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냉각탑과 냉각수-2 (냉동공조기기용 수질지침)

3.3 약품처리(Chemical dosing)
약품처리의 종류로는 부식방지제, 스케일 방지제, 슬라임 생장억제제 및 슬러지 퇴적방지 를 위한 분산제(polymer) 등이 있다.

(1)
부식방지제
금속의 부식은 부식회로형성에 의한 것으로 이 회로의 형성요인중 어느 한 인자를 차 단하므로서 달성 할 수 있으며, 약품처리는 금속표면에 방식피막을 형성시켜 부식회 로를 차단하는 것으로 침전피막형(인산염계, 금속 이온형 등)과 금속표면을 부동태화 시키는 산화피막형으로 구분된다.

(2)
스케일 방지제
스케일의 발생은 냉각수계에 용해된 칼슘등의 연기류가 pH와 온도상승에 따른 용해 도의 차이에 의해 설출하는 현상이므로 방지제는 각각의 생성단계에 대응하여 석출의 억제(Anti-precipitation)와 분산(dispersion)등의 작용을 하며, 배출규제에 대응키 위해 서는 비인산염계의 사용이 요구된다.

(3)
슬라임 방지제
슬라임은 냉각수계에 용존하는 영양원을 이용하여 세균이나 미생물이 번식하고 이 미생물을 주체로 무기물, 먼지등이 혼합되어 발생되는 부가적인 장해로써 살균처리용 염소제와 브론계 및 분산제가 사용된다.


3.4
레지오넬라균의 방제대책
냉각수에 의한 레지오넬라균의 감염을 방지하는 대책으로는 에어로졸의 비산방지, 오존이나 염소계 약품투입에 의한 살균처리, 여과처리, 냉각탑의 주기적 청소 및 냉각수 교체 등이다.

(1)
에어로졸의 비산방지
에어로졸의 발생과 비산을 완전하게 방지할 수는 없으나 이를 최소화하기 위한 고려가 강구되어야 한다.

(2)
살균처리
이끼억제제나 살균제에 대해서는 냉각수 중에서 살균효과가 상실되지 않고 또한 낮은 농도에서도 장기간동안 효능을 유지하는 것이 필요하다.
그러나 약제의 성분에 따른 2차적인 환경오염과 동식물에 대한 독성문제 등 안전성을 충분히 배려해야 한다.
오존에 의한 살균처리는 수중에 오존을 용존시켜 일정량의 오존 농도를 유지하는 방법으로 살균효과는 뛰어나다 그러나 비용이 매우 비싸고 용존오존에 의한 배관의 부식, 작업자의 안전환경 보장 등이 문제가 될 수 있다.
자외선을 이용하는 방법은 2차오염의 염려가없고 운전비가 싸다는 것이 장점이다.
그러나 살균효과가 자외선의 조사부분에 국한되기 때문에 배관의 내부에 부착되어 있는 미생물에 대해서는 살균 효과가 미치지 않는다는 결점도 있다.

(3)
여과관리
순환수의 여과처리(filtration)는 레지오넬라균이 서식할 수 있는 환경을 근본적으로 제거하며 약품주입, 살균처리 등 다른 냉각수 처리의 필요부하를 경감시키는 역할을 하므로 기본적으로 실시하는 수처리 방법이라 할 수 있다.

(4)
냉각탑의 주기적인 청소 및 냉각수 교환
오염된 후에 수동적으로 제거하는 방법으로서, 특별한 장비나 처리기술이 필요하지는 않으나 냉각탑 수조의 청소, 냉각수 교체에는 인력과 비용이 많이 든다.

 

 

Ⅳ. 냉각수 여과처리 시스템의 종류별 특징과 선정

4.1
냉각수 여과처리 시스템의 선택
여과(Filtration)란 사용목적에 적합한 용수를 공급하기 위한 수처리 방법의 한가지로서 액체속의 불순고형물을 제거하는 방법을 말한다.
불순고형물은 크게 용해상태와 부유상 태로 나누어지는데 주로 부유상태의 고형물(Suspended Solids)을 제거하는 방법이다.
여과장치는 유체의 종류와 고형물 입자의 크기, 형태 및 농도에 따라 적절한 형식의 것을 선택하는 것이 중요하며 또한 프로세스의 요구조건 즉 최소허용 입자의 크기, 여과 효율, 연속운전여부등에 따라서 여재의 종류, 여과면적, 역세(Back-Wash)방법등을 선정 하여야만 최적의 운전성능과 경제성 및 환경보전을 동시에 확보할 수 있다.


4.2
여과시스템의 종류와 여재선택
냉각수 중에 부유하고 있는 입자고형물(Suspended Solids)을 제거하기 위한 장치로는 원심식 입자분리기(Centrifugal Seperator), 자동역세식 스트레이너(Backwashable Strainer, 금속여과망), 일반 모래여과기(Conventional Sand filter), 볼텍스식 모래여과기(Volti-Sand Strainer) 등을 들 수 있으며 [ 3]은 각 여과기의 장단점을 소개한다.

 

[ 3] 냉각수 여과처리 시스템의 비교 (700RT용 냉각탑 기준)

 

항 목

Volti-Sand filter①

Conv-Sand filter②

Auto-Strainer③

Centrifugal Separator④

작동원리

기존의 Send filter에 원심분리방식을 적용, 여재의 상부에서 소용돌이(Vortex)를 발생시켜 비중이 큰 입자는 원심력으로 여과탱크벽면과 부딪쳐 여재의 상부에 쌓이고, 작고 가벼운 입자는 여재표층으로 이동되어 여과된다. 따라서 여과부하를 경감시키고 유효여과면적을 대폭 증가시켜 미세한 여과를 할 수 있다.
②FRT
등의 압력용기내에 단층 또는 여러층의 모래여재를 설치하고 냉각수를 여재사이로 통과시키면서 약10micron 정도의 이물질을 제거한 수 자동으로 역세시켜 오염물을 배출시키는 장치이다. 여과정도가 나쁘다.
금속여과망으로 제작된 여재로 냉각수를 통과시키면서 여과한다. 이물질이 부착하여 일정한 차압이 형성되면 역세밸브를 개방시켜 냉각수를 방출하면서 여재표면의 오염부착물을 흡입, 제거한다.
원심력에 의한 분리효과를 이용하는 것으로, 배관으로부터 냉각수를 접선방향으로 유입시켜 소용돌이를 발생시키면 비중이 크고 높은 고형물은 분리기의 외벽면과 충돌하여 분리기하부로 침강하여 제거된다. 가벼운 부유고형물은 분리하기 어렵다.

여과정도

좋음

1-2micron이상

90%이상제거

보통

10micron이상

90%이상제거

보통

10-30micron이상

90%이상제거

나쁨

75micron

비중1.7이상

90%이상제거

순환여과처리유량

순환횟수

10/일 정도

24/일 정도

24/일 정도

60/일 정도

유량비율

냉각수유량의5%

 

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