캐비테이션
적용 분야 - 정수

물 정화

캐비테이션은 높은 수준의 환경 친화성과 다른 공정과의 호환성 덕분에 수처리를 위한 선구적인 솔루션입니다. 화학 첨가물을 사용하지 않고도 오염 물질 감소 효율을 최대 70%까지 향상시킬 수 있습니다.

캐비테이션에 의한 정수는 캐비테이션 버블이 붕괴할 때 발생하는 물리 화학적 과정을 기반으로 합니다. 매우 높은 압력과 온도가 국부적으로 발생하여 열적으로 분해되고 산화되는 효과가 발생합니다. 캐비테이션 과정에서 발생하는 전단력, 충격파, 반응성 라디칼은 소독 효과가 있습니다.

수처리 시스템에 통합된 RAPTECH CaviFlow® 인라인 모듈은 지속 가능한 수처리를 위한 혁신적이고 효과적인 플러그 앤 플레이 솔루션을 제공합니다:

유기 오염 물질의 산화적 분해 및 슬러지 처리
박테리아, 바이러스 및 조류의 세포 구조 파괴
유화 오일, 미세 플라스틱 또는 콜로이드 입자의 불안정화
캐비테이션 지원 전처리는 다운스트림 공정의 효율성을 지원합니다.
폭기 효율 향상

캐비테이션 기반 수처리의 일반적인 적용 분야는 도시 폐수 처리장, 산업 폐수, 공정 수 살균 및 수영장 소독입니다. 석유 및 가스 산업에서 캐비테이션은 오일을 제거하거나 정유 폐수를 처리하는 데 사용됩니다.

CaviFlow® 인라인 모듈을 사용한 정수의 장점

비용 효율성

효과적인 오염 물질 분해

화학 첨가물 무함유

기존 프로세스보다 더 효율적인 프로세스

+70%

개선

캐비테이션을 통한 오염 물질 분해

+30%

비교 시 더 효율적

기존 방법

적용 분야

하수 처리장
폐수 처리 플랜트
산업 공정 및 폐수
기술 프로세스 및 폐수
상업용 프로세스 및 폐수
농업 공정 용수
서비스 및 프로세스 용수
냉각수 및 보일러 용수
슬러지 처리
물 재활용
소독
식수 처리
원수 처리
지방 상수도 회사
수영장

CaviFlow® 모듈

수처리 플랜트에 통합

CaviFlow® 인라인 모듈의 캐비테이션은 물리적 효과를 매우 효율적으로 활용하고, 인프라가 거의 필요하지 않으며, 신속하게 작동하고, 공간 절약형 방식으로 통합할 수 있어 수처리 분야에서 특히 컴팩트하고 에너지 효율적인 솔루션이 될 수 있습니다.

높은 반응 속도로 인한 소형 반응기

캐비테이션 버블이 붕괴되는 동안의 극한 조건은 매우 빠른 반응으로 이어집니다. 오염 물질은 몇 분의 1초 만에 공격받습니다. 따라서 체류 시간이 짧은 소형 반응기 설계가 가능하여 이동식 또는 공간 절약형 애플리케이션에 이상적입니다.

기존 유량 에너지 활용

특히 유체 역학적 캐비테이션(예: 벤츄리 노즐 또는 캐비테이션 로터 사용)의 경우, 시스템의 유량 에너지를 기존 펌프에서 활용하거나 제공할 수 있습니다. 다른 고급 산화 공정(AOP)에 비해 비에너지 요구량이 낮습니다.

확장성 및 모듈성

캐비테이션 시스템은 모듈식이며 대규모 애플리케이션으로 쉽게 확장할 수 있습니다. 기존 배관 시스템에 간단히 통합할 수 있어 공간 요구 사항을 최소화합니다.

CaviFlow® 모듈

수처리 플랜트에 통합

극한의 물리적 조건

캐비테이션 기포의 붕괴로 최대 5,000°C의 온도, 수백 바의 압력, 충격파, 강한 미세 난류가 발생하기 때문에 CaviFlow® 인라인 모듈은 정수 과정에서 오염 물질을 분해하는 데 특히 효과적입니다. 이러한 극한의 물리적 조건은 물속에서 바로 반응성이 높은 프로세스를 촉발합니다.

반응성이 높은 종(라디칼)의 형성

캐비테이션 붕괴 과정에서 물(H₂O)과 산소가 열분해되면 하이드 록실 라디칼(OH), 과산화수소(H₂O₂), 슈퍼 옥사이드 음이온(O₂) 및 오존(O₃) 등의 화학 라디칼도 생성됩니다. 이러한 라디칼은 반응성이 매우 강하고 오염 물질을 즉시 공격하며 C-H, C=C 및 기타 유기 결합을 더 작고 종종 무해한 분자로 분리합니다.

물리적 및 화학적 동시 공격

라디칼에 의한 화학적 공격 외에도 미생물의 세포벽을 파괴하는 전단력 및 마이크로제트와 초고속 혼합, 입자, 에멀젼 또는 바이오필름을 분해하는 충격파도 영향을 미칩니다. 이 조합은 오염 물질이 화학적으로 분해될 뿐만 아니라 물리적으로 불안정해지거나 탈착될 수 있도록 합니다.

CaviFlow® 모듈

수처리 플랜트에 통합

CaviFlow® 인라인 모듈을 사용한 캐비테이션은 수처리에서 폭기 효율을 향상시킵니다. 캐비테이션 필드의 높은 동역학으로 인해 공기(또는 순수 산소)와 물 사이의 접촉이 크게 강화됩니다. 기존 폭기 시스템에 비해 동일한 성능을 유지하면서 에너지 요구량을 줄일 수 있어 특히 에너지 집약적인 공정에 큰 이점이 있습니다.

미세 기포를 통한 산소 전달률 증가

캐비테이션 버블의 붕괴는 기존에 주입된 기포보다 훨씬 작은 2차 버블을 생성합니다. 비표면적이 더 크고, 더 천천히 상승하며, 즉 더 오래 머물고 물에 더 효율적으로 용해됩니다. 따라서 거친 기포 폭기 시스템에 비해 산소 투입량이 크게 향상됩니다.

마이크로 레벨에서 집중적인 혼합

캐비테이션은 강력한 미세 난류와 전단력을 생성하여 반응기 전체에 산소가 고르게 분포되도록 촉진합니다. 따라서 활성화된 슬러지의 미생물은 산소를 더 잘 공급받고 동일한 분해 효과를 위해 비례적으로 더 적은 산소를 필요로 합니다. 이는 산소 소비를 더욱 최적화합니다.

총 에너지 요구량 감소

에너지 단위당 산소 투입량이 증가하면 필요한 송풍기 출력(예: 압축 공기)을 줄이거나 기존 환기 시스템을 더 효율적으로 운영할 수 있습니다. 많은 애플리케이션에서 특정 에너지 요구량(kWh/kg O₂)이 크게 감소합니다.

CaviFlow® 모듈

수처리 플랜트에 통합

CaviFlow® 모듈

수처리 플랜트에 통합

CaviFlow® 인라인 모듈을 사용한 캐비테이션은 생물학적 또는 물리화학적 정화 단계의 효율성을 높여주므로, 예를 들어 다운스트림 폭기 또는 여과에 필요한 에너지가 줄어듭니다. 첨가제 투여량도 줄이거나 아예 생략할 수 있습니다. 또한 캐비테이션은 연속 공정으로 운영할 수 있습니다. 이를 통해 다양한 사료 농도에서도 일정하고 제어된 오염 물질 감소가 가능합니다.

CaviFlow® 플러그 앤 플레이

랩텍 캐비테이션 기술은 높은 투자 비용 없이 자체 개발한 인라인 모듈 CaviFlow®를 사용하여 수처리 시스템에서 2차 처리의 일부로 쉽게 구현할 수 있습니다. CaviFlow® 모듈은 폭기와 소독 사이의 모든 섹션에 통합하기에 적합합니다.

CaviFlow® | 즉시 사용

CaviFlow® 인라인 모듈은 플러그 앤 플레이 방식이며 세척이 간편하여 기존 폐수 처리 플랜트에 신속하게 구현할 수 있습니다. 플랜지 또는 나사 연결부가 장착되어 있어 즉시 사용할 수 있습니다. 이 모듈은 불순물과 유기 용매가 포함된 폐수에 사용해도 효과가 유지됩니다. 내부에 움직이는 부품이 없기 때문입니다.