....................활성탄 여과장치

....................자동 급속여과장치

....................제철/제망간 장치

....................자동경수 연화장치

....................경수연화장치

....................혼상식 순수제조 장치

....................복상식 순수제조 장치

....................R / O 역삼투 장치

....................U.V 자외선 살균기

....................정밀 여과장치

....................순수제조 장치 흐름도

....................EDI-전극순수장치

....................전자장 수처리기

....................자기 수처리기

지하수 정수처리

지하수는 그 수질에 따라서 탁도여과장치(탁도제거), 철분여과장치(철성분제거),경수연화장치(경도제거)등을

사용하여 음용수 및 농업/공업용수로 사용할수 있게 정수해 낸다.

각 성분별 인체에 주는 영향은 아래와 같다.

 

탁도 = 탁도여과장치-활성탄여과장치

항      목

검    출    원    인

인체에미치는영향

대      책

 탁도

강우시 부유물질(진흙-특히 장마철)의 유입(※지표수〉지하수)

하수, 오수, 축산, 공장폐수의 혼입

정수처리의 미비(여과장치 미설치), 저장탱크 청소미비

불쾌감 유발

높으면 - 정수(원수의 응집여과 여부결정)

높으면 - 배수(세균번식-염소요구량 증가)

Pumping에 의한 청소

주위의 오염원 파악

수처리제(일라이트,응집제,활성탄) 사용

철분 = 철분여과장치(철성분제거)

항      목

검    출    원    인

인체에미치는영향

대      책

 철

  (생체필수원소) 

자연수 및 지질(토양, 암석)에 다소 함유

하수, 공장폐수의 혼입

급수관(철관)에서 용출 

불쾌한 맛(떫은), 색도 유발(0.3ppm↑) - 녹물의 원인

세탁물, 위생복의 착색 유발(0.3ppm↑) → 적색

과다 섭취하면 설사, 구토 유발 

Pumping에 의한 청소

여과장치(이온교환수지) 설치

오존처리, 수처리제(방청제) 사용 

경도 = 경수연화장치(경도제거)

항      목

검    출    원    인

인체에미치는영향

대      책

  경도

  (생체필수원소) 

지질적인 고경도수(마그네슘, 칼슘 다량 함유 - 350ppm↑)

해수, 하수, 공장폐수의 혼입

콘크리트 구조물에서 용출 

설사, 뇨결석 유발(300-500ppm) 및 염색 불량

고농도 - 보일러관의 스케일 형성(관을 막아 폭발우려)

고농도 - 사용상 지장 초래(세탁시 비누 과소비) 

주위의 오염원 파악하여 차단

수처리제(응집제,방청제) 사용

연수화장치(이온교환수지) 설치 

이외에도 수질검사를 통하여 음용수 및 농업/공업용수 검사를 거쳐 사용처에 부적합한
항목에 대하여 수질개선 설비를 거쳐야 한다.
현재 우리나라에서도 중금속과 같은 인체에 치명적인 성분이 검출되어지고있어 더욱
수질검사를 통한 수질의 개선이 시급한 시점이다.

 

지하수의 오염원

지하수의 오염원을 분류하는 기준은 크게 세가지로 나뉜다.

1. 오염원의 점유 면적(크기) - 면적기준
2. 오염유발 및 오염물질 배출에 소요되는 시간 - 배출 시간 기준
3. 오염물질의 종류 - 오염물 기준

(1) 점 오염원(point source) 혹은 비점 오염원(nonpoint source)이라는 용어들은 모두 오염원이

점유하는 면적을 기준으로 지하수의 오염원을 분류할 때 사용된다. 점 오염원은 지하 유류 저잔탱크에서의

기름 유출, 정화조, 위생 쓰레기 매립장 등 오염원임을 확연하게 파악할 수 있는 소규모의 오염원을 말한다.

이러한 점 오염원에서 유발된 오염물질의 확산 범위는 대체적으로 파악이 용이하다. 비점 오염원은 보다

넓은 지역적 범위를 점하고 작은 오염원들이 결합하여 하나의 큰 오염원을 이룬다.

이러한 이유로 비점 오염원의 위치, 형태, 정확한 크기를 파악하는 것은 매우 어렵고 오염의 확산 범위를

추정하는 것도 거의 불가능 하다. 또한 오염의 정도 즉 지하수 내의 오염물질의 농도가 지역에 따라 매우

다양하게 나타날 수 있다. 비점 오염원에는 농약 및 비료의 살포, 가정에서의 쓰레기 하치시 유발된 질산성 질소,

도로 제설제, 산성비 등이 속한다.

(2) 지하수의 오염원을 배출시간 기준에서 본다는 것은 오염물질이 오염원으로부터 배출 혹은 누출되는데

소요되는 시간이 길고 짧음을 기준으로 오여원을 나눈다는 의미이다. 이러한 기준으로 아래와 같이 오염원을

순간 누출 오염원과 연속 누출 오염원으로 분류한다.

순간 누출(pulse loading) : 원유 수송차량의 전복에 의한 기름 누출과 같이 상대적으로 매우 짧은 시간에 일정한

농도의 오염물질이 오여원으로부터 누출되는 경우를 말한다. 유류 저장탱크로부터의 오염물질의 단 한번의 유출

또한 이러한 오염원에 속한다.

연속 누출(continuous loading) : 오염원으로부터 장기간에 걸친 지속적 누출을 말한다. 연속 누출의 경우 누출되는

오염물질의 농도는 일정할 수도 있도 시간에 따라 다양한 농도를 보일 수도 있다. 후자가 더 일반적인 경우이다.

산업폐기물 처분장, 공단 지역, 반응성 폐기물 야적장, 고형 폐기물 매립장 등은 계절적 조건, 시설 조건의 영향을

밭아 배출 오염물질의 농도가 다양하게 변화하는 양상을 보인다.

(3) 배출되는 오염물질의 종류와 특성에 따라 오여원을 분류하면 다음과 같다.

방사성 오염물질(radionuclides) : 방사는 핵종을 다루는 산업, 핵발전소 등과 관련있다. 가장 일반적인 방사성

오염물질은 238U, 235U, 90Sr, 137Cs 등이다.

중금속류(trace metals) : 중금속류를 배출하는 배출원으로는 광상 폐수, 산업 폐수, 도시 지역에서의 지표 유츌수,

고형 폐기물, 폐수, 농업 지역의 폐기물, 비료, 화석 연료의 사용 등이 잇다. Ni, Zn, Cd, Hg,Pb 등이 이에 속한다.

자양분(nutrients) : 질소와 인을 포함하는 이온이나 유기화합물 또한 오염물질로 작용할 가능성을 가진다. 지하수

에서는 질산성 질소(nitrate)가 가장 지배적인 질소 성분의 존재 형태이다. 이러한 잠재적 지하수 오염원으로서의

자양 성분의 공급원은 질소질 비료의 살포, 생활 하수, 정화조, 하수처리장의 누수 등으로 불 수 있다.

무기 오염물질(inorganic species) : H₂Co₃, (HCO₃)-, (CO₃)2-, (SO₄)2-. Cl-, F- 등은 지하수의 염도를 증가

시킨다. 이러한 무기물 성분이 증가하면 이런 지하수는 생활용수 및 공업용수로 사용하는데 부적합 하다.

유기 오염물질(organic contaminants) : 석유 기원의 유기 탄소 화합물, 폐기물 매립장에서 발생하는 유기물질 등이

이에 속한다. 방향족 탄화수소화합물, 산화 탄화수소화합물, 다른 특정 원소와 결합한 형태의 탄화수소화합물 등

탄화수소의 종류는 대단히 많으며 기원 또한 다양하다.

미생물(microbial contaminants) : 중요한 미생물 오염원으로는 병원성 박테리아, 바이러스, 기생균류 등이 있다.

미생물의 공급원으로 인간 및 동물과 관련된 오폐수가 가장 큰 역할을 한다. 하수처리장 혹은 정화조로부터의

하수 누출, 쓰레기 매립장의 침출수, 농업활동시의 부적절한 폐기물의 야적 및 방치 등의 원인으로 미생물에 의한

지하수 오염현상이 발생한다.

 

지하수란?

지하수는 지하 깊은 곳의 마그마에서 유래된

처녀수(處女水)나 암석 중에 있는 결정수(結晶水)와는 구별 된다.

지하수는 물이 지하에서 어떤 상태로 존재하느냐에 따라서 크게 간극수(間隙水)와 열극수(裂隙水)로 나뉜다.

자갈·모래·점토나 이들의 혼합물로 이루어진 미고결된 암석에는 고결된 암석보다 틈새가 많아 다량의 지하수를

함유하고 있는데, 이를 간극수라고 한다. 지하수라 하면 보통은 간극수를 의미한다. 또한 고결된 암석 중에는

큰 절리(節理)·열극·용암터널 등의 공동이 있어 그 곳에 물이 괴 있는 경우가 있는데, 이를 열극수라고 한다.

특히 석회암의 공동에 괸 물을 동혈수(洞穴水)라 하기도 한다. 간극수나 열극수의 기원은 눈이나 비 등의

천수(天水)로부터 유래한다.

지하에 스며든 천수는 암석의 표면에 피막을 만들고, 피막이 어느 정도 두꺼워지면 물은 보다 깊은 곳으로 이동한다.

그러다가 어느 정도의 깊이에서는 그 하부에 있는 불투수층(不透水層)에 막혀서 하강을 중지하고 그 곳에 정체된다.

지하수는 이와 같이 집적된 물을 말한다.

지하에서 지하수로 포화된 투수층(透水層)을 대수층(帶水層)이라 하며, 이 대수층의 표면을 지하수면이라 한다.

한편, 지하수면 상부의 투수층에도 포화상태를 이루지 않은 지하수가 존재한다. 투수층이 두꺼워서 중간에 다소

수평한 불투수층이 끼어 있는 경우, 불투수층 상부에 대수가 이루어지기도 하는데, 이를 주수(宙水)라고 한다.

지하의 지층은 투수층만 연속된 것이 아니라, 투수층과 불투수층이 교대로 겹쳐 있는 경우가 많다.

이러한 경우에 불투수층과 불투수층 사이의 투수층에는 피압지하수(피압수)가 생긴다. 피압지하수는 주위보다

높은 압력을 받고 있어서 이러한 곳을 판 우물의 수두(水頭)는 지하의 얕은 곳까지 상승한다. 경우에 따라서는

지상으로 분출되기도 하는데, 이를 자분수(自噴水)라고 한다. 피압지하수의 압력은 지층이 경사져 있을 때 더욱

커진다. 자유(自由)지하수나 피압지하수는 모두 천수에 의하여 생기지만, 지상에 호수나 하천 등이 있을 경우,

서로 관계를 맺게 된다.

하천수에 의하여 지하수가 생기는 현상을 복류(伏流)라고 하며, 그 물을 복류수라고 한다.

일반적으로 하천수는 지하수와 연결되어 기존의 지하수면에 영향을 미친다. 자유지하수는 천수에 의하여

그 수면이 높아지고, 지하수면에 연결된 모세관대에서의 증발이나 식물의 흡인, 우물의 양수 등으로 수면이

낮아진다(수직이동). 이는 곧바로 자유지하수의 증감을 의미하지만, 피압지하수에서는 수두의 변동이 반드시

지하수의 증감을 의미하는 것은 아니다. 피압지하수는 대수층이 지표에 노출된 경우 또는 지표 가까이에 있는

경우 그 부분에서만 천수의 영향을 받는다. 이러한 경우 천수로 인한 지하수의 증가는 압력의 상승을 가져온다.

피압지하수의 수두변화에는 조석(潮汐)과 대기압도 큰 영향을 미친다. 조석의 영향은 대개 정비례 관계로 나타나며,

대기압은 반비례 관계로 나타난다. 그 밖에도 피압지하수의 수두 변화는 우물의 양수에도 영향을 받는다.

우물의 양수는 피압지하수의 수두를 낮추는데, 그 영향이 시간적으로 빨리 전파되며 그 범위도 크다.

지하수를 대량으로 양수하면 주변에서 수평이동에 의한 지하수의 보급과 상하의 불투수층에서 수직보급이

이루어진다. 따라서 점토층의 물은 강제로 배출하면, 지층이 수축을 일으키며 지반침강(地盤沈降)를 유발하는

일도 생긴다.