EXP. Chemical unit operation - Coagulation(응집)

소개글

폐수처리 실험레포트 입니다.
응집에 관한 실험 레포트 입니다.

목차

Ⅰ. Introduction
Ⅱ. Materials
Ⅲ. Method
Ⅳ. Result
Ⅴ. Discussion
Ⅵ. Reference

본문내용

Ⅰ. Introduction
혼탁 된 물에 포함된 미립자 중 직경 0.003mm이하와 비중 1.2~1.4의 작은 유기물은 침전에 장시간을 요하며 보통침전 법으로는 침전을 기대할 수 없다. 그러므로 보통침전 법으로 제거하지 못하는 미세한 부유물질이나 콜로이드성 물질, 미생물 및 비교적 분자가 큰 용해성 물질을 약품을 사용하여 침전이 가능하도록 대형의 플록(floc)을 형성시켜 침전제거하는 방법을 약품침전(응집침전)법이라 한다.
약품침전법은 탁도 제거, 색도 제거, 세균 제거의 효과는 있으나 일시경도가 영구 경도로 바뀌는 역효과도 될 수 있다.
응집이란 진흙입자, 유기물, 세균, 조류, 색소, 콜로이드 등 탁도를 일으키는 콜로이드 상태의 불순물을 제거하기 위하여 채택되며, 때로는 맛과 냄새도 제거되므로 오염된 지표수 및 각종 폐수처리에 많이 이용되는 단위공법이다.
응집원리는 콜로이드(colloid: 폐수 중에 현탁되어 있는 미립자)성 입자는 그 크기가 매우 작아서 비중이 물과 거의 같기 때문에 잘 가라앉지도 않고 표면에 떠오르지도 않아 매우 안정하게 현탁되어 있으며, 또한 + 또는 -의 같은 전하낄 대전하고 있어 서로 반발을 일으켜 더욱 침전하기 어렵다. 즉 콜로이드성 입자는 zeta potential(전기적 반발력), van der waals(전기적 인력) 및 중력에 의해서 전기역학적으로 평형상태가 되어 있다.
응집은 이러한 입자의 zeta전위를 화학약품으로 크게 뭉치게 하여 침전시키는 방법으로 이때 가한 화학약품을 ‘응집제’라 하고 입자의 덩어리를 ‘floc`(플록)이라 한다. 지금 부(-)로 대전하고 있는 콜로이드액 중에 cation계 응집제를 가하면 전기적으로 중화가 일어나 응집이 완결된다. 수처리에 가장 많이 사용되는 응집제는 명반과 철염으로서 물에 주입하면 알칼리도와 반응해서 Al(OH)₃의 응결작용으로 응집이 일어난다.
1)응집 대상 물질
하수 중에는 침전이 어려운 미세입자, 부유고형물 등이 존재하는데 이는 전하를 지니고 서로 안정되게 수중에 존재하며, 탁도나 색도를 유발하고, 기본 처리시설로는 제거가 어려운 경우가 있다. 따라서 응집제를 사용하여 미세입자(silt, clay, colloid 등의 토양입자와 부유성 물질등)들을 응집시켜 부정형 플록을 형성하고, 응집보조제의 추가 투입으로 거대한 플록으로 성장시켜 침전성을 개선시킬 필요가 있는데, 이러한 플록의 특징은 함수율이 높고 비중이 작으나 입경이 크기 때문에 쉽게 침전하게 된다.

참고 자료

1. 환경공학개론/ 이병학외/ 동화기술/ 2007/ p.251~252
2. 환경공학/ HOWARD`S.PEANY 외/ 동화기술/ 2005/ p.129