여과 공정에서의 여과사 유지 보수 개선방안

Abstract

정수장 여과 공정의 하나인 여과지의 여과사에 대한 유지관리에 있어 품질확인이 필요하여 여과지 성능을 향상시키기 위한 효율적인 처리 방안에 대해 고찰하여 보았다. 전처리 공정중 여과지 침전과정에서 제거되지 않은 현탁성 부유물질은 모래 여과를 통한 제거가 가능하나 여과사의 오염도가 심화될 경우 여과 기능이 저하되어 일부 현탁성 부유물질이 유출되어 정수 수질에 영향을 준다. 이에 따라 여과지의 기능을 원활히 활용하고자 기존에는 여과지 유지 보수는 필요에의한 여과사를 보사하는 것만으로 운영하고 있으나 여과사 역세척이 잘 이루어지지 않는 곳이나 하부집수장치의 스트레이너 파손 및 머드볼 발생등 여과사 오염 정도가 크게 되어 여과수질에 나쁜 영향을 미쳤다. 이를 개선하기 위해 여과지의 여과사를 샌드펌프를 이용하여 전부 끄집어 내어 선별 및 세척을 실시하고 다시 여과지에 투입하는 방식을 도입하였다. 이 개선 방안의 효과를 입증하기 위하여 여과사 오염도, 균등계수, 유효경등을 분석 조사 비교 하였다. 2005년～2006년에 실시한 여과사 유지보수 개선 사업을 실시한 결과 탁도, 입자수 및 여과사 오염도, 슬러지 용적비의 효율이 향상된 것으로 나타났으며, 이는 여과사층내 머드볼 등으로 형성되었던 미세 탁질이 개선사업으로 제거가 되었고, 여과사 유효경 및 균등계수의 향상으로 탁질 제거 능력과 역세척 효율이 향상되어 입자 누출이 적어진 것으로 추정할 수 있었다. 층별 오염도 및 슬러지 용적비에서는 대체로 상, 하 층보다 중간층이 오염도가 높은 것으로 측정되었고, 상층의 경우 공기세척의 영향을 많이 받아 boiling현상으로 인해 0～30cm의 사층 깊이에서는 세척효과 및 여과지 폐색성 조류의 제거효과가 뛰어났으며, 중층의 경우 하층으로부터의 탁질 상승 및 중층에서의 탁질 탈착과 상층부로의 상승이 동시에 이루어져 역세압, 역세시간, 역세균일성 등에 따라 탁질 제거 효율이 달라진 것을 알 수 있었다. 하층의 경우 역세 시 스트레이너 주위부분의 불 균일 역세에 따라 오염진행상태 및 머드볼 생성 등을 파악할 수 있었다. 결과적으로 기존의 여과사 교체 및 보사로만 운영하는 방식을 개선 사업을 실시하여 유지보수 한 결과 여과수의 수질 및 안전성 향상에 더 효과적이라고 할 수 있다.; This study examines the efficient handling method of filter sand in the filtering process of water treatment plant to improve filter sand performance. In particular, this study discusses the verification procedure of the maintenance of filter sand. The suspended solid that was not removed by the filter precipitation during pre-treatment process can be removed with sand filtering. However, the pollution of filter sand that lowers its filtering performance results in the effluence of some of the suspended solid. It ultimately affected the clean water quality. The existing filter sand maintenance procedure for optimal filter sand performance has been managed to refill filter sand just in case of necessity. However, the increase of sand sand pollution level caused damages on strainers installed in the places of poor filter sand backwashing or lower collecting basin, and it also created mud ball, which eventually affected filtered water quality. In order to solve the problems, the whole filter sand of the filter was taken out by using sand pump, sorted and washed before putting back in. The pollution level, uniformity coefficient and effective diameter were analyzed in order to verify the effectiveness of this new improvement strategy. In the filter sand maintenance improvement project between 2005 and 2006, turbidity, number of particle and filter sand pollution were appeared to be reduced, and the sludge volume ratio was improved. It was assumed that the foresaid improvement was obtained by removing the micro turbid matter formed with mud balls within filter sand layer. It was also improved by reducing the particle effluence with the reformation in the turbid matter removing performance and backwashing efficiency resulted from improvement of filter sand effective diameter and uniformity coefficient. The mid layer were higher than upper and lower layer in the aspects of the layer pollution level and the sludge volume ratio. In particular, the upper layer in boiling state affected by significant air-washing had the excellent washing effect and the performance for removal of the obstructive waterweed in filter sand in 0 to 30cm depth range. In the mid layer, it was found that the turbidity removing efficiency varied depending on backwashing pressure, time and uniformity as turbidity rise from lower layer, turbidity separation at mid layer and turbidity rise to upper layer occurred at the same time. In the lower layer, the pollution condition and mud ball formation were comprehended by the ununiform backwashing at strainer surrounding area. In conclusion, the new filter sand maintenance procedure was more effective than the existing maintenance practice in which simply replaced and refilled the sand for the improvement of quality and safety of water.