G 정수장 소독부산물 생성과 NOM 특성에 관한 연구 |
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학술지명 한국환경분석학회
저자 김학철,이요상,문부식,범민수
발표일 2008-11-06
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일반적으로 상수원수 중의 자연유기물질은 미생물과 암모니아의 제거를 위해 첨가하는 염소와 반응하여 할로겐화된 소독부산물(Disinfection by-products: DBPs)을 생성하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 금강수계 G 정수장을 대상으로 유입 원수의 자연유기물질 특성 분석과 소독부산물 생성에 관한 조사를 통하여 G 정수장의 운전 기초자료 및 공정 제어관리에 활용하고자 하였다. 조사대상 G정수장은 금강수계 용담댐을 취수원으로 사용하며 응집?침전, 여과 소독공정으로 운영되고 있다. 분석시료는 원수, 응집?침전수, 여과수, 관말 시료를 1월~8월에 걸쳐 채수하였다. NOM 특성분석은 DOC-LABOR 사의 LC-OCD를 이용하여 TOC, DOC, Chromatographic DOC 값과 분자량별로 분리하여 분석하였다. 소독부산물은 THM, HAA, CH를 대상으로 분석하였고, 각각의 소독부산물 생성능을 GC 및 GC/MS를 이용하여 분석하였다. 원수의 평균 TOC 농도는 1,476 ㎍/L이고 연중 최대값은 8월에 1,734 ㎍/L, 최소값은 7월에 1,229 ㎍/L로 나타났다. NOM 성분의 분자량 크기에 따른 구성 평균비는 20,000 g/mol (Biopolymer)이 7%, ~1,000 g/mol (Humic Substance)이 45%, 350~500 g/mol (Building block)이 18%, 350 g/mol 이하의 성분(Neutrals, Acids)이 24%로 구성되었다. 처리 공정에 따른 NOM의 제거는 응집침전 공정에서 24%로 가장 높은 제거를 보였고, 다른 공정에서는 제거율이 상대적으로 미미하였다. 또한 처리 공정별 분자량 크기변화는 응집침전 공정에서 Humic 물질이 43.9%, Biopolymer 성분이 58.9%로 제거율을 보여 분자량이 큰 물질이 응집 침전 공정에서 제거가 잘 이루어지는 것으로 나타났다. G정수장의 소독부산물 생성능은 HAA가 가장 높게 나타나 원수에서 101 ㎍/L이었고, THM과 CH는 각각 41.7, 25.6 ㎍/L로 조사되었다. 이들 소독부산물 생성능은 수처리 공정에서 THMFP을 제외하고 관말에서 정수대비 약간씩 증가하였다. G정수장의 소독부산물생성능 (DBPsFP)을 NOM의 분자량 크기별로 분석한 결과 Humic의 R2 값이 0.63으로 나타났고, biopolymer 성분은 0.22으로 조사되어 humic 물질과 biopolymer 성분에서 소독부산물의 생성이 주로 이루어지는 것으로 확인되었다. |