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소독부산물 제어를 위한 실공정 F/A 운영에 관한 고찰
Evaluation of Filter-Adsorber(F/A) Process for Removal of Disinfection By-products(DBPs)

김성수   (한국수자원공사CC0186824  ); 이경혁   (한국수자원공사CC0186824  ); 임재림   (한국수자원공사CC0186824  ); 채선하   (한국수자원공사CC0186824  ); 강병수   (한국수자원공사CC0186824  ); 문필중   (한국수자원공사CC0186824  ); 안효원   (한국수자원공사CC0186824  );
  • 초록

    입상활성탄 공정은 수처리에서 널리 사용되고 있으며, S와 B정수장은 기존의 급속여과지의 여재를 활성탄으로 교체하여 F/A 공정으로 운영하고 있다. 소독부산물의 제어를 위해 F/A가 도입된 금강수계 S정수장과 낙동강 수계 B정수장의 운영결과를 토대로 용존유기물질(DOC)과 소독부산물(DBPs) 등의 효율평가와 F/A공정 운영인자 등에 대하여 검토하였다. 두 정수장 원수의 용존유기물질 특성은 친수성과 소수성이 유사한 범위를 보이고 있으며, F/A공정에서 운영 초기 흡착능에 의한 빠른 파과특성을 나타내었다. F/A에서 소독부산물의 제거특성은 운영초기에 THM과 HAA 모두 제거효율이 우수하였으나, 운영기간이 경과되면서 THM제거율은 급격히 감소하였으며, HAA의 제거율은 동절기 저수온 시기를 제외하고는 생물학적 제거기작에 의해 높은 제거효율을 나타냈다. F/A공정은 활성탄흡착지(Post GAC) 공정과 비교하여 높은 유기물 부하, 잔류염소, 응집제 또는 응집보조제, 망간, 빈번한 역세척 등의 여러 가지 이유로 인해 여재 물성치 및 흡착능의 감소가 빠르게 나타났다. F/A공정이 실공정으로 도입되어 1년 이상 운영되어진 결과를 보면 활성탄 여재의 물성치 및 흡착능의 빠른 감소 경향이 있지만, 소독부산물 중 $HAA_5$ 항목이 문제시되는 정수장의 경우 기타여과지로 인증을 받은 F/A공정은 향후 점점 더 강화되는 수질기준의 만족을 위한 대안공정의 하나로서 적용이 가능하리라 판단된다.


    Granular Activated Carbon(GAC) is widely used in drinking water treatment. At S and B Water Treatment Plant, GAC is used in place of granular media in conventional rapid filters(GAC Filter-Adsorber) for removal of Disinfection By-products(DBPs). The primary focus of this study is on the performance of existing filter-adsorber, and their operation. It was found that F/A process removed turbidity as effective as sand system. The ratio of Hydrophobic DOM (HPO) and hydrophilic DOM (HPI) fraction in the raw water at S and B WTP was similar. Filter Adsorber presented earlier DOC breakthrough and steady state condition which was contributed by biodegradation during operation period. The removal efficiency of DBPs were used to evaluate the filter performance. The DBPs concentration of F/A treated water was below treatment goal level (THM $80\;{\mu}g/L$ , HAA $60{\mu}g/L$ ). The removal efficiency of THM decreased rapidly during operation period. However, HAA were removed steadily regardless of the influent concentration of HAA. These results indicate that the removal of THM depend upon the adsorption mechanism while the removal of HAA depend upon biodegradation as well as adsorption. The decrease of adsorption capacity and characteristic value of GAC may be attributed to the effect of high organic loading, residual free chlorine, coagulants, manganese oxidants and frequently backwashing. This study has confirmed that Filter adsorber process can be considered as effective alternatives for the removal of DBPs, especially HAA.


  • 주제어

    입상활성탄 .   입상활성탄여과지 .   소독부산물.  

  • 참고문헌 (10)

    1. Replacing sand with GAC in rapid gravity filters , Hyde, R.A.;Hill, D.G.;Zabel, T.F.;Burke, T. , Journal of AWWA / v.,pp.33-38,
    2. Granular activated carbon Filter-Adsorber systems , Graese, S.L.;Snoeyink, V.L.;Lee, R.G. , Journal of AWWA / v.79,pp.64-72,
    3. GAC Filter-Adsorbers, AWWARF research report , Graese, S.L.;Snoeyink, V.L. , / v.,pp.,
    4. Probing chlorine reactivity of dissolved organic matter for disinfection by-products(DBP) formation ; relations with specific ultraviolet absorbance(SUVA) and development of the DBP reactivity profile , Kitis, M. , / v.,pp.,
    5. 수원에 따른 용존유기물질의 생성 특성과 계절적 변화 , 채선하;이경혁;임재림;김성수;왕창근;안효원 , 대한환경공학회지 / v.26,pp.1244-1250,
    6. Haloacrtic acid removal using granular activated carbon , Xie, Y.F.;Wu, H.;Tung, H.H. , / v.,pp.,
    7. Removal of DBP precursors by GAC adsorption , Owen, D.M. , / v.,pp.,
    8. Microbial activity on Filter-Adsorbers , DiGiano, F.A. , / v.,pp.,
    9. Enumerating and disinfecting bacteria associated with particles released From GAC Filter-Adsorbers , Stringfellow, W.T.;Kathryn;DiGiano, F.A. , Journal of AWWA / v.,pp.70-80,
    10. Optimizing the placement of GAC filtration units , Wiesner, M.R.;Rook, J.J.;Fiessinger, F. , Journal of AWWA / v.,pp.39-49,

 저자의 다른 논문

  • 김성수 (38)

    1. 2005 "전기분해 방식에 의한 혼합산화제 소독 특성 평가" 上下水道學會誌 = Journal of Korean Society of Water and Wastewater 19 (5): 625~631    
    2. 2006 "Step method 프로그램을 이용한 orifice 분배수로의 최적 설계에 관한 연구" 上下水道學會誌 = Journal of Korean Society of Water and Wastewater 20 (5): 691~700    
    3. 2006 "Model Tree기법을 이용한 정수처리공정에서의 응집/침전 효율 예측에 관한 연구" 上下水道學會誌 = Journal of Korean Society of Water and Wastewater 20 (6): 789~797    
    4. 2006 "국내 수계 원수에서 오존공정에 의한 브로메이트 생성 경로 평가" 上下水道學會誌 = Journal of Korean Society of Water and Wastewater 20 (6): 905~910    
    5. 2006 "침전지 유출부 구조 Remodeling을 통한 개선사례 연구" 上下水道學會誌 = Journal of Korean Society of Water and Wastewater 20 (6): 911~918    
    6. 2007 "2단 망간모래여과에 의한 고농도 망간 처리" 上下水道學會誌 = Journal of Korean Society of Water and Wastewater 21 (4): 503~508    
    7. 2007 "침전지 추적자 실험을 위한 Dispersion Number의 적용" 上下水道學會誌 = Journal of Korean Society of Water and Wastewater 21 (2): 187~193    
    8. 2007 "수리구조 개선을 통한 분배수로 균등분배 성능 향상에 관한 연구(I) : CFD를 이용한 설계 중심으로" 上下水道學會誌 = Journal of Korean Society of Water and Wastewater 21 (5): 571~579    
    9. 2007 "수리구조 개선을 통한 분배수로 균등분배 성능 향상에 관한 연구(II): Pilot plant 실험을 통한 최적화" 上下水道學會誌 = Journal of Korean Society of Water and Wastewater 21 (5): 581~587    
    10. 2007 "정수처리를 위한 정밀여과막 모형플랜트의 장기운전 특성" 上下水道學會誌 = Journal of Korean Society of Water and Wastewater 21 (4): 493~501    
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