문서번호	정수과-7191
결재일자	2023. 7. 5.
공개여부	부분공개(5)
방침번호

		시 민
주무관		정수과장
경규선		07/05
		이철재
협 조	주무관		정승경
	주무관		김현희

고도정수처리공정 운영관리 결과 보고

(2023년 2분기)

추진근거	대내(외) 협력 현황			사 업 비
	부서(단체)명	협의내용	협의결과

2023. 7.

암사아리수정수센터

(정수과)

고도정수처리공정 운영관리 결과 보고(2023년 2분기)

고도정수처리공정의 체계적인 운영관리를 위해 2분기 공정운영 및 수질관리 결과를 검토·분석하고 보고드림.
	ㅊ

Ⅰ		추진개요

□ 근거 및 배경

ㅇ 서울시 고도정수처리 운영매뉴얼 Ⅱ(서울물연구원, 2020)

- 오존/AOP 공정 및 입상활성탄공정 운영관리(p.38~p.64) 사항 명시

ㅇ 2023년 수질검사 및 관리 추진계획(정수과-723, 2023.1.19.)

ㅇ 상수도 소형생물(유충) 대응 매뉴얼(서울시 상수도사업본부, 2023.6.)

ㅇ 2023년 정수센터 운영활성탄 품질조사 계획(재료연구과-2515, 2023.4.5.)

□ 시설 현황

구분	오존/AOP 공정	구분	활성탄 공정
시설용량	110만m3/일	시설용량	110만m3/일
산소탱크	30 ton × 3대	규격	B4.0m × L14.3m × 2cell
오존주입률	최대 1.5 mg/L	지수	44지(22지/계열 × 2계열)
과수주입률	AOP 3 mg/L / 퀜칭 0.25 mg/L	유량조절	자연평형형
오존발생기	18.5 kg/h × 4대	탄층고	2.5 m
오존접촉조	W16.3m × L28.5m × H5.52m	EBCT	15분
잔류오존제거조	W10.9m × L16.3m × H5.52m	유효경	0.65mm(실제 0.68mm)
지수	6지	역세척	공기, 공기+물, 물

□ 조사개요

ㅇ 기  간 : 2023. 4. ~ 6.(2분기)

ㅇ 조사자 : ****************************

ㅇ 관리사항 및 주기

구 분		세부사항	조사주기	비고
공정관리	오존	약품 주입률 관리 용존오존농도	수시	설비관리 제외
	활성탄	역세척 조건 적정성 층고 및 팽창률 조사	분기 1회	대표지 선정 관리
수질관리		TOC, 맛냄새, THMs	주 1회	-
		소형생물	일 1회	비활동기 주1회
		오존 소독능	월 1회	-
품질관리		활성탄 물성 검사	반기 1회	서울물연구원

ㅇ 고도정수처리 목표 수질(관리기준)

제거대상 물질		수질기준1)	목표수질기준2)
맛·냄새	Geosmin	20 ng/L 이하	8 ng/L 이하
	2-MIB	20 ng/L 이하	8 ng/L 이하
소독 부산물	총트리할로메탄(THMs)	0.1 mg/L 이하	0.04 mg/L 이하(자체)3)
	할로아세틱엑시드(HAAs)	0.1 mg/L 이하	0.02 mg/L 이하
미생물	지아디아	3 log 제거 (여과2.5 + 소독0.5)	0.5 log 제거 (오존+후염소)
		불활성화비 1이상	불활성화비 1이상
기타	총유기탄소(TOC)	5 mg/L 이하	1.5 mg/L 이하(자체)

1) 수질기준 : 환경부 (먹는물 수질기준 / 감시항목 기준 / 정수처리기준)

2) 목표수질기준 : 고도정수처리 시설/운영 최적화를 위해 지향하는 수질관리 지표이며 TOC는 활성탄의 흡착성능을 파악하기 위한 암사정수센터 자체 운영 지표임.

3) 고도정수처리 운영매뉴얼에는 0.03 mg/L이하로 명시되어 있으나, 활성탄 특성 및 암사 운영여건을 고려하여 자체 목표 수질기준으로 관리

Ⅱ		공정관리

□ 오존/AOP 공정 운영관리

ㅇ 오존주입률 및 용존오존농도 관리 운영 현황

- 오존주입률 0.5 ~ 1.0 mg/L로 설정 운영

- 오존 설비 점검 관련 일시적인 중단을 제외하고 오존접촉조 유출부에서 용존오존농도 0.1 mg/L이상 유지

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구분	오존주입률(mg/L)			용존오존농도(mg/L)
				오존접촉조 4단			활성탄 유입
	4월	5월	6월	4월	5월	6월	4월	5월	6월
**	****	****	****	****	****	****	****	****	****
**	****	****	****	****	****	****	****	****	****
평균	0.61	0.53	0.73	0.21	0.12	0.13	0.18	0.10	0.09

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*

ㅇ 설비유지관리 및 작업안전을 위한 공정운영 조정사항

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ㅇ 오존 접촉시간

- 오존접촉조 평균 20.9분, 퀜칭조까지 평균 28.9분의 체류시간을 보임.

구분		분배조유량 (m3/일)	이론적 접촉시간(분)			비고
			오존접촉조	퀜칭조	합계
1분기	1월	966,940	21.0	8.0	29.0	오존접촉조:2,350 m3/지 퀜칭조 : 899m3/지
	2월	955,027	21.3	8.1	29.4
	3월	955,552	21.3	8.1	29.4
2분기	4월	973,955	20.8	8.0	28.8
	5월	980,610	20.7	7.9	28.6
	6월	964,381	21.1	8.0	29.1

※ 유출 Weir EL 36.21m, 조 바닥 EL 31.15m로서 수위 5.06m로 조용적 계산

□ 활성탄 공정 운영관리

ㅇ 활성탄 공정 운영 인자 분석

- 설계 기준 이내로 적정하게 운영하였음.

구분		통과유량 (m3/일)	월평균 통과량(BV-1)	여과속도 (m/일)	EBCT (분)	설계 대비 가동률(%)
설계		1,100,000	-	240 이하	15 이상	-
1분기	1월	966,940	2,382	192.1	18.7	87.9
	2월	955,027	2,125	189.7	19.0	86.8
	3월	955,552	2,354	189.8	19.0	86.9
2분기	4월	973,955	2,322	193.5	18.6	88.5
	5월	980,610	2,416	194.8	18.5	89.1
	6월	964,381	2,299	191.6	18.8	87.7

※ BV(Bed Volume) : 충진된 활성탄층 총 체적(B4.0m × L14.3m × 2cell × 2.5m × 44지)

※ 가동률(%) : 통과유량(고도정수처리 유입유량(분배조유량))을 설계유량으로 나누어 계산

ㅇ 역세척 운영 현황

- 소형생물(유충) 개체수 증가에 따라 역세척 주기를 단축하여 운영.

- 활성탄층내 유충의 하부침투를 억제하기 위해 활성탄의 수직순환이 이루어지는 공기+물 세척단계 시간을 조정하였음.

- 시동방수 시간은 유출되는 탁도를 기준으로 조정.

구분	역세척 Sequence				시동방수	역세척 주기
	공기	공기+물	물	휴지
운영시간	**	**** ******	***	**	********* **************	********** **************

- 물 역세척 유량은 팽창률 조건으로 시기별 수온에 따라 조정

구 분	4/24 (15℃)	5/17 (18℃)	5/30 (21℃)	6/27 (24℃)	팽창률조건
22년 교체지(9개지)	*****	*****	*****	*****	***
21년 교체지(9개지)	*****	*****	*****	*****	******
20년 교체지(15개지)	*****	*****	*****	*****
미교체지(11개지)	*****	*****	*****	*****

ㅇ 역세척 배출수 및 시동방수(Filter to waste) 탁도

- 물 역세척 15분 이후부터 역세척 배출수 탁도가 자체 기준 2 NTU 이하로 되었으며, 소형생물(유충)의 배출을 고려하여 20분으로 운영 유지함.

- 시동방수 탁도 0.10 NTU 이하 기준으로 대표지 4개지가 모두 만족하는 60분으로 조정하였고, 이후 시동방수 50분 및 60분 탁도 간이 조사(6/28)를 통해 50분으로 재조정함.

시간(분)		0	2	4	6	8	10	15	20	25	조사일	비고 (지속시간)
역세척 배출수 탁도 (NTU)	1-8	12.8	10.5	6.6	4.2	3.1	2.7	1.5	1.0	0.8	5/15	72
	1-13	9.6	5.6	3.3	1.5	1.2	0.5	0.4	0.3	-	5/17	80
	2-14	8.9	7.0	4.7	2.4	1.6	0.8	0.4	0.3	0.3	5/16	78
	2-18	8.1	6.4	2.8	1.6	1.1	1.1	0.9	0.9	0.8	5/22	142
시간(분)		0	5	10	20	30	40	50	60	70	조사일	비고 (지속시간)
시동방수 탁도 (NTU)	1-8	0.08	0.44	0.39	0.26	0.14	0.10	0.10	0.08	0.08	5/15	72
	1-13	0.07	0.12	0.17	0.15	0.11	0.09	0.08	0.07	0.07	5/1	70
	2-14	0.06	0.14	0.19	0.17	0.16	0.13	0.11	0.10	0.10	5/3	56
	2-18	0.07	0.31	0.44	0.29	0.20	0.14	0.11	0.09	0.09	5/3	57

<역세척 배출수 탁도 변화>                <시동방수 탁도 변화>

ㅇ 역세척 팽창률

- 미교체지인 2-18지를 제외하고 자체 기준 팽창률 25~30% 만족

구분	경과 개월	탄층고 (m)	세척수량(m3/h)		여과속도 (m/min)	팽창높이 (cm)	팽창률 (%)	수온(℃)	비고 (조사일)
			설정	실제
1-8지	***	****	*****	*****	****	**	****	****	****
1-13지	****	****	*****	*****	****	**	****	****	***
2-14지	****	****	*****	*****	****	**	****	****	***
2-18지	*****	****	*****	*****	****	**	****	****	***

ㅇ 활성탄 층고

- 전체 평균 탄층고는 신탄 교체로 인하여 전분기(조사일 1/11) 보다 증가하였음.

구분	설계기준	′22년			′23년		비고 (조사일)
		2분기	3분기	4분기	1분기	2분기
1계열(m)	2.5 이상	2.69	2.65	2.66	2.65	2.69	4/10~4/11
2계열(m)	2.5 이상	2.70	2.67	2.67	2.68	2.72

- ************************************************************************************************

ㅇ 활성탄지 역세척 배출수 회수율

- 취수량 대비 회수수량 비율이 3.9 ~ 5.2%로 전년도 2분기 및 1분기 대비 회수량 증가

- 원인 : 역세척 주기 단축(72시간 → 48시간) 및 시동방수 시간(50분→60분) 증가

구 분	′22년 2분기			′23년 1분기			′23년 2분기
	4월	5월	6월	1월	2월	3월	4월	5월	6월
취수량(m3/일)	962,483	985,228	995,225	924,491	913,091	917,155	923,380	931,157	906,474
회수량(m3/일)	32,275	34,877	42,843	38,676	35,554	35,437	37,004	36,150	47,262
회수율(%)	3.4	3.5	4.0	4.2	3.9	3.9	4.0	3.9	5.2

※ 회수율(%) : 취수량 대비 고도회수조의 회수유량으로 산출

Ⅱ		수질관리

ㅇ 냄새물질(2-MIB / Geosmin)

- 2분기 원수 냄새물질 농도가 낮고, 활성탄유출수 및 정수는 불검출

단위 : ng/L

구분		착수정		여과수		오존처리수		활성탄수		1정수
		2-MIB	지오스민	2-MIB	지오스민	2-MIB	지오스민	2-MIB	지오스민	2-MIB	지오스민
1분기	1월	7	3	8	4	6	3	3	ND	4	ND
	2월	5	5	6	6	5	5	2	ND	3	2
	3월	3	7	3	8	2	5	ND	ND	ND	ND
2분기	4월	ND	5	ND	6	ND	2	ND	ND	ND	ND
	5월	ND	4	ND	4	ND	2	ND	ND	ND	ND
	6월	ND	2	ND	2	ND	ND	ND	ND	ND	ND

ㅇ 소독부산물(THMs)

- 자체 관리기준(0.040 mg/L 이하)에 부합

- 월별 수온 증가에 따라 공정별 THMs가 완만히 상승함.

※ 6월 데이터의 경우 분석기기(GC/MS)의 정량측정 감도 저하로 낮게 측정된 것으로 추정

단위 : mg/L

구분	수온 (℃)	염소주입률		착수정수	침전수	여과수	오존 처리수	활성탄유출수	정수
		전	후
1월	2.3	2.30	0.62	0.004	0.008	0.009	0.009	0.012	0.012
2월	4.7	2.33	0.62	0.006	0.013	0.014	0.014	0.014	0.018
3월	8.7	2.11	0.77	0.007	0.017	0.020	0.020	0.016	0.022
4월	13.8	2.02	0.71	0.006	0.017	0.019	0.019	0.017	0.020
5월	18.0	2.39	0.72	0.008	0.019	0.021	0.020	0.020	0.020
6월	23.1	2.44	0.82	0.005	0.015	0.016	0.016	0.018	0.018

ㅇ TOC

- 정수 TOC 0.90 ~ 1.50 mg/L로 자체 목표 수질기준 1.5 mg/L 이하 만족

- 착수정 TOC 기준 표준정수처리공정에서 38.3%, 고도정수처리공정에서 20.2%가 각각 제거되어 총 58.5%의 제거율을 보임.

단위 : mg/L

	구분	착수정수	침전수	여과수	오존처리수	활성탄수	정수
1분기	평균	2.41	1.65	1.50	1.51	0.97	1.13
	제거율(%)	-	31.5	37.5	37.4	59.5	53.1
2분기	평균	2.75	1.80	1.70	1.69	1.01	1.14
	제거율(%)	-	34.4	38.3	38.4	63.1	58.5
	4월	2.54	1.62	1.50	1.48	0.88	1.04
	5월	2.98	1.96	1.80	1.85	1.16	1.25
	6월	2.67	1.80	1.77	1.73	0.96	1.12

ㅇ 지아디아 불활성화비

- 오존+후염소의 지아디아 및 바이러스 불활성화비 모두 1.0 이상 유지

구분	월	지아디아 불활성화비						바이러스 불활성화비
		오존			오존+후염소			오존			오존+후염소
		최대	최소	평균	최대	최소	평균	최대	최소	평균	최대	최소	평균
1계열	4월	6.67	1.08	4.42	10.48	4.20	7.49	3.56	0.50	2.08	29.58	18.17	21.46
	5월	4.66	0.76	3.21	11.00	3.86	7.44	2.49	0.41	1.66	42.52	19.70	27.66
	6월	26.33	0.10	10.42	33.64	6.29	17.16	12.64	0.05	5.00	63.80	34.75	47.19
2계열	4월	4.09	1.59	2.90	6.88	4.25	5.43	2.18	0.73	1.37	19.65	13.42	16.95
	5월	7.92	0.76	2.06	12.66	3.64	5.86	3.80	0.41	1.06	32.85	17.84	23.80
	6월	27.59	1.02	9.61	34.40	6.59	15.35	14.72	0.49	4.66	56.39	25.68	39.79

ㅇ 소형생물(유충)

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Ⅲ		결론 및 보고자 의견

ㅇ 오존공정은 설비 이상 시를 제외하고 용존오존농도 기준으로 오존주입률을 적기 조정하여 운영하였음.

ㅇ 오존공정은 소형생물(유충) 관리 차원에서 사멸을 위한 유일한 공정으로 항시 적정 주입률 유지가 필요하므로 운영상의 문제가 발생하지 않도록 철저한 산소 수급관리 및 설비 유지관리가 필요함.

ㅇ 활성탄지 운영조건 조사 결과 특이사항은 없었음.

ㅇ 냄새물질(2-MIB, Geosmin), 소독부산물(THMs), TOC, 소독능은 목표 수질 기준 이하로 우수하였음.

ㅇ 상반기 운영활성탄 품질검사는 서울물연구원에서 진행 중임.

붙임   1. 공정별 수질 데이터 1부.

2. 오존공정 운영 데이터(2023년 2분기) 1부(별첨)

3. 오존 소독능(2023년 2분기) 1부(별첨)

4. 활성탄지 층고 조사 결과(2023년 2분기) 1부(별첨).  끝.

붙임 1.

공정별 수질 데이터

1) 냄새물질(2-MIB, Geosmin)

단위 : ng/L

구분		착수정		여과수		오존처리수		활성탄수		1정수
		2-MIB	지오스민	2-MIB	지오스민	2-MIB	지오스민	2-MIB	지오스민	2-MIB	지오스민
4월	4/3	N.D	6	2	7	N.D	3	N.D	N.D	N.D	N.D
	4/10	N.D	5	N.D	5	N.D	2	N.D	N.D	N.D	N.D
	4/17	N.D	5	N.D	6	N.D	2	N.D	N.D	N.D	N.D
	4/24	N.D	4	N.D	5	N.D	N.D	N.D	N.D	N.D	N.D
	평균	N.D	5	N.D	6	N.D	2	N.D	N.D	N.D	N.D
5월	5/1	N.D	4	N.D	5	N.D	2	N.D	N.D	N.D	N.D
	5/8	N.D	4	N.D	5	N.D	3	N.D	N.D	N.D	N.D
	5/15	N.D	5	N.D	4	N.D	3	N.D	N.D	N.D	N.D
	5/22	N.D	3	N.D	3	N.D	N.D	N.D	N.D	N.D	N.D
	5/30	N.D	3	N.D	2	N.D	N.D	N.D	N.D	N.D	N.D
	평균	N.D	4	N.D	4	N.D	2	N.D	N.D	N.D	N.D
6월	6/5	N.D	3	N.D	2	N.D	N.D	N.D	N.D	N.D	N.D
	6/12	N.D	2	N.D	2	N.D	2	N.D	N.D	N.D	N.D
	6/19	N.D	2	N.D	2	N.D	N.D	N.D	N.D	N.D	N.D
	6/26	N.D	2	N.D	2	N.D	N.D	N.D	N.D	N.D	N.D
	평균	N.D	2	N.D	2	N.D	N.D	N.D	N.D	N.D	N.D

2) 총트리할로메탄(THMs)

단위 : mg/L

구분		원수수온 (℃)	염소주입률		착수정수	침전수	여과수	오존 처리수	활성탄유출수	정수
			전	후
4월	4/3	12.7	1.93	0.77	0.006	0.019	0.022	0.021	0.017	0.021
	4/10	13.9	1.97	0.68	0.004	0.016	0.018	0.018	0.016	0.019
	4/17	13.6	2.13	0.68	0.004	0.017	0.018	0.018	0.018	0.018
	4/24	15.0	2.06	0.70	0.008	0.017	0.019	0.019	0.018	0.020
	평균	13.8	2.02	0.71	0.006	0.017	0.019	0.019	0.017	0.020
5월	5/1	15.3	2.22	0.68	0.008	0.020	0.022	0.019	0.018	0.020
	5/8	16.0	2.24	0.68	0.005	0.015	0.017	0.017	0.017	0.017
	5/15	17.1	2.10	0.69	0.006	0.018	0.021	0.021	0.020	0.020
	5/22	20.4	2.45	0.76	0.010	0.021	0.023	0.022	0.022	0.024
	5/30	21.3	2.96	0.77	0.009	0.019	0.020	0.020	0.022	0.021
	평균	18.0	2.39	0.72	0.008	0.019	0.021	0.020	0.020	0.020
6월	6/5	21.9	2.36	0.80	0.005	0.019	0.020	0.020	0.020	0.020
	6/12	22.5	3.01	0.80	0.006	0.015	0.017	0.017	0.019	0.019
	6/19	23.5	2.18	0.84	0.004	0.012	0.013	0.013	0.017	0.017
	6/26	24.3	2.20	0.84	0.003	0.012	0.014	0.013	0.017	0.017
	평균	23.1	2.44	0.82	0.005	0.015	0.016	0.016	0.018	0.018

3) 총유기탄소(TOC)

단위 : mg/L

구분		착수정수	침전수	여과수	오존처리수	활성탄수	정수
4월	4/3	2.57	1.77	1.63	1.60	0.93	1.10
	4/10	2.40	1.47	1.33	1.33	0.80	0.90
	4/17	2.57	1.63	1.53	1.50	0.90	1.07
	4/24	2.63	1.60	1.50	1.47	0.90	1.07
	평균	2.54	1.62	1.50	1.48	0.88	1.04
5월	5/1	2.37	1.57	1.50	1.47	0.87	1.00
	5/8	2.77	1.87	1.67	1.73	1.13	1.10
	5/15	3.33	2.07	1.90	1.97	1.20	1.33
	5/22	3.20	2.10	1.90	1.93	1.30	1.37
	5/30	3.23	2.17	2.03	2.13	1.30	1.43
	평균	2.98	1.96	1.80	1.85	1.16	1.25
6월	6/5	3.50	2.30	2.10	2.17	1.37	1.50
	6/12	2.40	1.60	1.53	1.60	0.83	1.06
	6/19	2.30	1.77	1.94	1.66	0.78	0.90
	6/26	2.47	1.53	1.50	1.47	0.87	1.00
	평균	2.67	1.80	1.77	1.73	0.96	1.12

※ 활성탄수는 2계열 활성탄 유출수, 정수는 제2정수장 송수로 분석한 결과임.

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