문서번호	정수과-4125
결재일자	2020.9.4.
공개여부	대시민공개
방침번호

			시 민
주무관		정수과장
권학선		09/04 이해원
협조	주무관		이병주
	주무관		나용운

2020년 상반기

여과지 오염도 및 입도분포 결과 보고

2020. 8.

구의아리수정수센터

(정 수 과)

2020년 상반기

여과지 오염도 및 입도분포  결과 보고

여과공정의 안정적인 운영관리를 위하여 2020년 상반기 여과지 오염도 및 입도분포 조사 결과를 보고 드림

Ⅰ		추진 근거 및 시설현황

□ 추진근거

○ 상수도시설 유지관리 매뉴얼(환경부, 2007년)

○ 여과지 여재 최적관리기준 수립통보(기술진단과-4646, 2017.7.5.)

○ 여과지 여재 최적관리 자체 기준수립(정수과-6698, 2017.12.5.)

○ 2020년 상반기 여과지 오염도, 입도분포 및 여재 층두께 조사계획 (정수과-1784, 2020.4.16.)

□ 시설현황

구 분		제1정수장		제2정수장
여과/역세척 방식		자연평형형/물세척(표면+역세)		수위제어형/물․공기세척
여과지수		12지 (좌/우면 구분)		10지 (좌/우면 구분 없음)
여과면적		131.6m2(14m×9.4m)		124.6m2(16.5m×7.55m)
여층두께	총 두께	75cm		120cm
	안트라사이트	40cm	30cm(2,4,6지)	90cm
	모래	35cm	45cm(2,4,6지)	30cm

Ⅱ		조사개요

□ 시료채취기간 : 2020.6.20. ~ 7.15.

□ 시료채취 및 분석 : 정수과 수질연구실 직원

○ 오염도 조사 시료 : 1정수장 6개지 (2지, 5지, 6지, 7지, 10지, 11지)

2정수장 5개지 (2지, 4지, 6지, 8지, 10지)

○ 입도분포 시료 : 1정수장 3개지 (1지, 4지, 5지)

2정수장 2개지 (7지, 9지)

□  조사내용 : 여과지 오염도 조사 및 입도분포,  여재 층두께 조사

< 세부 조사내용 >                            (※ 2017.12.5. 부터 적용)

구 분	목적	검사주기	대상	관리기준	비 고
오염도 조사 (세척탁도)	역세척 적정성	년 2회 (반기별)	전체여과지/년 (대표지 선정 50% 씩 실시)	- 세척탁도 : 120 NTU 이하	- 좌/우면 구분하여 각각 3지점에서 상.중.하 깊이에서 채취한 후 , 동일 깊이별 시료 혼합하여 측정 (좌/우면 구분)
입도 분석	여재기능 적정성	년 1회 (상반기)	매년 20~25% 대표지 선정	- 안트라사이트 · 유효경 (1.0±0.1 mm) · 균등계수 (1.7 이하) · 최대경(~2.8mm), 최소경(0.5mm~) - 모래 · 유효경 (1정수장 : 0.65±0.05 mm) (2정수장 : 0.60±0.05 mm) · 균등계수 (1.7 이하) · 최대경(~2.0mm), 최소경(0.3mm~)	- 좌/우면 구분하여 각각 3개지점에서 여재별 전체 깊이를 채취한 후, 동일 여재별 시료 혼합하여 분석
층 두께 조사	여과재 유실정도	월 1회	전체 여과지	1정수장 : 75 ± 5 cm 2정수장 : 120 ± 8cm	별도 보고 완료 (※ 매월 층두께 조사 결과 보고 실시)
	활성탄 유실정도	분기 1회	전체 활성탄지	체류시간 만족

Ⅲ		조사결과

□ 여과재 오염도 조사(세척탁도) : 여층 상태 「정상」및「최적」유지

○ 전체 여과지의 오염도는 기준이하로 깨끗하게 유지되고 있음

< 여과재 오염도 기준 >

세척탁도 (NTU)	여 층 상 태	판단 기준	비 고
10～30	․매우 깨끗함, 여층이 숙성되지 않음	최적	○「상수도시설유지관리 매뉴얼」 (2007) 333쪽 → 여재 50mL 기준 ○ S.Kawamura 「정수시설의 종합설계와 유지관리」 290쪽 → 여재 100mL 기준
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	매우 불량
600～1,200	․여층이 매우 오염되어 있고 머드볼이 많음
1,200이상	․매우오염, 화학적 세척 또는 여재교체 필요

○ 왕복식 진탕기를 이용한 제1정수장 여과지 평균 세척탁도는 34.7 NTU로 ‘정상’ 상태를 나타내었으며, 제2정수장 평균 세척탁도는 9.3 NTU로 ‘최적’ 상태를 유지하고 있는 것으로 나타남

< 제 1정수장 >

- 시료 100mL에 대한 세척탁도 검사 결과, 1정수장 대상 여과지 중 세척후 억류 최대 탁도는 1-2지 우면에서 중층부에서 96.8NTU로  나타났으며, 여층상태는 「정상」적인 상태를 유지하였음.

· 표면세척이 이루어지고 있는 표층부 탁질이 물세척만으로 이루어지고 있는 중층, 하층부에 비해 양호한 상태를 나타냄.

· 5지 및 7지는 좌/우면 모두 세척후 억류탁도가 비슷하여, 좌/우면이 균형있게 역세척된 것으로 판단되나 (최적 상태 유지),

· 특히 2지, 6지는 좌면에 비해 우면의 세척후 탁질 억류량이 많아, 좌/우면 균형 세척력에 대해 지속적 관심이 필요한 것으로 나타남 (정상 상태 유지).

- 1정수장 여과지 오염상태가 제2정수장에 비해 높은 이유는 역세척방식상 표면세척과 물역세척을 실시하여 물․공기 병용세척시 보다 심층 여과재의 탁질배출 효율이 상대적으로 작아 일부 숙성된 여재상태로 존재함.

- 이러한 이유로 1정수장의 경우 상·중·하 깊이별 세척탁도 편차를 나타냄

※ 세척도 순서 : 상층부 > 하층부 > 중층부

․ 중층부는 안트라사이트와 모래가 혼입된 경계지점으로 이중여재에서는 탁질 억류량이 가장 많은 지점이며, 따리서 역세척에 따른 세척탁도도 하층부에 비해 양호하지 못한 것으로 나타남

․ 1정수장은 자기 역세척 방식으로 물세척시 100% 정수변 열림 상태에서 역세척을 실시하므로 세척유량은 여과수 통합수로의 수위에 따라 조정되므로 인위적으로 세척속도를 증가시킬 수 없으며(통합수로와 지내 트러프 간 최대 수위차는 1.2m), 생산량이 적어질 경우 적정 세척이 곤란함 (역세속도 : 0.39~0.45m/분)

< 제 1정수장 세척탁도 (NTU /시료 100mL) >

여과지명		제1정수장				여층
		상	중	하	평균	상태
1-2지	좌면	38.2	39.6	22.6	33.5	정상
	우면	49.8	96.8	34.6	60.4	정상
1-5지	좌면	8.0	24.4	25.2	19.2	최적
	우면	23.2	19.4	11.2	17.9	최적
1-6지	좌면	22.8	49.0	15.8	29.2	최적
	우면	64.4	84.2	24.2	57.6	정상
1-7지	좌면	21.0	33.4	17.6	24.0	최적
	우면	31.0	34.4	18.0	27.8	최적
1-10지	좌면	20.6	81.0	31.0	44.2	정상
	우면	27.6	45.0	28.8	33.8	정상
1-11지	좌면	13.4	43.8	40.2	32.5	정상
	우면	8.4	68.4	30.4	35.7	정상
최소		8.0	19.4	11.2	17.9
최대		64.4	96.8	40.2	60.4
평균		27.4	51.6	25.0	34.7

< 제 2정수장 >

- 2정수장 대상 여과지 5개지는 역세후 최대 세척탁도는 21.6 NTU로 「최적」 여층상태를 유지하고 있음

․1정수장과 달리 2정수장 역세속도는 0.64~0.80m/분으로, 상수도시설기준 0.6~0.8m/분을 만족하고 있음

․세척도 순서는 하층부 > 중층부 > 상층부 순으로, 1정수장과 달리 중층부(안트라사이트 및 모래 경계층)의 세척이 양호하게 이루어진 것으로 나타남.

< 제 2정수장 세척탁도 (NTU /시료 100mL) >

여과지	제2정수장				여층
	상	중	하	평균	상태
2-2지	9.52	7.38	4.68	7.2	최적
2-4지	16.38	5.22	12.74	11.4	최적
2-6지	18.92	4.78	5.82	9.8	최적
2-8지	12.7	9.62	2.66	8.3	최적
2-10지	21.6	4.88	2.22	9.6	최적
최소	9.5	4.8	2.2	7.2
최대	21.6	9.6	12.7	11.4
평균	15.8	6.4	5.6	9.3

< 여과지 세척탁도 그래프 (NTU /시료 100mL) >

제1정수장 여과지	제2정수장 여과지

□ 여과재 입도분포 조사 결과 : 모두 적합 (※ 세부결과 : 붙임2 참조)

○ 여재 관리 기준

구분	여과지명		유효경 (mm,D10)	균등계수 (D60/D10)	최대경 (mm, D99)	최소경 (mm,D1)
여과재 관리기준	안트라사이트		1.0±0.1	1.7이하	2.8이하	0.5이상
	모래	1정수장	0.65±0.05	1.7이하	2.0이하	0.3이상
		2정수장	0.60±0.05

○ 제1정수장 : 3개지 (1지, 4지, 5지)

【안트라사이트】

가. 1지 : 좌/우면 유효경 0.91~1.01mm, 균등계수 1.35~1.48로 기준 적합

나. 4지 : 좌/우면 유효경 0.91~0.95mm, 균등계수 1.40으로 기준 적합

다. 5지 : 좌/우면 모두 유효경 0.92~0.93mm, 균등계수 1.29~1.39로 기준 적합

【모래】

가. 1지 : 좌/우면 유효경 0.63~0.66mm, 균등계수 1.28~1.36으로 기준 적합

나. 4지 : 좌/우면 유효경 0.64~0.65mm, 균등계수 1.28~1.29로 기준 적합

다. 5지 : 좌/우면 유효경 0.64mm, 균등계수 1.34로 기준 적합

○ 제2정수장 : 2개지 (7지, 9지)

【안트라사이트】

가. 7지 : 유효경 0.94mm, 균등계수 1.62로 기준 적합

나. 9지 : 유효경 0.95mm, 균등계수 1.58로 기준 적합

【모래】

가. 7지 : 유효경 0.65mm, 균등계수 1.28로 기준 적합

나. 9지 : 유효경 0.65mm, 균등계수 1.29로 기준 적합

< 여과지 입도조사 세부 결과표 >

구분		여과지명		유효경 (mm,D10)	균등계수 (D60/D10)	최대경 (mm, D99)	최소경 (mm,D1)
여과재 관리기준		안트라사이트		1.0±0.1	1.7이하	2.8이하	0.5이상
		모래	1정수장	0.65±0.05	1.7이하	2.0이하	0.3이상
			2정수장	0.60±0.05
안트라사이트	1정수장	1지	좌면	0.91	1.35	1.68	0.61
			우면	1.01	1.48	1.99	0.54
		4지	좌면	0.91	1.40	1.69	0.55
			우면	0.95	1.40	1.69	0.54
		5지	좌면	0.92	1.29	0.44	1.11
			우면	0.93	1.39	1.93	0.62
	2정수장	7지		0.94	1.62	2.32	0.75
		9지		0.95	1.58	2.32	5.28
모래	1정수장	1지	좌면	0.66	1.28	1.34	0.57
			우면	0.64	1.36	1.49	0.51
		4지	좌면	0.65	1.28	1.28	0.59
			우면	0.64	1.29	1.26	0.54
		5지	좌면	0.64	1.34	1.32	0.51
			우면	0.64	1.34	1.33	0.51
	2정수장	7지		0.65	1.28	1.17	0.55
		9지		0.65	1.29	1.24	0.59

※ 유효경 : 여재의 입도가적(粒度加積)곡선 상에서 전체 여과재량의 10%가 통과할 때의 입경

Ⅳ		결론 및 보고자 의견

○ 여과지 오염도조사 세척탁도는 1,2정수장 각각 정상, 최적상태로 안정적인 여과기능을 할 수 있는 정상적인 상태임

- 제1정수장 여과지의 경우 표면세척이 매우 중요하므로 역세척시 표면세척기, 표세밸브 등의 이상유무를 상시 감시하고, 이상시 신속한 수리가 이루어질 수 있도록 부품재고 확보 등 조치가 필요함

붙임 : 1. 2020년 상반기 세척탁도 분석 결과	1부

2. 2020년 상반기 입도조사 결과	1부

3. 여과지 여재 입도조사 누적 결과표	1부.  끝.