초록
THMs의 전구물질로 잘 알려진 humic acid를 대상으로 오존처리, 응집처리 및 활성탄 흡착처리와 같은 물리화학적 처리공정 도입에 따른 humic acid의 제거특성을 조사하고, 염소주입시 생성 가능한 부산물을 정성적으로 규명하기 위하여 본 연구를 실시하였다. Humic acid에 오존을 주입한 결과 pH가 급격히 감소하였는데, 이는 분자량이 큰 humic acid가 오존에 의하여 $H_2O$ 및 $CO_2$로 완전히 산화되지 못하고 중간생성물인 저급 지방산으로 분해된 결과로 판단되었다. 그리고 용존성 humic acid의 응집특성을 조사하기 위하여 PAC 160 mg/L로 응집을 실시한 결과 TOC는 약 25%, $COD_{Cr}$는 24%가 제거되었으나, 색도는 단지 5%만이 제거되어, humic acid에 의해 유발되는 색도는 응집으로 제거하기 어려운 것으로 판단되었다. 그러나 오존처리에서는 95% 이상의 색도가 제거되었으며, 이때 색도는 오존 접촉시간에 대해 1차반응으로 제거되었고, 반응속도상수값 k는 $0.067min^{-1}$로 조사되었다. 활성탄 흡착 실험에서는 오존 전처리를 실시함으로써 활성탄 흡착 효율이 크게 증가함을 확인할 수 있었으며, humic acid에 염소를 주입한 결과 THMs만 검출되었을 뿐 다른 휘발성 미량 유기화합물은 검출되지 않았고, 오존처리를 실시한 오존처리수에서도 알데히드류 및 케톤류와 같은 부산물은 검출되지 않았다.
This study was conducted for the two purposes; one was removal of dissolved humic acid, the well-known precursor of trihalomethanes (THMs), by physicochemical treatment processes such as ozone oxidation, coagulation and activated carbon adsorption. The other was qualitative identification of by-products in chlorination of the dissolved humic acid. When ozone oxidation was applied to remove the dissolved humic acid, pH was abruptly decreased. It was indicated that humic acid was not perfectly converted to $CO_2$ and $H_2O$, but to low fatty acid. In coagulation process, the coagulant was polyaluminumchloride which was widely used for drinking water treatment in recent years. With the dosage of 160 mg/L, total organic carbon(TOC), $COD_{Cr}$ and color were removed with 23%, 24% and 5% respectively. Color was effectively removed by ozone oxidation process, which was the first order reaction, with the reaction rate constant of $0.067min^{-1}$. In activated carbon adsorption process, preozonation process could remove more effectively the dissolved humic acid than that without preozonation. When the dissolved humic acid and sodium hydrochloride were reacted with 1 mg-NaOCl/mg-TOC, only trihalomethanes were detected.