고도공정(활성탄 분야) 최적화 방안

□ 시설개요

항목	1정수장	2정수장
준공	2011.12. (설계 : 신우ENG, 시공 : 남해건설)	2010. 9. (설계 : 도화ENG, 시공 : 현대건설)
규모	10지 (W 3.8 × L 12.3 × H 7.1m)	10지 (W 5.0 × L 12.3 × H 6.5m)
탄층높이	2.5m	2.5m
공탑체류시간 (EBCT)	15.0분	15.6분
퇴수밸브	Φ600mm×1개/지	Φ600mm×1개/지
퇴수관로	D600mm	D500mm(기존) + D800mm(추가매설)

□ 최적화 방안

○ 계절별 입상활성탄지 역세척 조건 변경운영

- 수온별 물세척 속도 조절을 통한 탄층팽창률 20~40% 운영(상수도시설기준)

- 정수지 거품발생시 역세척 주기 및 물세척 속도 조절(강화역세 실시)

○ 입상활성탄 시동방수 도입으로 여과 초기 수질 안정성 확보

○ 역세척시 역세척수 내 차염주입 통한 미생물 제어

- 입상활성탄지 내부에 미생물증식시 역세척수에 차염주입으로 잔류염소농도 증가를 통해 미생물 제어실시

○ 활성탄 시범재생․운영을 통한 활성탄최적관리 및 경제성제고 방안

□ 계절별 입상활성탄지 역세척 조건 변경운영

○ 목적 : 역세척시 탄층팽창률 20%이상으로 상수도시설기준에 적합하게 운영하며 역세척 주기 및 물세척 속도 조절을 통한 정수지 거품발생을 최소화

○ 역세척 운전조건

구 분	동절기	하절기
역세척 주기	10일	5일
역세척 운전조건	1. 공기(0.8m/min, 3분) 2. 공기+물(0.2m/min, 4분) 펌프1대 3. 물(0.48~0.54m/분, 20분) 펌프2대 - 1~5호지 : 0.48m/분 - 6~10호지 : 0.54m/분	1. 공기(0.8m/분, 3분) 2. 공기+물(0.2m/분, 4분) 펌프1대 3. 물(0.63m/분, 25분) 펌프2대
팽창률	22%~28%	22%

※ 하절기 : 5~9월,  동절기 : 10~4월

※ 하절기 역세척시 탄층팽창률 20%이상 확보하기 위해 하자진행 중

○ 물세척속도에 따른 수온별 탄층팽창률 조사결과

물세척속도	수온	팽창률
0.40m/분 ~ 0.43m/분	5℃	22%
	10~13℃	20%
	16℃	16%
	23℃	12%
0.63m/분	15℃	31%
	23℃	24%

□ 입상활성탄지 시동방수 도입으로 여과 초기 수질 안정성 확보

○ 목적 : 초기 여과수의 탁도증가로 일정시간 배출 후 여과개시

○ 현황 : 여과개시 후 활성탄처리수의 탁도 증가

시간(분)	0~10	11~30	31~80	81~
탁도변화	점차 상승	정상탁도의 2~5배	점차 감소	정상 유지
탁도(NTU)	0.05	0.1~0.4	0.1 이하	0.05

○ 운전조건

- 5시간 이상 배수배관을 통해 배출수지로 배출 후 여과개시

→ 5월까지 시동방수 시설 도입예정 (정수시설과-1373호, 2015.2.16)

※ 시동방수 : 초기 여과수의 탁도증가로 일정시간 배출 후 여과개시

(5시간 배수배관을 통해 배출수지로 배출 후 착수정으로 회수)

□ 역세척시 차염주입을 통한 미생물 제어

○ 방안 : 입상활성탄지 내  증식된 미생물을 제어하기 위해 차아염소산나트륨 사용(거품 생성 방지)

○ 역세조건

항목	내용	차염투입설비
차염투입방법	역세전 퇴수 후 차아염소산나트륨과 역세척수를 하부집수장치로부터 공급
잔류염소농도	활성탄지 상부 기준 0.1~0.15mg/L로 조절 (차염사용량 : 약 60L/회)
역세주기	1지/일
역세조건	공기 10분, 물 25분 실시

○ 정수지 거품생성정도를 파악하여 차염세정 지속실시 여부 결정

□ 활성탄 시범재생․운영을 통한 활성탄최적관리 방안

○ 추진배경

- 기능이 저하된 활성탄 관리방안을 마련하기 위한 실증 단위의 1지 시범 재생 실시

- 입상활성탄 최적관리방안 마련(경제성 효과를 감안한 재생주기 결정등)

○ 추진실적

추진일	추 진 실 적
02~03월	타지자체 및 업체 입상활성탄 재생시설 시찰 부산, 대구 재생시설, 한독카본(업체)등
03/20	재생탄에 대한 품질기준 항목 및 기준치 설정
03/28	재생탄 품질기준(전문가, 업체의견 반영) 결정
04/03	시방서 확정
05/14	과업지시서, 설계내역서 작성 (용역기간 60일, 활성탄 재생비용 산정)
06/20	입상활성탄 재생 계약 완료 (계약업체 : 신기화학(주), 계약금액 : 159.9백만원)
06/23	입상활성탄 재생 감독계획 수립
07~08월	입상활성탄 재생 시행 입상활성탄 재생공장 정기 및 불시 점검
09월~현재	재생탄 및 사용탄의 수처리효율 비교 평가

○ 추진결과

◆ 시범재생 활성탄량 : 309m3 ⇒ 재생후  246.7m3

(회수율 79.7% - 부피기준)

◆ 활성탄 재생단가 : 420 천원/m3

- 품질회복율(신탄대비) : 흡착관련 주요항목 88%이상 회복

- 유기물(TOC) 제거율 : 4년 사용탄 20% <  재생탄 88%

- 소독부산물(THMs) 제거율 : 4년 사용탄 20% <  재생탄 99%

- 경제적 효과[교체  vs  위탁재생 (4년 주기 가정)]

총사용량 (m3)	연간사용량 (m3)	신탄구입 (1,2정수장 평균 구매단가)	위탁재생
5,400	1,350	1,339,500원/m3	604,470원/m3 ※보충탄 20% 필요

※신탄교체  <  위탁재생시  년간 1억원 절감 가능 (6개 정수센터 66.5억원 절감)

○ 향후계획

- 재생탄과 사용탄의 지속적인 수처리효율 평가 실시

- ‘15년 영등포 1,2 정수장 1지씩 추가 시범재생실시 후 재생주기 결정