물을 효율적으로 다루는 현대 기술

물을 효율적으로 다루는 현대 기술

지구가 형성된 직후부터 물의 재활용 및 재사용은 자연적인 순환 및 필터를 사용하여 실제로 이루어져 왔습니다.

 

최근 수십 년 동안 끊임없이 증가하는 깨끗한 물에 대한 수요를 충족시키기 위해 자연 공정의 속도를 높이는 기술이 통합되었습니다.

 

수자원 매립의 자연 공정은 이제 일반적으로 지상 공학 공정과 함께 사용됩니다. 폐수 처리 및 식수 수질의 여러 측면을 규제하는 환경 보호국에 따르면 물을 재사용하면 자원과 비용이 모두 절약됩니다.

 

물이 유한한 자원이라는 점을 고려할 때, 우리가 가지고 있는 물을 적용에 적합한 기준에 따라 재활용하는 것이 필수적입니다. 음용이 불가능한 응용 프로그램에 대한 재사용은 오랫동안 사용이 되어왔으며 담수 공급을 유지하는 성공적인 수단입니다.

 

그러나 현재와 같은 물 수요를 위해서는 위와 같은 물 재사용 시스템으로는 충분하지 않습니다. 식수 용도로 사용한 물을 재사용하여 물 공급을 늘려야 할 필요성이 증가하고 있습니다.

물 재사용의 현대 기술

 

 

대표적으로 식수 용도로 재사용을 위해 지하수 재생 시스템 정밀 여과 시설이 있습니다. 재활용 기술의 최신 기술은 기술 자체가 아니라 그 기술이 어떻게 적용되는지와 "가능한 가장 안전한 물"을 만드는 것이 중요합니다.

 

국제 연구 보고서에 따르면 많은 요소가 물 재생 기술의 선택에 영향을 준다고 합니다.

 

핵심 요소에는 물 재사용 응용 프로그램 유형, 재생 수질 목표, 원수의 폐수 특성, 기존 조건과의 호환성, 공정 유연성, 운영 및 유지 관리 요구 사항, 에너지 및 화학 요구 사항, 인력 및 인력 요구 사항, 잔류 처분 옵션, 및 환경 제약 처리 설계에 관한 결정 또한 물 권리, 경제, 제도적 문제 및 대중의 신뢰 때문에 영향을 받습니다.

 

폐수 재생의 처리 공정은 재생 수질 목표를 달성하기 위해 위와 같은 여러 가지 조건들을 조합하여 사용됩니다.

 

생물 반응 장치 막을 통한 물 재사용 시스템은 생물학적, 2차 및 3차 폐수 처리를 한 단계로 결합하고 25년 이상 폐수를 높은 폐수 품질 기준으로 처리하는 데 사용되었을 뿐만 아니라 폐수 재사용을 가능하게 하는 잘 확립된 수단입니다.

 

한외 여과 시스템들은 보통 식수 및 3차 처리에 사용되는 UF 시스템일 때 추가 생물학적 처리가 필요하지 않지만, 고품질의 물이 필요한 2차 폐수 처리 공정의 하류에서는 필요합니다.

 

이 시스템의 좋은 점은 거의 모든 곳에 배치할 수 있거나 기존의 세분된 필터 매체를 개조하는 데 사용할 수도 있는 작은 공간에서도 설치할 수 있습니다.

 

 

역삼투압 시스템은 일반적으로 물을 전처리한 후 유기물, 부유 물질 및 세포막에서 산화되거나 침전될 수 있는 금속을 제거하는 데 사용됩니다.

 

전처리 된 물은 식수, 물 재사용을 위한 담수화를 위해 또는 초순수 생산을 위해 역삼투압 시스템으로 보내집니다.

 

역삼투압은 낮은 TDS로 물을 제공하는 것 외에도 박테리아와 병원균에 대한 탁월한 장벽을 제공하고 살충제를 제거할 수 있어서 간접 및 직접 식수 재사용 응용 분야에 주로 선택됩니다.

 

UV, 오존, 고도 산화를 포함한 소독 기술은 물 재사용 응용 프로그램의 마지막 단계로 사용되어 TOC를 줄이고 나머지 유기물을 파괴합니다.

 

전기 투석 역전은 전기 전압을 사용하여 세포막을 통해 이온을 끌어들이는 전기 구동 세포막 프로세스입니다. 극성 반전 설계로 인한 역전전기투석은 탁한 폐수에 이상적인 자체 세척 내구성 세포막 시스템입니다.

 

역전전기투석 기술은 물 부족 지역에서 가장 높은 물 회수율을 달성합니다. 열 증발 및 결정화 시스템은 액체 배출을 없애고 폐수의 마지막 부분을 재활용하는 데 필수적입니다.

 

폐수 재사용 시스템에는 기존의 물리, 화학적 및 세포막 기술과 비교하면 너무 포화 된 폐수 흐름이 몇 개 남아있는 경우가 많습니다.

 

증발 및 결정화는 이러한 마지막 어려운 폐수를 건조 고형물로 줄임으로써 비용 효율적인 폐기를 허용하고 최대의 재활용 및 재사용을 위해 마지막 부분의 깨끗한 물을 짜냅니다.

오존 생물 여과를 활용한 물 재사용

 

 

물 재사용 시스템의 유지 보수 비용을 줄일 수 있는 새로운 대안 중 하나는 오존 생물 여과입니다. 고에너지 시스템은 비용이 많이 들고 염수 흐름과 폐수 흐름을 생성하므로 별도로 처리해야 합니다.

 

오존 생물 여과는 폐기물 흐름을 생성하지 않습니다. 장점은 생분해 오염 물질과 병원균을 포함하여 원수에서 큰 분자를 빠르게 분해합니다.

 

큰 유기체와 생분해성 분자를 분해하기 위해 소량의 오존을 가합니다.” 가장 큰 유지 보수 비용은 미디어를 교체하는 것입니다.

 

전체 솔루션은 오일-물 분리, 용존 가스 부양 및 세포막 생물 반응기 기술과 이온 교환 및 높은 pH 역삼 투 시스템을 포함하는 보일러 공급 탈염 플랜트를 결합합니다.

 

생물학을 이용한 물 재사용

 

 

일반적으로 폐수 흐름에는 유기 연료, 영양소 및 물이 포함되어 있습니다. 물 재사용 업계는 이러한 귀중한 물 재사용을 통해 효율적으로 유리 연로, 영양소, 물을 추출하기 위해 노력하고 있습니다.

 

특히 도시 하수의 에너지 함량은 처리에 필요한 에너지보다 2~4배 더 많습니다. 현재 우리는 폐수 시설을 현재 관행을 수정하고 새로운 파괴적 기술을 채택하여 에너지를 생성할 수 있는 자원 회수 공장으로 전환할 기회가 있습니다.

 

이러한 파괴적인 기술들을 소개하도록 하겠습니다. 1차 처리에서 부유 유기물을 처리하려면 상당한 에너지가 필요합니다. 생물학적 2차 처리에서 침전물 처리로 분류함으로써 시설은 에너지 생산을 증가시키면서 소비를 줄일 수 있습니다.

 

초 저에너지 생물학적 처리는 엄격한 품질 요구 사항을 충족하는 방류수는 폐수 처리에서 가장 에너지가 많이 필요한 부분입니다. 이 과정에서 미생물은 유기물과 영양소를 대사하기 위해 산소가 필요합니다.

 

고급 침전물 처리에서 생물학적 공정에서 분리된 유기물은 고급 혐기성 소화를 통해 처리되어 침전물을 전기로 전환할 수 있는 바이오 가스로 전환하는 동시에 농업 또는 기타 유익한 용도로 바이오 솔리드를 생산합니다.

 

에너지 회수는 고급 혐기성 소화 과정에서 생성된 바이오 가스는 가스 엔진에 의해 전기와 열로 변환되거나 천연가스로 회수됩니다. 열 증발기 시스템은 액체 배출 제로를 달성하고 폐수의 마지막 부분을 재활용하는 데 필수적입니다.

 

이렇듯 물 재사용은 단순히 물을 다시 가공하여 쓸 수 있게 하는 것을 떠나, 에너지도 재생산할 수 있는 영역으로 개발되고 있습니다. 이런 노력을 해주는 고마운 일류 기업들과 연구진들에게 깊은 감사를 표하고 싶습니다.

 

우리가 도시에서 무심코 쓰는 물은 이런 놀라운 기술들로 이루어진 것일 겁니다. 앞으로도 더욱 발전하여 더 윤택한 삶을 살 수 있는 지구가 되었으면 좋겠습니다.

 

더불어서 저도 포스팅에 더 심도 있는 기술들을 알아보고 우리가 노력해서 얻을 수 있는 영역들이 있는 지 찾아보도록 하겠습니다.