안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
하수 처리 과정에서 황산알루미늄을 투입하는 것은 눈에 보이지 않을 만큼 미세한 오염 물질들을 하나로 뭉쳐 가라앉히기 위한 화학적 조치입니다.
하수 속에 떠다니는 미세한 부유물들은 대개 표면에 음전하를 띠고 있습니다. 서로 같은 전하를 띠고 있다 보니 자석의 같은 극처럼 서로를 밀어내며 물속에 고르게 퍼져 있는데, 이를 그대로 두면 입자가 너무 작고 가벼워 자연적으로 가라앉지 않습니다. 이때 황산알루미늄을 넣어주면 물속에서 강력한 양전하를 가진 알루미늄 이온이 빠져나와 음전하를 띤 부유물 입자들을 전기적으로 중화시킵니다. 밀어내는 힘이 사라진 입자들은 서로 가까이 붙을 수 있는 상태가 됩니다.
동시에 알루미늄 이온은 물과 반응하여 점성이 있는 수산화알루미늄 앙금을 형성합니다. 이 앙금은 마치 끈적끈적한 그물이나 눈덩이 같은 역할을 합니다. 전기적으로 중화되어 응집되기 시작한 미세 입자들이 이 끈적한 수산화물 덩어리에 달라붙으면서 점점 크고 무거운 덩어리로 성장하게 됩니다.
결국 무거워진 덩어리들은 중력에 의해 바닥으로 빠르게 침전되며, 상층부에는 맑은 물만 남게 됩니다. 요약하자면 황산알루미늄은 미세 입자 사이의 반발력을 없애는 중화제인 동시에, 오염 물질들을 낚아채서 바닥으로 끌고 내려가는 물리적인 닻 역할을 수행하여 하수를 깨끗하게 정화합니다.