수질 및 수량변화에 따른 정수처리공정 제어방안 연구(2차년도) : (Optimal Control of the Water Treatment Processes for Varying Water Quality and Quantity)

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This report was to assess design and operational practices of Streaming Current Detector(SCD) and direct filtration at reservoir water treatment plant which was characterized by low turbidity and low alkalinity. The other objectives were to investigate Cryptosporidiurn removal in water treatment processes and DOM(Dissolved Organic Matter) characterizations of which a raw water and treated water can provide designers and operators with additional insight into treatment processes selection and operation. A SCD was estimated to streaming current response ability and automatic control of coagulant dosage, and it was possible to apply to monitor and control of coagulant dosage at pilot plant and Kohsan Water Treatment Plant. It was demonstrated that direct filtration was sufficient to product finished water in aspect to quantity and produced filterated water turbidity of less than 0.1 NTU. The field experiment result of direct filtration process resulted that direct filtration process was saved operation cost of 5,500,000won/month at raw water flow rate 150,000 m?day as compared with convential watcr treatment. In the research for the Cryptosporidium-oocysts, optimal treatment showed that removal rate using coagulation and sedimentation was about 2.93 log(99.88 %) and removal rate using filtration(the coarse mono-medium deep bed sand filter) was about 1.22 log(91.72 %). Hydrophobic fraction was the largest fraction of DOM fool at the Keum River source waters and coagulation was effective in removing hydrophobic fraction. The hydrophobic DOM fraction gave the largest trihalomethane formation potential(THMFP) and Haloacetic acid formation potential(HAAFP). This studies found that adsorption of activated carbon was effective in removing hydrophobic THM and hydrophilic HAA.

국문 초록 (Abstract)

이 보고서는 저탁도, 저알칼리의 저수지 원수를 가진 정수장에서 SCD와 직접여과공정에 의한 설계와 실제 운전을 평가했다. 그리고 정수처리공정에서 Cryptosporidium 제거와 처리공정의 선택과 운전에 대한 설계자와 운영자들에게 특별한 식견을 제공할 수 있는 원수와 처리수의 용존유기물질의 특성을 연구했다. 응집제 주입에 대한 자동제어와 SC의 반응성에 대한 평가를 통해 SCD는 Pilot plant와 고산정수장에서 혼화와 응집공정을 감시하고 자동제어하는 것이 가능했다. 직접여과공정은 정수생산성 측면에서 충분히 가능한 것으로 나타났고, 여과수질에 있어서도 0.1 NTU이하의 안정적인 상태를 나타내었다. 직접여과공정의 실정수장에서의 현장검증실험 결과를 보면 기존 정수처리공정으로 운영하였을 경우보다 150,000 m³/일 처리시 월 550만원 정도의 운영비 절감 효과가 나타났다. Cryptodporidium 적정처리를 위한 실험결과, 응집ㆍ침전 공정에서는 2.93 log(99.88%)가 제거되었고, 여과공정(조립심층여재)을 통한 제거율은 1.22 log(91.72 %)이었다. 금강원수들의 DOM 분류에서, 소수성 부분이 가장 높은 비율을 차지했으며, 혼화공정을 통해서는 소수성부분이 제거되었다. 소수성 DOM 부분이 트리할로메탄 생성능과 할로아세틱에시드 생성능에 가장 큰 기여를 했고, 활성탄 흡착에 의해 소수성 THM과 친수성 HAA가 제거됨을 알았다.

목차 (Table of Contents)

• 제출문
• 요약문
• 목차
• 표목차
• 그림목차
• 제1장 서론
• 1.1 연구목적 및 배경
• 1.2 연구내용 및 범위
• 1.3 기대효과
• 제2장 고산정수장 현황 및 수질특성
• 2.1 정수장 시설 현황
• 2.2 Pilot Plant 구성
• 2.3 원수 및 공정별 수질현황
• 제3장 혼화공정의 자동제어
• 3.1 서론
• 3.2 실험장치 구성 및 방법
• 3.3 대상 정수장의 수질 및 운영특성
• 3.4 SCD에 의한 혼화공정 모니터링
• 3.5 SCD에 의한 혼화공정의 자동제어
• 제4장 직접 공정의 적용성 평가
• 4.1 서론
• 4.2 실험조건 및 방법
• 4.3 직접여과공정의 효율 평가
• 4.4 현장검증 실험 및 적용방안
• 제5장 병원성 원생동물 처리
• 5.1 국외 연구 동향
• 5.2 응집 침전 및 여과공정의
• 제6장 DOM의 특성 및 정수처리공정에서의 제거특성 평가
• 6.1 서론
• 6.2 실험방법
• 6.3 수원별 원수특성
• 6.4 정수처리공정내 DOM의 거동
• 6.5 DBP생성 및 활성탄 제거 특성
• 제7장 결론
• 7.1 혼화공정의 자동제어
• 7.2 직접공정의 적용성 평가
• 7.3 병원성 원생동물 처리
• 7.4 원수의 DOM 특성 및 정수처리공정에서의 제거특성 평가