를 처리.
• 장점: 상대적으로 긴 사용 기간과 재생 가능성이 있으며, 다양한 유량 범위에 적용.

분말 활성탄(PAC)

• 정의: 현탁액 접촉 흡착을 사용하여 오염물질을 제거.
• 장점: 높은 흡착 효율을 제공하지만, 슬러지 발생이 문제.

처리 과정

• pH 조정: 폐수의 pH를 7~8로 조정한 후, 활성탄을 첨가하여 처리합니다. 최적의 탈색 공정을 위해 필요.
• 2차 및 3차 처리: 2차 생화학적 처리를 받은 폐수에 3차 활성탄 공정을 채택하면 더욱 깨끗한 처리수를 얻을 수 있습니다.

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활성탄 처리법  장, 단점

장점

높은 흡착 능력:
넓은 표면적과 다공성 구조 덕분에 다양한 오염물질을 효과적으로 흡착.

COD, BOD, 색도 및 기타 유기 화합물의 제거에 매우 효과적.

 

다양한 적용 가능성:
폐수 처리뿐만 아니라 공기 정화, 음료수 정화 등 다양한 분야에서 사용.

 

재생 가능성:
열처리나 화학적 방법을 통해 재생할 수 있어, 경제적인 측면에서 장기적으로 비용 절감 효과를 가져올 수 있습니다.

 

빠른 반응 속도:
오염물질과의 접촉 시간이 짧아도 효과적으로 제거할 수 있어, 처리 공정의 효율성을 높입니다.

 

화학적 안정성:
다양한 pH와 온도 조건에서도 안정적으로 작용.

 

단점

슬러지 발생:
활성탄을 사용한 처리 과정에서 슬러지가 발생할 수 있으며, 추가적인 처리 및 관리가 필요합니다.

 

비용:
초기 설치 비용이 높고, 활성탄의 구매 및 재생 비용이 발생.

 

제한된 처리 용량:
흡착 용량이 한정적이기 때문에, 일정량 이상의 오염물질이 존재할 경우 활성탄의 효율이 떨어질 수 있습니다.

 

재생 과정의 복잡성:
재생 과정이 복잡할 수 있으며, 적절한 재생 방법을 선택하지 않으면 활성탄의 성능이 저하.

 

특정 오염물질에 대한 선택성 부족:
특정 오염물질에 대해 선택적으로 작용하지 않기 때문에, 원하지 않는 물질도 함께 흡착될 수 있습니다.