초록
본 연구는 조류 개체 수 증가로 pH가 급격하게 상승한 원수가 정수장으로 유입될 때 pH 조정을 위해 사용하는 이산화탄소($CO_2$) 주입이 응집효율 및 용존 알루미늄 농도변화에 미치는 영향을 고찰하였다. 응집제 1 mg/L에 주입에 따른 pH 감소는 LAS -0.0384, PAC -0.0254, A-PAC -0.0201, PACS2 -0.0135로 나타났다. 용존 알루미늄 농도는 pH 7.44에서 0.02 mg/L, pH 7.96에서 0.07 mg/L, pH 8.16에서 0.12 mg/L, pH 8.38에서 0.39 mg/L로 응집공정의 pH 증가에 따라 용존 알루미늄 농도가 증가하는 것으로 나타났다. 여기서 주목할 점은 급속 교반 후 pH 8.0을 초과할 때부터 용존 알루미늄 농도는 급격하게 증가하는 것이다. 그러므로 높은 pH의 원수가 유입되는 정수장에서 알루미늄 농도가 먹는 물 수질 기준 만족하기 위해서는 응집공정의 pH가 7.8 이하로 유지되도록 공정관리가 필요하며, 원수 pH가 8.0 이상 유입되는 경우 이산화탄소($CO_2$) 주입으로 pH를 7.3 내외로 일정하게 유지할 수 있었다. 또한 이산화탄소($CO_2$) 주입으로 응집공정에서 pH를 조정함으로써 탁도 및 응집제 절감, 용존 알루미늄 농도 감소 효과를 확인할 수 있었다.
In this study, a pH control method by carbon dioxide ($CO_2$) was applied to coagulation process in water treatment plant (WTP) to investigate the coagulation efficiency and residual dissolved aluminum when high pH raw water is flowing into the plant during algal blooming. Existing coagulant dose (1 mg/L in raw water) resulted in the pH reduction of 0.0384 by LAS, 0.0254 by PAC, 0.0201 by A-PAC, and 0.0135 by PACS2, respectively. And then the concentration of dissolved aluminum was 0.02 mg/L at pH 7.44, 0.07 mg/L at pH 7.96, 0.12 mg/L at pH 8.16, 0.39 mg/L at pH 8.38 showing the concentration increase with pH in the coagulation process. It was noteworthy that rapid increase was observed at pH above 8.0 next the rapid mixing. Therefore it is necessarily required to control pH below 7.8 in the coagulation process in order to meet drinking water quality standard of aluminum for high pH raw water into WTP, $CO_2$ injection could control pH successfully at about 7.3 even for the raw water of high pH above 8.0. In addition it was found that the pH control by $CO_2$ injection was significantly effective for coagulation in terms of turbidity removal, coagulant dosage, and residual dissolved aluminum concentration.
