관망에서의 소독부산물 변화와 관련 영향인자들의 상관관계 분석 Variation of Disinfection-by-Prodcut in Distribution System and Evaluation of Correlation between Disinfection-by-Product and Physico-Chemical Parameters원문보기
수돗물 공급과정에서의 소독부산물 발생현황과 이와 관련된 수질 인자와의 상관성을 조사하여 소독부산물 발생특성을 규명하고자 K-water에서 관리하는 정수장의 수돗물 공급과정 5개 계통에 대하여 조사를 실시하였다. 수돗물 공급과정에서의 공급계통별 Water age 및 노후관 공급계통을 구분하여 조사대상을 선정하였으며, 소독부산물인 트리할로메탄 (THMs) 및 할로아세틱에시드 (HAAs), 유기물 항목으로서 BDOC 및 DOC를 포함하여 7개 항목에 대해 월 1회 조사하였다. 조사결과 노후관계통 및 Water age가 길수록 공급과정 내 유기물 농도가 높아지는 경향성을 확인할 수 있었다. 소독부산물과 관련 영향인자들의 상관관계를 분석한 결과 계통별 잔류염소 감소와 Water age간 상관관계가 매우 높은 것으로 나타났다. 또한 Water age와 THMs 생성간의 결정계수값이 매우 높아 THMs 생성에 Water age가 중요한 인자임을 알 수 있었다. 잔류염소 감소율이 THMs 증가에 미치는 영향 또한 매우 높게 나타났으며, Water age가 길어질수록 수온과 THMs 생성에 미치는 영향은 증가하는 것으로 나타났다. 이와 반면 HAAs는 THMs와는 달리 Water age, 잔류염소, 수온과의 상관관계 조사결과 결정계수 값이 낮게 나타났다.
수돗물 공급과정에서의 소독부산물 발생현황과 이와 관련된 수질 인자와의 상관성을 조사하여 소독부산물 발생특성을 규명하고자 K-water에서 관리하는 정수장의 수돗물 공급과정 5개 계통에 대하여 조사를 실시하였다. 수돗물 공급과정에서의 공급계통별 Water age 및 노후관 공급계통을 구분하여 조사대상을 선정하였으며, 소독부산물인 트리할로메탄 (THMs) 및 할로아세틱에시드 (HAAs), 유기물 항목으로서 BDOC 및 DOC를 포함하여 7개 항목에 대해 월 1회 조사하였다. 조사결과 노후관계통 및 Water age가 길수록 공급과정 내 유기물 농도가 높아지는 경향성을 확인할 수 있었다. 소독부산물과 관련 영향인자들의 상관관계를 분석한 결과 계통별 잔류염소 감소와 Water age간 상관관계가 매우 높은 것으로 나타났다. 또한 Water age와 THMs 생성간의 결정계수값이 매우 높아 THMs 생성에 Water age가 중요한 인자임을 알 수 있었다. 잔류염소 감소율이 THMs 증가에 미치는 영향 또한 매우 높게 나타났으며, Water age가 길어질수록 수온과 THMs 생성에 미치는 영향은 증가하는 것으로 나타났다. 이와 반면 HAAs는 THMs와는 달리 Water age, 잔류염소, 수온과의 상관관계 조사결과 결정계수 값이 낮게 나타났다.
The distributed systems managed by K-water were surveyed to study the characteristic of disinfection-by-product (Trihalomethans & Haloacetic acids) formation and the correlations between the concentrations of disinfection-by-product and physico-chemical parameters. Five distribted system were select...
The distributed systems managed by K-water were surveyed to study the characteristic of disinfection-by-product (Trihalomethans & Haloacetic acids) formation and the correlations between the concentrations of disinfection-by-product and physico-chemical parameters. Five distribted system were selected according to their water ages and the degree of deterioration of their pipelines. Total seven items including Trihalomethans (THMs), Haloacetic acids (HAAs), BDOC, DOC, pH, chlorine residual, and temperature were analysed in monthly basis. The concentration of organic matter were increased according to water age and pipeline deterioration in this study. The coefficient of determination between the decline of residual chlorine and the increase of water age was revealed as high. Also, the coefficient of determination between the decline rate of residual chlorine and the increase of the Trihalomethans concentration were studied as high. Furthermore the longer water age is the bigger the effect on Trihalomethans formation and temperature. However, the coefficient of determination between the concentraion of Haloacetic acid and water age, residual chlorine, and temperature were revealed as low in this study.
The distributed systems managed by K-water were surveyed to study the characteristic of disinfection-by-product (Trihalomethans & Haloacetic acids) formation and the correlations between the concentrations of disinfection-by-product and physico-chemical parameters. Five distribted system were selected according to their water ages and the degree of deterioration of their pipelines. Total seven items including Trihalomethans (THMs), Haloacetic acids (HAAs), BDOC, DOC, pH, chlorine residual, and temperature were analysed in monthly basis. The concentration of organic matter were increased according to water age and pipeline deterioration in this study. The coefficient of determination between the decline of residual chlorine and the increase of water age was revealed as high. Also, the coefficient of determination between the decline rate of residual chlorine and the increase of the Trihalomethans concentration were studied as high. Furthermore the longer water age is the bigger the effect on Trihalomethans formation and temperature. However, the coefficient of determination between the concentraion of Haloacetic acid and water age, residual chlorine, and temperature were revealed as low in this study.
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문제 정의
본 연구에서는 K-water에서 관리하는 정수장의 수돗물 공급과정에서의 공급계통별 체류시간에 따른 수돗물 공급계통과 노후관을 중심으로 5개 공급 계통을 조사 대상지역으로 선정하였으며, 이에 대한 공급과정 수질 변화특성 및 소독부산물 발생과 관련한 영향인자를 조사하였다. 공급과정 별 소독부산물 발생 현황 및 이와 관련된 수질 인자와의 상관성을 조사하여 소독부산물 생성 특성을 규명하고자 하였으며, 이를 통하여 소독부산물 저감을 위한 정수처리공정 개선 및 신규 정수처리 공정을 도입을 위한 기초 자료로 활용하고자 하였다.
제안 방법
4월부터 10월까지 매월 1회씩 총 7회에 걸쳐 분석한 데이터를 토대로 정수장부터 수도꼭지까지 잔류염소 변화 요인 및 특성, 관리수준을 파악하는 등의 수질조사를 실시하였다. 정수지 유출측 정수의 유리 잔류염소 농도조사 결과 A, D, F1광역은 평균 0.
본 연구에서는 K-water에서 관리하는 정수장의 수돗물 공급과정에서의 공급계통별 체류시간에 따른 수돗물 공급계통과 노후관을 중심으로 5개 공급 계통을 조사 대상지역으로 선정하였으며, 이에 대한 공급과정 수질 변화특성 및 소독부산물 발생과 관련한 영향인자를 조사하였다. 공급과정 별 소독부산물 발생 현황 및 이와 관련된 수질 인자와의 상관성을 조사하여 소독부산물 생성 특성을 규명하고자 하였으며, 이를 통하여 소독부산물 저감을 위한 정수처리공정 개선 및 신규 정수처리 공정을 도입을 위한 기초 자료로 활용하고자 하였다.
유기물(DOC) 조사는 기존 수처리 공정 및 고도처리공정에서 NOM의 분자크기 분포 변화에 따라 Direction injection mode를 이용한 Size Exclusion Chromatography (SEC)와 고감도의 유기탄소 검출기를 장착한 LC-OCD를 이용하여 분석하였다. 또한 BDOC 분석은 시료 100 mL에 원수 시료 1 mL을 접종한 뒤 13일간 반응시킨 후 반응시간 t=0와 t=13의 차이를 계산하여 농도로 환산하였다.
조사 항목은 물리화학적 항목 등 총 7개 항목(DOC, BDOC, pH, 알칼리도, 잔류염소, 총트리할로메탄(THMs), 할로아세틱에시드(HAAs))에 대하여 조사를 실시하였다. 시료의 채수는 2014년 4월~10월까지 수행되었으며, 월 1회 빈도로 조사를 실시하였다.
대상 데이터
조사대상지는 수돗물 공급지역 계통 총 5개 계통으로, Water age 72 hr 이내의 A광역, Water age가 72시간 이상의 급수계통인 D광역, F2광역, 20년 이상 노후관 계통으로 F1광역, J광역을 조사 대상지로 선정하였다. 각 계통별 송수관로, 배수지, 저수조, 옥내배관으로 조사 지점을 선정하였으며, A광역 및 D광역의 경우 7개 지점, F1광역과 J광역은 8개 지점을 선정하였고, F2광역의 경우 9개 지점을 조사지점으로 선정하였으며, 선정한 조사지점은 Table 1과 같다. F1광역의 배수관로는 배수지 이후 재염소 투입시설을 운용하고 있어 추가로 조사지점으로 선정하였다.
시료의 채수는 2014년 4월~10월까지 수행되었으며, 월 1회 빈도로 조사를 실시하였다. 시료의 채수는 무균채수병과 유리병을 이용하여 실시하였다. 소독부산물 분석 시료는 채수 시 전처리 시약을 투입하였다.
조사대상지는 수돗물 공급지역 계통 총 5개 계통으로, Water age 72 hr 이내의 A광역, Water age가 72시간 이상의 급수계통인 D광역, F2광역, 20년 이상 노후관 계통으로 F1광역, J광역을 조사 대상지로 선정하였다. 각 계통별 송수관로, 배수지, 저수조, 옥내배관으로 조사 지점을 선정하였으며, A광역 및 D광역의 경우 7개 지점, F1광역과 J광역은 8개 지점을 선정하였고, F2광역의 경우 9개 지점을 조사지점으로 선정하였으며, 선정한 조사지점은 Table 1과 같다.
1) 노후관계통 및 Water age가 길수록 공급과정 내 유기물 농도가 높아지는 경향성을 확인하였다.
2) 조사한 5개 광역상수도 계통별 잔류염소 감소와 Water age간 상관관계가 매우 높은 것으로 나타났다.
Table 2와 Fig. 2에서 Water age가 잔류염소 감소에 미치는 영향을 조사한 결과 결정계수가 0.818~0.972의 범위로 나타나 잔류염소 감소와 Water age간의 상관관계가 매우 높은 것으로 나타났다. 또한, 4개의 광역상수도 관망에서의 시간당 잔류염소감소율은 -0.
3) Water age와 THMs 생성간의 결정계수값이 높아 THMs 생성에 Water age가 중요한 인자임을 알 수 있었다.
4) 잔류염소 감소율이 THMs 증가에 미치는 영향도 매우 높았고, Water age가 길어질수록 수온과 THMs 생성간에 미치는 영향이 증가하였다.
0208 mg/L•hr로 나타났다. 4개의 광역상수도 중에서 노후관에 해당하는 J광역의 관말 잔류염소농도가 타 광역보다 현저히 낮아 이송과정 상에서의 잔류염소 소비가 높음을 알 수 있었다. 이는 정수장 유출 잔류염소농도가 0.
5) HAAs는 Water age, 잔류염소, 수온과의 상관관계 조사결과 상관성이 낮은 것으로 나타났다.
5개 광역에 대한 BDOC를 조사한 결과 검출범위는 평균 39~78 µg/L(정량한계: 50 µg/L)로 나타났으며 전반적으로 낮은 농도로 검출이 되었으며, 계통별 또는 급수과정 별 특이적인 경향성을 파악하기 어려웠다. 용존 유기탄소인 DOC 조사결과는 982~1,223 µg/L로 나타났으며, A광역은 평균 1,011 µg/L, D광역 및 F2광역은 1,056 µg/L, J광역과 F1광역은 1,163 µg/L로 나타났다.
용존 유기탄소인 DOC 조사결과는 982~1,223 µg/L로 나타났으며, A광역은 평균 1,011 µg/L, D광역 및 F2광역은 1,056 µg/L, J광역과 F1광역은 1,163 µg/L로 나타났다. 각각의 계통에 대한 지점별 평균값으로서 노후관 계통(J광역 및 F1광역)보다 다소 높게 검출이 되었으며, Water age가 72시간 이상인 계통(D광역 및 F2광역)이 72시간 이하인 계통(A광역) 보다는 높은 농도로 검출이 되어, 노후관일수록 그리고 체류시간이 길수록 공급과정 내 유기물 농도가 높은 경향성을 확인할 수 있었다. 그러나, 급수과정별 또는 시기별 조사결과에 대한 특이적인 경향성은 확인할 수 없었다.
또한 pH는 관부식, 소독부산물의 생성, 맛․냄새에 영향을 끼칠 수 있으며, 공급과정 상의 금속부식, 시멘트관련 물질용출, 질산화, 무기물 침전 등의 물리․화학적 반응이 일어날 경우 pH에 영향을 미치므로 지속적인 감시가 필요한 항목이다. 노후관계통의 pH 조사결과는 6.3~7.6의 적정범위로 나타났다. J광역의 경우 하절기(6월~8월)때 배수지를 비롯한 공급과정에서 6.
수온과 THMs 생성의 상관관계에 Water age가 미치는 영향을 조사한 결과, Water age가 길어질수록 수온이 THMs 생성에 미치는 영향은 증가하였으며 Water age와 수온•THMs 생성결정계수 간의 결정계수 범위는 0.639~0.942(평균: 0.847)로 매우 높게 나타났다(Fig. 5).
후속연구
또한 Water age가 40시간 정도에서 THMs 생성은 둔화되는 반면 HAAs은 다시 증가하는 경향을 나타냈다. 따라서, 향후 Water age·수온에 의해 THMs와 HAAs 농도변화에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
정수장 정수의 품질을 높이기 위해 행해지는 노력에는 무엇이 있는가?
우리나라 정수장에서 생산되는 정수의 품질은 세계 최고의 수준으로 향상되었고, 정수장 정수의 품질을 높이기 위해 고도 정수처리 도입, 기존 정수처리 공정에 대한 개선, 먹는 물 수질 기준의 강화 등, 다각적인 노력이 이루어지고 있다. 그럼에도 불구하고 수돗물의 음용률은 세계적으로 낮은 수준에 머물러 있는 실정이고 수돗물에 대한 불신도 상당히 높다.
공급과정 수질 변화특성 및 소독부산물 발생과 관련한 영향인자 조사에서 선정한 정수장의 5개 계통은 무엇인가?
조사대상지는 수돗물 공급지역 계통 총 5개 계통으로, Water age 72 hr 이내의 A광역, Water age가 72시간 이상의 급수계통인 D광역, F2광역, 20년 이상 노후관 계통으로 F1광역, J광역을 조사 대상지로 선정하였다. 각 계통별 송수관로, 배수지, 저수조, 옥내배관으로 조사 지점을 선정하였으며, A광역 및 D광역의 경우 7개 지점, F1광역과 J광역은 8개 지점을 선정하였고, F2광역의 경우 9개 지점을 조사지점으로 선정하였으며, 선정한 조사지점은 Table 1과 같다.
수돗물을 음용하는데 걸림돌로 작용하는 것은 무엇인가?
대다수의 국민은 정수장에서 생산되는 정수는 깨끗하고 안전하다고 생각하나 급수과정을 통해 각 가정으로 공급되는 수돗물에 대해서는 막연한 불안감을 가지고 있다. 또한, 수도꼭지에서 검출되기도 하는 이물질, 녹물, 냄새 등 다양한 수질문제로 인해 안심하고 수돗물을 음용하는데 걸림돌로 작용하고 있는 실정이다. 또한 수돗물을 마시지 않는 이유로 조사대상 30% 이상이 물탱크나 낡은 수도관 문제, 이물질 등 공급과정의 수질오염 우려로 조사되기도 하였다(수돗물 만족도 조사, 환경부, 2013).
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