정수장 오존설비

정수장 오존설비란

정수장 오존설비는 오존 가스를 원수에 주입해 산화·살균을 하는 설비다.

표준 정수처리로 제거되지 않는 냄새물질, 색도, 미량 유기물을 처리한다.

설비는 오존 생성 장치, 오존 주입·접촉 설비, 잔류 오존 제거 설비로 구성된다.

오존은 공기 중 산소로 만들어 현장에서 바로 쓰는 기체다.

구성과 흐름

정수장 오존설비의 흐름은 원료 가스 공급에서 시작된다.

건조한 공기 또는 순산소를 오존발생기에 공급한다.

오존발생기는 무성방전으로 산소 분자를 오존으로 바꾼다.

오존 가스는 접촉조 하부에서 주입되어 물과 접촉하며 산화·살균 반응을 일으킨다.

접촉조 상부의 미반응 오존은 배오존 처리설비에서 분해해 배출한다.

잔류 오존은 활성탄 처리 등 후속 공정으로 넘어간다.

CT값과 운전 조건

오존의 소독 효과는 CT값으로 평가한다. CT는 농도와 접촉시간의 곱이다.

C는 잔류 오존 농도(mg/L), T는 접촉시간(min)이다.

접촉시간과 주입농도를 함께 관리해 소독 효과와 부산물 생성의 균형을 맞춘다.

운전 조건으로 오존 접촉시간과 주입농도를 함께 기록한다.

브롬산염 부산물

오존처리의 핵심 쟁점은 브롬산염 부산물 생성이다.

원수의 브롬화이온이 오존과 반응하면 브롬산염이 만들어진다.

브롬산염은 발암 의심 물질이다. WHO는 1993년 25μg/L 이하로 제한했다.

미국과 EU는 10μg/L 이하로 제한하며, 국내 수질기준에는 항목이 없다.

그래서 설계 시 원수 브롬화이온 농도와 오존 주입량을 함께 검토한다.

장단점과 개선

오존처리의 장점은 살균력이 강하고 색도와 냄새, 맛을 제거하는 능력이 크다는 점이다.

잔류 오존은 산소로 빨리 분해되어 염소처럼 수돗물에 남아 맛을 내는 문제가 적다.

반면 브롬이온이 있으면 브롬산염이 생기고, 오존은 독성이 강한 기체라 누출 시 위험하다.

전력 소모가 커 운전비가 높고, 잔류성이 짧아 후속 소독이 함께 필요하다.

개선은 원수 pH 저하와 주입량 제한, 배오존 회수 처리와 누출 감지기로 한다.

직접 풀기

이제 CT값을 직접 계산해 보자.

농도와 접촉시간이 주어졌다. 답을 골라 보자.

정리

정답은 20이다. 농도 2.0에 접촉시간 10을 곱한 값이다.

오존설비는 발생기, 접촉조, 배오존 처리로 구성되고 CT값으로 소독 효과를 본다.

시험에서는 브롬산염 부산물과 배오존 처리를 빠뜨리지 않는 것이 중요하다.