전기응고 반응기에 교반 시스템 또는 폭기 장치를 설치하면 폐수 품질이 어떻게 개선됩니까?

교반 또는 폭기 시스템의 설치는 전기응고를 수동 반응에서 고효율 분리 공정으로 근본적으로 변화시킵니다.

이러한 보조 장치는 금속 이온의 물리적 이동을 유도하고, 이온이 오염 물질과 적극적으로 충돌하여 응집 형성을 가속화하도록 하는 데 필수적입니다. 단순한 혼합을 넘어, 폭기 장치는 응고제를 산화시켜 화학적 효능을 향상시키고 오염 물질을 표면으로 들어 올려 물리적 분리를 돕습니다.

핵심 요약 전극이 필요한 응고제를 생성하는 동안, 교반 시스템은 해당 응고제가 얼마나 효과적으로 사용되는지를 결정합니다. 혼합, 산화 및 부양을 최적화함으로써 이러한 장치는 오염 물질 제거율을 극대화하고 일관되게 더 높은 품질의 폐수를 보장합니다.

기계적 교반의 역할

이온 접촉 향상

정적인 반응기에서 양극에서 방출된 금속 이온은 전극 표면 근처에 축적되는 경향이 있습니다. 기계적 교반은 이러한 이온을 벌크 용액으로 강제 이동시킵니다.

이러한 능동적 이동은 응고제가 반응 구역 내에서 표적 오염 물질과 완전하고 즉각적인 접촉을 하도록 보장합니다.

응집 성장 가속

응고의 효율성은 입자 충돌에 달려 있습니다. 교반은 시스템에 필요한 운동 에너지를 도입합니다.

이러한 교반은 불안정해진 입자 간의 충돌 빈도를 증가시켜, 물에서 더 쉽게 분리될 수 있는 더 크고 더 밀집된 응집체로 응집되도록 합니다.

다기능적 폭기의 이점

더 강력한 응고를 위한 화학적 산화

압축 공기 확산기와 같은 폭기 장치는 단순한 교반 이상의 중요한 화학적 기능을 수행합니다. 이들은 산소를 도입하여 2가 철 이온(Fe2+)을 3가 철 이온(Fe3+)으로 빠르게 산화시킵니다.

Fe3+는 Fe2+에 비해 더 우수한 응집 특성을 가지고 있기 때문에 이는 매우 중요합니다. 이온 종을 전환함으로써 폭기는 오염 물질을 결합하고 제거하는 시스템의 능력을 크게 향상시킵니다.

전기 부양 촉진

효과적인 폐수 품질은 응집이 형성된 후 이를 제거하는 데 달려 있습니다. 전기분해는 자연적으로 미세 기포를 생성하지만, 이러한 기포는 많은 양의 오염 물질에 대해 종종 불충분합니다.

폭기 기포는 전기분해 미세 기포와 시너지 효과를 발휘합니다. 이러한 결합된 부력은 응집체에 달라붙어 액체 표면으로 빠르게 상승시켜 스키밍을 통해 쉽게 제거할 수 있습니다.

절충점 이해

난류와 응집 안정성 균형

교반은 혼합에 필요하지만, 그 이점에는 물리적 한계가 있습니다. 과도한 난류는 공정에 해로울 수 있습니다.

교반 속도 또는 폭기 속도가 너무 높으면 전단력이 이미 형성된 취약한 응집체를 분해할 수 있습니다. 이는 처리 공정을 역전시키고 침전 또는 부양이 어려운 미세 입자를 생성합니다.

에너지 소비

기계식 교반기 또는 압축기를 추가하면 처리 시설의 전체 에너지 소비량이 증가합니다.

엔지니어는 반응 속도와 폐수 품질의 향상이 이러한 보조 장치를 구동하는 데 필요한 추가 운영 비용(OPEX)을 정당화하는지 계산해야 합니다.

목표에 맞는 올바른 선택

폐수 품질을 극대화하려면 특정 전극 재료 및 분리 전략과 일치하는 교반 방법을 선택하십시오.

• 주요 초점이 철 전극 사용이라면: 3가 철 이온(Fe3+)으로의 2가 철 이온(Fe2+) 산화를 활용하여 더 우수한 응집을 위해 폭기 장치를 우선시하십시오.
• 산화 없이 단순 혼합에 주요 초점을 맞춘다면: 공기 압축기의 추가 복잡성 없이 균일한 오염 물질 접촉을 보장하기 위해 기계적 교반을 구현하십시오.
• 주요 초점이 빠른 고체 제거라면: 교반과 향상된 전기 부양을 결합하여 응집체가 표면으로 빠르게 상승하도록 폭기를 사용하십시오.

효과적인 교반은 정적인 화학 반응을 동적이고 처리량이 높은 수처리 솔루션으로 변화시킵니다.

요약 표:

특징	기계적 교반	폭기 시스템
주요 기능	이온 이동 및 응집 성장 촉진	응고제 산화 및 부양 추진
핵심 메커니즘	입자 충돌을 위한 운동 에너지	화학적 산화 (Fe2+에서 Fe3+로)
분리 방법	침강/침전 촉진	표면으로의 전기 부양 촉진
최적 사용	산화 없는 균일 혼합	철 전극 및 빠른 고체 제거
위험 요소	과도한 전단력으로 응집체 파괴 가능	공기 압축기 에너지 증가

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참고문헌

1. Ville Kuokkanen, Ulla Lassi. Recent Applications of Electrocoagulation in Treatment of Water and Wastewater—A Review. DOI: 10.4236/gsc.2013.32013

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