Al(Ⅲ) 가수분해종 분석법을 이용한 상용응집제의 응집특성에 관한 연구

Abstract

본 연구는 Al(Ⅲ) 가수분해종 분석법을 이용한 상용응집제의 응집특성을 파악하기 위하여 Ferron 분석을 이용하여 연구실에서 제조된 PACl(7종)과 상업용 응집제(4종)의 Al(Ⅲ) 가수분해종 분류하여 낙동강 하류부 원수를 이용하여 종분석된 응집제의 응집특성 평가한 결과 아래와 같은 결론을 얻었다. 1. 실험실에서 염기도별로 제조된 PACl의 종변화를 살펴보면 염기도의 증가에 따라 Al monomer 종은 거의 선형적으로 감소하며, Al oligomer, polymer, precipitates 종은 염기도의 증가에 따라 3단계로 종 변화 하였다. 2. 상업용 응집제중 alum과 PSO-M은 대부분이 Al monomer 종으로 이루어진 단분자성 응집제이며, PACA와 PAHCS는 제조된 PACl 중 같은 염기도를 가진 것과 비교시 Al polymer 종이 절반 정도인 고분자성 응집제이다. 3. 염기도별로 제조된 PACl을 이용하여 응집실험결과 pH 7, 8.5에서 Al polymer 종이 다량 함유된 PACl이 탁도제거율과 UV254 제거율이 뛰어났다. 4. 상업용 응집제를 이용하여 다양한 수질의 상수원수에 적용하여 jar-test와 pilot-plant로 응집실험결과 Al polymer 종이 탁도제거효율과 플럭침전능에서 우수하였고, UV_(254) 제거효율의 경우 응집 pH에 의한 영향으로 큰 차이를 보이지 않았다. 5. Al(Ⅲ) 가수분해종 분석을 통하여 기존의 사용 중인 특성인자인 Al₂O₃(%), 염기도(%)보다 상업용 응집제의 특성을 더 명확히 알 수 있었다.

This research is focused on evaluating the coagulation characteristics for commercial coagulants using the analysis of Al(Ⅲ) hydrolytic species. The quantification of hydrolytic Al species in commercial coagulants and PACls synthesized in laboratory were done by utilizing timed spectrophotometric method and coagulation test were conducted with based on the interaction of aluminum with ferron as a complexing agent. Nakdong river water as raw water under various coagulation condition. First, the PACls synthesized in laboratory were used for the coagulation of normal and high turbidity waters under various coagulation pH conditions. The experimental results showed that the coagulation at pH 7.0 was more effective than those at pH 5.5 and pH 7.8 for turbidity removal. However, for UV254 removal, the coagulation at pH 5.5 was optimum with the PACls containing higher Al monomeric species. At pH 7.0 and 8.5, the PACls containing higher Al polymeric species were more efficient than others. Second, the commercial coagulants were used under various raw water conditions. The experimental results showed that the commercial coagulants containing higher Al polymers species were more efficient than the others for turbidity removal regardless of the raw water condition.