오존, 이산화염소 uv

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오존, 이산화염소 uv에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

ne - sodium chlorite system
2 NaClO2(S) + Cl2(g) ---> 2 ClO2(g) + 2 NaCl
NaClO2 + Cl2 + OH- = NaClO3 + HCl + Cl- : ClO3- 형성
- NaClO2와 강산(HCl 혹은 H2SO4)과의 반응
5 NaClO2 + 4 HCl = 4 ClO2 + 5 NaCl + 2 H2O
10 NaClO2 + 5 H2SO4 = 8 ClO2 + 5 Na2SO4 + 4 H2O
- 차아염소산나트륨(NaOCl)과 NaClO2와의 반응
NaOCl + HCl = NaCl + HOCl
HOCl + HCl + 2 NaClO2 = 2 ClO2 + 2 NaCl + H2O
- 과염소산 나트륨(NaClO3)와 과산화수소(H2O2)와의 반응
※ 가스상 ClO2 발생기 : 기존에 사용하던 ClO2 제조방법은 염소와 sodium chlorite(NaClO2) 용액을 반응시키거나, NaClO2와 황산 혹은 염산과 반응시켜 ClO2를 제조하였다. 그러나, 반응에 참여하지 않는 sodium chlorite로 인해 ClO2 용액 내에 chlorite(ClO2-) 및 chlorate(ClO3-)가 반응부산물로 생성된다는 문제가 내포되어 있었다. 그러나, CDG사의 특허인 가스상 ClO2 발생기(CDG사 USA 특허)는 아래 식과 같이 고체상의 sodium chlorite와 염소가스를 반응시켜 가스상의 ClO2 생성하기 때문에 sodium chlorite로 인한 반응부산물의 생성을 방지한다.
가스상 ClO2 발생기 : 2 NaClO2(S) + Cl2(g) ---> 2 ClO2(g) + 2 NaCl
액상 ClO2 발생기 : 2 ClO2- + HOCl + H+ ---> 2 ClO2(aq) + Cl- + H2O
염산과의 반응 : 5 NaClO2 + 4 HCl = 4 ClO2 + 5 NaCl + 2 H2O
황산과의 반응 : 10 NaClO2 + 5 H2SO4 = 8 ClO2 + 5 Na2SO4 + 4 H2O
이산화염소의 효과
- THMs 생성억제 : 이산화염소는 THMs을 생성치 않을뿐만 아니라, 이미 생성된 THMs의 제거에도 효과가 양호하다.
- 냄새의 제거 : 수중에 존재하는 유화수소(H2S)나 메르캅탄류(mercaptan, R-SH) 등에 의한 냄새의 제거에 효과적이며, 염소와 달리 페놀화합물을 무취 무독물질인 Maleic acid로 산화시키고, 이미 생성된 클로로아민 등의 제거효과도 양호하다.
- 조류의 사멸효과 : 조류를 사멸시키므로 맛(흙냄새, 생선 비린내 등) 냄새의 개선과 급수조, 송수관 또는 침전지에서의 조류 및 슬라임 제거에도 효과적이다.
- 중금속 및 시안화합물등의 제거 : 이산화염소는 강한 산화력으로 용존성 철과 망간을 산화시켜(불용성 물질로 전환시켜) 제거가 용이하도록 하며, 시안화합물의 산화도 가능하다(탄산가스와 질소가스로 분해).
철 : ClO2 + 5 Fe(HCO3)2 + 3 H2O > 5 Fe(OH)3 + 10 CO2 + H+ + Cl-
망간 : 2 ClO2 + 5 Mn2+ + 6 H2O > 5 MnO2 ↓ + 12 H+ + 2 Cl-
- 이산화염소는 유기물(BOD와 COD) 감소효과와 음용수의 색도개선 효과가 있으며, 적용 pH 범위가 넓다.
이산화염소의 주요효능
처리효과
내 용
미생물 살균
강력한 산화작용에 의하여 각종세균, 바이러스, 곰팡이, 효모 및 이끼 등을 신속히 살균 제거함.
악취물질 제거
강력한 산화작용에 의하여 악취의 원인 물질인 메르캅탄류, 아황산가스, 유화수소 등은 물론 인축의 배설물중에 들어있는 질소 화합물, 아미노산 등을 신속히 제거함.
물맛을 좋게함
강력한 산화작용에 의하여 물에 함유된 유ㆍ무기 화합물을 무해한 물질로 산화시키며 용존산소(DO)를 증가 시켜 물의 신선도와 물맛을 좋게함.
BOD, COD, TOC의 감소
물에 용해된 유기물을 제거시켜 BOD, COD, TOC를 감소시킴.
유독성 무기물질 제거
맹독성 시안화합물(CN-)을 산화시켜 무해한 시안산염(CNO-)를 거쳐 탄산가스와 질소로 분해하며 아질산염을 무해한 질산염으로 아황산염을 황산염으로 각각 산화시킨.
중금속 제거
철, 망간 등의 중금속을 산화시켜 산화물 및 수산화물로 침전시킴.
과망간산칼륨(KMnO4)
소모량의 감소
물에 용해된 유기화합물을 산화시켜 KMnO4 소모량을 감소시킴.
산화환원 전위의 증가
물의 산화환원전위를 증가시키므로서 걱종 세균을 신속히 살균시킴.
식품, 석유, 제지, 펄프의 표백
섬유를 손상시키지 않는 고순도 표백제로 면, 합성섬유, 펄프, 제지 등 표백에 이상적임.
식품첨가물이며 무색, 무미, 무독함.
각 소독제별 장단점 비교
구 분
염 소
염소+탈염소
자외선
오 존
이산화염소
일반적 내용
염소를 주입하여 HOCl 및 OCl-의 소독능을 이용
○ 염소시설 후단에 반응조를 설치하여 Sulfur Dioxide를 첨가(혼합)하여 잔류염소를 환원시켜 제거하는 공정
254nm 파장(저압램프) 또는 200∼400nm 파장(중압램프)을 이용하여 미생물을 살균하는 공정
현장에서 오존을 발생하여 반응조에 주입
현장에서 ClO2를 발생시켜 염소와 동일한 방법으로 주입
장 점
가격 저렴
○ 잔류하는 염소를 제거하여 염소가 생태계에 미치는 영향을 최소화 ○ 수질이 탁한 경우에도 사용 가능
○ 잔류성이 없어 생태계 피해 최소화
○ 염소부산불 생성이 없음.
○ 염소부산물 생성이 없음.
○ 염소보다 소독력이 강함.
○ 염소부산물 생성 최소화
단 점
○ 온도에 큰 영향을 미침
○ 다른 공정(오존, UV)에 비해
소독력이 약함.
○ 탈염소공정 필요
○ 염소 부산물
(THM, TAA) 생성
○ 투자비가 염소 공정에비해 2∼3배 정도
○ 탈염소제의 가격은 염소가격의 약 2배
○ 염소반응에 의해 생성된 염소부산물(THM, 불가능)
○ 과잉의 탈염소제가 투입되면 용존산소를 감소시키며 잔류 Sulfur Dioxide가 남음.
○ 사고발생시 수은의 누출
○ 수질이 탁한 경우 처리효율 저하
○ 불안정 함. ○ 미생물의 재증식 가능
○ 불안정함.
○ ClO3-, ClO2-를 생성(독성)

키워드

오존,   이산화염소,   uv,   정수처리,   완결,   오존처리