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| 브랜드 이름: | aa ss |
| 모델 번호: | CQDHX |
| MOQ: | 1세트 |
| 가격: | $20,000 to $500,000 per set |
| 지불 조건: | 신용장, 티/티 |
| 공급 능력: | 5 세트/월 |
I. 제품 개요
고색도 폐수는 섬유 날염, 염료 생산, 제지 및 펄프화, 잉크 제조, 의약품 중간체, 식품 발효, 화학 합성 등 산업에서 널리 발생합니다. 이 폐수는 수많은 발색단(아조 결합, 니트로기, 이민기, 퀴논기, 공액 이중 결합 등)과 조색단을 포함하고 있어 진한 빨강, 주황색, 파란색-검은색, 자주색-갈색 등 다양한 색상을 띠며, 색도는 일반적으로 수백에서 수만 배에 달합니다. 이러한 유형의 폐수는 시각적으로 보기 좋지 않을 뿐만 아니라, 발색 유기물은 종종 생물 독성을 가지거나 생분해가 어렵습니다. 수계로 방류될 경우 햇빛 투과를 방해하고 수생 생태계의 균형을 교란합니다.
기존의 탈색 방법은 각각 한계가 있습니다. 응집 및 침전은 다량의 화학 슬러지를 생성하며 수용성 염료에 대한 탈색 효과가 좋지 않습니다. 활성탄 흡착은 비용이 많이 들고 재생이 어려우며 포화된 탄소 유해 폐기물을 생성합니다. 오존 산화는 대규모 장비 투자가 필요하고 오존 이용률이 낮으며 높은 작동 전력 소비를 요구합니다. 펜톤 산화는 다량의 시약을 소비하고 다량의 철 슬러지를 생성하며 반복적인 pH 조절이 필요합니다. 생물학적 방법은 대부분의 합성 염료를 분해하는 능력이 거의 없으며, 생화학적으로 색상을 제거할 수 없습니다.
본 시스템은 전기화학적 산화 기술을 사용합니다. 양극 산화를 통해 발색단의 불포화 결합 및 공액 구조의 발색단을 직접 산화시키고, 동시에 전기 촉매 작용을 이용하여 수산화 라디칼(·OH) 및 활성 염소와 같은 강한 산화제를 생성하여 간접 산화를 수행합니다. 이를 통해 발색단을 완전히 분해하거나 무색의 작은 분자로 변환합니다. 전체 공정은 전기만 소비하고 화학 시약은 필요 없으며 슬러지나 포화 폐기물을 생성하지 않습니다. 탈색률은 90%~99%에 달할 수 있으며, 색도를 원래 값의 50배 미만으로 줄이고 동시에 COD를 제거하여 무색 투명한 폐수를 얻습니다.
II.고색도 폐수 처리의 어려움과 본 장비의 해결책
| 어려움 해결 |
전기화학적 해결책 |
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발색단 구조는 안정적이며 기존 방법으로는 파괴하기 어렵습니다. |
직접 양극 산화는 불포화 결합과 공액 구조를 공격하며, 수산화 라디칼은 무차별적으로 산화시켜 발색단을 완전히 분해합니다. |
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응집 및 침전 탈색은 친수성 염료 및 용해성 발색 물질에 대해 기본적으로 효과가 없습니다. |
전기화학적 분해는 산화 분해 경로를 따르며 응집 또는 흡착과 무관하며, 다양한 수용성 및 불용성 염료에 적용 가능합니다. |
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활성탄 흡착은 오염 물질을 단순히 이동시키며, 다량의 유해 폐기물을 생성하고 높은 재생 비용을 발생시킵니다. |
발색단은 완전히 광물화되어 CO₂와 물로 분해되며, 고체 폐기물 이동이나 2차 오염이 없습니다. |
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펜톤 산화는 H₂O₂ 및 Fe²⁺의 첨가를 필요로 하며, 다량의 유해 철 슬러지를 생성하고 폐수 색상 반등의 높은 위험을 초래합니다. |
화학 첨가물 제로, 철 슬러지 제로, 완전 분해, 색상 반등 없음. |
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색도 강도는 종종 COD와 동반되며, 기존 탈색 방법 후에도 COD는 높게 유지됩니다. |
발색단과 COD의 동시 산화로 탈색 중 COD 제거율 50%~80% 달성. |
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고염 염색 폐수는 기존 전극을 심하게 부식시켜 장비 고장을 쉽게 유발합니다. |
티타늄 기반 복합 코팅 전극은 염소 및 염 저항성, 부식 저항성이 있으며 고염 염색 폐수에 적합합니다. |
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염료 분자는 복잡한 구조를 가지며, 다른 염료는 다른 탈색 방법을 필요로 하여 공정 다용성이 떨어집니다. |
산화환원 전위에 의해 구동되는 전기화학적 탈색은 아조, 안트라퀴논, 프탈로시아닌, 트리페닐메탄 염료를 포함한 다양한 염료에 대해 광범위한 탈색 효과를 가집니다. |
III. 작동 원리
고색도 폐수는 스크린 또는 필터로 부유 고형물을 제거한 후 전기화학 반응기로 유입되며, 전극의 작용 하에:
(1) 직접 전기 산화
발색단(아조 결합, 퀴논 구조, 공액 이중 결합, 방향족 고리 등)은 양극 표면에서 직접 전자를 잃어 분자 구조의 불포화 결합을 파괴하고 공액 시스템을 교란하며, 전자 전이 에너지 레벨을 가시 스펙트럼 너머로 높여 거시적으로 색상 손실로 나타납니다. 이 경로는 염료 분자에 대해 높은 선택성을 가지며 탈색의 가장 중요한 메커니즘입니다.
(2) 간접 전기 산화
물의 양극 전기분해는 수산화 라디칼(·OH)을 생성하고, 폐수 내에 자연적으로 존재하는 염화물 이온(날염 및 인쇄와 같은 산업에서 흔히 발견됨)은 전기분해되어 활성 염소(Cl₂, HOCl, OCl⁻)를 생성합니다. 이러한 고산화성 활성종은 용액으로 확산되어 양극과 직접 접촉하지 않은 염료 분자에 2차 산화 공격을 가하여 잔류 발색단을 추가로 분해하고 유기 중간체를 광물화합니다.
(3) COD 동시 제거
발색단이 파괴된 후 생성된 작은 유기 분자(유기산 및 알코올 등)는 계속해서 산화 및 광물화되어 CO₂와 H₂O가 되며, 동시에 COD를 크게 감소시킵니다. 탈색된 폐수 내 총 유기물 양은 단순히 발색단을 "표백"하는 대신 크게 감소합니다.
(4) 색상 반등 방지 메커니즘
전기화학적 산화는 발색단 주변의 전자 구름 분포를 단순히 변경하는 것이 아니라 발색단의 완전한 분자 재구성을 유발합니다. 처리 후 폐수는 24-72시간 동안 방치해도 눈에 보이는 색상 회복이 없으며, 탈색 효과의 장기적인 안정성을 보장합니다.
IV. 핵심 장점 (고색도 폐수용)
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장점 |
설명 |
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뛰어난 탈색 효과 |
색상 제거율은 90%~99%이며, 수천 배에 달하는 유입수의 색도를 50배 미만으로 줄일 수 있습니다. 폐수는 육안으로 무색 투명합니다. |
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광범위한 적용성 |
아조, 안트라퀴논, 프탈로시아닌, 트리페닐메탄, 헤테로고리 화합물 등 다양한 염료 및 발색 물질에 대해 우수한 탈색 효과를 가집니다. |
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탈색으로 COD 크게 감소 |
50%~80%의 COD 제거율은 단순한 "표백 및 이동"이 아니라 오염 물질의 진정한 광물화 및 분해입니다. |
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화학 물질 제로, 고체 폐기물 제로 |
응집제, 산화제, 산 또는 알칼리를 첨가하지 않으며, 화학 슬러지나 흡착 포화 폐기물이 생성되지 않습니다. |
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색상 반등 없음 |
발색단은 가역적으로 환원되는 것이 아니라 완전히 파괴되어 장기간 무색 무취의 폐수를 얻습니다. |
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고염 염색 폐수에 적합 |
염분은 효율에 영향을 미치지 않을 뿐만 아니라 활성 염소에 의한 간접 산화를 촉진합니다. 염도가 높을수록 처리 효과가 좋습니다. |
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전극은 오염에 강하고 스케일이 형성되지 않습니다. |
특수 코팅 설계로 염료 및 첨가제가 전극 표면에 부착되기 어려워 장기간 작동 중 빈번한 세척이 필요 없습니다. |
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상온 상압 작동 |
가열 또는 가압이 필요 없으며, 오존 누출 위험이 없고 작동 및 유지보수가 간단하고 안전합니다. |
V. 기술 사양 (맞춤형)
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매개변수 |
범위 |
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처리 용량 |
1 ~ 1000 m³/일 (모듈식 병렬 작동) |
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설치 용량 |
3 ~ 200 kW (색도 및 수량에 따라 다름) |
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작동 전압 |
3 ~ 15 V (DC, 안전 전압) |
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수질 색도 |
100 ~ 20000 배 |
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유입수 COD |
200 ~ 8000 mg/L |
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수질 색도 |
최소 ≤50 배 |
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색상 제거율 |
90%~99% |
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COD 제거율 |
50%~80% |
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장비 재질 |
PP / 스테인리스 스틸 / 티타늄 |
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수질 유입 요구 사항 |
SS ≤ 100 mg/L (사전 여과/침전) |
VI. 다양한 고색도 폐수 시나리오에 적용 가능.
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하위 부문 |
폐수 특성 |
전기화학적 탈색 적응의 핵심 사항 |
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염색 및 날염 폐수 (면/폴리에스터/린넨 염색 및 마감) |
반응성 염료, 분산 염료, 직접 염료를 포함하며, 색도 1000~10000배, 고염 함량(NaCl, Na₂SO₄). |
고염 환경은 활성 염소에 의한 간접 산화에 매우 유리하여 높은 탈색 효율과 슬러리 및 첨가제에서 COD를 동시에 제거합니다. |
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염료 생산 모액 |
염료 합성 및 정제 잔류물은 극도로 높은 색도(최대 수만 배), 극도로 높은 염 함량, 극도로 낮은 생분해성을 가집니다. |
전기화학은 주요 처리 단위로 작용합니다. 고염 함량과 고색도는 제한 요인이 아니며, 직접 산화를 통해 무색으로 만듭니다. |
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제지 및 펄프 폐수 (화학 펄프, 폐지 탈묵) |
리그닌 유도체 및 클로로페놀을 포함하며, 진한 갈색에서 검은색, 높은 COD(3000~15000 mg/L). |
수산화 라디칼은 리그닌 거대 분자를 공격하여 발색 조색단을 파괴하여 상당한 탈색과 COD 감소를 유발합니다. |
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잉크/코팅 생산 폐수 |
안료, 수지, 용제를 포함하며, 진한 색상과 높은 COD를 가집니다. |
직접 산화는 안료 분자의 공액 구조를 파괴하고, 탈색은 동시에 수지 기반 유기물을 분해합니다. |
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의약품 중간체 폐수 (특히 항생제 및 니트로이미다졸 합성) |
니트로 및 이민 발색단을 포함하며, 진한 노란색에서 갈색, 생물 독성이 있습니다. |
니트로 및 이민 그룹은 전기화학적으로 민감한 그룹이며 양극에서 쉽게 환원/산화되어 탈색을 유발합니다. |
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발효 식품 (간장, 캐러멜 색소, MSG 등) |
마이야르 반응 생성물 및 캐러멜 색소를 포함하며, 진한 갈색을 띱니다. |
큰 안료 분자는 산화되어 무색의 작은 분자로 분해되어 90% 이상의 색상 제거율을 달성합니다. |
VII. 공정 위치
옵션 1: 별도 탈색 처리 (직접 배출 기준 충족 또는 재사용)
고색도 폐수 → 스크리닝/침전 (부유 고형물, 섬유 등 제거) → 전기화학 장비 → 폐수 (무색 투명, COD 기준 충족) → 배출 또는 생산 재사용
옵션 2: 생물학적 처리 전 전처리 (고농도 복합 폐수에 적용 가능)
고색도 폐수 → 스크리닝/침전 → 전기화학 장비 (탈색, 생물 독성 제거, B/C 비율 개선) → 생물 시스템 → 기준 충족 배출
참고: 전기화학적 발색 유기물 파괴 후 B/C 비율이 크게 개선됩니다 (일부 염료 폐수의 B/C 비율은 0.1에서 0.3 이상으로 증가할 수 있음). 후속 생물 시스템은 잔류 작은 분자 유기물을 효율적으로 분해할 수 있습니다. 전기화학 단계는 전력 소비를 낮은 수준으로 유지하면서 "탈색 + 해독"을 목표로 합니다.
옵션 3: 고급 처리 단위 (생물학적 처리 폐수의 탈색 및 기준 개선용)
생물학적 처리 → 2차 침전조 → 전기화학 탈색 장비 → 배출
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