수질관리 122회 1교시 문제 4 : 오존처리

4. 오존처리

답 1. 오존의 특징

- 오존이용기술은 오존이 가지고 있는 강한 산화력을 바탕으로 소독이나 탈색, 유기물 등의 산화분해 등 다양한 처리효과를 동시에 활용할 수 있는 우수한 성질 보유

- 오존은 매우 불안정한 물질이기 때문에 대기 중이나 수 중에서 바로 분해되며, 이 때 강한 산화작용 일으키며, 이러한 산화작용은 불소 다음으로 강력하므로 오존을 이용하면 소독이나 탈색 탈취, 유기물이나 무기물의 산화분해 등 다양한 효과 획득 가능

- 또한 오존은 분해되어 무해한 산소가 되므로 처리 후 독성이 없으며, 응집침전처리 등에서 발생하는 슬러지나 막처리의 농축수 등과 같은 2차 폐기물이 발생하지 않는 특징 有

답 2. 오존처리기술의 원리

- 공기나 산소를 원료로 무성 방전법 등을 통해 생성한 오존을 생물처리수에 주입하여 오존의 강력한 산화력을 이용하여 처리

- 오존은 피처리물을 산화함과 동시에 오존자체는 분해(오존에 의한 직접반응)

- 수 중에서의 오존 분해 메카니즘은 실제로 매우 복잡하여 OH 라디칼 등 많은 라디칼이 관여하는 다양한 반응 발생(오존의 직접반응과 라디컬 등의 간접반응)

→ 따라서 오존처리기술의 처리효과 가운데 일부는 오존이 자체 분해되어 발생한 OH 라디칼이 피처리물과 반응하여 나타나는 것으로 생각됨(라디컬에 의한 간접반응)

답 3. 하수처리장에서의 오존 이용기술

- 하수처리장에서의 대표적 오존 이용기술은 아래와 같음

이용용도	피처리물	처리목적
방류	생물처리수	방류수의 소독, 공장폐수 등에 기인하는 방류수의 탈색
재이용수 이용	생물처리수	조경용수나 친구용수, 수세변소용수 등으로 이용하기 위해 재생수 소독이나 탈색, 탈취
합류개선 대책	간이처리수 또는 미처리하수	하수처리장이나 펌프장에서 우천시의 월류수 소독
슬러지 감량화	활성슬러지(반송슬러지)	Oxidation Ditch법에서 슬러지 발생량 삭감
슬러지 성상 개선	활성슬러지(반송슬러지)	방선균 증식 억제, 스컴발생에 의한 최종침전지에서의 고액분리장해 등의 개선

 

답 4. 오존처리기술의 처리특성

1) 소독

- 오존은 세포막과 핵산을 직접 파괴하여 복합적으로 기능을 훼손하여 불활성

2) 미량 화학물질 제거

- 에스트로겐 등의 내분비 교란물질이나 의약품 및 일용생활품(PPCPs : Pharmaceuticals and Personal Care Products) 등의 미량화학물질은 오존과 반응성이 우수한 이중결합이나 방향고리 등을 가지고 있어 오존주입률 5mg/L정도에서 약 90% 제거 가능

3) 반응부산물

- 오존처리 시 알데히드류나 카본산류 등의 유기산화물이 부수적으로 생성되는데, 생성량이 미량이고 생분해성 높기 때문에 방류수역에 미치는 영향은 일반적으로 문제없음