역세척 후 초기 탁질 저감방안 2003. 11. 12 한국수자원공사 창원관관리단 정수과 황 상 철

- 목 차 - Ⅰ. 실 험 개 요 Ⅱ. 탁질누출 현황 Ⅲ. 탁질누출 저감방안

제거율은 0.79, 7~11m입자 제거에 따른 지아디아 제거율은 0.82의 Ⅰ. 실험개요 1. 연구목적 □ 역세척 후 탁질 누출에 따른 병원성 미생물(원생동물 등)의 누출 가능성이 있음 □ 우리나라에서는 소독공정으로 대부분 염소처리를 하기 때문에 염소소독에 상대적으로 내성이 강한 원생동물을 효과적으로 제거하는 기작이 중요함 ○ 1992년 LeChevallier와 Norton는 탁도제거에 따른 지아디아 및 크립토 스포리디움 제거율은 각각 0.78과 0.79의 상관계수를 가지며 ○ 1994년 Nieminski는 4~7m입자 제거에 따른 크립토스포리디움 제거율은 0.79, 7~11m입자 제거에 따른 지아디아 제거율은 0.82의 상관계수를 가진다고 발표 추진방안 역세척 후 탁질누출 현황조사 및 저감방안 조사

2. Pilot Plant 설치 현황 역세척 조건 < 시설용량 : 14.4㎥/일 > 정수장 침전수 →(침전수) 분배조 → 활성탄 여과지 → 정수 역세척 시간 : 공기 2분, 공기+물 3.5분, 물(린스) 5분 역세척 속도(m/분) : 공기 1.0, 공기(1.0)+물(0.3), 린스(팽창율25%) 역세척 물량(L/분) : 공기 90, 공기(90)+물(270) 역세척 조건

Ⅱ. GAC F/A에서 탁질누출 현황 1. 기존여과지와 GAC F/A의 여과수 탁도 비교 □ F/A 여과지에서도 평균탁도 0.1NTU이하로 탁질제거 효과 우수 □ F/A 여과지 유출수 탁질 상승 요인은 침전수 유출수 탁도와 밀접한 관계가 있음 투자사업

3. 역세척 후 GAC F/A 여과수 입자크기별 구성비 평시탁도(원수 탁도 15NTU) 유입시 ○ 크립토스포리디움 크기(3~7m) 입자수 55% ○ 지아디아 크기(5~15m) 입자수 21% ○ 10m이하의 입자수 96% 차지 고탁도(원수 탁도 15NTU) 유입시 ○ 크립토스포리디움 크기(3~7m) 입자수 32% ○ 3m이하가 49%, 10m이하의 입자수 97% 차지

4. 역세척 후 탁질누출 현황 □ 역세척 후 탁도 누출 현황 □ 역세척 후 입자수(2~100m) 누출 현황 ○ 여과지속시간 2분에 0.940NTU(‘03.1~7월 평균)로 최고 ○ 4분에 0.470NTU로 2분만에 50% 정도 낮아짐 ○ 0.1NTU이하로 떨어지는데 필요한 경과시간 18분 □ 역세척 후 입자수(2~100m) 누출 현황 ○ 여과지속시간 2분에 7,168개/ml(‘03.1~7월 평균)로 최고 ○ 4분에 2,421개/ml로 약 70% 정도로 낮아짐 ○ 100개/ml로 떨어지는데 필요한 경과시간 18분

5. 역세척 종말탁도에 따른 초기 탁도 현황 □ 탁도계(HACH 1720D)의 오차를 줄이기 위해 수조를 비우고 측정 □ 역세척 종말탁도 30NTU시 역세척 후 초기 탁도 현황(3초 단위) ○ 최고 탁도(4.4분) : 5.9NTU ○ 1.0NTU이하:9분, 0.5NTU이하:11분, 0.3NTU이하:14분, 0.1NTU이하:40분 □ 역세척 종말탁도 10NTU시 역세척 후 초기 탁도 현황(3초 단위) ○ 최고 탁도(3.3분) : 1.6NTU ○ 1.0NTU이하 : 5분, 0.5NTU이하 : 9분, 0.3NTU이하 : 11분, 0.1NTU이하 : 18분 종말탁도 30NTU 종말탁도 10NTU

Ⅲ. 역세척 후 초기 탁도 저감방안 1. 휴지(Ageing)시간에 따른 탁질 저감 □ 역세척 후 초기(약 2분)에 누출되는 입자수(2~100m) ○ 0분 7,168개/ml, 30분 4,841개/ml, 1시간 1,727개/ml, 2시간 594개/ml, 4시간 341개/ml □ 휴지시간 2시간 이후에는 휴지시간을 갖지 않는 것 대비 10배 이상 저감

2. 휴지(Ageing)시간에 따른 입자누출 누적치 □ 역세척 후 60분 동안 누출되는 총 입자수(2~100m) ○ 0분 12,768개, 30분 12,122개, 1시간 6,704개, 2시간 4,830개, 4시간 3,015개 □ 휴지시간 30분은 큰 저감 효과가 없으며, 1시간 경과 후에는 휴지시간을 갖지 않는 것 대비 2.5배 이상 저감

3. 유입 유속 저감에 따른 탁질 저감 □ 역세척 후 유입유속 저감 운영 조건 □ 유입유속 저감에 따른 탁질누출 저감 현황 ○ 기존 여과속도(145m/일) 대비 25%(36m/일)로 30분 및 50%(73m/일)로 30분으로 유입유속을 낮춘 후 조사 □ 유입유속 저감에 따른 탁질누출 저감 현황 ○ 최고 유출 입자수의 양은 적으나 (기존 10,146개/ml, 변경 1,446개/ml), 안정화 시간(100개/ml이하)은 매우 길게 나타났으며(기존 22분, 변경 118분) ○ 누적입자수도 큰 차이가 없음(기존 17,635개, 변경 15,254개)

4. 감속세정에 따른 여과 초기 탁질 저감 효과 □ 감속세정이란 ? ○ 공기+물 세정후의 역세척수 속도를 3단으로 저하 ○ 역세척 유속이 가장 낮은 감속과정에서 여층 안정화나 여재 충돌에 의해 새로운 탁질의 박리를 제어 ○ 여재 간극에 남아있는 탁질을 효과적으로 배출하여 역세척 후 탁질 누출을 최소화하는 방안임 감속세정 구 분 역세척 조건 (m/분) 기존방법 공기1.0(2분)→공기1.0+물0.3(3.5분)→물0.74(6분) 공기1.0(2분)→공기1.0+물0.3(4.5분)→물0.8(2분) →물0.4(3분)→물0.23(2분)

< 감속세정을 통한 입자수 저감 효과 > □ 입자수 안정화(100개/ml 이하) 시간 ○ 기존 세정 28분에서 감속세정 10분으로 약 2.8배 단축 □ 역세척 후 58분 여과 동안 누출되는 입자수(2~100m) ○ 기존세정 20,000개, 감속세정 5,199개로 탁질 누출이 약 4배 저감

< 감속세정을 통한 탁도 저감 효과 > □ 탁도계(HACH 1720D)의 오차를 줄이기 위해 수조를 비우고 측정 □ 감속세정 후 여과 초기 탁도 현황(3초 단위) ○ 최고탁도(2.8분) : 0.41NTU ○ 0.3NTU이하 : 5분, 0.1NTU이하 : 9.7분 □ 감속세정 + Ageing(2시간)후 여과 초기 탁도 현황(3초 단위) ○ 최고탁도(1.4분) : 0.25NTU ○ 0.1NTU이하 : 6분

결 론 □ 역세척 후 탁질 누출 현황 □ 역세척 후 탁질 누출 저감 방안 결 론 □ 역세척 후 탁질 누출 현황 ○ 여과 초기(2분)에 탁도 0.94NTU, 입자수 7,168개/ml로 전체 30~40% 누출 ○ 탁도계 수조를 비우고 3초 단위로 측정시 세정 종말 탁도 30NTU에서 5.9NTU, 10NTU에서는 1.6NTU까지 탁도 누출 발생 □ 역세척 후 탁질 누출 저감 방안 ○ Ageing 2시간은 Ageing 없는 것 대비 약 2.5배 이상 탁질 저감 ○ 감속세정시 약 4.0배 이상 탁질 저감 ○ 감속세정 + Ageing(2시간)은 역세 후 최고 탁도가 0.25NTU로 기존세정 대비 약 6배 저감(기존 1.6NTU) 되었으며, 0.1NTU이하로 떨어지는 시간도 6분으로 약 3배 단축됨(기존 18분)

- 대단히 감사합니다 -