	유충발생방지를 위한 고도정수처리 비상운영매뉴얼
Ⅰ. 목적 및 적용범위 Ⅱ. 서울시 고도정수처리시설현황 Ⅱ. 서울시 고도정수처리운영방안 1. 오존공정 운영방안 2. 활성탄 공정 운영방안 별표) 활성탄지 점검표 서울시 상수도사업본부 (2020. 11. )

유충발생방지를 위한

서울시 고도정수처리 비상운영매뉴얼

Ⅰ  목적  및 적용범위

본 「서울시고도정수처리 비상운영매뉴얼」은 고수온기(6~9월) 생물발생방지를 위한 서울시고도정수처리시설의 체계적이고, 효율적인 운영관리를 도모하는데 목적이 있으며, 서울시 각 정수센터의 현 시설여건을 고려하여 고도정수처리 운영방안을 제시함. 향후 실제공정 운영결과 및 관련연구결과를 바탕으로 운영방법은 지속적으로 보완필요.

Ⅱ  서울시 고도정수처리 시설현황(2020.7 현재)

○ 시설용량 : 총 485만톤/일 (고도용량 : 총 357만톤/일)

구 분		영등포		광 암	암 사	강 북	구 의	뚝 도
		#1	#2
준 공		2011.12	2010.9	2013.1	2014.10	2014.10	2015.4	2015.7
시설용량		30만톤/일	30만톤/일	40만톤/일	160만톤/일	100만톤/일	50만톤/일	75만톤/일
고도용량		22.5만톤/일	22.5만톤/일	25만톤/일	110만톤/일	95만톤/일 (72만톤/일)	45만톤/일	60만톤/일
오존/AOP 공정	오존/AOP	오존 2mg/L /AOP	오존 2mg/L /AOP	오존 1.5mg/L /AOP	오존 1.5 mg/L /AOP	오존 1.5 mg/L /AOP	오존 1.5 mg/L /AOP	오존 1.5 mg/L /AOP
	지수	2지	2지	2지	6지	4지	2지	2지
	접촉시간	19분	21분	24분	20분	24분	16.5분	15.8분
	잔류오존 제거	과산화수소	안트라사이트/과산화수소	과산화수소	과산화수소	과산화수소	과산화수소	과산화수소
입상 활성탄 공정	재 질	석탄계(중국산)	석탄계(중국산, 재생탄-칼곤사)	석탄계(중국산)	석탄계(중국산)	석탄계(중국산)	석탄계(칼곤사)	석탄계(칼곤사)
	유효경 (실제)	0.65mm (0.7mm)	0.65mm (0.80mm)	0.65mm (0.85mm)	0.65mm (0.68mm)	0.90mm (0.86mm)	0.65mm (0.63mm)	0.65mm (0.79mm)
	지수	10지	10지	10지	44지	48지 (36지운영)	16지	22지
	층고	2.5m	2.5m	2.56m	2.5m (2.8m)	2.9m	2.5m	2.8m
	접촉시간	15분	15.6분	15.2분	15분	15.2분	15.1분	15.4분

< 서울시 고도정수처리 공정 >

Ⅲ  서울시 고도정수처리 운영방안

1. 고도정수처리공정은 유지보수 및 진단 등 특별한 경우를 제외하고는 상시운영 권고

2. 서울시의 고도정수처리 시설(오존, 입상활성탄공정)은 고도처리용량을 준수한 생산권고

3. 서울시의 고도정수처리 목표수질 기준을 준수하여 정수센터 운영자는 안정적 수질확보와 경제적 운영도모 필요

제거대상 물질		수질기준㉮	목표수질기준㉯
맛․냄새	Geosmin	20ng/L 이하	8ng/L 이하
	2-MIB	20ng/L 이하	8ng/L 이하
	잔류염소	4.0mg/L 이하	0.1~0.3mg/L 유지 (수도꼭지)
소독부산물	THMs	100㎍/L 이하	30㎍/L 이하
	HAA2	100㎍/L 이하	20㎍/L 이하
미생물	지아디아	3log 제거 (여과2.5 + 소독0.5)	소독(오존+후오존) 0.5log 제거

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

㉯ 목표수질기준 : 고도정수처리 시설/운영 최적화를 위해 지향하는 수질관리 지표

1. 오존공정 운영방안 : 잔류오존농도 제어방식

1) 수서곤충 등 번식시기에는 활성탄지 유입수에 잔류오존농도가 상시 유지되도록 함

2) 수서곤충 유입방지를 위해 AOP중단, 오존공정 단독사용을 통해 오존접촉조 3단 잔류오존농도 0.05~0.1mg/L을 유지, 정수센터 현장여건에 따라 잔류오존농도설정

3) 활성탄지에  유충이 발견되는 경우는 활성탄지 유입수 오존 농도가 0.1mg/L 이상 되도록 유지

※후오존 처리수에서 깔따구 불검출, 오존CT값 20에서 50% 깔따구 유충사멸

(출처, Olsen et al., The Origin and population dynamics of annually(Diptera: Chironomidae) colonising granular activated carbon(GAC) adsorbers used in potable water treatment, Bulletin of Entomological Research, 99, 643-651, 2009.

※오사카 무라노 정수장 (활성탄 유입수 잔류오존농도 0.1 mg/L) 깔따구 관리, 2004

※(맛·냄새 유입시) 원수에서 Geosmin 20ng/L 이상, 2-MIB 10ng/L 이상 검출시  ⇒ AOP 운영전환

(2019년 8~9월 영등포아리수정수센터 원수 2-MIB 10~20 ng/L 유입시 산화효율 증대를 위하여 AOP 운영에도 정수에서 최대 3 ng/L 검출)

2. 활성탄 공정 운영방안

<사전관리-생물유입예방>

입상활성탄지 단면도(영등포 기준)

1) 활성탄 운영 : 강화역세척 실시

① 활성탄 공정의 역세척은 활성탄 표층에 과도한 생물 서식방지를 위해 5일 이내로 단축

단, 역세척 펌프용량, 회수조 용량 등 정수센터 현장여건을 고려하여 가급적 최대 7일 이내까지 권고

※ 깔따구 유충의 경우 부화 후 초기에는 유영생활을 하지만 3령(부하 후 5~7일 경과) 이후 유충은 저서성으로 유충이 활성탄지 하부로 침투하는 3령이 되기 전에 배출 필요

② 현재 상수도시설기준에 역세척시 활성탄층 팽창률은  25~30%이나 생물서식방지를 위해 30~40%로 강화

※ 활성탄 비중(1.9-2.2) > 유충, 포낭비중(1.05-1.15)로 역세척시 유충배출 용이(비중출처:질병관리본부 국가건강정보 포털)

③ 역세척수는 소독이 강화된 물 (정수 또는 액화염소나 차염을 주입한 물)을 사용하여 하부집수장치 내 주기적인 소독이 되도록 운영

※ 정수 잔류염소 농도는 1.0 mg/L 이하로 낮아, 활성탄에서 소모되므로 역세척 라인에 별도의 소독제 투입시설 설치 필요

④ 주기적으로 활성탄 통합수 생물 모니터링 실시

< 사후대책-생물 유입시>

⑤ 활성탄 통합수에서 최초 유충이 1마리라도 발견되는 경우 지별 모니터링을 통해 발견된 지는 즉시 가동을 중단시키고 아래와 같이 강화 역세척 실시로 다른 지로의 오염확대 방지

<일부지가 오염되었을 경우>

1) (강화 역세척) 활성탄지 역세척 주기 단축 : 5일 이내 → 2일 이내

2) (하부집수장치 소독) 하부집수장치내 번식우려가 있어 차염 또는 녹인 클로로칼키 10mg/L 이상 농도로 24시간 이상 소독 필요

※ 일본 무라노 정수장 : 차염 10mg/L, 24시간 침지

<전체지가 오염되었을 경우>

3) (활성탄지 운영중단, 세척후 재가동)  활성탄지 운영중단 → 하부집수장치 24시간 차염/염소 충수 및 활성탄지 클로로칼키 세척 → 지별 재검사후 재가동

※ 원수에서 맛·냄새물질 발생 등으로 입상활성탄지를 운영해야될 때는 부분적으로 활성탄지 운영을 중단하여 세척후 재가동하거나 오존처리공정 후 우회관(by-pass 관)을 활용 정수지로 공급하는 등 자체 운영계획을 수립하여 시행

4) (역세척수 재사용 억제) 활성탄지 역세척 후 배출되는 역세척수 및 시동방수는 정수처리시설 내 재사용(회수)을 하지 않는 것을 원칙으로 하되, 시설 여건상 재사용을 해야 될 경우 전․중염소 투입 강화로 재사용 하여야 함

<강화 역세척 방법>

구 분		역세척 방법
물+공기	속도	물0.2(펌프1대) ․ 공기 0.8㎥/min․㎡
	시간	3분 이상
물	속도	0.6㎥/min․㎡(펌프3대)
	시간	20분 이상
시동방수	시간	30분 이상(탁도 0.1NTU 이하까지)

※ 시설 여건에 맞게 역세척 강화

<역세척 순서>

순번	과정	설명
1	유입수 차단 잔류여과를 통해 수위를 낮춤	활성탄 표면 0.7m까지 낮춤
2	정수변 차단, 퇴수변 개방 공기+물(펌프1대)을 역으로 주입	물과 공기(3분 이상) 주입으로 활성탄이 교란되면서 활성탄 표면의 생물, 탁질분리
3	공기 차단 물(펌프2대)을 역으로 주입	활성탄을 충분히 팽창(30% 이상)하여 생물 및 탁질을 트라프를 통해 배출(20분 이상)
4	유입수 개방, 시동방수변 개방	※ 활성탄지 시동방수 여과초기에 유출되는 분탄 등 30분 이상 퇴수함 (탁도 0.1NTU 이하가 될 때까지)
5	시동방수변 차단, 정수변 개방	안정된 수질을 정수지로 보냄

참고자료1) 역세척(린스) 팽창률에 따른 미생물 영향

역세척속도가 높을수록 활성탄 팽창률도 높아지며 퇴수시 입자성 탁질(미생물 포함)이 원활히 배출되고, 역세척 직후 가동시 입자 및 미생물 초기누출 감소확인. 효율적인 역세척을 위해서는 활성탄이 트러프로 유실되지 않을 정도의 역세척 속도로 운영필요(2015, 연구원과 구의 공동연구결과)

역세척 팽창률에 따른 역세직후 가동개시 미생물 누출결과(구의, 2015)

2) 활성탄 검사

① 수서곤충 등 생물번식시기에 활성탄층 생물서식 여부 관찰을 위해 활성탄 검사실시

(본부 요청 또는 자체 필요시)

<활성탄 채취방법>

활성성탄지 가동중지후 드레인

⇒ 좌면 또는 우면의 활성탄지 모서리 4지점에서 깊이별로 상층, 중충, 하층의 활성탄을 채취한 후 혼합

⇒ 혼합한 시료(약 500mL)를 증류수 활용 유충확인 시험을 하거나, 체거름을 통해 관찰

※ 단, 생물의심물체 발견시 의심물체 및 주변활성탄을 채취, 멸균 패트리디쉬에 담아 연구원 분석의뢰

② 고농도 잔류오존으로 입상활성탄지내 휘산되는 오존가스는 인체에 유해하므로 활성탄지내 환기장치를 상시가동하며, 활성탄 채취시에는 반드시 오존가동을 중단, 활성탄지내 오존농도가 관련 법적기준에 적합한지 확인 후 출입하여야 함.

참고자료2) 배출오존가스 법적규제농도

※산업안전보건법 시행규칙 제 81조 2 인체에 유해한 화학물질 및 물리적인자노출기준 (2013.8.14.)(고용노동부고시 제 2013-38호)

배출오존가스 법적규제농도	건물내부 (오존발생기실, 활성탄지 등)	단시간 (15분) : 0.2 ppm 이하 8시간 평균 : 0.08 ppm 이하
	건물외부 (배오존파괴기 이후)	1시간 평균 : 0.1 ppm 이하 8시간 평균 : 0.06 ppm 이하

3) 활성탄 교체

① 깔따구 성충이 활동하는 시기(수온 10℃ 이상)에는 작업자가 활성탄지에 드나들어 성충유입이 우려되고 작업 중에는 오존을 주입할 수 없어 유충서식에 좋은 환경이 되므로 활성탄 교체를 하지 않는 것을 원칙으로 함

② 활성탄 교체시에는 『입상활성탄지 신탄 교체 매뉴얼』을 준수하여 곤충들이 지내로 유입되지 않도록 주의

4) 전처리 공정 최적 운영

① 고수온 시기 원수에서 유충유입에 대비하기 위해 전․중염소를 강화하고, 깔따구 유충이 발견되는 경우 여과지 잔류염소농도 기준 0.1mg/L 이상 유지

※ 일본 K 정수장의 경우, 전염소 강화(침전수 잔류염소 농도: 기존 0.3~0.5mg/L → 약 1.0mg/L)하여 정수에서 유충 검출 1/5로 감소 ⇒ 소독부산물 우려 있어, 중간염소 활용 바람직

※ 중간염소 사용시 여과수 잔류염소 0.1mg/L 유지로 소독부산물 및 오존 소모 영향 최소화 가능(암사, 2015)

② 응집 및 침전과정에서는 적정 응집제 및 응집보조제를 사용하여 응집상태를 최적으로 하고, 침전된 슬러지 내 유충이 재부상 되지 않도록 슬러지 배출주기를 단축하여 운영

※ 일본 군마현 정수장 유충발생 주요 대응 내용(2004) :  약품투입 강화 및 침전지 청소주기 단축, 여과지 역세척 강화

③ 모래여과지 역세척 주기는 정수센터 자체 실적에 맞게 단축하여 운영하여 유충유입을 사전에 예방하고, 깔따구 유충이 발견되는 경우 2일로 단축하여 운영

5) 공정별 처리수 검사

① 채수지점 : 공정단계별(침전수, 여과수, 활성탄지 유출수, 정수) 및 활성탄지 지별 검사

※ 원수의 경우 고탁질로 유충검사가 곤란하여 침전수를 활용하여 원수 유입 유무 확인하며, 필요시 정밀 검사

② 검사주기 : 공정단계별 검사는 매일 1회 검사를 원칙으로 하며, 활성탄지 지별 검사는 지별 1주일간 거름망을 설치하여 주 1회 검사하는 것을 원칙으로 함(단, 유충 검출시 매일 1회 이상 검사)

③ 검사항목 : 생물여부(육안 및 현미경 관찰), 잔류오존(활성탄지 유입수), 잔류염소(정수)

④ 생물여부 검사방법

- (공정단계별 검사) 실험실내 공정수를 활용하여 수도꼭지에 거름망 설치로 육안 및 현미경 관찰

- (활성탄지 지별 검사) 현장 지별 샘플링 라인을 활용하여 거름망 설치 후 육안 및 현미경 관찰

※ 유충 검출 등에 따른 활성탄지 및 공정별 생물 검사방법 등 세부 사항은 『수돗물 생산 및 공급과정에서 유충 모니터링 세부지침)에 따른다

3. 활성탄지 주변환경 위생 강화방안

1. 활성탄지 방충망 등 방충설비를 매일 확인함

2. 활성탄지 주변에 물웅덩이 여부확인, 잡초제거를 통해 생물서식지 차단

3. 야간에 활성탄지 주변에 조명이 없도록 유지하여야 함

별표) 활성탄지 점검표

날짜	공정수 생물여부				소독제 잔류농도(mg/L)		외부점검		비 고
	침전수	여과수	활성 탄수	정수	유입수 잔류오존	정수 잔류염소	항목	상태
8/10 (월)	무	무	무	무	0.08	0.80	방충망상태	우수
							에어커튼작동	우수
							물웅덩이	무
							잡초	무
8/11 (화)
8/12 (수)
8/13 (목)
8/14 (금)
8/15 (토)
8/16 (일)

※ 활선탄지 탄층(표층 또는 전층) 자체 생물 조사한 경우 등 특이사항 비고란에 표기