산업폐수처리

Industrial wastewater treatment
공업 공정의 폐수는 처리 공장에서 고체로 변환되어 재사용할 수 있다.

산업용 폐수 처리란 산업용 폐수를 바람직하지 않은 부산물로 처리하는 과정을 말한다.처리 후 처리된 산업용 폐수(또는 폐수)를 재사용하거나 위생 하수구 또는 환경 내 지표수로 방출할 수 있습니다.일부 산업 시설은 하수 처리장에서 처리할 수 있는 폐수를 발생시킨다.석유 정제소, 화학 석유 화학 공장 등 대부분의 산업 공정은 처리한 폐수의 오염 물질 농도가 하수구 또는 하천, 호수 또는 [1]: 1412 해양으로의 폐수 처리에 관한 규정을 준수하도록 폐수 처리를 위한 자체 전문 시설을 갖추고 있습니다.이는 고농도의 유기물(예: 오일 및 그리스), 독성 오염 물질(예: 중금속, 휘발성 유기 화합물) 또는 [2]: 180 암모니아와 같은 영양소를 가진 폐수를 생성하는 산업에 적용됩니다.일부 산업에서는 일부 오염 물질(예: 독성 화합물)을 제거하기 위해 전처리 시스템을 설치한 다음 부분적으로 처리된 폐수를 도시 하수 [3]: 60 시스템으로 배출합니다.

대부분의 산업은 약간의 폐수를 생산한다.최근의 동향은 이러한 생산을 최소화하거나 생산 공정에서 처리된 폐수를 재활용하는 것이었습니다.일부 산업은 오염 [4]물질을 줄이거나 제거하기 위해 제조 공정을 재설계하는 데 성공했습니다.산업 폐수의 공급원에는 배터리 제조, 화학 제조, 발전소, 식품 산업, 철강 산업, 금속 가공, 광업 및 채석업, 원자력 산업, 석유가스 추출, 석유 정제 및 석유 화학, 제약, 펄프 및 제지 산업, 제련소, 섬유 공장이 포함됩니다.먼지 제거 오일 오염, 수처리 및 목재 보존.처리 프로세스에는 염수 처리, 고형물 제거(예: 화학 침전, 여과), 오일 및 그리스 제거, 생분해성 유기물 제거, 다른 유기물 제거, 산 및 알칼리 제거 및 독성 물질 제거가 포함됩니다.

종류들

산업시설은 다음과 같은 산업폐수 흐름을 발생시킬 수 있다.

오염 물질

산업용 폐수는 폐수를 적절하게 처리 및 관리하지 않을 경우 수용 수역에 다음과 같은 오염물질을 추가할 수 있습니다.

산업 부문

발생하는 특정 오염물질과 그에 따른 유출물 농도는 산업 분야에 따라 크게 다를 수 있다.

배터리 제조

배터리 제조업체는 전자 제품 및 휴대용 장비(예: 전동 공구)를 위한 소형 장치 또는 자동차, 트럭 및 기타 동력 차량용 대형 고출력 장치를 전문적으로 제작합니다.제조공장에서 발생하는 오염물질에는 카드뮴, 크롬, 코발트, 구리, 시안화물, 철, 납, 망간, 수은, 니켈, 오일 및 그리스, 은 및 [13]아연이 포함된다.

폐기물 집중 처리

중앙 집중식 폐기물 처리(CWT) 시설은 외부 제조 시설에서 발생하는 액체 또는 고체 산업 폐기물을 처리합니다.제조업체는 제한된 토지 가용성, 현장 시스템 설계 및 운영의 어려움 또는 환경 규제 및 허가와 같은 제한으로 인해 현장에서 처리를 수행하는 대신 폐기물을 CWT 공장으로 보낼 수 있습니다.제조업체는 CWT를 사용하는 것이 폐기물 처리 자체보다 비용 효율적이라고 판단할 수 있습니다. 이는 제조업체가 소규모 기업인 [14]경우가 많습니다.

CWT 공장은 화학 공장, 금속 제조 및 마감 등 다양한 제조 업체로부터 폐기물을 공급받으며, 다양한 제조 부문의 석유 및 석유 제품을 사용하기도 합니다.폐기물은 유해하거나 오염물질 농도가 높거나 처리가 어려운 것으로 분류될 수 있습니다.2000년 미국 환경보호국은 미국[15]CWT 시설에 대한 폐수 규정을 발표했습니다.

화학 제조

유기화학제품 제조

유기화학제품 제조업자가 배출하는 특정 오염물질은 제조되는 제품의 종류에 따라 공장마다 크게 다릅니다. 예를 들어 벌크 유기화학제품, 수지, 살충제, 플라스틱, 합성섬유 등이 있습니다.방출될 수 있는 유기 화합물로는 벤젠, 클로로포름, 나프탈렌, 페놀, 톨루엔, 염화비닐 등이 있다.다양한 유기오염물질의 총측정치인 생화학적 산소요구량(BOD)은 생물학적 폐수처리시스템의 효과를 측정하기 위해 사용될 수 있으며 일부 배출허가에 규제파라미터로 사용된다.금속 오염물질 배출에는 크롬, 구리, , 니켈 [16]아연이 포함될 수 있습니다.

무기화학제품 제조

무기 화학 분야는 다양한 제품과 공정을 다루지만, 개별 공장은 좁은 범위의 제품 및 오염 물질을 생산할 수 있습니다.제품에는 알루미늄 화합물, 탄화칼슘 및 염화칼슘, 불산, 칼륨 화합물, 붕사, 크롬 및 불소계 화합물, 카드뮴 및 아연계 화합물이 포함된다.배출되는 오염물질은 제품 부문 및 개별 공장에 따라 다르며 비소, 염소, 시안화물, 불소 및 크롬, 구리, 철, 납, 수은, 니켈, [17]아연 등의 중금속이 포함될 수 있습니다.

전력 발전소

미국의 전형적인 석탄 화력발전소에서 배출되는 폐수 흐름의 그림.

화석 연료 발전소, 특히 석탄 화력발전소는 산업 폐수의 주요 원천이다.이 식물들 중 많은 수가 , 수은, 카드뮴, 크롬과 같은 상당한 수준의 금속과 비소, 셀레늄질소 화합물(질산염과 아질산염)을 포함한 폐수를 배출합니다.폐수 흐름에는 연도 가스 탈황, 플라이 애쉬, 바닥 애쉬 및 연도 가스 수은 제어가 포함됩니다.습식세척기와 같은 대기 오염 제어 장치가 있는 식물은 일반적으로 포획된 오염 물질을 폐수 [18]흐름으로 옮깁니다.

지표면 저수지의 일종인 재못은 석탄 화력발전소에서 널리 사용되는 처리 기술이다.이러한 연못은 발전소 폐수의 큰 입자(총 부유물질로 측정)를 제거하기 위해 중력을 사용한다.이 기술은 용해된 오염물질을 처리하지 않는다.발전소는 발전소의 특정 wastestream에 따라 오염물질을 제어하기 위해 추가 기술을 사용합니다.여기에는 건재 처리, 폐쇄 루프 재 재활용, 화학 침전, 생물학적 처리(활성화된 슬러지 프로세스 등), 막 시스템 및 증발 결정 [18]시스템이 포함됩니다.이온 교환막전기 투석 시스템의 기술적 진보는 최근 EPA 배출 [19]한도를 충족하기 위해 연도 가스 탈황 폐수의 고효율 처리를 가능하게 했다.처리 방식은 다른 고도로 확장되는 산업 폐수에도 유사합니다.

식품 산업

알래스카 싯카 항구로 배출되는 해산물 가공 폐기물

농업 및 식품 가공 사업에서 발생하는 폐수는 전 세계 공공 또는 민간 하수 처리장이 관리하는 일반적인 도시 폐수와 구별되는 특징이 있습니다. 즉, 생분해성과 무독성이지만 생물학적 산소 요구량(BOD)과 부유물(SS)[20]이 높습니다.식품 및 농업 폐수의 구성 요소는 야채, 과일 및 육류 제품의 유출물의 BOD와 pH의 차이와 식품 가공 및 수확 후의 계절적 특성으로 인해 예측하기가 종종 복잡하다.

원재료에서 식품을 가공하려면 많은 양의 고급수가 필요하다.야채 세척은 고부하 입자 물질과 일부 용존 유기물을 포함한 물을 생성한다.계면 활성제 및 농약을 포함할 수도 있다.

양식장(양어장)에서는 대량의 질소와 인, 부유 고형물을 배출하는 경우가 많다.일부 시설은 [21]폐수에 존재할 수 있는 약물과 살충제를 사용한다.

유제품 가공 공장은 전통적인 오염 물질을 생성합니다(BOD, SS).[22]

동물 도축과 가공은 혈액과 내장 내용물과 같은 체액으로부터 유기성 폐기물을 생산한다.발생하는 오염물질에는 BOD, SS, 대장균, 오일 및 그리스, 유기질소, [23]암모니아 등이 있습니다.

판매용 가공 식품은 종종 식물성 유기 물질이 풍부하고 소금, 향미, 착색 물질 및 또는 알칼리포함할 수 있는 조리 과정에서 발생하는 폐기물을 생성한다.지방, 오일 및 그리스("FOG")도 다량 존재할 수 있으며, 충분한 농도로 하수관이 막힐 수 있습니다.일부 지방 자치체는 식당과 식품 가공업자에게 기름 차단기를 사용하도록 요구하고 하수 시스템의 [24]FOG 처리를 규제합니다.

식물 세척, 재료 운반, 병입 및 제품 세척과 같은 식품 가공 활동은 폐수를 생성한다.많은 식품 가공 시설은 운영 폐수를 수로나 하수 시스템에 적용하거나 배출하기 전에 현장 처리가 필요합니다.유기 입자의 높은 부유물 수치는 BOD를 증가시키고 상당한 하수 추가 요금을 발생시킬 수 있습니다.침전, 웨지 와이어 스크리닝 또는 회전 벨트 여과(마이크로 스크리닝)는 방전 전에 부유 유기 고형물 하중을 줄이기 위해 일반적으로 사용됩니다.

철강 산업

광석에서 철을 생산하려면 용광로에서 강력한 환원 반응이 필요합니다.냉각수는 필연적으로 암모니아와 시안화물오염된다.코크스 공장에서 석탄으로 코크스를 생산하려면 수냉과 부산물 분리에 물의 사용이 필요합니다.폐기물 흐름의 오염에는 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 시안화물, 암모니아, 페놀, 크레졸 의 가스화 생성물과 집합적으로 다환방향족 탄화수소(PAH)[25]로 알려진 보다 복잡한 유기 화합물들이 포함된다.

철 또는 강철을 시트, 와이어 또는 로드로 변환하려면 물을 윤활유 및 냉각제로 자주 사용하는 고온 및 저온 기계적 변환 단계가 필요합니다.오염 물질에는 유압 오일, 티로우 및 미립자 고형물이 포함됩니다.제조로 판매를 계속하기 전에 철 및 철강 제품의 최종 처리에는 녹을 제거하고 주석 또는 크롬 도금 또는 아연도금 또는 도장과 같은 다른 표면 처리를 위한 표면을 준비하기 위한 강한 미네랄 산에서의 절임 처리가 포함됩니다.일반적으로 사용되는 두 개의 산은 염산황산이다.폐수에는 폐산과 함께 산성 헹굼물이 포함됩니다.많은 식물들이 산 회수 공장(특히 염산을 사용하는 공장)을 운영하고 있지만, 미네랄산이 철염으로부터 끓여져 제거되어야 할 고산 황산 제철 또는 염화 제철이 대량으로 남아 있습니다.많은 철강 산업 폐수는 수용성 기름으로도 알려진 유압 오일에 의해 오염됩니다.

금속 가공

많은 업계가 최종 제품을 제작할 때 금속 공급 원료(예: 판금, 잉곳)에 대한 작업을 수행합니다.산업에는 자동차, 트럭 및 항공기 제조, 공구 및 하드웨어 제조, 전자 장비 및 사무용 기계, 선박 및 보트, 가전 및 기타 가정용 제품 및 고정 산업 장비(예: 압축기, 펌프, 보일러)가 포함됩니다.이러한 공장에서 수행되는 일반적인 공정에는 연삭, 기계 가공, 코팅 및 도장, 화학 식각밀링, 용제 그리스 제거, 전기 도금 및 양극 산화 처리가 포함됩니다.이러한 산업에서 발생하는 폐수에는 카드뮴, 크롬, 구리, 납, 니켈, 은 및 아연, 시안 및 다양한 유기 화학 용제, 오일 및 그리스 등의 [26][27]중금속이 포함될 수 있습니다.

광산 및 채석장

페루의 광산 폐수 유출물로, 미행 유출로 인한 pH가 중화되었습니다.

광산 및 채석장관련된 주요 폐수는 물 속의 암석 입자의 슬러리다.이러한 현상은 노출된 표면을 빗물로 씻어내고 도로를 끌며, 암석 세척 및 그레이딩 과정에서도 발생합니다.물의 양은 매우 높을 수 있으며, 특히 대규모 현장의 [28]강우 관련 도착지입니다.밀도 구배를 사용하여 천연 암석으로부터 석탄을 분리하는 석탄 세척과 같은 일부 전문 분리 작업은 미세 입자 해혈석계면 활성제에 의해 오염된 폐수를 발생시킬 수 있다.오일과 유압 오일 또한 일반적인 오염 [29]물질입니다.

금속 광산과 광석 회수 공장에서 나오는 폐수는 토종 암석층에 존재하는 광물에 의해 불가피하게 오염된다.바람직한 재료를 분쇄 및 추출한 후 바람직하지 않은 물질이 폐수 흐름으로 유입될 수 있습니다.금속 광산의 경우 아연과 같은 불필요한 금속과 비소와 같은 다른 물질을 포함할 수 있습니다.금이나 은과 같은 고부가가치 금속을 추출하면 매우 미세한 입자가 포함된 슬라임이 생성될 수 있으며, 이 경우 오염물질의 물리적 제거가 특히 [30]어려워집니다.

또한 구리나 금과 같은 경제적 가치가 있는 금속을 품고 있는 지질층은 황화물 형태의 광석으로 구성되어 있는 경우가 많습니다.이 공정은 돌을 미세한 입자로 분쇄한 다음 원하는 금속을 추출하는 것을 수반하며, 남은 암석은 테일링(tailing)이라고 한다.이러한 테일링에는 바람직하지 않은 잔류 금속뿐만 아니라 대형 압수물로 테일링을 폐기할 때 불가피하게 발생하는 공기와 물에 노출되어 최종적으로 황산을 형성하는 황화 성분이 결합되어 있습니다.결과 발생하는 산성 광산 배수는 (산이 금속을 녹이기 때문에) 종종 중금속이 풍부하며,[30] 채굴의 많은 환경 영향 중 하나입니다.

원자력 산업

원자력 및 방사성 화학 산업에서 발생하는 폐기물은 방사성 폐기물로 취급된다.

연구원들은 Scenedesmus spinosus (조류)에 의한 스트론튬의 생물학적 축적을 시뮬레이션된 폐수에서 관찰했다.이 연구는 S. 스피노수스의 스트론튬에 대한 매우 선택적 생체흡착 능력을 주장하여 핵폐수 [31]사용에 적합할 수 있음을 시사한다.

석유 및 가스 추출

유정가스 유정을 운영하면 기름, 독성 금속(비소, 카드뮴, 크롬, 수은, 납), 소금, 유기 화학 물질 및 고형분을 포함할 수 있는 물이 생성됩니다.일부 생성된 물은 자연적으로 발생하는 방사성 물질의 흔적을 포함하고 있다.해상 석유 및 가스 플랫폼에서도 갑판 배수, 가정용 폐기물 및 위생 폐기물이 발생합니다.시추 프로세스 중에 우물 사이트는 일반적으로 드릴 절단 시추 진흙(드릴링 유체)[32]배출합니다.

석유 정제 및 석유 화학

석유 정제석유 화학 공장에서 배출되는 오염 물질에는 기존의 오염 물질(BOD, 오일 및 그리스, 부유 물질), 암모니아, 크롬, 페놀 및 황화물 [33]등이 있습니다.

의약품 제조

제약 공장에서는 일반적으로 용제, 사용 후 산 및 가성 용액, 화학 반응에서 나오는 물, 제품 세척수, 응축 증기, 대기 오염 방지 스크러버에서 나오는 블로 다운 및 장비 세척수를 비롯한 다양한 프로세스 폐수를 생성합니다.비공정 폐수에는 일반적으로 냉각수 및 현장 유출이 포함됩니다.업계에서 발생하는 오염물질은 아세톤, 암모니아, 벤젠, BOD, 클로로포름, 시안화물, 에탄올, 에틸아세테이트, 이소프로판올, 염화메틸렌, 메탄올, 페놀, 톨루엔 등이다.사용되는 처리 기술에는 고급 생물학적 처리(예: 질화 활성 슬러지), 멀티미디어 여과, 시안화물 파괴(: 가수 분해), 증기 박리 및 폐수 [34]재활용이 포함됩니다.

펄프 및 제지업

미국의 제지 공장에서 배출되는 폐수

펄프 제지업계의 유출물은 일반적으로 부유물질과 BOD에 많이 함유되어 있습니다.제지용 목재 펄프를 표백하는 식물은 클로로포름, 다이옥신(2,3,7,8-TCDD 포함), 프랑, 페놀 및 화학적 산소 요구량(COD)[35]생성할 수 있습니다.수입 펄프를 사용하는 독립형 제지 공장에서는 침전 또는 용해 공기 부상과 같은 간단한 일차 처리만 필요할 수 있습니다.유기 오염 물질뿐만 아니라 BOD 또는 COD 부하가 증가하면 활성 슬러지 또는 상향 혐기성 슬러지 블랭킷 원자로와 같은 생물학적 처리가 필요할 수 있습니다.소금과 같이 무기질 부하가 높은 공장의 경우, 3차 처리가 필요할 수 있습니다. 즉, 초여과 또는 역삼투과와 같은 일반적인 막 처리 또는 영양소와 같은 특정 오염 물질을 제거하는 처리입니다.

제련소

비철 제련소에서 배출되는 오염물질은 비금속 광석에 따라 다릅니다.보크사이트 제련소는 페놀[36]: 131 생성하지만, 일반적으로 침전 분지와 증발을 사용하여 이러한 폐기물을 관리하며, 정기적으로 [36]: 395 폐수를 배출할 필요가 없습니다.알루미늄 제련소는 일반적으로 알루미늄뿐만 아니라 불화물, 벤조(a) 피렌, 안티몬 및 니켈을 배출합니다.구리 제련소는 일반적으로 폐수에서 구리와 더불어 카드뮴, 납, 아연, 비소 및 니켈을 생성합니다.납 제련소는 납과 아연을 배출한다.니켈과 코발트 제련소는 비금속 외에 암모니아와 구리를 방출한다.아연 제련소는 비소, 카드뮴, 구리, 납, 셀렌 및 아연을 [37]방출합니다.

업계에서 사용되는 일반적인 처리 공정은 화학 침전, 침전 [36]: 145 및 여과입니다.

직물 공장

카펫 제조업체를 포함한 섬유 공장은 청소 및 마감, 제조 및 직물 마감(표백, 염색, 수지 처리, 방수지연성 방화 등)을 포함한 다양한 공정에서 폐수를 생성합니다.섬유 공장에서 발생하는 오염 물질에는 BOD, SS, 오일 및 그리스, 황화물, 페놀 및 [38]크롬 등이 있습니다.양털의 살충제 잔류물은 양털 가공에서 발생하는 물을 처리하는 데 있어 특히 문제가 됩니다.폐수에는 동물성 지방이 존재할 수 있으며, 오염되지 않은 경우, 타우 생산 또는 추가 연산을 위해 회수될 수 있다.

섬유염색공장은 합성염료(예: 반응성염료, 산성염료, 염기성염료, 분산염료, 부가염료, 황염료, 매염료, 직접염료, 인비염료, 용제염료, 안료염료),[39] 천연염료, 잇몸증점제(구아) 및 다양한 습윤제, pH버퍼, 염료 지연제 또는 촉진제를 포함하는 폐수를 생성한다.폴리머 기반 응집제와 침전제를 사용한 처리 후 일반적인 모니터링 파라미터에는 BOD, COD, 컬러(ADMI), 황화물, 오일 및 그리스, 페놀, TSS 및 중금속(크롬, 아연, 납, 구리)이 포함됩니다.

공업용 기름 오염

오일이 폐수 흐름으로 유입되는 산업 용도에는 차량 세차장, 작업장, 연료 저장 창고, 운송 허브 및 발전 등이 포함될 수 있습니다.폐수는 종종 지역 하수구 또는 산업 폐기물 시스템으로 배출되며 지역 환경 사양을 충족해야 합니다.대표적인 오염물질에는 용제, 세제, 모래, 윤활유 및 탄화수소가 포함될 수 있습니다.

수처리

많은 산업체들이 자신들의 공정에서 매우 좋은 품질의 물을 얻기 위해 물을 처리할 필요가 있다.여기에는 순수 화학 합성 또는 보일러 급수가 포함될 수 있습니다.또한 일부 수처리 공정은 처리가 필요한 여과침전으로부터 유기 및 미네랄 슬러지를 생성한다.천연 또는 합성 수지를 사용한 이온 교환은 에서 칼슘, 마그네슘탄산 이온을 제거하여 일반적으로 나트륨, 염화물, 수산기 및/또는 기타 이온으로 대체합니다.강한 산과 알칼리를 가진 이온 교환 컬럼의 재생은 경도 이온이 풍부한 폐수를 생성하며, 특히 다른 폐수 성분과 혼합될 때 쉽게 침전됩니다.

목재 보존

목재 보존 플랜트는 비소, COD, 구리, 크롬, 비정상적으로 높은 pH 또는 낮은 pH, 페놀, 오일 및 그리스, 부유 [40]고형물을 포함한 전통적인 독성 오염 물질을 생성합니다.

치료 방법

용해 공기 부양 시스템은 정유 공장, 화학 공장 및 제지 공장에서 널리 사용됩니다.

다양한 유형의 폐수 오염에는 [1]오염을 제거하기 위한 다양한 전략이 필요합니다.석유 정제소, 화학 및 석유 화학 공장 등 대부분의 산업 공정은 처리한 폐수의 오염 물질 농도가 하수구 또는 하천, 호수 또는 [1]: 1412 해양에 대한 폐수 처리 규정을 준수하도록 폐수를 처리하는 온사이트 시설을 갖추고 있습니다.건설된 습지는 높은 품질과 생산적인 현장처리를 제공하여 활용 사례가 증가하고 있습니다.종이와 펄프 생산과 같은 많은 폐수를 생산하는 다른 산업 공정은 환경 문제를 야기했고, 이는 식물 내에서 물을 세척하고 [41]폐기하기 전에 재활용할 수 있는 공정의 개발로 이어졌다.

산업폐수처리장은 하수처리장의 기존 처리순서가 아닌 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

염수 처리

소금물 처리에는 폐기물에서 용해된 소금 이온을 제거하는 작업이 포함됩니다.해수 또는 염수 담수화와의 유사성이 존재하지만 산업용 염수 처리에는 경도 이온 또는 기타 금속과 같은 용해 이온의 고유한 조합이 포함될 수 있으므로 특정 프로세스와 장비가 필요합니다.

염수 처리 시스템은 일반적으로 최종 배출량을 줄여 보다 경제적인 처리를 하거나(종종 폐기 비용이 용량에 기초하기 때문에) 담수 또는 염분의 회수를 극대화하도록 최적화된다.염수 처리 시스템은 전기 소비량, 화학 물질 사용량 또는 물리적 풋프린트를 줄이도록 최적화될 수도 있다.

냉각탑 블로우다운 처리, 증기보조중력배수(SAGD), 석탄층가스, 프락 플로우백수, 산성광산 또는 산암배수 천연가스 추출수, 역삼투제거수, 클로로알칼리 폐수, 펄프 및 제지공장 폐수, 폐기물 스트링 처리 시 흔히 볼 수 있다.식품 및 음료 가공에서 나오는 eams.

브라인 처리 기술은 역삼투과와 같은 막 여과 과정, 전기투석 또는 약산 양이온 교환과 같은 이온 교환 과정 또는 기계적 증기 압축 및 증기를 사용하는 브라인 농축기 및 결정제 의 증발 과정을 포함할 수 있다.배출 기준이 계속 증가함에 따라 브라인 처리를 위한 고급 산화 공정의 사용이 대두되고 있습니다.Fenton의 산화[44][45][46]오존화[47] 같은 몇몇 주목할 만한 예는 산업용 플랜트에서 소금물에 포함된 저항성 화합물의 분해에 사용되었습니다.

염수 처리에는 경도염 또는 유기 오염물질에 의한 오염 또는 탄화수소에 의한 역삼투막의 손상으로 인해 역삼투가 가능하지 않을 수 있습니다.

증발 공정은 고체 소금만큼 높은 농도를 가능하게 하기 때문에 염수 처리에 가장 널리 사용됩니다.그들은 또한 최고의 순도, 심지어 증류 품질의 유출물을 생산한다.증발 공정은 유기물, 탄화수소 또는 경도염에도 내성이 있습니다.단, 원동기에는 소금물이 농축되어 있어 에너지 소비량이 높고 부식이 문제가 될 수 있습니다.그 결과 증발 시스템은 일반적으로 티타늄 또는 이중 스테인리스 스틸 재료를 사용합니다.

브라인 관리

브라인 관리는 소금물 처리의 광범위한 맥락을 조사하며, 정부 정책과 규제, 기업의 지속 가능성, 환경 영향, 재활용, 취급 및 운송, 봉쇄, 현장 처리와 비교하여 중앙 집중화, 회피와 감소, 기술 및 경제성을 고려할 수 있습니다.브라인 관리는 침출수 관리 및 보다 일반적인 폐기물 관리와 몇 가지 문제를 공유합니다.최근 몇 년 동안 브라인 관리는 제로 액체 토출(ZLD)/미니멀 액체 토출(MLD)[48]에 대한 세계적인 추진으로 인해 더욱 보편화되고 있습니다.ZLD/MLD 기술에서는 물을 재사용하기 위해 시스템에서 방출되는 물을 최소화하기 위해 닫힌 물 순환을 사용합니다.이 개념은 최근 몇 년 동안 방수가 증가하고 막 기술이 발전함에 따라 설득력을 얻고 있습니다.

고형물 제거

대부분의 고형물은 슬러리 또는 슬러지로 회수하여 간단한 침전 기술을 사용하여 제거할 수 있습니다.매우 미세한 고형물과 물의 밀도에 가까운 밀도를 가진 고형물은 특별한 문제를 일으킨다.이 경우 여과 또는 여과가 필요할 수 있다.응집작용을 사용할 수 있지만, 명반염 또는 고분자 전해질 첨가를 사용할 수 있다.산업용 식품 가공으로 인한 폐수는 하수 할증료를 방지하거나 줄이기 위해 배출되기 전에 현장 처리가 필요한 경우가 많습니다.산업 유형 및 특정 운영 관행에 따라 발생하는 폐수 유형과 필요한 처리 유형이 결정됩니다.폐품, 유기물, 모래와 같은 고형물을 줄이는 것이 산업 폐수 처리의 목표입니다.고형물을 줄이는 일반적인 방법으로는 1차 침전(클라리제이션), 용존 공기 부양(DAF), 벨트 여과(마이크로스크린), 드럼 스크리닝 등이 있습니다.

오일 및 그리스 제거

오일 및 그리스의 효과적인 제거는 서스펜션 상태 및 액적 크기 측면에서 오일의 특성에 따라 달라지며, 이는 다시 분리기 기술의 선택에 영향을 미칩니다.산업용 폐수의 기름은 유리 경질유, 가라앉기 쉬운 중유 및 흔히 가용성 기름이라고 하는 유화유일 수 있습니다.유화유나 가용성 오일은 일반적으로 유화유로부터 오일을 제거하기 위해 "균열"이 필요합니다.대부분의 경우 이는 물 매트릭스의 pH를 낮추면 달성됩니다.

대부분의 분리기 기술은 효과적으로 처리할 수 있는 최적의 오일 방울 크기를 가지고 있습니다.

비디오 입자 분석기를 사용하여 기름진 물을 분석하여 액적 크기를 결정할 수 있다.각 분리기 기술에는 오일 방울 크기에 따라 최적의 성능을 나타내는 자체 성능 곡선이 있습니다.가장 일반적인 분리기는 중력 탱크 또는 피트, API 오일-워터 분리기 또는 플레이트 팩, DAF를 통한 화학적 처리, 원심 분리기, 미디어 필터 및 하이드로사이클론입니다.

API 유수 분리기

API 유수 분리기는 정유 공장, 석유 화학 공장, 화학 공장, 천연 가스 처리 공장 및 기타 산업용 유수원에서 생산되는 산업 폐수에서 총량의 기름과 부유 고형물을 분리하도록 설계된 장치입니다.API 세퍼레이터는 Stokes Law를 이용하여 오일 방울의 상승속도를 밀도 및 크기로 정의하여 설계한 중력분리장치입니다.이 설계는 오일과 폐수의 비중 차이를 기반으로 합니다. 그 차이는 부유물과 물의 비중 차이보다 훨씬 작기 때문입니다.부유 고형물은 침전물층으로 분리기 바닥에 가라앉고, 오일은 분리기 위로 올라가고, 정화 폐수는 오일층과 [49]고형물 사이의 중간층입니다.

하이드로사이클론 오일 분리기

하이드로사이클론 오일 세퍼레이터는 폐수가 사이클론 챔버로 유입되어 1000배 이상의 중력의 극한 원심력으로 회전하는 과정에서 작동합니다.이 힘에 의해 물방울과 기름방울이 분리됩니다.분리된 오일은 사이클론의 한쪽 끝에서 배출되며, 여기서 처리된 물은 반대쪽 끝을 통해 배출되어 추가 처리, 여과 또는 배출됩니다.

생분해성 유기물 제거

식물 또는 동물에서 유래한 생분해성 유기 물질은 일반적으로 활성 슬러지 또는 세류 [1][50]필터와 같은 확장된 재래식 하수 처리 프로세스를 사용하여 처리할 수 있습니다.폐수가 세척수로 과도하게 희석되거나 희석되지 않은 혈액이나 우유와 같이 고농도일 경우 문제가 발생할 수 있습니다.세척제, 소독제, 살충제 또는 항생제가 있으면 치료 과정에 악영향을 [citation needed]미칠 수 있습니다.

활성 슬러지 공정

영국 Beckton 하수처리장의 활성 슬러지 탱크 - 흰색 기포는 확산 공기 통기 시스템 때문입니다.

활성 슬러지 공정은 박테리아와 원생동물로 이루어진 생물 플록과 통기를 이용하여 하수 또는 산업용 폐수를 처리하는 생물학적 폐수 처리 공정의 일종이다.공기(또는 산소)와 미생물을 사용하여 유기 오염 물질을 생물학적으로 산화시켜 산화 물질을 포함한 폐기물 슬러지(또는 플록)를 생성합니다.탄소질 오염 제거를 위한 활성 슬러지 공정의 일반적인 배치는 다음과 같다.혼합액에 공기(또는 산소)를 주입하는 통기 탱크.그 다음 생물학적 플록스(슬러지 블랭킷)가 침전되도록 하기 위해 침전조(보통 "최종 정화조" 또는 "2차 침전조"라 함)가 나타나며, 이를 통해 생물학적 슬러지가 깨끗한 처리수로부터 분리된다.폐기물 슬러지의 일부는 에어레이션 탱크에 재활용되고, 나머지 폐기물 슬러지는 추가 처리 및 최종 처리를 위해 제거된다.

발전소 유형에는 패키지 플랜트, 산화구, 딥 샤프트/수직 처리, 표면 공기 분지, 시퀀싱 배치 원자로(SBR)가 포함된다.에어레이션 방법에는 확산 에어레이션, 표면 에어레이터(원뿔) 또는 드물게 순수 산소 에어레이션이 포함된다.

세류 필터 프로세스

이미지 1: 침상 매체의 접촉면 도식 단면도
일반적인 완전한 세류 필터 시스템

세류 필터는 암석, 자갈, 슬래그, 이탄 이끼 또는 플라스틱 매체로 구성되어 있으며, 이 매체를 덮고 있는 미생물 슬라임 층(또는 필름)에 폐수가 흘러내립니다.에어로빅 상태는 침대를 통과하는 강제 공기 또는 공기의 자연 대류에 의해 유지됩니다.이 공정은 미생물 슬라임 층에 의한 폐수 내 유기화합물 흡착, 슬라임 층으로의 공기 확산, 유기화합물의 생화학 산화에 필요한 산소를 공급하는 것을 포함한다.최종 생성물에는 이산화탄소 가스, 물 및 기타 산화 생성물이 포함됩니다.슬라임층이 두꺼워지면 공기가 침투하기 어려워져 내부 혐기층이 [citation needed]형성된다.

기타 유기물의 제거

용제, 페인트, 의약품, 살충제, 코크스 생산 제품 등을 포함한 합성 유기 물질은 처리하기가 매우 어려울 수 있습니다.처리 방법은 종종 처리 대상 물질에 따라 다릅니다.방법에는 고급 산화 처리, 증류, 흡착, 오존화, 유리화, 소각, 화학적 고정화 또는 매립 처분 등이 있습니다.일부 세제와 같은 일부 물질은 생물학적 분해가 가능하며, 이러한 경우 변경된 형태의 폐수 처리를 사용할 수 있습니다.

산 및 알칼리 제거

산과 알칼리는 일반적으로 통제된 조건에서 중화될 수 있습니다.중성화는 종종 침전을 일으켜 독성이 있을 수 있는 고체 잔류물로 취급해야 한다.경우에 따라서는 가스 흐름의 처리가 필요한 가스를 발생시킬 수 있습니다.일반적으로 중화 후에는 다른 형태의 치료가 필요합니다.

탈이온화 공정에서처럼 경도 이온이 풍부한 폐기물 흐름은 침전된 칼슘 및 마그네슘 염의 축적에서 경도 이온을 쉽게 잃을 수 있습니다.이 침전 과정으로 인해 파이프가 심하게 구겨지고 극단적인 경우 폐기 파이프가 막힐 수 있습니다.1970년대에 주요 화학 단지에 서비스를 제공하는 직경 1m의 산업용 해양 배출관은 이러한 소금에 의해 차단되었다.처리는 탈이온화 폐수를 농축하여 매립지로 폐기하거나 방출된 폐수의 신중한 pH 관리를 통해 이루어집니다.

유해물질 제거

많은 유기 물질, 금속(아연, 은, 카드뮴, 탈륨 등) 산, 알칼리, 비금속 원소(비소 또는 셀레늄 등)를 포함한 독성 물질은 일반적으로 매우 희석되지 않는 한 생물학적 과정에 내성이 있습니다.금속은 종종 pH를 바꾸거나 다른 화학 물질로 처리함으로써 침전될 수 있다.그러나 많은 경우 처리나 완화에 내성이 있으며 집중이 필요한 후 매립이나 재활용이 필요할 수 있습니다.용해된 유기물은 고도의 산화 공정에 의해 폐수 내에서 소각될 수 있다.

스마트 캡슐

분자 캡슐화는 오염된 소스로부터 납과 다른 이온을 재활용할 수 있는 시스템을 제공할 수 있는 가능성을 가진 기술입니다.나노캡슐, 마이크로캡슐, 밀리캡슐은 각각 10nm~1μm, 1μm~1mm, >1mm의 크기로 캐리어(껍질)로 둘러싸인 활성시약(코어)을 가진 입자이다.조사 중인 캡슐은 알긴산염계 캡슐, 카본나노튜브, 고분자 팽창 캡슐 등 3가지다.이 캡슐은 오염된 [51]물을 교정하기 위한 가능한 수단을 제공합니다.

열오염 제거

발전소제조공장에서 발생하는 폐수의 열을 제거하여 열오염을 줄이기 위해 다음과 같은 기술을 사용한다.

기타 처분방법

유정 및 가스정과 같은 일부 시설은 주입정을 통해 지하에서 폐수를 펌핑하는 것이 허용될 수 있다.그러나 폐수 주입은 유도 [53]지진과 관련이 있다.

비용 및 무역 폐기물 비용

산업 공장에서 나오는 폐수를 처리하는 것은 어렵고 비용이 많이 드는 문제입니다.규모의 경제가 소량의 산업폐수 처리를 위해 대규모 도시하수처리장을 사용하는 것을 선호할 수 있지만, 산업폐수 처리 및 처리는 기존의 산업폐수 처리 순서를 필요로 하지 않는 대규모 산업폐수 처리의 경우 올바르게 할당된 비용보다 비용이 적게 들 수 있다.쇼핑몰 시립 하수 처리장.[43]: 40-4–40-11

산업용 폐수 발전소는 선택된 폐수를 다른 용도로 사용되는 재생수로 전환함으로써 원수 비용을 절감할 수 있다.산업폐수처리장은 폐수를 미리 처리해 사용료를 [54]: 300–302 산정하는 오염물질 농도를 낮추어 도시하수처리장에서 징수하는 폐수처리요금을 줄일 수 있다.

사회는 문화

글로벌 목표

국제사회는 산업폐수 처리를 지속가능개발목표 6에 포함시킴으로써 지속가능개발의 중요한 부분으로 규정해 왔다.이 목표의 6.3은 "2030년까지 오염을 줄이고, 유해 화학 물질과 물질의 투기를 제거하고, 방출을 최소화하여 수질 개선을 도모하고, 처리되지 않은 폐수의 비율을 절반으로 줄이고, [55]전 세계적으로 재활용과 안전한 재사용을 크게 증가시킨다"는 것이다.이 목표의 지표 중 하나는 "가정 및 산업용 폐수 흐름의 안전 처리 비율"[56]이다.

「 」를 참조해 주세요.

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외부 링크