본 연구는 중소규모 고도정수처리시설(Y 정수장)에 적용된 세라믹막 여과공정의 운영 효율을 평가하고, 막오염의 주요 원인을 규명하며 실질적인 개선 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 최근 세라믹막은 내구성과 내약품성이 우수하여 전오존 및 입상활성탄(GAC) 공정과의 조합에 적합한 기술로 주목받고 있으나, 막차압(TMP) 상승 및 장기 안정운영에 어려움이 존재한다. 본 연구에서는 2017년 실제 운영 데이터를 바탕으로, 망간 및 용존유기탄소(DOC)를 중심으로 한 원수 수질과 TMP 변화 간의 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 수온역전이 발생하는 봄⋅가을철에 조류와 망간 농도가 증가하면서 TMP가 급상승하는 경향이 확인되었다. 또한 LC-OCD 분석을 통해 조류 유입 시기에는 바이오폴리머 농도가 증가하며 막오염에 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 화학세정 실험에서는 pH 0.7의 황산이 망간, 철, 알루미늄 등의 무기성 침착물 제거에 가장 효과적인 것으로 확인되었으며, 세정 조건의 최적화 필요성이 강조되었다. 아울러 여과 유속의 불균형 및 계열 간 부하 집중이 TMP 상승에 영향을 미치는 주요 요인으로 분석되었고, 이에 따라 유량 제어 및 청정 주기 조정 등의 개선 전략이 제시되었다. 본 연구는 세라믹막 여과공정의 파울링 특성과 제어방안을 실증적으로 규명하였으며, 계절적 수질 변동에 대응하는 정수처리시설의 효율적인 운영 및 설계에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

Since aged water treatment facilities could threaten the sustainable water supply, asset management system has been adopted for their systematic management. Level of Service(LoS) is one of critical components of asset management and could be quantified through benchmark index(BMI). Water supplier could estimate consumer’s satisfaction and their performance through BMI to improve the LoS. We developed BMI for water treatment facilities from customer’s satisfaction survey. BMI, represented with the Total Service Score(TSS), was assessed with water quality, water pressure, taste and odor, water rate, and service quality with weighing factors. BMI could, further, be used to assist the analysis of the life cycle cost to increase the unit of LoS.

Recently, the need for asset management(AM) plan introduction to reduce increasing O&M cost with aging water facilities is on the rise. Therefore, asset inventory classification is necessary as the first step for AM plan construction. In this study, all assets of YW water treatment plant(WTP) were classified as 5 steps. In addition, specific code name was given to each asset which can increase compatibility in constructing the AM programs among WTPs. In the future, codes for attribute and status of asset will be allocated, which can facilitate proper AM operation.

본 연구에서는 막여과공정, 오존접촉공정, 활성탄흡착공정, 자외선소독공정 등이 계층형으로 배치된 정수처리 실증시설의 설계 및 운영을 통해 수직형 정수 처리시설의 최적 설계/운영방안을 도출하고자 하였다.

대부분의 마을 급수 시설의 오염원은 수질 항목의 일부분만이 기준치를 초과하고 있는 실정이므로, 이에 따라 각 오염원에 부합되는 정수처리 공정을 모듈별로 공정화 하여 효율적으로 대처하고자 연구를 진행 하였다. 흡착 모듈의 경우 흡착 메카니즘을 통한 기능성 여재를 적용 중금속을 제거하며, 이온교환모듈은 수지를 통해 이온성 물질을 제거. 막 모듈은Membrane을 채용, 부유물질 등을 제거한다. 소독 모듈은 염소 및 자외선을 통해 세균류를 제거한다. 이러한 설비를 조합하여 사용, 급수시설에서 발생하는 오염물질을 선택적으로 대처한다. 상기 연구 결과를 바탕으로 소규모 마을 급수 시설 혹은 마을 상수도에 모듈별 정수장치를 적용하여, 노후 시설 및 낙후된 지역의 물 복지 실현에 한 단계 앞서 갈 것으로 사료 된다.

물 부족 국가인 우리나라는 수처리 분야에서 전반적으로 지속적인 발전을 하고 있으며, 특히 정수처리의 제반 환경은 끊임없이 변화 및 개선되고 있다. 막여과 고도정수처리공정은 지금까지 개발된 어떠한 정수처리공정보다도 수질의 신뢰성이 높고, 자동화운전의 가능, 부지면적과 화학약품을 줄일 수 있어 21C형 환경 친화적인 공정으로 각광을 받고 있다. 본 시설은 일일 2.5만톤 생산수량으로 2010년 9월부터 시운전을 실시하여 운영조건별(생산수량별, 에너지 최소화, 약품 사용량 절감 등) 최적화 및 운영평가를 수행하고 있다. 설계 및 시공 및 운영기술에 이르기까지 순수 국산 기술을 이용해 엔지니어링 기술을 확보하고 있으며 본 연구에서는 그간 장기운영 자료를 분석 및 평가하고자 한다.

Membrane backwashing waste shows seasonally different characteristics and it has bad settleability differently from general backwashing waste in water treatment plant. When chemicals was injected to membrane backwashing waste, the settleability was better than chemicals was not injected. However, when settled lower sludge was not discharged, flowing sludge continuously was concentrated over a certain surface and floatation penomena occurred according to flowing velocity. When the lower sludge was discharged continuously in the thickener to prevent floatation penomena of turbidity materials, the depth of sludge surface was the least and the settleability increased.

The ozonation process has been widely used for drinking water disinfection around the world. Recently, the pressurized ozone contactor, in which the side stream typed ozone injection method is installed, has been applied to water treatment system. In this study, numerical calculations were conducted to compare prototype and screw-type ozone contactors based on hydraulic effectiveness in more details. The prototype ozone contactor was already installed and operated in domestic water treatment plant, and the screw-type is the suggested one for improving ozone contact efficiency installing the screw plate to the prototype. Screw turn numbers of screw plate were changed as 3, 5, 7 and 9, respectively for numerical simulation. The CT(concentration of disinfectant in mg/L times time in minutes) value was considered as one of the options for evaluating disinfection ability. From the results, it could be concluded that the performance of the screw-type is higher than that of the protype contactor by controlling the variable T as the tracer time. Also, Morill index of the screw-type(turn numbers = 5 ) appeared to be lower than the other.

Analysis of design parameters of residual treatment process at eight model water treatment plants, which were located in the four major watersheds, showed that there were large differences between those design parameters and the actual conditions. In this background, a new procedure was proposed and applied to the Chungju water treatment plant as an example of the optimum design of residual treatment process based on the characteristics of raw water. In this design example, a filter backwash recycle system consisting of a surging tank and sedimentation basin was newly proposed for more safe recycle of spent backwash water. It is expected that the design procedure proposed in this study would be estimated as a meaningful attempt to develope new design procedure for the domestic water industry.

Recently, Advanced water treatment facilities with Ozone are being introduced domestically. However, waterproofing/corrosion prevention construction method of concrete structure for existing advanced water treatment makes waterproofing/corrosion prevention materials and concrete deteriorated because of strong oxidation of ozone. Therefore, in this study, It was evaluated in Permeability Evaluation of metal spraying coating.

Recently, Advanced water treatment facilities with Ozone are being introduced domestically. However, waterproofing/corrosion prevention construction method of concrete structure for existing advanced water treatment makes waterproofing/corrosion prevention materials and concrete deteriorated because of strong oxidation of ozone. Therefore, in this study, It was evaluated in ozone resistance and bond strength of metal spraying coating.