다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 정수과-11468 결재일자 2021. 11. 12. 공개여부 대시민공개 방침번호 시 민 주무관 정수과장 암사아리수정수센터소장 경규선 유준수 11/12 조성태 협 조 주무관 정승경 주무관 서홍교 주무관 박찬영 활성탄흡착공정 장기 운휴에 따른 초기 가동방안 검토 실험 결과 보고 2021. 11. 암사아리수정수센터 (정수과) 활성탄흡착공정 장기 운휴에 따른 초기 가동방안 검토 실험 결과 보고 장래 공사 등으로 인한 활성탄흡착공정 장기 운휴 후 재가동시 나타나는 문제점을 해결하기 위한 초기 가동 방안에 대한 수질실험 결과를 보고드림. ？？ 활성탄흡착공정 현황 구분 시설 제원 시설용량 규격 W4.0m×L14.3m×2계열(A=114.4㎡/지) 지수 44지(계열별 22지) 1,100,000㎥/일 EBCT 15.0분 LV 10.02m/hr(240.38m/일) 역세척방법 공기+물 ？？ 전체 활성탄흡착지 장기 운휴 후 재가동 시 문제점 및 운영안 ○ 유출수로 수량 부족으로 인해 활성탄 유출수에 의한 활성탄흡착지별 역세척 불가 - 운휴시 활성탄층내 암모니아성 질소 증가에 따라 역세척을 하지 않고 통수할 경우 염소소모량이 급격히 증가하여 후염소 제어가 곤란함. - 초기 가동시 역세척 펌프와 연결된 지점의 수량부족으로 역세척 불가 <활성탄 계열별 #2라인 단면 개략도> ○ 초기 가동방안 - 일부 활성탄흡착지 역세척 없이 시동방수 후 여과개시하여 위어 후단의 유출수로 수위 및 세척유량 확보 후 타 활성탄흡착지 단계적 역세척 실시 ？？ 실험개요 ○ 목 적 : 초기 가동방안 적용 가능성 판단 및 초기 운영조건 검토 ○ 실험기간 : 2021. 10. 23. ~ 11. 1.(수온 15~17℃) ○ 대 상 지 : 현장 활성탄흡착지 3개지(2-11지,2-22지,1-22지) ○ 실험방법 : 흡착지속시간 10시간 이내인 대상지에 대해서 실험 실시 - 실험조건별 시동방수 시간 경과에 따라 채수하여 수질 분석 실시(운휴기간 : 3일) 구분　 실험조건 대상지 시동방수유량(m3/h) 실험1 물 비움 운휴 → 물 채움 → 시동방수 2-11지 1,068 실험2 수위 유지 운휴 → 시동방수 2-22지 966 실험3 수위 유지 운휴 → 역세척 → 시동방수 1-22지 943 ○ 수질분석항목 : 암모니아성 질소, 염소소모량, 탁도, 소형생물(유충) ？？ 실험결과 ○ 암모니아성 질소 구분　 0분 5분 10분 20분 30분 40분 50분 60분 80분 100분 120분 140분 160분 180분 실험1 0.05 0.02 0.02 0.01 0.01 0.01 0.03 0.03 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 0.01 실험2 0.02 0.46 0.56 0.60 0.57 0.45 0.32 0.21 0.07 0.01 0 0 0 0 실험3 0 0.02 0.06 0.06 0.04 0.03 0.01 0 0.01 0 0.01 - - - - 실험1과 실험3에서는 초기 유출수의 암모니아성 질소가 매우 낮음. - 지내 수위유지 상태에서 운휴 후 역세척 없이 여과 시(실험2) 암모니아성 질소 농도가 높아 약 100분간의 시동방수가 필요함. ○ 염소소모량 - 실험실 실온(약 23℃)에서 파과점 이상 처리를 위한 염소소모량 실험 결과 암모니아성 질소 농도 대비 약 11배 이상의 염소주입률이 필요함. - 암모니아성 질소가 없는 활성탄유출수의 경우에도 1 mg/L 염소주입시 수온 22℃에서 염소가 0.37 mg/L이 소모되고 나머지는 잔류염소로 나타남. - 후염소의 안정적인 운영을 위해서는 암모니아성 질소가 검출되지 않는 것이 가장 바람직하며, 불가피할 경우에도 0.03 mg/L이하로 유지할 필요가 있음. 암모니아성 질소 (mg/L) 염소소모율 (mg/L) 0 0.4 0.07 1.0 0.21 2.6 0.32 3.9 <활성탄지 유출수의 암모니아성 질소 농도에 따른 염소소모율 비교(수온 22℃)> ○ 탁도 - 개시 유출 탁도는 실험1이 가장 높게 나타났으나, 실험 조건 모두 개시 20분 이후부터는 0.1 NTU이하로 유지되었음. 구분　 0분 5분 10분 20분 30분 40분 50분 60분 80분 100분 120분 140분 160분 180분 실험1 0.72 0.30 0.18 0.07 0.06 0.07 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.05 0.06 0.06 실험2 0.11 0.18 0.21 0.07 0.06 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 실험3 0.06 0.23 0.19 0.08 0.06 0.06 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 　- 　- 　- ○ 소형생물(유충) - 세 가지 실험조건 모두 유출수에서 유충은 검출되지 않았음 ※ 실험별 거름망(200mesh) 통과 유량 : 864 L (4.8 L/분 × 60 분/시간 × 3 시간) ？？ 결론 및 보고자 의견 ○ 장기 운휴 후 초기 가동 시 적용 가능한 방법은 실험1 조건으로 지내 물을 비운 상태에서 운휴 후 초기 가동 시 담수하여 30분이상 시동방수 후 여과 개시하는 방법임. ○ 장기 운휴 후 순차적 정상화 실시 절차 검토시 다음과 같은 사항을 고려할 필요가 있음. - 고도회수조 회수펌프 용량(최대 3,200 m3/h) 및 계열별 퇴수관로 저항을 고려하여 일시에 시동방수(약 1,000 m3/h) 가능한 활성탄지수는 최대 3개지임. - 세척유량 확보 및 역세척 펌프내 와류에 의한 공기 유입 방지를 위해서는 계열별 최소 4개지이상은 역세척 없이 실험1 조건으로 우선 통수 필요 - 초기 가동방안 운영을 위한 오존접촉조 전단 분배조 유입유량의 단계적 조절 가능 여부(최소 유량조절 범위 2,000 m3/h) 선행 검토 필요. - 정상화 소요시간은 초기 가동 6개지 4.5시간, 역세척 후 통수(정상 순차 가동) 16개지 32시간으로 계열별 36.5시간이며 전체 활성탄지에 대하여 총 73시간이 소요될 것으로 추정됨.(붙임 참조) ※ 초기가동 활성탄지 수를 확대하거나 정상 순차 가동을 계열별 교차 실시할 경우 소요시간 단축 가능 붙임 : 활성탄흡착공정 순차적 정상운영 실시 절차 및 추정 소요시간 1부. 끝. 【붙임】 활성탄흡착공정 순차적 정상운영 실시 절차 및 추정 소요시간 ○ 사전 준비 사항 - 장기 운휴 시 개별 활성탄지 물 비움 상태 유지 - 초기 가동 전 고도회수조 수위 2.2m 유지 및 펌프별 가동 수위 조건 조정 - 유출 수로내 정체수 잔류염소 0.2 mg/L이상 유지(클로로칼키 또는 차아염소산나트륨 투입 등) ※ 3일 운휴 기준 염소소모량 고려 유효염소 1.2mg/L 투입(20℃) → 클로로칼키(유효염소 70%) 4.3kg/계열, 차아염소산나트륨(유효염소10%) 30kg/계열 - 계열별 유출수 샘플링 펌프 가동 ○ 계열별 순차적 정상화 실시 절차(예시) ① 활성탄 2개지(11지, 22지) 유입밸브 open(지별 특정 개도율 유지) ② 분배조 유입밸브(1정수장 1,2계열 또는 1정수장 3,4계열) 조절 : 유량 2,000m3/h ③ 활성탄지내 수위 4.5m 도달 시 시동방수 밸브 open 및 조절(수위 4.6~4.9m 유지) ④ 시동방수 30분 운영(20분 경과시 채수하여 NH3-N, 탁도 분석 실시) ⑤ 통수(시동방수 밸브 close, 유출밸브 open) - 시동방수 밸브 close와 유출밸브 open시 수위 급상승 주의하여 조절 ⑥ 통수 후 30분 운영(안정화 확인) - 정수지 유입 잔류염소 감시 및 후염소 주입량 제어 ⑦ 절차 ① ～ ⑥ 반복 시행(분배조 유량 2,000m3/h 추가) ⑧ 6개지 통수 완료 후 남은 운휴지 순차적 역세척 실시 및 시동방수 후 통수 - 역세척 후 시동방수 시부터 단계적 분배조 유량 1,000m3/h 추가 ⑨ 계열 전체지 통수 후 초기 운영 6개지 순차적 역세척 실시 ○ 정상화 추정 소요시간 : 총 73시간 (36.5시간/계열 × 2계열) 구 분 초기가동(6개지) 정상 순차 가동(16개지) 소요시간 4.5시간(1.5시간/2지 × 3회) 32시간(2시간/지 × 16회) 단위절차 ※ 초기가동 활성탄지 수를 확대하거나 정상 순차 가동을 계열별 교차 실시할 경우 소요시간 단축 가능

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본청

정수과-11468

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