정속여과방식

정의

정속여과방식은 여과지의 여과 속도를 일정하게 유지하는 급속여과 운전 방식이다.

여과지 유출 측 유량 조절장치로 유량을 맞추고, 손실수두 증가는 수위 상승으로 흡수한다.

여과 속도는 유량을 여과 면적으로 나눈 값이다.

구성요소와 역할

정속여과는 여과지 유입 유량을 여과지 간 균등하게 나눈다.

유출 유량 조절기는 유출 밸브 개도를 조절해 설정 여과 속도를 유지한다.

여과층은 탁질과 미생물을 포집하고, 손실수두 계측기는 여과 저항을 측정한다.

손실수두 측정값은 역세척 시점을 판단하는 기준이 된다.

원리: Darcy 법칙

정속여과는 Darcy 법칙에 따라 여과 속도 v를 나타낸다. v는 손실수두 h_L, 여과층 두께 L, 투수계수 k로 정해진다.

여과가 진행되면 탁질이 쌓여 손실수두가 커진다.

정속여과는 v를 일정하게 두므로 유출 측 밸브로 유효 수두를 맞춘다.

손실수두가 한계에 이르면 역세척을 한다.

감쇠여과와 비교

정속여과와 감쇠여과는 손실수두가 커질 때 유량이 어떻게 변하는지로 갈린다.

정속여과는 여과 속도를 일정하게 두고 밸브로 유량을 조절한다.

감쇠여과는 여과가 진행되며 여과 속도가 점차 줄어든다.

두 방식을 같은 것으로 쓰면 감점이 크다.

여과 면적 계산

여과 면적은 계획 정수량을 여과 속도로 나누면 구한다.

계획 정수량 48,000 ㎥/day, 여과 속도 150 m/day를 대입한다.

면적은 320 ㎡이고, 4지라면 지당 80 ㎡이다.

정답은 320 ㎡다. 여과 속도를 120 m/day로 낮추면 면적은 400 ㎡가 된다.

헷갈리는 점과 시험 포인트

가장 흔한 실수는 정속여과와 감쇠여과를 혼동하는 것이다.

급속여과 여과 속도는 120~150 m/day이고, 완속여과는 4~5 m/day다.

감시 항목은 여과지 수위, 손실수두, 여과유량, 탁도, 밸브 상태다.

역세척 순서는 배수, 공기세척, 수세척 순으로 순차 제어한다.

정리

정리하면 정속여과는 여과 속도를 일정하게 유지하는 방식이다.

손실수두 증가분은 유출 밸브 개도 조절로 보상한다.

여과지 간 유량 균등 분배가 전제 조건이다.