안전한수돗물

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수돗물 처리과정

  • 상수원(댐) : 상수원수를 취수하는 곳
  • 착수정 : 정수장에 처음 유입된 원수의 유량을 균등하게 조정 배분하는 시설
  • 약품탱크 : 원수 중 각종 탁질을 쉽게 제거하기 위하여 원수량과 수질상태에 따라 적정 농도의 약품(PAC, 황산알루미늄, 소석회, 활성탄 등)을 자동적으로 혼화지에 투입하는 시설
  • 혼화지 : 원수에 정수약품을 투입하여 교반기로 균일하게 섞어주는 시설
  • 응집지 : 혼화지에서 균일하게 섞인 탁질을 가라앉기 쉬운 큰 덩어리로 응결시키는 시설
  • 침전지 : 응집지에서 응결된 큰 덩어리(FLOC)를 가라앉혀 맑고 깨끗하게 하는 시설
  • 여과지 : 침전지에서 제거되지 않은 미세 부유물질을 거르는 시설(여과층 구조 : 모래, 안트라사이트)
  • 고도정수처리시설 : 오존 접촉 및 생물활성탄 여과지를 통과시켜 여과지에서 제거되지 않은 물속의 유해한 물질을 완전 제거
  • 정수지 : 고조정수처리시설을 거친 정수를 염소소독 및 불소 투입한 후 일시 저장
  • 송수펌프 : 최종 정수 처리된 수돗물을 대형펌프를 사용하여 배수지 및 각 가정으로 공급
  • 가정 : 수돗물을 받아 사용

고도정수 처리시설

고도정수처리

국내에서 고도정수라는 말을 사용한 것은 최근의 일이며, 일본 후생성에서 정의를 내린 "일반정수 방법으로는 충분히 대응 할 수 없는 취기물질, THM 전구물질, 색도, 암모니아성 질소, 음이온 계면활성제 등의 처리를 목적으로 도입하는 활성탄 처리시설, 오존처리시설 및생물처리시설을 지칭 한다."라고 정의하고 있다. 일반적으로 상수처리시설에서 재래식 처리공정으로는 제거하기 어려운 물질로는 맛/냄새 유발물질, THMFP(Trihalomethane Formation Pothential), 색도, 암모니아성 질소, 음이온 계면활성제와 산업폐수로부터 유입되는 페놀, 벤젠, 톨루엔 및 각종 농약류 등이 있는데 이러한 물질들은 기존의 재래식 공정으로는 처리에 한계가 있다.

수중에는 약 2,000여종의 화학물질이 존재하며, 이중에서 750종류의 물질이 먹는 물에서 확인되었고 약 600여 종이 유기오염물질이고 발암성 및 돌연변이성 물질 등이 포함된다는 사실을 세계보건기구에서 최근 발표하였다. 따라서 고도정수처리시설을 도입하여 이들 유기오염물질의 저감 또는 제거함으로써 안전하고 깨끗한 먹는 물의 생산이 가능하다. 결론적으로 상수에서의 고도정수기술은 원수의 수질이 악화되고 수요자의 수돗물에 대한 요구가 고급화되면서 기존의 정수공정으로는 원하는 수준의 수돗물을 생산하기 어렵기 때문에 수질이 악화된 원수로부터 수요자들에게 공급하기 적합한 수돗물을 가장 경제적인 방법으로 생산 할 수 있는 공정들을 포함한 기술들을 말한다.

고도정수처리 기술로는 오존처리기술, 활성탄처리기술, 고도산화기술, 막분리기술 등이 있습니다. 세부적으로 살펴보면 활성탄 처리기술은 분말활성탄, 임상활성탄, 생물활성탄으로 나누어지며, 막분리 기술에는 Micro-filtration, Ultra-filtration, Reverse Osmosis, Nano-filtration, 전기투석법 등의 종류가 있고 고도산화기술에는 오존을 활용하여 Ozone/high PH, Ozone/H2O2, Ozone/UV, H2O2/UV 등의 종류가 있으며 대표적인 처리기술에 대하여 일부항목의 처리특징은 다음과 같이

오존처리기술

오존처리는 오존의 강력한 산화력을 이용하여 분해ㆍ제거하거나 원수 중에 있는 미량유기물질의 성장을 변화시켜 후속공정 생물활성탄 흡착제거에 효율을 증가시키는 방법으로 THM 전구물질이나 맛/냄새 물질의 제거에 효과적입니다. 또한 오존은 살균효과가 우수하여 소량의 접촉에 의해서도 대부분의 세균을 사멸시키며 염소 살균과는 다르게 THM 등의 유기 염소계 화합물을 생성시키지 않아 이산화염소와 함께 대체살균제로 사용 할 수 있습니다.

활성탄 처리기술

기존 급속여과를 중심으로 한 정수처리 설비는 응집ㆍ침전ㆍ여과라는 과정을 거쳐서 물리화학적 작용에 의하여 주로 현탁성 성분을 제거하는 것입니다. 이것에 비하여 활성탄 처리설비는 코코넛 껍질이나 석탄, 나무 등을 고온에서 탄화시켜 만든 활성탄의 내부에 무수한 세공을 이용하여 흡착 가능한 유해물질들은 제거하는 것으로서 과망간산칼륨을 소비하는 물질 등의 용해성 유기 물질, THM 전구물질, 맛ㆍ냄새물질, 농약성분 등의 미량 유해물질을 제거할 목적으로 도입하는 것입니다. 주로 용해성 성분을 제거하는 기능을 가지고 있는 점이 다른데 저농도 용해성 성분의 제거 수단으로서 사용되고 있습니다. 최근 활성탄 처리시설은 안정된 활성탄의 흡착기능을 확보하고 생물활성탄으로서의 처리기능을 유효하게 작용시키는 기법이 사용되고 있습니다.

활성탄은 다공성으로서 내부에 무수한 세공이 있는데 세공의 층 내부 표면적이 현저하게 크고 또한 그 표면이 불순물에 대하여 친수성을 갖게 됩니다. 따라서 피흡착 물질로서의 용해성 성분의 제거는 용해성 성분이 커다란 세공 내부표면에 흡착함으로서 이루어집니다.

활성탄의 사용법으로는 지름이 0.5~2.0mm 정도의 임상활성탄을 전면에 설치한 모래여과지와 같은 흡착조에 물을 통수시켜 흡착을 하는 방법과 착수정 등에 분말활성탄을 투입하여 용해성분을 흡착한 분말활성탄을 제거하는 2가지 방법이 있습니다. 이것에는 전용설비가 필요하나 흡착기능이 저하된 활성탄은 재생하여 재이용이 가능한 특징이 있습니다. 또한 사용한 분말활성탄은 재생 할 수 없기 때문에 원재료로서의 분말활성탄이 대량으로 필요한 것이 특징입니다. 어떤 방식이든 활성탄은 재료, 원수수질, 통수조건, 흡착 대상물질 제거효율에 따라서 다른데 활성탄 처리시설의 도입의 경우 이러한 조건을 고려하여 적절한 시설의 설계를 행할 필요가 있습니다.

고도산화기술 (AOP)

오존은 강한 산화력을 가진 불소와 OH라디칼 다음으로 높은 전위차(2.07 Volt)를 가지고 있습니다. 이론적으로 오존은 모든 유기물을 CO2와 H2O로 완전히 분해하여야 하지만 실제로 대다수의유기물과 반응이 느리거나 혹은 전혀 반응을 하지 않는 것이 일반적이라고 할 수 있습니다. 이와 같이 오존의 단점을 보완하기 위하여 오존과 산화제 등을 동시에 반응시켜 OH라디칼 생성을 가속화하여 유기물질들을 처리하는 방법을 고도산화기술이라 하며 정수처리에서는 Ozone, H2O2, UV, Tio2, Fe, Election Beam, Metalic Oxides, High PH 등의 방법들을 조합하여 적용

막분리기술

막분리 처리기술은 반투과성 경계막을 이용하여 여과 및 확산에 의하여 오염물질을 제거하며, 저압 Rio와 NF 등이 UF와 MF보다는 THM의 제거에 효과적인 것으로 보고되어 있습니다. 허나 무기염류(TDS)의 제거가 필요한 경우 이외에는 조작압력이 1,000kpa(10기압) 정도되는 RO와 NF보다는 조작압력이 100kpa(1기압) 정도인 UF와 MF를 이용하는 쪽이 경제적인 것으로 판단됩니다.

막분리 기술은 1960경부터 미국에서 공업용수의 탈염을 위한 역삼투법(RO)을 중심으로 개발되어 많은 분야에서 발전되어 왔습니다. 일본과 미주에서도 현재 RO를 시작으로 한 여과법(UF)


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수도사업소 관리담당(☎ 055-940-8410)