상수 정수공정 7단계와 제어 포인트
한눈에 보기
- 일곱 단계
- 취수·혼화·응집·침전·여과·소독·가압을 거친다
- 약품과 역세척
- 약품 주입과 여과지 역세척은 「언제 얼마나」를 계측값으로 정해야 한다
- 수질
- 탁도·pH·잔류염소·수온·알칼리도·전기전도도를 함께 보는 것이 보통이다
수돗물은 강물을 그대로 보내는 것이 아닙니다. 일곱 단계를 거치면서 흙을 가라앉히고 걸러 내고 소독한 뒤에야 집으로 갑니다. 각 단계에서 자동제어가 무엇을 재고 무엇을 움직이는지 정리했습니다.
물이 지나가는 순서
| 단계 | 무엇을 하나 | 제어가 보는 것 |
|---|---|---|
| 취수 | 강이나 호수에서 물을 끌어옴 | 수위, 취수펌프 운전 대수, 유량 |
| 혼화 | 응집제를 넣고 빠르게 섞음 | 원수 탁도, 약품 주입률, 교반 속도 |
| 응집 | 천천히 저어 덩어리를 키움 | 교반 속도, 체류 시간 |
| 침전 | 무거워진 덩어리를 가라앉힘 | 침전지 탁도, 슬러지 배출 |
| 여과 | 모래층으로 남은 알갱이를 걸러냄 | 여과지 수위, 손실수두, 역세척 시점 |
| 소독 | 염소를 넣어 세균을 없앰 | 잔류염소, 주입률 |
| 가압 | 정수지에 받아 두었다가 배수지로 보내고, 배수지에서 각 지역으로 밀어 보냄 | 정수지·배수지 수위, 송수 압력, 펌프 대수 |
가장 손이 많이 가는 두 곳
약품 주입과 여과지 역세척입니다. 둘 다 「언제 얼마나」를 정해야 하는 일입니다.
약품은 원수 탁도에 따라 필요한 양이 달라집니다. 적게 넣으면 덩어리가 덜 자라 가라앉는 속도가 느려지고, 그만큼 침전지를 빠져나가는 탁도가 올라갑니다. 많이 넣으면 약품이 낭비되는 데다 뒤 공정에 부담이 갑니다. 그래서 탁도를 계속 재면서 주입률을 따라가게 합니다.
여과지는 쓸수록 막힙니다. 막히면 물이 잘 안 빠져 수위가 올라가고 손실수두가 커집니다. 이 값이 정해진 선을 넘으면 역세척을 겁니다. 시간으로만 돌리면 아직 깨끗한 여과지를 씻거나, 이미 막힌 채로 계속 쓰게 됩니다.
감시 화면은 계통별로 나눈다
공정이 길어 따라오는 값이 많습니다. 단계마다 재는 값을 화면 하나에 모두 올리면 급할 때 찾아야 할 값이 나머지에 묻히기 쉽습니다. 그래서 보통 이렇게 나눕니다.
- 전체 공정 — 물이 어디까지 왔는지 한눈에
- 취수펌프 · 약품투입 · 여과지 · 염소투입 — 단계별 상세
- 수질 계측 — 뒤에 나오는 수질 항목을 한자리에
- 관망 상태 — 내보낸 뒤 배수관망의 블록별 압력과 유량
하수는 무엇이 다른가
상수는 깨끗하게 만들어 보내는 일이고, 하수는 더러운 것을 걸러 내보내는 일입니다. 다만 물이 지나가는 방향까지 뒤집히지는 않습니다. 상수가 응집·침전·여과·소독으로 이어지듯, 하수도 가라앉히고 → 미생물로 분해하고 → 다시 가라앉히고 → 소독하는 순서입니다. 달라지는 것은 순서가 아니라, 가운데에 생물반응조가 들어앉는다는 점입니다.
- 침사 · 최초침전 — 모래와 굵은 찌꺼기를 먼저 걷어내고 가라앉힙니다
- 폭기(생물반응) — 공기를 불어넣어 미생물이 오염물을 먹게 합니다
- 최종침전 — 불어난 미생물 덩어리를 가라앉혀 물과 나눕니다
- 소독 · 방류 — 기준을 만족하면 하천으로 내보냅니다. 방류 기준이 엄한 곳에서는 소독 앞에 여과를 더 두기도 합니다
슬러지는 이와 별개의 계열입니다. 최초·최종침전지 바닥에서 걷어낸 슬러지는 물이 흘러가는 길에서 빠져나와 소화조와 탈수기로 갑니다. 방류되는 물이 그곳을 지나가는 것이 아닙니다. 감시 화면도 물 계열과 슬러지 계열을 따로 두는 편입니다.
제어 관점에서 가장 다른 점은 살아 있는 미생물을 상대한다는 것입니다. 공기를 너무 적게 넣으면 미생물이 죽고, 너무 많이 넣으면 전기를 낭비합니다. 송풍기가 하수처리장에서 전기를 많이 쓰는 설비로 꼽히는 이유입니다.
수질은 여섯 가지를 함께 본다
잔류염소가 뚝 떨어진 경우처럼 값 하나로 곧장 조치가 정해지는 자리도 있습니다. 다만 그때도 왜 떨어졌는지까지 값 하나로는 가리기 어렵습니다. 그래서 지표수를 쓰는 정수장에서는 보통 이 여섯을 함께 재고 화면 하나에 모읍니다.
- 탁도 흐린 정도 · 수소이온농도(pH) 산성·염기성
- 잔류염소 소독이 남아 있는 정도 · 수온
- 알칼리도 응집에 영향 · 전기전도도 녹아 있는 이온의 총량
산도는 pH의 다른 이름이 아닙니다. 알칼리도와 짝을 이루는 별개 항목이라, pH를 가리킬 때는 산도가 아니라 수소이온농도라고 적는 편이 헷갈리지 않습니다.
COD·BOD처럼 유기물 오염도를 나타내는 값은 하천·하수 쪽에서 쓰는 지표입니다. 원수가 나빠졌는지 살필 때 참고하는 일은 있어도, 정수장이 상시로 돌리는 감시 항목 자리에는 들어가지 않습니다. 먹는물 쪽에서 유기물을 보는 값은 따로 있습니다.