Abstract
Coagulation conditions to form settleable floc as well as filterable floc were evaluated for optima! design and operation of a direct filtration system. Typical jar tests followed by filtration(jar and filtration test. JFT) through several filter papers having different pore size and thickness were performed with both bench scale sand filters(BBSF) and pilot sand filters(PSF) to find the best simple test schemes for a direct filtration. Alum dosages to form filterable floc in terms of turbidity and UV-254 absorbance removal were reduced about 50% compared to those to form settleable floc. In terms of residual turbidity, filterable floc was formed well in the domain both for direct filtration and sweep coagulation. However, settleable floc was not formed well in the direct filtration domain. As results of JFT with BSSF as well as several filter papers, TOYO No.1 filter paper(TOYOFP) that average pore size was about 6 ${\mu}m$ showed similar results as BSSF. Optimal alum dose for the various turbid raw water kept around 20 ppm and the final turbidity after filtration showed in the range between 0.2 and 0.8 NTU. Residual turbidity of the filtrate through PSF at alum dose above 15 ppm was similar to those through TOYOFP and BSSF. However, it was lower than the filtrates through other filters at alum dose below 15 ppm. The residual turbidity after filtration at alum dose of 10 ppm was 0.7 NTU. Optimum alum dose could be determined with JFT combined with TOYOFP or BSSF at the point where the residual turbidity showed around 0.5 NTU from the comparative continuous operation of PSF.
직접여과 공정을 설계하거나 운영하기 위하여 침전성 플록과 여과성 플록의 생성특성을 관찰하였으며, bench scale sand filters (BSSF)와 pilot sand filters(PSF)를 병행하여 운영하면서 간단한 여과기법과 조합한 최적의 jar test 방법을 비교 검토하였다. 여과성 플록 생성을 위한 응집제 주입량은 탁도와 UV-254 흡광도 제거률 기준을 볼 때, 침전성 플록 생성을 위한 응집제 주입량의 약 50% 정도가 소요되었다. 잔류탁도로 평가할 때, 여과성 플록은 문헌상에 제시된 직접여과를 위한 응집영역과 sweep 응집영역에서 동시에 잘 생성되었으나, 침전성 플록은 직접 여과 응집영역에서는 잘 생성되지 않았고. UV-254 흡광도는 침전이나 여과에 따른 차이보다는 pH가 낮을수록, 응집제 주입률이 높을수록 응집효율이 좋은 것으로 나타났다. BSSF 및 각종 여지와 결합한 jar test 방법을 비교한 결과 여지 평균 공극의 크기가 6 ${\mu}m$ 이상인 TOYO NO. 1 filter paper(TOYOFP)를 jar test 방법과 함께 사용하는 것이 적합한 것으로 나타났다. 원수 탁도별 직접여과를 위한 최적주입률은 20 ppm으로 큰 변화가 없었고, 여과 후 잔류탁도는 원수의 탁도에 따라 0.2-0.8 NTU 정도로 나타났다. Alum 주입률이 15 ppm 이상에서는 TOYOFP. BSSF 및 PSF의 여과특성이 유사한 것으로 나타났으나. alum 주입률이 15 ppm 이하에서는 PSF 여과수의 잔류 탁도가 다른 여과방법에 비하여 낮았고 10 ppm에서도 잔류탁도가 0.7 NTU이었다. PSF 연속여과실험 결과 TOYOFP나 BSSF를 직접여과공정 운영조건 결정에 활용할 경우 잔류탁도가 0.5 NTU 정도로 낮출 수 있는 최소의 alum 주입률을 최적의 주입률로 결정해 주는 것이 타당한 것으로 나타났다.