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에너지관리기사 열설비 · 급수 외처리와 내처리

External and Internal Water Treatment

수처리는 보일러 바깥에서 설비로 경도 · 산소를 미리 걷어 내는 외처리와, 보일러 안에 약품(청관제)을 넣어 남은 성분을 다듬는 내처리로 나뉜다. 외처리 네 단계(응집 · 침전 → 여과 → 이온 교환 → 탈기)와 단계마다 없애는 것, 이온 교환과 탈기의 원리, 청관제의 종류와 목적을 다룬다. 그림은 원수가 외처리 네 단계를 거쳐 보일러 급수가 되는 공정도예요. 단계 버튼을 누르면 그 단계까지 공정이 밝아지고, 아래 줄에 그 단계가 없애는 성분이 나와요.

물을 두 번 손질한다: 밖에서 한 번, 안에서 한 번

수처리는 보일러 바깥에서 미리 하는 외처리와 보일러 안에 약품을 넣어 다듬는 내처리로 나뉜다. 외처리는 물리 · 화학 설비로 경도와 산소를 대부분 걷어 내고, 내처리(청관제)는 미처 못 잡은 성분을 약품으로 마무리해 관석과 부식을 막는다.

👀 외처리와 내처리의 역할 나누기
①외처리는 응집 · 침전 · 여과 · 이온 교환 · 탈기 같은 설비로 대량으로 없앤다
②내처리는 보일러 안에 청관제(약품)를 넣어 남은 성분을 처리한다
③외처리가 부담을 줄이고, 내처리가 마지막 안전선을 지킨다
④두 처리를 함께 써야 스케일 · 부식 · 캐리오버를 막을 수 있어요

외처리 네 단계 따라가기

💡 외처리 공정의 순서와 목적
①응집 · 침전: 응집제로 탁질을 뭉쳐 가라앉힌다
②여과: 남은 미세 부유물을 모래 · 여재로 거른다
③이온 교환: 수지로 경도 성분(Ca · Mg)을 바꿔 연화 · 탈염한다
④탈기: 탈기기로 용존 산소와 CO₂ 를 물리적으로 없애요

이온 교환과 탈기 자세히 보기

연화(이온 교환)
Ca2+, Mg2+ → Na+ 교환
양이온 교환 수지가 경도 성분을 붙잡고 Na⁺ 를 내보내 물을 연화
탈기(탈산소)
가열·감압 → O2, CO2 방출
물을 끓는점 가까이 데우면 녹아 있는 기체의 용해도가 떨어져 빠져나감

이온 교환은 화학적으로 경도를 없애고, 탈기는 물리적으로 산소를 뽑아낸다. 탈기로 다 뽑지 못한 아주 적은 산소는 뒤이어 내처리(탈산소제)로 마무리한다.

내처리 청관제와 목적 맞추기

청관제 종류와 목적

내처리 청관제 분류(약품 - 목적 - 대표 약품)
청관제목적대표 약품
pH · 알칼리 조정제pH 10.5 ~ 11.8 유지NaOH · 인산삼나트륨
경수 연화제경도 성분을 슬러지로 침전인산나트륨(Na₃PO₄)
탈산소제용존 산소를 없애 부식 방지아황산나트륨(Na₂SO₃) · 히드라진(N₂H₄)
슬러지 분산제침전 슬러지를 흩어 스케일이 되지 않게탄닌 · 리그닌
🧪 청관제는 목적이 곧 분류
①pH 조정은 가성 소다(NaOH) · 인산염으로 약알칼리를 유지한다
②경도 침전은 인산나트륨(Na₃PO₄)이 Ca · Mg 를 슬러지로 만든다
③탈산소는 아황산나트륨 · 히드라진이 남은 산소와 반응해 없앤다
④슬러지 분산은 탄닌 · 리그닌이 슬러지가 굳어 스케일이 되는 것을 막아요

정리와 시험에서 묻는 것

🎯 시험에서 묻는 것
①외처리는 응집 · 침전 → 여과 → 이온 교환 → 탈기 순서이고, 설비로 대량으로 없앤다
②이온 교환 수지로 경도(Ca · Mg)를 연화 · 탈염하고, 탈기기로 용존 산소를 없앤다
③내처리(청관제)는 pH 조정 · 경도 침전 · 탈산소 · 슬러지 분산이에요
④탈산소제는 아황산나트륨(Na₂SO₃) · 히드라진(N₂H₄)이다
⑤경도 침전제는 인산나트륨(Na₃PO₄), pH 조정은 NaOH 예요
📝 대표 기출유형
①[기출유형] 이온 교환 처리의 주 목적은? (답: 경도 성분 제거, 연화 · 탈염)
②[기출유형] 대표적인 탈산소제 두 가지는? (답: 아황산나트륨, 히드라진)
③[기출유형] 물속 용존 산소 · CO₂ 를 물리적으로 없애는 외처리는? (답: 탈기)

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