문서번호	정수운영과-1032
결재일자	2015.2.3.
공개여부	대시민공개
방침번호

			시 민
주무관		정수운영과장	광암아리수정수센터소장
변승헌		손호철	02/03 차윤기
협조
	주무관		강석규

2014년 활성탄 품질시험 결과보고

2015. 2.

광암아리수정수센터

(정수운영과)

2014년 활성탄 품질시험 결과보고

2년 동안 고도정수처리 운영 후 입상활성탄지내 활성탄품질 및

성능변화를 조사하고 그 결과를 보고함

1		입상활성탄 현황

□ 시설 현황

구 분	시설현황	구 분	시설현황
여과방식	자연평형형	활성탄재질	석탄계(중국산)
규 격	B3.8m×L12.3m×2cell	지 수	10지
활성탄층 높이	2.5 M	여과속도	230M/일
접촉시간(EBCT)	15분	하부집수장치	유공블럭

□ 활성탄역세척 현황

구 분	현 황
역세척수	활성탄여과수
역세펌프	3대(1대용량 28m3/분) ※ 수온에 따라 2~3대 탄력운영
역세척주기	10~15일
역세척조건	공기세척(3분)->물세척(23분)->휴지(60분)->시동방수(10시간)

2		활성탄 재생주기 결정

□ 재생주기 결정

❍ 서울시 기준 (서울시고도정수처리운영 매뉴얼 1.5.7)

원칙적으로 제거대상 물질의 수질기준 및 수질목표 준수가 어렵다고

판단되는 경우

※ 국내 타기관 교체주기

구 분	기 준
부산덕산	2.5년, 요오드흡착능 초기보다 400 저감시, KMNO4 소비량 제거율 30%
대구매곡	3년, 요오드흡착능 600이하, 400이하시는 재생불가

□ 고도정수처리 목표수질

제거대상 물질		수질기준	관리 기준
맛·냄새	Geosmin	20 ng/L	8 ng/L
	2-MIB	20 ng/L	8 ng/L
유기물	TOC	5 mg/L	1 mg/L
소독 부산물	THMs	100 ug/L	30 ug/L
	HAAs	100 ug/L	10 ug/L

3		조사 개요

□ 채취일자 : 2014년 12월 5일

□ 대    상 : 1지, 6지(5지당 1지)

□ 조사항목

- 요오드흡착력 등 활성탄 품질관리항목(8항목)

□ 조사기관

- 시료채취 : 정수센터

- 실 험 : 상수도연구원, 정수센터(부착세균)

□ 시료채취방법

지별로 4부분이상에서 역세척시 자체 제작한 활성탄 채취기를

사용하여 전층을 균일하게 채취하고 골고루 혼합

4		활성탄 품질조사 결과

□ 요오드흡착력

❍ 요오드 흡착능은 활성탄 미세공의 흡착능을 나타내는 항목으로써 활성탄성능

및 교체주기 결정 지표임

❍ 반입시 1084mg/g(구매기준 1,000 mg/g이상)이었으나 2년 경과 후 691 mg/g

으로 약 36% 요오드 흡착능이 감소하였음

<고도운영 경과에 따른 요오드흡착능 변화>

□ 메틸렌블루탈색력

❍ 반입시 196 mL/g(구매기준 180 mL/g이상)이었으나 2년 경과후 60mL/g으로

MB탈색력이 약 69% 감소하였음

<고도운영 경과에 따른 MB탈색력 변화>

□ 비표면적 및 세공용적

❍ 비표면적은 피흡착물질이 흡착할 수 있는 최대량에 비례하며 흡착능을 결정하는

주요인자임

❍ 반입시 비표면적은 1176 m2/g(구매기준 1,060 m2/g)이었으나 2년 경과 후 945 m2/g

으로 약 38% 감소하여 요오드흡착능과 비슷한 성능감소를 나타내었음

❍ 세공용적은 약 21% 감소됨

<고도운영 경과에 따른 비표면적 변화>	<고도운영 경과에 따른 세공용적 변화>

5		활성탄 제거효율 평가

□ 맛·냄새 물질(2-MIB, Geosmin)

❍ 이취미물질인 2-MIB, Geosmin은 오존분해 및 활성탄 흡착으로 쉽게 제거되는 유기물질로써

❍ 고도정수처리 2년동안 정수에서 이취미물질이 모두 불검출되어 100%제거율를

<공정별 2-MIB농도>	<공정별 지오스민농도>

달성하고 있음

□ TOC(총유기탄소)

❍ TOC는 활성탄에 의한 유기물처리의 지표항목으로써

❍ 고도운영 1년 동안은 고도정수처리 관리목표농도인 1mg/L 이내로 유지하였지만 운영 2년차에는 시간경과에 따라 TOC제거율이 낮어짐에 따라 평균 0.92 mg/L(0.74mg/L~1.26mg/L)으로 증가하였음

❍ 운영1년차에는 활성탄에 의한 제거율이 평균 40.3%였으나 운영 2년차에는 활성탄에 의한 제거율이 30.3%까지 낮아졌으며

❍ 특히 11월 이후 활성탄흡착에 의한 제거율이 20~30%로 낮아졌는데 낮은 수온으로 활성 탄지내 미생물에 의한 유기물 분해가 감소하였기 때문으로 판단됨

<공정별 TOC농도>	<활성탄에 의한 TOC제거율>

6		보고자 의견

❍ 고도정수처리 운영 1년 경과 후 활성탄 품질을 조사한 결과 활성탄 흡착능이 떨어짐에

따라 활성탄 성능의 기준이 되는 요오드흡착능 및 세공면적은 각각 36%,

38% 감소된 것으로 나타났음

❍ 이취미물질인 2-MIB, Geosmin은 고도운영 2년차까지도 모두 불검출되어 100% 제거율을 유지하고 있으나

❍ TOC(총유기탄소)는 활성탄흡착에 의해 평균 30.3%(17.5%~44.7%)제거되고

있으며 원수 TOC농도가 높거나 수온이 낮아 미생물활성이 떨어지는 겨울철

에는 고도정수처리 관리목표 1 mg/L 이내로 유지하는 것이 어려운 것으로

결과되었음

❍ 고도운영 2년차부터 활성탄흡착성능이 크게 감소하였으며 향후 계속적으로

활성탄품질조사 및 활성탄처리 전·후 수질조사를 통해 활성탄 성능 이상유무

확인 및 재생시점을 결정하여야 할 것으로 판단됨

- 입상활성탄 품질성능조사(반기 1회)

붙 임  1. 활성탄성능 품질시험 결과 1부

[붙임 1]

입상활성탄 품질시험 결과

○ 활성탄 품질관리항목

항목	구매기준	신탄	6개월 경과 (2013.6.20)			12개월 경과 (2013.12.17)			1년 6개월 경과 (2014.6.25.)			2년 경과 (2014.12.5.)
			1지	6지	평균	1지	6지	평균	1지	6지	평균	1지	6지	평균
MB탈색력	180mL/g이상	196	130	130	130	80	60	70	100	100	100	60	60	60
요오드 흡착력	1000㎎/g이상	1,084	874	883	879	861	864	863	816	837	827	683	698	691
경도	95%이상	99	99.1	99.1	99.1	99.7	99.7	99.7	99.4	98.6	99	99.4	99.6	99.5
회분	8%이하	4	5.8	5.9	5.9	4.5	4.5	4.5	4.7	5.4	5.1	5.9	6.2	6.1
비표면적	1060㎡/g이상	1,176	1081	1018	1048	953	937	945	923.6	983.8	953.7	707	745	726
세공용적	0.6cc/g이상	0.7	0.63	0.64	0.64	0.52	0.52	0.52	0.5	0.55	0.53	0.53	0.56	0.55
유효경	0.6-1.0㎜	0.9	0.99	0.94	1	0.9	0.9	0.9	0.87	0.8	0.84	0.81	0.88	0.85
균등계수	1.9이하	1.7	1.6	1.7	1.6	1.7	1.6	1.7	1.8	1.8	1.8	1.8	1.8	1.8
부착세균		-	3.2E+07	-	3.2E+07	7.7E+06	3.4E+06	5.5E+06	1.7E+07	1.3E+07	1.5E+07	4.3E+06	2.6E+06	3.4E+06

○ 활성탄 무기물 축적량

		축적량(mg/kg)
		Al	Ca	Cu	Fe	Mg	Mn	Zn
1년 6개월 경과	1지	176,662	39,378	1,462	161,741	31,121	4,080	0
	6지	180,971	32,288	1,691	150,807	29,203	4,468	0
2년 경과	1지	120,922	116,860	957	100,326	28,693	3,626	0
	6지	134,208	100,760	1,383	102,045	26,539	3,578	0