활성탄 흡착장치 계획은 기존 설비장치와 장래 계획 또는 건설하는 완전히 새로운 장치와의 관련성 및 신뢰성이 있어야 하며 그 밖에도 효율이 좋은 처리장치로서 언제나고품질의 처리 수를 얻을 수 있어야 한다.
그러기 위해서는
원수의 성상을 충분히 파악해서 활성탄의 흡착특성과 세공분포와 피흡착 물직의 분자량 분포와의관련성 따위에 관해 검토한다.
원수의 부하 경감과 활성탄 흡착공정의 위치 일부를 명확히 한다.
즉 피흡착 물질의 농도가 높을 경우는 다른 처리법에 의해 충분히 감소시킨 후에 활성탄 흡착처리를 행하는 것이 원칙이다.
사용목적에 의해 가장 적절한 활성탄의 선택과 사용방법을 행하지 않으면 안된다.
그러므로 피흡착 물질이 단일성분계인가 다 성분계 인가를 명확히 하고 평형흡착량과 용액시험의 결과로 부터 활성탄의 수명과 접촉시간 따위의 설정조건을 정한다.
이상에서의 여러 가지 학목을 충분히 고려해서 활성탄 흡착공정을 계획하는 것이 필요하다. 결국, 정확한 흡착장치의 설계인자를 평형흡착, 흡착속도, 컬럼시험 등의결과로 부터 실제로 처리해야 될 용액의 최적 조건을 정하는것이 필요하다.
설계기준 예
선속도(Linear Velocity)
5-20 1 / hr
흡착장치의 전체 높이 대 직경의 비약
2:1
공간속도(Space Velocity)
5-20 1 / hr
활성탄층 높이(Bed Height)와 직경의 비약
1:1 - 4:1
역류세정속도(Backwashing Velocity)
25-50 m / hr
접촉시간(Contact Time)
10-40 min
역류세정시간(Backwashing Time)
5-20 min
* 컬럼시험에 의한 파과곡선을 작성, 일련의 접근방식으로서 결정하는 것이 가장 바람직하다.
* 흡착장치 전에 전처리 여과시설을 두는 것이 활성탄의 흡착능력을 향상시킨다.
용어설명
접촉시간(Contact Time, CT) : 활성탄의 충진량을 처리수량으로 나눈 값“CT = AC Vol(㎥) ÷ Q(㎥/hr)”
선속도(Linear Velocity, LV) : 활성탄과 물의 접촉을 나타내는 것으로 처리수량을 흡착장치 단면적으로 나눈 값
공간속도(Space Velocity, SV) : 활성탄층을 통과하는 1시간당 처리수량을 활성탄 용량으로나눈값. 즉 1시간에 충진된 활성탄량의 몇 배의 물을 흘려보내는가 하는 통수량이다. 공간속도와 선속도 사이의 관계는“SV(1/hr) = LV(m/hr) ÷ BH(m)”이다.
활성탄 층고(Bed Height, BH) : 활성탄층이 높을 경우, 탄층의 압력손실이 크게 되기 때문에 운전수위를 높게 취할 필요가 있어서 흡착장치의 높이가 커지며, 활성탄층 높이를 낮게하여 일정의 접촉시간을 유지하면 흡착탑의 면적이 커진다. 이와 같이 활성탄층 높이는 흡착장치 크기를결정하는 중요한 인자이다. 즉 “BH = LV x CT”로 구할 수 있다.