다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 정수과-3159 결재일자 2021. 7. 2. 공개여부 대시민공개 방침번호 시 민 주무관 정수과장 권학선 07/02 이해원 협조 주무관 이병주 주무관 박석주 아리수愛 환경을 품다. 수돗물에 건강을 담다 2021년 상반기 여과지 오염도 조사 결과보고 2021. 7. 구의아리수정수센터 (정 수 과) 2021년 상반기 여과지 오염도 조사 결과 보고 여과공정의 안정적인 운영관리를 위하여 여과지 오염도 조사 결과를 보고 드림 ※ 여재층 두께 조사는 별도 보고(매월 조사) Ⅰ 추진근거 및 시설현황 ？？ 추진근거 ○ 상수도시설 유지관리 매뉴얼(환경부, 2007년) ○ 여과지 여재 최적관리기준 수립통보(기술진단과-4646, 2017.7.5.) ○ 여과지 여재 최적관리 자체 기준수립(정수과-6698, 2017.12.5.) ○ 2021년 상반기 여과지 오염도, 입도분포 조사 계획(정수과-2272, 2021.5.13.) ？？ 여과지 시설현황 구 분 제1정수장 제2정수장 여과/역세척 방식 자연평형형/물세척(표면+역세) 수위제어형/물？공기세척 여과지수 12지 (좌/우면 구분) 10지 (좌/우면 구분 없음) 여과면적 131.6m2(14m×9.4m) 124.6m2(16.5m×7.55m) 여층두께 총 두께 75cm 120cm 안트라사이트 40cm 30cm(2,4,6지) 90cm 모래 35cm 45cm(2,4,6지) 30cm Ⅱ 조사 개요 ○ 조사기간 : 2021.5.3. ~ 6.30. ○ 조 사 자 : 정수과, 제어실, 수질연구실 직원 ○ 조사방법 : 역세척배수탁도, 역세척 전후 플록 억류량 조사 입도분포 조사, 오염도 조사, 유충 억류량 조사 등 - 오염도 조사 : 1정수장 6개지 (1지, 2지, 3지, 4지, 9지, 11지) 2정수장 5개지 (1지,6지, 7지, 8지, 9지) - 입도 분석 : 1정수장 12개중 3개지 (1지, 4지, 9지) 2정수장 10개중 2개지 (1지, 6지) - 입도 1정수장 여과지 표면 머드볼 제거 1지 2지 3지 4지 5지 6지 7지 8지 9지 10지 11지 12지 작업 일자 5/13 5/6 5/18 5/13 5/12 5/4 5/7 5/10 5/17 5/3 5/12 5/11 ○ 오염도 조사 세부 내용 (※ 2017.12.5.부터 적용) 구 분 목적 검사주기 대상 관리기준 비 고 오염도 조사 (세척탁도) 역세척 적정성 년 2회 (반기별) 전체여과지/년 (대표지 선정 50% 씩 실시) 세척탁도 120 NTU 이하 - 좌/우면 구분하여 각각 3지점에서 상.중.하 깊이에서 채취한 후 , 동일 깊이별 시료 혼합하여 측정 (좌/우면 구분) ※ 여층 깊이 제1정수장 - 상층(0～10cm) /중층(35～45cm) /하층(60～70cm) 제2정수장 - 상층(0～10cm) /중층(50～60cm) /하층(100～110cm) Ⅲ 조사 결과 역세척 배수 탁도 ○ 조사 방식 : 역세척 직후 역세척수가 트로프를 월류하는 시점에서 종료하는 시점까지 일정시간 간격(1분)으로 채수함 < 제 1정수장 - 4지 > ○ 제 1정수장 역세척 조건 (표세기+물세척) 역세단계 운영시간 역세 단계 설명 비고 T1 35분 감쇄여과 T2 6분 정수변닫기, 배수변열기 　 T3 15분 표세기가동+ 정수변열어역세 ※ 초기 2분 : 표세기만 가동, 이후 13분 : 물과 동시 세척 정수변 개도율: (8 %) T4 1분 표세기 가동중지 　 T5 11분(1-4지) 정수변 100%열어 역세만 실시 물역세 (역세팽창율:10%) T6 2분 배수변닫음 (정수변은열림) 　 T7 　- 원수변 열음 　 ○ 상기 역세척 조건에서 1-4지 배수 탁도는 · 트로프 월류시점 84.5 NTU에서 T3단계가 끝나는 시점(11분)에서 35.1NTU, T5 단계 8분 경과시 1.28 NTU의 배수탁도를 나타내었음. <제 1정수장 4지(1-4지) 역세척 배수 탁도 현황 > ○ 일반적으로 최고 탁도가 역세척 초기에 나타나면 표면세척의 효율이 높고 반대의 경우에는 표면세척 효율을 저하시키는 요인이 있음을 나타냄 - 표면 세척 효과 84.5 NTU →35.1 로 감소하여 58%의 탁질 제거 효과를 나타냄 - 물세척 효과 T5단계 4분 경과시 3.51NTU → 6.19 NTU까지 감소하였고, 통상적으로 역세척 배수의 탁도가 10NTU 내외가 될 때까지로 역세하는 것이 바람직하나, 9분 경과시 역세 배수탁도 1.28NTU에서도 부분적으로 탁질등이 계속 배출됨 ⇒ 자가역세척 방식 특성상 정수변을 100% 오픈시에도 물 역세척 팽창률이 10%정도로 낮아 여층내 탁질이 완전히 배출되지 않는 것으로 사료됨 < 제 2정수장 > ○ 제 2정수장 역세척 조건 (공기+물 세척) 역세 단계 역세 조건 역세 시간 비고 3단계 공기 2대 5분 역세 배수는 트로프로 미월류 물 1대 5분 4단계 공기 1대 5분 물 1대 5단계 물 3대 9분 세척유량 : 5,240 ㎥/hr 역세팽창율 : 25% ○ 상기 5단계 역세척 조건에서 2-9지 배수 탁도는 · 트로프 월류시점에서 67.5 NTU를 나타내고, 5분 경과시 5.57NTU에 도달하였으며, 6분 경과시 0.175NTU에 도달하였음(역세팽창율은 25%임) <제 2정수장 9지(2-9지) 역세척 배수 탁도 현황 > - 물세척 9분 경과후 세척탁도는 0.217NTU로 낮게 유지되었으나, 2정수장은 여과 개시후 여층이 숙성된 상태로 회복될때까지는 40분 정도 소요(여과 탁도 0.07→0.05NTU)되고, 소형생물(유충) 등을 제거하기 위해 물역세 시간을 9분으로 그대로 유지함 역세척 전·후 플록 억류량 조사 (시료 100mL기준) ○ 조사방식 : 채취시료 세척탁도 측정(쟈테스트 이용) - 역세척 전 여과지 하부까지 배수 후 10cm 깊이별 시료 채취 - 역세척 후 여과지 하부까지 배수 후 10cm 깊이별 시료 채취 ○ 일반적으로 역세척 후의 잔류탁도가 120NTU 이상 되면 역세척 설비 및 세정방법을 재검토하여야 하며, 300NTU를 초과하면 심각한 머드볼 문제가 있다는 것을 의미함 ○ 또한 역세척 전후 탁질 제거량은 85% 이상이 바람직(S. Kawamura). < 여과재 오염도 기준 > ※ Kawamura(2000) : Integrated Design and Operation of Water Treatment facilities 세척탁도 (NTU) 여 층 상 태 판단기준 비 고 10～30 ？매우 깨끗함, 여층이 숙성되지 않음 최적 Kawamura(2000) ※ 시료 100mL 기준 30～60 ？깨끗하고 부분적으로 여층 숙성됨 정상 60～120 ？깨끗하고 여층이 잘 숙성되어 있음 120～300 ？여재오염, 여층이 잘 숙성되어 있음 불량 300～600 ？여재오염 머드볼 가능성, 여층이 잘 숙성되어 있음 매우불량 600～1,200 ？여층이 매우 오염되어 있고 머드볼이 많음 1,200이상 ？매우오염, 화학적 세척 또는 여재교체 필요 < 제 2정수장 - 9지> ○ 제2정수장 9지(여과지속시간 59시간 경과)에 대해, - 역세척 이전 여과에 따른 안트라사이트 층(90cm)의 표층부 탁질이 162.4NTU로 표층부에서 30cm 깊이에서 대부분 탁질이 억류되어 있었으며, 안트라사이트 심층부로 갈수록 10~29NTU의 탁질 억류량을 나타남 - 심층부에 위치한 모래층(30cm)에서 27NTU 이하의 탁질을 억류함 - 공기+물 병행 역세척 후, 억류 탁질은 최대 25.4NTU 이하로 여과지 깊이 전체적으로 ‘최적’ 상태의 오염도를 나타냄 그러나, 깊이별 세척효율은 표층부에서 1/2 깊이까지가 매우 우수하였고, 그 이하 심층부에서 세척효율은 다소 감소하는 것으로 판단됨 제 2정수장 9지 역세척 전후 탁질 억류량 < 탁질 억류량 요약 (NTU/시료 100mL) > 여과지 구 분 표층~ 10cm 10~20 cm 20~30 cm 30~40 cm 40~50 cm 50~60 cm 60~70 cm 70~80 cm 80~90 cm 90~100 cm 100~110 cm 2-9지 역세 전 162.4 100 56 29 19.28 16 30.6 10.04 12.82 16.24 27 역세 후 9.74 9.2 9.34 8.3 10.54 14.08 25.4 16.76 12.2 15.6 15.6 여과지 여재입도 분석 ○ 여재 입도조사 결과, 자체 기준을 모두 만족하고 있음 구분 여과지 유효경 균등계수 최대경 최소경 비고 (자체 기준) 안트라사이트 1정수장 1지 (좌면) 0.95 1.43 2.13 0.81 유효경 (1.0±0.10 mm) 1지 (우면) 1.07 1.47 2.24 0.56 4지 (좌면) 0.91 1.38 1.69 0.39 4지 (우면) 0.91 1.38 1.69 0.80 9지 (좌면) 0.95 1.55 2.17 0.45 9지 (우면) 0.99 1.48 2.21 0.65 2정수장 1지 0.95 1.69 2.43 0.48 6지 0.94 1.54 2.29 0.76 모래 1정수장 1지 (좌면) 0.61 1.39 1.30 0.49 유효경 (1정수장 : 0.65±0.05 mm) 1지 (우면) 0.63 1.37 1.36 0.51 4지 (좌면) 0.65 1.27 1.28 0.59 4지 (우면) 0.61 1.29 1.06 0.51 9지 (좌면) 0.66 1.51 1.88 0.60 9지 (우면) 0.66 1.45 1.40 0.53 2정수장 1지 0.63 1.30 1.06 0.52 유효경 (2정수장:0.60±0.05mm) 6지 0.63 1.29 1.07 0.59 여과재 오염도 조사 ？？ 측정방법 : 원통형 쟈테스트 ？？ 평가기준 : 시료 100mL당 세척탁도로 오염도 평가 ？？ 여과지의 오염도는 기준 대비 ‘최적’ , ‘정상’ 상태로 유지되고 있음 ？？ 제1정수장 여과지 평균 세척탁도는 32.5 NTU였으며, 제2정수장 평균 세척탁도는 6.9 NTU로 나타났음. ○ 1정수장 여과지 오염상태가 제2정수장에 비해 다소 높은 이유는 역세척방식상 표세기 표면세척과 물역세척을 실시하여 공기+물 병용세척시 보다 심층 여과재의 탁질배출 효율이 상대적으로 작아 일부 숙성된 여재상태로 존재함. ※ 2정수장(공기+물세척)은 여층 전체적으로 역세척이 균질하게 진행됨 ○ 이러한 이유로 1정수장의 경우 상·중·하 깊이별 세척탁도 편차를 나타냄 (표층부가 중층·하층부에 비해 더 깨끗한 상태를 유지함) ？？ 여재층 상태 판단 <제1정수장> : 「최적」및 「정상」상태 ○ 1정수장 대상 여과지(6개지) 좌/우면의 최대 세척탁도는 46.1NTU로 「최적」 및 「정상」여층 상태를 유지하고 있었음 ⇒ 1정수장 전체적 경향은 물세척만으로 이루어지고 있는 중층·하층부에 비해, 표세기로 표면세척이 이루어지고 있는 표층부가 더 낮은 세척탁도를 나타냄 - 【1지】 세척탁도는 우면이 좌면에 비해 1.5배 높게 나타났으며, 이는 물세척시 좌/우면에 불균등한 유량분배가 이루어지는 것으로 사료됨 - 【3지】 좌/우면 모두 30NTU 이하의 세척탁도로 표면세척과 물역세척이 매우 양호한 것으로 나타남 - 【2지, 4지, 9지,11지】 좌/우면 모두 40NTU 이하의 세척탁도로 표면세척과 물역세척이 양호한 것으로 나타남 <제2정수장> : 「최적」상태 ○ 2정수장 대상 여과지(5개지) 세척탁도는 최대 8.4 NTU로 「최적」 여층상태를 유지함 여과지 유충 서식 여부 조사 결과 ○ 추진 배경 : 이중여재 안트라사이트의 깊이별 유충 억류 능력 규명 ○ 조사 개요 - 조사대상 : 2여과지 6지 (여과지속시간 59시간 경과) - 이중여재 구성 : 총 120cm (안트라사이트 90cm, 모래 30cm) - 시료 채취 : 여과지 완전 배수 후, 6개 지점에서 10cm 간격으로 깊이별 채취 ※ 역세척 전·후 시료 채취 비교 - 조사방법 : 채취시료 250 mL를 쟈테스트 용기에 넣고 증류수 2L를 채움. 1분간 교반 후 450㎛로 1차 체거름 후 유충 포집 현미경 분석 깊이별 시료채취 1차 체거름을 통한 유충포집 현미경 분석 (길이 1.2mm, 머리크기 70 ㎛) ○ 유충 서식여부 조사 결과 - 안트라사이트 층 : 역세척 전·후 유충 미발견 (탁질은 깊이 30cm 이내에 대부분 억류) - 모래층과 경계인 안트라사이트 층(80~90cm 깊이) : 死유충 1개체 - 모래 상부 10cm 층 : 死유충 2개체 검출 ※그 외 모두 불검출 <역세척 전·후 세척탁도> (시료100mL) <역세척 전·후 유충수> (시료 250 mL) ○ 문제점 및 대책방안 - 안트라사이트는 유충이 통과하고 유충을 억류할 수 있는 모래층이 30cm로 낮으므로 안트라사이트 이중여재가 유충 억류에는 비효율적으로 판단 - 대책방안 : 향후 여재 포설시 모래 포설 추진 Ⅳ 결론 및 보고자 의견 ○ 여과지 오염도조사(세척탁도) 결과, 1,2정수장 모두 안정적인 여과기능을 할 수 있는 정상적인 상태임. ○ 제1정수장 여과지의 경우 표면세척이 매우 중요하므로 역세척시 표면세척기, 표세밸브 등의 이상유무를 상시 감시하고, 이상시 신속한 수리가 이루어질 수 있도록 부품재고 확보 등 조치가 필요함 ○ 향후 안트라사이트 유실로 인한 여재 보충시 안트라사이트보다는 모래를 포설하는 것이 유충관리 측면에서 유리함 붙임 : 1. 2021년 상반기 세척탁도 1부 2. 2021년 상반기 입도시험 결과 1부. 끝.

23232248

20210924184347

본청

정수과-3159

D0000042922152