이번 모듈에서는 재이용수 시스템의 수처리 단계, 산업공정과 용수 유형을 살펴보겠습니다 이를 바탕으로 최적의 수처리 유형과 수질 요건을 알아볼 수 있습니다.

산업용수의 재이용 공정에 대해 설명하기 전에 수처리가 무엇인지를 간략히 설명하겠습니다. 수처리란 물의 상태를 최종 목적에 적합한 상태로 만드는 과정을 의미하며, 식수나 산업공정, 의료 분야 외에도 다양하게 이용될 수 있습니다.

수처리는 함유물을 제거하거나 추가하여, 정해진 요건에 따라 수질을 맞추는 과정을 포함합니다.  그 외의 과정은 물의 이송, 즉 처리 전에 물을 흡입하고 처리 후에 물을 방출하는 과정에 해당합니다. 보다 자세한 내용은 Ecademy의 ‘산업용수 처리’ 과정에서  수처리 공정에 대한 정보뿐 아니라, 각각의 프로세스에 관한 상세 내용을 확인하실 수 있습니다.

모든 산업에서 물 재사용 공정을 설계할 때 고려해야 할 여러 가지 중요한 측면이 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

• 사용 가능한 기술: 수처리 공정에서 목적에 맞는 수질의 재활용수를 생산합니까?
• 안전성 및 신뢰성: 안정적으로 작동합니까? 품질 요구 사항을 보장합니까?
• 법률 및 규제: 관련 당국으로부터 필요한 승인은 받았습니까?
• 경제성: 좋은 비즈니스 사례가 있습니까?

산업 시설에서의 물 재사용을 확립하는 방법에는 여러 가지가 있지만 물을 재사용하는 장소와 방법에 따라 다릅니다. 일부 산업에는 특정 산업 공정에 '현장 분산형 물 재사용' 방법을 활용합니다. 이 분산형 접근 방식은 개선된 공정 제어와 낮은 투자 비용 덕분에 선호될 수 있습니다. 다른 방법으로 '엔드 오브 파이프 폐수 처리 및 재사용'이 있는데, 더 많은 양의 물을 재활용할 수 있으며, 예를 들어, 수질 오염을 감소시키는데 큰 영향을 미칩니다. 하지만, 이 접근 방식에는 대규모 투자와 실행의 복잡성이 요구됩니다.

재활용된 물을 사용할 곳을 정하는 것도 마찬가지로 중요합니다.

처리 기술의 선택과 경제적 측면은 물론이고 물 사용의 법적 측면에까지 영향을 미칩니다. 보통 물은 상수도 구역 내에서 기술 용수로 재활용됩니다. 보일러, 냉각탑, CIP 등등에 사용됩니다. 제품에 대한 접촉이 없거나 최소한이므로, 위험도가 낮은 산업 분야이며 최소한의 재사용 저항만이 있습니다. 산업 핵심 공정에서 물 재사용 시 제품 접촉이 있게 마련이므로 수많은 품질 관리와 신뢰성 검사를 거쳐야 하며 법적 규제의 대상이 됩니다.

어떤 경우에는, 업체가 물을 재사용할 수 없을 경우, 재활용된 용수를 단순히 인근에 있는 다른 업체로 인도하거나 다른 목적으로 이용합니다. 적합한 재이용수 프로세스를 설계할 때 수원과 수질 요건, 함유된 오염물질을 비롯해 부하 종류가 유기물, 무기물 또는 혼합형 중 어떤 것인지 알아야 합니다. 그래야 수처리 단계가 단순한지 복잡한지를 파악할 수 있습니다.

또한 재이용수의 사용 목적에 따라 수처리 공정과 처리 단계에 알맞은 처리 방법과 필요한 요소가 결정됩니다. 이 때, 산업의 특성에 따라 수처리 단계 및 수처리 전략 또한 결정됩니다. 주로 유기물 부하를 포함하는 산업 유형에는 대표적으로 식음료 산업이 있으며, 보통 유기물 부하가 높고, 비교적 수처리가 용이한 편입니다.

제약 산업의 경우에는 유기물 부하는 낮지만, 수처리가 까다로워 특정 물질의 제거를 위해 특수 처리가 필요할 수 있습니다. 반면, 펄프 및 제지 산업 공정의 경우에는 대체로 고형물 함량이 높으며 여과 공정이 필요할 가능성이 높습니다.

무기 폐수(inorganic wastewater)를 다루는 산업의 경우 일반적으로 오염물질이 염분인 경우가 많습니다. 이러한 산업 부문의 예로는 철강, 자동차, 광업, 해양, 반도체 및 발전소 등이 있습니다. 염화물, 황산염 등은 염도가 매우 높기 때문에 수처리 과정에서 높은 압력이 필요하며, 역삼투압, 나노 여과 등의 처리방법이 있습니다.

광업 분야의 중금속, 독성 물질 및 방사능은 수처리뿐만 아니라 부산물 처리 등 까다로운 공정이 필요합니다. 유기물과 무기물이 혼합된 부하의 경우, 화학, 플라스틱, 인쇄업, 재활용 및 석유 산업 등 다양한 산업이 포함됩니다.

섬유 업계는 일반적으로 혼합형에 속하는데, 그 이유는 생산 단계별로 그 이유는 생산 단계별로 유기 및 무기 오염물질 함량이 달라지기 때문입니다.

이 모듈의 내용을 전체적으로 요약해보도록 하겠습니다.

• 수원, 수질, 물에 포함되어 있는 오염물질, 그리고 부하의 유형 (유기물, 무기물 또는 혼합형) 등을 이해하는 것이 중요합니다.
• 물 재사용 공정을 설계할 때 고려해야 할 다양한 측면.
• 산업용 수처리는 최종 사용 목적에 따라 수처리 방법이 달라집니다.
• 산업의 특성에 따라 수처리 단계와  전략을 달리 해야 합니다.