문서번호	기술진단과-5927
결재일자	2023. 7. 13.
공개여부	부분공개(5)
방침번호

			시 민
주무관	기술진단과장	생산부장	상수도사업본부부본부장
장현성	박태원	어용선	07/13
			권민
협 조
	강북아리수정수센터소장		윤준성
	암사아리수정수센터소장		강승곤
	영등포아리수정수센터소장		전종원
	뚝도아리수정수센터소장		서한호
	구의아리수정수센터소장		성호준
	광암아리수정수센터소장		최철웅
	주무관		김재엽
	주무관		조석규

정수센터 표준처리공정 심층진단 결과보고

2023. 07. 11. (화)

상수도사업본부

(생산부)

☞ 해당사항이 있는 부분에 ‘ ■ ’ 표시하시기 바랍니다. (※ 비고 : 필요시 검토내용 기재)
구 분	사전 검토항목 점검 사항	검토완료	해당없음	비 고
일반사항
정책일반	◆ 제반 법규와 실태, 실제 현장의 의견 등을 검토하였습니까? (법령, 규칙, 통계·빅데이터, 시민의견 등)	□	■
	◆ 정책(사업) 집행의 직·간접적 영향 및 효과성을 분석하였습니까?(갈등, 약자, 일자리, 안전, 탄소 감축 등) ※ 약자 : 하단 세부 검토항목 점검	□	■
	◆ 정책·계획·전시물·홍보물 등이 역사적 사실에 부합하는지 검토하였습니까?	□	■
	◆ 불필요한 외국어·외래어 표현 대신 바른 우리말을 사용하였습니까?	□	■
	◆ 정책·계획 등의 지속가능성을 검토하였습니까?(경제·사회·환경 등)	□	■
약자와의 동행
목적	◆ 경제적으로 취약한 약자를 지원하기 위한 사업인가?	□	■
	◆ 주거, 생계, 의료, 교육, 기타 분야 중 어느 것에 해당하는가?	□	■	주거/생계/의료/교육/기타
	◆ 단순지원 사업과 사다리지원 사업 중 어느 것에 해당하는가? (단순 : 어려움 즉시 개선 / 사다리 : 계층 상향 또는 안정 유도)	□	■	단순지원/ 사다리지원
	◆ 경제적으로 취약한 약자가 아니라 하더라도, 다양한 분야의 사회적 약자를 배려할 수 있는 수단을 포함하였는가?	□	■
계획수립	◆ 사업 대상자가 쉽고 편리하게 서비스를 활용할 수 있도록 사업을 구성하였는가?	□	■
집행·홍보	◆ 집행과정에서 발생할 수 있는 역효과를 최소화하기 위한 대안을 고려하였는가?(‘약자’ 낙인효과, 역차별 등)	□	■
	◆ 사업 대상자에게 적절한 홍보 수단을 채택하였는가?	□	■
평가·환류	◆ 사업효과를 측정할 수 있는 지표(산출, 과정, 성과 등)는 마련하였는가? 아닐 경우, 성과를 평가할 수 있는 대체·보완 수단이 존재하는가?	□	■

정수센터 표준처리공정 심층진단 결과보고

생산부장 :어용선☎3146-1301 기술진단과장 :박태원☎1360 담당 : 장현성☎1361

6개 정수센터 표준처리공정(혼화·응집·침전·여과공정)의 성능비교 분석을 통한 심층진단이 완료되어 공정 및 시설 개선방안 등 심층진단 결과를 보고드림

Ⅰ		진단개요

□ 진단근거 및 목적

ㅇ 2023년 정수센터 공정별 심층진단 추진계획(기술진단과-1027, 2023. 2. 3.)

ㅇ 정수센터 공통공정 성능 비교·평가를 통한 운영, 시설개선방안 마련

□ 진단기간 : 2023. 1. ∼ 2023. 6.

□ 진단대상 : 상반기(혼화·응집·침전·여과공정), 하반기(소독공정)

□ 진 단 팀

ㅇ 주관 : 기술진단과 공정팀 : 장현성, 김재엽, 조석규

ㅇ 공동수행 : 정수센터 실험실

□ 추진내용

ㅇ 추진일정

정수센터	광암	구의	뚝도	영등포	암사	강북
혼화응집침전공정	3.27.(월)	3.22.(월)~ 3.23.(목)	3.20.(월)	3.28.(화)~ 3.29.(수)	3.3(월)~ 3.10(금)	3.13(월)~ 3.16.(목)
여과공정	5.8(월)~ 5.15(월)	5.15(월)~ 5.19.(금)	5.22.(월)~ 6.1.(목)	4.10.(월)~ 4.14.(금)	4.17.(월)~ 4.21.(금)	4.24.(월)~ 4.28.(금)

ㅇ 심층진단 항목

- 혼화공정 : 설계인자 검토, 교반강도(G값) 평가, 흐름전위 측정

- 응집공정 : 설계인자 검토, 응집플럭 입자수, 응집기(G값), 슬러지 적체 확인

- 침전공정 : 지별 침전지 유출수질 평가(탁도, 입자수)

- 여과공정 : 시설 및 운영적정성, 역세척 성능 평가 등

Ⅱ		진단결과

□ 총평

ㅇ 정수센터 표준정수처리공정을 심층 진단한 결과, 혼화효율, 응집효율, 침전수, 여과수 수질 등 전반적으로 모든 진단 대상 공정이 양호하였음.

□ 혼화공정

ㅇ 혼화공정의 경우 대체적으로 혼화강도 및 효율이 우수하였으나 일부 센터(광암)에서 혼화효율 저하, 지별 불균등 분배 등 개선요구사항이 있었고,

□ 응집공정

ㅇ 응집공정에서의 설계인자, 주변속도, 지내 슬러지 적체 여부, 응집플럭 입자수 검토결과, 적정하였으나 일부 센터(구의1, 뚝도, 영등포 등)에서 교반강도가 다소 미흡했음.

□ 침전공정

ㅇ 침전공정에서의 탁도, 입자수 수질측정 결과 모든 센터의 수질이 양호함

□ 여과공정

ㅇ 시설 및 운영 적정성 평가 중 여과수 수질, 역세척 수량비율(%) 양호

ㅇ 여과성능(UFRV) 평가결과, 광암과 암사2에서 200m3/m2이하로 나타나 역세척 주기 및 시퀀스 검토가 필요함.

ㅇ 또한 일부 센터(구의, 영등포, 강북, 뚝도)에서 세척시간, 강도 조정 등 역세척 시퀀스 개선이 요구되었으며

ㅇ 구의1은 표면세척 성능 향상을 위한 표면세척기 회전속도 향상 필요함.

ㅇ 통합및 지별 여과수 수질(탁도, 입자수) 측정결과 전 정수센터 매우 양호

총  괄  표

□ 주요 개선사항 : 총 17건

(단위: 건)

구분	계	광암	구의	뚝도	영등포	암사	강북
계	17	3	4	3	4	2	1
혼화공정	1	1	0	0	0	0	0
응집공정	3	0	1	1	1	0	0
침전공정	0	0	0	0	0	0	0
여과공정	13	2	3	2	3	2	1

□ 정수센터 별 개선요구사항

정수장 (건수)	개선 조치사항
광암(3)	지별 유량균등분배, 응집제 약품주입설비 개선 여과지 UFRV 개선 / 여재 입도분포 개선
구의(4)	응집기 교반강도(G값) 개선(구의1) / 여재 입도분포 개선 여과지 역세척 시퀀스 개선/ 여과지 표면세척 개선(구의1)
뚝도(3)	응집기 교반강도(G값) 개선 / 여재 입도분포 개선 여과지 시동방수 시간 개선
영등포(4)	응집기 교반강도(G값) 개선 / 여재 입도분포 개선 역세척 시퀀스 개선 / 여재 팽창률 개선 (영등포2)
암사(2)	여과지 UFRV 개선(암사2) / 여재 입도분포 개선
강북(1)	여과지 역세척 시퀀스 개선

Ⅲ		공정별 세부 진단결과

혼화공정 진단결과

□ 설계인자(체류시간) 검토  [기준 : 1분 이내]

참고1

ㅇ 검토결과 : 체류시간 0.20min ~ 1.43min의 범위를 나타냄.

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

※ 광암은 설계당시 체류시간이 높게 설계되어 향후 개량 시 과소 또는 과다

체류시간이 발생하지 않는 구조로 개량 검토 필요

□ 혼화지 교반강도(G값)  : [기준 : 기계식 혼화기준 300 [eqn: sec ^{-1}] 이상]

참고2

ㅇ 검토결과 : **********************

- 강북(무동력가압분사식)제외 모든 정수센터 수류낙차식 혼화방식 사용 중

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※ 최근 혼화강도보다는 충분한 체류시간이 중요하다는 연구결과가 있고 실공정 운영상 큰 문제 없어 개선 필요 없음

※ 수류낙차식 기준이 없어 기계식 혼화기준 적용

□ 흐름전위 측정결과  : *******

참고3

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*************************************

*

<정수장별 흐름전위(mV) 평균 및 표준편차>

응집공정 진단결과

□ 설계인자 검토결과  : 적정

참고4,7,8

ㅇ 체류시간 : 21.2분 ∼ 36.9분 양호 (기준 20∼40분)

ㅇ 지내유속 : 0.42m/분 ∼ 0.70m/분 일부 센터 초과 (기준 0.15∼0.45m/분)

※ 일부 정수센터 초과되나 평균유량 적용 시 기준 이내 운영

ㅇ 응집패들 면적비: 15.2%∼21.7% 양호 (Kawamura 10∼25%)

※ 면적비 30% 초과 시 교반효율 감소 (물속에서 별도의 회전운동 발생)

ㅇ 하이드로포일 응집기 D/T비: 0.35∼0.37 양호 (기준 0.2∼0.4)

※ D/T비: 교반기 직경/응집지 등가직경

□ 응집기 주변속도(cm/s)  : 적정

참고5

ㅇ 수평 패들형 응집기 : 양호 [기준: 0.15∼0.80m/s]

(구의1) 0.17~0.27 (영1) 0.19~0.40 (암사1) 0.18~0.27 (암사2) 0.18~0.29 (강북) 0.23~0.48

ㅇ 수직형 하이드로포일 응집기 : [기준: 0.15∼0.80m/s]

(구의2) 1.2~1.9 (뚝도) 0.7~1.8 (영2) 0.5~1.3

※ 기준 초과되나 응집지 입자수, 침전수 탁도 양호로 공정 운영 큰 문제 없음.

□ 응집지 교반강도(G값) : 일부 센터 개선 필요 [기준 : 10~75s-1]

참고6

ㅇ 개선대상 : G값 10s-1미만 정수장 [구의1, 뚝도, 영등포 1.2]

겨울철 기준 (구의1 3단) 9~10 (뚝도 3단) 9~10 (영1 3단) 9~10 (영2 3단) 5

ㅇ 개선방안 : 겨울철 기준 3단 G값 ⇨ 10 s-1이상으로 조정

□ 응집지 슬러지 적체 여부 : 영등포 1 8지 3단 응집기 이상

ㅇ 측정대상 : 구의·뚝도(4개지), 암사·강북(8개지), 영등포(전지)

ㅇ 영등포1 응집지 8지 3단 응집기 개선시행 완료(2023.4.4.)

□ 응집기 1,2,3단 응집지 입자수 : 양호

참고10

ㅇ 5개 정수센터 모두 응집기 점감식 운영에 따라 플록크기가 양호하게 성장되며 각 단별로 미세플록이 감소하고 조대플록이 증가

침전공정 진단결과

□ 원수/침전수 탁도 현황 : 양호                       (분석기간 : 2020~2022)

구분	광암	구의		뚝도	영등포		암사		강북
		1정수	2정수		1정수	2정수	1정수	2정수
*******	***	***	****	***	****	****	***	***	***
********	***	***	***	***	***	***	***	***	***
*******	**	**	**	**	**	**	**	**	**

- 침전효율 : 91%(광암) ~ 96% (구의2, 영등포, 뚝도 등) (맥동식 개량 필요)

□ 지별 침전지 유출수질 측정결과 : 양호

ㅇ *********************************************

구 분		탁도(NTU)			입자수(개/ml)
		평균	최소	최대	평균	최소	최대
광암		****	****	****	***	***	*****
구의	1정수	****	****	****	***	***	*****
	2정수	****	****	****	***	***	***
뚝도	1계열	****	****	****	***	***	***
	2계열	****	****	****	***	***	***
영등포	1정수	****	****	****	***	***	***
	2정수	****	****	****	***	***	*****
암사	1정수	****	****	****	***	***	*****
	2정수	****	****	****	*****	***	*****
강북		****	****	****	***	***	***

여과공정 진단결과

□ 여과지 시설 및 운영 적정성 평가

ㅇ 여과지속시간 및 UFRV 평가  : *************

참고13

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- 여과성능(UFRV)  [기준 : 200이하(짧음), 410초과(양호), 610초과(우수)]

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· 개선방안 : 역세척 주기, 역세척 시퀀스 검토

※ UFRV(단위면적당 여과수량) : 여과 속도(m/min)와 여과지속시간(min)의 곱으로 여과효율 지표

*

*

<6개 정수센터 여과속도, 여과지속시간, UFRV 현황>

ㅇ 역세척수량 비율(%) : 양호

참고14

[기준 : 2%이하(매우양호), 3%이하(양호), 4%이하(보통), 5%이상(불량)]

- 2020~2022년(최근 3년) 역세척수량 비율(%) 0.7~2.4% : 모든 정수센터 양호

- 영등포 1,2정수장, 뚝도 1,2계열, 구의1 정수 2.0% 이하 매우 양호

- 구의2, 광암, 암사1,2정수장 3.0% 이하 양호

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참고17

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참고16

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	< 상수도시설 유지관리 매뉴얼(환경부, 2007) >
「여과모래의 교환은 반드시 필요한 것은 아니나 오랜 사용과 역세척으로 마모되어 형상과 입도분포가 변하여 기준범위에 들지 아니하고 정수의 수질을 보장할 수 없는 단계가 되면 교체를 하도록 한다.」 ◈ 유효경(D10) : 여재를 체거름 했을 때 무게 10%의 입자가 통과할 수 있는 입자의 직경 ◈ 균등계수(D60/D10) = 60% 무게의 입자의 지름/10% 무게의 입자의 지름

□ 역세척 효율 평가

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【 강북역세척 시퀀스 개선안 】

구 분	역세척과정(현재)			역세척과정(개선안)
	1단계	2단계	3단계	1단계	2단계	3단계
역세구성	공기	공기+물	물린스	공기	공기+물	물린스
역세시간	3분	5분	5분	3분	5분	5분
유입여부	침전수(○)	침전수(○)	침전수(○)	침전수(×)	침전수(×)	침전수(○)

<6개 정수센터 역세척 시퀀스 현황>

구 분		광암	구의		뚝도	영등포		암사		강북
			1	2		1	2	1	2
*****		****	****** ******	****	****	****	*** ****	****	****	****
* * * * * *	**	*	***	*	*	*	**	*	*	*
	**	**	*	**	**	**	**	**	**	**
	****	**	*	**	**	**	****	**	**	**
	**	*	*	*	*	**	***	*	*	*
	***	**	***	***	**	**	**	**	**	**
	**	*	*	**	*	*	*	*	*	*
	**	***	**		**	****	****	**	**	**
****	**	***	**	**	**	***	***	**	**	**

ㅇ 역세척 시 팽창률(%) :******************************

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ㅇ 역세척 배출수 탁도 : 양호  [기준 : 최종탁도 10NTU 이하]

참고15

- 역세척 시 배수탁도 측정결과, 최대탁도는 역세척 초기에 나타났으며, 6개 정수센터 모두 최종탁도 2.0 NTU 이하로 유지

ㅇ 여재 오염도 조사결과 : 양호 (청결한 여층)

참고18

[기준 : 10~30NTU 청결한 여층 30~60NTU 일부 숙성된 청결한 여층 60~120NTU 적당하게 숙성된 청결한 여층 120~300NTU 잘 숙성된 불결한 여층]

- 측정결과 9.3NTU ~ 66.2NTU로 청결한 여층으로 나타남.

<6개 정수센터 역세척 후 여과사 오염도 현황>

구 분	광암	구의		뚝도	영등포		암사	강북
		1정수	2정수		1정수	2정수
여과사 오염도(NTU)	20.0	66.2	9.3	62.2	33.9	19.0	12.1	10.6

□ 여과수 수질  : 양호

참고19

ㅇ 탁도 [기준 : 먹는물 수질기준 0.5 NTU]

- 전 정수센터 양호 (0.04∼0.06 NTU)

ㅇ 입자수 [기준 : 0~50개/ml 매우 양호, 50~150개/ml 양호, 200개/ml 이상 불량]

- 측정기간 전 정수센터 양호 (8∼56개ml)

Ⅳ		결 론

□ 정수센터 표준정수처리공정 심층진단 결과, 모든 진단 대상

공정이 전반적으로 양호한 편이고 안정적인 수질을 나타내고

있지만 시설 및 운영의 관점에서 총 17건의 개선이 필요한

것으로 진단됨.

□ 공정별 개선요구사항

공 정	개선내용	대상 정수장
혼화공정	혼화효율 개선 - 지별 유량균등 분배, 약품주입설비 개선 검토	광암
응집공정	응집기 교반강도 개선 응집패들 (구의1, 영등포1) 속도 조정 하이드로포일 (뚝도, 영등포2) G값 조정	구의1, 뚝도, 영등포1,2
	응집기 설비 개선(기 개선완료) - 응집기 패들 보수(8지 3단)	영등포1
여과공정	여과성능(UFRV) 개선 역세척 주기, 시퀀스 등 운영개선 검토	광암, 암사2
	여재 입도분포 개선 여재 보사 시 유효경 조정 검토	광암, 구의, 영등포2, 암사, 뚝도
	역세척 시퀀스 개선 (구의1) 표면세척 시간 조정 검토 (구의2) 물린스 단계 조건(11분) 조정 검토 (영등포1,2) 3단계 물1 생략 검토(간소화) (강북) 공기, 공기+물 단계 침전수 유입 차단 검토 (뚝도) 시동방수 시간 연장 검토	구의1,2 영등포1,2 강북, 뚝도
	여과지 팽창률 개선 역세척펌프 대수 증가((0.64m/분 → 0.80m/분 이상)	영등포2
	여과지 표면세척기 개선 표면세척기 회전속도 향상 개선 검토 (드레인밸브 자동화, 수위계 검토 등)	구의1

Ⅴ		행정사항

□ 하반기(8월~12월) 소독공정(정수지 포함) 심층진단 실시

□ 정수센터 운영 및 시설개선 계획 및 시행결과 제출

ㅇ 운영 및 시설개선 계획     : 2023.8.31.

ㅇ 운영 및 시설개선 시행결과 : 시행완료 후 30일 이내

붙임  1. 표준처리공정 심층진단결과(참고자료).  끝.