Transcript Ⅲ - 마이옥스

연구보고서 마이옥스 혼합산화제 발생기
Ⅰ. 연연연연연 연연
1. 연 연 연 연 연 연 연 연 연
○ 관말에서의 잔류염소 유지의 법적 제도화
○ 수돗물 고급화에 따른 소독취 절감
○ 대체 소독제로서의 MIOX의 효과 분석
2. 연 연 연 연 연 연 연
○ 실험실규모의 실험에 의한 MIOX의 효과분석 및 평가
○ 현장조사를 통한 수질 측정과 자료 분석을 통한 MIOX 설치전후의 효과분석
○ 설문조사에 의한 MIOX 설치전후의 수요자 인식평가
Ⅰ. 연연연 연연
1. MIOX( Mi x d e Ox i d an t ) 연 연 연
< Anode reactions >
2Cl- → Cl2 +2eCl2 + H2O → HOCl + Cl- +H+
HOCl + H2O →ClO2 + 3H+ +2e2H2O → O2 + 4H+ +４eO2 + H2O → O3 + 2H+ +2e2H2O → H2O2 +2H+ +2e< Cathode reaction >
2H2O + 2e- → H2↑ +2OH< Anode products >
< Cathode products >
1
연구보고서 마이옥스 혼합산화제 발생기
2. MIOX의 장ㆍ단점
장점
① 안전하다
- 소금물을 전기분해하여 안정한 농도의
혼합산화제 액을 생산하므로 취급시 안전함
② 살균효과가 높다.
- 전처리 시 : 유기물 제거.
- 후처리 시 : 확실한 살균효과
③ 보다 긴 잔류 효과.
단점
① 저농도이므로 투입시설이 커진다.
② 소금공급을 자주 한다
( 2~3회/월)
③ 소금저장 시설과 혼합산화제 저장
시설이 액체 염소에 비해 상당히 크다.
④ 수온이나 외부 기온에 영향을 받는다.
(수온 4℃이상, 외기온도 2℃이상)
④ 물에서 소독약 냄새가 없다.
⑤ 수돗물 특유의 냄새가 없으므로 물맛이
향상되는 효과가 있다.
⑥ 자동운전이 되므로 유지관리가 쉽다.
⑦ 유지비용이 저렴
⑧ biofilm 제거에 효과적임
⑨ 철 박테리아 살균 능력이 뛰어남.
⑩ 적은 양으로도 암모니아성 질소를 산화시킨다.
( 암 모 니 아 성 질 소 1ppm 당 액 체 염 소 소 비 량
10~12ppm, 암모니아성 질소 1ppm 당 혼합산화제
소비량 6~8ppm)
2
연구보고서 마이옥스 혼합산화제 발생기
3. Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ ( 연 연 연 연 연 연 연 연 연 연 연 연 연 연 연 연 연 연 연 연 )
3-1. 개요설명
MIOX 혼합산화제 현장 발생기는 종종 차아염소산나트륨 현장 발생기와 동일하다는 착각을 하게 됩니다.
이 시스템들은 모두 소금물을 전기분해하여 염소와 관련된 생성품을 발생시키고 있다는 유사점으로
이러한 오해를 하고 있는 것입니다.
기존에 살균소독제로 사용하던 염소 가스는 고압의 독성가스로써 위험성이 있어 이 위험성을 배제키
위하여 안전한 염소발생기로 탄생된 차아염소산나트륨 현장 발생기는 NaOCl(염소)를 발생시키는
것이며 / 새로운 수처리 기술로 업그레이드되어 개발된 혼합산화제(오존+이산화염소+차아염소산)
현장발생기는 염소계와 산소계를 발생시키는 장치입니다. 이 생성품들은 각기 다른 특성을 가지고
있으며 수처리시의 효력에서 많은 차이점이 있는 것입니다.
3-2. 발생원리
< MIOX 발생원리 >
Cl2 + H2O → HOCl + Cl- + H+
HOCl + H2O → ClO2 + 3H+ + 3e-
< 차염발생기의 원리 >
2NaOH + Cl2 → 2NaOCl + H2↑
2H2O → O2 + 4H+ + 4eO2 + H2O → O3 +2H+ + 2e-
3
연구보고서 마이옥스 혼합산화제 발생기
MIOX
사용
전극
백금과 이리륨등 8족 금속이 코팅
된 티타늄 전극
화학반응의
차이
양극에서 생성된 염소가스를 모
재로 하여 위에 열거된 새로운 전
기분해 반응이 이루어짐
방출구
방출구가 2개임.(양극과 음극 각
각 하나씩)
양극과 음극의 방출구가 따로인
것은 양극에서 생성된 염소
화합물이 전기분해 Cell 내에서
반응하는 것을 막기 위한 것임
차염 발생기
사용전극
티타늄 방식
화학반응의
차 이
일반적인 티타늄전극으로 생성된 염
소가스와 가성소다(NaOH)의
화학반응으로 차아염소산 나트륨
을 생성함
방출구
방출구가 하나임(방출구가 하나일
경우 전기분해 셀 내에서 염소가스
와 가성소다의 반응은 저절로 이루
어짐
3-3. 혼합산화제와 차아염소산나트륨 발생기의 비교
기종
구분
혼합산화제 발생기(MIOX)
차아염소산나트륨(염소)
개 발 동 기
• 염소가스의 위험성 배제
• 수질 및 소독능력 개선
• 염소가스의 위험성 배제
장치의 안전성
• 안전하다
• 안전하다
• 혼합산화제
(차아염소산+이산화염소+오존) :
(HOCl + ClO2 + O3)
• 염소계+산소계
• 차아염소산나트륨 (NaOCl)
• 염소
• 100% 염 소 로 환 산 시 염 소 1kg
생산당
소금소모량 : 3.8kg x 150원 = 570원
전력소모량 : 5.5 kw x 50원 = 275원
∴ 염소 1kg당 생산비는 845원
• 100% 염소로 환산 시 염소 1kg
생산당
소금소모량 : 3.5 kg x1 50원 = 525원
전력소모량 : 5.2 kw x 50원 = 260원
∴ 염소 1kg당 생산비 785원
생 성 품
운영유지비
특
성
• 염소보다 우수한 성능
• 산화력이 우수 - 유기물 분해에
효과적
• 철과 망간 산화시킴
• 황화수소(H2S) 산화 시
`
• 액체 염소나 클로로칼키와 동일
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연구보고서 마이옥스 혼합산화제 발생기
기 종
구 분
특
성
맛과 냄새
염소 잔류
량
유지능력
살 균 력
혼합산화제 발생기(MIOX)
차아염소산나트륨(염소)
• 미세응집효과 - 탁도 개선 및 응
집제 절감
• 높은 살균력
• 생물막(Biofilm) 제거 및 생성 억제
• 적은 농도로 암모니아성 질소 산화
• 소독 부산물 적게 형성(30~50%)
• 우수한 잔류성
• 소독약 냄새가 없음
• 일반적인 사용농도(2~3ppm)의
물에서 염소 냄새 없음
• 좋은 물맛, 깨끗한 물 제공
• 아질산염을 산화시켜 질산화 방지
시킴
• 살조제 요소로 조류의 맛과 냄새
제거
• di, Tri 클로라민을 형성치 않음
• 황화수소 산화로 맛과 냄새 제거
• 상대적으로 상당수준의 높은
주입량에서도 염소 맛을 나타내지
않음
• 냄새로 인한 민원 발생 없음
• 물에서 냄새 있음
(액체염소보다 강함)
• 규정 농도에서 아질산염을 산화 못함
• 질산화로 조류 활성화를 유발시켜
불쾌한 맛과 냄새가 있을 수 있음.
• di, Tri 클로라민을 형성시키는 경향이
있음.
• 규정 농도에서 황화수소의 맛과 냄새를
제거 못함
• 상대적으로 높은 주입량을 사용치 못함
• 냄새로 인한 민원 발생 많음
• 염소가스보다 더 긴 FAC 잔류량
유지(40km 이상)
• 약 30% 적은 주입량으로 같은
잔류량 유지
• 긴 송수관로에서 염소재투입설비인
부스타 설비가 필요 없음
• 정수장에서 먼 곳이나 가까운 곳의
소비자에게 염소냄새가 없는 물
공급
• 염소잔류량 유지 시간이 짧음
• 잔류량을 유지키 위하여 고농도 주입이
어려움
• 긴 송수관에서 염소재투입 설비인
부스타 설비 필요할 수 있음
• 정수장에서 먼 곳이나 가까운 곳의
소비자에게 염소냄새 있는 물 공급 가능
• 염소보다 2~10배 이상 더 효과적
• 염소 내성균인 크립토스포리디움,
지아르디아 제거
• 더욱 빠르며 낮은 주입량으로
살균력 수행
• 더욱 효율적인 CT값 개선
• 송수관로의 생물막(Biofilm) 제거
(유기물 제거)
• 미생물에 대한 불활성화가 양호함
• 염소 내성균의 살균능력이 약함
• 지아르디아, 크립토스포리디움 제거
못함
• 더 높은 CT값 요구와 더 높은 주입량이
요구됨
• 송수관로의 생물막 제거 못함
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연구보고서 마이옥스 혼합산화제 발생기
3-4. 신설장비비
혼합산화제 발생기(MIOX)
차아염소산나트륨(염소)발생기
• 일정함(염수 공급방식이 가변 펌프 방식)
• 일정치 않음(염수 공급방식이 정량펌프에
의한 일정량 공급방식)
• 제작사 사양에는 0.8% 농도이나 실제현장
에서는 0.5~0.7%사이에서 농도변화가 생김
(계절적으로)
셀수명
• 높은 성능의 산화제로 인해 조금 빨리 마모하
나 전극 코팅 기술이 셀 수명을 연장
• 반응에서 단지 염소만이 생산되므로 더 느리
게 마모
신설
장비비
• 약 30% 정도 고가이다
• 상수도 수질 업그레이드되어 소비자들로부터
신뢰받는 수돗물이 될 수 있음
• 성능이 우수하여 30% 적게 설치할 수 있음
산화제
농도
• 혼합산화제 발생기 보다 30% 정도 저렴
• 상수 < 수돗물 개선이 안됨
3-5. 결론
MIOX 혼합산화제 발생기는 현장 차아염소산나트륨 발생기로써 제공하지 못하는 다양한 이점을 제
공합니다.
또한 혼합산화제 발생기와 차아염소산나트륨 발생기의 유지비용은 비슷합니다.
하지만 혼합산화제는 다른 염소나 차아염소산나트륨 보다 잔류성이나 소독력이 30~40% 좋기 때
문에 사용량을 30% 이상 줄일 수 있으며 설비 또한 30% 적게 설치 할 수 있기 때문에 훨씬 경제적
입니다. 뿐만 아니라 혼합산화제는 기존의 염소계 소독제가 가지고 있는 문제인 맛과 냄새문제, 잔
류성 문제, 소독 부산물 문제들을 획기적으로 개선할 수 있는 소독제입니다. 양질의 수돗물을 공급
하기 위하여 막대한 예산과 인력이 투입되고 있는 현실에서 최종 소독으로 인한 문제 해결은 아주
중요한 문제라 할 것입니다.
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연구보고서 마이옥스 혼합산화제 발생기
Ⅲ. 실험결과(현장조사)
1. 잔류 염소 변화
1.2
정
수
관망1
관망2
관망3
Free Chlorine(mg/L)
1.0
MIOX 전
홍수피해시 복구 기간
MIOX 후
0.8
0.6
0.4
잔류염소기준
( 0 . 2 mg /L)
0.2
6/24
6/28
7/2
7/6
7/10
7/14
7/18
7/22
7/26
7/30
8/3
8/7
8/11
8/15
8/19
8/23
8/27
8/31
9/4
9/8
9/12
9/16
9/20
9/24
9/28
10/2
10/6
10/10
10/14
10/18
10/22
0.0
1-2. 결론
MIOX 설치전에는 관망2와 관망3(관말) 지점에서 잔류염소가 대부분 매우 낮은 농도로 나타나고
있다. 특히, 관망3지점의 경우 MIOX 설치전부터 홍수피해 복구기간 동안 매우 낮은 잔류염소농
도를 나타냈으나, MIOX 설치후 잔류염소농도가 지속적으로 높아지고 있다. 관망2지점에서는 보
다 뚜렷한 효과가 나타나고 있다.
체류시간이 긴 관망2와 3지점에서의 잔류염소농도의 증가분이 관망1지점에서의 증가분과 비슷
하거나 오히려 크게 나타나는 것은 관망내 최소 잔류염소 유지에 MIOX가 효과가 있음을 보여주
고 있다. 정수장유출수와 체류시간이 짧은 관망1지점에서의 잔류염소농도의 증가는 최소한
MIOX가 안정적 염소주입을 위한 운영상의 이점이 있다고 할 수 있다. 수온과 정수장유출수의 농
도가 비슷한 여건에서 비교한 결과에서도 MIOX 설치 후 관망2와 관망3지점에서의 잔류염소농
도의 증가가 뚜렷이 관찰되었다.
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연구보고서 마이옥스 혼합산화제 발생기
2. 소독부산물 변화
100
정
90
M IOX 전
80
수
관망1
관망2
홍수피해시 복구기간
관망3
M IOX 후
THM(㎍/L)
70
60
50
40
30
20
10
6/24
6/28
7/2
7/6
7/10
7/14
7/18
7/22
7/26
7/30
8/3
8/7
8/11
8/15
8/19
8/23
8/27
8/31
9/4
9/8
9/12
9/16
9/20
9/24
9/28
10/2
10/6
10/10
10/14
10/18
10/22
10/26
10/30
0
2-1. 증가율 비교표
MIOX 전
항목
average
홍수피해 복구기간
증가량
(mg/L)
증가율
-
MIOX 후
증가량
(mg/L)
증가율
32.5
-
-
24.3
average
average
증가량
(mg/L)
증가율
-
-
정수
14.7
-
관망1
25.6
10.9
74.2%
46.0
13.5
41.5%
33.2
8.9
36.6%
관망2
34.7
20.0
136.1%
53.1
20.6
63.4%
37.4
13.1
53.9%
관망3
42.9
28.2
191.8%
60.2
27.7
85.2%
39.7
15.4
63.3%
2-1. 결론
MIOX 설치에 따른 THM 생성은 정수와 관망1지점에서는 증가하였으나 관망2와 관망3지점
에서는 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 특기할 점은 체류시간이 짧은 정수장유출수와 관망
1지점에 비하여, 체류시간이 긴 관망2와 관망3에서의 THM 증가분이 MIOX 설치후에 많이
감소하고 있다는 점이다. 이것은 관망내의 THM 제어에 MIOX가 NaOCl보다 유리하다는 것
을 의미한다.
MIOX 설치전후에 HAA 생성농도는 THM에 비하여 상대적으로 변화가 적었으며, 정수와 비
교하여 관망내에서의 HAA증가율 또한 MIOX 설치 전후에서 뚜렷한 변화가 관찰되지 않았다.
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연구보고서 마이옥스 혼합산화제 발생기
3. 소독능 평가 (국립환경연구원보, 제21권 『淨水處理時 微生物의 效率的 管理方案 硏究』)
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연구보고서 마이옥스 혼합산화제 발생기
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연구보고서 마이옥스 혼합산화제 발생기
Ⅳ. 수돗물 냄새에 대한 영월군민 설문조사결과
한국애니교육개발연구원
[영월군민의 수돗물에 대한 거부감]
• 홍보전
수돗물 거부감에 대한 이유는 무엇입니까?
맛이 없어서
4%
못믿어서
27%
연소냄새와 같은 냄새
때문에
41%
연소냄새와 같은 냄새 때문에
병원균이나 세균 등이 우려되어서
못믿어서
맛이 없어서
병원균이나 세균 등이
우려되어서
28%
• 홍보후
수돗물 거부감에 대한 이유는 무엇입니까?
못믿어서
25%
맛이 없어서
2%
병원균이나 세균
등이 우려되어서
36%
연소냄새와 같은
냄새 때문에
37%
연소냄새와 같은 냄새 때문에
병원균이나 세균 등이 우려되
어서
못믿어서
맛이 없어서
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연구보고서 마이옥스 혼합산화제 발생기
[영월군민의 수돗물 관련 문제의 원인 인식]
• 홍보전
귀하는 현재의 수돗물 관련 문제의 원인은 무엇이라고 생각하십니까?
빈약한 예산
12%
녹물과 이물질
44%
소독냄새
32%
소독냄새
수도공무원의 전문성 부재
녹물과 이물질
빈약한 예산
수도공무원의 전
문성 부재
12%
• 홍보후
귀하는 현재의 수돗물 관련 문제의 원인은 무엇이라고 생각하십니까?
빈약한 예산
19%
녹물과 이물질
50%
소독냄새
21%
소독냄새
수도공무원의 전문성 부재
녹물과 이물질
빈약한 예산
수도공무원의 전
문성 부재
10%
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연구보고서 마이옥스 혼합산화제 발생기
[영월군민의 수돗물 냄새 인식]
• 홍보전
수도물에서 냄새를 느껴본적이 있습니까?
전혀없다
4%
많이느꼈다
18%
많이느꼈다
잘모르겠다.
조금느꼈다
전혀없다
조금느꼈다
47%
잘모르겠다.
31%
• 홍보후
수도물에서 냄새를 느껴본적이 있습니까?
전혀없다
14%
많이느꼈다
12%
많이느꼈다
잘모르겠다.
잘모르겠다.
29%
조금느꼈다
전혀없다
조금느꼈다
45%
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연구보고서 마이옥스 혼합산화제 발생기
[영월군민의 수돗물 관련 문제의 원인 인식]
• 홍보전
영월 정수장에서 혼합산화제발생기(MIO X )를 설치하여 운영하고 있는 사실
을 아십니까?
잘 알고 있다
기타 2%
1%
들어본 적은 있다
34%
전혀 들어본 적이
없다
63%
잘 알고 있다
들어본 적은 있다
전혀 들어본 적이 없다
기타
• 홍보후
영월정수장에 새로운 소독 설비인 혼합산화제발생기(MIOX)를 설치하여 운영하고
있는 사실을 아십니까?
전혀들어본적이 없다.
5%
들어본적이 있다
15%
자세히 안다
55%
알고 있다
25%
전혀들어본적이 없다.
들어본적이 있다
알고 있다
자세히 안다
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연구보고서 마이옥스 혼합산화제 발생기
Ⅴ. 수돗물 냄새에 대한 영월군민 설문조사 홍보결과
한국애니교육개발연구원
[영월군민의 수돗물 관련 문제의 원인 인식]
MIOX의 설치 사실을 아셨다면 현재 수돗물이 개선되었다고 생각하십니까?
전혀 그렇지 않다
2%
그렇지 않다
5%
비슷하다
7%
그렇다
73%
약간 그렇다
13%
전혀 그렇지 않다
그렇지 않다
비슷하다
약간 그렇다
그렇다
수돗물의 변화를 느꼈다면 수돗물에서 소독 냄새가 납니까?
거의 나지 않는다
10%
날 때도 있고 안 날 때
도 있다
5%
날 때도 있고 안 날 때도 있다
거의 나지 않는다
전혀 나지 않는다
85%
전혀 나지 않는다
[영월군민의 수돗물에 대한 거부감]
현재 영월군의 수돗물 맛이 예전에 물맛과 비교해서 좋다고 생각하십니까?
안좋다
2%
똑같다
13%
좋다
15%
안좋다
똑같다
좋다
아주 좋다
아주 좋다
70%
15