문서번호	정수과-6679
결재일자	2016.12.26.
공개여부	부분공개(5)
방침번호

			시 민
주무관		정수과장	구의아리수정수센터소장
경규선		서한호	12/26 이달영
협조
	주무관		박근희

여과지 여과재 관리 개선방안 보고

2016. 12.

구의아리수정수센터

여과지 여과재 관리 개선방안 보고

여과지 여과재에 대한 관리 기준 및 시행상의 문제점이 나타남에  따라 보완․정비함으로써 체계적인 여과지 관리를 기하고자 함.

Ⅰ		현 황

□ 시설현황

구 분		제1정수장		제2정수장
여과지수		12지		10지
여과면적		131.6m2(14m×9.4m)		124.6m2(16.5m×7.55m)
여층두께	총 두께	75cm		120cm
	안트라사이트	40cm	35cm(2,4,6지)	90cm
	모래	35cm	40cm(2,4,6지)	30cm

□ 여과재 관리 근거

○ 상수도시설 유지관리매뉴얼(환경부,2007) 및 여과수 탁도 유지관리 지침(수질과-113.2006.1.13.)

여과지별 모래층 두께 월1회, 여과모래 오염도는 반기1회 이상, 여과모래 재질 적정여부 등은 계열별 대표지점에 대해 년1회 이상 주기적으로 확인하고, 지별 여과지 이상 발생시는 수시로 확인하여 정비하여야 한다.

○ 정수장 운영 지침(구의-I007,2000.8.7.)(급속여과지 유지관리)

(타) 여과사는 2회/년이상 정기적으로 점검하여 정상상태를 유지하도록 노력하여야 하며,(중략)

(파) 여과사는 1회/월 이상 점검하여야 하고, 규정두께의 약15～20%가 부족하게 되면,

보충하여야 하며,(중략)

○ 여과재 유지관리 지침(구의-I007,2000.8.7.)

4-다-(1) 여재층의 두께는 항상 일정하게 유지되도록 매월 여층조사를 하여 기록관리하며

부족시에는 보사하여 기능을 회복시킨다.

- 제1정수장 여과지 : 75 ± 5cm

- 제2정수장 여과지 : 120 ± 8cm

4-라-(1) (여과재의 오염도 관리)각 정수장의 여과지별로 역세척후 표층기준으로

상,중,하로 시료채취 후 분석한다.

□ 여과재 관리 현황

구 분	관리 주기	대상	비 고
오염도(세척탁도)	반기1회	전체 여과지	상,중,하층 구분하여 분석
입도	년1회	대표 2개지	대표지 대상으로 분석
층 두께	월1회	전체 여과지	-

Ⅱ		문 제 점

□ 여과재 관리 관련 문서상 통일된 관리 기준 부재

○ 관리항목에 대한 주기, 시험방법, 대상 여과지수, 평가기준 등 세부사항에 대하여 명확한 규정 필요.

□ 다층급속여과지 시료채취 기준 부재

○ 과거 단일여재(여과사) 기준에 의한 시료채취 및 시험방법으로 관리

※ 여과사 오염도 측정방법에 대한 시료 채취 기준(본부 기술심사과-1762, 2007.11.28.)

□ 입도시험 관리 보완 필요

○ 대표 여과지 2개지에 대한 입도시험으로 전체 여과지에 대한 년도별 관리 미흡

Ⅲ		여과재 관리 방안

□ 항목별 관리기준 설정․운영

○ 여과재 오염도 기준(세척탁도 및 머드볼에 따른 여층상태 평가기준)

- 세척탁도 : 120NTU이하

세척탁도 (NTU)	여 층 상 태	판단기준	비 고
10～30	․매우 깨끗함, 여층이 숙성되지 않음	최적	상수도시설 유지관리메뉴얼 및 정수장 운영 관리사 문헌 (여층상태)
30～60	․깨끗하고 부분적으로 여층 숙성됨	정상
60～120	․깨끗하고 여층이 잘 숙성되어 있음
120～300	․여재오염, 여층이 잘 숙성되어 있음	불량
300～600	․여재오염 머드볼 가능성, 여층이 잘 숙성되어 있음	매우불량
600～1,200	․여층이 매우 오염되어 있고 머드볼이 많음
1,200이상	․매우오염, 화학적 세척 또는 여재교체 필요

- 머드볼용적비(세척탁도 120NTU이상시 검사 시행) : 1.0%이하

머드볼 용적비(%)	여 층 상 태	비 고
0.1 이하	깨끗함	상수도시설 유지관리메뉴얼 및 정수장 운영 관리사 문헌
0.1～0.5	양호
0.5～1.0	비교적 깨끗함
1.0～5.0	불량
5.0 이상	매우불량(여재 교체)

○ 여과재 입도 관리 기준

구 분	유효경(mm)		균등계수	최대경 (mm)	최소경 (mm)
	제1정수장	제2정수장
안트라사이트층	1.0±0.1	1.0±0.1	1.7이하	2.8이하	0.5이상
여과모래층	0.65±0.05	0.60±0.05	1.7이하	2.0이하	0.3이상

※ 최대경 및 최소경의 경우 기준 초과시 초과량이 전체 여과재의 1%미만일 것(상수도시설기준)

○ 여과재 층 두께 기준 및 보충 기준

구 분	유지 기준	보충기준	비고
제1정수장	75±5cm	70cm미만	통상 보충기준(10~15% 유실시)보다 강화하여 운영
제2정수장	120±8cm	112cm미만

※ 보충 여과재의 품질은 상수도시설기준을 참고하여 정함.

□ 검사주기 강화 및 시험방법 명확화

○ 항목별 검사 주기 ☞ 입도시험 대상 여과지수 확대

구 분	관리 주기	대상	비 고
오염도 (세척탁도/ 머드볼용적비)	반기 1회	전체 여과지	세척탁도 현행 유지 머드볼 용적비 측정방법 추가
입도시험	반기 1회	1정수장 3개지 2정수장 3개지	전체 여과지 대상 2년내 1회이상 실시 (안트라사이트층 및 여과모래층)
여층두께	월1회	전체 여과지	현행 유지

○ 시료 채취 지점 및 방법

	채취지점수		세부사항
시료채취 (오염도 및 입도분석용)	여과 지면	3지점/지면	지점별 채취시료 혼합하여 분석
	여층 깊이	3지점(오염도조사)	제1정수장 : 0～10cm/35～45cm/60～70cm 제2정수장 : 0～10cm/50～60cm/100～110cm ※ 머드볼 용적비 시험시는 상층부 20cm 채취
		1지점(입도시험)	안트라사이트층과 여과모래층 분리하여 채취
층두께	여과지 면당 3개 지점		제1정수장 6지점, 제2정수장 3지점

※ 여과재 오염도 시험방법 및 입도 시험방법은 붙임1,2 참조.

□ 항목별 관리기준 부적합시 개선 조치 로드맵 제시

○ 오염도 부적합 → 시설운영 점검 → 세척 후 재조사 → 여과재 삭취 및 보충 결정

○ 입도 부적합 → 기술진단 실시 → 진단결과 검토․심의 → 여과재 교체 여부 결정

※ 기술진단 및 결과 심의는 본부 기술진단과 또는 물연구원 수처리연구과와 협의 시행

○ 여층두께 부적합 → 여과재 보충

Ⅳ		향 후 계 획

□ 정수센터의 통일된 여과지 오염도, 입도시험 기준 및 방법을 선정토록 본부 기술진단과에 공문 요청

□ 2016년 하반기 여과지 오염도 조사는 본 개선방안으로 우선 시행.

□ ISO 관련 지침 개정 추진.

붙임 : 1. 여과재 오염도 시험방법

2. 여과재 입도(체 가름) 시험방법

【붙임 1】

여과재 오염도 시험방법

1. 시료채취방법

통상의 여과지 운영에 따라 역세척을 실시한 후 여과지내 잔류수를 배수시킨 다음, 아래와 같이 구분하여 시료를 채취한다. 입도시험의 경우는 여재별 깊이 전체에 대하여 채취한다.

1) 여과지면 채취 지점

(1) 여과지면 중 ①④⑤ 또는 ②③⑥에 대하여 시험방법에 따라 깊이별로 구분하여 채취하고 각각 혼합한다.

(제1정수장의 경우는 좌면과 우면의 채취시료를 합하여 고루 섞은 후 시험하고, 특정여과지에 대하여 정밀진단 시에는 좌,우면에 대하여 각각 채취하여 실험한다.)

(2) 채취시에는 벽체로부터 20cm이상 이격시켜 최대한 수직으로 여상채취기를 세워 수직층별로 채취한다.

①            ③            ⑤

②            ④            ⑥

→ 퇴수로

2) 시험방법별 깊이

(1) 세척탁도

	상층	중층	하층
제1정수장	0~10cm	35~45cm	60~70cm
제2정수장	0~10cm	50~60cm	100~110cm

(2) 머드볼 용적비 시험용 : 표층으로부터 20cm깊이까지 채취

2. 시료건조 및 대상시료 분취

1) 탁도를 유발하지 않는 평평한 접시 또는 면에 시료를 자연건조 또는 완속으로 송풍하여 수분을 증발시킨다.

2) 건조된 시료를 사분법에 의하여 분취한다.

※ 사분법(四分法,quartering)

시료를 원형으로 쌓아올린 것을 대각선상의 두 부분의 것을 취하되, 소정량의   시료로 될 때 까지 그 조작을 반복하여 대표적인 시료를 얻는 방법

3. 시험방법

1) 세척탁도시험

① 시료를 50mL 실린더에 가볍게 다져 넣어서 50mL 눈금에 도달할 때 까지 취한 후 대상시료를 다시 500mL 용기에 넣는다.

② 500mL 메스플라스크에 수돗물을 500mL 넣은 후 약 100～150mL의 수돗물을 대상시료가 있는 500mL 용기에 넣는다.

③ 대상시료와 수돗물이 있는 용기의 마개를 막은 후 30초간 또는 60회 강하게 흔든다

④ 세척된 탁질수를 1,000mL 플라스크 또는 비이커에 따라서 옮긴다.

⑤ 위의 ②～④ 작업을 3회～4회 추가 반복하여 총 세척수가 500mL가 되도록 한다.

⑥ 세척된 시료수 중 탁질 입자가 침전되지 않도록 하여 탁도를 측정한다.

단, 여과모래 또는 안트라사이트 입자로 인해 탁도 측정값에 오차가 유발되지 않도록 여과재 입자를 일정부분 침강시킨다.

2) 머드볼 용적비

① 여과지 상층 20cm지점에서 시료용 채취관으로 3군데 이상 300g을 채취한다.

② 500mL 메스실린더에 물 200mL를 취하고 여기에 300g의 채취시료를 서서히 조금씩 넣고 물 용적의 증가량(a mL)을 측정한다.

③ 이 시료를 7번체(2.8mm)에 부어 물이 들어있는 용기내로 체가 대부분 잠길 때 까지 담가놓고 머드볼이 파괴되지 않도록 천천히 상․하로 반복하여 흔들어서 여재를 떨어뜨리고 체를 기울여 여재와 머드볼을 분리한다.

④ 여재는 체를 빠져나가고 머드볼은 체에 남게된다. 분리된 머드볼에서 물을 빼고 200mL메스실린더에 물 100mL를 취한 후 여기에 분리된 머드볼을 넣고 물 용적의 증가량(b  mL)를 측정한다.

⑤ 다음 식으로 머드볼의 용적비(%)를 계산한다.

머드볼 용적비(%) = b/a × 100

【붙임 2】

여과재 입도(체 가름) 시험방법

1. 시료채취방법

통상의 여과지 운영에 따라 역세척을 실시한 후 여과지내 잔류수를 배수시킨 다음, 아래와 같이 구분하여 시료를 채취한다.

1) 여과지면 채취 지점

(1) 여과지면 중 ①④⑤ 또는 ②③⑥에 대하여 채취하여 지점별, 여재층별로 혼합한다.

(제1정수장의 경우는 좌면과 우면의 채취시료를 합하여 고루 섞은 후 시험하고, 특정여과지에 대하여 정밀진단 시에는 좌,우면에 대하여 각각 채취하여 실험한다.)

(2) 채취시에는 벽체로부터 20cm이상 이격시켜 최대한 수직으로 여상채취기를 세워 수직층별로 채취한다.

①            ③            ⑤

②            ④            ⑥

→ 퇴수로

2) 안트라사이트층과 여과모래층을 분리하여 채취한다.

2. 시료건조 및 대상시료 분취

1) 시료를 105℃～110℃에서 약 3시간 건조시킨 후 방랭시키되 습기를 피하여 보존한다.

2) 건조된 시료를 사분법에 의하여 약 200g을 분취한다.

※ 사분법(四分法,quartering)

시료를 원형으로 쌓아올린 것을 대각선상의 두 부분의 것을 취하되, 소정량의   시료로 될 때 까지 그 조작을 반복하여 대표적인 시료를 얻는 방법

3. 시험방법

1) 건조시료 200g을 달아 체에 옮긴다.

2) 체 진동기 또는 사람 힘으로 체를 상하 좌우로 움직여 시료가 끊임없이 떨어지도록 한다.

3) 체 가름 시간, 체눈 선정 및 체가름 시험 결과표는 다음과 같다.

(1) 체 가름 시간

	체진동기	사람의 힘
여과모래	9분간 체진동기 사용 후 마지막1분은 사람 힘으로 흔든다.	10분
안트라사이트	5분	각 체마다 5분

※ 안트라사이트는 여과모래에 비하여 부스러지기 쉬우므로 취급에 주의하여야 하며 체 진동에 의한 파손을 고려하여 여과모래의 체 가름 시간의 반으로 한다.

(2) 체눈 선정 및 체가름 시험 결과표(예시)

체번호	체눈	여과 모래	안트라 사이트
6	3.35		○
7	2.80		◎
8	2.36	○	◎
10	2.00	◎	◎
12	1.70	◎	◎
14	1.40	○	◎
16	1.18	◎	◎
18	1.00	◎	◎
20	0.85	◎	◎
25	0.71	◎	◎
30	0.60	◎	◎
35	0.50	○	◎
40	0.425	◎	○
45	0.355	○	○
50	0.30	◎
55	0.212	◎

체눈	남은량 (측정치)	남은량 (보정치)	통과량 (g)	통과율 (%)
3.35
2.80
2.36
2.00
1.70
1.40
1.18
1.00
0.85
0.71
0.60
0.50
0.425
0.355
받침대
합 계		200.0

※ ◎ : 체 가름 시 필수적인 체눈, ○ : 체 가름시 선택적인 체눈

4) 체눈에 박혀있는 여과재는 체에 남아있는 양으로 하고 각각의 체에 남은량을 기록하여 통과량 및 통과중량 백분율(통과율,%)을 구한다.

5) 체 통과율의 수치를 사용하여 그래프상에 입도가적곡선을 작성한다.(횡축: 체 눈, 종축: 통과율)

6) 입도가적곡선상에서 유효경, 균등계수, 최대경, 최소경을 구한다.

※ 본 입도 시험방법에 없는 사항은 수도용 여과모래 시험방법(KWWA F 100) 및 수도용 안트라사이트 시험방법(KWWA F 101)을 준용한다.