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1. 정수장 및 하폐수처리장 현장조사
1.1. 대상 정수장
1.1.1. 정수장 이름 및 위치
대구광역시 문산정수장은 대구광역시 달성군 다사읍 문산리 산29에 위치하고 있다. 문산정수장은 대구광역시에서 운영되고 있는 정수장 중 한 곳이다.
1.1.2. 정수처리 계통도 및 단위공정 설명
정수처리는 기본적으로 정수처리장에서 하는 일은 취수, 약품처리, 응교와 응집, 침전, 여과, 소독, 저장의 과정을 거치게 된다. 기본적인 틀은 7가지 과정을 거치지만 각각의 정수처리장의 상황과 여건에 따라 배리에이션이 들어간다. 몇 가지가 추가될 수 있고, 몇 가지가 빠질 수 있다.
문산 정수장의 경우, 취수장에서 고도정수처리시설로 온 원수는 가장 먼저 전오존접촉지를 거친다. 오존접촉지에서 일어나는 오존공정은 모든 경우 기존의 표준정수처리공정에 도입된 형태로서 전오존과 후오존 공정단계로서 구분되며, 위의 문산 정수장은 전자에 해당하는 전오존공정이다. 전오존공정은 응집공정 전단부에 위치하고 후오존공정은 모래여과공정 후단부에 위치한다. 오존은 냄새 및 맛 제거, 조류제어, 미량유기물질 제어 등 정수공정에서 자체적인 산화제적 특징을 많이 가지고 있지만 우리나라에 오존처리 공정이 도입된 대부분의 정수장에서는 후오존처리 후에 후속공정으로서 활성탄공정을 운영하고 있는 점이 특징이다.
다음으로 물이 이동하게 되는 곳은 착수정 및 혼화지이다. 먼저 착수정에서는 유입된 원수의 수위를 안정시키고 원수 유입량을 조절하는 과정이다. 이때 처음으로 약품이 투입되는데 보통 응집제, 전염소, 분말활성탄 등을 자동으로 투입하는 설비가 갖춰져 있다. 유입된 원수와 설비에서 나온 약품이 서로 만나 원수 안에 있는 불순물과 응집약품이 결합하여 플록을 형성한다. 착수정의 체류시간은 1.5분 이상, 유호수심은 3-5m 정도다. 그리고 이때 혼화지에서 투입된 약품과 원수 중 불순물이 신속하고 균일하게 섞일 수 있게 해주는 것이 혼화지이다. 혼화지에서 물이 체류하는 시간은 1분 내외여야 하며, 혼화기 주변속도는 1.5m/s 이상이어야 한다.
응집지에 이르게 되면 응집약품이 혼합된 원수를 천천히 교반시켜 미세부유물질을 서로 결합시켜 가라앉을 수 있는 크기로 성장시키는 시설이다. 형성된 플록을 크고 단단하게 하여 침전이 쉬운 상태로 성장시키는 것이다. 응집지에서의 체류시간은 20 ~ 40분, 속도구배는 20 ~ 75초정도다. 침전에서는 플록을 침전시키며 응집지에서 응집약품과 잘 혼합되어 크고 무겁게 만들어진 응집덩어리들이 스스로 가라앉을 수 있도록 해주는 시설이다. 이때 약품침전지의 침전시간은 3 ~ 5시간, 유효수심은 3 ~ 5.5m다. 장폭비는 3 ~ 8:1 이어야 한다.
모래여과지에 도착한 물은 침전지를 통과한 상등수이다. 이 상등수를 모래여과층에 통과시켜 여재에 의한 체거름 작용 및 부착에 의해 물의 탁질을 제거한다. 잔류한 현탁물질 및 세균 역시 제거하게 된다. 이때 여과지에서의 속도는 120 ~ 150m/일, 지당여과면적은 150m²이하, 사면상수심은 1.0m 이상, 여층 두께는 60~120cm가 알맞다.
원수는 후오존 접촉지에 다다르게 된다. 오존의 특성 중 하나인 강한 산화, 분해 작용에 의해 수중의 오염물질을 정화하는 방식으로 정수의 최종 처리에 이용한다. 강한 산화력을 이용하여 맛, 냄새물질 및 색도를 제거하며, 철, 망간 등 물에 섞인 금속류를 산화시킨다. 오존 접촉조에서의 접촉 시간은...
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