유전의 유성 폐수 처리를 위한 양이온 팸 분말

유전에서 유성 폐수를 처리할 때, 분지형 양이온 분말 PAM과 선형 양이온 폴리아크릴아마이드(CPAM) 중에서 선택할 때는 폐수 특성, 처리 공정, 처리 목표, 경제적 효율성 등 여러 측면을 종합적으로 고려해야 합니다. 

핵심은 물의 질-과정-효과-비용을 균형 있게 조절하는 것입니다. 

구체적인 판단 아이디어와 단계는 다음과 같습니다. 

1단계: 유전 내 유성 폐수의 핵심 특성 분석

이는 유전의 유성폐수 처리를 위해 PAM을 선택하는 가장 중요한 전제 조건이며, 다음과 같은 지표를 검출해야 합니다.

오일 함량 및 유화도

폐수 내 오일 함량이 높고(500mg/L 미만) 유화 오일 비율이 큰 경우(오일 방울 크기 <10μm, W/O 에멀젼과 같이 방치 후 층으로 분리하기 어려운 경우)에는 분지형 양이온성 분말 PAM이 선호됩니다. 양이온성 분말 PAM의 분지형 구조는 에멀젼 필름을 관통하여 해유화 및 오일 방울 합체를 강화하며 오일 제거율은 선형 양이온성 분말 PAM보다 5~15% 높습니다. 오일 함량이 낮고(300mg/L 미만) 주로 유리 오일(오일 방울 크기 50μm, 부유하기 쉬움)인 경우, 선형 양이온성 분말 PAM은 전하 중화 및 장쇄 가교를 통해 요구 사항을 충족할 수 있으며 비용은 낮습니다. 

2. 염도(소금 함량)

고염도 폐수(총 용존 고형물 함량 30,000mg/L 이상, 칼슘²⁺, 마그네슘²⁺, 클⁻ 함량이 높은 폐수 등)에서 선형 양이온 분말 PAM은 염 이온에 의한 전하 차폐에 취약하여 분자 사슬이 말려 올라가 응집 활성이 30% 이상 감소합니다. 따라서 분지형 양이온 분말 PAM을 선택해야 합니다. 분지형 양이온 분말 PAM은 분자 사슬의 입체 장애를 통해 염 이온의 압축을 견뎌내어 분자 사슬의 신장 및 활성을 유지할 수 있습니다. 

저염도 폐수(<10000 mg/L)에서는 선형 양이온 분말 PAM의 전하 중화 능력이 정상적으로 작용할 수 있습니다. 처리 조건이 높지 않은 경우(예: 부유 고형물만 제거하는 경우), 비용 절감을 위해 선형 양이온 분말 PAM을 우선적으로 고려할 수 있습니다. 

3. 부유 고형물(봄 여름 시즌)의 함량 및 특성

봄 여름 시즌 함량이 높고(쉿1000 mg/L) 주로 미세 입자(<5 μm, 예: 점토, 콜로이드)로 구성된 경우, 분지형 양이온 분말 PAM의 다점 흡착 능력으로 빠르게 밀집된 응집물을 형성할 수 있으며, 침전 속도가 선형 양이온 분말 PAM보다 20%-40% 빠르므로 처리 장치 내 체류 시간이 단축됩니다. 

SS가 주로 조립자(쉬쉬50 μm)로 구성되어 있는 경우, 유전에서 선형 양이온성 폴리아크릴아미드의 장쇄 브리징 효과는 분지형의 효율적인 흡착에 의존하지 않고도 입자 합체를 달성할 수 있습니다. 

2단계: 치료 과정의 요구 사항과 일치

응집 침전, 공기 부상, 슬러지 탈수와 같은 다양한 처리 장치는 응집제의 응집 특성에 대한 요구 사항이 다르므로 목표에 맞는 선택이 필요합니다. 

1) 응집 침전/정화 공정

공정에 빠른 침전이 필요한 경우(예: 체류 시간이 30분 미만인 고부하 침전조), 유전에서 분지형 양이온성 폴리아크릴아미드에 의해 형성된 밀도가 높고 강도가 높은 응집물(물 흐름 전단에 저항성)이 더 적합하며, 응집물 파손을 줄일 수 있습니다. 

충분한 체류시간(60분)이 있다면, 유전 내 선형 양이온성 폴리아크릴아미드의 느슨한 응집물이 천천히 침전될 수 있으며, 비용도 저렴하기 때문에 대안이 될 수 있습니다. 

2) 공기 부상 공정

공기 부상은 플록과 기포의 효과적인 결합("bubble-플록드드흐흐 접착력)을 필요로 합니다. 유전에서 분지형 양이온성 폴리아크릴아미드의 다공성 플록 구조는 기포를 포집할 가능성이 더 높고, 부유 속도가 빠르며, 유분 및 스테인리스강 제거 효율이 더 높습니다. 유전에서 선형 양이온성 폴리아크릴아미드의 느슨한 플록은 기포 침투로 인해 파손될 수 있으며, 이로 인해 효과가 저하될 수 있습니다. 

3) 슬러지 탈수 공정

후속 플레이트 프레임 여과, 원심 탈수 등을 사용하는 경우, 여과 속도를 높이기 위해 슬러지 비저항을 낮춰야 합니다. 유전 PAM에서 분지형 양이온성 폴리아크릴아미드로 처리된 슬러지 플록은 치밀하며, 탈수 후 함수율을 5~10%까지 낮출 수 있어 슬러지 처리 비용을 크게 절감할 수 있으므로, 우선적으로 선택해야 합니다. 

자연 건조만 사용하는 경우(수분 함량에 대한 요구 사항이 낮음), 유전에서 선형 양이온성 폴리아크릴아미드의 비용적 이점을 우선적으로 고려할 수 있습니다. 

3단계: 처리 목표 및 수질 기준 정의

유출수가 배출 기준(오일 함량 <10 mg/L 요구)을 충족해야 하거나 재사용(오일 함량 <5 mg/L로 지층에 재주입)해야 하는 경우, 유전에서 분기형 PAM 오일성 폐수 처리의 고효율 오일 제거 및 탁도 감소 능력은 엄격한 기준을 보다 쉽게 충족시키고 2차 처리를 피할 수 있습니다. 

단지 예비 전처리(예: 오일 함량을 300mg/L 미만으로 낮춘 후 생화학적 처리 단계)에만 사용된다면, 유전의 오일성 폐수 처리를 위한 선형 PAM은 더 낮은 비용으로 기본적인 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 

4단계: 경제적 및 운영적 검증

1) 비용 비교. 복잡한 합성 공정(분지형 단량체 도입 및 분지화 정도 조절 등)으로 인해, 유전의 유성 폐수 처리용 분지형 PAM의 단가는 일반적으로 유전의 유성 폐수 처리용 선형 PAM보다 20~50% 높습니다. 그러나 투입량은 10~30% 더 적고 슬러지 처리 비용도 더 낮습니다. 따라서 단순히 단가를 비교하는 대신, "unit 용수량 처리 비용(시약 비용 + 슬러지 처리 비용)을 계산해야 합니다. 예를 들어, 고염도 및 고유성 폐수 처리의 경우, 유전의 유성 폐수 처리용 분지형 PAM의 저투입량은 가격 차이를 상쇄하여 총 비용을 실제로 낮출 수 있습니다. 유전의 유성 폐수 처리용 선형 PAM은 농도가 낮고 수질이 단순한 경우에만 단가가 더 높을 수 있습니다. 

2) 운영 검증

수처리용 분지형 팸 양이온 제품의 분지 구조는 용해 속도에 영향을 미칠 수 있으며, 이는 더 긴 교반 시간 또는 더 높은 농도의 용해를 필요로 하므로 현장 용해 장비의 호환성을 검증해야 합니다. 선형 팸 양이온 제품은 용해가 더 쉽고 자동화 수준이 낮은 현장에 적합합니다. 

1. 폐수가 고염도(쉬쉬30000 mg/L), 고유화유(쉿500 mg/L), 고미세 SS인 경우,

그리고 처리대상이 엄격하다(재사용 등) → 분기형 CPAM** 

2. 폐수의 염도가 낮고(<10000 mg/L), 유리유 함량이 낮고(<300 mg/L), SS가 거칠고 전처리만 필요한 경우 → 선형 CPAM; 

3. 중간 → 실험을 통해 비교하고 단위 치료비가 "저렴하고 효과가 안정적인 유형을 선택하는 것이 바람직하다. 

궁극적으로, 수처리용 분지형 팸 양이온 제품은 유전의 복잡하고 엄격한 유성 폐수 처리에 더 적합한 반면, 수처리용 선형 팸 양이온 제품은 간단하고 저비용의 수요 시나리오에 적합합니다. 실험 데이터는 의사 결정의 최종 근거가 됩니다.

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