1. 폴리염화알루미늄(PAC)이란 무엇이며 어떻게 작용하나요?
폴리염화알루미늄(PAC)은 식수, 폐수 및 산업 공정 수처리에 널리 사용되는 사전 가수분해된 알루미늄 응고제입니다. 화학적으로 이는 알루미늄 종(Al3⁺ 및 가수분해된 형태)을 고원가 폴리머로 결합하여 콜로이드와 미립자 물질의 급속한 불안정화를 촉진하는 비정질 알루미늄 폴리머입니다. 기존 황산알루미늄(명반)과 비교하여 PAC는 사전 중합된 형태가 더 빠르게 침전되면서 더 크고 강한 플록을 생성하기 때문에 더 높은 탁도 범위, 더 낮은 온도 및 더 넓은 pH 창에서 더 나은 성능을 발휘하는 경우가 많습니다.
2. 실제 수처리에서 PAC의 주요 장점
운영자는 슬러지 양이 적고 투명도가 향상된 안정적인 응고가 필요할 때 PAC를 선택합니다. 실질적인 이점은 다음과 같습니다.
- 더 높은 불안정화 효율 - 명반보다 낮은 양으로 콜로이드성 유기물, 탁도 및 일부 천연 유기물(NOM)을 제거합니다.
- 더 넓은 유효 pH 범위(일반적으로 pH 5.5~8.5) — 많은 수원에서 과도한 pH 보정 필요성을 줄입니다.
- 많은 염에 비해 슬러지 생산량이 적고 슬러지 탈수가 더 쉽습니다.
- 저온 및 조류 영향을 받는 물을 처리할 때 성능이 향상되었습니다.
3. 일반적인 PAC 제품 등급 및 선택(빠른 참조)
PAC는 염기도와 활성 Al2O₃(또는 Al 퍼센트)가 다양한 액체 또는 분말 형태로 공급됩니다. 올바른 등급을 선택하는 것은 원수, 필요한 주입 정확도 및 취급 선호도에 따라 달라집니다.
| 등급 | 활성 Al₂O₃(%) | 전형적인 염기도 | 최고의 용도 |
| PAC-L(액체) | 8~12% | 낮음~중간 | 소규모 공장, 지자체 DWTP, 냉수 |
| PAC-P(분말) | 15~30% | 중간~높음 | 산업 및 대규모 도시 시스템 |
| 고염기성 PAC | 20~30% | 높은 | 높은 turbidity or specialty industrial streams |
4. 병 테스트 및 투여 절차 - 단계별(실용)
항아리 테스트(jar test)는 최적의 PAC 복용량과 응고제 보조 필요성을 결정하는 표준 방법입니다. 안정적이고 반복 가능한 결과를 얻으려면 다음 단계를 따르세요.
- 대표적인 원수를 수집하고 온도, pH, 전도도, 탁도를 기록합니다.
- 동일한 샘플 용량(500-1000mL)을 사용하여 일련의 병(예: 4-8)을 준비합니다.
- 병 전체에 걸쳐 점점 더 많은 용량으로 PAC를 추가합니다(예: Al2O₃ 등가로 5, 10, 15, 25, 40mg/L). 사용된 정확한 질량/부피를 기록하십시오.
- 30~60초 동안 빠르게 혼합(300rpm)한 다음 10~20분 동안 천천히 혼합(30~50rpm)하여 플록을 형성한 다음 30~60분 동안 침전되도록 합니다.
- 침전된 탁도, 상청액 투명도 및 pH를 측정합니다. 잔류물을 비교하고 목표 탁도와 허용 가능한 pH 변화를 제공하는 용량을 선택합니다.
- 필요한 경우 응집제 보조제로 폴리머(0.05~1.0mg/L)를 소량 첨가하여 테스트하여 침전을 개선하고 PAC 용량을 줄입니다.
5. 적용방법 및 공용장비
PAC는 농축된 액체로 투여하거나 분말로 제조할 수 있습니다. 일반적인 설치 및 장비 고려사항:
- 정량 펌프: 유량 비례 제어 기능이 있는 연동식 또는 다이어프램 펌프가 정확성을 위해 선호됩니다.
- 탱크 혼합: 분말 PAC(사용된 경우)를 용해하고 침전을 방지하기 위해 적절한 교반이 가능한 스테인리스 또는 폴리에틸렌 혼합 탱크.
- 인라인 정적 혼합기는 응집조 이전에 응집제 분산을 향상시킬 수 있습니다.
- 공급 지점: 빠른 혼합 패들휠 또는 정적 혼합기의 상류에 PAC를 주입하여 양호한 접촉을 보장합니다.
6. 안전, 보관 및 취급 모범 사례
PAC는 일부 물질을 부식시키고 자극할 수 있습니다. 안전한 취급으로 작업자 부상 및 제품 품질 저하를 방지할 수 있습니다.
- 보관: 직사광선을 피해 서늘하고 건조하며 통풍이 잘되는 곳에 밀봉하여 보관하십시오. 일반적인 유통기한은 제형에 따라 다릅니다(공급업체 데이터 확인).
- 구성 재료: 탱크 및 배관에는 HDPE, 폴리프로필렌 또는 스테인리스강(304/316)을 사용합니다. 농축 용액에는 알루미늄과 아연 도금 철을 피하십시오.
- PPE: 농축된 PAC를 취급할 때 장갑, 화학 물질 고글 및 앞치마; 눈 세척과 샤워가 가능해야 합니다.
- 유출 대응: 소다회(탄산나트륨)로 작은 유출을 중화하고 세척합니다. 응고된 고형물의 폐기에 대한 현지 규정을 따르십시오.
7. 일반적인 문제 해결 및 시정 조치
문제: 플록 형성 불량 또는 침전 속도 저하
가능한 원인으로는 투입량 부족, 혼합 에너지 부족, 저온 또는 과도한 유기물 부하 등이 있습니다. 행위:
- jar 테스트 결과에 따라 PAC 용량을 점진적으로 늘립니다.
- 가교 보조제로 저용량 고분자 응집제를 추가합니다(테스트 0.05~1.0mg/L).
- 급속/저속 혼합 단계에서 혼합 속도/시간을 확인하고 조정합니다.
문제: pH 드리프트 또는 잔류 알루미늄 증가
PAC는 pH를 약간 낮출 수 있습니다. 특히 식수의 경우 잔류 알루미늄을 모니터링합니다. 행위:
- 잔류 Al 및 pH를 측정하는 동안 병 테스트를 다시 실행하십시오. 탁도와 잔류 요구 사항의 균형을 맞추는 용량을 선택합니다.
- 잔류 Al이 높을 경우 투여량을 줄이거나 침전/여과 효율을 높이십시오. 잔류물을 낮추는 응고제 사용을 평가합니다.
8. 빠른 투여 지침표(일반적인 시작점)
아래 표는 병 테스트를 위한 보수적인 시작 용량을 제공합니다. 항상 원수에 대한 병 테스트를 통해 확인하십시오.
| 소스 / 조건 | 탁도(NTU) | 시작 PAC 용량(PAC로서 mg/L) | 메모 |
| 음용수 | < 5 | 1~5mg/L | 저용량; 잔류 Al을 모니터링합니다. |
| 보통의 탁도 | 5~50 | 5~25mg/L | 도시 처리를 위한 일반적인 범위. |
| 높은 turbidity / industrial | >50 | 25~100mg/L | 더 높은 염기도의 PAC가 필요할 수 있습니다. 사전 설명을 권장합니다. |
9. 최종 권장사항 및 공급업체 체크리스트
PAC를 현장에서 구현할 때 공급업체 및 운영팀과 함께 다음 사항을 확인하세요.
- 활성 Al 함량, 염기도, 권장 처리 및 유효 기간을 보여주는 기술 데이터 시트(TDS)를 구하십시오.
- 탱크, 펌프, 배관에 대한 재료 호환성 지침을 요청하세요.
- 원수의 특성이 변할 때마다(계절에 따라 또는 기상 현상 이후) 정기적인 병 테스트를 수행하십시오.
- 처리 후 잔류 알루미늄 및 탁도를 추적하여 현지 음용수 기준을 준수하는지 확인하세요.
