[상하수도 기술사] (5일) SUVA254, 경도(Hardness)

1. SUVA254 -> UV 254nm에 높은 흡광도를 보이는 물질, 난분해성 유기물질 NOM 농도 측정

  - 특성: a. 용존성유기탄소(DOC) 중 난분해성 물질함량 분석, b. DBPs 전구물질인 NOM 분석, c. SUVA254가 높으면 DOC 중 NOM 비율이 큼, 염소소독시 DBPs 생성 가능성 증가

  - 활용: a. 소독부산물 제어(원수중 SUVA254 성분 제거로 DBPs 생성 저감, TOC와 연계하여 공정 설계·운영지표로 활용), b. 활성탄 운영지표(NOM이 활성탄의 Micro pore 폐색 -> 흡착능 저하,활성탄의 재생시기(파과점) 결정), c. 막(Membrane)의 오염속도 예측 등, d. 부영양화 정도 측정지표로 활용

2. NOM -> 휴믹물질(고분자화합물)로 소독부산물질 전구물질로 작용

3. 경도(Hardness) -> 물속의 2가 양이온(Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+, Sr2+)을 CaCO3(mg/L)로 환산한 값

4. Ca는 원자번호 20, 원자량 40.078 알카리토 금속으로 지구의 지각에서 질량기준으로 다섯번째로 풍부한 금속, 백암, 석회암, 대리암 등에서 발견, 생물에게 필수적인 원소로 산소나 물과 쉽게 반응, 자연에서 탄산칼슘(CaCo3), 플루오린화 칼슘(CaF2), 황산칼슘(CaSO4). 칼슘은 가장 바깥의 원자가 2개를 잃으려는 성질이 있어 주로 +2의 산화수를 가짐. 

5. 경도는 물의 세기를 의미, 경도의 종류는 1) 일시경도(2가 양이온과 알카리도 유발물질 결합, 끓이면 연화), 2) 영구경도(2가 양이온과 SO4 등이 결합, 끓여도 제거 안됨), 3) 총경도(일시경도+영구경도), 4) 가경도(Na+이 고농도로 존재시 경도와 유사한 현상 발생)가 있음

6. 경도와 알카리도와의 관계 -> 1) 총경도 < 알카리도 총경도 = 탄산경도, 2) 총경도 > 알카리도 알카리도 = 탄산경도

7. 경도에 의한 영향 -> 1) 세제 소모 증가, 2) 보일러, 수도관에 스케일 형성, 3) 화학적 처리시 응집제 주입량 증가, 4) 다량 음용시 설사 유발(음용수 기준: 300mg/L), 경도가 수돗물에서 75mg/L(CaCO3 황산)을 초과하는 경우에는 연수처리가 필요.

8. 경수의 연수방법 -> 1) 정석연화법(수산화나트륨), 2) 응석침전법(소석회, 소다회, 수산화나트륨), 3) 이온교환법, 4) 제오라이트법

9. 고도정수처리란 일반적으로 정수처리방식으로 제거하기 어려운 원수의 냄새물질(2-MIB, geosmin) 등의 곰팡이 냄새, 색도, 미량유기물질, 소독부산물  전구물질, 암모니아성 질소, 음이온계면활성제, 휘발성유기물질 등을 제거하는 방식이다.