강변여과수의 개념 및 개발

목차

1 강변여과수의 개념

강변여과수의 개념

강변여과수의 필요성

강변여과수의 장점

강변여과수의 역사

강변여과수의 일반현황

문제점 및 애로사항

강변여과수의 해외사례

2 강변여과수의 개발

선정 개요

자연적 조건

수리지질학적 조건

개발계획 조사

3 강변여과수의 처리공정

정수처리 공정

외국의 수처리 방안

4 강변여과수의 취수방안

취수시설의 구조

취수방안 검토

일반 취수방안

본문내용

염소살균 후 수돗물을 공급한다. 이에 대해서 창원시 대산면 강변여과수 수돗물 생산공정은 강변여과수 취수, 포기 및 반응(철, 망간 제거), 모래급속여과, 활성탄여과, 염소소독을 거쳐서 수돗물을 공급하게 된다. 한편 함안군 이룡지구 강변여과수 정수공정은 폭기 및 반응, 오존처리, 활성탄여과, 염소소독 후 수돗물을 공급한다. 또한 독일 뒤셀도르프의 수돗물 생상공정은 라인강물을 강변여과시켜 취수하여 오존주입 후 잔류오존을 처리하고 활성탄여과, 이산화염소 소독을 거쳐 급수하게 된다. 이와 같이 강변여과수 정수처리공정은 일반 표류수 정수처리공정보다 훨씬 간단하고도 작은 규모의 정수시설만으로 운영가능하다.
강변여과수의 정수처리 공정도
외국의 수처리 방안
외국의 강변여과에 따른 수처리 계통사례를 볼 때 강변여과 취수시 재래의 정수공정(취수 약품투입 침전 여과 고도처리 정수 급수)중 약품투입 및 침전공정을 정호설치에 따른 채수시 개량할 수 있는 것으로 알려져 있으며 그 사례는 다음과 같으며, 시험을 위한 취수시설 설치 및 장기실험(1~3개월 이상)등을 토대로 한 수질시험 성과로 수처리 System의 선정이 필요하다.
네델란드 : 암스텔담 정수장(Q=250,000m3/일)
원수 취수 약품투입 및 침전 급속여과 송수 인공함양 정호취수 포기 및 급속여과 오존접촉 활성탄여과 완속여과 정소(소독) 급수
독일 : 뒤셀돌프 정수장(Q=357,600m3/일)
원수 강변여과 정호 취수 오존투입 활성탄여과 정수(소독) 급수
독일 : 에센 정수장 (Q=134,000m3/일)
원수취수(95%) 스크린 침전 급속여과 포기 인공함양 정수(소독) 급수
독일 : 테겔 정수장 (Q=370,000m3/일)
청호취수 포기 침전 급속여과 정수(소독) 급수
※ 정호에서 취수한 원수에 철과 망간분이 함유되어 녹아 있음
오스트리아 : 비엔나 정수장
강변여과취수 전오존처리 응집여과 후오존처리 활성탄여과 소독 급수
※‘86년부터 Pilot Plant에서 시험중으로 ’98년까지 시험할 예정임
프랑스 : Le Pecpq-Croissy 정수장(Q=320,000m3/일)
취수 응집침전 급속여과 인공함양 지하수취수 질산화처리시설 오존처리 활성탄여과 염소소독 급수
상기 외국사례로부터 강변여과수 채수에 따른 수처리공정을 현재 가동 중인 Pilot plant에 의해서 계속적인 실험을 통해 조사 연구되어야 하겠으며 강변여과수를 오존 응집/침전 급속여과에 의해 처리하는 방법도 고려할 필요가 있을 것으로 사료된다.
원수 강변여과수 취수(청호) 도수 급속여과 고도처리(오존 및 활성탄) 염소소독 송수 급수
원수 강변여과수 취수(정호) 도수 완속여과 염소소독 송수 급수
원수 강변여과수 취수(정호) 도수 오존접촉 완속여과 염소소독 송수 급수
※ 정호에서 취수한 원수에 철과 망간분이 함유되어 있을 때
원수 강변여과수 취수(정호) 도수 오존접촉 응집 및 침전 급속여과 염소소독 송수 급수
※ 정호에서 취수한 원수에 철과 망간분이 함유되어 있을 때
정호에서 취수한 원수에 철과 망간분이 함유되어 있을 때 오존접촉 대신에 포기에 의한 산화방법도 연구해 볼 필요가 있으며, 산출되는 수질에 따른 수처리 기법에 주의가 필요하다.
4
강변여과수의 취수방안
취수시설의 구조
강변여과수의 취수시설은 수직관정을 굴착하여 하천수와 지하수를 취수하는 수직형 취수정과 대규모 수직관정을 굴착한 후 다시 수평방향으로 방사상 관정을 굴착하여 비교적 얇은 두께의 대수층에서도 다량의 지하수를 취수하는 방사형 집수정이 있다. 개략도는 아래의 그림과 같고, 하천수가 강변 충적층을 거쳐 취수정까지 도달하는 데 보통 50100일이 걸린다.
수직집수정 : 수평집수정에 비하여 취수량은 적으나 설치가 용이하고 유지관리가 간단함.
방사형집수정 : 대용량을 취할 수 있으나 설치 공정이 복잡하고 공사비가 비쌈.
수직집수정
방사형집수정
취수방안 검토
정 호
개요 : Φ400mm 정호를 강변을 따라 1열로 공당 배치간격 100m를 기준으로 설치, 특수 집수정에 비해 취수량은 적음.
설치비용 : 340백만원 (4개소 기준)
특수집수정
개요 : Φ4m를 굴착한 후 하부에 수평방향으로 길이 20~30m내외의 수평 스트레이너를 방사형으로 설치하되 취수 효율성을 감안, 지구의 중앙에 배치
설치비용 : 650백만원 (1개소 기준)
일반 취수방안
1개소 당 산출량은 특수집수정이 많으나 강변에 연하여 설치하여야 하는 국내에서의 시설물의 제약에 따라 대용량 취수 시 주변 지하수위 저하로 인한 민원 및 같은 양을 생산하기 위한 공사비, 유지관리의 용이성을 감안하며, 또한 최근의 강변여과수 취수 시 해외에서 주로 정호에 의한 취수시설을 도입하는 점 등을 고려 정호에 의한 강변여과수 취수방식을 채택, 일부 하구 모래섬 또는 삼각주에서의 취수 시는 주변의 제한 받지 않으므로 특수 집수정 설치로 취수량을 증가시키는 방안도 타당할 것임.
인공함양 적용성 검토
네델란드, 독일, 프랑스 등 해외에서 강변여과수 개발 시 인공함양을 통한 개발사례는 많으나
국내 하천에서는 하상계수가 커서(낙동강 1:400) 우기 시 고수부지는 연 1~2회 홍수범람으로 30~40cm정도의 silt 및 점토에 의한 퇴적물이 쌓이게 되며, 제거의 어려움 및 취수중단 등으로 제내지 설치가 불가피하며 개발비 등이 고가임.
갈수기 조류발생시 clogging에 의해 응집침전, 급속여과 등 전처리 시설설치로 공사비 과다
국내 제내지의 대부분은 주로 경작지로 이용되어 지층의 오염도가 심화된 실정으로 인공함양 시 인위적인 양질 토양의 치환이 요구된다.
국내에서의 적용은 상당히 불리할 것으로 사료되어 고려하지 않았으나
제내지 측에서의 양질의 토양조건을 확보할 수 있을 경우 대용량 개발이 가능할 것으로 판단됨.
강변여과와 하상여과 비교 (참고자료)
항목
강변여과
하상여과
개념도
목적
하천에서 이격
하천에 인접
집수관(유입구) 위치
하천 이격 충적층
하천 하부
여과수의 기원
하천수 60~80%,
지하수 20~40%(무시)
하천수 90~95%,
지하수 5~10%(무시)
체류시간
50~100일 이상
0.5~3일
오염물유입가능성
배후지에서의 오염물 유입 가능
지하수 유입 적어 유리

키워드

강변여과,   정수,   하상여과,   수돗물