다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 재료연구과-4329 결재일자 2017.8.5. 공개여부 대시민공개 방침번호 시 민 주무관 재료연구과장 수도연구부장 박석주 함영국 08/05 최영준 협 조 고염기도 응집제별 성능실험 중간결과 보고 2017. 8. 서울물연구원 (재료연구과) 고염기도 응집제별 성능실험 중간결과 보고 고염기도 응집제별 성능 비교 련 현재까지 실험한 중간결과를 보고 드림 Ⅰ 추 진 배 경 󰏚 유통중인 고염기도 응집제품의 고탁도 수질처리시 안정적인 수처리 성능평가 필요 ❍ 장마철, 태풍 등 폭우시 고염기도 응집제(PAHCS) 사용시 안정적 수질관리 가능 󰏚 고염기도 응집제 성능테스트 지시 ❍ 수질과-4167(2017.05.17.) : 고염기도 응집제 구매 개선 계획 보고 󰏚 정수장 유입 고탁도 원수를 대상으로 성능테스트 요청 ❍ 수질과-6152(2017.07.20.) : 고염기도 응집제 성능테스트 관련 요청사항 Ⅱ 실 험 개 요 󰏚 실험기간 : ‘17. 5. ~ 7. 󰏚 대상제품 ❍ 고염기도 제품(염기도 60% 이상, 산화알루미늄 농도 12% 이상 제품) - 기준제품 : 삼구화학 PAHCS 12.5% - 비교체품 : PAC 고염기도 5종, PACS 고염기도 2종 ※ PAC : 이영화학, 미주엔비켐, 케이디케미칼, 삼구화학, 코솔텍 PACS : 케이지케미칼 2종 󰏚 원수 수질 : 제조시료(고령토) 및 현장원수 ❍ 제조시료 수질 현황 구 분 제 조 수 질 비 고 탁도 1116 ~ 996NTU 고령토 사용 pH 7.00 ~ 7.50 구의 여과수 알칼리도 32.5 ~ 34.2 mg/L ❍ 한강원수 수질 현황(2017.07.20. ~ 21.) 구 분 제 조 수 질 비 고 탁도 59 ∼ 154NTU 착수정 원수 pH 6.7 ∼ 7.0 알칼리도 22.5 ∼ 27.4mg/L ※ 1일차(조건1) : 5개 제품 Jar-test 실시, 2일차(조건2) : 4개 제품 Jar-test 실시 󰏚 Jar-test 조건 공 정 시 간 (분) 제조시료 (rpm) 한강원수 (rpm) 비 고 급속교반 1 - 200 가성소다 투입공정 급속교반 1 150 150 응집제 투입공정 완속교반 5 65 65 응집지 1 완속교반 5 55 55 응집지 2 완속교반 5 40 40 응집지 3 정치 20 0 0 침전지 ※ 구의정수센터 Jar-tset 운영조건을 따름 󰏚 실험내용 ❍ 제조 시료(고령토, 퇴적토)에 대한 성능비교 ❍ 한강원수에 대한 성능비교 ❍ 응집제 보관시 품질변화 조사 - 동절기(-15℃ ～ -20℃) 보관시 동결 여부 - 평상시 보관시 슬러지 발생 여부 - 응집제 2종 혼합시 슬러지 발생 여부 Ⅲ 실 험 결 과 󰏚 제조 시료(고령도,Kaolin) 실험 결과 ❍ 탁도 변화 - 기준(PAHCS 12.5%) 제품의 적정주입률은 20 ppm으로 나타남 ※ 2006년 하절기 수질관리대책(암사): 원수 고탁도시 침전상징수 관리목표 2NTU 이하 - 고염기도 응집제를 적정주입률(20 ppm)의 2배 이상 주입시에도 수질 안정 - 기준(PAHCS 12.5%) 제품과 가장 유사한 제품은 ‘나’ 제품으로 나타남 ❍ pH 변화 - 고염기도 응집제를 적정주입률(20 ppm)의 2배 이상 주입시에도 pH 약 7.0 유지 - ‘다’ 제품은 pH 하강이 타제품 보다 크게 나타남 ❍ 알칼리도 변화 - 고염기도 응집제를 적정주입률(20 ppm)의 2배 이상 주입시에도 알칼리도 26 mg/L 유지 - ‘다’ 제품의 경우 알칼리도 변화가 타제품 보다 크게 나타남 󰏚 한강원수 실험 결과 실험조건 - 실험시 마다 원수조건(고탁도 유입)이 서로 다름(조건1, 조건2) - 현장 시설의 원수에 대한 Jar-test 운영조건으로 가성소다(15 ppm) 추가 ① 조건1 : 탁도 154~128 NTU, 응집제 35 ppm, 가성소다 15 ppm 기준 ❍ 탁도 변화 - 고염기도 응집제 적정 주입률은 35 ppm 이상 이었고, 과량 주입시에도 탁도가 안정한 것으로 나타남 ❍ pH 변화 - ‘다’제품을 제외하곤 pH는 비슷한 변화를 보임 ※ pH 측정시 약 1시간 정도 안정화한 후 측정 필요 ❍ 알칼리도 변화 - ‘다’ 제품의 경우 타회사 제품보다 알칼리도가 2 mg/L 정도 낮게 검출됨 ② 조건2 : 탁도 71~59NTU, 응집제 35ppm, 가성소다 15ppm 기준 ❍ 탁도 변화 - 고염기도 응집제 적정 주입률은 30ppm 이상 이었고, 제품 모두에서 과량 주입시에도 안정한 것으로 나타남 ※ ‘아’제품의 40 ppm 탁도 증가는 시료 채취시 입자 혼합 - 가성소다를 고정투입(14ppm)하여 결과값 상호 비교 불가 ❍ pH 변화 - pH 변화는 모든 제품에서 비슷하게 나타남 ❍ 알칼리도 변화 - 알칼리도 변화는 모든 제품에서 비슷하게 나타남 󰏚 동결 실험 ❍ 실험방법 : -15 ∼ -20℃ 범위에서 각 온도별 7일 동안 유지하며 관찰 ❍ 100 mL 중의 결정 생성량 구 분 -15℃ -16℃ -17℃ -18℃ -19℃ -20℃ 해동(23℃) 비고 6/20∼ 6/27∼ 7/4∼ 7/11∼ 7/18∼ 7/25∼ 8.1 가(기준) - - - - - - - 나 - - - - 투명결정 20mL 투명결정 50mL - 상단부 다 - - 투명결정 5mL 흰색결정 3mL 하단부 라 - - - - - 투명결정 70mL - 상단부 마~아 - - - - - - 흰색결정 미량 ‘사’ 결정없음 ❍ 투명결정 시료 사진 시험 전 -17℃ ‘다’ -19℃ ‘나’ 해동 후 - 전 제품은 -15∼16℃에서 동결은 없었으나 –17℃에서 ‘다’제품, –19℃에서 ‘나’ 제품, –20℃에서 ‘라’ 제품이 결정 발생 - 동결제품의 해동 후 흰색 침전물이 ‘다’제품에서 약 3mL가 ‘라, 마, 바 및 아’제품에서는 소량 발생 󰏚 보관실험 ❍ ‘마’ 제품에서 상온보관 약 20일 만에 슬러지 발생(7/10 확인) 시험 의뢰시 채취한 샘플 20L 통에 들어 있는 원액 샘플 Ⅳ 결 론 󰏚 제조 시료(고령도) 실험 결과 ❍ 고염기도 응집제의 적정주입율은 20 ppm 이었으며 pH 및 알칼리도 변화가 유사하게 나타났음. ❍ 고탁도 성능실험 결과가 원수와의 경향성이 다른 것으로 나타났음. - 제조시료와 원수의 수질특성 다르기 때문에 정수센터 퇴적토를 활용하여 재실험 예정 󰏚 한강원수 실험 결과 : 구의정수센터 유입 고탁도(장마) ❍ 고염기도 응집제의 적정주입율(30~35ppm)의 약 50% 과량 주입하여도 탁도가 증가하지 않았음. - 탁도(154~128 NTU) : 적정주입률 35 ppm, 최대주입률 50 ppm - 탁도(71~59 NTU) : 적정주입율 30 ppm, 최대주입률 45 ppm ❍ 응집제주입률에 따른 pH, 알칼리도 변화는 모든 제품에서 비슷하게 나타남. ⇨ 현장 실험을 동일한 수질조건에서 수행하지 못했기 때문에 추가적인 실험 필요. 󰏚 향후계획 ❍ 퇴적토를 이용한 성능 비교 실험 ❍ 동결 및 보관중 품질변화 조사(계속). 끝.

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