문서번호	정수과-2960
결재일자	2017.6.7.
공개여부	대시민공개
방침번호

			시 민
주무관		정수과장	구의아리수정수센터소장
권학선		代박근희	06/07 이달영
협조
	주무관		박근희

2017년 상반기

여과지 오염도 및 여과재 성능 조사 계획

2017. 6.

구의아리수정수센터

2017년 상반기

여과지 오염도 및 여과재 성능 조사 계획

여과공정의 안정적인 운영관리를 위하여 여과지 오염도 조사 및 여과지별 여과재 성능 유지 여부 조사 계획을 보고 드림

Ⅰ		추진근거 및 시설현황

□ 추진근거

○ 상수도시설 유지관리 매뉴얼(환경부, 2007년)

○ 여과수 탁도 유지관리 지침(본부 수질과-114, 2006.1.13.)

○ 여과지 여과재 관리 개선방안 보고(정수과-6679, 2016.12.26.)

○ 여과지 여과재 관리 세부지침마련 요청(정수과-120, 2017.1.6.)

○ 여과지 여과재 관리 직원교육 결과보고(정수과-2506, 2017, 5.16)

□ 여과지 시설현황

구 분		제1정수장		제2정수장
여과/역세척 방식		자연평형형/물세척(표면+역세)		수위제어형/물․공기세척
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

Ⅱ		조사 개요

○ 조사대상 : 제1정수장 여과지 12개지 및 제2정수장 여과지 10개지

○ 기    간 : 2017. 6. 5. ~ 6. 30.

※ 일부 지는 사다리설치와 연계하여 6.1일부터 조사 시작

○ 조 사 자 : 정수과 수질연구실 직원

○ 조사내용 : 오염도 조사 등 3항목 조사

< 세부 조사내용 >                       (※ 2016.12.26. 이후 적용)

구 분	목적	검사주기	대상	관리기준	비 고
오염도 조사 (세척탁도/ 머드볼용적비)	역세척 적정성	반기 1회	전체 여과지	- 세척탁도 : 120 NTU 이하 - 머드볼용적비 : 1.0% 이하 ※ 세척탁도 120 NTU 이상시 머드볼용적비 검사 실시	- 세척탁도 :상,중,하층 채취 - 머드볼 용적비 : 상층 20cm 채취
입도 조사	여과기능 적정성	반기 1회	1정수장 : 3개지 2정수장 : 3개지	- 유효경, 균등계수, 최대경, 최소경 관리 (안트라사이트층, 모래층)	2년내 1회 이상 전체여과지 실시 (안트라사이트층 및 여과모래층)
층 두께 조사	여과재 유실정도	월 1회	전체 여과지	1정수장 : 75 ± 5 cm 2정수장 : 120 ± 8cm	-

○ 시료 채취지점 및 방법 :  세부사항은 「붙임1」 참조

구 분	채취 지점 수		세부 사항
오염도조사 (세척탁도)	여과 지면	3지점/지면	각 지점별 여층깊이에 따른 시료채취 → 깊이별(상,중,하층)로 3지점 시료 혼합하여 분석
	여층 깊이별	3개층/지점	제1정수장 - 상층(0～10cm) /중층(35～45cm) /하층(60～70cm) 제2정수장 - 상층(0～10cm) /중층(50～60cm) /하층(100～110cm)
오염도조사 (머드볼용적비)	여과 지면/ 깊이별	3지점/지면	각 지점별 상층부 20cm 채취 시료채취 혼합 ※ 칼 type 시료채취기 이용시
입도조사	여과지면	3지점/지면	각 지점별 여재별 깊이전체에 대해 시료채취 → 여재별로 3개지점 시료 혼합하여 분석
	여층 깊이별		안트라사이트층과 여과모래층 각각 여재별 깊이 전체에 대해 채취함
층 두께조사	여과지 면당 3개 지점		제1정수장 6지점, 제2정수장 3지점

○ 시험방법 : 「붙임 2, 3」 참조

붙임 :1. 여과재 시료채취 방법	1부

2. 여과지 오염도 시험방법	1부

3. 여과재 입도 시험방법	1부

4. 여과지 운영 개산방안에 관한 회신(e-메일)	1부. 끝.

【붙임 1】

여과재 시료채취 방법

○ 채취기 : 「칼(Knife) 타입」의  채취기 사용

○ 채취기 사용방법

① 칼 타입 채취기의 회전채취날개 매끄러운 면이 위로 향하도록 한다.

(다단 연결이 가능한 채취기 손잡이봉 연결나사가 시계방향 조립 구조이므로 시료채취시 시계방향으로 채취기를 회전시켜야 하기 때문)

② 채취 지점에서 칼 타입 채취기를 여재층에 수직으로 세운다

③ 위에서 아래로 수직으로 힘을 주고 시료채취 깊이를 확인한다.

④ 채취 깊이가 확인되면 시계방향으로 채취기를 180~360도(0.5~1바퀴) 돌린다.

(이때, 채취기를 좌우로 돌리지 않도록 주의한다. 좌우로 돌리면 균일하게 채취되지 않는다)

⑤ 채취기를 수직으로 세워 올린후, 채취기를 평평한 곳에 위치시킨 후 회전채취날개의 매끄러운면이 아래로 향하도록 한다.

⑥ 채취기 봉을 시계반대 방향으로 돌려 채취기 내부에 채취된 여재가 보이도록 한다.

⑦ 세척탁도 오염도 측정을 위한 채취방법

- 상층 및 하층 깊이 채취 :  10cm 길이로 각각 채취한다.

(건조무게 기준으로 안트라사이트 약 60g, 모래 약 160g에 해당함)

- 중층 깊이 시료 채취 방법

· 1정수장 (중층이 이중여재) : 5cm 를 각각 채취한 후 혼합한다.

· 2정수장 (중층이 단일 여재) : 10cm 길이로 채취한다.

⑧ 머드볼 용적비 오염도측정을 위한 채취방법 (세척탁도 120 NTU 이상시 시험)

- 각 지점별 상층부 0~20 cm까지 시료를 채취한 후 혼합한다.

⑨ 입도조사를 위한 채취방법

- 지점별 각 여재(안트라사이트, 모래) 깊이 전체에 대해 각각 채취 한 후  지점별 채취시료를 혼합한다.

⑩ 다음 채취를 위해 채취기에 묻은 시료를 깨끗이 정리한다.

【붙임 2】

여과지 오염도 시험방법

1. 시료 채취 방법

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 3】

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.