세균학적 안전을 급수전까지 보증하기 위해 투입되는 잔류염소의 경우, 먹는물수질기준에는 4.0ppm의 유리잔류염소를 넘지 아니할 것을 규정하고 있으나 수중의 유기물과 반응하여 발암성과 미량독성을 가지는 부산물 생성과 시설물 부식의 문제점이 있으므로 정수장에서는 최소필요량만을 투입하고 가압장 혹은 배수지에서의 재투입을 검토할 필요가 있다고 사료된다.
pH와 관종별 수질변화
정수의 pH는 원수의 pH, 응집제농도, 응집보조제농도, 소독약품에 주로 의존하며, 특히 고탁도 원수의 유입시 응집제와 응집보조제의 영향을 더욱 많이 받는다. 정수장에서는 정수를 생산할 때 수질과 관 부식 등을 고려하여 중성이면서도 7.0이상인 pH를 유지하려고 노력한다.
그럼에도 불구하고 정수처리를 하다보면 원수의 수질과 약품투입시설문제 등으로 인해 기준에는 적합하지만 pH가 다소 낮거나 높을 수 있다. 그러므로 pH를 달리하는 시료수에 각 관종을 접촉시켜 수질변화를 비교해 봄으로써 부식성을 예측할 필요가 있다.
[표 5]는 pH 7.05, 탁도 25NTU, 수온 22℃인 원수에 응집제(Al2O3함량 11% PAC)와 응집보조제(소석회)를 [표 5]의 농도대로 약품을 투입하여 Jar-Tset를 행한 후 5시간 침전시킨 상등액의 pH를 나타낸 것이다. [표 5]에서 원수인 1번과 정수 기준은 만족하면서 낮은 pH 영역에 속하는 6.08의 2번과 적정 pH영역이라고 볼 수 있는 7.35의 3번, 그리고 높은 pH 영역이라고 볼 수 있는 7.82의 4번 등 pH가 다른 시료수로 부식을 알아보기 위한 실험을 하였다.
▶ pH 변화 비교
[그림 5]는 pH가 다른 시료수에 관종별 시편을 3일간 접촉시킨 후 pH를 측정한 결과를 그래프에 나타낸 것이다. 그래프에서 x축의 시료수 번호1, 2, 3, 4는 [표 5]의 pH 값을 대신하여 나타낸 것이며, 대조수로 사용한 유리 접촉 시료수의 pH는 1번이 7.31→7.60, 2번은 6.08→6.88, 3번은 7.35→7.72, 4번은 7.82→7.85로 변하여 pH가 낮을수록 접촉전 pH보다 많이 증가한 것으로 나타났다.
관종별로 비교해 보면 스테인레스와 Hi-3P관을 접촉시킨 시료수는 유리 접촉의 대조수와 큰 차이를 보이지 않았다. 동관 접촉 시료수의 경우, 중성영역 즉 시료수 번호 1과 3에서는 대조수에 비해 낮았고, 중성에서 벗어난 영역의 시료수 즉 시료수 번호 2와 4에서는 대조수에 비해 더 높게 나타났다.
▶ 전기전도도와 TDS 비교
[그림 5]실험과 동일한 조건으로 실험하여 전기전도도와 TDS를 측정한 결과를 [그림 6]에 나타내었다. 전기전도도와 TDS를 관종별로 비교해 보면 비슷하였으며, 응집제 및 응집보조제의 농도가 높아질수록 전기전도도와 TDS도 높은 것으로 나타나 전기전도도와 TDS는 접촉한 시료의 pH보다는 응집제 및 응집보조제의 투입농도에 더 큰 영향을 많이 받고 있는 것으로 사료된다.
▶ UV254와 UV272 비교
[그림 5]실험과 동일한 조건으로 실험하여 유기물 측정의 간접적 지표가 될 수 있는 UV254와 UV272를 측정한 결과를 [그림 7]에 나타내었다.
관종별로 비교해 보면, pH가 낮은 1번 시료수(pH 6.08)에 접촉시켰을 때 동관의 경우 타 관종에 비해 UV254와 UV272 두 항목 모두 월등히 높은 값을 보였고 2번 시료수(pH 7.35)에서도 약간 더 높은 값을 나타내었다. 스테인레스관과 Hi-3P관 접촉 시료수의 UV254와 UV272는 pH가 높아지면 이들 항목의 측정치도 높아지는 경향을 나타내었다.
▶ 중금속류
(Cu, Fe, Mn, Pb, Zn) 비교
0.24ppm의 Fe를 함유하는 원수에 [그림 5]와 동일한 조건으로 실험한 후 시료수의 중금속류를 분석한 결과 동관의 경우, 낮은 pH인 시료수(6.08) 접촉에서는 0.239pp m, 7.35에서는 0.051ppm, 7.82에서는 0.016ppm의 Cu가 검출되었고 나머지 중금속은 불검출로 나타났으며 동관을 제외한 나머지 관종에서는 중금속 5종이 모두 검출되지 않았다.
접촉시료수의 pH가 낮을수록 Cu가 고농도로 검출되는 것으로 나타나는 것으로 보아 동관으로부터의 Cu 용출을 줄이기 위해서는 pH를 높이는 것이 필요하며 타 관종에 비해 관성분 용출이 심한 동관사용은 가능한 자제하는 것이 좋을 것으로 사료된다.
알칼리도와 관종별 pH,
전기전도도, TDS 비교
2.0ppm의 잔류염소를 함유하며 알칼리도가 다른 세 가지 시료수(증류수-0.5, 정수-18, 정수2-125ppm)를 관종별로 13일간 접촉시킨 후의 pH와 TDS를 [그림 8]에 나타내었다.
pH의 경우, 알칼리도가 낮을 때는 관종별에 따라 pH 차가 심하였으나 알칼리도가 높아질수록 모든 관종의 pH가 비슷해지는 경향을 보여 알칼리도가 높은 물일수록 pH 완충작용이 있는 것으로 사료된다.
스테인레스관의 경우 세 가지 알칼리도 영역 모두에서 대조수인 유리 접촉 시료수에 비해 다소 낮은 pH를 나타냈으며, 동관은 알칼리도가 0.5ppm인 증류수에서는 대조수보다 약간 높은 pH를 나타냈으나 알칼리도가 더 높은 18과 125ppm에서는 대조수와 같은 pH를 나타내었다.
한편 Hi-3P관은 알칼리도가 낮을수록 높은 pH를 나타내었으나 높은 알칼리도(125ppm) 시료수에서는 대조수와 비슷한 pH를 나타내었다.
TDS는 관종별로는 큰 차이를 보이지 않았고 알칼리도가 높을수록 높은 값을 나타내었으며, 전기전도도 또한 TDS와 비슷한 경향을 보였다.
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