환경화학- 상수처리에 대하여

환경화학[상수처리] -(1) 


- NO3-N이 함유된 물을 어린이가 먹으면 위액의 산도가 낮기 때문에 위속에 환원균이 존재하여 HNO2로 만들어 헤모글로빈과 반응하여 methemoglobin(메토헤모글로빈)이 되어 얼굴이 창백한 blue baby 현상을 초래한다.



- 비료의 3요소: 질소, 인, 칼륨이다.



- 오르토인산염(PO4-P)은 무기인이며, 조류가 증식할 때 이용되는 화합물이다. 초기 조류는 오르토인산염을 영양으로 흡수하고 포스파타아제라는 효소를 체외로 배출하여 물에 녹아있는 유기인 화합물을 오르토인산으로 분해하여 이를 다시 영양원으로 이용한다.



- 먹는 샘물의 경우는 암반 대수층 안의 지하수 또는 용천수 등 수질의 안전성을 계속 유지할 수 있는 자연 상태의 깨끗한 물을 먹는데 적합하도록 물리적 처리 등의 방법으로 제조한 것을 말하며, 염소소독 등의 화학적 처리는 허용되지 않고 자외선 처리 등의 물리적 처리만을 거친 후 판매, 유통되도록 되어 있으므로 녹농균과 살모넬라균 등 미생물에 대한 기준을 강화하였다.



- 염소주입의 경우 가수분해되면 HOCl, H+, Cl- 가 생성되어 H+로 인해 알칼리도가 감소하나, 하이포아염소산 나트륨이나 칼륨을 이용하는 경우(NaOCl, Ca(OCl)2)는 HOCl, OH-, Na+가 생성되어 알칼리도가 높아지게 된다.

-> 경도와 알칼리도가 높아져 스케일링의 문제가 발생할 수 있다.



- 염소는 2가철, NO2-, H2S 존재 시 3가철, NO3-, S로 산화시키며, 산화 후 소독효과가 발생한다.



- 염소는 수중의 유기물과도 쉽게 반응하며,  특히 수소를 치환하여 H2O와 HCl(염소화 화합물)을 만든다.



- 클로라민의 분해 -> N2O와 N2로 분해된다. 불연속점에서 NH3와 Cl2의 몰비는 2:3이다.



- 염소소독의 부산물(DBPs)로는 THMs, HAAs(할로초산, haloactic acids), HANs(할로아세토나이트릴, haloacetonitriles), HKs(할로케톤, haloketones), 클로로페놀, Miscellaneous 등이 있다.

-> 이들 부산물은 염소가 원수 중에 천연적으로 포함되어 있는 휴믹 물질(NOM, 자연유기물질)과 반응하여 주로 생겨난다.



- 이산화염소의 주입은 염소산이온(ClO3-)과 아염소산이온(ClO2-)이 생성되는데 이 물질들은 메토헤모글로빈증을 일으킬 수가 있으며, 아염소산이온이 독성이 더 강한 것으로 알려져 있다.



- 오존처리에 의한 부산물로는 브롬화합물(BrO3-)과 알데하이드류 등을 들 수 있다. 이중에서도 브롬산 이온이 주요 관심 대상이 되고 있으며 수중에 암모니아가 존재하거나 pH가 낮은 경우 생성이 억제된다.



- 고도산화기술(AOP): 오존은 강한 산화력을 가진 불소와 OH 라디칼 다음으로 높은 전위차(2.07Volt)를 가지고 있으며, 실제 대다수의 유기물과 반응이 느리거나 혹은 전혀 반응을 하지 않는 것이 일반적이다. 이와 같은 단점을 보완하기 위하여 오존과 산화제 등을 동시에 반응시켜 OH 라디칼 생성을 가속화하여 유기물질을 처리하는 방법을 AOP라고 한다. 

-> 정수처리에서는 오존, 과산화수소, 자외선, TiO2, 철, 전자빔, 금속산화물 등의 방법을 조합하여 이용하고 있다.



- 역삼투법과 초정밀여과법의 경우 1000kPa(10기압)을 이용하며 정밀여과나 한외여과는 100KPa(1기압)을 이용한다.



- 정수처리에 활성탄필터(카본필터)를 이용하는데 주로 역청탄을 이용하며, 최근에는 세균 번식을 억제하기 위해 향균작용을 하는 은을 코팅한 실버카본이 후처리필터로 많이 사용되고 있다.



- 탄산칼슘, 수산화마그네슘을 침전시키기 위해서는 pH가 대략 9.5, 10.8 정도로 높아야 하므로 물을 연수화 시킨 후에는 수중에 어느 정도의 석회, 탄산칼슘, 수산화마그네슘이 포함되어 있으며, 이것들은 침전되거나 가라앉지 않으므로 물에서 경도를 모두 제거한다는 것은 불가능하다.



- 랑겔리어 포화지수(LSI)의 경우 물속에 존재하는 유기물이나 미생물, 철, 조류 등에 의해 생성되는 스케일의 영향은 고려되지 않고 있는 단점이 있다. (+ Ryzner의 안정도 계수, DFI - driving force index, 침식성 지수 - agressive index)