상수원에 존재하는 자연유기물질(NOM)은 정수처리 공정에서 문제를 일으킨다. NOM은 주로 강 유역에 있는 식물 또는 동물성 물질이 분해 또는 합성되어 유발되는 것으로서, 산화과정에서 염소 등과 반응하여 인체에 해로운 부산물을 생성한다. 특히 염소 처리 시 소독부산물(DBPs)인 트리할로메탄(THMs) 및 할로아세트산(HAAs)를 생성한다.
‘D/DBPs(Disinfectant/Disinfection By-Products) Rule’은 염소와 같은 산화제를 투입하기 전에 NOM의 농도를 한계농도 이하로 낮추어야 한다고 규정하고 있다. 이 규정에 따르면, 소독부산물(DBPs)의 ...
상수원에 존재하는 자연유기물질(NOM)은 정수처리 공정에서 문제를 일으킨다. NOM은 주로 강 유역에 있는 식물 또는 동물성 물질이 분해 또는 합성되어 유발되는 것으로서, 산화과정에서 염소 등과 반응하여 인체에 해로운 부산물을 생성한다. 특히 염소 처리 시 소독부산물(DBPs)인 트리할로메탄(THMs) 및 할로아세트산(HAAs)를 생성한다.
‘D/DBPs(Disinfectant/Disinfection By-Products) Rule’은 염소와 같은 산화제를 투입하기 전에 NOM의 농도를 한계농도 이하로 낮추어야 한다고 규정하고 있다. 이 규정에 따르면, 소독부산물(DBPs)의 전구물질을 감소시키기 위해 ‘Enhanced Coagulation’에 의한 총유기탄소(TOC)의 제거를 권장하고 있다. 부가적으로 강화된 지표수 처리법(Enhanced Surface Water Treatment Rule: ESWTR)도 미생물의 제거나 비활성화를 보장하기 위해 적절한 소독이 유용하다고 규정하고 있다. USEPA에서는 소독 부산물 제어를 위한 가장 좋은 방법 중의 하나가 Enhanced Coagulation이라고 하였다. 응집을 이용한 방법은 기존의 정수처리 시설을 이용하고, 고도의 기술을 필요로 하지 않는 편리한 이점을 가지고 있다.
따라서 본 연구에서는 정수처리 공정에서 Enhanced Coagulation을 이용, 탁도와 NOM을 제거하여 소독부산물의 발생을 억제할 수 있는 방안을 모색하고 한강 원수의 유기물 특성에 대해 알아보았다.
응집제는 철염계 응집제 FeCl3와 알루미늄계 응집제 PAC 및 PACS를 사용하였다. Jar-test를 통하여 탁도, TOC(Total organic carbon), UV254, TOXFP(Total organic halide formation potential)의 제거율을 알아보았다.
1. 응집제 주입량의 결정은 Jar-test 후에 상등수의 TOC가 35% 이상 제거될 때를 주입량으로 결정하고, 이들 처리수의 탁도와 TOC의 감소율을 비교하여 탁도와 TOC를 동시에 제거 할 수 있었다.
2. 기존 재래식 응집공정과 Enhanced coagulation을 비교한 결과, TOC, UV254, THMFP, TOXFP의 제거 효율을 비교한 결과 최대 40%, 최소 5%의 제거율의 차이를 나타내었다.
3. Enhanced coagulation을 적용했을 경우, 최적의 pH는 6.0이었다. 응집제의 주입량과 응집 pH를 조절하여 Enhanced coagulation을 적용한 결과 근본 개념인 NOM의 제거와 동시에 탁도 제거에 효과적이었다.
상수원에 존재하는 자연유기물질(NOM)은 정수처리 공정에서 문제를 일으킨다. NOM은 주로 강 유역에 있는 식물 또는 동물성 물질이 분해 또는 합성되어 유발되는 것으로서, 산화과정에서 염소 등과 반응하여 인체에 해로운 부산물을 생성한다. 특히 염소 처리 시 소독부산물(DBPs)인 트리할로메탄(THMs) 및 할로아세트산(HAAs)를 생성한다.
‘D/DBPs(Disinfectant/Disinfection By-Products) Rule’은 염소와 같은 산화제를 투입하기 전에 NOM의 농도를 한계농도 이하로 낮추어야 한다고 규정하고 있다. 이 규정에 따르면, 소독부산물(DBPs)의 전구물질을 감소시키기 위해 ‘Enhanced Coagulation’에 의한 총유기탄소(TOC)의 제거를 권장하고 있다. 부가적으로 강화된 지표수 처리법(Enhanced Surface Water Treatment Rule: ESWTR)도 미생물의 제거나 비활성화를 보장하기 위해 적절한 소독이 유용하다고 규정하고 있다. USEPA에서는 소독 부산물 제어를 위한 가장 좋은 방법 중의 하나가 Enhanced Coagulation이라고 하였다. 응집을 이용한 방법은 기존의 정수처리 시설을 이용하고, 고도의 기술을 필요로 하지 않는 편리한 이점을 가지고 있다.
따라서 본 연구에서는 정수처리 공정에서 Enhanced Coagulation을 이용, 탁도와 NOM을 제거하여 소독부산물의 발생을 억제할 수 있는 방안을 모색하고 한강 원수의 유기물 특성에 대해 알아보았다.
응집제는 철염계 응집제 FeCl3와 알루미늄계 응집제 PAC 및 PACS를 사용하였다. Jar-test를 통하여 탁도, TOC(Total organic carbon), UV254, TOXFP(Total organic halide formation potential)의 제거율을 알아보았다.
1. 응집제 주입량의 결정은 Jar-test 후에 상등수의 TOC가 35% 이상 제거될 때를 주입량으로 결정하고, 이들 처리수의 탁도와 TOC의 감소율을 비교하여 탁도와 TOC를 동시에 제거 할 수 있었다.
2. 기존 재래식 응집공정과 Enhanced coagulation을 비교한 결과, TOC, UV254, THMFP, TOXFP의 제거 효율을 비교한 결과 최대 40%, 최소 5%의 제거율의 차이를 나타내었다.
3. Enhanced coagulation을 적용했을 경우, 최적의 pH는 6.0이었다. 응집제의 주입량과 응집 pH를 조절하여 Enhanced coagulation을 적용한 결과 근본 개념인 NOM의 제거와 동시에 탁도 제거에 효과적이었다.
In a drinking water treatment processes, NOM(Natural Organic Mattter) causes problems to handle and treat. Typically, NOM is produced when the plant or animal is decomposed. In oxidation process, it creates byproducts, which is harmful to human health, combining with some chemicals i.e. chlorides. T...
In a drinking water treatment processes, NOM(Natural Organic Mattter) causes problems to handle and treat. Typically, NOM is produced when the plant or animal is decomposed. In oxidation process, it creates byproducts, which is harmful to human health, combining with some chemicals i.e. chlorides. THMs(TriHaloMethanes) and HAAs(HaloAceticAcids) in drinking water is a good example as DBPs(Disinfection By-Products) in chloride treating.
D/DBPs(Disinfectant/Disinfection By-Products) Rule requires that NOM concentration must be under MCL(Maximum Contaminated Limit) before using oxidants such as chloride. According to it, the removal of TOC(Total Organic Carbon) by Enhanced Coagulation is suggested in order to reduce the amount of precursor of DBPs. In addition, ESWTR(Enhanced Surface Water Treatment Rule) elucidates disinfection is useful to make sure destruction or inactivation of microorganism. In USEPA, Enhanced Coagulation is a one of the best way to control a disinfection byproduct. Process using coagulation is attractive in that it is adapted to the existing drinking water treatment process as well as it does not need so-called a state of art technology.
Therefore, in this study, the removal of turbidity and NOM using Enhanced Coagulation was investigated, aiming to control Disinfection byproducts(DBPs). Also the characteristics of organic matter in Han-river, which is one of the water source were evaluated.
Aluminum coagulant and Iron based coagulant were used. The former used in this study was PAC and PACS, and the latter was FeCl3. It examined removal efficiency of turbidity, TOC(Total organic carbon), and TOXFP(Total organic halide formation potential) by Jar-test.
1. The dosage was determined when the efficiency of TOC removal in supertenant was over 35% after Jar-test. After that, the efficiency decrease of turbidity and TOC was evaluated. Results show that both turbidity and TOC is removed.
2. TOC, UV254, THMFP, and TOXFP removal efficiency by Enhanced Coagulation is 5~40% higher than these removal efficiency by typical coagulant.
3. The optimal pH is 6.0 when Enhanced coagulation was applied. When optimal coagulant dosage and pH are used, Enhanced coagulation is effective for NOM and turbidity removal.
In a drinking water treatment processes, NOM(Natural Organic Mattter) causes problems to handle and treat. Typically, NOM is produced when the plant or animal is decomposed. In oxidation process, it creates byproducts, which is harmful to human health, combining with some chemicals i.e. chlorides. THMs(TriHaloMethanes) and HAAs(HaloAceticAcids) in drinking water is a good example as DBPs(Disinfection By-Products) in chloride treating.
D/DBPs(Disinfectant/Disinfection By-Products) Rule requires that NOM concentration must be under MCL(Maximum Contaminated Limit) before using oxidants such as chloride. According to it, the removal of TOC(Total Organic Carbon) by Enhanced Coagulation is suggested in order to reduce the amount of precursor of DBPs. In addition, ESWTR(Enhanced Surface Water Treatment Rule) elucidates disinfection is useful to make sure destruction or inactivation of microorganism. In USEPA, Enhanced Coagulation is a one of the best way to control a disinfection byproduct. Process using coagulation is attractive in that it is adapted to the existing drinking water treatment process as well as it does not need so-called a state of art technology.
Therefore, in this study, the removal of turbidity and NOM using Enhanced Coagulation was investigated, aiming to control Disinfection byproducts(DBPs). Also the characteristics of organic matter in Han-river, which is one of the water source were evaluated.
Aluminum coagulant and Iron based coagulant were used. The former used in this study was PAC and PACS, and the latter was FeCl3. It examined removal efficiency of turbidity, TOC(Total organic carbon), and TOXFP(Total organic halide formation potential) by Jar-test.
1. The dosage was determined when the efficiency of TOC removal in supertenant was over 35% after Jar-test. After that, the efficiency decrease of turbidity and TOC was evaluated. Results show that both turbidity and TOC is removed.
2. TOC, UV254, THMFP, and TOXFP removal efficiency by Enhanced Coagulation is 5~40% higher than these removal efficiency by typical coagulant.
3. The optimal pH is 6.0 when Enhanced coagulation was applied. When optimal coagulant dosage and pH are used, Enhanced coagulation is effective for NOM and turbidity removal.
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