다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 정수과-491 결재일자 2020.2.24. 공개여부 대시민공개 방침번호 시 민 주무관 정수과장 강북아리수정수센터소장 이종관 이순재 02/24 신동호 협 조 『상수도사업본부 발족 30년, 수돗물 통수 111년, 믿고 마시는 아리수』 대기오존농도 저감을 위한 현장실험 결과 보고 2020. 2 강북아리수정수센터 정수과 대기오존농도 저감을 위한 현장실험 결과 보고 활성탄흡착지 관리동의 대기오존농도 저감을 위해 AOP와 Quenching 공정용 과산화수소 주입설비 운영에 대한 현장실험을 실시하고 그 결과를 보고함. 실험 개요 ？ 목 적 : 고도정수처리공정에서 입상활성탄지 대기오존농도 저감을 위한 과산화수소 주입 설비(AOP용, 퀜칭용) 적정 운영 기준 마련 ？ 대 상 : 1계열 오존 접촉조 ？ 내 용 - 과거 오존주입률별 용존오존농도, 대기오존농도 자료 조사 - 실험 조건(수온, 오존·과산화수소 주입율)에 따른 용존오존농도 조사 실험 방법 ？ 과거 운영 자료 조사 - 2016.11~2019.11 고도운영 자료 조사 : 제어실 일일 운영 보고서 - 오존접촉조 말단 용존오존 농도별 입상활성탄 관리동 대기오존농도 관계 분석 ？ 현장 실험 - 실험 기간 : 2019.3 ~ 2020.2 - 일정한 오존주입률 조건에서 AOP 및 퀜칭용 과산화수소(H2O2) 주입율을 달리하여 오존접촉조 말단의 용존오존 농도를 분석 - 수온별 현장실험을 실시하여 실험 조건별 용존오존농도 분석 - 분석 장비 : 제조사 IN USA, 모델명 IN-2000-L2-LC-W1 - 약품 주입설비 및 용존오존 측정 지점 고도산화공정 평면도 정량펌프 및 저장탱크 가압펌프, 인젝터 AOP주입(용해주관) 퀜칭주입(오존접촉조 유출) 실험 결과 ？ 과거 고도 운영 자료 분석 결과 : 2016년11월에서 2019년 11월까지 운영 자료(일평균값) 분석 결과 기간 구분 오존주입률 (ppm) 과산화수소주입률 (ppm) 용존오존 농도(mg/L) 대기오존 농도(mg/L) 2016.11.1. ～ 2018.11.14 최대 1.46 0.00 0.386 0.701 최소 0.07 0.00 0.001 0.001 평균 0.47 0.00 0.035 0.068 2018.11.15. ～ 2019.11.25 최대 1.03 0.48 0.049 0.049 최소 0.21 0.00 0.006 0.002 평균 0.40 0.22 0.007 0.013 - 고농도 오존 주입 시기와 11월~4월 저수온 시기 대기오존농도가 증가됨 - 오존접촉조 말단 용존오존 농도 0.010mg/L 이하 유지시 활성탄 흡착지 관리동 대기오존농도가 0.08mg/L(산업안전보건법 작업환경 노출기준) 이하를 유지함 - AOP용 과산화수소 주입된 2018년 11월부터 오존접촉조 말단 용존오존농도와 활성탄 흡착지 관리동 대기오존농도가 저농도 유지됨 ？ 현장 실험 결과 ① 저수온 시기 ☞ 오존주입률 1.0PPM 인 경우 - 조건 : 2020.1.31.~2.1, 수온 4.5~5.3℃ - AOP용 과산화수소 주입시 퀜칭용 과산화수소 주입보다 용존오존농도 저감에 우수한 효과를 보이며, 오존접촉조 말단 용존오존 농도 0.01mg/L 이하를 만족하기 위한 AOP용 과산화수소는 0.5PPM 이나, 퀜칭용 과산화수소의 경우 주입율이 1.0PPM 이상임 <저수온, 오존주입률 1.0PPM> ☞ 오존주입률 0.3PPM 인 경우 - 조건 : 2020.2.2.~2.4, 수온 4.5~5.6℃ - 오존주입율 0.3PPM조건에서 AOP용 과산화수소 주입율 평균 0.18PPM일 때 평균 용존오존 농도는 0.013mg/L, 과산화수소 주입률 평균 0.28PPM일 때 0.008mg/L으로 낮아짐 ② 중수온 시기 ☞ 오존주입률 0.3PPM 인 경우 - 조건 : 2019.3.14. ~3.15, 수온 7.5 ~ 8.6℃ - 오존주입률 0.3PPM으로 저농도를 유지하여도 과산화수소를 미주입시 오존접촉조 말단 용존오존농도는 0.016mg/L를 유지하여 대기오존농도를 증가시킬수 있는 농도를 유지 - 오존접촉조 말단 용존오존 농도 0.01mg/L 이하를 만족하기 위한 과산화수소 주입률은 AOP용 0.13PPM, 퀜칭용 0.20PPM으로 나타남 <중수온, 오존주입률 0.3PPM> ☞ 오존주입율 0.7PPM 인 경우 - 조건 : 2019.3.15. ~3.16, 수온 8.1 ~ 9.0℃ - 오존주입률 0.7PPM으로 고농도를 주입하고 과산화수소를 미주입시 오존접촉조 말단 용존오존농도는 0.61~0.62mg/L 고농도 유지함 - 오존접촉조 말단 용존오존 농도 0.01mg/L 이하를 만족하기 위한 과산화수소 주입률은 AOP용 0.27PPM, 퀜칭용 0.50PPM으로 나타남 <중수온, 오존주입률 0.7PPM> ☞ 오존주입율 1.0PPM 인 경우 - 조건 : 2019.3.26. ~3.27, 수온 8.7 ~ 10.3℃ - 오존주입률 1.0PPM으로 고농도를 유지하고 과산화수소를 미주입시 오존접촉조 말단 용존오존농도는 0.80~0.92mg/L 고농도 유지함 - 오존접촉조 말단 용존오존 농도 0.01mg/L 이하를 만족하기 위한 과산화수소 주입률은 AOP용 0.29PPM, 퀜칭용 0.57PPM으로 나타남 <중수온, 오존주입률 1.0PPM> ③ 고수온 시기 - 조건 : 2019.5.9. ~10.27, 수온 16.7 ~ 26.7℃ , 오존주입율 0.6~1.4PPM - 1.4PPM의 고농도 오존을 주입하고 과산화수소 미주입시 오존접촉조 말단 용존오존 농도는 0.108mg/L를 유지하였으나, 나머지 기간에서는 오존을 0.6~0.8PPM 주입하고 AOP용 과산화수소 0.2~0.3PPM으로 낮게 주입하여도 오존접촉조 말단 용존오존 농도는 0.010mg/L 미만으로 유지됨 기간 수온 (℃) 오존주입률 (PPM) AOP용 H2O2 주입률(PPM) 용존오존 (mg/L) 5/9 10:00 ～ 20:15 16.7 1.4 0 0.108 6/20 17:00 ～ 6/21 11:00 22.3 0.7～0.8 0.3 0.008 8/10 18:30 ～ 8/12 14:00 26.5 0.6 0.3 0.008 8/16 14:00 ～ 8/20 13:30 26.7 0.6 0.2 0.007 10/24 14:00 ～ 10/27 17:00 18.7 0.7 0.3 0.007 결 론 ？ AOP용 과산화수소 주입으로 대기오존 농도 저감 효과 - AOP용 과산화수소 주입으로 용존오존 80%, 대기오존농도 73% 저감되어 작업자의 근무환경이 개선됨 - 활성탄흡착지 관리동 대기오존농도 0.08mg/L 이하로 유지하기 위해서 오존접촉조 말단 용존오존 농도를 0.010mg/L 이하 유지 ？ AOP용과 퀜칭용 과산화수소 주입시 용존오존 저감 효과 - 대기오존농도 저감을 위한 용존오존 저감 효과는 퀜칭용 과산화수소 주입보다 AOP용 과산화수소 주입이 효과적임 - 용존오존 0.010mg/L 이하 만족을 위해 요구되는 과산화수소 주입률 수온 오존주입율 과산화수소 요구 주입률 AOP용 (mg/L) 퀜칭용 (mg/L) AOP용/퀜칭용 (%) 저수온 1.0 0.5 1.0 이상 50 이하 0.3 0.3 - - 중수온 1.0 0.29 0.57 51 0.7 0.27 0.50 54 0.3 0.13 0.20 65 고수온 0.8 이하 0.3 이하 - - ？ 대기오존농도 저감을 위한 과산화수소 주입설비 운영 기준 - 냄새물질 저농도 시기 : AOP용 과산화수소 주입설비 운영 - 냄새물질 고농도 발생 : AOP용 과산화수소 주입설비 운영+필요시 퀜칭용 과산화수소 주입설비 추가 운영 ※ 고농도 냄새물질 유입시기, AOP공정의 오존과 과산화수소 적정주입률을 우선 결정하여 냄새물질을 제어하고, 대기오존 저감을 위한 용존오존농도는 퀜칭용 과산화수소 주입설비를 추가로 가동하여 제어한다.

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20210929000246

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정수과-491

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