◈ 질산성질소 제거장치

원리: 질산성질소를 제거하기위한장치로 음이온 교환수지를사용하여 물 속에 함유되어 있는 질산성질소 성분(NO3)을 제거하고 이온 교환수지에 준하는 물량(포화상태)을 사용한 후 10-15%의 소금물로 재생하여 반영구적으로 반복 사용할 수 있도록 설계된 것으로, 사용 목적에 따라 기기를 선정한다

● 사 용 예 제 : 음이온 교환수지

● 제 생 제 : 소금(NaCI), 가성소다(NaOH)

● 이온의 선택성: NO3-> SO4²- > Cl- > HCO³->SiO²-> OH-

질산성질소
질산염을 질소량으로 나타낸 것으로 대부분은 동물성 유기물에 기인하나 질산계 비료의 영향도 있다.
질산성 비료는 발암성이 큰 니트로사민 (Nitrosamine)이라 알려진 N.Nitroso­Compound를 생성하며,
돌연변이와 기형을 만드는 성분으로 장내 세균에 의해 아질산염으로 환원되고 낮은 PH에서 아질산염과 단백질로부터 나오는 저급 아민류 사이의 반응에 의하여 생성된다.
특히 6개월미만의 유아에게는 청색증을 유발하며 질식증상이 나타날 수 있다.

폐사에서는 세계적으로 널리 사용되고 있는 고도 정수처리 방법인 이온교환법을 이용하여 만든 가장 콤팩트하고 완벽한 제거 시스템을 보급하고 있다.

⊙ 효능
1) 발암성 물질의 완전 제거
2) 2차 화학적 생성물의 발생 예방
3) 고도의 화학적 생성물의 발생 예방
4) 잡취없는 산뜻한 생수 공급
5) 질산성 질소 제거 기능
불소(F) 1.5mg/ℓ이하

● 충치 예방에 유용하나 높은 농도는 비타민, 지방, 효소, 미네랄 대사에 방해작용을 한다.

● 급성중독시 신장염, 간 장해, 심장 장애, 만성 독성으로 반상치를 유발할 수 있다.

● 불소를 기준치 이상으로 섭취하게 되면 뼈와 신경계의 손상을 야기하는 뼈불소증의 원인이 될 수 있다고 한다.

● 불소의 과다섭취는 치아불소증, 골절, 불소중독, 암을 유발한다는 논문도 적지 않게 보고되고 있다.
▶ 특징
1. 처리수의 FLUORIDE의 농도가 0.5ppm내외이다.
2. 기존 불소제거용 여과재에 비교하여 다른 이온에 대해서 거의 영향을 받지 않는다.
3. 비소의 제거능력이 있으므로 수중의 비소를 동시에 제거할 수 있다.
4. 전처리에 활성탄 흡착을 사용할 경우 처리효율 및 사용기간이 2배 연장된다.
5. 가장 경제적이며 설비가 간단하여 효율적이다.
6. 재생에 의해 반영구적으로 사용이 가능하다.

▶ 물리적 성질

▶ 화학적 성질
-Surface area(㎡/g)
-Total pore volume(∞/g)
-Aluminum oxide XRO phase
-Crush strength (lbs(kg))
-Abrasion loss(wt%)
350
0.55
Chi, Gamman, Amrphous
30
0.1
-AIO3
-SIO3
-FeO3
-Na2O3
95.1 wt%
0.02 wt%
0.02 wt%
0.30 wt%


▶ 불소제거시 유속과 처리수의 농도

SILICA

☞ 수중에서 Silica는 다양한 형태로 존재하며 가장 일반적인 것은 SiO²이다.
자연수에서 규소염이온은 매우 다양한 형태를 띠는데 인산염과 비슷한 형태를 띠기도 하며,
뭉쳐지면 콜로이드입자로 분류할 수 있는 수준으로 커진다.
이 상태가 되면 더 이상 이온이 아니며 현탁상태로 수용액상에서 존재한다.
이러한 특성은 운전상이나 분석상에서 어려운 문제가 될 수 있다. 수중의 Silica는 크게 3가지로
분류할 수 있다

① 이온상 Silica
→ 이온상 Silica는 이온교환수지로 제거가 되는 부분으로 Silica는 수중에서 용해도가 매우 낮으나
pH가 낮을 경우 용해도 증가. 즉 산성 조건에서 이온성을 갖게 되며 강염기성 음이온교환수지로
제거가 어느정도 가능

SiO+HO → HSiO(이온상 Silica)
R-N·OH+HSiO ↔ R-N·HSiO+HO
(음이온교환수지로 제거된 Silica)

② 콜로이드상 Silica
→ 이온교환수지로 제거가 불가능 하며 건조시 수분을 빼앗겨 SiO로 석출되며 음이온교환수지에
침적할 경우 이온교환수지 성능저하의 원인이 된다.

③ 비이온성 Silica
→ 이온성을 띠지 않으며 다른 이온, 물질과 중합체를 만들지 않는 Silica성분으로
이온교환수지로제거가 불가능하며 미량으로 존재한다.

Silica누출을 줄이려면 아래의 사항에 유념해야 한다.
  • Silica는 강염기성음이온교환수지로 제거가 가능하다. 강염기성음이온교환수지는 사용 Cycle이
    증가하면서 강염기성 교환기가 성능열화되어 약염기화 되는 경향이 있다. 따라서 이 약염기화되는
    부분을 신수지로 보충하여 대비할 필요가 있다.
  • 설계시부터 음이온교환수지를 당량적으로 계산된 양보다 많이 사용하여 Conductivity로 Silica
    관리를 해주는 것이 바람직하다.
  • 2B3T+MBP설비의 경우 재생공정중 MBP의 재생불량이 일어나지 않도록 관리하며 재생시
    적정온도를 유지해 주는 것이 바람직함. 실제로 온도가 높을수록 음이온교환수지에 침착한
    Silica 제거가 용이해진다.
    이온교환수지의 내열성의 한도내에서 고온으로 재생하는 것이바람직하다