시  민

문서번호	정수과-7418
보존기간	년
결재일자	2020. 11. 11.
공개여부	대시민공개
방침번호

주무관	주무관	정수과장
정의선	이준호	11/11 방진표
협 조

2020년 하반기 여과사 오염도 및 입도분포 조사계획

2020. 11. 11

광암아리수정수센터

정수운영과

2020년 하반기 여과사 오염도 및 입도분포 조사 계획

여과지 사층내 탁질 오염도와 입도분포 조사를 통해 역세척공정의 적정성 및 여과지 상태를 파악함으로써 여과지 적정운영과 유지관리의 자료로 활용하고자 함

Ⅰ		조사 배경

□ 목 적

○ 여과지 적정 운영의 기초자료 활용

- 여과지 오염도 검사 실시로 여과사 오염여부 및 품질 확인

- 역세척 공정의 적정 여부 및 시퀀스 조정 필요성 파악

○ 여과사 입도 분석을 통해 여과사 적정성여부 확인

- 지별 유효경, 균등계수, 최대경, 최소경 조사

- 여과사 보사, 교체 등 기초자료 활용

□ 근 거

○ 상수도시설 유지관리매뉴얼(환경부, 2007)

○ 여과수 탁도 유지관리 지침

○ 여과사 오염도 측정방법에 대한 시료 채수 기준(기술심사과-1762, 2007)

○ 여과지  여재 최적 관리기준 수립(기술진단과-4518, 2017)

□ 여과지 현황

구 분	현 황
여과방식	급속여과
규 격	W4.0×L17.5×2Bed×24지
여과사층 두께	120 cm (여과모래 115 cm, 여과자갈 5 cm) ※ 1-1,3,4,8지 여과자갈 : 10 cm
여과지면적	140 m2
여과속도 (7~10월 평균)	약 65 m/일
역세척 sequence (11월 11일 현재)	공기(7분) -> 공기+물(6분) -> 물(6분) -> 휴지(30분)

Ⅱ		세부추진계획

□ 조사개요

○ 기    간 : 2020.11.12.(목) ～ 12.11.(금) [4주간]

○ 대    상 : 총 18지(오염도조사 12개 짝수지, 입도분석 6지)

- 오염도조사 : 계열별 1/2지 씩 교차 시행(홀수지-상반기, 짝수지-하반기)

※ 분석방법 : 지별 좌/우면 구분 분석

- 입도분석 : 계열별 1/4지 씩 순차 시행, 상반기 기 시행 결과로 대체

○ 조 사 자

구 분	조 사 자	담 당 업 무
실험실	정의선, 이준호 임상철, 김희선	- 여과사 채취 및 오염도 조사 - 사층 상태 확인 등
중앙 제어실	A, B, C, D 팀	- 역세척 및 퇴수작업 실시 - 시설물 점검 및 머드볼 발생시 제거 등

○ 조사항목

- 여과사 역세척후 세척탁도, 머드볼 발생 유무, 슬러지 용적 측정

- 여과지 운영상태(여층균열, 공기압분포도, 세척상태 등) 이상유무 육안검사

- 여과사 입도분석(유효경 및 균등계수, 최대경, 최소경)

○ 실험장비

- 여과사 채취기 1대, 탁도계 1대, 표준체(1set) 및 진동기, 이토침전관

○ 조사방법 : 『붙임』 참조

□ 기대효과

○ 여과지 개선 필요여부, 실태분석, 여과사 삭취 및 보사로 수질저하 예방

○ 강화 역세척 및 역세주기 조정방안 마련

붙임 : 여과재 시험방법 1부.  끝.

『붙임』

여과재 시험방법

□ 오염도

1. 시료채취 방법

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

1) 시료채취 지점

(1) 좌면, 우면으로 구분하여 좌면 ❶❹❺, 우면 ①④⑤ 3지점에서 깊이별로 채취하고, 차후 시료 채취지점은 좌면 ❷❸❻, 우면 ②③⑥으로 한다. 즉 시료는 교번으로 채취한다.

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

조작대

우 면							좌 면
						퇴수로
	①			②				❷			❶
20 ㎝	③			④				❹			❸
	⑤			⑥				❻			❺

2) 측정시료 채취

(1) 세척탁도: 지점을 구분하여 깊이별 채취

※지점별 채취한 시료는 동일 깊이별로 혼합하여 측정하고, 좌면/우면은 구분하여 측정한다.

(2) 머드볼 용적비 시험용: 표층으로부터 20cm깊이까지 채취

2. 시료채취 및 분취

1) 일정시간 운영한 여과지를 여과사 하부까지 배수

2) 채취한 시료를 용기(지퍼백)에 담아 시료명 기재

3) 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) 세척탁도 시험

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

② 500mL 메스플라스크에 담긴 100mL 증류수를 대상시료가 있는 500mL  용기에 넣는다.

③ 대상시료와 증류수가 있는 용기의 마개를 막은 후 30초간 흔든다.

④ 세척된 탁질수를 1,000mL 플라스크 또는 비이커로 옮긴다.

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

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 10번체(2.0mm)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 200mL 메스실린더에 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

□ 입도

1. 시료채취 방법

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

1) 시료채취 지점

(1) 좌면, 우면으로 구분하여 좌면 ❶❹❺, 우면 ①④⑤ 3지점에서 깊이별로 채취하고, 차후 시료 채취지점은 좌면 ❷❸❻, 우면 ②③⑥으로 한다. 즉 시료는 교번으로 채취한다.

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

조작대

우 면							좌 면
						퇴수로
	①			②				❷			❶
20 ㎝	③			④				❹			❸
	⑤			⑥				❻			❺

2) 안트라사이트층과 여과모래층을 분리하여 채취한다.

3) 측정시료 채취

(1) 지점별 상층, 중층, 하층으로 구분하여 시료를 채취한다.

(2) 지점별 채취한 시료는 모두 혼합하여 측정하고, 좌면/우면은 구분하여 측정한다.

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 상·하·좌·우로 움직여 시료가 끊임없이 떨어지도록 한다.

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

(1) 체 가름 시간

구 분	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
4	5.60	○	○
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 (%)
5.60
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

※ ◯표시는 사용가능한 체 눈을 표시한다.

4) 체 눈에 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.

※ 잔류탁도별 여층 상태

관련규정	세척탁도 (NTU)	여층상태	판 정
<S.Kawamura> 여과재 오염도 기준	10～30	▪매우 깨끗함, 여층이 숙성되지 않음	정 상
	30～60	▪깨끗하고 부분적으로 여층 숙성됨
	60～120	▪깨끗하고 여층이 잘 숙성되어 있음
	120～300	▪여재오염, 여층이 잘 숙성되어 있음	불 량
	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

※ 머드볼 평가기준에 따라 여층상태 평가

머드볼 용적비(%)	여 층 상 태	비 고
0.1 이하	깨끗함	상수도시설 유지관리 메뉴얼 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)