본 연구의 목적은 부식성 수질제어를 위한 수질인자 및 지침을 설정하기 위한 것으로, 수질특성 따라 관체의 내부부식에 미치는 영향 인자를 고찰하여 수질제어 인자 및 지침을 제시하였고, 본 연구의 결과를 적용하여 국내 수계별 수돗물의 부식성을 평가하고, pH 및 알칼리도 동시조절 방법을 포함한 부식성 수질제어 방법을 적용하여 비교·평가하였다. 본 연구의 방법은 모의 배·급수관망(Simulated Distribution Loop System, SDLS)에서 아연도강관(Galvanized ...
본 연구의 목적은 부식성 수질제어를 위한 수질인자 및 지침을 설정하기 위한 것으로, 수질특성 따라 관체의 내부부식에 미치는 영향 인자를 고찰하여 수질제어 인자 및 지침을 제시하였고, 본 연구의 결과를 적용하여 국내 수계별 수돗물의 부식성을 평가하고, pH 및 알칼리도 동시조절 방법을 포함한 부식성 수질제어 방법을 적용하여 비교·평가하였다. 본 연구의 방법은 모의 배·급수관망(Simulated Distribution Loop System, SDLS)에서 아연도강관(Galvanized steel pipe, GSP)과 동관(Copper pipe, CP)에 대하여 수질특성에 따른 금속용출량을 측정하고 수질 및 부식성 지수와의 상관성을 고찰하였으며, 연구결과를 바탕으로 부식성 수질제어를 위한 인자와 지침을 설정하였다. 본 연구결과를 검증하고 현장에 적용하기 위하여 주요 수계별 수돗물에 대해 부식성 지수, 금속용출량, 전기화학적 부식속도 측정의 방법을 이용하여 수질의 부식성을 평가하고, pH 및 알칼리도, 칼슘경도 조절을 이용한 부식성 수질제어의 효과를 검증하였다. 모의 배·급수관망에서 수돗물의 pH, 알칼리도, 칼슘경도, 황산이온, 염소이온 그리고 잔류염소가 아연도강관 및 동관의 금속용출량에 미치는 영향을 고찰한 결과, pH, 알칼리도 및 칼슘경도가 증가할수록 금속용출량이 감소하는 경향이 나타났으며, 그 중 pH의 영향이 가장 컸다. pH 7.5 이상에서 pH에 대한 철과 구리의 용출량의 전형회귀식의 기울기 [Fe(-0.097), Cu(0.093)]와 표준편차[Fe(0.5), Cu(0.6)]가 작게 나타나 금속의 용출량은 비교적 안정적으로 나타나고 있음을 알 수 있었다. 아연의 경우 선형회귀식의 기울기(-1,409)가 상대적으로 커서 pH 7.5 이상에서도 pH가 증가함에 따라 아연의 용출량은 감소하는 경향이 더 큰 것으로 나타났다. 각 금속용출량과 pH와의 관계는 비교적 선형적으로 감소하는 경향이 나타났으나 금속용출량이 음의 값이 될 수는 없으므로 지수함수를 회귀식에 적용하였다. 각 회귀식의 결정계수(R^2)는 각각 Fe(0.66), Zn(0.56), Cu(0.42)를 나타내었고, 그 중 철에 대한 pH의 영향이 가장 설명력이 높았다. 부식성 지수와의 상관성 고찰을 위해 금속용출량과 LI(Langelier Index), LR(Larson Ratio)와의 이변량 상관분석 및 회귀분석을 수행한 결과, 본 실험조건에서 철과 아연의 금속용출량은 LI와 LR과 상관성이 있었으나 구리의 용출량과는 상관성이 없는 것으로 나타났다. 특히 아연과 구리의 용출량은 LI는 -1.5 ∼ -0.5, LR은 0.8 이상에서 용출량 폭이 매우 심하게 나타났다. 즉 국내 정수수질에 적합한 LI와 LR에 대한 경계조건의 설정이 필요한 것으로 판단된다. 금속용출량에 대한 알칼리도의 영향은, 본 연구범위(약 30∼80 ㎎/L as CaCO_(3))에서 철과 구리의 용출량은 알칼리도가 증가할수록 전체적으로 감소하는 경향이 나타났으나, 아연의 용출량은 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 즉 알칼리도만을 증가시키면 금속용출량의 감소효과는 적다는 것을 알 수 있었다. pH를 일정하게 유지(pH 6.5, pH 7.0, pH 7.5 pH 8.0)하고 알칼리도를 변화시켜 금속용출량을 측정한 결과, pH가 낮을수록 알칼리도의 금속용출량 감소효과는 조금 더 컸다. pH와 알칼리도가 금속용출량에 미치는 상대적 영향력을 고찰하기 위해 중다회귀분석을 수행하여 회귀식의 기울기를 비교한 결과, 금속용출량은 알칼리도의 증가보다는 pH의 증가에 더 많은 영향을 받음을 알 수 있었다. 금속용출량에 대한 칼슘경도의 영향은, 본 연구범위(약 15 ∼ 45㎎/L as CaCO_(3))에서 철과 아연의 용출량은 칼슘경도가 증가해도 크게 감소하지 않았으나, 구리의 용출량은 감소하는 경향이 나타났다. 즉 칼슘경도를 증가시키면 구리의 용출량을 감소시킬 수 있으나, 전체적으로 칼슘경도만을 증가시키면 금속용출량의 감소효과는 적다는 것을 알 수 있었다. pH를 일정하게 유지(pH 6.5, pH 7.0, pH 7.5, pH 8.0)하고 칼슘경도를 변화시켜 금속용출량을 측정한 결과, 칼슘경도에 대한 금속용출량의 변화 경향은 뚜렸하지 않았다. pH와 칼슘경도가 금속용출량에 미치는 상대적 영향력을 고찰하기 위해 중다회귀분석을 수행한 결과, 철과 아연의 용출량은 칼슘경도의 영향은 거의 받지 않고, 주로 pH의 증가에 더 많은 영향을 받았으며, 구리의 용출량은 칼슘경도의 영향을 조금 받는 것으로 나타났다. 금속용출량에 대한 황산이온의 영향은, 본 연구범위(약 10 ∼ 45 ㎎/L)에서 철과 아연의 용출량은 황산이온이 증가해도 약간 증가하는 경향이 있지만 큰 변화는 나타나지 않았으나, 구리의 용출량은 황산이온이 증가함에 따라 증가하는 경향이 뚜렷하게 나타났다. pH를 일정하게 유지(pH 6.5, pH 7.0, pH 7.5, pH 8.0)하고 황산이온을 변화시켜 금속용출량을 측정한 결과, 철과 아연의 경우 황산이온에 대한 용출량의 변화 경향은 뚜렸하지 않았다. 그러나 구리의 경우, 전체 pH 범위에서 황산이온이 증가함에 따라 구리의 용출량이 증가하는 경향이 나타났다. 금속용출량과 황산이온의 상관분석결과, 철, 아연, 구리의 용출량 모두 황산이온의 영향은 받고 있었다. pH와 황산이온이 금속용출량에 미치는 상대적 영향력을 고찰하기 위해 중다회귀분석을 수행한 결과, 철과 아연의 용출량은 주로 pH의 증가가 더 많은 영향을 미치는 것으로 나타나 상대적으로 황산이온의 부식촉진효과가 감소되어지는 것으로 판단되며, 구리의 용출량에 미치는 황산이온의 영향은 철과 아연에 비하여 더 큰 것으로 나타났다. pH에 상관없이 황산이온의 영향은 큰 것으로 판단된다. 금속용출량에 대한 염소이온의 영향은, 본 연구범위(약 10 ∼ 40 ㎎/L)에서 철과 아연의 용출량은 pH의 범위에 따라 염소이온이 증가함에 따라 감소하는 경향이 나타났으나, 구리의 용출량은 염소이온인 증가함에 따라 증가하는 경향이 나타났다. 금속용출량과 염소이온의 상관분석결과, 철과 아연의 용출량은 음의 상관성이 나타났으며, 구리의 용출량 양의 상관성이 나타났다. pH와 염소이온이 금속용출량에 미치는 상대적 영향력을 고찰하기 위해 중다회귀분석을 수행한 결과, 철과 아연 및 구리의 용출량은 주로 pH의 증가가 더 많은 영향을 미치는 것으로 나타나 상대적으로 염소이온의 영향은 작은 것으로 나타났다. 금속용출량에 대한 잔류염소이온의 영향은, 본 연구범위(약 0.02 ∼ 0.8 ㎎/L)에서 철과 아연의 용출량은 pH의 범위에 따라 잔류염소가 증가함에 따라 큰 변화의 경향은 나타나지 않았으나, 구리의 용출량은 잔류염소가 증가함에 따라 약간 증가하는 경향이 나타났다. 금속용출량과 잔류염소의 상관분석결과, 아연의 용출량과 음의 상관성, 구리의 용출량과는 양의 상관성이 나타났다. pH와 잔류염소가 금속용출량에 미치는 상대적 영향력을 고찰하기 위해 중다회귀분석을 수행한 결과, 철과 구리의 용출량에 대한 pH 및 잔류염소의 영향력은 유사한 것으로 나타나, PH 증가에 의한 부식억제력은 잔류염소의 부식촉진력에 의해 감소되어지는 것으로 추측할 수 있다. 모의 배·급수관망에서 운전 전·후의 수질변화특성을 고찰한 결과, 닥타일주철관(Ductile Cast Iron Pipe, DCIP), 아연도강관(GSP) 및 동관(CP)의 loop 운전 전·후의 pH, 알칼리도 및 칼슘경도의 변화는 증가 또는 감소의 변화가 있었으나 특별한 경향은 나타나지 않았고, 운전 후, 잔류염소만이 감소하였다. 그러나 pH가 증가함에 따라 각 loop에서 철, 아연 및 구리의 농도가 감소하는 경향은 뚜렷하였다. 수질인자가 금속용출량에 미치는 영향을 고찰한 결과, 철의 농도는 pH, 알칼리도 및 수온과 음의 상관성이 나타났으며, TOC(Total organic carbon) 및 구리의 농도와는 양의 상관성이 나타났다. 아연의 농도는 전기전도도, 알칼리도와 양의 상관성이 나타났다. 구리의 농도는 알칼리도, 염소이온와 음의 상관성이 나타났으며, 황산이온, TOC와 양의 상관성이 나타났다. 수질인자와 금속농도와의 중다회귀분석 결과, 금속용출량은 염소이온이나 황산이온과 상관관계가 있었다. 본 연구결과 부식제어 수질인자는 그 영향력이 높은 pH, 알칼리도 및 칼슘경도로 설정하고, 감시인자로는 부식에 대한 영향력은 있지만 수돗물에서 큰 변화를 나타내지 않은 염소이온, 황산이온 및 잔류염소를 설정하는 것이 바람직할 것으로 판단된다. 부식성 수질제어를 위한 수질제어 지침으로 본 연구결과를 바탕으로 pH는 7,5∼7.8, 알칼리도 및 칼슘경도는 pH 조절시 투입하는 알칼리제에 의한 알칼리도 증가치를 고려하여 5㎎/L as CaCO_(3) 증가, 황산이온 및 염소이온은 20㎎/L 이하, 잔류염소는 미생물학적 안전성(0.2㎎/L 이상)을 고려하여 설정하도록 제시하였다. 상기 연구결과를 바탕으로 국내수계별 수돗물의 부식성 수질평가와 pH 및 알칼리도 동시조절에 의한 부식성 수질제어에 관한 연구를 수행하였다. 부식성 수질의 평가는 현장조사와 실험실 연구를 병행하였다. 부식성 지수에 의한 평가는 현장조사에서 분석한 수질분석결과를 이용하여 LI(Langelier Index), CCPP(Calcium Carbonate Precipitation Potential), 그리고 LR(Larson Ratio)를 계산하여 평가하였다. 지수에 의한 부식성 평가결과, 상수원에 따라 수돗물의 부식성이 각각 다르게 평가되었다. LI와 CCPP에 의하면, 전체적으로 국내 수돗물은 탄산칼슘의 침전이 발생하지 않아 부식성이 매우 큰 것으로 평가되었으며, 상대적으로 알칼리도 및 칼슘 경도가 낮은 호소수계(동복호)의 수돗물이 한강이나 낙동강수계의 수돗물보다 부식성이 큰 것으로 나타났다. LR에 의하면, 황산이온와 염소이온의 성분이 상대적으로 많은 낙동강수계의 수돗물이 다른 수계의 수돗물보다 부식성이 큰 것으로 평가되었다. 그리고 상수원에 따른 수돗물의 부식성 지수의 계절변화는 크지 않았다. 모의 배·급수관망에서 상수원별 수돗물의 수질자료를 이용하여 제조한 시험수의 특성에 따른 금속용출량과 전기화학적 부식속도를 측정하여 상대적인 부식성과 pH 조절의 효과를 평가하였다. 금속용출량의 경우 알칼리도와 칼슘경도가 상대적으로 낮은 호소수계의 시험수가 철과 아연의 용출량은 가장 많았으며, 구리의 용출량은 가장 적었다. 세가지 시험수에 대하여 부식속도(Corrosion rate)는 큰 차이가 나타나지 않았으며, 임밸런스(Imbalance, Pitting corrosion rate)는 황산이온 및 염소이온의 농도가 높은 낙동강 수계의 시험수가 가장 크게 측정되었다. 결과적으로, 부식성지수, 금속용출량 그리고 전기화학적 부식속도의 방법으로 수질의 부식성을 평가한 결과, 국내 수돗물은 부식성이 큰 것으로 평가되었으며 적용한 방법에 따라 그 결과가 다소 다르게 나타남을 알 수 있었다. 배·급수관망에서 수돗물의 부식성 특성과 부식성 지수의 적용성을 평가하기 위하여 정수사업소에서 관말까지 40개 지짐의 수돗물을 채수하여 수질을 분석하고, 분석한 수질분석결과를 이용하여 LI, CCPP 그리고 LR을 계산하였다. 지수에 의한 평가결과 정수사업소에서 관말까지 부식성 지수는 특정한 경향이 없이 변화하고 있었으며, 철, 구리 및 아연의 금속용출량과도 상관성이 없었다. 시멘트모르터 라이닝 닥타일주철관(Cement mortar lining ductile cast iron pipe, CML-DCIP)의 시멘트모르터 라이닝 중성화(Cement mortar lining neutralization, CML-N) 시험결과와 회주철관(Cast iron pipe, CIP)의 통수단면적(Cross sectional area/hydraulic capacity)감소율 시험결과를 이용하여, 관체 채취지점으로 통수하는 정수사업소의 수질특성과의 상관성을 분석하였다. 분석결과 CML-N 은 pH와 음의 상관성이 있었는데, 이는 pH가 낮을수록 CML-N이 촉진됨을 나타낸다. 국내 주요 수계별 수돗물에 대하여 부식성 지수, 금속용출량, 전기화학적 부식속도 측정의 방법으로 수질의 부식성을 평가한 결과, 국내 수돗물은 부식성이 강한 수질특성을 띄고 있었으며, 이를 제어하기 위한 수처리 방법의 도입이 필요하다고 판단된다. 부식성 수질제어의 한 대안으로 pH 및 알칼리도 조절 전·후의 철, 아연 및 구리의 용출농도를 측정한 결과, 조절 후에 금속용출량이 감소하였다. 그러나 알칼리도와 칼슘경도만을 단독으로 조절했을 경우에는 금속용출량의 차이가 크지 않았다.
본 연구의 목적은 부식성 수질제어를 위한 수질인자 및 지침을 설정하기 위한 것으로, 수질특성 따라 관체의 내부부식에 미치는 영향 인자를 고찰하여 수질제어 인자 및 지침을 제시하였고, 본 연구의 결과를 적용하여 국내 수계별 수돗물의 부식성을 평가하고, pH 및 알칼리도 동시조절 방법을 포함한 부식성 수질제어 방법을 적용하여 비교·평가하였다. 본 연구의 방법은 모의 배·급수관망(Simulated Distribution Loop System, SDLS)에서 아연도강관(Galvanized steel pipe, GSP)과 동관(Copper pipe, CP)에 대하여 수질특성에 따른 금속용출량을 측정하고 수질 및 부식성 지수와의 상관성을 고찰하였으며, 연구결과를 바탕으로 부식성 수질제어를 위한 인자와 지침을 설정하였다. 본 연구결과를 검증하고 현장에 적용하기 위하여 주요 수계별 수돗물에 대해 부식성 지수, 금속용출량, 전기화학적 부식속도 측정의 방법을 이용하여 수질의 부식성을 평가하고, pH 및 알칼리도, 칼슘경도 조절을 이용한 부식성 수질제어의 효과를 검증하였다. 모의 배·급수관망에서 수돗물의 pH, 알칼리도, 칼슘경도, 황산이온, 염소이온 그리고 잔류염소가 아연도강관 및 동관의 금속용출량에 미치는 영향을 고찰한 결과, pH, 알칼리도 및 칼슘경도가 증가할수록 금속용출량이 감소하는 경향이 나타났으며, 그 중 pH의 영향이 가장 컸다. pH 7.5 이상에서 pH에 대한 철과 구리의 용출량의 전형회귀식의 기울기 [Fe(-0.097), Cu(0.093)]와 표준편차[Fe(0.5), Cu(0.6)]가 작게 나타나 금속의 용출량은 비교적 안정적으로 나타나고 있음을 알 수 있었다. 아연의 경우 선형회귀식의 기울기(-1,409)가 상대적으로 커서 pH 7.5 이상에서도 pH가 증가함에 따라 아연의 용출량은 감소하는 경향이 더 큰 것으로 나타났다. 각 금속용출량과 pH와의 관계는 비교적 선형적으로 감소하는 경향이 나타났으나 금속용출량이 음의 값이 될 수는 없으므로 지수함수를 회귀식에 적용하였다. 각 회귀식의 결정계수(R^2)는 각각 Fe(0.66), Zn(0.56), Cu(0.42)를 나타내었고, 그 중 철에 대한 pH의 영향이 가장 설명력이 높았다. 부식성 지수와의 상관성 고찰을 위해 금속용출량과 LI(Langelier Index), LR(Larson Ratio)와의 이변량 상관분석 및 회귀분석을 수행한 결과, 본 실험조건에서 철과 아연의 금속용출량은 LI와 LR과 상관성이 있었으나 구리의 용출량과는 상관성이 없는 것으로 나타났다. 특히 아연과 구리의 용출량은 LI는 -1.5 ∼ -0.5, LR은 0.8 이상에서 용출량 폭이 매우 심하게 나타났다. 즉 국내 정수수질에 적합한 LI와 LR에 대한 경계조건의 설정이 필요한 것으로 판단된다. 금속용출량에 대한 알칼리도의 영향은, 본 연구범위(약 30∼80 ㎎/L as CaCO_(3))에서 철과 구리의 용출량은 알칼리도가 증가할수록 전체적으로 감소하는 경향이 나타났으나, 아연의 용출량은 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 즉 알칼리도만을 증가시키면 금속용출량의 감소효과는 적다는 것을 알 수 있었다. pH를 일정하게 유지(pH 6.5, pH 7.0, pH 7.5 pH 8.0)하고 알칼리도를 변화시켜 금속용출량을 측정한 결과, pH가 낮을수록 알칼리도의 금속용출량 감소효과는 조금 더 컸다. pH와 알칼리도가 금속용출량에 미치는 상대적 영향력을 고찰하기 위해 중다회귀분석을 수행하여 회귀식의 기울기를 비교한 결과, 금속용출량은 알칼리도의 증가보다는 pH의 증가에 더 많은 영향을 받음을 알 수 있었다. 금속용출량에 대한 칼슘경도의 영향은, 본 연구범위(약 15 ∼ 45㎎/L as CaCO_(3))에서 철과 아연의 용출량은 칼슘경도가 증가해도 크게 감소하지 않았으나, 구리의 용출량은 감소하는 경향이 나타났다. 즉 칼슘경도를 증가시키면 구리의 용출량을 감소시킬 수 있으나, 전체적으로 칼슘경도만을 증가시키면 금속용출량의 감소효과는 적다는 것을 알 수 있었다. pH를 일정하게 유지(pH 6.5, pH 7.0, pH 7.5, pH 8.0)하고 칼슘경도를 변화시켜 금속용출량을 측정한 결과, 칼슘경도에 대한 금속용출량의 변화 경향은 뚜렸하지 않았다. pH와 칼슘경도가 금속용출량에 미치는 상대적 영향력을 고찰하기 위해 중다회귀분석을 수행한 결과, 철과 아연의 용출량은 칼슘경도의 영향은 거의 받지 않고, 주로 pH의 증가에 더 많은 영향을 받았으며, 구리의 용출량은 칼슘경도의 영향을 조금 받는 것으로 나타났다. 금속용출량에 대한 황산이온의 영향은, 본 연구범위(약 10 ∼ 45 ㎎/L)에서 철과 아연의 용출량은 황산이온이 증가해도 약간 증가하는 경향이 있지만 큰 변화는 나타나지 않았으나, 구리의 용출량은 황산이온이 증가함에 따라 증가하는 경향이 뚜렷하게 나타났다. pH를 일정하게 유지(pH 6.5, pH 7.0, pH 7.5, pH 8.0)하고 황산이온을 변화시켜 금속용출량을 측정한 결과, 철과 아연의 경우 황산이온에 대한 용출량의 변화 경향은 뚜렸하지 않았다. 그러나 구리의 경우, 전체 pH 범위에서 황산이온이 증가함에 따라 구리의 용출량이 증가하는 경향이 나타났다. 금속용출량과 황산이온의 상관분석결과, 철, 아연, 구리의 용출량 모두 황산이온의 영향은 받고 있었다. pH와 황산이온이 금속용출량에 미치는 상대적 영향력을 고찰하기 위해 중다회귀분석을 수행한 결과, 철과 아연의 용출량은 주로 pH의 증가가 더 많은 영향을 미치는 것으로 나타나 상대적으로 황산이온의 부식촉진효과가 감소되어지는 것으로 판단되며, 구리의 용출량에 미치는 황산이온의 영향은 철과 아연에 비하여 더 큰 것으로 나타났다. pH에 상관없이 황산이온의 영향은 큰 것으로 판단된다. 금속용출량에 대한 염소이온의 영향은, 본 연구범위(약 10 ∼ 40 ㎎/L)에서 철과 아연의 용출량은 pH의 범위에 따라 염소이온이 증가함에 따라 감소하는 경향이 나타났으나, 구리의 용출량은 염소이온인 증가함에 따라 증가하는 경향이 나타났다. 금속용출량과 염소이온의 상관분석결과, 철과 아연의 용출량은 음의 상관성이 나타났으며, 구리의 용출량 양의 상관성이 나타났다. pH와 염소이온이 금속용출량에 미치는 상대적 영향력을 고찰하기 위해 중다회귀분석을 수행한 결과, 철과 아연 및 구리의 용출량은 주로 pH의 증가가 더 많은 영향을 미치는 것으로 나타나 상대적으로 염소이온의 영향은 작은 것으로 나타났다. 금속용출량에 대한 잔류염소이온의 영향은, 본 연구범위(약 0.02 ∼ 0.8 ㎎/L)에서 철과 아연의 용출량은 pH의 범위에 따라 잔류염소가 증가함에 따라 큰 변화의 경향은 나타나지 않았으나, 구리의 용출량은 잔류염소가 증가함에 따라 약간 증가하는 경향이 나타났다. 금속용출량과 잔류염소의 상관분석결과, 아연의 용출량과 음의 상관성, 구리의 용출량과는 양의 상관성이 나타났다. pH와 잔류염소가 금속용출량에 미치는 상대적 영향력을 고찰하기 위해 중다회귀분석을 수행한 결과, 철과 구리의 용출량에 대한 pH 및 잔류염소의 영향력은 유사한 것으로 나타나, PH 증가에 의한 부식억제력은 잔류염소의 부식촉진력에 의해 감소되어지는 것으로 추측할 수 있다. 모의 배·급수관망에서 운전 전·후의 수질변화특성을 고찰한 결과, 닥타일주철관(Ductile Cast Iron Pipe, DCIP), 아연도강관(GSP) 및 동관(CP)의 loop 운전 전·후의 pH, 알칼리도 및 칼슘경도의 변화는 증가 또는 감소의 변화가 있었으나 특별한 경향은 나타나지 않았고, 운전 후, 잔류염소만이 감소하였다. 그러나 pH가 증가함에 따라 각 loop에서 철, 아연 및 구리의 농도가 감소하는 경향은 뚜렷하였다. 수질인자가 금속용출량에 미치는 영향을 고찰한 결과, 철의 농도는 pH, 알칼리도 및 수온과 음의 상관성이 나타났으며, TOC(Total organic carbon) 및 구리의 농도와는 양의 상관성이 나타났다. 아연의 농도는 전기전도도, 알칼리도와 양의 상관성이 나타났다. 구리의 농도는 알칼리도, 염소이온와 음의 상관성이 나타났으며, 황산이온, TOC와 양의 상관성이 나타났다. 수질인자와 금속농도와의 중다회귀분석 결과, 금속용출량은 염소이온이나 황산이온과 상관관계가 있었다. 본 연구결과 부식제어 수질인자는 그 영향력이 높은 pH, 알칼리도 및 칼슘경도로 설정하고, 감시인자로는 부식에 대한 영향력은 있지만 수돗물에서 큰 변화를 나타내지 않은 염소이온, 황산이온 및 잔류염소를 설정하는 것이 바람직할 것으로 판단된다. 부식성 수질제어를 위한 수질제어 지침으로 본 연구결과를 바탕으로 pH는 7,5∼7.8, 알칼리도 및 칼슘경도는 pH 조절시 투입하는 알칼리제에 의한 알칼리도 증가치를 고려하여 5㎎/L as CaCO_(3) 증가, 황산이온 및 염소이온은 20㎎/L 이하, 잔류염소는 미생물학적 안전성(0.2㎎/L 이상)을 고려하여 설정하도록 제시하였다. 상기 연구결과를 바탕으로 국내수계별 수돗물의 부식성 수질평가와 pH 및 알칼리도 동시조절에 의한 부식성 수질제어에 관한 연구를 수행하였다. 부식성 수질의 평가는 현장조사와 실험실 연구를 병행하였다. 부식성 지수에 의한 평가는 현장조사에서 분석한 수질분석결과를 이용하여 LI(Langelier Index), CCPP(Calcium Carbonate Precipitation Potential), 그리고 LR(Larson Ratio)를 계산하여 평가하였다. 지수에 의한 부식성 평가결과, 상수원에 따라 수돗물의 부식성이 각각 다르게 평가되었다. LI와 CCPP에 의하면, 전체적으로 국내 수돗물은 탄산칼슘의 침전이 발생하지 않아 부식성이 매우 큰 것으로 평가되었으며, 상대적으로 알칼리도 및 칼슘 경도가 낮은 호소수계(동복호)의 수돗물이 한강이나 낙동강수계의 수돗물보다 부식성이 큰 것으로 나타났다. LR에 의하면, 황산이온와 염소이온의 성분이 상대적으로 많은 낙동강수계의 수돗물이 다른 수계의 수돗물보다 부식성이 큰 것으로 평가되었다. 그리고 상수원에 따른 수돗물의 부식성 지수의 계절변화는 크지 않았다. 모의 배·급수관망에서 상수원별 수돗물의 수질자료를 이용하여 제조한 시험수의 특성에 따른 금속용출량과 전기화학적 부식속도를 측정하여 상대적인 부식성과 pH 조절의 효과를 평가하였다. 금속용출량의 경우 알칼리도와 칼슘경도가 상대적으로 낮은 호소수계의 시험수가 철과 아연의 용출량은 가장 많았으며, 구리의 용출량은 가장 적었다. 세가지 시험수에 대하여 부식속도(Corrosion rate)는 큰 차이가 나타나지 않았으며, 임밸런스(Imbalance, Pitting corrosion rate)는 황산이온 및 염소이온의 농도가 높은 낙동강 수계의 시험수가 가장 크게 측정되었다. 결과적으로, 부식성지수, 금속용출량 그리고 전기화학적 부식속도의 방법으로 수질의 부식성을 평가한 결과, 국내 수돗물은 부식성이 큰 것으로 평가되었으며 적용한 방법에 따라 그 결과가 다소 다르게 나타남을 알 수 있었다. 배·급수관망에서 수돗물의 부식성 특성과 부식성 지수의 적용성을 평가하기 위하여 정수사업소에서 관말까지 40개 지짐의 수돗물을 채수하여 수질을 분석하고, 분석한 수질분석결과를 이용하여 LI, CCPP 그리고 LR을 계산하였다. 지수에 의한 평가결과 정수사업소에서 관말까지 부식성 지수는 특정한 경향이 없이 변화하고 있었으며, 철, 구리 및 아연의 금속용출량과도 상관성이 없었다. 시멘트모르터 라이닝 닥타일주철관(Cement mortar lining ductile cast iron pipe, CML-DCIP)의 시멘트모르터 라이닝 중성화(Cement mortar lining neutralization, CML-N) 시험결과와 회주철관(Cast iron pipe, CIP)의 통수단면적(Cross sectional area/hydraulic capacity)감소율 시험결과를 이용하여, 관체 채취지점으로 통수하는 정수사업소의 수질특성과의 상관성을 분석하였다. 분석결과 CML-N 은 pH와 음의 상관성이 있었는데, 이는 pH가 낮을수록 CML-N이 촉진됨을 나타낸다. 국내 주요 수계별 수돗물에 대하여 부식성 지수, 금속용출량, 전기화학적 부식속도 측정의 방법으로 수질의 부식성을 평가한 결과, 국내 수돗물은 부식성이 강한 수질특성을 띄고 있었으며, 이를 제어하기 위한 수처리 방법의 도입이 필요하다고 판단된다. 부식성 수질제어의 한 대안으로 pH 및 알칼리도 조절 전·후의 철, 아연 및 구리의 용출농도를 측정한 결과, 조절 후에 금속용출량이 감소하였다. 그러나 알칼리도와 칼슘경도만을 단독으로 조절했을 경우에는 금속용출량의 차이가 크지 않았다.
The objectives of this research is to establish the water quality factors and to propose the applicable guidelines for internal corrosion control(water corrosivity adjustment). Water quality factors affecting on internal corrosion with various pipe were determined. This research proposed the guideli...
The objectives of this research is to establish the water quality factors and to propose the applicable guidelines for internal corrosion control(water corrosivity adjustment). Water quality factors affecting on internal corrosion with various pipe were determined. This research proposed the guidelines for internal corrosion control. To apply the results of this research, water quality corrosivity with different water resources and water corrosivity adjust treatment alternatives(included pH and alkalinity adjustment) were evaluated for practical application by engineers and consultants of water treatment plants. For determining of water quality factors affecting on internal corrosion, the change of metal release(Fe, Zn, Cu) and corrosion indices with water quality in GSP(Galvanized steel pipe) and CP(Copper pipe) loop SDLS(Simulated Distribution Loop System)were analyzed. As a result of in this study, applicable guidelines for internal corrosion control was proposed. And evaluation of water quality corrosivity with different water resources by corrosion indices, metal release and electrochemical method and evaluation of water corrosivity adjust treatment such as pH and alkalinity adjustment were conducted. In the study of water quality factors such as pH, alkalinity, calcium hardness, sulfate, chloride and chlorine residuals affecting internal corrosion, various type of water quality were examined in the SDLS. As a result of this experiments, the increasing of pH, alkalinity and calcium hardness caused the metal release to decrease. The metal release was more affected the pH of the water than alkalinity and calcium hardness. The relationship between metal release and pH was showed significant effects. Metal release were decreased considerably in all cases when pH was increased. At the range of pH above 7.5, slope of the linear regression equation of iron and copper release on pH are -0.097(Fe), 0.093(Cu). Standard deviation of iron and copper release are 0.5(Fe) and 0.6(Cu). It means that the iron and copper release were relatively stable at the range of pH above 7.5. But slope of the linear regression equation and standard deviation of zinc release are -1.409 and 0.46 respectively. It showed that the zinc release would be decreased with increasing pH. The metal release was correlated with pH negatively. It seemed like that linear relationship between metal release and pH. As the metal release never have negative value, exponential function is applied to regression method. The coefficient of determination(R_(2)) of iron, zinc and copper release on pH were 0.66(Fe), 0.56(Zn) and 0.42(Cu) respectively. Bivariate correlation and multiple regression analysis were conducted to identify the relationship between metal release and corrosion indices(LI and LR). Result show that iron and copper release were correlated with corrosion indices, but copper release was not correlated with corrosion indices. Especially, zinc and copper release were fluctuated in the range of LI from -1.5 to -0.5 and in the range of LR above 0.8. So, it would be necessary that the new boundary condition of LI and LR is established to apply the tap water in Korea. The study of alkalinity effect on metal release was conducted in the range of alkalinity from 30 to 80 mg/L as CaCO_(3) approximately. The iron and copper release was reduced by increasing alkalinity, but zinc release was not showed the decreasing effect by increasing alkalinity. As a results of in this study, the treatment of only alkalinity increasing is not always effective with respect to reduce of metal release. The metal release were analyzed at fixed pH(pH 6.5, pH 7.0, pH 7.5, pH 8.0) when alkalinity was increased from 25 to 80 mg/L as CaCO_(3). Result show that the reduction effect of alkalinity on metal release was much more at lower pH. To evaluate the relative effectiveness of the pH and alkalinity on metal release, multiple regression was conducted. Result show that the relative effectiveness of pH was more higher than that of alkalinity The study of calcium hardness effect on metal release was conducted in the range of calcium hardness from 15 to 45 mg/L as CaCO_(3) approximately. The trend of iron and zinc release reduction by increasing calcium hardness was not showed distinctly. But copper release was apparently decreased by increasing calcium hardness. As a results, treatment of only calcium hardness is not always effective with respect to reduce of metal release. The metal release were analyzed at fixed pH(pH 6.5 - 8.0) when calcium hardness was ranged from 15 to 45 mg/L as CaCO_(3). Result show that the reduction effect of calcium hardness on metal release was not apparent. To evaluate the relative effectiveness of the pH and calcium hardness on metal release, multiple regression was conducted. Result show that the relative effectiveness of pH was more higher than that of calcium hardness. Iron and zinc release were not almost affected with calcium hardness. But copper release was slightly affected with calcium hardness. The study of sulfate effect on metal release was conducted in the range of sulfate from 10 to 45 mg/L approximately. The trend of iron and zinc release increasing by increasing sulfate was not showed distinctly. But copper release was apparently increased by increasing sulfate. The metal release were analyzed at fixed pH(pH 6.5 - 8.0) when sulfate was ranged from 10 to 45 mg/L. Result show that the effect of sulfates on iron and zinc release was not apparent. But copper release was increased with increasing sulfate in the entire range of pH. Correlations of metal release and sulfate were significant at 0.01 level. To evaluate the relative effectiveness of the pH and sulfate on metal release, multiple regression was conducted. Result show that the relative effectiveness of pH was more higher than that of sulfate. Because of the reason, the corrosive effect of sulfate was mitigated by pK increasing. But the effect of sulfate on copper release was much more than that on iron and zinc release. The study of chloride effect on metal release was conducted in the range of chloride from 10 to 40 mg/L approximately. The iron and zinc release were decreased by increasing chloride in some cases of pH range. But copper release was increased by increasing chloride. The metal release were analyzed at fixed pH(pH 6.5 - 8.0) when chloride was ranged from 10 to 40 mg/L. Result show that the effect of chloride on iron and zinc release was not always appeared. Correlations of iron release and chloride were significant at 0.05 level. Correlations of copper release and chloride were significant at 0.01 level. To evaluate the relative effectiveness of the pH and chloride on metal release, multiple regression was conducted. Result show that the relative effectiveness of pH was more higher than that of chloride, The effect of chlorine residual on metal release were conducted in the range of chloride from 0.02 to 0.8 mg/L approximately. The iron and zinc release were not changed significantly by increasing chlorine residual. But copper release was slightly increased by increasing chlorine residual. Negative correlations of zinc release and chlorine residual was appeared at 0.05 level. Positive correlations of copper release and chlorine residual was appeared at 0.01 level. To evaluate the relative effectiveness of the pH and chlorine residual on metal release, multiple regression was conducted. Result show that the effects of pH and chlorine residual on iron and copper release was almost same. It seemed that the mitigation effect of pH on iron and copper release was lessened by the chlorine residual simultaneously. The variation of pH, alkalinity and calcium hardness was not apparent trend after DCIP, GSP and CP loop operation. Only the chlorine residual was reduced after operation. But it is cleared that the concentration of iron, zinc and copper diminished with increasing pH. In the study of the correlation of metal release and water quality factors, iron concentration correlated with pH, alkalinity and temperature negatively. And iron concentration had correlation with TOC, copper concentration and sulfate positively. Zinc concentration correlated with conductivity and alkalinity positively. Copper concentration correlated with alkalinity and chloride negatively. And copper concentration had correlation with sulfate and TOC positively. Result of multiple regression with water quality and metal concentration show that the metal release concentration was correlated with water qualities such as chloride, sulfate. And the experiments of water quality factors affecting on internal corrosion with various pipe and pH and alkalinity adjustment were conducted for proposal of applicable guidelines or standards for internal corrosion control. Based on the experimental results, the guidelines are proposed to mitigate water corrosivity. pH, alkalinity and calcium hardness are proposed as corrosion control water quality factors and sulfate, chloride and chlorine residuals which are not changed significantly in water distribution systems are proposed as corrosion monitoring water quality factors. pH range for water corrosivity adjustment is between 7.5 and 7.8. And alkalinity and calcium hardness are 5 mg/L as CaCO_(3) increasing at present value, and sulfate and chloride are below 20 mg/L. But guideline of chlorine residuals(above 0.2 mg/L, as low as possible) must be considered the microbiological safety but . Field investigation and laboratory loop test were conducted for evaluation of water quality. In field investigation, the analytical data of the tap water different water resources used in determining the value of the LI(Langelier Index), CCPP(Calcium Carbonate Precipitation Potential) and LR(Larson Ratio). The results of corrosivity evaluation for the waters with different resources were corrosive with respect to corrosion indices such as LI, CCPP and LR. The LI and CCPP indicate that the waters was nonscaling and unsaturation with CaCO_(3). And the water taken from reservoir(Dongbok reservoir) was low alkalinity and calcium hardness and relatively more corrosive than the waters taken from Han and Nakdong river with respect to the LI, CCPP. But the water taken from Nakdong river was relatively high sulfate and chloride and more corrosive than Han and reservoir(Dongbok reservoir) with respect to the LR. Especially, results showed that the corrosivity of water which was taken from river water resources was less than that of water taken from reservoir(Dongbok reservoir) resources with respect to LI and CCPP. The significant seasonal variation of corrosivity indices is not showed with water resources. In laboratory loop study, water quality effect on metal release and electrochemical corrosion rate was tested in SDLS (Simulated Distribution Loop System) for evaluation of water corrosivity. The three types of tap water were included in order to evaluate the influence of water quality with the effect of pH adjustment. The iron and zinc release concentration of tested tap water simulated reservoir(Dongbok reservoir) (TWS-R) were much more than those of tested tap water simulated Han(TWS-H) and Nakdong(TWS-N) river, but the copper release was the least. The significant difference in corrosion rate with the tested waters did not show. But the imbalance reading(pitting corrosion rate) of TWS-N was greater than TWS-H and TWS-Y. It seems that the effect of sulfate and chloride or of unstable corrosion product. The results of evaluation by corrosion indices, metal release and electrochemical corrosion rate show that tap waters in Korea were corrosive, but the results show somewhat different as each methods. The corrosive behavior of the tap water in the distribution system was investigated at 40 sampling sites from water treatment pliant to water service end. The analytical data of the tap water used in determining the value of the LI(Langelier Index), CCPP(Calcium Carbonate Precipitation Potential), and LR(Larson Ratio). Results show that the water corrosivity and the metal concentrations in the distribution system are varied with distance. And there is no correlation between corrosion indices and metal concentrations. The optical analysis data on pipe and onsite water quality data which is serviced by water treatment plant used in investigating the water quality factors affecting cement mortar lining neutralization(CML-N) of cement mortar lining ductile cast iron pipe(CML-DCIP) and cross sectional area(hydraulic capacity) reduction(CSA-R) of cast iron pipe(CIP). Result shows that pH was correlated with CML-N negatively. It indicates that CML-N is downward trend on pH. The results of evaluation by corrosion indices, metal release and electrochemical corrosion rate show that tap waters in Korea were corrosive. So it is necessary to apply the water quality adjustment for mitigation of water corrosivity. In the study of iron, zinc, and copper release before and after pH and alkalinity adjustment, it should be note that the metal release decreased after pH and alkalinity adjustment. But in the effect of only alkalinity and only calcium adjustment, the apparent effect did not showed.
The objectives of this research is to establish the water quality factors and to propose the applicable guidelines for internal corrosion control(water corrosivity adjustment). Water quality factors affecting on internal corrosion with various pipe were determined. This research proposed the guidelines for internal corrosion control. To apply the results of this research, water quality corrosivity with different water resources and water corrosivity adjust treatment alternatives(included pH and alkalinity adjustment) were evaluated for practical application by engineers and consultants of water treatment plants. For determining of water quality factors affecting on internal corrosion, the change of metal release(Fe, Zn, Cu) and corrosion indices with water quality in GSP(Galvanized steel pipe) and CP(Copper pipe) loop SDLS(Simulated Distribution Loop System)were analyzed. As a result of in this study, applicable guidelines for internal corrosion control was proposed. And evaluation of water quality corrosivity with different water resources by corrosion indices, metal release and electrochemical method and evaluation of water corrosivity adjust treatment such as pH and alkalinity adjustment were conducted. In the study of water quality factors such as pH, alkalinity, calcium hardness, sulfate, chloride and chlorine residuals affecting internal corrosion, various type of water quality were examined in the SDLS. As a result of this experiments, the increasing of pH, alkalinity and calcium hardness caused the metal release to decrease. The metal release was more affected the pH of the water than alkalinity and calcium hardness. The relationship between metal release and pH was showed significant effects. Metal release were decreased considerably in all cases when pH was increased. At the range of pH above 7.5, slope of the linear regression equation of iron and copper release on pH are -0.097(Fe), 0.093(Cu). Standard deviation of iron and copper release are 0.5(Fe) and 0.6(Cu). It means that the iron and copper release were relatively stable at the range of pH above 7.5. But slope of the linear regression equation and standard deviation of zinc release are -1.409 and 0.46 respectively. It showed that the zinc release would be decreased with increasing pH. The metal release was correlated with pH negatively. It seemed like that linear relationship between metal release and pH. As the metal release never have negative value, exponential function is applied to regression method. The coefficient of determination(R_(2)) of iron, zinc and copper release on pH were 0.66(Fe), 0.56(Zn) and 0.42(Cu) respectively. Bivariate correlation and multiple regression analysis were conducted to identify the relationship between metal release and corrosion indices(LI and LR). Result show that iron and copper release were correlated with corrosion indices, but copper release was not correlated with corrosion indices. Especially, zinc and copper release were fluctuated in the range of LI from -1.5 to -0.5 and in the range of LR above 0.8. So, it would be necessary that the new boundary condition of LI and LR is established to apply the tap water in Korea. The study of alkalinity effect on metal release was conducted in the range of alkalinity from 30 to 80 mg/L as CaCO_(3) approximately. The iron and copper release was reduced by increasing alkalinity, but zinc release was not showed the decreasing effect by increasing alkalinity. As a results of in this study, the treatment of only alkalinity increasing is not always effective with respect to reduce of metal release. The metal release were analyzed at fixed pH(pH 6.5, pH 7.0, pH 7.5, pH 8.0) when alkalinity was increased from 25 to 80 mg/L as CaCO_(3). Result show that the reduction effect of alkalinity on metal release was much more at lower pH. To evaluate the relative effectiveness of the pH and alkalinity on metal release, multiple regression was conducted. Result show that the relative effectiveness of pH was more higher than that of alkalinity The study of calcium hardness effect on metal release was conducted in the range of calcium hardness from 15 to 45 mg/L as CaCO_(3) approximately. The trend of iron and zinc release reduction by increasing calcium hardness was not showed distinctly. But copper release was apparently decreased by increasing calcium hardness. As a results, treatment of only calcium hardness is not always effective with respect to reduce of metal release. The metal release were analyzed at fixed pH(pH 6.5 - 8.0) when calcium hardness was ranged from 15 to 45 mg/L as CaCO_(3). Result show that the reduction effect of calcium hardness on metal release was not apparent. To evaluate the relative effectiveness of the pH and calcium hardness on metal release, multiple regression was conducted. Result show that the relative effectiveness of pH was more higher than that of calcium hardness. Iron and zinc release were not almost affected with calcium hardness. But copper release was slightly affected with calcium hardness. The study of sulfate effect on metal release was conducted in the range of sulfate from 10 to 45 mg/L approximately. The trend of iron and zinc release increasing by increasing sulfate was not showed distinctly. But copper release was apparently increased by increasing sulfate. The metal release were analyzed at fixed pH(pH 6.5 - 8.0) when sulfate was ranged from 10 to 45 mg/L. Result show that the effect of sulfates on iron and zinc release was not apparent. But copper release was increased with increasing sulfate in the entire range of pH. Correlations of metal release and sulfate were significant at 0.01 level. To evaluate the relative effectiveness of the pH and sulfate on metal release, multiple regression was conducted. Result show that the relative effectiveness of pH was more higher than that of sulfate. Because of the reason, the corrosive effect of sulfate was mitigated by pK increasing. But the effect of sulfate on copper release was much more than that on iron and zinc release. The study of chloride effect on metal release was conducted in the range of chloride from 10 to 40 mg/L approximately. The iron and zinc release were decreased by increasing chloride in some cases of pH range. But copper release was increased by increasing chloride. The metal release were analyzed at fixed pH(pH 6.5 - 8.0) when chloride was ranged from 10 to 40 mg/L. Result show that the effect of chloride on iron and zinc release was not always appeared. Correlations of iron release and chloride were significant at 0.05 level. Correlations of copper release and chloride were significant at 0.01 level. To evaluate the relative effectiveness of the pH and chloride on metal release, multiple regression was conducted. Result show that the relative effectiveness of pH was more higher than that of chloride, The effect of chlorine residual on metal release were conducted in the range of chloride from 0.02 to 0.8 mg/L approximately. The iron and zinc release were not changed significantly by increasing chlorine residual. But copper release was slightly increased by increasing chlorine residual. Negative correlations of zinc release and chlorine residual was appeared at 0.05 level. Positive correlations of copper release and chlorine residual was appeared at 0.01 level. To evaluate the relative effectiveness of the pH and chlorine residual on metal release, multiple regression was conducted. Result show that the effects of pH and chlorine residual on iron and copper release was almost same. It seemed that the mitigation effect of pH on iron and copper release was lessened by the chlorine residual simultaneously. The variation of pH, alkalinity and calcium hardness was not apparent trend after DCIP, GSP and CP loop operation. Only the chlorine residual was reduced after operation. But it is cleared that the concentration of iron, zinc and copper diminished with increasing pH. In the study of the correlation of metal release and water quality factors, iron concentration correlated with pH, alkalinity and temperature negatively. And iron concentration had correlation with TOC, copper concentration and sulfate positively. Zinc concentration correlated with conductivity and alkalinity positively. Copper concentration correlated with alkalinity and chloride negatively. And copper concentration had correlation with sulfate and TOC positively. Result of multiple regression with water quality and metal concentration show that the metal release concentration was correlated with water qualities such as chloride, sulfate. And the experiments of water quality factors affecting on internal corrosion with various pipe and pH and alkalinity adjustment were conducted for proposal of applicable guidelines or standards for internal corrosion control. Based on the experimental results, the guidelines are proposed to mitigate water corrosivity. pH, alkalinity and calcium hardness are proposed as corrosion control water quality factors and sulfate, chloride and chlorine residuals which are not changed significantly in water distribution systems are proposed as corrosion monitoring water quality factors. pH range for water corrosivity adjustment is between 7.5 and 7.8. And alkalinity and calcium hardness are 5 mg/L as CaCO_(3) increasing at present value, and sulfate and chloride are below 20 mg/L. But guideline of chlorine residuals(above 0.2 mg/L, as low as possible) must be considered the microbiological safety but . Field investigation and laboratory loop test were conducted for evaluation of water quality. In field investigation, the analytical data of the tap water different water resources used in determining the value of the LI(Langelier Index), CCPP(Calcium Carbonate Precipitation Potential) and LR(Larson Ratio). The results of corrosivity evaluation for the waters with different resources were corrosive with respect to corrosion indices such as LI, CCPP and LR. The LI and CCPP indicate that the waters was nonscaling and unsaturation with CaCO_(3). And the water taken from reservoir(Dongbok reservoir) was low alkalinity and calcium hardness and relatively more corrosive than the waters taken from Han and Nakdong river with respect to the LI, CCPP. But the water taken from Nakdong river was relatively high sulfate and chloride and more corrosive than Han and reservoir(Dongbok reservoir) with respect to the LR. Especially, results showed that the corrosivity of water which was taken from river water resources was less than that of water taken from reservoir(Dongbok reservoir) resources with respect to LI and CCPP. The significant seasonal variation of corrosivity indices is not showed with water resources. In laboratory loop study, water quality effect on metal release and electrochemical corrosion rate was tested in SDLS (Simulated Distribution Loop System) for evaluation of water corrosivity. The three types of tap water were included in order to evaluate the influence of water quality with the effect of pH adjustment. The iron and zinc release concentration of tested tap water simulated reservoir(Dongbok reservoir) (TWS-R) were much more than those of tested tap water simulated Han(TWS-H) and Nakdong(TWS-N) river, but the copper release was the least. The significant difference in corrosion rate with the tested waters did not show. But the imbalance reading(pitting corrosion rate) of TWS-N was greater than TWS-H and TWS-Y. It seems that the effect of sulfate and chloride or of unstable corrosion product. The results of evaluation by corrosion indices, metal release and electrochemical corrosion rate show that tap waters in Korea were corrosive, but the results show somewhat different as each methods. The corrosive behavior of the tap water in the distribution system was investigated at 40 sampling sites from water treatment pliant to water service end. The analytical data of the tap water used in determining the value of the LI(Langelier Index), CCPP(Calcium Carbonate Precipitation Potential), and LR(Larson Ratio). Results show that the water corrosivity and the metal concentrations in the distribution system are varied with distance. And there is no correlation between corrosion indices and metal concentrations. The optical analysis data on pipe and onsite water quality data which is serviced by water treatment plant used in investigating the water quality factors affecting cement mortar lining neutralization(CML-N) of cement mortar lining ductile cast iron pipe(CML-DCIP) and cross sectional area(hydraulic capacity) reduction(CSA-R) of cast iron pipe(CIP). Result shows that pH was correlated with CML-N negatively. It indicates that CML-N is downward trend on pH. The results of evaluation by corrosion indices, metal release and electrochemical corrosion rate show that tap waters in Korea were corrosive. So it is necessary to apply the water quality adjustment for mitigation of water corrosivity. In the study of iron, zinc, and copper release before and after pH and alkalinity adjustment, it should be note that the metal release decreased after pH and alkalinity adjustment. But in the effect of only alkalinity and only calcium adjustment, the apparent effect did not showed.
주제어
#INTERNAL CORROSION WATER QUALITY QUALITY WATER water distribution
학위논문 정보
저자
곽필재
학위수여기관
Graduate School of Konkuk University
학위구분
국내박사
학과
Department of Environmental Engineering
발행연도
2002
총페이지
xxxi, 210p.
키워드
INTERNAL CORROSION WATER QUALITY QUALITY WATER water distribution
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