안전한 수돗물 공급을 위해서는 정수처리시스템의 개선은 물론 상수도 관망에서의 생물막 형성 및 부식의 2차 오염의 관리가 필요하다. 특히 관 내면에서의 생물막은 생물막 형성 미생물에 의한 직접적인 수질저하는 물론 미생물 부식을 유발하여 관의 내구성 저하와 부식생성물에 의한 수질악화를 초래하므로 이에 대한 방지 및 관리가 요구된다. 상수도관망에서의 생물막은 정수 내에 존재하는 영양물질, 관 재질, 수온, 유속 등 여러 인자들의 영향을 받는다. 이런 인자들 중 생물막의 영양원으로 이용되는 유기물을 중심으로 생물막 제어에 직접적인 영향을 미치는 유기물의 종류와 농도에 대한 연구가 집중적으로 이루어졌으며, BDOC의 일종인 AOC가 생물막 제어를 위한 유기물 인자로 제안되었으나 미생물을 이용한 ...
안전한 수돗물 공급을 위해서는 정수처리시스템의 개선은 물론 상수도 관망에서의 생물막 형성 및 부식의 2차 오염의 관리가 필요하다. 특히 관 내면에서의 생물막은 생물막 형성 미생물에 의한 직접적인 수질저하는 물론 미생물 부식을 유발하여 관의 내구성 저하와 부식생성물에 의한 수질악화를 초래하므로 이에 대한 방지 및 관리가 요구된다. 상수도관망에서의 생물막은 정수 내에 존재하는 영양물질, 관 재질, 수온, 유속 등 여러 인자들의 영향을 받는다. 이런 인자들 중 생물막의 영양원으로 이용되는 유기물을 중심으로 생물막 제어에 직접적인 영향을 미치는 유기물의 종류와 농도에 대한 연구가 집중적으로 이루어졌으며, BDOC의 일종인 AOC가 생물막 제어를 위한 유기물 인자로 제안되었으나 미생물을 이용한 분석법의 한계로 인해 그 이용이 매우 제한적이다. 이미 생성된 생물막과 부식생성물의 관리방안으로는 관의 교체가 최선이나, 관의 교체가 불필요하거나 곤란한 경우에 적용가능한 비굴착 갱생 공법이 개발되었으며, 이 중 물세척이 가장 일반적으로 시행되고 있다. 그러나 세척법의 적용에 있어서 적합한 관의 재질이나 세척조건에 대한 연구가 거의 없으며, 특히 세척 후 관 표면 변화나 생물막 재성장능에 대한 평가가 전무한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 상수도관망의 생물막 형성에 대한 유기물 분획종과 관 재질의 영향을 평가하고, 관의 부식에 있어서의 미생물 부식의 영향을 평가하였다. 또한 생물막 재성장능 평가를 통해 상수도관 내의 생물막과 부식생성물의 관리방안으로서의 물세척과 오존수 세척효과를 비교하였으며, 물세척의 효과를 확인하기 위해, 서울시 M구의 관망의 세척 후 수질모니터링을 실시하였다. 유기물 농도와 분획종의 차이를 보이는 서울시 GU 정수장의 모래여과수(SF), 생물활성탄처리수(BAC), MF 처리수(MF)와 2개소의 수돗물(GT, UT)을 대상으로 스테인리스강관(STS), 폴리염화비닐관(PVC), 동관(CP), 그리고 회주철관(CIP)의 4종의 시편이 장착된 모의관망장치를 설치하여 395일간 관 표면의 생물막 농도와 미생물 종을 분석하였으며, 관 재질별 부식속도를 평가하였다. LC-OCD를 이용하여 공정수의 NOM을 분획하였다. 생물막은 HPC 농도로 분석하였으며, 생물막 내의 미생물 종은 MIDI 시스템을 이용하여 동정하였다. 무게감소량 분석을 통해 금속관에 대한 부식속도를 계산하였으며, 기타 수질 및 부식성 지수를 분석하였다. SPSS를 이용하여, 관 재질별 생물막 농도, 그리고 부식속도와의 상관성 분석을 실시하여 생물막 형성에 기여하는 유기물 분획종과 관 재질에 대해 알아보고, 관 재질별 미생물 부식의 영향을 확인하였다. 모의관망장치에서 부식된 관 시편을 대상으로 수돗물과 오존수로 물세척 한 후 생물막 재성장 특성을 평가하였으며, 서울시 M구의 노후상수관을 대상으로 물세척을 실시하여 세척 전과 후의 수질변화를 모니터링하였으며, 실험 결과는 다음과 같다. ·공정수의 유기물 분획종 분포 특성 원수에 대한 공정별 TOC 제거율은 BAC에서 가장 크게 나타났으며, MF에서 가장 낮았다. 정수처리의 기본공정을 거친 SF와 비교하여 BAC에서는 활성탄에 의한 유기물 흡착과 부착미생물의 유기물 분해 등으로 DOC 제거능이 탁월했으나, MF에서는 최적응집의 결여로, 높은 Humic substances 농도를 나타냈다. 분획종별로는 BAC를 제외한 전 공정에서의 HOC 제거율이 13.1%에 머물러 기존 공정으로는 HOC의 제거가 어려움을 알 수 있었다. SF 이후의 GT와 UT에서는 이송거리가 긴 UT에서 TOC의 증가가 발생했으며 UT의 HOC에서 SF에서보다 45.3%까지 증가하였다. ·공정수와 관 재질별 HPC 농도 분포 특성 잔류염소가 존재하지 않는 SF와 BAC, MF에서의 HPC는 매우 큰 차이를 보였는데, 미생물에 의한 유기물 제거 기작이 포함되는 BAC의 미생물 농도가 가장 높은 것으로 나타났다. MF의 경우에는 HPC 농도가 가장 낮게 나타나 체거름에 의한 크기배제가 주요 기작으로 SF보다 수중 HPC 제거가 탁월한 것으로 나타났다. SF에 염소처리를 한 GT와 UT에서의 HPC 농도는 잔류염소 농도가 상대적으로 높은 UT에서 보다 낮았으며 GT의 경우 MF보다 높게 나타났다. 공정수의 관 재질별 생물막 형성은 수온변화에 크게 영향을 받으며, 수온이 일정한 141일에 BAC의 CP를 제외한 전 관 재질에서 생물막 농도가 가장 높게 나타났다. CIP를 제외하고는 UTCorynebacterium, 그리고 Bacillus의 검출빈도가 높았다. 관 표면에 형성된 생물막의 미생물 종은 공정수 내에서 분석된 미생물 종의 영향을 크게 받는 것으로 나타났으며, 관 재질별로 차이를 보였다. ·공정수에 따른 관 재질별 부식속도 비교 모의관망장치 실험 결과, UT를 멸균한 ST에서의 부식속도와 비교할 때, 금속관의 부식속도는 생물막과 염소, 유속 등의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 장치 내로 물이 통수됨과 동시에 부식이 발생하며, 이와 같은 부식은 통수 후 20일까지 빠른 속도로 진행되다가 시간이 지남에 따라 감소하여 100일 이후부터 어느 정도 일정해지며, 부식속도를 선형화했을 때, 초기 부식속도가 최종 무게감소량에 영향을 미침을 알 수 있었다. 관 재질별로 부식속도는 CIP>CP>STS의 순서로 나타났다. 생물막 성장률과 부식속도의 관계에서 잔류염소가 없는 경우 생물막 성장률이 가장 컸던 BAC에서의 부식속도가 컸으며, 잔류염소가 존재하는 경우 CIP를 제외하고는 UT의 부식속도가 가장 커 부식에 생물막과 염소농도가 영향을 미침을 확인할 수 있었다. ·생물막 형성과 부식속도 모델 구축 주성분 분석을 통해 생물막 형성에 영향을 미치는 제 1주성분은 유기물요인, 제 2 주성분은 부식성요인, 제 3 주성분은 소독제 요인, 제 4 주성분은 pH, 제 5 주성분은 유입수 내의 HPC 농도로 미생물 요인으로 나타났다. 이런 요인들 중에서 상관성이 높은 인자인 유입수 내의 HPC, 유기물 분획종 중 Biopolymers와 HOC, 총 잔류염소 농도, 수온, pH 그리고 TDS를 선택하여 회귀분석을 통해 생물막 형성 모델을 완성하였으며, MIC에 의한 부식속도 예측 모델에는 관 표면의 HPC, 총 잔류염소 농도, pH 그리고 경도가 포함되었다. ·생물막 재성장능 평가를 통한 물세척과 오존수 세척의 효과 비교 오존을 이용한 관 세척 전과 후의 각 시편의 표면 변화 및 미생물 재성장 특성을 평가한 결과, CP와 CIP의 경우 세척 전에 비해 표면의 75%정도가, CP의 경우 40%정도 회복된 것을 볼 수 있었다. 그러나 CP와 CIP에서 오존농도가 높을수록 세척 후 표면 부식이 발생하였으며, 이후 생물막 형성실험 결과 CP를 제외한 STS와 PVC 그리고 CIP의 경우 오존으로 세척 후 세척 전에 비해 생물막이 더 쉽게 형성되는 것으로 나타났다. 결과적으로 수돗물을 이용한 관의 세척만으로도 충분히 생물막과 부식생성물 제거가 가능하며, 오존을 이용한 세척에는 관 재질의 고려가 필요하다. ·상수도관 세척에 따른 수질 변화 모니터링 물세척에 의한 수질개선 효과를 확인하기 위해 실제 현장에서 물세척 후 28일 간 수질을 모니터링한 결과 물세척 후 5일 이상 세척 잔류물들이 남아 수질악화를 초래하나 10일 이후부터 안정화되었다. 세척 유무에 따른 수질 차이를 탁도와 잔류염소 소비 특성을 통해 확인할 수 있었으며, 특히 HPC와 대장균군의 경우, 세척하지 않은 관에서 시간 경과에 따라 증가하는 것으로 나타나 관 세척에 의한 수질안정성 확보가 가능한 것으로 나타났다.
안전한 수돗물 공급을 위해서는 정수처리시스템의 개선은 물론 상수도 관망에서의 생물막 형성 및 부식의 2차 오염의 관리가 필요하다. 특히 관 내면에서의 생물막은 생물막 형성 미생물에 의한 직접적인 수질저하는 물론 미생물 부식을 유발하여 관의 내구성 저하와 부식생성물에 의한 수질악화를 초래하므로 이에 대한 방지 및 관리가 요구된다. 상수도관망에서의 생물막은 정수 내에 존재하는 영양물질, 관 재질, 수온, 유속 등 여러 인자들의 영향을 받는다. 이런 인자들 중 생물막의 영양원으로 이용되는 유기물을 중심으로 생물막 제어에 직접적인 영향을 미치는 유기물의 종류와 농도에 대한 연구가 집중적으로 이루어졌으며, BDOC의 일종인 AOC가 생물막 제어를 위한 유기물 인자로 제안되었으나 미생물을 이용한 분석법의 한계로 인해 그 이용이 매우 제한적이다. 이미 생성된 생물막과 부식생성물의 관리방안으로는 관의 교체가 최선이나, 관의 교체가 불필요하거나 곤란한 경우에 적용가능한 비굴착 갱생 공법이 개발되었으며, 이 중 물세척이 가장 일반적으로 시행되고 있다. 그러나 세척법의 적용에 있어서 적합한 관의 재질이나 세척조건에 대한 연구가 거의 없으며, 특히 세척 후 관 표면 변화나 생물막 재성장능에 대한 평가가 전무한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 상수도관망의 생물막 형성에 대한 유기물 분획종과 관 재질의 영향을 평가하고, 관의 부식에 있어서의 미생물 부식의 영향을 평가하였다. 또한 생물막 재성장능 평가를 통해 상수도관 내의 생물막과 부식생성물의 관리방안으로서의 물세척과 오존수 세척효과를 비교하였으며, 물세척의 효과를 확인하기 위해, 서울시 M구의 관망의 세척 후 수질모니터링을 실시하였다. 유기물 농도와 분획종의 차이를 보이는 서울시 GU 정수장의 모래여과수(SF), 생물활성탄처리수(BAC), MF 처리수(MF)와 2개소의 수돗물(GT, UT)을 대상으로 스테인리스강관(STS), 폴리염화비닐관(PVC), 동관(CP), 그리고 회주철관(CIP)의 4종의 시편이 장착된 모의관망장치를 설치하여 395일간 관 표면의 생물막 농도와 미생물 종을 분석하였으며, 관 재질별 부식속도를 평가하였다. LC-OCD를 이용하여 공정수의 NOM을 분획하였다. 생물막은 HPC 농도로 분석하였으며, 생물막 내의 미생물 종은 MIDI 시스템을 이용하여 동정하였다. 무게감소량 분석을 통해 금속관에 대한 부식속도를 계산하였으며, 기타 수질 및 부식성 지수를 분석하였다. SPSS를 이용하여, 관 재질별 생물막 농도, 그리고 부식속도와의 상관성 분석을 실시하여 생물막 형성에 기여하는 유기물 분획종과 관 재질에 대해 알아보고, 관 재질별 미생물 부식의 영향을 확인하였다. 모의관망장치에서 부식된 관 시편을 대상으로 수돗물과 오존수로 물세척 한 후 생물막 재성장 특성을 평가하였으며, 서울시 M구의 노후상수관을 대상으로 물세척을 실시하여 세척 전과 후의 수질변화를 모니터링하였으며, 실험 결과는 다음과 같다. ·공정수의 유기물 분획종 분포 특성 원수에 대한 공정별 TOC 제거율은 BAC에서 가장 크게 나타났으며, MF에서 가장 낮았다. 정수처리의 기본공정을 거친 SF와 비교하여 BAC에서는 활성탄에 의한 유기물 흡착과 부착미생물의 유기물 분해 등으로 DOC 제거능이 탁월했으나, MF에서는 최적응집의 결여로, 높은 Humic substances 농도를 나타냈다. 분획종별로는 BAC를 제외한 전 공정에서의 HOC 제거율이 13.1%에 머물러 기존 공정으로는 HOC의 제거가 어려움을 알 수 있었다. SF 이후의 GT와 UT에서는 이송거리가 긴 UT에서 TOC의 증가가 발생했으며 UT의 HOC에서 SF에서보다 45.3%까지 증가하였다. ·공정수와 관 재질별 HPC 농도 분포 특성 잔류염소가 존재하지 않는 SF와 BAC, MF에서의 HPC는 매우 큰 차이를 보였는데, 미생물에 의한 유기물 제거 기작이 포함되는 BAC의 미생물 농도가 가장 높은 것으로 나타났다. MF의 경우에는 HPC 농도가 가장 낮게 나타나 체거름에 의한 크기배제가 주요 기작으로 SF보다 수중 HPC 제거가 탁월한 것으로 나타났다. SF에 염소처리를 한 GT와 UT에서의 HPC 농도는 잔류염소 농도가 상대적으로 높은 UT에서 보다 낮았으며 GT의 경우 MF보다 높게 나타났다. 공정수의 관 재질별 생물막 형성은 수온변화에 크게 영향을 받으며, 수온이 일정한 141일에 BAC의 CP를 제외한 전 관 재질에서 생물막 농도가 가장 높게 나타났다. CIP를 제외하고는 UTCP>STS의 순서로 나타났다. 생물막 성장률과 부식속도의 관계에서 잔류염소가 없는 경우 생물막 성장률이 가장 컸던 BAC에서의 부식속도가 컸으며, 잔류염소가 존재하는 경우 CIP를 제외하고는 UT의 부식속도가 가장 커 부식에 생물막과 염소농도가 영향을 미침을 확인할 수 있었다. ·생물막 형성과 부식속도 모델 구축 주성분 분석을 통해 생물막 형성에 영향을 미치는 제 1주성분은 유기물요인, 제 2 주성분은 부식성요인, 제 3 주성분은 소독제 요인, 제 4 주성분은 pH, 제 5 주성분은 유입수 내의 HPC 농도로 미생물 요인으로 나타났다. 이런 요인들 중에서 상관성이 높은 인자인 유입수 내의 HPC, 유기물 분획종 중 Biopolymers와 HOC, 총 잔류염소 농도, 수온, pH 그리고 TDS를 선택하여 회귀분석을 통해 생물막 형성 모델을 완성하였으며, MIC에 의한 부식속도 예측 모델에는 관 표면의 HPC, 총 잔류염소 농도, pH 그리고 경도가 포함되었다. ·생물막 재성장능 평가를 통한 물세척과 오존수 세척의 효과 비교 오존을 이용한 관 세척 전과 후의 각 시편의 표면 변화 및 미생물 재성장 특성을 평가한 결과, CP와 CIP의 경우 세척 전에 비해 표면의 75%정도가, CP의 경우 40%정도 회복된 것을 볼 수 있었다. 그러나 CP와 CIP에서 오존농도가 높을수록 세척 후 표면 부식이 발생하였으며, 이후 생물막 형성실험 결과 CP를 제외한 STS와 PVC 그리고 CIP의 경우 오존으로 세척 후 세척 전에 비해 생물막이 더 쉽게 형성되는 것으로 나타났다. 결과적으로 수돗물을 이용한 관의 세척만으로도 충분히 생물막과 부식생성물 제거가 가능하며, 오존을 이용한 세척에는 관 재질의 고려가 필요하다. ·상수도관 세척에 따른 수질 변화 모니터링 물세척에 의한 수질개선 효과를 확인하기 위해 실제 현장에서 물세척 후 28일 간 수질을 모니터링한 결과 물세척 후 5일 이상 세척 잔류물들이 남아 수질악화를 초래하나 10일 이후부터 안정화되었다. 세척 유무에 따른 수질 차이를 탁도와 잔류염소 소비 특성을 통해 확인할 수 있었으며, 특히 HPC와 대장균군의 경우, 세척하지 않은 관에서 시간 경과에 따라 증가하는 것으로 나타나 관 세척에 의한 수질안정성 확보가 가능한 것으로 나타났다.
For supplying safe drinking water, control of biofilm formation and corrosion in drinking water distribution system as well as improvement of water treatment system is necessary. Especially, biofilm on water pipe causes deterioration of biological water quality and microbiologically induced corrosio...
For supplying safe drinking water, control of biofilm formation and corrosion in drinking water distribution system as well as improvement of water treatment system is necessary. Especially, biofilm on water pipe causes deterioration of biological water quality and microbiologically induced corrosion, and leads to decrease durability of pipe and deterioration of water quality with formation of corrosion by-products. So prevention and control of biofilm in drinking water system is needed. Biofilm in water distribution system can be affected by various parameters such as organic matters in water, pipe materials, water temperature, water flow velocity and so on. Among those, organic matters, which can be used by bacteria in biofilm as a nutrient, have been considered as a main parameter for control of biofilm. Therefore, kinds and concentration of organic matters that related to biofilm formation have been studied. Although AOC, a sort of BOM was proposed as a biofilm control parameter, it has been used restrictively because limitation of biological analysis. For removal of already formed biofilm and corrosion by-products on pipe, pipe replacement is the best. However, when pipe replacement was unnecessary or hard, flushing has been generally applied and applicable trenchless pipe rehabilitation methods were developed. In spite of the convenience of flushing, there were few studies about flushing techniques and flushing conditions related to pipe materials and especially side effects of flushing, such as change of pipe surface and biofilm regrowth after flushing. So the purposes of this study are to evaluate effect of fractioned natural organic matters and pipe materials on biofilm formation and to validate microbiologically induced corrosion by biofilm. Through biofilm regrowth examination, the effects of pipe washing with and without ozone were compared. To evaluate flushing effect, water quality after flushing in M site of Seoul was monitored. Five kinds of process waters which have different concentration of organic fractions; sand filtered water(SF), biological activated carbon treated water(BAC), microfiltration filtered water(MF) from Gu water treatment plant in Seoul, and 2 kinds of tap waters passed through different pipe length from GU water treatment plant(GT, UT) were experimented. These waters flowed through the model pipeline apparatuses in which coupons of 4 kinds of pipe materials; stainless steel pipe(STS), polyvinyl chloride pipe(PVC), copper pipe(CP) and cast iron pipe(CIP) were mounted, 1L/min of flow velocity during 395 days. The concentration of biofilm was analyzed by HPC and bacteria species in biofilm were identified by MIDI system. The NOM of process waters was fractionated by LC-OCD. The corrosion rate of metal pipe was evaluated by weight loss method. Correlation between NOM fractions and biofilm, and that of between biofilm and corrosion rate were evaluated by principal component analysis and regression analysis. After washing corroded pipe coupons with and without ozone, coupons was set in model pipeline apparatus to investigate biofilm regrowth for 10 days. Ductile cast iron pipeline buried in M site of Seoul in 1980 was flushed with 0.9 ～1.0m/s of water flow velocity and water quality of 5 sites in flushed and unflushed pipeline was monitored. Characteristics of NOM fractions in process waters The removal efficiency of TOC was highest in BAC and lowest in MF. Comparing with SF, BAC showed high performance in organic materials removal by absorption and biodegradation but MF without optimum coagulation caused high concentration of NOM including high proportions of humic substances. Removal of HOC was below 13.1% in all process waters. UT that had longer distribution line than GT showed trend increasing of TOC. Characteristics of HPC in process waters and biofilm HPC of BAC was the highest because it is biological degradation process. With the enhanced exclusion of microfiltration membrane, HPC of MF was lower than SF. Among HPC of GT and UT which was chlorinated SF, UT contained lower HPC with higher residual chlorine. In spite of residual chlorine, HPC of GT was higher than that of MF. Biofilm formation on pipe materials with process waters depended on water temperature and HPC was highest on the lapse of the 141days when steady water temperature was kept, except CP of BAC. The order of precedence for biofilm formation was UTSTS. In correlation of biofilm growth rate and corrosion rate, corrosion rate of BAC was very fast with high biofilm growth rate without residual chlorine. From the high corrosion rate of all metal pipes in UT although biofilm growth rate was not remarkable, residual chlorine was confirmed to be one of main effective factors for pipe corrosion. Biofilm formation and corrosion rate model Five components for biofilm formation by the principal component analysis of SPSS included organic, corrosive, disinfectant, pH, and bacterial factors respectively. The HPC of water as a bacterial component, the concentration of Biopolymers and HOC as organic component, total residual chlorine as a disinfectant component, pH as a pH component, water temperature and TDS as a corrosive component were contained in the biofilm formation model. For prediction of corrosion rate with biofilm, HPC of coupons, total residual chlorine, pH and hardness were selected and corrosion model was formulated. Washing effect of ozone from biofilm regrowth evaluation From washing corroded pipe coupons with and without ozone water, 75% of scales on CIP coupons and 45% on CP coupons were eliminated. But the higher concentration of ozone led to the more corrosion on the surface of coupons. From the biofilm formation test with washed pipe coupons, biofilm on the surface of STS, PVC and CIP after washing with ozone water formed more easily than washing without ozone. Consequently, removal and inhibition of scale containing biofilm could be achieved sufficiently with tap water washing and in case of using ozone waters, pipe materials should be considered. Water quality monitoring after flushing of drinking water pipeline For evaluating pipe washing effect of flushing, water quality of 5 tap waters was monitored in flushed and unflushed area for 28days. The water quality of all sampling points has been deteriorated up to 10days after flushing. But after 10days, the quality of water samples showed little difference between inflow and effluent of flushed pipeline. The effectiveness of flush was validated since HPC and total coliforms in unflushed pipeline increased continuously with the elapse of time.
For supplying safe drinking water, control of biofilm formation and corrosion in drinking water distribution system as well as improvement of water treatment system is necessary. Especially, biofilm on water pipe causes deterioration of biological water quality and microbiologically induced corrosion, and leads to decrease durability of pipe and deterioration of water quality with formation of corrosion by-products. So prevention and control of biofilm in drinking water system is needed. Biofilm in water distribution system can be affected by various parameters such as organic matters in water, pipe materials, water temperature, water flow velocity and so on. Among those, organic matters, which can be used by bacteria in biofilm as a nutrient, have been considered as a main parameter for control of biofilm. Therefore, kinds and concentration of organic matters that related to biofilm formation have been studied. Although AOC, a sort of BOM was proposed as a biofilm control parameter, it has been used restrictively because limitation of biological analysis. For removal of already formed biofilm and corrosion by-products on pipe, pipe replacement is the best. However, when pipe replacement was unnecessary or hard, flushing has been generally applied and applicable trenchless pipe rehabilitation methods were developed. In spite of the convenience of flushing, there were few studies about flushing techniques and flushing conditions related to pipe materials and especially side effects of flushing, such as change of pipe surface and biofilm regrowth after flushing. So the purposes of this study are to evaluate effect of fractioned natural organic matters and pipe materials on biofilm formation and to validate microbiologically induced corrosion by biofilm. Through biofilm regrowth examination, the effects of pipe washing with and without ozone were compared. To evaluate flushing effect, water quality after flushing in M site of Seoul was monitored. Five kinds of process waters which have different concentration of organic fractions; sand filtered water(SF), biological activated carbon treated water(BAC), microfiltration filtered water(MF) from Gu water treatment plant in Seoul, and 2 kinds of tap waters passed through different pipe length from GU water treatment plant(GT, UT) were experimented. These waters flowed through the model pipeline apparatuses in which coupons of 4 kinds of pipe materials; stainless steel pipe(STS), polyvinyl chloride pipe(PVC), copper pipe(CP) and cast iron pipe(CIP) were mounted, 1L/min of flow velocity during 395 days. The concentration of biofilm was analyzed by HPC and bacteria species in biofilm were identified by MIDI system. The NOM of process waters was fractionated by LC-OCD. The corrosion rate of metal pipe was evaluated by weight loss method. Correlation between NOM fractions and biofilm, and that of between biofilm and corrosion rate were evaluated by principal component analysis and regression analysis. After washing corroded pipe coupons with and without ozone, coupons was set in model pipeline apparatus to investigate biofilm regrowth for 10 days. Ductile cast iron pipeline buried in M site of Seoul in 1980 was flushed with 0.9 ～1.0m/s of water flow velocity and water quality of 5 sites in flushed and unflushed pipeline was monitored. Characteristics of NOM fractions in process waters The removal efficiency of TOC was highest in BAC and lowest in MF. Comparing with SF, BAC showed high performance in organic materials removal by absorption and biodegradation but MF without optimum coagulation caused high concentration of NOM including high proportions of humic substances. Removal of HOC was below 13.1% in all process waters. UT that had longer distribution line than GT showed trend increasing of TOC. Characteristics of HPC in process waters and biofilm HPC of BAC was the highest because it is biological degradation process. With the enhanced exclusion of microfiltration membrane, HPC of MF was lower than SF. Among HPC of GT and UT which was chlorinated SF, UT contained lower HPC with higher residual chlorine. In spite of residual chlorine, HPC of GT was higher than that of MF. Biofilm formation on pipe materials with process waters depended on water temperature and HPC was highest on the lapse of the 141days when steady water temperature was kept, except CP of BAC. The order of precedence for biofilm formation was UTSTS. In correlation of biofilm growth rate and corrosion rate, corrosion rate of BAC was very fast with high biofilm growth rate without residual chlorine. From the high corrosion rate of all metal pipes in UT although biofilm growth rate was not remarkable, residual chlorine was confirmed to be one of main effective factors for pipe corrosion. Biofilm formation and corrosion rate model Five components for biofilm formation by the principal component analysis of SPSS included organic, corrosive, disinfectant, pH, and bacterial factors respectively. The HPC of water as a bacterial component, the concentration of Biopolymers and HOC as organic component, total residual chlorine as a disinfectant component, pH as a pH component, water temperature and TDS as a corrosive component were contained in the biofilm formation model. For prediction of corrosion rate with biofilm, HPC of coupons, total residual chlorine, pH and hardness were selected and corrosion model was formulated. Washing effect of ozone from biofilm regrowth evaluation From washing corroded pipe coupons with and without ozone water, 75% of scales on CIP coupons and 45% on CP coupons were eliminated. But the higher concentration of ozone led to the more corrosion on the surface of coupons. From the biofilm formation test with washed pipe coupons, biofilm on the surface of STS, PVC and CIP after washing with ozone water formed more easily than washing without ozone. Consequently, removal and inhibition of scale containing biofilm could be achieved sufficiently with tap water washing and in case of using ozone waters, pipe materials should be considered. Water quality monitoring after flushing of drinking water pipeline For evaluating pipe washing effect of flushing, water quality of 5 tap waters was monitored in flushed and unflushed area for 28days. The water quality of all sampling points has been deteriorated up to 10days after flushing. But after 10days, the quality of water samples showed little difference between inflow and effluent of flushed pipeline. The effectiveness of flush was validated since HPC and total coliforms in unflushed pipeline increased continuously with the elapse of time.
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