탁도 급상승 (Turbidity Spike)

정의

탁도 급상승은 원수 또는 처리수의 탁도가 짧은 시간에 크게 오르는 현상이다.

탁도는 물속 부유 입자가 빛을 산란·흡수해 물이 흐려 보이는 정도를 뜻한다.

응집·침전·여과 공정의 이상이나 원수 수질 급변을 가장 먼저 드러내는 신호다.

정수 공정과 입자 장벽

정수 공정은 응집, 플록 형성, 침전, 여과, 소독 순서로 입자를 줄인다.

여과지가 마지막 입자 장벽이라 여과지 출구의 탁도 급상승이 가장 중요한 신호다.

탁도 급상승은 정수 공정 어디에서든 입자 제거가 무너지면 생긴다.

입자 수가 늘면 탁도 값이 바로 오르므로 입자 제거 지점을 순서대로 본다.

탁질 누출과 파과

여과지는 입자가 쌓여 포화되면 파과가 일어나고 탁질이 빠져나간다.

이것이 탁질 누출(Break Through)이다. 입자가 깊은 층에 흡착되지 못하고 하부로 통과한다.

탁질 누출은 탁도 급상승의 가장 흔한 내부 원인이다.

역세척 직후에는 잔류물과 미세 입자가 빠져 시동 탁도가 일시적으로 높아진다.

여과 속도 계산

여과 속도는 여과 유량을 여과 면적으로 나눈 값이다.

여기서 v는 여과 속도(m/h), Q는 여과 유량(m³/h), A는 여과 면적(m²)이다.

유량을 갑자기 올리면 v가 커져 여과층 내부 전단이 커지고 입자가 빠져나온다.

따라서 유량 급변은 탁도 스파이크의 흔한 원인이다.

발생 시 대응 절차

발생 원인에 따라 유형을 나누면 대응 조치를 답안에 연결하기 쉽다.

원수 유입형은 원인이 외부에 있어 정수장 운전만으로 근본 해결이 어렵다.

응집 불량형과 여과 이상형은 정수장 내부 조건을 조정해 제어할 수 있다.

발생 시에는 위치를 먼저 특정하고 원인별 조치를 공정 순서대로 연결한다.

계산 예제

계산 예제로 탁도 측정 결과의 기준 비교를 다룬다.

가상의 예로 출수 탁도 측정값이 1.3NTU로 나타났다고 하자. 기준은 1NTU다.

기준 대비 초과율은 (측정값 − 기준) ÷ 기준 × 100으로 구한다.

1.3은 기준보다 0.3 크므로 기준을 30% 초과한다.

정리

앞 문제의 정답은 20%다. 초과율은 (측정값 − 기준) ÷ 기준 × 100으로 구한다.

탁도 급상승은 원인을 원수·응집·침전·여과로 나눠 위치부터 특정한다.

주요 원인은 원수 급변, 응집 불량, 탁질 누출이다.

정수장 탁도는 매일 1회 이상 검사하며, 여과수 연속 측정은 탁질 누출을 빨리 잡는다.