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증발식 응축수에서 암모니아 질소 제거 공정

선레진 테크놀로지는 최첨단 이온 교환 방식을 통해 폐수 처리 분야를 선도하고 있습니다. 이 혁신적인 접근 방식은 특히 다양한 산업 분야의 증발기에서 흔히 발생하는 부산물인 증발 응축수에서 암모니아를 효과적으로 제거하도록 설계된 당사의 암모니아 질소 제거 공정에 매우 중요합니다.

증발기는 액체를 기체로 바꾸는 데 흔히 사용되는 장치입니다. 증발 응축수는 증기 발생기 및 열교환기에서 물과 증기가 혼합된 후, 혼합물이 냉각되어 열교환기에서 다시 물로 응축되는 과정을 말합니다.

증발 과정에서 증발기 내 모액이 증발로 인해 농축됨에 따라 용액 온도가 상승합니다. 암모니아 질소는 휘발성이 강하여 수증기와 함께 기체 상태로 변합니다. 냉각되면 다시 액체 상태로 돌아와 물 속에 존재합니다. pH가 9보다 크면 물 속의 암모니아 질소는 NH₃ 형태로 존재하고, pH가 9보다 작으면 대부분 NH₄⁺ 형태로 존재합니다. 암모니아 질소를 함유한 증발 응축수 처리는 제약, 화학, 식품 등 다양한 산업 분야에서 흔히 발생하는 문제입니다.

탈색 방법 이 방법은 폐수와 공기를 불연속상으로 접촉시키는 것을 포함합니다. 폐수 내 성분의 실제 농도와 평형 농도의 차이를 이용하여 암모니아 질소를 액상에서 기체상으로 이동시켜 제거합니다. 암모니아 질소는 용해도가 높기 때문에 이러한 고농도에서는 탈기 공정을 통해 농도를 더 낮추기가 어렵습니다. 증류수에서 암모니아 질소를 제거하는 데 있어 탈기 공정의 효율은 낮으며, 수질 악화 및 전기 전도도의 상당한 증가를 초래할 수 있습니다. 따라서 이 방법은 고농도 암모니아 질소 폐수에는 적합하지만, 증발 응축수에서 암모니아 질소를 제거하는 데에는 적합하지 않습니다.

그만큼 생화학적 방법 이 공정은 호기성 및 혐기성 박테리아의 질산화 및 탈질화 과정을 이용하여 폐수 중 암모니아 질소를 질산염으로, 그리고 다시 질소 가스로 전환함으로써 암모니아 질소를 제거합니다. 그러나 이 공정은 긴 공정 흐름, 넓은 토지 점유, 외부 탄소원 추가 필요성, 높은 에너지 소비 및 높은 비용 등의 문제점을 가지고 있습니다.

그만큼 화학적 침전법 이 방법은 마그네슘 화합물과 인산 또는 인산염을 첨가하여 암모니아 질소를 제거하는 방식입니다. 폐수 속의 NH4+ 이온이 수용액 속의 Mg2+ 및 PO3− 이온과 반응하여 인산암모늄마그네슘 침전물을 형성하게 됩니다. 그러나 이 방법은 인산염과 마그네슘염의 비용이 높아 처리 비용이 많이 들기 때문에 가정에서는 흔히 사용되지 않습니다.

증발 응축수에서 암모니아 질소를 제거하기 위한 이온 교환법

이온 교환 원리를 이용한 증발 응축수 내 암모니아 질소 제거 공정은 암모니아 질소를 심층적으로 제거할 수 있고 안정성이 매우 뛰어나 기존 기술의 문제점인 저농도 암모니아 질소 제거의 어려움, 과도한 암모니아 질소 제거 설비, 높은 운영 비용 등을 해결할 수 있다.

동시에, 이 공정은 생산수에 독성 및 유해 이온을 유입시키지 않고, 처리 효율이 높으며, 무독성이고 안전하게 사용할 수 있다는 장점을 가지고 있습니다. 또한 설치 공간이 매우 작고, 별도의 기반 시설이 필요 없으며, 압력 탱크를 사용하여 탁월한 적용 결과를 얻을 수 있습니다. 더불어 암모니아 질소 제거 과정에서 얻은 고농도 재생액은 MVR 증발 시스템으로 되돌려 보낼 수 있습니다.

물에서 암모니아는 수화 암모니아 형태로 존재합니다. pH가 9 이하에서는 암모늄 이온(NH₄⁺)과 수산화 이온(OH⁻)으로 이온화됩니다. 암모늄 이온은 일가 양이온입니다. 증발 응축수의 암모니아 질소 제거 공정에서 암모니아 질소 선택성 수지인 셉라이트(Seplite)가 사용됩니다. ®XDA 시리즈 암모니아 흡착 수지가 사용됩니다. pH 값이 낮고 암모니아가 암모늄염 형태로 존재할 경우, 수지의 암모니아 선택적 흡착에 더욱 유리합니다.

XDA 시리즈 암모니아 흡착 수지의 적용 사례

셉라이트 ®XDA 시리즈 수지는 화학 산업에서 널리 사용되며, 유기화학 제품 정제 및 폐수 처리 분야에서 풍부한 산업 경험을 보유하고 있습니다.

셉라이트 ®선레진(Sunresin)에서 개발한 XDA 시리즈 수지는 유기화학제품 생산 폐수 중 암모니아 질소 처리를 위해 특별히 설계되었습니다. 선레진 테크놀로지는 거대 기공 및 균일 기공 수지에 대한 오랜 연구를 바탕으로 균일한 기공 크기를 유지하면서도 높은 이온 교환 용량, 손쉬운 재생, 긴 수명 등의 장점을 제공하는 고용량 이온 교환 수지를 개발했습니다. 이 수지는 주로 염료, 살충제, 의약품 및 중간체 생산 폐수 처리에 사용되며, 페놀, 아민, 유기산, 니트로 화합물, 할로겐화 탄화수소 등의 흡착 및 회수에도 사용할 수 있습니다. (Seplite의 적용 분야) ®XDA 시리즈 수지는 유기화학제품 생산 폐수 처리에 있어 성숙하고 신뢰할 수 있는 공정을 통해 상당한 경제적, 사회적 이점을 제공합니다.

암모니아 질소 흡착 수지의 작동 원리

수지 흡착: 실제 적용에서 암모니아 물질(용질)을 함유한 폐수가 흡착 수지층을 통과할 때, 이온 교환을 통해 암모니아 물질이 수지에 흡착됩니다. 이 과정을 통해 암모니아 질소를 함유한 폐수가 정화됩니다.

탈착: 흡착된 용질(암모니아 물질)은 적절한 방법을 사용하여 완전히 세척할 수 있으므로 수지를 재사용할 수 있습니다. 일반적으로 산성 용질의 경우 묽은 알칼리를 탈착제로 사용하고, 염기성 용질의 경우 묽은 산을 사용하며, 중성 용질의 경우 유기 용매를 탈착제로 사용하거나 끓는점에 따라 증기를 재생제로 선택합니다.

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