트리할로메탄(THMs)

THMs의 정의

트리할로메탄은 염소 소독 과정에서 물속 유기물과 염소가 반응해 생기는 물질이다.

정식으로는 메탄의 수소 원자 세 개가 할로젠 원소로 치환된 화합물 열 가지 남짓을 가리킨다.

이 중 클로로포름 등 네 가지 합을 총트리할로메탄이라 부른다.

생성 원리

정수장에서 넣는 염소는 물속 유기물과 반응해 THMs를 만든다.

염소가 물에 녹으면 차아염소산이 생기고, 이것이 유기물의 활성 탄소를 공격해 할로젠 치환이 일어난다.

반응 시간이 길수록 생성량이 늘어나므로 정수지와 관망의 체류시간이 중요하다.

THMs 생성량은 전구물질과 염소 농도, 반응시간의 곱에 비례하며, 차수 n은 현장 실험값으로 정한다.

주입 지점과 생성량

염소를 주입하는 위치에 따라 THMs 생성량이 달라진다.

전염소 처리는 응집·침전 전 원수에 주입해 살균 효과가 확실하지만, 전구물질과 접촉 시간이 길어 생성량이 많다.

중간염소 처리는 전구물질을 일부 제거한 뒤 주입하므로 생성을 억제하는 데 유리하다.

따라서 전구물질을 먼저 줄이는 것이 THMs 제어의 가장 근본적인 대책이다.

제어 방안

THMs 제어 방안은 전구물질 제거, 염소 주입 조정, 대체 소독제 사용 등으로 나뉜다.

전구물질 제거는 응집, 활성탄 흡착, 오존과 고도산화로 유기물을 줄이는 방법이다.

염소 주입은 후단으로 옮기고 주입량을 최적화해 전구물질과 접촉 시간을 줄인다.

대체 소독제나 pH 저하도 검토하지만, 대체 소독제도 다른 부산물을 만들 수 있다.

암기 정리

마지막으로 시험 답안에 쓸 핵심을 정리한다.

생성 원인은 염소와 유기물의 반응이고, 생성 인자는 전구물질, 염소량, 시간, pH, 수온이다.

국내 기준은 총트리할로메탄 0.1mg/L 이하이며, 제어의 핵심은 전구물질 저감이다.