KCI등재
I 정수장의 UV 공정 적용을 통한 소독능 제고 및 관망 잔류염소 적정 운영 효과 예측 = A Prediction on the Improvement of Disinfection Efficiency and Optimal Operation of Residual Chlorine in Water Distribution Line by Application of UV Process in I WTP
저자
박종일(Jong-Il Park) ; 이영(Young Lee) ; 김건회(Keon-Hoi Kim) ; 이태훈(Tae-Hoon Lee) ; 박철종(Cheol-Jong Park) ; 유정희(Jeong-Hee Yoo) 연구자관계분석
발행기관
학술지명
대한환경공학회지(Journal of Korean Society of Environmental Engineers)
권호사항
발행연도
2019
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
597-610(14쪽)
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1
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제공처
목적 : 본 연구에서는 I정수장에 고도공정으로 도입된 UV 공정을 활용한 소독능 제고 및 관망 잔류염소 적정 운영효과를 분석하였다.
방법 : Virus 및 Giardia 불활성화비 계산은 환경부에서 개발한 “소독능 계산 프로그램”을 활용하였으며, 수질인자(잔류염소, 수온 등)는 자동측정기로 측정 및 저장하였다. 동절기 최악 수질 조건 시 용수생산량별 Giardia 불활성화비 1.1 이상 만족을 위한 정수지 잔류염소 농도를 산정하고, EPANET2.0을 통해 해당 조건에서의 공급과정 잔류염소 농도를 모의하였다. I정수장 UV 설비의 UV 조사량 인증 시험은 UVDGM 2006에 의거하여 HDR|HydroQual에서 수행하였다. UV 소독 적용시의 Giardia 불활성화비를 도출한 후, 공급과정 잔류염소 적정 운영을 위한 정수지 잔류염소 농도를 산정하였다. 염소 단독 소독과 UV 병행 소독 시의 약품비 및 전력비를 통해 원단위를 산출하여 경제성을 비교하였다.
결과 및 토의 : I정수장에서 염소 단독 소독으로 동절기시 Giardia 불활성화비 1.1 이상 달성을 위해서는 정수지 잔류염소 농도를 0.73-1.59 mg/L로 운영하여야 하는 것으로 산정되었다. 이 경우 관말 배수지 잔류염소 농도는 0.63-1.42 mg/L로 나타났다. I정수장의 UV 설비를 소독에 적용할 경우, 반응조당 1개 섹션을 가동전력 100%로 운영 시 인증조사량(VD)은 21.3 mJ/cm²로 도출되었다. 이는 Giardia 불활성화비 1.936, Cryptosporidium 불활성화비 1.775에 해당하는 값이었다. 이를 통하여 UV 소독으로 Giardia 및 Cryptosporidium의 안정적인 소독이 가능할 것으로 사료되었다. 또한 UV 소독 적용 시 정수지 잔류염소는 0.59-0.65 mg/L (관말 배수지 잔류염소 농도 0.5 mg/L 유지 수준)로 운영할 수 있다고 산정되었다. 경제성 분석 결과, 용수생산량 190,000-250,000 m³/일인 경우 UV 소독을 병행하면 NaOCl 단독 소독 대비 원단위를 0.02-0.85 원/m³ 절감할 수 있을 것으로 예상되었다.
결론 : I정수장 UV 공정 적용 시 높은 소독 효율 확보와 정수지 및 관망 잔류염소 농도의 적정 운영이 가능할 것으로 판단되었다. 이를 통하여 약품비의 절감은 물론 소독부산물 발생 농도 저감이 예상되었다. 또한, UV의 Giardia 및 Cryptosporidium에 대한 소독효과가 높아 기존의 염소소독을 효과적으로 보완할 수 있을 것으로 기대되었다.
Objectives : In this study, disinfection efficiency improvement and optimal operation of residual chlorine were analyzed when apply UV (Ultraviolet) process in I WTP (Water Treatment Plant).
Methods : Inactivation ratios of virus and Giardia were calculated by “Disinfection efficiency calculation program” which was made by Ministry of Environment. Water quality factors (residual chlorine, temperature, etc) were measured and saved by auto measuring instruments. Residual chlorine in clean water reservoir was calculated for satisfy the inactivation ratio of Giardia over 1.1 at worst case of water quality condition in winter season. Residual chlorine in distribution reservoir was simulated by EPANET2.0. UV dose validation test of UV facilities in I WTP was conducted by HDR|HydroQual according to UVDGM (Ultraviolet Disinfection Guidance Manual) 2006 of US EPA (United States Environmental Protection Agency). Inactivation ratio of Giardia by application of UV disinfection and optimal concentration of residual chlorine in clean water reservoir for optimal operation of water distribution line were calculated. Economical efficiency was compared by price unit of chlorine sole disinfection and UV combined disinfection.
Results and Discussion : In order to satisfy the inactivation ratio of Giardia over 1.1 by chlorine sole disinfection, residual chlorine in clean water reservoir should be operated within 0.73-1.59 mg/L. In this case, residual chlorine of distribution reservoir at the end of water distribution line was 0.63-1.42 mg/L. If UV process of I WTP was applied to disinfection, validation dose (VD) would be estimated 21.3 mJ/cm² when operating 1 section per reactor at 100% ballistic power level. Which value corresponded to inactivation ratio of Giardia 1.936 and Cryptosporidium 1.775. Through this, it would be possible to secure effective disinfection of Giardia and Cryptosporidium, and reduce post chlorine injection. In application of UV disinfection, residual chlorine in clean water reservoir could be operated within 0.59-0.65 mg/L (residual chlorine in distribution reservoir at the end of distribution line would be 0.5 mg/L level). By the result of economical efficiency analysis, when water production is 190,000-250,000 m³/d, UV combined disinfection would be saved the price unit within 0.02-0.85 KRW/m³ comparing with chlorine (NaOCl) sole disinfection.
Conclusions : If UV process in I WTP was applied to disinfection, it would be possible to secure high disinfection efficiency and optimal operation of residual chlorine in clean water reservoir and distribution line. Through this, it would be expected to economize chemical costs and decrease the concentration of disinfection byproducts. In addition, UV has high disinfection effect against Giardia and Cryptosporidium, it would be expected to effectively complement the chlorine sole disinfection.
분석정보
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2027 | 평가예정 | 재인증평가 신청대상 (재인증) | |
2021-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (재인증) | KCI등재 |
2018-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (계속평가) | KCI등재 |
2017-12-01 | 평가 | 등재후보로 하락 (계속평가) | KCI후보 |
2013-01-01 | 평가 | 등재 1차 FAIL (등재유지) | KCI등재 |
2010-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2008-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2006-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2004-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2001-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
1998-07-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.52 | 0.52 | 0.45 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.43 | 0.42 | 0.604 | 0.13 |
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