정수공학설계 - 대전광주지역의 정수장 설계

소개글

정수공학설계 - 대전광주지역의 정수장 설계에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

계적인 설계와 공법이 필요하다.
따라서 본 설계에서는 광주광역시 송정정수장 재가동에 따른 증개축에 대한 각종 설계인자를 도출하고 향수 정수장 운전시 발생이 예상되는 문제들에 대한 보다 근본적인 설계 및 운전 해결책을 제안하고자 하였다.
Ⅲ. 설계내용 및 범위
내 용
범 위
광주광역시
송정정수장
재가동에 따른
증개축에 대한
설계
현장 자료 분석 및 광주시내 타 정수장과 비교 검증
정수장 증개축을 통한 달성목표 체크리스트 구축
혼화지에 대한 설계 및 안정적 운영을 위한 고찰
응집지에 대한 설계 및 안정적 운영을 위한 고찰
침전지에 대한 설계 및 안정적 운영을 위한 고찰
소독지에 대한 설계 및 안정적 운영을 위한 고찰
고도정수처리에 대한 설계 및 안정적 운영을 위한 고찰
현장 하수처리장 문제점에 대한 진단 및 원인도출
향후 현장 하수처리장에서 발생 예상 문제점에 대한 설계운전 해결책 제안
본 설계에서는 발전지향적인 광주시의 모습과 부합하는 급수정책의 기틀을 구축하기 위하여 송정정수장의 재가동을 중심으로 다각적인 방안을 모색하는 한편, 최근 진행되고 있는 황룡강의 부영양화에 따른 정수처리대책을 제시하였다.
공정의 효율성을 알아보기 위해 각 공정별로 정수처리가 진행되는 동안 각각의 수질에 대한 그래프를 근거로써 제시하였다. 또한 오존+분말활성탄의 고도처리공법이 지오스민, 2-MIB 등의 이취미유발물질에 대한 제거에 얼마나 효율적인지를 알아보았다.
이를 기반으로 하여 현장 정수장에서의 문제점을 진단하고 그 원인을 도출하였으며, 최종적으로 현장 정수장에서 향후 발생이 예상되는 문제점에 대한 설계 및 운전 해결책을 제안하였다.
Ⅳ. 설계 결과 요약
본 설계는 광주시의 발전하는 추세에 발맞춰 광산구 일대의 안정적인 급수를 최우선 과제로 하며 최근 대두되고 있는 이취미유발물질인 지오스민과 2-MIB 제거에 관한 연구를 구심점으로 삼아 이루어졌다. 각 처리공법의 운영특성의 비교와 고찰 및 평가를 통하여 얻어진 결과는 다음과 같다.
1. 새로 개편된 송정정수장의 급수구역에 따른 급수인구를 산출하고, 산출근거를 제시하였다. 급수구역은 광산구 전체와 서구의 서창동, 금호 1동, 금호 2동이다. 대상지역 내 인구는 379,015명이고 2008년 급수보급율 98.6%를 고려하면 급수인구를 알 수 있다. 통계자료를 이용, 광주시에서 전망하는 2008년의 1인 1일 급수량(352ℓ/인/일)을 통하여 하루 동안 필요한 물의 사용량을 도출하였다. 352라는 수치는 정수장 사용수량과 소화용수, 일일최대급수량 등을 복합적으로 고려하여 급수인구 산출에 바로 적용할 수 있는 지표라는 것 또한 확인하였다.
2. 혼화지의 설계는 기계식 교반, 공기식 교반 또는 방해벽 설치 등 다양한 방법이 있지만 가장 보편적으로 사용되고 있는 기계식 교반을 사용하도록 한다. 기계식 교반과 동시에 방해판을 부착하는 경우도 있지만, 방해판 부착은 하지 않는다. 방해판을 사용하게 되면 임펠러의 크기가 커져야 하기 때문에 적당한 크기의 임펠러를 찾기가 힘들고, 방해판을 부착한 후에도 지속적인 관리가 필요하기 때문이다. 체류시간은 40초 G값은 790s-1이며, 임펠러의 형태는 터빈, 6경사 블레이드 형식으로 하기로 하였다. 이와 함께 축속도는 120rpm으로 정하였으며, 패들은 바닥으로부터 패들 직경의 1/2인, 0.45m 되는 지점에 설치하도록 한다. 일반적인 시설기준에 따라 2계열(2지)로 나누어서 설계를 하였다.
3. 플록형성지의 역할은 플록형성(flocculation)을 하도록 물을 서서히 교반시키는 곳이다. 플록형성에는 기계식 교반과 공기식 교반을 이용되는데, 주로 기계식 교반이 널리 이용되고 있고 현장설계에 있어서도 기계식 교반을 채택하였다. 기계식 교반의 설계에는 패들 바퀴를 이용하였다. 응결과정의 완결 정도는 미세 플록이 큰 플록 입자로 되는 상대적인 용이도와 그 정도, 그리고 응결 과정 중 입자간의 총 충돌수에 좌우된다. 따라서 그 응결 과정의 완결 정도는 플록의 특성, 속도 구배와 무차원 매개변수인 GT값에 좌우된다. 이 GT값의 범위를 50,000~100,000로 정하였으며, G값은 일반적으로 이용되는 50S-1, 20s-1, 10s-1 로 하였다. 이것은 유량이 플록형성지를 통과함에 따라 G값이 감소되도록 하여 응집된 플록을 흐트러지지 않게 하는 효과를 발휘한다. 혼화지가 2계열이므로 후속공정인 플록형성지 또한 2개로 구축하였다. 각각의 플록형성지는 정류벽 2개와 도류벽 2개를 설치하였고, 3단으로 구성되어 있다.
4. 침전지는 2지로 하며 표면부하율을 1.9로 하면 필요한 침전지의 총 표면적은 2884m2이 되며 장폭비와 높이와 너비에 관한 설계기준을 맞추면 L=80, H=4, W=18가 나온다. 이 값을 이용하여 체류시간과 평균유속을 구하고 마지막으로 수리학적 조건인 Reynold numbe와 Frouds number 모두 만족 시키는 값을 구하기 위해 도류벽을 5개 설치하여 6개의 수로를 만들기로 한다.
5. 기존 송정정수장의 여과지에서는 총 4개의 여과지로 나누어 여과를 하였는데 급수인구 증가에 따른 정수량의 증가에 따라 여과지를 재설계해야 할 필요성이 있다. 규모는 기존(길이:8m, 폭:6.4m)와는 다르게 정방형(길이:9m, 폭:9m)으로 설계하였고 총 10개지의 이중여재형태로 여과효율의 극대화를 꾀하였다.
여제층을 선택하는데 있어서 수질의 악화로 그에 따른 유입수보다 수질이 더 안 좋아 졌기 때문에 기존의 재래식이였던 단층사여과에서 이중여제여과로 바꾸어 여과수질 효과를 기대하게 했다. 이중여과는 심층여과로서 여층 전체가 여과 기능을 발휘하게 된다. 또한 여과지속 시간이 길어짐으로 유지 관리비(동력비, 약품비, 역세유량비 등)가 절감되며. 취수원의 부영양화나 조류발생시 단층여과보다 약 5배 이상 연장되는 효과를 기대할 수 있다(생산량 증대 효과). 생산량 증대와 함께 여과속도의 증가로 단위면적당 생산량을 늘릴 수 있다(200~500m/일 신설 및 중량 필요시).
이중여과에 쓸 여제로 안트라사이트와 모래를 500㎜, 200㎜ 두께로 설계를 하였는데 안트라사이트는 공극이 크기

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정수공학,   정수처리,   정수공정설계,   권지향,   환경공학,   건국대학교