실험데이터 기반의 산화제 종류별 망간 제거 효율 평가에 관한 연구

목적 : 국내에서 운영 중인 정수장에 유입되는 망간 농도별 산화제 종류에 따른 처리 효율을 조사하고자 하였다. 방법 : 산화제로는 염소, 오존, 과망간산의 3종류를 선정하였으며, 산화효율에 영향을 미치는 인자는 원수 중 용존망간 농도, 산화제 농도, 수온, pH, 접촉시간으로 정하였다. 또한 실험계획법에 따라 실험을 설계하였다. 설계한 분석법에 따라 원수의 용존망간 농도, 수온, pH, 산화제 주입율 및 반응시간을 변수로 하여 망간 제거효율을 평가하였다. 결과 및 토의 : 염소 사용 시, pH에 의한 영향이 가장 크며, 주입율, 수온, 접촉시간의 순으로 제거율에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다. 오존 사용 시, 저농도에서는 pH 영향이 상대적으로 크고, 고농도로 갈수록 주입율 영향이큰 것으로 나타났다. 또한, 과망간산 사용 시에는 pH, 접촉시간 및 온도에 의한 영향은 미미한 반면, 주입율에 의한 영향이 가장 크게 나타났다. 결론 : 염소의 최적 주입율은 용존망간 농도의 약 3배이며, 40~80% 정도의 제거율 확보가 가능하다. 오존의 최적주입율은 1.0~1.6 mg/L이며, 최소 40% 이상의 제거율 확보가 가능한 것으로 나타났다. 또한 과망간산의 최적 주입율은 용존망간 농도의 1.7~2.5배이며, 최소 60% 이상 제거율 확보가 가능하다. Objectives : The purpose of this study was to investigate the treatment efficiency according to the oxidant types for dissolved manganese in the inflow of raw water into the water treatment plant in Korea. Methods : Three types of oxidant were selected: chlorine, ozone, and potassium permanganate. Experimental factors influencing manganese removal efficiency were determined as dissolved manganese concentration in raw water, dose, water temperature, pH, and contact time. In addition, total experimental schemes were designed according to the design of experiments method. According to the designed analysis method, the mentioned factors were used as multi variables on which evaluate the manganese removal efficiency. Results and Discussion : When using chlorine, the effect of pH was the greatest, followed by dose, water temperature, and contact time in order to have a significant effect on removal efficiency. In the case of using ozone, the pH effect was relatively large at low concentration of dissolved manganese, and the dose effect was found to be greater as the concentration was increased. Also, when potassium permanganate was used, the effect of pH, contact time and temperature was insignificant, while the effect of dose was the greatest for manganese removal. Conclusion : The optimum dose of chlorine is about three times to secure a removal rate of about 40 to 80%. The optimum dose of ozone was 1.0 to 1.6 mg/L, and it was found that a removal rate of at least 40% or more could be secured. Also, the optimum dose of potassium permanganate is 1.7 to 2.5 times of the dissolved manganese concentration, and it is possible to secure a removal rate of at least 60%. KCI Citation Count: 0