발전소 Balance of Plant - 수처리 설비

발전소는 안정적인 전력 생산을 위해 다양한 물의 형태를 특정 목적에 맞춰 활용합니다. 물은 원수에서 시작하여 여과, 살균, 이온 교환 등의 공정을 거쳐 발전소의 다양한 요구 사항에 맞는 물로 변환됩니다.

발전소에서 사용되는 물의 종류

1. Raw Water (원수)

원수는 발전소의 여러 설비에서 사용되는 물의 원재료가 되는 기본 물입니다. 강, 호수, 지하수, 또는 지역에 따라 상수도에서 공업용수로 공급받는 경우도 있으며, 이 원수는 주로 냉각탑의 냉각수, 소방용수, 그리고 수처리 설비의 원료로 활용됩니다. 발전소의 원수는 보관 후 필요에 따라 특정 공정으로 이동하여 Service Water, Potable Water, Demineralized Water 등으로 생산됩니다.

2. Service Water (플랜트 용수)

Service Water는 발전소 내 다양한 설비와 기계를 유지, 보수하거나 청소 용수로 사용되는 물입니다. 원수를 수처리 설비를 통해 여과 또는 소독하여 필요에 맞게 처리된 후 사용됩니다.

3. Potable Water (음용수)

Potable Water는 사무실, 작업장, 화장실 등에서의 용도로 사용됩니다. 지역에 따라 상수도에서 직접 공급되기도 하지만, 대부분 발전소 내에서 원수를 여과 및 소독 처리하여 음용 가능한 물로 공급합니다.

4. Demineralized Water (순수)

Demineralized Water는 발전소의 중요한 공정에 사용되는 고순도의 물로서, 이온과 불순물이 거의 제거되어 전기 전도도가 0.2μS/cm 이하인 물을 의미합니다. 이 물은 주로 보일러 급수, Gas Turbine Spray Water, Closed Cooling Water Make-up 등 고순도 물이 요구되는 곳에서 사용됩니다.

수처리 공정

발전소의 수처리 설비는 불순물, 미생물, 이온 등을 제거해 필요한 수질 특성을 제공하는데, 아래와 같은 다양한 수처리 공정이 사용됩니다.

 

1. Coagulation 및 Flocculation

• 목적: 물 속 불순물을 응집시켜 입자 크기를 크게 만들어 여과 효율을 높이기 위함입니다.
• Coagulation : 양전하를 띠는 물질을 투입하여 불순물을 응집합니다.
• Flocculation : 응집제를 추가하여 floc을 형성, 탁도를 높여 제거가 용이하게 합니다.

2. 여과 (Filtration)

• 목적 : 응집체, 미생물 등을 제거하여 깨끗한 물을 얻기 위함입니다.
• 방법 : 모래나 석탄 등의 필터 매체를 통과시켜 물 속 불순물을 걸러냅니다.

3. Desalination (염분 제거)

• 목적 : 물 속 염분과 미네랄을 제거하여 정제된 물을 얻기 위함입니다.
• 방법 : RO(역삼투압)나 증발을 통해 염분을 제거합니다.

4. 이온 교환 (Ion Exchange)

• 목적 : 물 속의 특정 이온을 제거하거나 첨가하여 원하는 물리적, 화학적 특성을 얻기 위함입니다.
• 방법 : 이온 교환 수지를 통해 이온을 교환하여 불순물 제거와 동시에 필요한 이온을 추가합니다.

5. 살균 (Disinfection)

• 목적 : 미생물을 제거하여 물의 안전성을 보장합니다.
• 방법 : 염소, 오존, UV 방사선 등 다양한 방식으로 미생물을 처리합니다.

주요 수처리 설비의 형태

순수한 Demineralized Water를 생산하기 위해 발전소는 2B3T + MBP 및 RO + EDI와 같은 고도 수처리 설비를 도입하여 전기 전도도가 낮고 불순물이 없는 물을 생산합니다.

 

1. 2B3T + MBP (Two Bed Three Tank + Mixed Bed Polisher)

• 전처리된 원수는 양이온 교환기, 탈탄산탑, 음이온 교환기를 거쳐, 혼합된 양이온/음이온 교환 수지층을 통과합니다. 이 과정을 통해 거의 모든 이온이 제거된 Demineralized Water가 생산됩니다.

2. RO + EDI (Reverse Osmosis + Electrodeionization)

• RO로 불순물과 염분을 제거한 후, EDI를 통해 추가적인 이온 제거를 수행합니다. RO와 EDI를 결합하여 Demineralized Water를 생산하며, 이 방식은 지속적이고 고순도의 물을 제공하는 효율적인 방법입니다.