수처리과정의 활성탄 흡착

수처리에서 흡착이란 수중의 용해성분이 고체표면에

결집됨을 말한다. 활성탄 흡착은 응집처리와 생물처리로

제거할 수 없는 색도성분 등 생물화학적으로 안정한 유기물 중

분자량 1500정도 이하의 저분자성분이 저농도로 존재할 경우에

제거수단으로서 광범위하게 이용된다.

이취미나 잔류농약 등 미량유해 유기성분의 제거, 계면활성제 등

화학물질의 제거에도 극히 유효하다.

그 반면 분자량이 큰 유기물과 BOD로 표현되는 생물분해성의 당,

알콜 등의 유기물에 대해서는 효과를 기대하기 어렵다.

흡착제로서 이용되는 입자의 일반적인 성질은 다공성으로 내부에

무수한 세공이 있고 세공의 총표면적이 현저하게 크며 그 표면이

불순물에 대해서 높은 친화성을 지니고 있다는 점이다.

정수처리에 이용되는 대표적인 물질이 활성탄이다. 활성탄은 목탄,

석탄, 뼈, 야자나무껍질 등을 900도 정도의 고온으로 증발연소해서

만든 다공성의 숯이다. 내부에 작은크기의 마이크로공을 무수히

가지고 있어 내부표면적은 활성탄 1g당 700~1400m2에 달한다.

따라서 불순물의 제거는 10nm이하의 작은 세공에 들어간 저분자 성분이

거대한 내부표면적을 흡착장으로 이용함으로서 이루어진다.

활성탄의 사용방법에는 입경이 0.5mm정도의 입상활성탄을 조에 채워서

여과지와 동일하게 물을 통과시켜 흡착하는 방법과 착수정 등에

분말활성탄을 투입하여 불순물을 흡착시킨 후 응집처리를 하여 분말활성탄을

흡착된 용해성분과 같이 제거하는 두가지 방법이 있다.

전자를 입상활성탄법, 후자를 분말활성탄법이라 한다.

분말활성탄을 이용하는 방법은 대부분 새로운 시설이 필요없고, 필요에따라

활성탄을 착수정 등에 투입하여 이루어지므로 시설비가 저렴하다.

그러나 활성탄은 1회만의 사용으로 슬러지가 된다. 따라서 이 방법은

연간의 어느 한정된 시기에 원수의 맛과 냄새가 문제되었을때

임시수단으로서 많이 사용된다.

이에반해 응집침전법만으로는 제거되지 않은 저분자(분자랑 1500이하)

의 착색성분이 평상시에 또는 상당기간에 걸쳐 함유된 원수를 처리하는

정수장과 큰 하천의 하류에 위치하여 수질의 안전을 도모하기 위해

활성탄을 이용할 필요가 있을 경우에는 입상활성탄을 이용한

활성탄 여상으로 처리하는 것이 일반적이다.

입상활성탄은 고온에서 재생하여 재사용한다.