[🌊수질환경기사] 1과목_수질오염개론_7장 클로라민의 종류

🌊 염소 소독 반응 (pH에 따른 클로라민 생성)

• 모노클로라민 (NH₂Cl)
  ⬆️ pH 8.5 이상에서 우세

• 디클로라민 (NHCl₂)
  ⬆️ pH 4.5 ~ 8.5에서 우세

• 트리클로라민 (NCl₃)
  ⬆️ pH 4.4 이하에서 생성
  ❌ 살균제로 사용 ❌ (산화력 0)

👉 살균력: pH 낮을수록 ↑, 디클로라민 > 모노클로라민

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🧮 염소 주입량 계산

• 염소주입량 (mg/L)
  = 염소요구량 + 염소잔류량
  👉 암기: “주입은 요잔에”
• 염소 주입총량 (kg/day)
  = 염소주입량 (kg/m³) × 폐수량 (m³/day)
• 단위변환
  ppm = mg/L
  1 mg/L = 10⁻³ kg/m³

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🧪 잔류성 (Residual)

• 잔류성 있음 (염소 포함하고 있다)
  Cl₂, HOCl, OCl⁻, ClO₂, 클로라민류 → 지속 소독 가능
• 잔류성 없음 (염소를 포함하지 않는다 ❌ )
  오존(O₃), UV(자외선)

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⚠️ THM (Trihalomethane) 생성

• 주요 생성물: 클로로포름 (CHCl₃, 75%)

• 발생 원인: 전구물질인 메탄류(유기물) + 염소 반응
• 방지법: 1) 전구물질 제거(경제적으로, 잔류성으로 더욱 효과적임) 2) 소독제의 변경
  • 전구물질 제거 : 활성탄 흡착, 응집침전, 중간염소처리
  • 소독제 대체 : 클로라민, 오존, ClO₂, UV
• 살균력 증가 조건: 살균력이 좋으려면 산성이어야 한다!!
  👉 pH 제외 모든 조건 ↑ → 살균력 ↑
• THM 생성 조건:
  👉 pH 포함 모든 조건 ↑ → THM ↑

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🌱 생물학적 지표

BIP (Biological Index of Pollution, 무색생물)

• 공식: BIP = (무색생물수 / 전생물수) × 100%
• 판정:
  • 0~2% → 깨끗
  • 10~20% → 약간 오염
  • 70~100% → 심하게 오염

BI (Saprobic Index, 규조류 지표)

• 공식:
  BI = (2×맑은물 규조류 + 광범위 규조류) / (맑은물 + 광범위 + 오염 규조류)
• 판정:
  • ≥20% → 깨끗
  • 11~19% → 약간 오염
  • 6~10% → 오염
  • ≤5% → 심하게 오염

👉 BIP ↔ BI 값은 반대로 나타난다!(BIP는 높을수록 오염된 것, BI는 높을수록 깨끗한 물!)

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☠️ 유독성 단위 (TU)

• 공식:
  TU = Σ ( 환경수중 오염물질의 농도 / 초기 TLm₅₀(96hr 기준))

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⚡ 이온강도 (I)

• 공식:
  I = 1/2 *  Σ(c × z²)
  (c = 몰농도, z = 전하수)
• 예시)
  0.02 M KBr → K⁺ (1가), Br⁻ (1가)
  ⇒ I = ½ × [0.02×1² + 0.02×1²] = 0.02
• 0.03 M ZnSO₄ → Zn²⁺, SO₄²⁻
  ⇒ I = ½ × [0.03×2² + 0.03×2²] = 0.12