상하수도 119회 1교시 문제 8. 수소이온농도(pH)

답 1. pH(수소이온농도)의 정의

- 용액 1L 중에 존재하는 수소이온의 역수의 상용대수로써 표현

여기서 [H+] : 수소이온의 mol 농도(mol/L)

[OH-] : 수산이온 mol 농도(mol/L)

1×10-14 : 물의 이온적(곱) 상수

답 2. 수원별 pH

1) 음용수 수질기준 : pH 5.8 ~ 8.5

2) 자연수 : 보통 pH 7.0 ~ 7.2(CO2가 많을수록 pH 낮아짐)

3) 지표수 : 지표수는 CO2를 지하수에 비해 적게 함유하여 pH가 7 이상의 약알칼리성

4) 지하수 : 토양 중의 생물학적 작용에 의해 발생된 CO2에 의해 pH는 6.0 ~ 6.8

5) 조류 : 조류 번성 시 pH 9 ~ 10 정도로 상승

6) 강우 : 정상적 강우의 경우 pH 5.67 이상(CO2 함량 0.03%, 25℃ 기준)

- 대기오염물질(SOx, NOx)에 의해 산성강우(pH 5.6 이하) 발생 가능

반응형

답 3. pH의 수질공학적 중요성

1) 수소이온농도는 수질의 주요지표로 사용

- 많은 미생물의 생존환경의 적정성 여부와 생물학적 처리지표로 사용 가능

→ 적정한 pH를 유지하지 못한 방류수는 자연수에 많은 영향을 미침

2) 수처리 공정에서의 활용 및 의미

(1) 오염에 따른 수질변화를 발견할 수 있는 수단으로 이용

(2) 생물학적 폐수처리의 중요한 환경인자

- 미생물 성장의 극한치 : pH 4 ~ 9

- 성장의 최적 pH : pH 6.5 ~ 7.5

· 약알칼리성 : 박테리아

· 약산성 : 조류 및 균류

- 질산화 과정 시 pH 저하 : 알칼리제 주입 필요

(3) 수처리 과정에서 약품주입량의 결정과 작업의 적부를 판단 가능

- 응집제는 각 종류별 적정 pH 존재(Alum의 경우 pH 5.5 ~ 7.5)

- 응집제의 응집작용 최대, Floc 용해도가 최소

(4) 물의 부식성

- LI = pH – pHs

- LI < O : 부식성

- 일반적으로 pH 8 이하에서 부식성 나타냄

(5) 염소소독에 있어 경제적인 문제와 결부됨

- 유리잔류염소 소독 시, pH 낮을수록 살균력 증가

→ pH 7 이하에서 생성되는 HOCl의 살균력은 OCl-의 80배

- 결합잔류염소를 통한 소독 시, pH 8.5 이상에서 생성되는 모노클로라민의 살균력이 가장 강함

 

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