정수장 관련 기출 · 풀이
정수장 오존처리(Ozonation) 공정
정수장 오존처리(Ozonation)는 강력한 산화력(산화전위 2.07V)을 가진 오존으로 맛·냄새, 색도, 미량유기물, 철·망간을 산화·분해하고 살균하는 고도정수처리 공정이다. 오존발생→주입(접촉조)→배오존 처리로 구성되며, CT값(농도×접촉시간)으로 소독효과를 관리한다. 다만 브롬산염(BrO3-) 생성 우려가 있어 후단 입상활성탄(BAC)과 연계 운영한다.
전체 해설 보기인공지능 기반의 정수장 통합운영시스템 구축 및 공정별로 자율운전을 해야 할 부분에 대하여 설명하시오.
인공지능(AI) 기반 정수장 통합운영시스템은 SCADA·계측데이터와 머신러닝 모델을 결합해 응집·침전·여과·소독 등 공정을 예측·최적제어하고 무인·자율운전을 지향하는 스마트 정수장 체계다. 디지털트윈·빅데이터·AI 알고리즘으로 원수 수질·수요 변동을 예측하고, 응집제 주입률·여과지 역세·염소 주입을 실시간 최적화한다. 공정별 자율운전 대상은 약품주입(응집제 자동최적 주입), 여과(손실수두 기반 자동 역세), 소독(잔류염소 피드포워드 제어), 펌프·송수(수요예측 기반 에너지 최적 운영)이며, 데이터 품질·이상감지·사이버보안·운영자 협업(HITL)이 구축의 핵심 과제다.
전체 해설 보기상수도공사 표준시방서에 따른 정수장 종합시운전 계획수립에 대하여 설명하시오.
정수장 종합시운전은 개별 설비 시운전 후 취수~배수 전 공정을 연계운전하여 설계 정수능력과 먹는물 수질기준 달성 여부를 확인하는 단계다. 표준시방서에 따라 시운전 조직·일정·항목·수질측정·비상대응을 포함한 계획서를 사전 수립하며, 일반적으로 단독(기계)→무부하(청수)→부하(통수)→종합시운전 순으로 진행한다. 응집·침전·여과·소독 각 공정의 운전인자(응집제 주입률, 여과속도, 잔류염소 등)를 최적화하고 안정 정수수질을 확보하는 것이 목표다.
전체 해설 보기정수장에서 고농도의 철･망간 유입 시 문제점과 대응방안에 대하여 설명하시오.
정수장에 고농도 철(Fe)·망간(Mn)이 유입되면 적수·흑수 등 착색, 맛냄새, 세탁물 오염, 배관 스케일·슬라임, 잔류염소 소비 등의 문제가 발생한다. 대응방안은 전산화(전염소·폭기)로 용존 Fe2+·Mn2+를 불용성 산화물로 전환 후 응집·침전·여과로 제거하는 산화-여과법이 기본이며, 망간은 산화가 느려 망간접촉여과(MnO2 촉매)·과망간산칼륨(KMnO4) 산화를 적용한다. 먹는물 수질기준은 일반적으로 철·망간 각 0.3mg/L, 0.05mg/L 수준이다.
전체 해설 보기정수장 조정시설의 기능 및 설치 시 고려사항
정수장 조정시설(調整施設)은 취수·도수량과 정수처리량, 송수량 사이의 유량 불균형을 완충하여 처리계통을 안정적으로 운영하기 위한 시설로, 착수정·유량조정조·정수지(배수지) 등이 해당한다. 수량·수위 변동을 흡수해 약품주입·여과부하를 균등화하고, 정수지는 소독접촉시간(CT) 확보와 비상 시 공급 안정성을 담당한다.
전체 해설 보기정수장 보안설비
정수장 보안설비는 테러·고의오염·침입·해킹 등으로부터 정수시설과 수돗물 안전을 지키기 위한 물리적·전자적 방호 설비다. 울타리·출입통제·CCTV·침입감지 등 물리보안과, 제어시스템(SCADA) 사이버보안, 수질 실시간 감시가 결합된다. 정수장이 국가기반시설로서 무단접근·오염사고를 예방하는 위기관리의 핵심이다.
전체 해설 보기조류의 대량 유입 시 취수원 및 정수장내 각 시설별 대응 및 조치요령에 대하여 설명하시오.
조류 대량 유입 시 취수원에서는 취수심도 조정·선택취수·조류차단막으로 유입을 저감하고, 정수장에서는 전염소 대신 중간염소·분말활성탄(PAC) 주입, 응집강화, 침전·여과 관리, 후오존·입상활성탄(GAC)으로 맛·냄새물질(지오스민·2-MIB)과 조류독소(마이크로시스틴)를 제거한다. 전염소 과다 시 소독부산물(THMs) 생성과 조류세포 파괴에 의한 독소 용출에 유의하며, 시설별 단계대응으로 여과지 폐색·이취미·독소를 관리한다.
전체 해설 보기정수장 배출수 처리시설의 구성, 시설별 기능 및 고려사항에 대하여 설명하시오.
정수장 배출수 처리시설은 침전지 슬러지와 여과지 역세척수를 처리하는 계열로, 조정조(배출수지·배슬러지지)→농축조→탈수기→처분의 흐름으로 구성된다. 배출수지는 역세수를 회수·균등화하고, 배슬러지지는 슬러지를 모아 농축조로 보내며, 농축조에서 함수율을 낮춘 뒤 탈수기(가압·원심·벨트프레스)로 탈수해 케이크로 처분한다. 상징수는 정수계통으로 반송하고, 약품주입·악취·반송수 수질을 고려하여 설계한다.
전체 해설 보기정수장 오존(Ozone)설비
정수장 오존설비는 오존(O₃)의 강한 산화·소독력으로 맛·냄새, 색도, 미량유기물, 철·망간을 제거하고 소독하는 고도정수 설비로, 오존발생기·주입(접촉조)·배오존처리로 구성된다. 통상 후단 생물활성탄(BAC)과 연계(O₃+BAC)하며, 브롬산염 등 소독부산물 생성 억제가 운영의 핵심이다.
전체 해설 보기정수장에서 발생하는 배출수 처리방안에 대하여 설명하시오.
정수장 배출수는 침전지 슬러지·여과지 역세척수 등 정수공정에서 분리된 고형물 함유 폐수로, 조정→농축→탈수→케이크 처분(또는 자원화) 계통으로 처리한다. 배출수처리시설은 배출수지·농축조·탈수기로 구성되며, 농축조 고형물부하·탈수 케이크 함수율(일반적으로 70~85%)이 핵심 관리지표다. 역세수는 회수조를 거쳐 재이용하고, 슬러지는 매립·시멘트원료·복토재 등으로 자원화하며 상등수는 정수공정으로 반송한다.
전체 해설 보기도시개발사업의 일환으로 시설용량 Q=30,000 m3/일 규모의 상수도 공급을 위한 상수도 시설(취수 및 정수장)을 설계하고자 한다. 설계 시 처리공정(처리계통)을 도시(圖示)하고, 각 시설물에 대한 기능별 특성을 설명하시오.
시설용량 30,000 m³/일 상수도는 취수→도수→착수정→혼화→응집→침전→여과→소독→정수지→송수의 표준 정수처리 계통(급속여과 방식)으로 설계한다. 착수정에서 유량을 안정시키고, 혼화·응집지에서 응집제(PAC 등)로 콜로이드를 플록화하며, 침전지(표면부하율 일반 15~40 m³/m²·일)에서 플록을 제거하고, 급속여과(여과속도 120~150 m/일)와 소독(잔류염소 0.2 mg/L 이상)으로 마무리한다. 각 시설은 유량·수질·체류시간 기준에 맞춰 용량을 산정한다.
전체 해설 보기정수장 횡류식 침전지의 목적, 기능 및 구성에 대하여 설명하시오.
정수장 횡류식 침전지는 응집된 플록을 중력침강으로 제거하여 후속 여과지의 부하를 줄이는 시설이다. 목적은 탁질·플록 제거를 통한 처리수질 안정과 여과효율 향상이며, 기능은 수평흐름 중 침강분리다. 구성은 유입부(정류벽)·침전부·유출부(월류웨어)·슬러지수집부로 이루어지며, 설계의 핵심 지표는 표면부하율(통상 15~30㎜/min)과 평균유속, 체류시간이다.
전체 해설 보기상수도공사 표준시방서에서 정수장종합시운전 계획수립에 포함할 사항에 대하여 설명하시오.
정수장 종합시운전은 시설 준공 후 개별기기 단독운전·기능시운전을 거쳐 전 공정을 연계 운전하며 설계 성능(수량·수질·자동제어)을 검증하는 단계다. 종합시운전 계획에는 시운전 목적·범위·조직·일정, 단계별 절차(단독→기능→연동→성능보증), 운전조건·수질 모니터링 항목, 약품·자재·안전·비상대응 계획, 검사·판정기준과 인수인계(O&M 매뉴얼·교육) 사항을 포함해야 한다.
전체 해설 보기연관 출제 키워드
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