소독제 농도, pH, 온도, 암모니아 농도, 부유물질이 강우 월류수 염소 소독에 미치는 영향

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하수처리시설 초과유량에 대한 처리 규제 입법 예고로 인해 강우 월류수 처리에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 강우 월류수 염소(차아염소산나트륨) 소독 시 소독제 농도(0.11-4.0 mg $Cl_2/L$), pH (6.5-8.0), 온도($15-25^{circ}C$), 암모니아 농도(10-41 mg N/L), 부유물질(91-271 mg SS/L)이 대장균군수 감소 속도에 미치는 영향을 고찰하였다. 차아염소산나트륨 농도 효과는 반속도 상수가 1.212mg $Cl_2/L$인 saturation-type model로 잘 모사되었다. 소독 반응 속도는 SS와 pH 증가에 따라 감소되는 반면, 온도에 따라서는 증가하였고, 암모니아 농도에는 영향을 받지 않았다. 월류수 유입 조건을 $1{ imes}10^5MPN/mL$, 271 mg SS/L, $15^{circ}C$, pH 8.0로 가정할 때, 염소 주입 농도 1 mg/L, 수리학적 체류시간 1.25 분인 염소 소독조를 통해 입법예고 된 수질 기준의 1/3 수준인 대장균군수 1,000개/mL를 달성할 수 있을 것으로 계산되어, 염소 소독이 강우 월류수 소독에 유효하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

기타언어초록

The treatment of combined sewer overflow (CSO) is one of potential concerns in domestic wastewater treatment in Korea due to the pre-announce of CSO regulations. This work investigated the effects of disinfectant (NaOCl) concentration (0.11 to 4.0 mg $Cl_2/L$), pH (6.5 to 8.0), temperature (15 to $25^{circ}C$), ammonia (10 to 41 mg N/L), and suspended solids (91 to 271 mg SS/L) on the chlorine disinfection of CSO. The effect of NaOCl concentration on the pseudo-$1^{st}$ order reaction rate for total coliform inactivation was described well with a saturation-type model with the half-velocity constant of 1.212 mg/L. The total coliform inactivation reaction rate decreased with SS and pH, and increased with temperature. Ammonia in the examined range did not affect the disinfection kinetics. A chlorine contact tank with the injection chlorine level of 1 mg $Cl_2/L$ and the hydraulic retention time of 1.25 min is estimated to reduce total coliform from $1{ imes}10^5MPN/mL$ to 1,000 MPN/mL at 271 mg SS/L, $15^{circ}C$, and pH 8.0. Chlorine would be a proper option for the disinfection of CSO.

키워드

강우 월류수 대장균군 소독 차아염소산 부유물질 Combined Sewer Overflow Total Coliform Disinfection Sodium Hypochlorite Suspended Solids

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