초음파약품분사노즐을 이용한 응집공정향상

Abstract

국내 정수장의 약품혼화공정을 향상시켜 저비용 고효율의 정수처리 공정을 확립하기 위한 목적의 일환으로 약품 분사용 초음파 분사 노즐의 적용 가능성을 조사하였다. 초음파 분사노즐은 압전세라믹스를 이용하여 제작하였으며, bench scale 실험을 통하여 도출된 초음파 노즐에 의한 약품 혼화공정의 운전을 위한 최적 인자를 pilot scale 실증실험에 적용하여 이 방식의 실제 적용가능성을 검토하기 위하여 현재 대부분의 정수장에서 사용되고 있는 기존의 약품 혼화방식과 초음파 약품 분사장치에 의한 각종 오염물질의 처리 효율을 평가하였다. 그 결과 혼화방식에 따른 혼화지 내 응집제 혼화특성은 초음파 노즐에 의한 혼화방식이 기계식(back-mixing) 혼화방식보다 응집제의 확산속도가 빠른 것으로 조사되었다. 오염물질별 제거효율 역시 기계식(back-mixing) 혼화방식보다 초음파 노즐에 의한 혼화방식의 제거효율이 높은 것으로 조사되었다. Pilot scale 실험 결과 초음파 노즐의 in-line injection 혼화방식의 처리효율은 탁도 0.75 NTU, UV_(220) 59.25 %, UV_(254) 67.45 %, TOC 66.45 %, DOC 53.1 %, 일반세균 97.1 % (1.60 log), 대장균 99.9 %(3 log)로 기존의 혼화방식보다 월등하게 우수한 것으로 조사되었다. 초음파 노즐에 의한 in-line injection 혼화방식은 기존 혼화방식의 문제점을 해결함으로서 처리 효율이 향상되어 약품비용, 슬러지의 처리비용 및 동력비 절감효과가 상당히 클 것으로 예상된다. 또한, 큰 규모의 혼화지와 교반기를 설치해야 하는 기존의 기계식(back-mixing) 혼화시설에 비하여 초음파 노즐에 의한 In-line injection 혼화방식은 혼화지와 교반기가 필요하지 않으므로 부지축소 및 건설비용의 감소효과를 기대할 수 있어 처리효율 증대는 물론 경제적인 효과도 클 것으로 결론지을 수 있었다.