훼록사 (feroxer )

안스라사이트 (Anthracite)



1. 안트라사이트란?
1) 안트라사이트는 석탄을 원료로 한 탁도 제거용 여재로서 석탄중 탄화도가 높은 탄종으로 고정 탄소가 많이 함유되어있고 불순물애 속하는 회분(ASH)이 적은 품질이다.
2) 탄소는 다른 어떤 품질중에서도 물과 화학 약품등의 부식에 저항성이 큰 물질이므로 이러한 특성을 이용하여 안트라사이트가 여과 재료로 개발된 것이다.


2. 안트라사이트 특성
1) 반영구적 사용가능(손실량만 보충).
2) 다층여과 기능(심층여과 기능)
3) 역세척 용이
4) 역세척 횟수감소(여과지속시간이 길다) - 1회/3일 이상
5) 여과속도 증가(물생산량 증가) - 300m/일
6) 다량의 탁도 제거.
7) 약품에 대한 높은 저항성
8) 조류 제거효과(조류발생시 여과사보다 5배 이상 생산량 증대 효과)
9) 수질개선


3. 안트라사이트 사용효과
1) 심층 여과 및 다량의 탁질 제거 일반 여과사 사용시 여층 상부에 유효경이 작은 (E.S=0.6mm) 모래입자로 구성. 탁질이 표층부에만 억류되어 심층여과가 되지 않고 이에 따라 여과 지속 시간이 짧아 급격한 손실 수두에 의해 빈번한 역세척이 행해져야 한다.{그림(1) A-A 참조}
그러나, 안트라사이트 복층 여과지의 경우 탁질이 심층까지 억류되 어 심층 여과가 되므로 여과지속 시간이 길어지고 (일반 여과사의 2-4배이상) 그에 따른 역세척 횟수 감소함에 따라 정수장 운영상 큰 경제적 편익을 갖는다.   {그림(1) B-B 참조}

 

 
  A A` B B`  
표준형 일반여과사층 안트라사이트 복층  
그림(1) 여층에 따른 탁질 억류량  

 

 2)조류 제거의 효과

국내 수질의 가장 큰 문제점인 조류 제거에 엄청난 효과 (일반 여과사보다 5배 이상)가 있다. 그림(2)는 일반 여과사와 안트라사이트 복층 여과지와의 Synedra acus 잠입도 차이를 현격히 나타내 주고 있다.

 

그림(2) 여층에 따른 Synedra acus 잠입도

3)여과 속도 증대

안트라사이트 복층 여과지는 심층여과에 따른 속도증대로 물 생산량을 증가 시키며 신설 정수장 건립시는 여과지 규모를 축소 할 수 있다. 안트라사이트 복층 여과지로 설계할 경우 여속을 최대 700m/day까지 가능하다고 보고되고 있다.
현재 널리 활용되고 있는 여과속도는 200~300m/일 정도이며 일부 300m/day 이상의 여과속도를 채택하는 경우도 있다. (여층 구성은 안트라사이트 40∼60Cm 일반여과사 20∼30Cm)

4)역세척 용이

안트라사이트는 역세척시 공극이 크기 때문에 탁질 제거가 용이 하고 또 깨끗하게 되므로 일정기간 사용시 일반 여과사처럼 전면 교체를 하는 번거로움이 없으며 단지 미립자의 유실(1년 10%미 만)만 보충함으로서 반 영구적 사용이 가능하다.

5)약품에 대한 높은 저항성

안트라사이트는 탄소 성분이 대부분 차자히고 있으므로 알카리 또는 산성의 물에도 용해가 되지 않는 여재이다.

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안트라사이트 효과 분석



1. 이중여재(다층여과)의 원리
1) 일반적으로 이용되고 있는 급속여과 방식은 구조적으로 여과사가 미립에서 세립층으로 구성되어 있어 여과수가 통과할 때 탁질의 침투깊이가 침전수의 수질에 따라 차이가 있으나 보통 여과사층 상단 약 5 ∼ 10 Cm 정도밖에 탁질이 침투하지 못하므로 여과 지속 시간이 짧아 잦은 역세척을 행하지 않으면 여과지 운영을 정상화 할 수가 없다.
2) 만약 여층구조를 세립에서 미립층으로 일반여층과 반대로 놓게되 면 탁질은 세립층을 깊숙하게 침투하므로 여과지속 시간을 연장 할 수가 있을 것이다.
3) 그러나 여층구조를 세립에서 미립층으로 포설한다 하더라도 역세척시 자연적으로 입자 굵기에 따라 미립층이 상단에, 세립층이 하단에 형성되어 목적하는 바를 달성할 수 없게 된다.
4) 상층에 위치할 세립자를 모래보다 비중이 낮고 유효경이 높은 여재를 사용한다면 역세척을 하더라도 상부의 세립층이 비중이 낮 기 때문에 중간의 미립층과 서로 층이 바뀌지 않게되어 항상 상부에 세립층을 유지할수있어 목적하는 다층여과 즉 탁질을 여층 깊숙히 침투시킬수가 있다.
5) 이렇게 개발된 여과방법이 내부여과, 심층여과이며 서로 비중이 다른 여과층을 이용하는 것이 다층여과(이중여재)의 원리이다.
6) 2중여재의 장단점
  앞에서 검토한 이론적은 근거에도 불구하고 단층여과와 2중여의 장단점을 비교하면 다음과 같다

.

  단 층 여 과 2중 여재여과





재래식 방법으로 많은 운영 경험이 있음.

여재 부설비가 저렴.
심층여과로 여층 전체가 여과 기능을 발휘함.

여과지속 시간이 길어짐으로 유지 관리비(동력비,약품비, 역세유량비 등)가 절감됨.

조류발생시 단층여과보다 약 5배 이상 연장되는 효과를 기대할 수 있음.(생산량 증대 효과가 있음)

복층여과로 여과수질 행상 효과기대 가능.

Mud ball 발생이 적음.

여속증대로 단위면적당 생산량을 중대 시킬 수 있음.(200~500M/일 신설 및 중량 필요시)

공극이 크기 떄문에 세척시 탁질이 쉽게 이탈함.(세척이 용이)8. 약품에 대한 높은 저항성등으로 반 영구적 사용가능.





표면여과로 여층의 상부(5cm정도)만 여과 능력 발휘하므로 여과지속 시간 짧음.

잦은 역세척으로 여과수 손실량이 많음. 조류발생시 특히 여과지속 시간이 단축함.(수시간만에 역세척을 하는 경우도 발생함) 여과속도 120~150m/일 정도이다.

공극이 작아 세척이 어려움.

Mud Ball 발생이 많음.

3~4년 마다 전면적인 교체실시.

여재 부설비가 저렴.
초기 부설비가 고가임.

외국에서는 많은 운영 실적이 있으나 국내의 경우 운영실적이 비교적 적음.( 국내정수장 30~40% 운영중)

 

7)

표준적인 여과층의 예 (2층 여과지, 단위 : mm)
구 분 안트라사이트 여과사 총 여층두께
여층두께 유효경 여층두께 유효경
경우 1 200~400 09.~1.4 300~400 0.45~0.6 600
경우 2 200~400 300~500 700
경우 3 300~500 300~500 800

 

2. 여재로서의 안트라사이트
1) 일반적으로 여재로 사용되는 여과사(모래)는 비중이 2.55∼2.65 정도이며 유효경은 0.45∼0.7mm 정도이다.그러나 다층여재로 널리 이용되는 안트라사이트는 비중이 1.4∼ 1.6정도이며 유효경이 0.9∼1.4mm 정도로 비중은 훨씬 가벼운 반면에 유효경은 약 2배 정도로 크기 때문에 모래에 비해 공극율이 커 탁질 포집능력이 우수하다.
2) 안트라사이트외에도 인종 경량사 플라스틱구등이 다층여재로 이 용이가능하나 원자재 수입이 어렵고 경제적이지 못하기 때문에 널리 이용되지 못하고 있다.
3) 다층여재로 널리 이용되는 안트라사이트는 석탄의 일종으로 탄화도가 높고 이물질이 적으며 물이나 화학약품에 대한 부식의 저항성이 높은 특성이 있어 여재로서의 우수성을 가지고 있다.
4) 안트라사이트가 최초로 여재로 사용된 것은 1930년 미국 석탄연구소및 펜실바니아 주립대학에서 여재로 사용 가능성을 시험한 결과 우수하다는 판정을 받은 이후이며 1948년 A.W.W.A 이사회 에서 표준여재로 잠정적으로 인정하고 1950년 중심적으로 A.W.W.A 표준 여재로 정식승인된 후 미국 유럽 및 동남아 지역에서 널리 사용하게 하였으며 우리나라는 1980년 K.W.W.A의 표준규격을 제정후 많이 쓰이고 있다.

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