중화제 소요량은 pH가 아니라 당량으로 계산합니다
pH는 로그 눈금이라 pH 2와 pH 3의 산 농도 차이가 10배입니다. 그래서 "pH를 2 올리는 데 얼마"라는 식의 비례 계산은 성립하지 않고, 반드시 수소이온 농도를 당량으로 환산해 계산해야 합니다. 이 계산기는 현재 pH와 목표 pH의 이온 농도 차이에 유량을 곱해 하루 중화 당량을 구하고, 중화제의 당량 무게와 순도를 나눠 실제 투입량으로 바꿉니다.
적용한 당량 무게는 가성소다 40.00 g/eq, 소석회 37.05 g/eq, 소다회 53.00 g/eq, 황산 49.04 g/eq, 염산 36.46 g/eq입니다. 예를 들어 유량 100 ㎥/일인 pH 2 폐수를 pH 7까지 올린다면 필요 당량은 1,000 eq/일이고, 순도 98 % 가성소다 기준 이론 소요량은 하루 약 40.8 kg, 여유율 20 %를 더하면 약 49.0 kg이 됩니다.
주의할 점은 이 값이 강산·강염기만 들어 있는 이상적인 폐수를 가정한 최소값이라는 것입니다. 실제 폐수에는 불산, 유기산, 인산, 암모니아처럼 완충능을 가진 성분이 섞여 있어 같은 pH여도 중화에 필요한 당량이 이론값의 1.5~3배까지 늘어납니다. 금속 수산화물을 침전시키려면 pH를 9~10까지 올려야 하는 경우도 많아 소요량이 더 커집니다.
설비 설계 때는 계산값을 출발점으로만 삼고, 실제 폐수 시료로 적정 곡선(중화 적정 시험)을 그려 확인하는 것이 원칙입니다. 방류 pH 기준과 신고 사항은 관할 기관 고시값을 따르므로 환경기술인·전문가 확인을 권장합니다.
자주 묻는 질문
완충 성분 때문입니다. 유기산이나 인산, 금속 이온이 있으면 pH가 쉽게 움직이지 않아 당량이 더 필요합니다. 실제 시료로 적정 곡선을 그려 보면 필요한 배율을 알 수 있습니다.
소석회는 단가가 낮고 금속 침전에 유리하지만 슬러지가 많이 생깁니다. 가성소다는 슬러지가 적고 자동 제어가 쉬운 대신 약품비가 높습니다. 슬러지 처리비까지 합쳐 비교하세요.