에너지 효율을 고려한 최적오존공정 설계(S정수장 사례를 중심으로) |
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학술지명 대한상하수도학회
저자 채선하,임재림,이경혁,김성수,김용성,신흥섭
발표일 2007-04-20
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정수장 원수에서 조류로 인한 맛,냄새물질의 발생에 따라 최근 고도처리공정의 도입 및 건설이 진행 중이다. 고도처리공정으로 적용되는 공정중의 하나인 오존공정은 운영비의 대부분이 동력비이다. 따라서 효율적인 설계 및 운영을 통해 동력비를 최소화 하는것이 운영상의 매우 중요한 점이다. 오존 공정의 동력비는 크게 오존 발생기 발생전력, 오존 주입을 위한 인젝터 모터 동력 그리고 액체산소비용으로 구분될 수 있다. S정수장의 경우 설계용량 825300톤/일 규모의 정수장이며 응집, 침전, 여과공정 그리고 오존, 활성탄 공정으로 구성되어 있다. 맛,냄새 처리를 목적으로 오존, 활성탄 공정이 도입되는 S정수장의 경우 맛,냄새가 발생하지 않는 평상시에는 액체산소를 이용하여 오존의 발생농도 11.5%에서 주입 농도를 0.5mg/L로, 맛,냄새 발생 시기에는 1mg/L로 설계하였으며, 맛,냄새가 고농도로 유입되는 비상시에는 오존 주입 농도를 임시적으로 2.6mg/L까지 주입할 수 있도록 설계 하였다. 따라서 초기 투자비 및 운영 효율을 고려하여 오존 발생기는 2mg/L까지 주입이 가능한 오존 발생기를 설치하고 2.6mg/L의 높은양의 오존 발생이 필요한 경우 오존발생기로의 산소 공급량을 늘리고 대신 발생 농도를 11.5%에서 약 9%로 낮추어 운영할 수 있도록 설계하였다. 또한 발생된 오존의 효율적 이용을 위하여 인젝터 주입방식을 채택 하였다. 인젝터의 경우 발생된 오존의 공기량에 따라 적절한 크기의 인젝터 설치가 요구된다. 본 S정수장의 경우 오존 주입 농도의 변화에 따라 발생 오존 공기량이 변화하게 된다. 따라서 이러한 가스량의 변화에 대처하기위해 최적의 인젝터 ,크기 및 댓수설정이 중요하다. 본 연구에서는 S정수장에서 적용될 연중 오존 주입농도의 확률을 바탕으로 최적의 인젝터 사이즈 및 댓수를 설정하고 각각의 경제성을 평가하였다. 최종적으로 선정된 인젝터 크기 및 댓수를 바탕으로 오존 전체공정의 연간 운영비를 도출하였다. |