다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 정수과-855 결재일자 2017.2.15. 공개여부 대시민공개 방침번호 시 민 주무관 정수과장 뚝도아리수정수센터소장 이준호 김효상 02/15 최석기 협 조 주무관 정갑평 주무관 홍기웅 주무관 박준호 주무관 이승제 계절별 여과지 최적운영을 위한 여과지 역세척 운영계획(안) 2017. 2 뚝도아리수정수센터 계절별 여과지 최적운영을 위한 여과지 역세척 운영계획(안) 여과지 최적운영을 통한 여과사 유실방지 및 역세척수 절감을 위하여 여과지 역세시간을 시기(수온)에 따라 조정하여 깨끗하고 안전한 아리수 생산에 만전을 다하고자 함. Ⅰ 추진목적 󰏅 시기별 여과지 역세척 강도 조정으로 여과사 유실방지 및 역세척 물량 절감 󰏅 여과지 숙성을 위한 최적의 역세척으로 깨끗하고 안전한 아리수 생산 Ⅱ 여과지 운영현황 󰏅 여과지 설계기준 구 분 현 황 여과지 면적 140.2 ㎡/지 사층깊이 160 ㎝ 지수 총 12지(#2계열) 여재 유효경 1.1㎜±0.1 역세척 방식 공기, 물+공기, 물(린스) 여과속도 238.3 m/일 󰏅 역세척 운영 현황 ○ 역세척 방식 - #2계열 여과지는 Degremont사의 Aquazur V 여과지와 동일 형식의 여과지로 공기+물 동시 역세척과 여과지 V형 트라프의 유입 오리피스를 통한 여과지 표면 물 세척 방식 3. 역세척 퇴수 밸브 4. 유입 오리피스 5. V형 트라프 6. 역세척수 유출 트라프 ※ 역세척 운영인자 비교 (단위 : ㎥/분·㎡) 구 분 #2계열 여과지 Water treatment handbook1) Water Qualilty and treatment2) 역세방식 (1.10㎜±0.1) 비팽창방식 (굵은모래 0.95~1.3㎜) 비팽창방식 (굵은모래 1.0㎜) 비팽창방식 공기공급량 0.84 0.83~1.0 0.92~1.22 역세척유속 (scouring) 0.24 0.12~0.25 0.25~0.28 역세척 유속 (Rinse) 0.45 0.25 0.25~0.28 또는 2배 역세척 시간 10분~15분 10~12분 - 주) 1. 「Water Treatment Handbook」7th Ed. vol2, 2007, Degremont 2. 「Water Quality and Treatment」5th Ed., 1999, Cleasby.J.L et.al. ○ 역세척 시퀀스 운영 현황 구 분 계 공세 공+수세 수세 휴지 시동방수 T1 T2 T3 T4 T5 2계열 1,080초 (18분) 120초 360초 360초 60초 180초 - #2계열 여과지 역세척 시, 공기+물(T2) 세척 단계에서 여과지 유입수가 개방되며 V-트라프 오리피스를 통하여 횡방향 표면 세척 동반 시행 Ⅲ 추진 개요 󰏅 대 상 : #2계열 여과지 󰏅 추진 기간 : 2017.2월 ~ 12월 󰏅 추진 내용 ○ 역세척 시퀀스(시간) 시기별 조정 - 여층의 동일한 팽창률을 얻기 위한 역세척 유속은 수온이 낮아질수록 감소하므로 역세척 강도를 시기별로 변경하여 운영 후 세정 탁도 평가 <원수 수온 변화(2016년)> 수온 역세척 보정계수 (μ20/μT)0.333 0℃ 0.824 5℃ 0.870 10℃ 0.915 20℃ 1 〔수온에 따른 역세척 보정계수(출처:상수도시설기준)〕 Ⅳ 추진 결과 󰏅 저수온기 역세조건 변경 ○ 저수온기(수온 5℃ 이하) 여과사 유실방지 및 역세척수 절감을 위하 여 역세척 시간 단축 ○ 변경 조건(역세수량 23%~35% 감소) 구 분 T1 T2 T3 T6 T7 비고 공기 공기+물 물 휴지 시동방수 실험 조건 기존 200초 360초 360초 60 180 변경 200초 240초 300초 (240초) 60 180 공기+물(6분 → 4분), 물 세척(6분 → 5분(4분))으로 단축 조정 역세척 운전조건 역세수량 기존 공기+물(6분) 0.24㎥/분·㎡ × 6분 × 140.2㎡ = 201.9 ㎥ 물(6분) 0.45㎥/분·㎡ × 6분 × 140.2㎡ = 378.5 ㎥ 기존 역세수량(합계) = 580.4 ㎥ 변경 Ⅰ 공기+물(4분) 0.24㎥/분·㎡ × 4분 × 140.2㎡ = 134.6 ㎥ 물(5분) 0.45㎥/분·㎡ × 5분 × 140.2㎡ = 315.5 ㎥ 변경 역세수량(합계) = 450.1 ㎥ 변경Ⅱ 공기+물(4분) 0.24㎥/분·㎡ × 4분 × 140.2㎡ = 134.6 ㎥ 물(4분) 0.45㎥/분·㎡ × 4분 × 140.2㎡ = 252.4 ㎥ 변경 역세수량(합계) = 387.0 ㎥ ※역세시간 단축에 따른 역세수량 감소량: - 변경 Ⅰ 운영 : 580.4㎥ - 450.1㎥ = 130.3㎥ (22.5% 절감) - 변경 Ⅱ 운영 : 580.4㎥ - 387.0㎥ = 200.4㎥ (34.5% 절감) 󰏅 저수온기 역세척효율 평가결과 ○ 역세척 배수탁도 - 현재 운영 중인 역세척 시간조건〔공기(2분), 공기+물(6분), 물(6분)〕 과 역세척 시간을 단축〔공기(2분), 공기+물(4분), 물(5분)〕하여 역세척 세정 탁도 비교 (단위: hr, NTU, ℃) 역세 조건 여과지 수질현황 침전수 탁도 수온 pH 기존 #2-10 0.30 NTU 2.5℃ 7.1 변경 #2-4 <역세척 배수탁도 변화> - 실험결과, 역세척 종료 배수탁도는 기존 및 변경조건 모두 역세척 종료 탁도가 3 NTU 이하로 매우 깨끗하게 세척됨 조건 역세척 시간 역세척 후 종료 세정탁도 기존 공기(2분), 공기+물(6분), 물(6분) 2.1 NTU 실험 공기(2분), 공기+물(4분), 물(5분) 2.7 NTU - 역세시간을 3분〔물+공기(2분), 물(1분)〕단축시켜 운전하여도 여과지 최적운영관리매뉴얼에서 권장하는 역세척 배수 종료탁도 10NTU 이하로 양호하게 세척되었음 ※ 역세척 효과 평가(출처: 여과지최적운영관리 매뉴얼, 상하수도협회) 제안자 역세척 종료 시 탁도 Kawamura(2000) 10~15NTU 도달 시 역세척 종료 제안 Cleasby and Logston(1999) 10NTU 도달 시, 여과지가 충분히 세척된 것으로 제안 ○ 여과개시 초기탁도 - 역세척 시간 변경에 따른 역세척 운영 조건이 여과수 수질에 미치는 영향 을 조사하기 위하여 역세척 후 여과개시 초기 60분 동안 여과수 탁도를 연속 측정한 결과, 역세척 조건 변경이 여과수 수질에 영향을 주지 않았음 <여과개시 후, 초기탁도 변화> Ⅴ 향후 계획 󰏅 저수온기 역세척시간 변경 운영 운영 조건 기존 변경 조건(Ⅰ) 조건(Ⅱ) 역세척 시간 공기(2분), 공기+물(6분), 물(6분) 공기(2분), 공기+물(4분), 물(5분) 공기(2분), 공기+물(4분), 물(4분) ○ 저수온기 여과지 성능 모니터링 후, 역세척 조건(Ⅰ)에서 최종적으로 역세척 조건(Ⅱ)로 변경 운영 󰏅 여과지 성능평가 인자(역세척 탁도, 여과초기 탁도, 여과지속시간 등) 지속적 모니터링 후, 시기별 역세척 조건 조정 ※ 첨 부 1. 실험결과 엑셀 data 1부. 끝.

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정수과-855

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