• 제목/요약/키워드: pH and alkalinity

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수질제어 및 부식억제제에 의한 상수도관의 내부부식 제어 (Internal Corrosion Control of Drinking Water Pipes by pH and Alkalinity Control and Corrosion Inhibitor)

  • 구성은;우달식;이두진;김주환;안효원;문광순
    • 상하수도학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.215-223
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    • 2006
  • The internal corrosion of water distribution systems is the main cause for the problem of the public health threat as well as water leakage in the damaged pipeline, red water, and odor and taste of the tap water. This study was examined the effect of chemicals used for pH and alkalinity control and corrosion inhibitors for producing the optimal corrosion control method. Corrosion study at different pH and alkalinity indicated that these control using alkaline chemicals was effective in corrosion rate, Fe release reduction, but examined to be increased in turbidity and corrosion-by-products(TTHMs) problems. The turbidity was slightly increased, requiring caution in controlling corrosion with $Ca(OH)_2$. At pH 9.0, TTHMs concentration is increased two times corn pared with non-control of pH. Using the pipe which had experienced 28 years of exposure, iron release was decreased with the corrosion inhibitor. Consequently, pH, Alkalinity control method using alkaline chemicals must be complemented by corrosion inhibitor application for efficient corrosion control.

반응조의 물리적 인자와 알칼리도가 암모니아 탈기에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of the Physical Parameters and Alkalinity in the Ammonia Stripping)

  • 안주석;임지혜;백예지;정태영;정형근
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권8호
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    • pp.583-590
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    • 2011
  • 공기 폭기법을 통해 암모니아를 제거함에 있어, 반응조의 물리적 인자(폭기 깊이, 공기 방울 크기, 표면적)와 알칼리도가 암모니아의 제거 속도에 미치는 영향을 평가하였다. 30 L/min의 공기를 6~53 cm의 폭기 깊이로 실험한 결과, 폭기 깊이는 암모니아 제거 속도에 영향을 미치지 않았다. pH가 10.0, 온도가 $30^{\circ}C$에서 암모니아의 제거 속도 상수와 표준편차는 각각 $0.175h^{-1}$, 0.004로 나타났다. 공기 방울의 크기 및 공기상과 접촉하는 수표면의 표면적은 제거 속도에 영향을 미치지 않았다. 폐수의 알칼리도는 암모니아 제거 속도에 간접적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 폭기에 의해 이산화탄소가 수용액에 용존되어 pH를 변화시킬 수 있기 때문인 것으로 예상된다. 매립지와 하수 종말 처리장에서 채취한 실제 폐수를 대상으로 암모니아 제거 속도를 살펴보았다. 하수 원수(pH = 7.1, alkalinity = 75 mg/L)의 경우, pH를 9.3으로 조절하여도 암모니아 제거 속도가 크게 증가하지 않았다. 그러나, 알칼리도가 높은 침출수 원수(pH = 8.0, alkalinity = 6,525 mg/L)는 초기 pH가 낮음에도 불구하고, 공기 폭기에 따른 pH 상승으로 인해 암모니아 제거 속도가 증가하는 경향을 나타냈다. 또한, 침출수 원수의 pH를 9.4로 조절한 경우, 하수 원수와 달리 공기 폭기에 따른 pH 저하가 나타나지 않아 암모니아 제거 속도가 유지 되었다.

pH, 알칼리도, 염소이온이 동관의 부식 부산물 용출에 미치는 영향 (Effects of pH, Alkalinity and Chloride on Release of Corrosion By-product in Copper Pipes)

  • 김선일;곽필재;이운기;우달식;남상호
    • 환경위생공학
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    • 제14권2호
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    • pp.75-83
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    • 1999
  • In this research, the has been speculation about effects of pH, alkalinity, and chloride, each of which are major factors in water for the corrosion of copper pipes frequently used as the distribution system throughout the world. It is believed that these factors release a corrosion by-product. The results show the following that the first, for each water sample of pH 7, 8 and 9, various concentrations of alkalinity at 10, 50, 100, 150 mg/L was tested. It was found that conditions of higher pH led to decreased concentrations of copper by-product. For each pH, higher alkalinity produced higher concentrations of copper by-product. the second, higher chloride concentrations led to decreased concentrations of copper by-product. Apparently this was due to the Nantokite(CuCl) formation on the inner walls of the copper pipes with the passage of time. The third, when 25, 50mg/L of chloride were added, the average decreasing rate of copper release concentration was 45.7, 66.7%, respectively.

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동관에서 pH, 알칼리도, 염소이온이 부식에 미치는 영향 (Effects of pH, Alkalinity, Chloride Ion on the Copper Pipe Corrosion)

  • 조관형;김선일;우달식
    • 한국환경보건학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.43-48
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    • 2007
  • This study investigated the effects of pH, alkalinity, and chlorine ion which are important water quality impact factors to the corrosion in the simulated distribution system where the copper pipe is affixed. The result shows that pitting index was increased as the alkalinity and chloride ion increase in the distilled water, but there was no relation to pH. Actually the uniform corrosion rate was decreased as the pH increase with the laboratory tap water. In conclusion, it is necessary to control the pH which stands above minimum 7.5 to prevent pitting corrosion in the copper pipe. Consequently, comprehensive research about the effect of lime soda($Ca(OH)_2$) which was used as a coagulation additive in the water treatment plant to pipe corrosion must be accomplished additionally.

제사용수의 수질이 견층 세리신(Sericin) 용해에 미치는 영향 (제2보) (Property of Filature Water against the Solubility of Cocoon Layer Sericin Seoul National Silk Conditioning House)

  • 김병호;원성희
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.45-53
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    • 1973
  • 1. 용수의 M-알카리도가 높을수록 견층 sericin의 용해도는 급격히 증가 하였다. 2. 처리후의 시수 조사결과 M-알카리도 25p.p.m. 이상애서 산도는 완전히 중화되었다. 3. 시수의 M-알카리도가 상승함에 따라 처리후의 M-알카리도도 증가 하였다. 즉 견층을 처리한 시수의 M-알카리도가 높을수록 견층내의 M-알카리도 용출량도 증가하는 경향이 있었다. 4. 총경도는 시수의 M-알카리도가 증가 하는데 따라 감소하는 경향을 나타 내었다. .5. 用水의 산도가 높을수록 견층 sericin의 용해도는 현저히 감소되는 경향을 나타내었다. 6. 공시견 처리후의 수질변화를 보면 시수의 산도가 증가함에 따라 처리후 시수의 산도와 경도도 현저히 상승하는 반면 M-알카리도는 시수의 산도 20~40p.p.m. 에서 완전 중화되어 40p.p.m. 이상의 시수에서는 처리후 M-알카리도를 발견할 수 없었다. 7. 용수율의 철분 함유량이 증가하는데 따라 견층 sericin 용해도는 서서히 감소되는 경향이 있었다. 또한 망강에서는 용수중의 망강이 증가하는데 따라 견층 sericin 용해도는 다소 감소 하였으나 그 경향은 매우 완만하였다. 8. 견층 처리후의 수질변화를 보면 산도 M-알카리도 및 총경도가 상당량 견층에서 용출된 것을 볼 수 있었으나 이것은 시수의 pH 및 처리온도에 의한 것으로 보여지며 철분 함유량과는 아무런 관계도 인정할 수 없었다. 또한 망강에서는 시험후 수질변화를 조사한 결과 시수의 망강 함유량이 증가 하는데 따라 처리후의 M-알카리도는 감소 하였으나 산도 및 총경도는 증가되는 경향을 볼 수 있었다. 9. M-알카리도와 총경도를 변화하여 시험을 행한 결과 sericin 용해량이 증대되었다. 10. pH 및 총경도를 고정하고 M-알카리도 만을 변화시킨 경우 M-알카리도가 증가할 수록 sericin 용해도도 증대 되었다. 11. pH 총경도 및 M-알카리도를 고정하고 산도를 변화하여 시험한 결과 sericin 용해가 상당히 억제 되었다. 12. pH(6.8), M-알카리도를 고정하고 총경도만을 변화시킨 경우 sericin의 용해가 상당히 억제 되었다. 13. 각각의 수질 항목별로 sericin 용해에 미치는 작용면을 기본으로 분류하고 다시 "용해력증대" "용해력 보통" "용해력감소"의 구로 복합수질을 조제하여 시험 용해력 증대의 구는 용해력 감소의 구에 비하여 약 2.2%의 sericin 용해가 증대 되었으며 용해력 보통의 구에 있어 sericin 용해량은 2.4~2.9% 정도였다. 14. 4항 및 5항의 시험결과 견층 sericin 변성에 가장 크게 영향을 미치는 제사용수의 성분은 pH, M-알카리도, 산도 및 총경처이므로 앞으로 이상의 4개 항목을 기본으로 한 제사시험을 행하고 이 결과에 따라 최적의 제사용수 수질 조건을 설정코저 한다. 15. 동일 시수를 가지고 견층을 반복처리 하는데 따라 시수내의 완충력이 증가하여 견층 sericin의 용해량은 감소하는 경향이 있었다.견층 sericin의 용해량은 감소하는 경향이 있었다.

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탄산수의 알칼리도 및 총 탄소 측정방법 비교 연구 (A Comparison Study of Alkalinity and Total Carbon Measurements in $CO_2$-rich Water)

  • 조민기;채기탁;고동찬;유용재;최병영
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제14권3호
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    • pp.1-13
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    • 2009
  • 탄산수를 대상으로 알칼리도 및 총 탄소 측정 방법의 타당성을 평가하기 위하여 산중화 적정법, 역적정법, 침전법, NDIR-TC 측정법 등 다양한 측정방법을 적용하였다. 인공적으로 제조한 탄산수(ACW(Artificial $CO_2$-rich Water): pH = 6.3, alkalinity = 68.8 meq/L, $HCO_3^-$ = 2,235 mg/L)의 알칼리도 및 총 탄소를 측정한 결과, 탄산수 제조와 동시에 측정된 시료에서는 상기한 모든 측정방법에서 비교적 정확한 측정값을 얻어내었다. 이때 퍼센트 오차는 0~12% 수준이었으며, 반복측정 분산분석(repeated measure ANOVA)의 사후 분석 결과 각 측정 방법간 차이는 95% 신뢰수준에서 없는 것으로 판정되었다. 또한 이때 정밀도(분산계수)도 4% 이내로 재현성이 높은 측정 방법이라고 할 수 있다. 탄산수와 같이 $CO_2$가 탈기(脫氣: degassing)되는 경우 각 측정 방법의 정도관리를 위하여 24시간, 48시간 동안 $CO_2$를 탈기시킨 후 각 측정 방법을 적용하였다. 그 결과 산중화 적정법과 NDIR-TC 방법으로 측정된 알칼리도는 $CO_2$의 탈기에 상관없이 일정한 값을 유지하고 있었다. 이는 알칼리도의 보존성에 기인한 결과로 해석된다. 반면, 역적정법과 침전법으로부터 구한 알칼리도는 증가하는 것으로 나타났다. 한편 총 탄소 함량은 꾸준히 감소하여 48시간후에는 최대 약 50%의 $CO_2$가 탈기된 것으로 평가되었다. 역적정법과 침전법으로부터 구한 알칼리도가 높아진 이유는 총 탄소 함량이 다른 방법에 비하여 높게 측정되었고, $CO_2$ 탈기를 모델링 한 결과, 측정된 총 탄소 함량에 평형인 pH보다 측정된 pH가 높기 때문이다. 이는 ACW에 잔류한 $CO_2$ 기포의 영향으로 생각된다. $CO_2$ 탈기에 의해 발생한 $CO_2$ 기포는 pH를 낮추지 못하고 알칼리도에 영향을 주지는 않기 때문에 산중화 적정법과 NDIR-TC 측정에서는 분석되지 않지만 역적정과 침전법을 적용하여 총 탄소를 분석할 경우에는 측정값에 포함된다. 따라서 탄산수에서 알칼리도 및 총 탄소의 측정과 해석을 정확하게 하기 위해서는 역적정법이나 침전법을 이용하여 측정한 결과를 비교 검토하는 것이 필요하다. 이 연구의 결과는 탄산수 연구나 $CO_2$ 지중저장에 관련된 연구에 활용될 수 있다. 특히 $CO_2$ 지중저장 연구에 응용될 경우 탈기되지 않는 $CO_2$ 기포의 함량을 반영할 수 있기 때문에 심부 지중의 pH를 보정하거나 $CO_2$의 지중 거동과 $CO_2$ 저장 용량 평가에 응용될 것으로 기대된다. 이 연구를 기반으로 고온 고압 환경에서 직접 총 탄소를 정확하고 편리하게 측정하기 위한 방법을 개발할 예정이다.

우리나라 지하수에 적합한 알칼리도 분석법에 대한 고찰 (A Review on Alkalinity Analysis Methods Suitable for Korean Groundwater)

  • 김강주;함세영;김락현;김현구
    • 자원환경지질
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    • 제51권6호
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    • pp.509-520
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    • 2018
  • 알칼리도(alkalinity)는 물의 화학적 특성을 결정하고, 각종 오염물질의 거동에 직간접적인 영향을 주는 중요한 기본 변수이다. 그러나, 적지 않은 실험실과 연구자들이 적절하지 못한 분석법으로 지하수의 알칼리도를 분석하고 있으며, 이것이 불량한 이온균형오차를 야기하는 큰 이유가 되고 있다. 본 연구는 현재까지 보고된 알칼리도분석법들을 조사하고 그 장단점을 분석함으로써, 지하수 알칼리도 분석을 수행하는 실험실이나 분석자들에 도움을 주기 위한 목적으로 수행되었다. 본 연구를 통하여 pH적정곡선의 변곡점으로 알칼리도 적정 종점(end point)를 찾는 방법이 가장 정확도가 높음을 알 수 있었다. 그 중에서도 Gran적정법이 종점까지 적정한 용액의 부피를 정확히 산출하는데 가장 적절한 것으로 조사되었다. 반면, 현재에도 여전히 많이 이용하고 있는 pH지시약을 이용하여 적정하는 방법이나 미리 정해진 pH를 종점으로 하여 적정하는 방법은 묽거나 알칼리도가 낮은 지하수의 분석에는 문제가 있는 것으로 판단된다.

고압 유체 시료의 pH 및 알칼리도 측정 방법 : 가상 시료를 활용한 실용성 평가 (Method for Measuring pH and Alkalinity of High-Pressure Fluid Samples : Evaluation through Artificial Samples)

  • 송민석;문수현;채기탁;방준환
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제29권1호
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    • pp.1-9
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    • 2024
  • As part of monitoring technology aimed at verifying the stability of CO2 geologic storage and mitigating concerns about leakage, a method for measuring the pH and alkalinity of high-pressure fluid samples was established to obtain practical technology. pH measurement for high-pressure samples utilized a high-pressure pH electrode, and alkalinity was measured using the Gran titration method for samples collected with a piston cylinder sampler (PCS). Experimental samples, referencing CO2-rich water and CO2 geologic storage studies, were prepared in the laboratory. The PCS controls the piston, preventing CO2 degassing and maintaining fluid pressure, allowing mixing with KOH to fix dissolved CO2. Results showed a 6.1% average error in high-pressure pH measurement. PCS use for sample collection maintained pressure, preventing CO2 degassing. However, PCS-collected sample alkalinity measurements had larger errors than non-PCS measurements, limiting PCS practicality in monitoring field settings. Nevertheless, PCS could find utility in preprocessing for carbon isotope analysis and other applications. This research not only contributes to the field of CCS monitoring but also suggests potential applications in studies related to natural analogs of CCS, CO2-rock interaction experiments, core flooding experiments, and beyond.

Dynamics of Hexavalent Chromium in Four Types of Aquaculture Ponds and Its Effects on the Morphology and Behavior of Cultured Clarias gariepinus (Burchell 1822)

  • Mustapha, Moshood Keke
    • Toxicological Research
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    • 제33권2호
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    • pp.119-124
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    • 2017
  • Hexavalent chromium is a bio accumulative toxic metal in water and fish. It enters aquaculture ponds mainly through anthropogenic sources. Hexavalent chromium concentrations and its effects on the morphology and behavior of Clarias gariepinus were investigated from four aquaculture ponds for 12 weeks. Chromium was measured using diphenyl carbohdrazide method; alkalinity and hardness were measured using colometric method and analyzed with Bench Photometer. Temperature and pH were measured using pH/EC/TDS/Temp combined tester. Temporal and spatial replications of samples were done with triplicates morphological and behavioural effects of the metal on fish were observed visually. Chromium ranged from no detection to 0.05 mg/L, alkalinity 105 to 245 mg/L, hardness 80 to 165 mg/L, pH 6.35 to 8.03 and temperature 29.1 to $35.9^{\circ}C$. Trend in the chromium concentrations in the ponds is natural > earthen > concrete > collapsible. There was a significant difference (P < 0.05) in chromium, alkalinity, water hardness, pH and temperature among the four ponds. Significant positive correlation also existed between alkalinity, water hardness, pH, with chromium. Morphological and behavioural changes observed in the fish include irregular swimming, frequent coming to the surface, dark body colouration, mucous secretion on the body, erosion of gill epithelium, fin disintegration, abdominal distension and lethargy. High chromium concentration in natural pond was due to anthropogenic run-off of materials in to the pond. Acidic pH, low alkalinity, low water hardness also contributed to the high chromium concentration. Morphological and behavioural changes observed were attributed to the high concentrations, toxicity and bio accumulative effect of the metal. Toxicity of chromium to fish in aquaculture could threaten food security. Watershed best management practices and remediation could be adopted to reduce the effects of toxicity of chromium on pond water quality, fish flesh quality and fish welfare.

생물막 반응기에서 아질산성 질소의 축척에 미치는 영향인자 (Parameters Affecting Nitrite Accumulation in Submerged Biofilm Reactor)

  • 황병호;황경엽;최의소
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.1789-1797
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    • 2000
  • 질산화에 요구되는 산소량과 탈질소화에 요구되는 탄소원의 양을 감소시킬 수 있는 암모니아성 질소의 아질산성 질소로의 부분적 질산화 반응을 유도하기 위해 생물막 반응기를 이용하여 고농도 암모니아성 질소를 함유하고 있는 혐기성 소화슬러지 탈수여액을 대상으로 알칼리도/암모니아성 질소의 농도비, pH, FA(free ammonia), 온도변화에 따른 아질산성 질소의 축적현상에 대한 연구를 수행하였다. 실험결과 유입수의 알칼리도/암모니아성 질소의 농도비를 증가시킴에 따라 유출수의 아질산성 질소의 축적도 증가하였으며, 이는 알칼리도의 농도가 증가함에 따라 반응기내의 pH가 높게 유지됨으로서 FA의 농도가 증가하게 되어 Nitrobacter의 성장을 선택적으로 저해시키기 때문인 것으로 판단된다. 일정한 알칼리도/암모니아성 질소의 농도비 조건에서 온도가 증가할수록 아질산성 질소의 축적도 증가하였다.

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