오존처리: 목적·제거 대상·주입 제어·배오존

정의

오존처리는 강한 산화력을 가진 오존을 물에 주입하는 고도정수처리 공정이다.

일반 정수처리로 걸러지지 않는 맛·냄새·색도·유기물을 다루는 것이 핵심이다.

시험에서는 목적, 제거 대상, 주입 제어, 배오존 처리를 한 흐름으로 묻는다.

구성 설비와 흐름

오존처리 설비는 발생기, 주입설비, 접촉조, 배오존 처리장치로 구성된다.

원료 공기 또는 산소를 건조·정제한 뒤 무성방전으로 오존을 만든다.

물에 주입된 오존은 직접산화와 라디칼 반응으로 물속 물질을 분해한다.

접촉조 출구의 잔류 오존을 측정해 주입량을 피드백 제어한다.

목적과 제거 대상

오존처리의 목적은 살균, 색도·맛·냄새 개선, 철·망간 산화, 유기물 산화다.

정수장에서는 전오존과 후오존의 위치에 따라 목적과 설계 조건이 달라진다.

전오존은 철·망간과 유기물을 미리 산화하고, 후오존은 맛·냄새 물질을 제거한다.

제거 대상은 맛·냄새 물질, 색도 물질, 미량 유기 화합물, 철·망간이다.

주입 제어 방식

주입 제어 방식은 유량 비례, 잔류 오존 피드백, 수질 지표 연동으로 나뉜다.

유량 비례 주입은 신호가 간단하지만 수질 변화에는 대응하지 못한다.

잔류 오존 피드백은 접촉조 출구의 잔류 오존을 측정해 주입량을 보정한다.

수질 지표 연동은 UV 흡광도, 용존 유기 탄소 등 수질 지표에 맞춰 주입량을 조정한다.

계산 예제

오존 주입 농도 C는 오존 요구량 D와 잔류 오존량 R을 더해 구한다.

가상 조건으로 계산해 본다. 예를 들어 D가 3.0, R이 0.4 mg/L이면 C는 3.4 mg/L이다.

하루 주입량은 주입 농도에 유량을 곱해 구하며, 이 예에서는 34 kg/d가 된다.

이 값은 가상 조건의 결과다. 설계 때는 원수 시험값을 사용해야 한다.

헷갈리는 점

접촉조, 잔류 오존, 배오존은 서로 다른 대상이라 구분해 답해야 한다.

오존 뒤에는 잔류 효과가 짧아 보통 염소 소독이나 생물활성탄 공정을 함께 둔다.

배오존은 폐기로만 보지 않는다. 분해 설비로 처리한 뒤 대기로 내보낸다.

브롬이온이 많은 원수는 주입 전에 원수 농도를 먼저 확인해야 한다.

정리와 정답

앞 문제의 정답은 브롬산염이다. 브롬이온이 많은 원수에서 생기는 소독부산물이다.

오존처리는 살균과 산화, 맛·냄새 개선을 함께 목표로 하는 공정이다.

시험에서는 목적, 제거 대상, 주입 제어, 배오존 처리를 항목별로 답한다.