토목기사 하수의 수질 — BOD·COD·영양염류

하수에는 생활과 산업 활동에서 나온 유기물, 부유물, 질소와 인, 병원균이 섞여 있다. 수질 지표는 이 오염물이 처리장과 하천에 어떤 부담을 주는지 보여 주므로, 처리 공정과 방류 기준을 정하는 바탕이 된다.

BOD는 호기성 미생물이 유기물을 분해할 때 소비하는 산소량이다. 보통 20℃에서 5일 동안 측정한 BOD5를 쓰며, 값이 클수록 분해해야 할 유기물이 많다는 뜻이다. BOD는 유기물 오염의 지표이지 무기물의 지표가 아니다. 무기물은 회분이나 무기염류처럼 산화 분해 과정에서 산소를 소비하지 않는 물질로 구분한다.

COD는 산화제로 산화되는 물질의 양을 나타낸다. 미생물이 분해하기 어려운 유기물까지 포함하므로 공장폐수나 하천 수질을 볼 때 BOD와 함께 쓴다. BOD를 COD로 나눈 비가 크면 생분해가 비교적 쉬운 유기물이 많고, 작으면 난분해성 물질이 많다고 해석한다.

SS는 물에 떠 있는 부유물질로, 탁도와 슬러지 발생량에 영향을 준다. 침전이나 여과로 제거한다. 질소와 인은 영양염류로, 하천과 호소에 남으면 부영양화를 일으켜 조류가 번식한다. 유기물을 처리한 뒤에도 질소와 인은 남을 수 있으므로 고도처리로 따로 줄인다.

용존산소는 물속에 녹아 있는 산소로, 유기물이 많아지면 미생물이 산소를 소비해 값이 낮아진다. 용존산소가 부족하면 혐기성 분해가 일어나 악취와 부식이 생긴다. pH와 수온은 생물학적 처리에 영향을 주고, 대장균군은 분변 오염 여부를 보여 주는 위생 지표이므로 소독 대상이 된다.

하수처리는 보통 1차 침전으로 큰 부유물을 걸러내고, 생물학적 처리로 BOD와 SS를 줄인 뒤, 질소·인 고도처리와 소독을 거친다. 수질 지표 가운데 무엇을 줄이려는지에 따라 공정 선택이 달라진다.