수질관리 125회 1교시 문제 1. 암모니아 탈기법

답 1. 물리·화학적 질소 제거방법의 종류

1) 암모니아 탈기법(Ammonia stripping)

2) 파과점 염소주입법(Break point chlorination)

3) 이온교환법

답 2. 암모니아 탈기법(Ammonia stripping)

1) 원리

- 수중의 pH에 따라 NH4+와 NH3의 분율이 바뀌는 것을 이용하여 물의 pH를 11 이상으로 높여서 NH3로 전환한 후 포기하여 질소 탈기

- NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH-(평형상수 Kb = 1.8 × 10-4, 25℃)

- 폐수의 pH를 7 이상으로 하면, 이 평형은 왼편으로 이동하여 암모늄 이온이 암모니아로 전환

- 암모니아 탈기는 질소, 인 제거기술에서 인의 제거를 위한 lime 첨가에서 비롯

- 인의 침전을 위한 lime의 첨가는 수 중의 pH를 높이게 되고, 수 중의 암모늄 이온을 암모니아 형태로 전환 → 이는 수 중에 용해된 기체의 형태를 의미하며 공기의 폭기를 통해 대기 중으로 방출 가능

- pH가 10.5 ~ 11.5로 높일 경우 수 중 암모늄 이온과 암모니아 비율은 2 : 8 정도가 되며, 이 비율은 Henry’s Law 상수에 따름

→ 탈기가 진행되면 탈기된 암모니아의 비율만큼 암모늄 이온은 다시 암모니아로 전환

2) 장점 및 단점

장점	단점
- 시설투자비 낮음 - 운전관리 용이 - 폭기과정에서 인 제거 가능 - 선택적 암모니아 제거로 조정 - 계절별로 혼합하면 높은 활용도 - 독성물질에 상관없음	온도에 민감 : 겨울철 효율 감소(50~60%) 암모니아 용해도는 저온에서 증가 공기 소요량 가변적 동절기에 안개현상 얼음발생 암모니아와 황화수소의 반응으로 대기오염문제 유발 pH 조절을 위해 석회 필요 탄산 스케일의 침적 및 관류(piping) 현상 발생 소음 및 심미적 문제 발생