제3장 정수장 설치 7-5 급속여과지 급속여과지는 원수 중의 현탁 물질을 약품에 의하여 응집시키고 분리하는 급속여과

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1 제3장 정수장 설치 7-5 급속여과지 급속여과지는 원수 중의 현탁 물질을 약품에 의하여 응집시키고 분리하는 급속여과
제3장 정수장 설치 7-5 급속여과지     급속여과지는 원수 중의 현탁 물질을 약품에 의하여 응집시키고 분리하는 급속여과 방식의 여과지를 총칭한다. 응집 침전에 의하여 대부분의 부유물을 제거한 후 모래여 과에 의하여 나무지 부유물을 제거하고 다시 염소로 소독한다.    제거대상 현탁 물질은 미리 정수약품에 의한 응집처리가 필요하며, 완속여과지에 비하 여 대용량에 적합하고 손실수가 작으며 여과속도가 120~150m/day가 표준이다.     현탁물질의 제거 기능에 따라 현탁 입자의 여재 표면에의 수송단계와 현탁 입자의 여재 표면에의 부착단계로 나누어진다.

2 제3장 정수장 설치 ● 수송단계 : 현탁 입자가 유선에서 이탈하여 여재 입자에 접촉하는 과정으로 수송과정을 지배하는 인자
제3장 정수장 설치 ● 수송단계 : 현탁 입자가 유선에서 이탈하여 여재 입자에 접촉하는 과정으로 수송과정을 지배하는 인자    ① 체분석 작용(straining) : 부유입자보다 여층의 간극이 작은 경우에 일어나는 현상    ② Brown운동 : 현탁 입자 크기가 약 4μ이하 정도서 가능하므로 큰 역할은 하지 못함 ③ 중력 침전 : 상하 방향에 다단 직렬로 연결되어 있어서 현탁 입자 제거역할이 크다.   ④ 수류에 의한 접촉 : 유선이 여재 입자의 주변을 통과할 때 여재 표면으로부터의 거리가 부유 입자의 지름보다 작은 유관 내 입자가 여제에 접촉하는 현상이다. ● 부착단계 : 부착 입자가 수송인자에 의하여 여재 입자 표면에 도달하면 여재 표면과 부유 입자 표면의 성질에 따를 부착조건을 만족하게 되어 부유 입자는 여재 입자에 고정되어서 제거되는 것으로 부착단계를 지배하는 인자는 다음과 같다.

3 제3장 정수장 설치 ① 기계의 부착 : 여재 입자의 凹부와 凸부에 유체의 힘과 중력에의하여 기계적으로
제3장 정수장 설치    ① 기계의 부착 : 여재 입자의  凹부와 凸부에 유체의 힘과 중력에의하여 기계적으로 부유물질이 유지되는 현상으로 미소한 찌꺼l는 존재한다.    ② 응집 침전 : 수송단계에서 여재 표면에 수송된 부유 입자가 여재 표면에 부착하여 이들 상호간에 응집 침전하는 작용이다.    ③ 생물학적 작용 : 흡착과 생화학 반응에 의한 산화 분해 등의 복잡한 작용으로서 완속 여과의 입상 여재 표면에 젤라틴질의 생물여과막이 생기는 경우에 생물 플록 형성의 경우와 같이 생체 표면에의 부착기구가 된다.

4 제3장 정수장 설치 (1) 급속여과지의 구조 ① 급속여과지의방식 : 급속여과지는 수리적으로 중력식과 압력식 여과지로 구분된다.
제3장 정수장 설치 (1) 급속여과지의 구조    ① 급속여과지의방식 : 급속여과지는 수리적으로 중력식과 압력식 여과지로 구분된다.     ㉮ 중력식 여과지 : 급속여과지는 중력식 여과지를 표준으로 하는데 여과지 내에 자유 수면을 가지고 자연유하식에 의하여 여과를 하는 개방형 여과이다. 여과지 상부가 개방되었기 때문에에 여과지 내의 상태를 점검할 수 있어 관리와 보수가 용이하다.      ㉯ 압력식 여과지 : 강철제 원통형의 밀폐 탱크에 여과장치를 내장하고 외부에서 유압 원수를 공급하여 여과하는 것이다.   ② 여과지 형상 : 형상은 직사각형을 표준으로 하며, 초면적은 혜획 정수량을 여과속도로 나누어 구하고 여과지 1지의 여과면적은 150㎡ 이하로 한다.    ③ 여과지수 : 여과지수는 예비 여과지를 포함하여 2지 이상    ④ 모래층 : 모래층의 두께는 60~120㎝의 범위로 한다.    ⑤ 자갈층 : 자갈층의 두께와 입경의 하부 집수장치에 적합하도록 결정한다    ⑥ 수심 : 여과지의 모래 표면상 수심은 1m~1.5m 정도로 하고, 여과지 천단까지의 여유고는 30㎝ 정도로 한다.

5 제3장 정수장 설치 그림 3-6 급속여과지의 구조

6 제3장 정수장 설치 (2) 여과 유량조절 : 여과지의 유입 및 유출량의 평형에 필요한 모래 표면상의 수심을 유지
제3장 정수장 설치 (2) 여과 유량조절 : 여과지의 유입 및 유출량의 평형에 필요한 모래 표면상의 수심을 유지 하고 각 여과지의 여과 유량의 배분을 될 수록 동일하게 유지함과 동시에 여과조건의 급격한 변화를 피하기 위해 인출관 도중 유량조절기(automatic flow rate comtroller) 를 설치한다.     ① 정압(정수위)여과 : 여층에 걸리는 압력차가 일정하면 여층의 폐쇄에 따라서 여과 유량은 서서히 감소하는 여과방식, 즉 여과지 수위가 일정하도록 유입과 유출 밸브를 조절한다.    ② 정속(정률)여과 : 여층 폐쇄에 따른 여과 유량의 감소를 막기 위하여 상류측 수위를 높이거나 하류측 밸브를 개방하여 손실수두를 감소시켜 여층에 걸리는 압력차를 증 가시키고 일정 여과 유량을 유지하기 위하여 여과지의 유출구에 유량계와 조정밸브 를 설치하는 여과방식으로 널리 사용되고 있다.

7 제3장 정수장 설치 ③ 감쇠여과 : 여과지 수위가 일정하게 수압을 가하지만 유량조절기가 없으므로 여과
제3장 정수장 설치    ③ 감쇠여과 : 여과지 수위가 일정하게 수압을 가하지만 유량조절기가 없으므로 여과 지가 폐쇄점에 따라 여과 수량이 점차로 감소하는 여과법이다. (3) 하부 집수 장치 : 하부 집수장치는 여과가 균등히 행하여 지도록 여과수를 집수하고 역세척 시 세척수를 여층에 균등히 유출시켜 세척이 완전히 행할 목적으로 내식성, 내구성, 내압성이 큰 재질로 만들어 저판에 견고히 고정한 시설이다. 하부 집수장치의 종류는 다음과 같다.   ① 훨러(wheeler)형 : 여과지의 콘크리크 상판 전면에 vgug 중심간격 20~30cm 마다 만들어 단관을 부축하여 분출구로 하며, Ⅴ형 중심간격 20~30cm 마다 만들어 단관을 부착하여 분출구로 하며, Ⅴ자형 구멍을 통해 자구 사이의 빈틈을 지나 상승한다.   ② strainer형 : 주철관, 경질 염화비닐관을 10~20cm 간격으로 콘크리트 상판에 매설 하고 여기에 스트레이너를 10cm 간격으로 동일 높이로 설치한다.

8 제3장 정수장 설치 ③ 다(유)공관형 : 물에 의한 세척을 할 경우에 쓰이는 형식으로 집수 본관으로부투
제3장 정수장 설치    ③ 다(유)공관형 : 물에 의한 세척을 할 경우에 쓰이는 형식으로 집수 본관으로부투 직각으로 다공 집수지관을 30cm 이하의 간격, 관경의 60배 이하 길이로 하여 상판에 견고하게 고정시킨다. 소공의 여과 면적은 지관 총단면적의 20~50%, 여과 면적의 0.2% 정도이며, 본관 단면적은 지관 총단면적 1.75～2.0배 정도로 한다.    ④ 유공 블록형 : 여과지 저판상에 분산실과 송수실을 갖는 유공 블록을 규칙적으로 나란히 깔고 그 사이를 모르타르로 충진한 구조이다. 역세척시 손실수두가 타 방법 에 비하여 적으며, 자갈층을 생략할 수 있으므로 자갈층의 깊이를 얇게 할 수 있으나 블록의 가격이 고가이다.