상하수도 117회 1교시 문제 12. 먹는물 수처리제로 사용하는 과망간산나트륨(NaMnO4)

답 1. 개요

- 망간은 ‘먹는물 수질기준 및 검사 등에 관한 규칙(환경부령)’ 상의 심미적 영향 물질로써, 정수장에서 제거되지 않을 경우 수돗물의 맛과 냄새를 일으키고 급수관에 축적되어 흑수 발생

- 물보다 비중이 큰 망간은 평상 시에 호소 등의 바닥에 축적되어 있다가 가뭄으로 호소의 저수율이 낮아지거나, 겨울철 전도현상이 발생하면 취수구로 유입

- 댐과 저수지를 취수원으로 이용하는 일부지역의 겨울철 망간으로 인한 수돗물 탁수 민원을 근본적으로 해결하여 깨끗한 수돗물을 공급하기 위해 ‘과망간산나트륨’을 먹는물 수처리제로 지정

답 2. 기존 수 중 망간 제거 방법

- 기존 정수장에서는 원수에 포함된 망간을 처리할 때, 염소 또는 망간사(沙) 여과지를 이용하여 제거

- 그러나 염소 처리에 의한 망간 제거율은 10 ~ 60%로 낮은 편이어서, 고농도 망간이 유입될 때에는 처리에 한계

- 망간사(沙) 여과의 경우 제거 효율은 90% 이상으로 높은 편이나, 고농도 망간이 일시적으로 유입되면 평상 시의 여과모래를 망간사(沙)로 신속히 교체하는 것이 힘들어 초기 대응 어려움

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답 3. 과망간산나트륨에 의한 망간제거 기작

1) 이론식

- 과망간산나트륨은 물속의 용존망간(Mn2+)을 입자성 망간(MnO2)으로 변환시키며, 응집제를 주입하게 되면 입자성 망간은 플록(floc)에 부착되어 침전 및 여과과정을 거쳐 물에서 제거됨

- 망간제거 이론식 : 3Mn2+ + 2NaMnO4 + 2H2O → 5MnO2(s)↓ + 2Na+ + 4H+

2) 전체 공정도

[이미지 출처 : 과망간산나트륨 먹는물 수처리제로 추가 지정, 환경부 보도자료]

3) 제거기작

[이미지 출처 : 과망간산나트륨 먹는물 수처리제로 추가 지정, 환경부 보도자료]

[이미지 출처 : 과망간산나트륨 먹는물 수처리제로 추가 지정, 환경부 보도자료]

 

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