혼상 시스템의 재생 전처리

혼상 시스템의 재생 전처리 핵심 목표는 양이온 및 음이온 교환 수지의 흡착 능력을 회복하는 것입니다. 전체 공정은 마치 수지에 대한 철저한 "세척", "복원"과 같으며, 주요하게 역세 층분리, 동시 재생, 치환 세정, 혼합, 정세의 5가지 핵심 단계로 나뉩니다. (전처리인 경우 층분리는 필요 없으며, 먼저 양이온 수지를 중간 배수구 높이까지 채우고, 그다음 음이온 수지를 채웁니다. 일반적으로 음이온 수지는 양이온 수지 부피의 두 배입니다.)

1단계: 역세 층분리
작업 지침: 혼상 하부에서 물을 주입하여 아래에서 위로 서서히 수지층을 세척합니다. 초기 유속은 작게 시작하여 수지가 풀리면 약 10m/시까지 점차 높이고 10-15분간 유지합니다. 그런 다음 주수를 중단하고 수지를 자연 침강시킵니다.
목적 및 원리: 양이온 수지(무거움)와 음이온 수지(가벼움)의 습윤 진밀도 차이를 이용하여, 수류의 작용으로 무거운 양이온 수지는 바닥에 가라앉고 가벼운 음이온 수지는 상부에 뜨게 하여 둘을 분리하고, 후속 개별 재생을 준비합니다.
핵심 팁: 침강 후 다음 단계에서 재생액 투입을 위한 공간을 확보하기 위해 베드 내 수위를 수지층 표면 위 약 10cm 지점까지 배출합니다.

2단계: 동시 재생
작업 지침: 이는 재생 공정의 핵심입니다. 음이온 수지 재생: 혼상 상부에서 3-4% 수산화나트륨(NaOH) 알칼리액을 주입하여 음이온 수지층을 위에서 아래로 통과시키고, 폐액은 중간 배수관으로 배출합니다. 양이온 수지 재생: 동시에 혼상 하부에서 4-5% 염산(HCl) 산액을 주입하여 양이온 수지층을 아래에서 위로 통과시키고, 폐액은 동일하게 중간 배수관으로 배출합니다.
"압력수": 산과 알칼리액의 상호 오염을 방지하기 위해, 음이온 수지 재생 시 하부에서 소량의 세정수("압력수"라고 함)를 주입하여 하부로 스며들 가능성이 있는 알칼리액을 중간 배수구 쪽으로 밀어 올립니다. 양이온 수지 재생 시에는 상부에서 세정수를 주입합니다.
목적 및 원리: 고농도의 산, 알칼리 재생액을 사용하여 수지에 흡착된 이온을 치환하고, 수지를 원래의 H⁺형(양이온 수지)과 OH⁻형(음이온 수지)으로 회복시킵니다.
핵심 팁: 재생액의 농도와 유속을 엄격히 관리하고, "압력수"가 정상적으로 작동하는지 지속적으로 확인합니다. 이는 교차 오염을 방지하고 재생 효과를 보장하는 핵심입니다.

3단계: 치환 세정
작업 지침: 산과 알칼리 투입을 중단한 후에도 상하 양쪽에서 물을 계속 주입하여 양이온 및 음이온 수지를 세정하며, 폐액은 여전히 중간 배수구로 배출합니다. 배출수의 산도 또는 알칼리도가 0.5 mmol/L 미만이 될 때까지 세정합니다.
목적 및 원리: 수지층 내부에 잔류하는 재생제와 치환된 불순물 이온을 완전히 세척해 냅니다.
핵심 팁: 세정은 반드시 철저히 해야 합니다. 잔류 재생제는 혼상 가동 초기의 처리수 수질에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다.

4단계: 혼합
작업 지침: 먼저 베드 내 수위를 수지층 표면 위 100-200mm까지 배출합니다. 그런 다음 혼상 하부에서 0.1-0.15 MPa의 청정 압축 공기를 주입하여 약 5분간 교반함으로써 상하로 분리된 수지를 다시 균일하게 혼합합니다. 공기 공급을 중단한 후, 즉시 빠르게 물을 배출하여 낙차수를 이용해 혼합된 수지가 신속히 침강하도록 하고, 밀도 차이로 인한 재분리를 방지합니다.
목적 및 원리: 재생된 양이온 및 음이온 수지를 균일하게 혼합하는 것은 혼상 내에 무수한 미니 복층을 구성하는 것과 같습니다. 이를 통해 제수 시 수류가 두 수지 모두와 충분히 접촉하여 여러 차례 교환을 거침으로써 고순도수를 얻을 수 있습니다.
핵심 팁: 압축 공기는 수지 오염을 방지하기 위해 반드시 무유 상태여야 합니다. 혼합 후 빠른 배수는 이 단계 성공의 핵심입니다.

5단계: 정세
작업 지침: 혼상 상부에서 물을 주입하고 하부로 배출하며, 10-20m/시의 유속으로 혼합된 수지층을 최종 세정합니다.
목적 및 원리: 혼합 과정에서 발생할 수 있는 미분 수지 및 미세 불순물을 추가로 세척하고 수지층을 다집니다.
핵심 팁: 처리수의 전도도 및 실리카 함량 등 지표가 합격 기준(예: 전도도 0.2 µS/cm 미만)에 도달할 때까지 정세를 지속합니다. 이때 혼상은 다시 제수에 투입되거나 대기 상태로 전환될 수 있습니다.