물의 정화

 물의 정수
우리가 사용하는 물은 호수나 강, 저수지의 물을 정화시켜 사용한다. 그러나 그런 물들은 흙, 병균, 화학 물질 등으로 오염물질이 포함되어 있어서 사용할 수 있는 물로 만들기 위해 정수 과정을 거친다.

[그림 1. 물의 정수과정. 사진출처 국토해양부]

 물의 정수는 크게 9단계로 나뉜다.
취수탑(취수장) → 침사지 → 약품투입실 → 혼화지 → 침전지 → 여과지 → 염소투입실 → 배수지 → 가정

먼저 취수탑에서는 강이나 호수, 저수지로부터 물을 끌어들인다.
물에는 흙등이 포함되어 있어서 침사지에서 굵은 모래와 흙등을 가라앉힌다.
무거운 물질들은 침사지에서 가라앉는데, 침사지에서 가라앉지 않은 부유물질을 백반이나 를 이용해 응집을 시킬 수 있는 약품투입실을 거친다.
혼화지에서는 약품투입실에서 투입한 약품과 물을 잘 섞는다.
그 후에 응집된 부유물질을 침전지에서 가라앉힌다.
남은 물속의 미세 찌꺼기를 여과지에서 모래층에 의해 맑게 걸러낸다.
염소투입실에서는 염소를 투입하여 미생물들을 죽이는 소독과정을 거친다.
마지막으로 배수지에서 각 가정으로 물을 보내게 되면 물의 정수과정이 끝나게 된다.



 물의 소독
물의 정수 과정에서는 수인성 질병을 일으키는 세균성 미생물도 함께 제거해야한다. 이러한 소독 과정에는 크게 세 가지 종류가 있다.


1. 염소 소독
 물에 염소를 투입하는 것으로 소독효과를 낸다. 먼저, 그 반응식을 살펴보자.

 

 염소를 물에 투입하면 염산과 하이포아염소산이 만들어진다. 여기서 만들어진 하이포아염소산은 염산과 '발생기산소'를 생성하는데, 이 발생기산소가 살균과 소독의 역할을 한다.

염소 소독은 경제적이고 잔류효과가 지속적이라는 장점이 있으나 발암물질인 TMH(트리할로메탄)이 생성될 수 있다는 것이 단점이다.

2. 오존 소독
 오존 소독의 장점으로는 미생물 제거에 효과적이고, 주변 생태계에 영향이 없으며, 발암 물질을 만들지 않는다는 것이다. 하지만 비용이 염소에 비해 많이 들고 잔류 시간이 짧아 재오염이 될 수 있다는 단점이 있다.


3. 자외선 소독
 자외선은 파장이 400nm보다 작은 전자기파로 분자의 결합을 끊을 수 있는 에너지를 가지고 있다. 따라서 자외선을 쬐어주면 미생물의 세포벽이 손상되어 매우 강력한 소독 효과를 볼 수 있다.