상하수도 122회 2교시 문제 2. 해수담수방식에 대하여 설명하고, 해수담수화에서 보론과 트리할로메탄에 유의해야 하는 이유를 설명하시오.

답 1. 개요

- 담수화란 바닷물에서 염분을 제거하여 먹는 물로 만들어 내는 것임

- 초기 실용화 단계에서는 바닷물의 증발응축을 이용해 순수한 물분자를 분리하였지만, 최근에는 막을 이용한 역삼투법, 전기투석법 등을 적용

- 지역에 따라서는 갈수기 물 부족, 육지수원의 오염 및 수원 개발지 감소 등의 문제를 해걸하기 위한 방법으로 해수담수화 공법 적용 검토 필요

답 2. 해수 담수화 방식의 분류

상변화법	증발법	다단계 플래쉬법(MSF), 다중효용법(ME), 증기압축법
	결정법	동결융해법
상불변법	막   법	역삼투법, 전기투석법
	이온교환수지법

1) 증발법

(1) 다단계 플래쉬법(MSF)

- 해수를 가열하여 저비등점에서 발생되는 수증기를 응축시켜 담수 획득

- 대용량 담수 획득 가능

(2) 다중효용법(ME)

- 해수를 가열하여 끓는점에 따라 발생되는 수증기를 응축시켜 담수 획득

(3) 증기압축법

- 증기 드럼속에서 발생된 수증기를 압축기로 압축하여 담수 획득

2) 결정법 : 동결융해법

- 해수를 –8℃까지 저하시켜 동결시키면 염과 담수가 분리됨

- 생산단가가 비싸고, 설비의 유지관리 어려움

3) 막법

(1) RO법

- 용매는 투과시키고 용질은 통과시키지 않는 반투막의 성질 이용

(2) 전기투석법

- 용액 중에 양이온만을 통과시키는 막과 음이온만을 통과시키는 막을 교대로 배치

- 전극에 직류전압을 걸면 양이온과 음이온이 통과 가능한 이온교환막을 통과하여 순수한 담수만 남게 되는 원리 이용

4) 이온교환법

- 이온교환수지의 이온교환기를 이용하여 해수 중의 각종 양이온과 음이온을 치환시켜 해수 중의 포함된 염을 제거하는 방법

답 3. 보론과 트리할로메탄 유의해야 하는 이유

1) 보론 관리

- 먹는물 수질기준에서 건강상 유해영향 무기물질로 분류

- 해수에는 보론이 3 ~ 5mg/L 함유되어 있으며, 역삼투 막에 의해 70 ~ 80% 제거되므로 현재 수질기준인 1mg/L이하로 생산하기 쉽지 않음

- 보론 농도 저감 위해 수지 흡착처리 및 2단 탈염법(2단 역삼투법) 등 사용

→ 일부를 2단 탈염 후, 1단 탈염한 담수를 혼합하여 보론 농도가 1mg/L 이하가 되도록 함

2) 트리할로메탄 관리

- 트리할로메탄의 전구물질인 천연 유기물질과 반응하여 브롬계의 트리할로메탄 증가

→ 해수에 혼합된 지표수의 영향으로 트리할로메탄 생성능이 높은 경우에는 전처리를 통한 해수의 수질향상 등의 대책 강구 필요