Turbidity Spike

왜 배우는가: 탁도 급상승(Turbidity Spike)은 정수장 여과와 응집 공정의 이상을 가장 먼저 드러내는 지표라서, 실무에서 원수 변화와 여과 성능 저하를 판단하는 기준이 된다. 수질기준과 수질검사 주기에서 탁도가 매일 측정되는 항목이라 시험에서도 반복해 출제된다.

출제 이력: 제134회 1교시 8번, 제132회 1교시 6번, 제102회 1교시 5번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

탁도 급상승(Turbidity Spike)은 원수 또는 처리수의 탁도가 짧은 시간에 평소 수준을 크게 넘어 오르는 현상으로, 응집·침전·여과 공정의 성능 이상이나 원수 수질 급변을 나타내는 신호다.

핵심 키워드

• 탁도(Turbidity): 물속 부유 입자가 빛을 산란·흡수해 물이 흐려 보이는 정도
• 원수 수질 급변: 강우·홍수로 인한 토사 유입, 조류 증식 등 원수 조건의 급격한 변화
• 응집 불량: 응집제 주입량이나 pH가 맞지 않아 미세 입자가 침강되지 않는 상태
• 탁질 누출(Break Through): 여과지에서 여과층을 통과해 탁질이 처리수로 빠져나가는 현상
• 여과지 역세척: 여과층에 쌓인 탁질을 물과 공기로 씻어내는 조작
• 처리수 탁도 기준: 정수장 여과수 및 수도꼭지에서 관리하는 탁도 기준
• 시동방수(Filter-To-Waste): 역세척 직후 탁도가 높은 초기 여과수를 버리는 조작

2. 개념 풀이

쉬운 말로 하면, 물이 갑자기 탁해지는 것이다. 정수장에서는 정상 운전 중 처리수 탁도가 낮게 유지되어야 하는데, 이 값이 짧은 시간에 튀어 오르는 것을 탁도 급상승이라 한다.

정식 정의는 다음과 같다. 탁도 급상승은 원수의 탁도 변화 또는 정수 공정 내부의 성능 저하로 인해, 여과수나 정수 처리수의 탁도가 기준 이하 정상 범위를 벗어나 단기간에 급격히 증가하는 상태를 말한다. 탁도는 물속 부유 입자가 빛을 산란시키는 정도로 측정하며, 육안으로 확인할 수 있는 큰 입자뿐 아니라 콜로이드성 미세 입자도 영향을 준다.

탁도는 입자 수와 크기, 형태, 굴절률에 따라 달라지므로 같은 양의 탁질이라도 측정값이 다를 수 있다. 이 때문에 탁도는 질량 농도 대신 상대적 지표로 쓰인다.

탁질 누출은 여과지 상층의 입자가 깊은 층으로 모두 흡착되지 못하고 하부까지 통과해 처리수에 나타나는 현상이다. 탁도 급상승의 가장 흔한 내부 원인이다.

응집 불량은 응집제 주입량 부족, 과다, pH 부적합, 급속혼화 불량 등으로 입자가 충분히 결합하지 못한 상태다. 이 경우 침전지 유출수 탁도가 올라가고, 여과지 부하가 커져 탁도 누출로 이어진다.

원수 수질 급변은 강우 후 토사 유입, 저수지 순환에 따른 조류 증식 등 외부 조건의 변화다. 정수장 운전자가 제어할 수 없는 원인이므로 원수 탁도 감시와 응집제 주입량 조정으로 대응한다.

3. 등장 배경과 필요성

상수도에서 탁도는 소독 효과와 직접 관련된다. 탁질 입자 표면에 미생물이 숨어 있으면 소독제가 충분히 작용하지 못하므로, 탁도가 높으면 소독 불활성화 효율이 떨어진다. 따라서 탁도 관리는 병원성 미생물 제거의 전제 조건이 된다.