스마트계측기[blog]

자외선을 이용한 수처리

자외선의 소독효과

자외선에 의한 살균은 DNA에 대한 광산화효과이며 전문용어로 비활성화(Inactivation)라는 단어를 사용한다. 반면 자외선에 의해 비활성화된 

미생물이 햇빛에 노출되면 다시 활성화되는것을 지칭하는 용어로서 광 회복효과(Recovery)라 한다. 

이러한 광 회복효과 때문에 미생물별 자외선 조사량을 미리 고려해야 확실한 살균 및 소독효과를 볼 수 있다. 

자외선으로 소독을 하던 산화를 시키던 일정한 수준의 에너지가 연속적으로 피조사체에 조사되어야 하는데, 이때 조사량에 많은 영향을 주는  

것은 투과력과 온도이다. 특히 자외선은 파장이 매우 짧기 때문에 투과력에 제한을 받는다. 또한 물질에 따라 선택적으로 투과하기 때문에 어떤 

재료를 사용하느냐도 매우 중요하다. 

실제로 깨끗한 물보다 공기가 투과력이 낮을 수 있는데, 그것은 먼지와 습기에 의한 자외선의 흡수와 산란 때문이다. 

또한 주변온도가 너무 높거나 낮으면 조사량이 떨어지는데 표준램프를 사용한다면 설계시 꼭 고려하여야 할 변수이다. 

자외선을 이용한 소독효과의 특징은 다음과 같다. 

- 일반적으로 254nm파장(저압램프) 또는 200~400nm파장(중압램프)을 이용하여 미생물을 살균한다.

- 잔류성이 없어 생태계 피해를 최소화 할 수 있으며, 염소부산물의 생성이 없다.

- 수질이 탁한 경우 처리효율이 저하되며, 사고 발생 시 수은의 누출이 문제될 수 있다.

(2) 자외선의 유기물 제거효과

유기물의 광분해 제거속도는 유기물이 UV에너지를 흡수하는 흡수성 및 분해수율 등이 주 변수로 작용한다.

따라서 UV를 흡수하는 흡수성, 즉 몰흡광계수가 크고 광분해 수율이 클수록 분해가 효과적이다.

(3)자외선 공정의 적용사례 

- 음용수 살균 : 과거에는 생수공장을 중심으로 자외선 살균기가 사용되어 왔으나, 최근들어 집단주거시설 및 집단급수시설(식당,휴양시설,교육 

  시설)에 설치되고 있다. 또한 가정용 정수기중 소형 자외선 살균기가 부착된 상품도 일부 공급되고 있다. 

- 하,폐수 : 염소를 이용한 화학적인 처리방법이 소독 부산물에 의한 생태계 교란때문에 문제제기가 많이 되자, 자외선이나 기타 다른 방법에  

  의한 살균 방법을 찾고 있다. 

- 수영장 : 수영장은 폐쇄된 라인안에서 한정된 물을 사용하기 때문에, 사용되는 염소가 결합염소로서 수중에 누적되어 유리염소의 살균력이  

  떨어지게 되고 이런 과정의 반복으로 인해 결국은 새로운 물로 교체를 해야 한다.  

  이때 문제는 결합염소를 효과적으로 제거하는 방법인데, 이때 자외선 살균기를 사용하면 결합염소(클로라민)가 제거되고 투입되는 염소의  

  절대량이 감소되어 최소한의 염소를 투입하고도 최상의 수질을 유지할 수 있게 된다. 

- Cooling Tower : 건물이나 공장에서 사용되는 Cooling Tower의 주된 문제점은 레지오넬라라는 병원성 미생물과 배관부식이다. 

  레지오넬라라는 병원성 미생물은 인체에 해롭기 때문에 반드시 살균을 하여야 하고, 오래된 배관은 Scale을 형성하여 열전도도를 저하시키고 

  누수나 균열을 일으키기 때문에 반드시 처리되어야 한다. 

  이런 경우 자외선과 염소를 사용하면 효과적으로 처리 및 운영을 할 수 있다. 

- 초순수 공정 : 자외선중에 단파장은 TOC(Total Organic Carbon)를 제거하는데 아주 효과적인 것으로 알려져 있다. 

  대용량의 유기물을 처리하는데에는 적당치 않지만 아주 적은 양의 유기물을 제거하여 순수를 만드는 방법으로는 효과적이어서 반도체산업등 

  에서 주로 이용하고 있다. 이때 사용되는 램프는 오존램프라고 부르며 185nm의 파장을 방출하는 램프이다.