스마트계측기[blog]

알칼리도 모니터링이 요구되는 분야들

폐수 처리
폐수 처리에서 알칼리도는 다양한 생물학적 처리 과정의 안정성 및 건강을 결정짓는 중요한 측정항목입니다.

혐기성 소화에서 알칼리도와 휘발성 지방산(VFA) 농도의 비율은 생물학적 과정의 안정성을 이해하기 위한 가장 중요한 측정 값입니다. 최적의 결과를 얻으려면 촉진제의 pH 값이 6.5와 7.5 사이여야 합니다. 그러나 pH를 측정하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 지속가능하고 안전한 운전을 위해 물은 충분한 버퍼 용량을 갖추어야 산 농도의 변화를 보상할 수 있습니다. 너무 산이 높은 촉진제는 박테리아, 특히 메탄을 생산하는 박테리아에게 유독합니다. 낮은 pH의 독성 조건으로 인한 부작용은 가스 생산 감소, 알칼리도에 대한 화학물질 첨가, 상당한 직원 시간 및 노력 증가로 인해 매우 많은 비용이 발생할 수 있습니다. 잘못된 촉진제를 다시 살리는 것은 몇 주 이상이 소요될 수 있으며, 이는 많은 시간이 소요됩니다.

암모니아 질소를 제거하기 위한 시스템 내에서 알칼리도는 안정화된 질화를 위한 핵심 모니터링 항목입니다. 50 mg/L 미만의 알칼리도 값은 암모니아/암모늄을 아질산염으로 생물학적 변환한 다음 질산염으로 변환하는 것을 금지합니다. 일단 생물학적 시스템에서 알칼리도가 고갈되면, pH는 급격히 감소하기 시작할 수 있습니다. 통기성 생물학적 질소 제거를 모니터링할 때 pH는 일반적으로 사용되며 시스템 질화 안정성을 나타내는 유용한 지표이지만 지연 지표입니다. 최대 시스템 안정성 모니터링을 위해 알칼리도 모니터링은 문제가 심각해지기 전에 이를 나타내는 좋은 예상 측정치입니다.

식수 처리

알칼리성은 물의 응고 및 석회 소다 연화에서 pH 완충제 역할을 수행합니다. 알칼리도는 수처리 프로세스 및 공급 시스템 전반에 걸쳐 모니터링되며, 이는 곧 지역사회에 안전한 식수 공급을 보장합니다.

원수의 알칼리도에 대한 정보는 올바른 응고제를 선택하고 응고/응집 공정을 설치하는데 중요합니다. 모든 중요한 항목에 대한 올바른 지식을 기반으로, 응고 과정은 총유기탄소(TOC) 감소 수준을 개선할 수 있으며, 잠재적인 소독부산물(DBP) 형성을 줄일 수 있습니다.

여과된 물의 알칼리도는 공급 시스템으로 배출되기에 앞서 부식성을 조절하는데 적용할 수 있습니다. 또한 공급 네트워크 내 수돗물의 알칼리도를 측정하는 것은 충분한 부식 조절 능력을 갖췄는지 판단하고, 납 및 구리에 관한 규칙(LCR) 위반을 피할 수 있습니다.

보일러 및 냉각탑에 공급되는 물의 알칼리도를 모니터링하는 것 외에도, 알칼리도는 제품 생산에 사용되는 원수를 판단하는 필수항목입니다. 잘못되거나 일관적이지 않은 알칼리도는 맥주, 쥬스 및 기타 음료의 전반적인 품질과 맛에 부정적인 영향을 끼칠 수 있기 때문입니다.

산업 공정의 화학 생산

다른 항목과 마찬가지로, 알칼리도는 파이프, 응축기, 건조기 등의 부식을 막기 위하여 냉각 과정에서 시간에 따라 모니터링됩니다. 산업용수 처리 과정에서 다른 항목과 함께 알칼리도를 모니터링하는 것은 설비의 화학 산업 규정 준수를 보장하며, 허용된 기준을 위반하는 것을 막아주며, 효율성을 높여 비용을 관리할 수 있습니다. 또한 건강과 안전을 높은 수준으로 운영할 수 있습니다.

알칼리도와 경도 간 차이는 무엇입니까?
경도는 다량 금속 이온, 특히 용액의 칼슘과 마그네슘의 합이며, 알칼리도는 용액의 산(수산화물, 탄산염, 중탄산염의 합)을 중화시키는 능력의 척도입니다. 자연수 시스템에서는 탄산칼슘이 일반적으로 존재하며 물의 다양한 특성을 담당합니다. 경도와 알칼리도 모두 CaCO3 농도로 표현되며, 이는 여러 화학물질을 나타내는 단일 수치를 쉽게 보고하고 용액의 탄산염과 비탄산염 경도를 쉽게 계산할 수 있도록 하기 위함입니다

알칼리도를 적정법으로 측정할 때 일반적인 간섭요소는?

• 염소 – 3.5 mg/L 이상의 염소는 브롬크레솔 그린-메틸 레드 파우더 필로우를 추가할 때 황갈색을 유발할 수 있습니다. 간섭을 제거하기 위해 시약을 첨가하기 전에 티오황산나트륨 표준용액 100 mL당 0.1 N을 첨가하여 전처리합니다.
• 색 또는 탁도 - 색 또는 탁도는 최종점에서 색의 변화를 찾기 어려울 수 있습니다. 색 또는 탁도가 있는 샘플을 여과하거나 희석하지 마십시오. 특정 최종값이 필요한 샘플은 적정하거나 pH 미터기를 이용하십시오.
  
  

  샘플 구성	페놀프탈레인 알칼리도	총 알칼리도
  알칼리도 약 30mg/L	pH 8.3	pH 4.9
  알칼리도 약 150mg/L	pH 8.3	pH 4.6
  알칼리도 약 500mg/L	pH 8.3	pH 4.3
  규산염 또는 인산염 포함	pH 8.3	pH 4.5
  산업용수 또는 복합 시스템	pH 8.3	pH 4.5
  루틴 또는 자동화 분석	pH 8.3	pH 4.5

• 비누, 기름진 물질, 고형물 및 침전 - 기름 또는 고형물은 pH 프로브로 값을 측정하는데 측정 반응속도를 늦출 수 있습니다. 사용 후에는 바로 프로브를 세척하십시오.

TNTPlus 870, 10239 방법으로 비색법을 적용하여 총 알칼리도를 측정할 때 간섭 요인

산용량이 8 mmol/L 이상인 샘플은 이산화탄소(CO2)가 전혀 함유되지 않은 탈이온수(DI)로 희석해야 합니다. 끓이는 과정을 통해 탈염수에서 이산화탄소를 제거할 수 있습니다. 희석에 사용되는 물에 CO2가 존재는 블랭크 측정을 통해 확인할 수 있습니다. 완충 능력이 높은 샘플은 DI수로 희석한다. DI 수의 CO2는 이 색도 측정 테스트의 샘플 또는 표준을 희석할 때 간섭요인이 될 수 있습니다. CO2 로부터 자유로운 물은 색도 측정 절차와 달리 적정에 있어 그리 중요하지 않습니다. 비색법을 적용한 테스트는 색도 검출 방법과 사용되는 작은 샘플량으로 인한 CO2 농도 변화에 보다 민감합니다.

암모니아 모니터링이 요구되는 공정은?

가스 형태의 암모니아와 그것이 용해되어 있는 용액은 OSHA (또는 다른 관련 규제 기관) 요구조건에 따라 세심하게 다뤄져야 합니다. 이는 농도에 따라 약한 눈이나 피부 자극에서 화학적 연소에 이르기까지 건강에 심각한 위험을 초래하는 높은 부식성 특성 때문입니다. 또한 가스가 없는 암모니아는 불쾌한 맛이나 냄새와 같은 미적 문제를 일으킬 수 있습니다.

소독을 위해 암모니아를 사용하지 않을 경우, 배전계통에 암모니아가 있으면 배관공사에 사용되는 재료의 침출이나 시스템 손상으로 인한 수질오염을 나타낼 수 있습니다. 원하지 않는 암모니아가 염소와 결합되면, 염소 처리의 소독 강도를 감소시킵니다.

클로라민 처리
소독 과정에서 암모니아는 염소와 결합하여 모노클로라민을 형성합니다. 유리 염소는 강력한 소독제지만 모노클로라민(암모니아와 염소의 결합체)은 강력하게 남아 있어 공급 시스템에 오랫동안 남아있습니다. 이를 통해 수돗물의 모든 과정에서 소독을 보장하게 됩니다. 게다가 클로라민은 원수 내 다양한 불순물 특히 유기물질에 약하게 반응합니다. 이는 암을 유발하는 소독 부산물의 형성을 줄이는 결과를 가져옵니다. 클로라민 처리를 최적화하기 위해서 목표로 하는 소독제 종류의 형성을 모니터링하는 것은 매우 중요합니다. 이는 덜 요구되는 디클로라민 또는 트라이클로라민(삼염화 질소)를 생성하는 것을 막아줍니다. 모노클로라민 테스트는 적절한 소독제의 형성을 보장하고 염소 및/또는 암모니아 과다 수유를 방지하여 원료 비용을 절감하기 위해 유리 암모니아 결정과 함께 사용됩니다.

클로라민 처리에 대해 자세히 알아보세요.

유리 암모니아
클로라민 처리 소독 동안 염소와 결합하지 않은 암모니아는 유리 암모니아로 불립니다. (NH 4와 NH 3 모두) pH가 중성상태이고, 대기 온도일 때 대부분의 모든 유리 암모니아는 NH 4 +로 존재합니다. pH와 온도가 증가하면, NH 3의 양이 증가하고, NH 4 +가 감소합니다. 클로라민 처리된 물이 방류되면, 모노클로라민이 물 공급 시스템 내 다양한 유기물 및 박테리아와 반응함에 따라 유리 암모니아 수준이 증가합니다. 이는 염소 수요를 만족시킵니다. 유리 암모니아 수준이 증가하면, 질화작용의 시작을 의미합니다. 유리 암모니아가 갑자기 급감하는 것은 아질산염이 형성되고 있으며, 질화작용이 수행되고 있음을 알려줍니다. 유리 암모니아 값이 승압시설에 남아있는 모니클로라민을 증가시키는데 필요한 유리 염소의 양을 결정하는 데 유용합니다. 유리 암모니아 수준은 유리염소를 5:1의 Cl 2:N 비율로 첨가하여 공정을 유도하고 질화 잠재성을 최소화함으로써 줄일 수 있습니다.

총 암모니아
총 암모니아는 모든 형태의 모노클로라민(NH 2Cl), 다른 클로라민, 암모니아 이온(NH 4 +) 및 암모니아 입자(NH 3)로 존재하는 암모니아 질소의 합을 말합니다. 이 항목은 클로라민 처리가 관리 하에서 제대로 유지되고 있는지 검증하기 위해 다뤄집니다.

지표수 및 지하수 처리
암모니아는 박테리아 흙 속에서 자연적으로 쪼개지며 부산물로 형성됩니다. 높은 암모니아 농도는 철이 풍부한 토양, 숲 또는 비료와 가까운 곳에서, 그리고 대변 오염물에 의해 촉발됩니다.

폐수 처리
폐수 처리 동안, 암모니아 수준은 박테리아 움직임의 결과로 극도로 높은 농도에 도달하게 됩니다. 첫번째로 암모니아는 질화과정을 거쳐 질소로 변환됩니다. 그리고나서 탈질화 과정을 거쳐 대기중 질소(N 2)로 줄어들 수 있습니다. 공공 폐수 처리에 대해 자세히 알아보세요. 높은 농도에서, pH와 암모니아는 슬러지 침전 미생물에 유해할 수 있습니다. 게다가 해양생물에 해를 끼치는 것을 막기 위하여, 폐수 배출 시, 암모니아가 자연수로 방출되기 전에, 모니터링하고 제거하는 것은 매우 중요합니다.

양식업
해양 생물의 폐기물로써 암모니아는 0.5mg/L의 낮은 수준으로도 어류 및 해양 식물에 유독할 수 있습니다. 수족관을 지을 때, 암모니아는 빠르게 아질산염으로, 곧 질산염으로 전환됩니다. 대부분의 아쿠아리움은 암모니아 수준을 0으로 유지되는 것을 목표로 합니다.

자연 수생 환경에서는 암모니아 수치가 높으면 햇빛을 차단하는 과도한 해조류 생장을 초래하여 시각 수유와 광합성을 저해할 수 있습니다.

농업
식품을 대기 중에서 직접 질소를 마련할 수 없기 때문에 그들은 암모니아를 질소로 변환하기 위하여 질소가 포함된 박테리아에 의존합니다. 암모니아 형태의 질소는 복합 유기물에 필요한 다른 필수적인 유기 입자를 생성하기 위해 식물에 의해 사용될 수 있습니다. 자연 프로세스에 도움이 되고 개선하기 위해서(질소 사이클의 일부), 암모니아는 비료에 더해지기도 합니다. 예를 들어 수경재배를 위한 영양소 용액은 암모니아 소금으로 질소를 투입합니다. 암모니아는 요소 투입 및 점진적인 분해로 토양 속에 존재할 수 있습니다.

의약품 제조
제약 산업에서 암모니아는 pH를 조절하기 위해 사용되며, 암모니아 용액은 pH 조정을 위하여 약 이온 교환 수지를 재생산하는 데 사용됩니다.

폐수 내 암모니아를 보고하는 방법 중 EPA의 승인을 받은 방법은

암모니아 질소는 분광광도계(또는 비색계) 또는 암모니아 이온 선택 전극(ISE)을 사용하여 측정될 수 있습니다. 아래는 폐수 분석에 있어 미국 환경보호국(USEPA)에서 승인하거나 그에 상응하는 방법입니다.

질소-암모니아 네슬러 방법 8038 - 폐수 분석에 대한 USPA 승인(증류 필요), 방법 350.2
질소-암모니아 TNTplus 방법 10205 - 상응
질소-암모니아 이온 선택 전극(ISE) 방법 10001 및 - 이 과정은 USEPA NPDES 보고를 목적으로 물의 시험 및 폐수 4500-NH3E에 대한 표준 방법을 위해 사용됩니다.

EPA에 상응하는 TNTplus® 암모니아 살리실산염 시약을 사용해야 하는 이유는 무엇입니까? 반면 TNT Amver 살리실산염 시약이 그렇지 않은 이유는 무엇입니까?
암모니아 TNTplus 시약 세트인 TNT830, TNT831 및 TNT832는 미국환경보호국(USEPA) 폐수 분석 및 보고에서 고려되는 방법입니다. 암모니아 시약 세트 TNT Amver는 USEPA 보고를 위한 제품이 아닙니다.

하크(Hach)는 TNTplus® 암모니아 살리실산염 시약을 위한 NUR 및 그에 명시된 내용을 따르는 지원 데이터가 있는 EPA 형식의 방법을 개발했습니다. 이는 기존 TNT Amver 살리실산염 시약에는 해당되지 않습니다. 만약 사용자가 규제 준수를 위하여 기존의 TNT 암모니아 테스트를 고려하길 원한다면, 규제 당국과 논의가 필요합니다.

350.1 및 351.1에 상응하는 USEPA 정보는 EPA 형식 방법인 "수중 및 폐수 내 암모니아 질소와 총 켈달 질소의 TNTplus 암모니아 분광광도 측정"을 참조합니다.

네슬러 및 살리실산염 방법은 암모니아 또는 암모늄을 감지하나요?

네슬러 및 살리실산염 방법은 기본 솔루션에서 암모니아 입자에 반응하는 것을 기초로 합니다. 만약 원래의 샘플이 암모늄 이온을 포함한다면, 기본 시약은 그것을 암모니아 분자로 전환할 것입니다. 이어 반응하고, 최종 시험 결과로 이어질 것입니다. 하지만 이러한 샘플 암모니아 시험은 아미노 집합체와 유기적으로 결합된 암모니아를 포함하지 않습니다. 참인 총 암모니아 시험은 클로라민을 포함할 것이며, 유기 암모니아를 소화하기 위해 산성 용액에서 샘플의 가열을 요구합니다.

시험 결과가 암모니아 분자(NH 3) 및 이온 암모늄(NH 4 +)의 합을 말하기 때문에, 보고를 위해 선호되는 단위는 질소(NH 3 -N)입니다. 대부분의 하크(Hach) 비색계와 분광광도계는 질소, 암모니아 및 암모늄 간 시험 결과를 전환하는 옵션이 있습니다. 이것은 시험의 화학반응을 변화시키지 않고, 단위만 바꿉니다. 암모니아와 암모늄 내 질소가 동일한 양이 들어 있는 반면 N에서 NH 3 및 NH 4의 화학량적 비율은 정확하게 같지 않습니다. 수소 원자의 수가 다르기 때문입니다.

mg/LNH 3 -N에서 mg/LNH 3으로 변환하려면 1.216을 곱합니다.
NH 3의 질량을 N의 질량으로 나눈 값으로 계산한다. (17.034 ÷ 14.01 = 1.216)
mg/LNH 3 -N에서 mg/LNH 4로 변환하려면 1.288을 곱한다.
NH 4 + 질량을 N 질량으로 나눈 값으로 계산한다.(18.042 ÷ 14.01 = 1.288)

어류에 유독한 암모니아 농도는?

물속에서 암모니아는 암모늄 이온(NH 4 +) 또는 비 이온화된 암모니아(NH 3)로 존재합니다. 암모늄 이온이 극도로 높은 농도를 제외하고, 유해하지 않은 반면 비이온화된 암모니아는 어류에 유해합니다. 중성 pH7 및 대기 온도에서 대부분의 모든 암모니아는 NH 4 +로 존재합니다. pH와 온도가 증가함에 따라, NH 3의 양은 증가하고, NH 4 +의 양은 줄어듭니다.

샘플 내 비이온 암모니아의 농도는 다음의 순서에 따라 측정할 수 있습니다:

- 유리 암모니아 방법을 제외하고 어떠한 암모니아 방법을 사용하여 암모니아 농도를 측정합니다.

- pH와 샘플의 온도를 측정합니다. FF2 담수 양식 테스트 키트 설명서의 11페이지 "에머슨(Emerson, et al.)의 데이터로 계산한 pH 값과 온도에 의한 수용액 내 이온화되지 않은 암모니아 비율*" 표를 참조하십시오.

- 표를 사용하여 NH3의 백분율, 샘플의 pH, 샘플의 온도를 결정합니다.

- 암모니아 농도를 표에서 백분율로 곱한 후 100으로 나눕니다.

나라별 수질환경기준은

1. 대한민국

현행 환경정책기본법 시행령의 ‘수질기준’은 하천, 호소, 해역으로 나누어 그 기준을 제시하고 있으며, 지하수의 경우 먹는물 관리법에 의한 ‘먹는물 기준’을 적용하도록 하고 있다.

하천, 호소 수질기준 모두 ‘생활환경’ 항목과 ‘사람의 건강보호’ 항목으로 구성되어 있으며 ‘이용목적별 적용대상’에 따라 생활환경기준은 각각 5개 등급(Ⅰ～Ⅴ)으로 구성되어 있다. 종전 환경보전법상의 기준에 포함되어 있지 않았던 ‘음이온 계면활성제’가 하천과 호소의 건강보호항목으로 추가되었으며 하천 수질기준 중 ‘화학적 산소요구량(COD)’이 제외되었다.

현행 환경정책기본법에 의한 하천의 수질환경기준 항목은 ‘수소이온농도(pH)’ 등 생활환경항목 5개 및 사람의 건강보호항목 9개 등 총 14개 항목으로 구성되어 있으며 호소의 수질환경기준은 생활환경 항목 7개 및 사람의 건강보호 항목 9개 등 총 16개 항목으로 구성되어 있다.

2. 미국

각 주로 구성된 미국의 경우 수질기준의 설정과 수질오염의 규제는 주정부(State Government)에 의해 이루어지고 있기 때문에 각 주마다 수질기준이 상이하다. 미국 환경보호청(US EPA)에서는 항목별 수질환경기준치(EPA 1976, Quality Criteria for Water)를 제시하고 있는데, 각 주는 이를 하회하지 않는 수준에서 수질기준을 설정하여 관리하게 된다. 미국의 수질기준의 목적은 크게 다음과 같은 3가지로 구분할 수 있다.

- 상수원의 보호, 즉 건강과 후생

- 수생 생태계의 보호

- 해양생태계의 보호 

우리나라와 일본의 수질환경기준이 ‘생활환경’항목과 ‘사람의 건강보호’항목으로 구분하여 형태별로 일률적인 기준치를 제시하고 있는데 반해 미국은 각각의 항목에 대해 위와 같은 분류에 의한 기준치를 제시하고 있다. 그 예로 ‘pH’에 대해 다음과 같이 기준치(Quality criteria for Water)를 적용하고 있다.

- pH 5.0～9.0 : Domestic water supplies(welfare)

- pH 6.5～9.0 : Fresh water aquatic life

- pH 6.5～8.5 : Marine aquatic life

3. EC

독일, 프랑스 등 유럽공동체(EC) 회원국가들은 상수원 보호를 위한 지표수 수질기준을 두고 자국의 정수처리 기술 및 경제능력을 고려하여 수질기준을 정하고 있다. EC의 지표수 수질기준은 3개 등급(A1, A2, A3)에 각각의 상한값(I)과 권장값(G)을 두고 있으며, 예외적인 기후 또는 지리적 상황일 경우에 적용되는 기준치(O)를 마련해 두고 있다.

3-1. 프랑스

프랑스는 수질환경기준(Water Quality Standard)으로 5개 등급(1A, 1B, 2, 3, 4)를 두고 있다. 수질환경기준 항목은 pH, BOD, 용존산소, 온도 등 일반항목과 페놀, 음이온계면활성제, 중금속류, 염도(salinity) 등을 두고 있으나 우리나라나 일본처럼 ‘생활환경 보전’항목과 ‘사람의 건강보호’항목으로 구분되어 있지 않다.

BOD의 경우 1A 등급은 3 mg/L, 1B 등급은 3～5 mg/L이며, 용존산소량은 농도와 함께 포화도(% Sat.)규정을 두고 있다.

3-2. 독일

독일연방정부는 하천의 수질을 다음과 같이 7개 등급으로 구분하고 있다. 이 등급은 주로 수계별로 작성된 수질등급지도(Water Quality Chart)를 통해 관리하고 있다.  

- Ⅰ등급 : 청정지역 No to very low pollution

- Ⅰ～Ⅱ : 경미한 오염지역 Low pollution

- Ⅱ등급 : 보통 오염지역 Moderate pollution

- Ⅱ～Ⅲ : 초기 오염지역 Critical pollution

- Ⅲ등급 : 심각한 오염지역 Severe pollution

- Ⅲ～Ⅳ : 매우 심각한 오염지역 Very severe pollution

- Ⅳ등급 : 지극히 심각한 오염지역 Excessive pollution 

4. 일본

일본의 수질환경기준은 우리나라와 유사하며 하천과 호소 모두 ‘생활환경’ 보전에 관한 항목과 ‘사람의 건강보호’에 관한 항목으로 구분되어 그 기준이 고시되어 있다. 하천의 경우 이용목적에 따라 6개 등급(AA, A, B, C, D, E)으로 구분되어 있으며, 호소는 4개 등급(AA, A, B, C)으로 구분되어 있다. 하천의 수질환경기준 항목은 ‘수소이온농도(pH)’ 등 생활환경 항목 5개와 사람의 건강보호항목 9개 등 총 14개 항목으로 구성되어 있었으나 최근에 수질환경기준 항목에 유기염소화합물 9개 항목, 농약류 4개 항목 등 15개 항목을 추가하여 총 29개 항목으로 유해화학물질에 대한 기준을 매우 강화하였다.

용존산소(DO) 에 따른 어류의 피해

어류의 성장에 적합한 용존산소의 농도는 어종에 따라 다르나 대략 4ppm 이상이며, 용존산소가 2ppm 이하에서는 어류 성장에 현저한 제한이 일어난다.

영산강의 경우 용존산소는 환원과정이 일어나는 혐기적 조건의 용존산소가 2ppm 이하에서는 어류 성장에 현저한 제한이 일어난다.

용존산소는 환원과정이 일어나는 혐기적 조건의 용존산소기준(0.1ppm)에 접근한 수준이 될 때 특히 용존산소의 농도가 더욱 떨어지는 야간에 어류의 동시적 치사가 일어날 수 있다고 판단된다.

물속에 유기물이 많아지면 유기물을 이용하여 살아가는 박테리아가 번식하는데 이때 물속의 용존산소가 소비된다.

물속의 용존산소는 공기중의 산소가 녹아들어가거나 물속 식물의 광합성에 의한 것인데 물속에 산소가 많거나 온도가 높을 때는 공기중으로 쉽게 날아가버리고부족할 때는 빨리 공급되지 않는다.

이런 이유로 물속에 유기물이 많으면 물고기가 죽는 현상이 일어난다. 특히 봄철 및 여름철 가뭄때 기온이 갑자기 높아지면 가정하수나 축산폐수가 들어나는하천이나 저수지에서는 물고기의 떼죽음을 볼 수 있다.

특히 비가 내린 후 2-3일이 지나면 온도의 상승, 생활하수, 축산폐수 등이 유입된 정체하천에서는 왕성한 박테리아가 산소를 고갈시켜 물고기를 죽게 만든다.

이러한 경우는 '92년 한강 물고기(상치, 누치) 죽은 사건, 영산강 물고기(누치, 잉어 등) 떼죽음 사건 등을 들 수 있다.

물속에 산소가 부족하게 되면 물고기가 죽는 일 외에도 여러가지 오염문제가 생긴다. 산소가 부족하여 물고기가 없어질 정도로 되면 하천이나 호수의 바닥은까맣게 되고 공기방울이 떠오르고 scum(스컴)이 발생되고 가스가 발생되면서 나쁜 냄새가 나기 시작한다. 이것이 물고기가 폐사되는 원인이 되고 있다.

암모니아성 질소에 따른 어류의 피해 

암모니아성 질소는 단백질이 분해되면서 생성되는 물질로서 우리나라의 강과 호수에서 나타나는 암모니아성 질소는 생활하수 및 축산폐수의 방류가 주원인이다. 암모니아성 질소의 직접적 해독은 수중에서 물고기의 아가미에 염증을 유발하여 죽게하며 간접적으로는 질산성질소로 산화되는 과정에서 수중의 용존산소를소모하므로 용존산소의 농도를 저하시켜 민감한 수생식물에 영향을 미칠 가능성이 있다.

미국의 EPA는 물고기의 보호를 위하여 강, 호수에서 NH3의 농도를 0.02㎎/L 로 규제하고 있다.

그러나 NH3는 NH4+와 평형상태를 이루고 있으므로 수중에서 NH3로 0.02㎎/L 가 되기 위하여는 표 3.8.1과 같은 암모니아성 질소가 필요하다.

암모니아성 질소는 수중에서 Nitrosomonas, Nitrobactor 등의 질산화 미생물에 의하여 산화되어 아질산성질소를 거쳐 질산성질소로 산화된다.

일반적으로 여름철에는 강이나 호수에서 질산화 미생물의 활동이 왕성하여 정수장에 유입하는 원수내에 암모니아성 질소의 농도가 0.5㎎/L 를 초과하는 경우가거의 없는 실정이다. 그러나 질산화 미생물의 활동은 수온이 10℃이하로 떨어지면 현저히 감소되므로 겨울철에 수중으로 방류된 암모니아성 질소는 질산성질소로

산화하지 못한 채 정수장으로 유입되므로 심지어는 5㎎/L 이상의 농도로 유입되는 경우도 있다.

암모니아성 질소는 그 자체의 위해성보다는 일종의 지표성 항목으로서 수질기준에 포함되어 있다.

수중에서 각종 유기물질에 대한 검출이 어렵고, 유해한 유기물질에 대한 정보가 부족하던 시절에 암모니아성 질소의 주오염원이 하‧오수와 축산폐수이므로 암모니아성 질소의 검출은 곧 원수에 오수나 축산폐수가 방류되었음을 의미하였고 검출하기 쉬운 암모니아성 질소의 검출로 오염의 정도를 간접적으로 추정하려한

흔적이다. 미국이나 EEC, WHO 의 음용수 수질기준에는 암모니아성 질소가 규제대상으로 정해져 있지 아니하지만 우리나라와 일본의 음용수 수질기준에는 암모니아성 질소의 정수내 최대허용농도가 0.5㎎/L 이하로 규정되어 있다.

합성세제에 따른 어류의 피해

수역에 따라 생식하는 생물도 다르기 때문에 계면활성제의 수생생물에 대한 영향은 생물의 종에 따라 크게 다르다.

이 때문에 수역에서 유지해야할 계면활성제의 농도는 개개의 수역 이용목적에 따라 각기 다른 것이다.

수역의 수질목표로는 ①자연 생태계의 본래 상태로 생태계의 보존, ②수산상의 중요어패류(은어, 잉어, 무지개 송어)등과 자원의 보호, ③낚시 대상어를 포함하여

수생생물의 일반 보호 등이 고려된다.

(1)수생생물에 대한 독성

치사농도이하에서도 수생생물이 장기간에 걸쳐 계면활성제에 폭로된다면 어류의 경우 자어, 치어의 성장 등에 영향을 받는다. 

또 계면활성제에 폭로되면 어류의 아가미 등의 조직에 변화가 생기거나 또는 거동에 변화가 나타난다. 담수어는 LAS가 0～수백 ㎍/l로 추정된다. 

LAS는 알킬기의 탄소수와 구조에 따라 그 TLm값에 차이가 있다. LAS의 물고기에 대한 작용은 LAS의 800ppm용액을 물고기의 체중 1kg당 1g의 비율로 물고기의

위내에 직접 투여한 실험과 LAS 20%를 혼합한 사료에서 장기간 물고기를 사육한 실험에서 어떤 것도 장애가 보이지 않으므로 경구독성이 아니라는 것이 밝혀졌다(bock, 1967). 물고기를 LAS 등의 용액중에 넣으면 비늘의 주위로 부터 점액물질을 다량 분비한다. 비늘의 조직을 현미경으로 관찰한 결과, 비늘의 상피

세포가 부풀어 일부 파괴되어 출혈이 보였다(Swisher, 1964). 이러한 사실로 부터 LAS 등의 계면활성제는 수생동물 특유의 비늘 조직에 흡착되어 세포의 기능을혼란시키고 호흡작용을 초래하는 것으로 추론하고 있다.

계면활성제의 생분해는 친유기(알킬기)의 말단 Methyl기가 산화되어 Carboxyl기로 변하는 반응에서 시작되지만, 이 화합물은 원래 계면활성제 독성의 수십분의일에서 수백분의 일에 상당하는 안전한 것이므로 실제로 물고기에 대하여 거의 무해한 것이다.

예를 들면 LAS의 경우 그 생분해 과정에서 우선 알킬기 말단이 카르본산에 산화된 것, C12-LAS의 경우에는 Sulfophenyl undecanoic acid가 생성된다.

이것의 어류독성은 분해가 되기전의 LAS보다도 훨씬 약하여 TLm이 10,000mg/l 이상인 결과도 얻어졌다(Swisher, 1964).

실제의 자연수계를 실험실 조건으로 유추 시험하는 것은 어렵지만 연속유하식의 인공모델하천(10m 수로)을 이용한 연구, 즉 LAS가 인공하천을 흘러 들어가 생분해가 일어나는 과정에서 himetaga의 알과 성어에 미치는 영향을 고찰해 본 결과, 알의 부화율은 MBAS 농도 5～6 mg/l정도에서도 영향이 없었다.

또한 성어에 대해서도 별도로 미부화된 LAS를 이용하여 각 유역 지점에 있어서 MBAS농도에 맞추어 조제한 수용액에서 각각의 성어의 생존율을 조사하여 인공하천에 있어서 생존율과 비교하였을 때, 인공하천에 상당하는 MBAS농도에 있어서 생존율이 높은 것을 확실하게 나타냈으며, 중간생성 물질인 Sulfophenyl -carbonic acid는 LAS보다도 물고기에 대한 영향이 훨씬 적었다.

시안에 따른 어류의 피해 및 하천에서의 어류폐사 원인규명 방법

시안이온 및 시안화합물은 자연수중에는 거의 존재하지 않으며, 주로 이들을 원료로 사용하는 금속제련, 도금, 사진공업, 화학공업, 코크스 및 가스제조업 등의

폐수에 혼입되어 수중에 유입된다. 일반적으로 수중에 유입된 시안은 수중에서 HCN이나 CN-로 쉽게 유리되는 유리형 시안(Na, K 등의 시안염)과 금속의 착화

합물을 형성하고 있는 착염형 시안으로 존재하는데 이중에서도 쉽게 시안이온으로 유리되는 불안정한 착염과 유리하지 않는 안정한 착염으로 구분된다.

시안화합물의 독성은 대체적으로 안정한 착염형태일수록 약하다.

어류에 대한 독성은 HCN의 경우 강하고 송어의 경우 예로하면, 0.05㎎/L를 170시간 폭로되면 사망하고, 0.1～0.2㎎/L로 1～2일내에 사망한다는 보고가 있다.

​하천에서의 어류폐사 원인규명 방법

물고기가 죽는 요인은 수명을 하고 죽는 자연사, 질병에 의한 어병사, 용존산소나 원인에 의한 호흡장애사, 독성물질에 의한 어독사로 구분되는데 그 원인별로보면 다음과 같다.

(1) 어병사의 경우는 병원성 세균이나 곰팡이, 기생충에 의한 것으로 죽는 과정이 시간적으로 급속하지 않으며, 그 증후가 어체표면이나 내부에 가시적으로 나타 난다.

(2) 급성독성에 의한 어독사의 경우는 어류군집 전체에 동시적인 폐사로 나타나며, 역시 그 증후는 어체의 기형이나 신체기관의 훼손, 어체 표면의 반점 등 가시적  으로 나타난다.

(3) 이에 반하여 용존산소 결핍이나 탁도의 증가에 의한 장애사의 경우는 활성도가 떨어진 생활사 말기의 어류 등에 선택적으로 동시적인 죽음으로 나타나는 반면, 어체에 가시적인 증후는 나타나지 않는 것이 일반적이다.

생물 대사작용 (metabolism) 및 미생물의 분류에 대해서

생물 대사작용 (metabolism)

- metabolism 이해의 중요성 : 미생물이 먹이를 이용하여 성장하고, 개체를 유지하는 반응기작의 이해가 생물학적 분해 반응의 기초가 됨.

- 미생물은 탄소원과 에너지원이 필요함.

- 호기성 조건

   유기물 + 산소 →   CO2 + 물 + 새로운 생체

- 에너지원  : 전자공여체 (electron donor)

- 전자수용체 (electron acceptor)

   산소 : aerobic 

   NO3-1, SO4-2  :  anaerobic, anoxic

   cell 외부에 전자수용체가 없는 경우 : fermentation (유기물 내의 전자가 다른 전자로 옮겨감.)

- 복잡한 유기화합물의 경우 완전히 산화되지 않고 불완전한 산화가 되기도 함.

  (부산물이 유독하거나 심지어 보다 더 유독할 수 있음)

 미생물의 분류

1.1.1 탄소원에 따른 분류

- 독립영양미생물 (autotroph) : 탄소원으로 이산화탄소 이용

- 종속영양미생물 (heterotroph) : 탄소원으로 유기화합물 이용

1.1.2 에너지원에 따른 분류

- phototroph : 태양광 이용

- chemotroph : 화학물질 (유기물질, 무기물질) 이용

- chemoheterotroph : fungi, protozoa, 많은 bacteria,  유기물질 분해에 관여하는 미생물

- chemoautotroph : 탄소원은 이산화탄소, 에너지원은 무기물질 이용, 질산화 bacteria

- photoautotroph : 대부분의 algae, cyanobaterica (blue-green algae)

- photoheterotroph : 소수의 algae 및 cyanobacteria. 많지 않음. 

1.2 Cometabolism

- 정의 : 유기물질이 탄소원이나 에너지원으로 사용되지 않으면서 다른 1차물질을 이용하여 자라는 미생물에 의해 분해/변형되는 현상.

secondary utilization

- 유기물이 이용되지 않는 이유 :

  유용가능한 화학에너지 (전자)의 부족

  유기물을 흡수할 수 있는 생화학적 경로의 결핍

  미생물이 성장할 만큼 충분한 양이 되지 못하는 경우

FET형 센서와 ISFET형 pH Sensor의 측정원리

FET형 센서

FET형 마이크로 센서란 반도체집적회로공정과 같은 미세가공기술에 의하여 제조되는 초소형으로서 FET(field-effect  transistor)와 같은 원리에 의하여 동작하는센서를 총칭한다.

이 FET형 센서는 신소재기술, 정교한 미세가공기술, 전자회로집적기술, 인공지능기술 등과 같은 첨단기술과 접목되어 제조되는 것으로서 센서의 초소형화, 다차원화, 다기능화, 지능화, 시스템화 등에 많은 장점을 가지고 있다.

이 FET형 마이크로센서는 단일 칩상에 많은 센서소자를 집적할 수 있고, 여러개의 같은 종류의 센서를 배열함으로써 다차원화하고, 여러 가지 종류의 센서를 함께집적함으로써 다기능화하며, 지능회로와 함께 집적함으로써 지능화하고, 관련회로나 장치들을 함께 집적함으로써 시스템화 할 수 있어서 최첨단센서로서 크게각광을 받고 있다.

이 FET형 센서는 1970년대에 들어와서 발아되기 시작하였다. FET형 센서 중에서 가장 대표적인 것이 ISFET(ion sensitive field-effect transistor)인데, 이는 ISE(ion selective electrode)와 MISFET를 교묘하게 결합시킨 반도체 마이크로센서로서 종래의 ISE에 비하여 월등한 장점(빠른 반응, 초소형 초경량, in-vivo 및 in-situ 측정가능, 단일칩 스마트화 등)을 가지고 있다. 수소이온센서인 H-ISFET는 최초의 FET형 센서로서 이미 pH미터용으로 실용화되어 있다.

그림 2는 ISFET의 단면구조를 나타낸 것인데, MOSFET의 게이트 전극이 이온감지막과 기준전극 그리고 피측정용액으로 대치된 것 외에는 MOSFET와 같다.

실제 ISFET와 MOSFET의 동작원리가 아주 흡사하다. 용액과 감지막 계면의 전기화학적전위차가 용액 중의 이온농도에 따라서 변하는데 이 전위차의 변화가문턱전압(threshold voltage, Vt)의 변화를 낳고 즉 유효게이트전압(effective gate voltage, Vg-Vt)의 변화를 유발하고, 이는 전장효과에 의하여 채널컨덕턴스를변화시킴으로써 드레인전류의 변화를 일으킨다. 이 드레인전류의 변화분을 측정함으로써 용액 중의 특정이온농도의 변화를 감지하게 된다.

특정이온에 선택적으로 민감한 이온감지막을 교체형성함으로서 각종 ISFET를 개발할 수 있다.

화학센서나 바이오센서의 경우 센서는 초소형으로 제조할 수 있다고 해도 마이크로센서로 활용하기 위해서는 동시에 마이크로기준전극이 개발되어야 한다.

또 센서를 어느 정도라도 스마트화하기 위해서는 FET센서 신호처리 회로가 단일 칩으로 집적되어야 하며, 여러 가지 센서, 기준전극, 신호처리회로 등을 단일 칩에집적하기 위해서는 해당 집적회로의 설계 및 공정기술이 개발되어야 한다.

마이크로기준전극, FET센서 인터페이스회로, 웨이퍼단위 제조공정관련 기술이 상당한 수준으로 확보 또는 개발되고 있다.

FET형 센서기술에 대한 연구는 그 높은 기술적 가능성과 잠재력 때문에 전세계가 엄청난 투자와 정열을 쏟아 붓고 있다.

그래서 머지 않은 장래에 높은 수준의 연구결과들이 쏟아져 나올 것이고 FET형 마이크로센서기술이 찬란한 고도 센서기술을 선도하게 될 것이다

ISFET형 pH Sensor의 측정원리

반도체 소자의 소스와 드레인 사이의 전류는 게이트 부의 전하, 즉 pH 값에 의해 결정된다.
pH 값은 유리 막을 사용하는 것 외에, 이온 선택성 전계 효과 트랜지스터 (ISFET)를 사용하여 측정할 수 있다. ISFET pH Sensor는 간단한 트랜지스터에서 소스와 드레인은 절연체에 의해 게이트에서 분리되어 있다.

유리재질의 멤브레인 막에서는 H + 이온이 유리 막에 축적된다. 결과, 막 외부 양전하를 반영하여 막 내부에 음전하가 발생한다.

이 현상이 ISFET에서는 게이트에 유리 막처럼 H + 이온이 축적하여 반도체 채널이 전기 전도체가 되고 전도성 정도에 따른 "전해 효과"가 발생한다.

액체의 pH가 낮을수록 게이트에 쌓이는 H + 이온이 증가하여 소스와 드레인 사이에 흐르는 전류도 증가한다.

유리 멤브레인 전극과 달리 이 경우에는 액체와 센서 사이에 실제 이온의 이동등은 없고, 화학과 전기 측정이 완전히 별개로 진행된다.

결과적으로 센서의 재질은 변하지 않고 유리 전극의 교정과정처럼 자주 다시 교정을 할 필요는 없다.
ISFET pH Sensor는 , 유리 막 + KCl 이온 층처럼 계층이 아니므로, 물의 비율이 낮은 매체에서 pH를 측정하는 데 적합하다.

최근 ISFET pH Sensor는 안정적이고 견고한 다양한 재질로 공급되고 있다.

ISFET형 pH Sensor의 장점

  - 유리 멤브레인 재질의 센서에 비해 파손의 위험성이 적다

  - 유리 멤브레인 재질의 센서에 비해 센서표면 건조의 영향이 없다

  - 유리 멤브레인 재질의 센서 ​사용이 어려운 낮은온도에서도 사용이 가능하다 ( -10 ~110℃ )

  - 유리 멤브레인 재질의 센서에 비해 보관기관이 길다

  - 매우 소량의 샘플도 측정이 가능하다

​  - 센서의 반응성 및 안정성이 우수하다

​ISFET형 pH Sensor의 단점

  - 내화학성이 떨어진다 ( pH 14근처, 45℃ 이상의 온도 조건에서는 사용이 어렵다) 

  - 고온, 고압의 조건에서 사용이 어렵다 ( -10 ~110℃, < 10 bar )

  - 유리 멤브레인 재질의 센서에 비해 높은 염분농도, 불소함유, 강산화제 등이 포함된 샘플에는 사용이 어렵다

  - 전도도 값이 낮은 샘플 (순수, 초순수등)에는 사용이 어렵다

액체염소를 이용한 염소소독법 과 모래여과기 및 활성탄여과기 등을 이용한 정수처리법, 막여과를 이용한 정수처리법

액체염소를 이용한 염소소독법

- 시중에 유통되고 있는 액체염소(차아염소산 나트륨, NaOCl) 사용

   5%-20ℓ와 12%-20ℓ 두 종류가 있으며, 화학약품판매상에서 구매가능

​

- 액체염소는 사람에 의한 수동 투입은 불가능하기 때문에 자동염소투입기를 설치

  ※ 10~100톤 용량 물탱크의 액체염소 반자동투입기 : 약 300~500만원, 완전자동투입기 : 1천만원 이상

- 물탱크 내 잔류염소가 0.5ppm 이상이 되도록 액체염소 투입량을 정하여 자동투입 조절기 설정

  ※ 단, 원수 수질(유기물 농도 등) 및 염소요구량 등에 따라 잔류염소 농도 조정 필요

 노로바이러스 검출시 또는 주변에 식중독 발생시에는 노로바이러스를 재검사하여 검출되지 않거나 주변에 식중독이 소멸될 때까지 기준염소 농도를 1.5ppm까지 높여서 처리

   ※ 잔류염소가 0.5ppm을 넘으면 물에서 냄새가 날 수 있으며, 1ppm 이상의 경우 물탱크 주변에서 심한 냄새가 날 수 있으므로 환기 후 출입토록 함

​

모래여과기 및 활성탄여과기 등을 이용한 정수처리법

- 정수장 급속여과기에 사용되는 모래를 사용

- 모래여과에 의한 바이러스 제거율은 90~99% 정도로, 전단에 활성탄을 부착하면 효율을 높일 수 있음

- 모래여과기 규격은 물 사용량에 따라 다르므로 설비업체의 의견을 구해 설치

- 물탱크 전단에 활성탄여과기 및 모래여과기를 설치하고 물탱크에 염소소독장치를 설치하면 처리효율을 높일 수 있음

막여과를 이용한 정수처리법

- 물탱크의 용량이 적거나 물탱크가 없는 경우 또는 염소처리가 어려운 경우, 막여과 장치를 설치하여 노로바이러스를 어느 정도 제거 가능

  ※ 염소소독 장치에 비해 초기 설치비 및 유지관리비가 고가

- 막여과 시설은 정수처리 시설 전문업체에 의뢰하여 제작 가능

   막여과 장치는 원수 물탱크와 정수 물탱크 중간에 설치

   막여과 장치의 전단에 활성탄 여과기를 장착하고 후단에 자외선 살균기를 장착하면 노로바이러스 제거율을 높일 수 있음

  ※ 일일 사용량과 물탱크 용량 등에 따라 설치비 다름

- 정수처리기준은 음용수의 안전성 확보를 위해 바이러스를 99.99% 제거하도록 정하고 있으나, 막여과에 의한 바이러스 제거는 90~99.9% 가능함

   막여과 중 역삼투방식은 바이러스 및 영양물질의 제거효율이 가장 높음

- 막여과 장치의 효율을 유지하기 위해서는 막에 걸리는 압력의 변화를 체크하여야 하며, 막이 찢어지는 등 손상되면 더 오염될 수 있으므로 정기적인 유지보수가 매우

   중요

- 안전성의 최대 확보를 위해 막여과 후 정수된 물탱크에 염소투입기 또는 오존처리기를 설치하면 더욱 효과적임

역삼투압 정수시스템의 원리 및 역삼투압 정수시스템 처리공정도

역삼투압 정수시스템의 원리

역 삼투압 정수방식이란 오염된 물에 강제 압력을 가하여, 특수 제작된 반투막(멤브레인)을 통과시키는 과정으로서 순수한 물 분자는 반투막을 통과하게 되고,물에 녹아있는 화학물질이나 이 물질 등은 반투막을 통과하지 못하도록 하는 원리를 적용하여 물을 정수하는 첨단 정수시스템을 말한다.

막분리 기술이 공업적으로 이용된 것은 1951년 Ionics사에 의해서 합성고분자막인 이온교환막이 개발되어, W. Juda가 이를 이용하여 전기투석법에 의한 전해질의 탈염, 농축원리를 발명한 후부터이다. 

현재 막분리 공정은 막 성능과 물리화학적 안정성이 우수한 각종 소재로부터 무기계 및 고분자막이 개발되고 그에 따른 관련 기술도 발달함에 따라 정수처리분야,생산분야에서 각종 물질의 분리, 농축, 정제에 이용되고 있을뿐 아니라, 폐수처리 분야에서 자원의 유효이용과 환경보전을 위한 유가물질 및 물의 회수, 재이용기술에도 점차 이용이 확대되고 있다. 

역삼투압 정수시스템 처리공정도

​역삼투압 멤브레인 필터를 장착한 4단계 정수처리방식 채택

침전필터 -> 선카본필터 -> 멤브레인 -> 후카본필터 -> 저장탱크 -> 살균필터(옵션) -> 사용

삼투(OSMOSIS) 및 역삼투(REVERSE OSMOSIS) 현상

삼투현상이란 두 용액의 농도차에 의해 저농도 용액이 반투과성 막을 통하여 고농도 용액으로 투과하는 생체막의 자연현상을 말하며, 이와는 반대로 역삼투는삼투현상을 역이용하는 것으로 고농도 용액에 높은 압력을 가하면 반투막은 순수한 물분자와 용존산소 및 미량의 미네랄만 통과시키고, 그 외 각종 오염물질(중금속, 발암성물질, 세균, 기타 이물질)은 걸러서 외부로 배출하는 원리이다. 즉 여기서의 반투막을 역삼투막이라고 한다.

역삼투막

역삼투막은 사람 머리카락 직경의 1/1,000,000 크기인 0.0001㎛의 기공이 수없이 분포되어 있어 박테리아(0.4 1㎛), 바이러스(0.02 0.4㎛)까지도 분리 제거시킬수 있다. 따라서 현재까지의 분리방식 중에서 역삼투방식은 깨끗한 물을 얻기 위한 가장 신뢰할 만한 분리방식이라 할 수 있다.

역삼투막의 종류는 크게 두루마리형(Spiral Wound), 중공사형(Hollow Fiber), 관형(Tubular) 및 판형(Disc)의 네가지 형태로 나누어지며 주어진 조건과 사양에 따라 선택, 응용되고 있다.

- 역 삼투압의 기공(구멍)크기

역삼투압(Reverse Osmosis Membrane)기공의 크기는 사람머리카락의 100만분의 1 크기이며 사람머리카락의 두께는 약 75미크론 (1미크론=1/1000밀리미터)

- 역 삼투압 멤브레인

일반적으로 멤브레인은 4가지 유형(형태)으로 구분할 수 있으며 정수처리성능, 오염물질의 제거효율, 필터관리의 편리성등 다양한 운전조건에 대한 내구성을고려하여 선택 및 사용할 수 있다.
역 삼투압 멤브레인은 원수 중에 포함되어있는 오염물질을 분리하는 필터로써 여러 가지 필터의 여과기능 중 가장 중요한 역할을 하며 0.0001미크론의 미세한기공(구멍)을 통하여 중금속, 발암성물질, 세균, 입자성물질 등을 효과적으로 분리제거한다.
역 삼투압 멤브레인은 음용수는 물론 해수담수화, 폐수재활용, 전자 및 제약 특히 반도체산업의 高순도 순수를 얻고자 많이 응용되고 있다.