* 물의 오염물질 

물은 source에 따라 서로다른 오염물질을 갖고 있습니다. 즉 강이나 호수등 지표수의 경우는 상대적으로 유기물 오염

 

이 높으며, 지하수의 경우는 반대로,무기이온의 오염이 많습니다. 그러나 이들을 크게 대별하면 물의 오염물질은 

 

다음과 같이 분류 할수 있다.

 

- 무기 이온

- 유기물

- 입자

- 미생물

무기이온이란 칼슘, 마그네슘, 철등을 포함하여 이온상태로 존재하는 중금속 등을 말함. 


이들은 조직배양시 효소반응을 방해하기도 하며 반도체 제조 공정에 있어서 수율을 저하시키는 중요한 요인중의 하나

 

이며, 유기물이란 비나 토양으로 부터 주로 오염되는 성분으로 동식물의 분해산물들이 여기에 속함.

 

생물은 주로 박테리아를 말하며 박테리아 부산물로서 발열성 물질인  Pyrogens도 미생물 오염에 분류할수 있다. 

 

미생물은 반응중의 효소성분을 분해하기도 하며 특히 제약생산공정에 있어서는 이들 박테리아중 인체내에서 발열성 물질

 

Pyrogens을 분비하는 오염이 매우 심각하게 작용함.입자오염은 물중의 분유입자 또는 콜로이드 성분을 말하며, 일반 실험

 

에있어서 기기의 정밀도와 성능을 떨어트리고, 미생물 오염을 유발시키게 됨.

물 중의 오염물질

* Pure-RO System : 순수의 응용

· 정성분석

· 일반시약, 배지의 조제

· 일반 시험법

· Urine의 분석

· 세포학 및 조직학에서의 연구

· 실험기구의 세척

· 제약에 있어서의 원료용수, 세척용수

· 냄새 및 맛의 시험시 Standard

· Autoclave 의 Feed Water

· 고순도 제조 System 전처리

순수의 응용

FILTER SAND & GRAVEL

FILTER SAND is graded specifically for use at water filtration plants. It can be used in municipal , industrial or residential applications.

The highly spherical shape of UNCRUSHED GRAVEL promotes good flow and even
Distribution. Being low in soluble impurities, it will maintain the quality of the treated water, especially in softeners. Three inch layers are recommended in graded support beds.

FILTER SAND & GRAVEL

RO Membrane 세정 방법 및 요령

무기물 세정에는 주로 산을 사용하는데, 염산, 인산 또는 구연산을 사용합니다.그중에서 구연산을 주로 사용하는데, 식용등급 약품이며, 다른 식용등급의 산보다 단가가 낮기 때문입니다. 구연산을 사용하시려면 약 2%정도를 조액하면 되며, 농도보다는 pH 를 맞추어야 하므로 pH를 확인하며 조액하셔야 합니다. 세정에 적합한 pH는 온도 30도 이하에서 약 2정도이며 제품 사양서의 세정 pH범위를 참고하셔야 합니다.


유기세정에는 주로 알칼리계열을 사용합니다. 보통 가성소다를 사용하며 농도는 0.1%정도 조액하여 사용합니다. 이 또한 마찬가지로 농도보다는 pH를 맞추는 것이 중요합니다. 알칼리세정은 온도가 높은 쪽이 세정효과가 좋기 때문에 세정시 약품온도를 높이게 되는데, 온도가 35도정도라면 pH를 11이하로 하시면 됩니다. pH 맞추는 것은 역시 제품사양서의 세정시 pH범위를 참고하십시요.

알칼리세정시 효율을 높이기 위하여 다른 약품을 첨가하기도 합니다. 
Na-EDTA나 황산나트륨 계열의 약품인데, 자세한 사항은 기술자료를 참고하시기 바랍니다.

참고로 알칼리 세정 후에는 염제거율이 바로 회복되지 않습니다. 
약 2시간에서 24시간이상 정상운전을 해야 수질이 회복되므로 참고하시기 바랍니다

RO Membrane 세정

1. 문제점
  기존 사용하고 있는 증류수 제조장치에서  생산되고 있는 
 증류수가  순도면에서 부적합한 결과치로 화학시험 연구소에서
 실험한 결과가 나왔음.  
 보통 밧데리 보충용 순수는 최하 1 메가옴 이상인 순수가 필요하나 
 현재 사용하고 있는 증류수 제조장치에서 생산되는 순수는 0.07메가옴
 밖에 안나옴. (이런 물로 계속 밧데리를 충전할 경우 밧데리 내에
 전극판에 부식이 우려되고 밧데리 충전시 제성능을 발휘할수 없고
 또한 밧데리의 수명이 짦아짐)

2.대책
 최근에는 증류수 제조장치의 문제점을 보안하여 개발된 
 필터방식인 순수제조장치의 개발로 많이 사용되고 있음.
 현재 사용하고 있는 이용분야는
  1) 해군 잠수함 내의 밧데리에 응용
  2) Computer UPS 밧데리에 응용.
  3) 지하철 밧데리에 응용.
  4) 지게차 밧데리에 응용.
  5) 골프장 골프카에 응용 (아도니스 C.C, 뉴서울 C.C현재 사용)
  위의사용 예 에서 보듯이 기존의 증류장치에서의 문제점을 보안하여
  물의 순도를 1 메가옴이상 18 메가옴이상을 생산할수 있고 사용하기에
  편리하고 화재의 위험성이나 전기 및 물소비량에 있어 경제적인 
  RO system으로 대치 함으로써  기존의 문제점을 보안하고 
  밧데리의 정상적인 사용을 개선 할려고 합니다.

밧데리 충전용 순수제조장치 문제점 및 대책

Association for the Advancement
Of Medical Instrumentation
Hemodialysis Water Quality (AAMI)

Total Viable Microbial Counts                    <200/ml
Cacium                                                     2(0.1mEq/l)
Sodium                                                     70(3.0Eq/l)
Potassium                                                 8(0.2mEq/l)
Flouride                                                    0.20 ppm
Chlorine(free)                                            0.50 ppm
Chloramines                                              0.10 ppm
Nitrate(N)                                                  2.00 ppm
Sulfate                                                     100,00 ppm
Copper, Barium, Zinc                                 0.10 ppm
Aluminum                                                   0.01 ppm
Arsenic, Lead, Silver                                  0.005 ppm
Cadmium                                                    0.001 ppm
Chromium                                                   0.014 ppm
Selenium                                                   0.09 ppm
Mercury                                                     0.0002 ppm

Hemodialysis Water Quality (AAMI)

반도체·의약·연구·전력용 초순수 및 순수장치

반도체 제조에는 초순수가 필수적인데초순수의 주 용도는 포토레지스트의 용해, 에칭, 포토레지스트의 제거, 세정용 등인데 6인치 웨이퍼 1매당 1.2톤의 초순수가 사용되는 것으로 알려져 있다. 
초순수 장치는 전처리 장치(원수중 현탁물질 및 유기물 제거), 1차 순수장치, Sub-System으로 구성되며 1차 순수장치는 이온교환장치(전해질 제거), 역삼투 장치(전처리로 제거할 수 없었던 유기물 제거) 등으로 나누어 진다. 
또한 전처리 장치는 응집침전, 여과장치, 활성탄 여과장치, 흡착장치 등이 있다. Sub-System은 자외선 살균기, 카트리지 폴리셔, UF장치 등이 있으며 미량의 불순물(미립자, 생균전해질)을 제거·정제한다.
1M DRAM에서는 0.1㎛, 4M DRAM은 0.08㎛ 이상의 미립자를 제거할 수 있는 초순수가 요구된다. 여기에 사용된 초순수는 배수회수 시스템으로 보내져 재이용되고 있다.
한편, 기존 반도체 세정제로써 사용돼 온 CFC-113, 1,1,1-TCE의 전폐 결정으로 인해 초순수 세정 방법이 각광을 받고 있는 실정이다. 반도체 생산업계에서는 차세대 메모리인 64M DRAM 양산을 활발히 진행하고 있는데, 여기에도 초순수 세정이 기대되고 있다. 그러나 수질 기준은 더욱 엄격해지고 있는 추세다.
기술개발 동향
현재 반도체의 집적도는 4M, 16M, 64M로 계속 높아지고 있으며 이에따라 초순수의 고성능화도 절실히 요구되고 있는 실정이다. 이것은 세정수의 특성이 반도체 제조과정에서 주요한 요인으로 작용하고 있기 때문인데, 이러한 요인으로 인해 수질의 그레이드 향상이 계속 요구되고 있다. 
또한 중금속, TOC, 미립자, 생균, 용존산소 등의 보증항목이 매년 상승하고 있으며, 이에대한 대응책도 중요해지고 있다.
한편, 수자원은 유한한 것이며 특히, 반도체 제조용으로 사용되는 양은 매우 많은 것으로 나타났다. 따라서 사용된 물을 그대로 배출하면 경상비용이 증가하고 엄격한 배출규제에도 저촉될 가능성이 있다. 
이러한 요인으로 초순수 제조장치 기업들은 요구수준을 단순히 만족시키는 초순수 제조 뿐만 아니라, 리사이클 시스템까지 확립시킨 시스템을 구축해야 한다. 또한 반도체 생산업체의 초순수 제조장치 규모는 실험용, 의료용 등과는 비교도 되지 않을 정도로 대규모 시스템이기 때문에, 시스템 전체의 간소화가 특히 요구되고 있으며, 동시에 비용절감의 필요성도 제기되고 있는 실정이다. 
의약용 순수 제조장치는 의약품 제조관련 품목중 드링크제 원료는 순수 그레이드가 사용되고 수십톤/h 단위의 순수 플랜트가 필요하며 플랜트 규모도 1억엔 이상인 것으로 나타났다. 주사약에도 순수 그레이드가 사용되며, 1MΩ, ㎝ 이상의 비저항 수준이 요구되는데 초순수에 가까운 수준인 것으로 알려져 있다. 또한 TOC(유기물)도 100ppb이하가 요구되며 10톤/h단위의 플랜트가 필요하다. 그밖에 앰플 등의 세정액으로는 초순수 그레이드가 사용되고 있다.
병원관련 분야에서는 수술 전·후에 감염방지 등을 위해 의사가 손을 세정하거나 기구를 세정하는 경우에 무균수가 요구되는데, 단순한 순수 그레이드는 불충분하고 초여과법에 의한 무균수가 요구된다. 대규모 병원의 경우 2~3톤/h급의 시설을 보유하고 있는 것으로 나타났다.
기술개발 동향
의약용은 항상 무균화에 대한 고려를 해야 하며 전체 시스템에 무균화 처리를 해야 한다. 특히 파일로젠에 대한 배려가 충분히 이루어진 시스템이어야 한다.
수질 전체의 그레이드를 보면 반도체용이 훨씬 엄격한 그레이드를 요구하고 있으며, 균체에 대해서도 반도체용은 1㎖기준이며 의약용은 1ℓ기준이다.
전력용에도 순수장치가 사용되는데 이유는 발전소의 경우 보일러에 불순물이 스케일로써 모아지면 보일러를 손상시키고 발전효율에도 영향을 미치기 때문이다. 따라서 전력용은 순도가 높은 순수가 요구되고 있으며 각 생산기업에서는 이러한 과제를 위해 노력하고 있으나 뚜렷한 성과를 나타내지는 못하고 있다.

반도체,의약,연구,전력용 초순수 및 순수장치

수질기준

  개 요 
-수질기준은 동물 및 임상시험, 역학조사 등에서 얻어진 수질환경 또는
 건강 등에대한 영향의 유무 및 대소를 나타내는 판단기준에 기초를 두어 결정

-판단기준은 관련 자료, 역사적인 조사, 동물시험, 생태계 영향 및 임상 조사와 같 은 방법으로 얻어지고, 여기에 환경조건, 평생섭취에 따른 양을 고려한 안전계수 기준 유지 또는 달성에 따른 기술적 행정적 제반조건을 고려하여 행정적 기준 또는 지침 설정 이 기준은 목적에 따라 먹는물, 공업용수, 농업용수, 수산용수, 환경보전, 건강보호에 필요한 수질 기준 등 다양하게 정하며, 이에 기초하여 목적을 달성하기 위한 수단으로 배출 규제기준이 설정된다.

수질기준

1. 이온교환수지 보관상 영향을 줄 수 있는 Factor   건조  이온교환수지는 50%정도의 수분함유율을 가지고 있기 때문에 건조된 수지가 다시 수분을 가질 때는 삼투압(Osmotic Shock)에 의하여 수지에 균열이 발생할 수 있다.    동결과 해동  이온교환수지는 수분함유율이 높기 때문에 동결과 해동시 이온교환수지에 치명적인 영향을 줄 것으로 생각되지만, 실제로는 크게 영향 받지 않는다. 동결과 해동은 일반적으로 급격하게 이루어지지 않기 때문이다. 만약 동결과 해동이 급격하게 이루어지면 이온교환 수지내에 물리적 영향을 줄 수 있다. ( 註 : DIAION PA412와 같은 Porous Type의 경우는 특히 동결과 해동을 피해야 한다.)   급격한 온도변화   급격한 온도변화는 이온교환수지 표면에 균열을 발생시켜 물리적 열화를 발생시킬 수 있다.   물리적 충격   이온교환수지는 물리적 충격에 깨지기 쉽기 때문에 주의해야 한다.   화학적 형태   이온교환수지의 화학적 안정성은 그 이온의 화학적 형태에 따라 다  르다.  A)  재생된 H-Type이거나 이온을 흡착하여 Na또는 Ca-Type일 경우 강산성, 약산성 양이온교환수지는 모두 화학적으로 안정하다.     B) 많은 Cycle을 거친 강산성 양이온교환수지는 재생된 H-Type이거나 이온을 흡착하여 Na 또는 Ca-Type일 경우 모두 화학적으로 안정 하다. 그러나 H-Type으로 공급된 수지의 경우 장기간 보관시 문제가 발생할 수 있으므로 새 수지를 장기간 보관할 시에 는 Na-Type으로 보관하는 것이 좋다.   C) 약염기성 음이온교환수지의 경우 이온을 흡착한 형태나 OH-Type 모두 안정하다.   D) 모든 형태(Styrene, Acrylic, Ⅰ형, Ⅱ형)의 강염기성 음이온 교환수지는 Cl-Type이 더 안정하다. 온도가 상승하면 강염기성 음이온교환수지의 교환기가 열화되어 약염기 성으로 바뀌어 교환용량 저하가 발생할 수 있다. 따라서 장기간 보관시 Cl-Type으로 보관하고 보관온도는 40℃를 넘지 않는 것이 바람직하다.     2. 상품상태의 보관방법    이온교환수지는 수분이 있고, 완전히 水和된 상태로 폴리에 틸렌백에 담겨 공급된다. 이것은 완벽하게 밀봉되지 않았기  때문에 수개월에 걸친 장기간 보관을 할 때에 탈수될 가능성 이 있다. 이러할 가능성이 있는 경우 정기적으로 수분을  Spray해 주는 것이 바람직하다.   이온교환수지는 50℃가 넘는 고온 상태에서 보관하면 탈수가능성이 있고 음이온교환수지의 경우 화학적 성능 열화가 발생 할 수 있기 때문에 이를 피하여야 한다. 매우 고온의 기후에서 보관할 때 이온교환수지는 직사광선을 피해 정기적으로 수분을 공급해 주어야 한다.  이온교환수지는 급격한 동결, 해동을 피하고 온도 변화도 삼가해야 한다. 그러나 기상적인 온도변화는 급격하지 않기 때문에 이온교환수지에 영향을 줄 정도는 아니다. 따라서 보관 시 적정 온도가 유지되는 창고에 보관할 필요가 없고 운반 시 일반 트럭(온도조절장치가 부착 안된)으로 운반하여도 무방하다.   이온교환수지는 물리적 충격으로부터 보호되어야 한다. 팔레트에 적재시 12Bag이상 쌓지 않아야 한다. 이것은 운반시 발생할 수 있는 물리적 충격으로 부터 보호하기 위함이다. 그리고 화학적으로 가장 안정한 형태로 보관이 이루어져야 하며( EX : 양이온교환수지의 경우 Na-Type, 음이온교환수지의 경우Cl-Type ), 특히 음이온교환수지가 Silica를 많이 함유하고 있는 경우 보관중에 Silica가 이온교환수지와 중합되어 "실리카 오염""을 유발할 수 있다. 실리카 오염된 수지는 운전 중 실리카 누출과 교환용량 저하현상이 일어날 수 있으므로 설비가 Shutdown되었을 때 등의 경우 새 수지나 사용하던 수지를 수지탑내에서 보관해야 하는 필요성이 생긴다. 저장기간에 성능열화가 일어나지 않도록 주의가 필요하다.

이온교환수지 보관 요령

Pyrogens
Pyrogens are bacterial cell wall fragments and can be detected by using a test for lipopolysaccharides (an enzyme found in pyrogens).  It is very important to remove pyrogens.  If they are injected into mammals, they can cause an increase in temperature, and by doing so can influence research results when scientist uses living subjects.  This is also essential for pharmaceutical-grade water as it is used to make vaccines or medicines.

Removing pyrogen contamination from water
Reverse osmosis and ultrafiltration are excellent ways of removing pyrogen contamination from water. 