정수장에서 정수한 물을 각 배수지까지 이송하는 송수시스템은 수요가까지 안전한 수돗물을 공급한다는 의미에서 중요한 시설이라 할 수 있다. 그러나 송수관로의 길이가 긴 경우 수돗물의 공급과정에서 체류시간이 증가하게 되고 또한 시간별 계절별로 수온등의 운영조건이 변동하기 때문에 이에 따라 대표적인 소독물질인 잔류염소농도가 운영기준농도를 달성하지 못하고 수요가에 전달되는 경우가 발생하게 된다. 따라서 잔류염소 농도의 시간적, 공간적 편차를 최소화하고 충분한 소독능을 확보하면서도 음용에 거부감이 없는 수돗물을 공급하기 위한 잔류염소의 관리방안이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 송수관망 내 잔류염소 농도의 시공간적 편차를 최소화하기 위한 최적관리방법을 제시하는 것을 목적으로 한다. 송수시스템에서 잔류염소농도의 최적관리를 위해서 연구대상지역의 잔류염소 수체반응계수를 실험실 실험과 1차반응식 모델을 이용하여 도출하였으며 또한 연구대상지역 송수관로에 특정 지점을 선정하여 grab sampling을 실시하여 얻은 잔류염소 데이터를 이용하여 systematic analysis method를 이용하여 관벽감소계수를 도출하였다. 도출 된 수체반응계수 및 관벽반응계수를 이용하여 총 잔류염소 ...
정수장에서 정수한 물을 각 배수지까지 이송하는 송수시스템은 수요가까지 안전한 수돗물을 공급한다는 의미에서 중요한 시설이라 할 수 있다. 그러나 송수관로의 길이가 긴 경우 수돗물의 공급과정에서 체류시간이 증가하게 되고 또한 시간별 계절별로 수온등의 운영조건이 변동하기 때문에 이에 따라 대표적인 소독물질인 잔류염소농도가 운영기준농도를 달성하지 못하고 수요가에 전달되는 경우가 발생하게 된다. 따라서 잔류염소 농도의 시간적, 공간적 편차를 최소화하고 충분한 소독능을 확보하면서도 음용에 거부감이 없는 수돗물을 공급하기 위한 잔류염소의 관리방안이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 송수관망 내 잔류염소 농도의 시공간적 편차를 최소화하기 위한 최적관리방법을 제시하는 것을 목적으로 한다. 송수시스템에서 잔류염소농도의 최적관리를 위해서 연구대상지역의 잔류염소 수체반응계수를 실험실 실험과 1차반응식 모델을 이용하여 도출하였으며 또한 연구대상지역 송수관로에 특정 지점을 선정하여 grab sampling을 실시하여 얻은 잔류염소 데이터를 이용하여 systematic analysis method를 이용하여 관벽감소계수를 도출하였다. 도출 된 수체반응계수 및 관벽반응계수를 이용하여 총 잔류염소 감소계수를 도출하였으며 관망해석을 통해 도출한 water age, 2014년 배수지 절점들의 유량 데이터 및 수온데이터를 이용하여 잔류염소 저감 모델식을 도출하였다. 최종적으로 잔류염소 저감식과 유전알고리즘(GA)을 이용하여 최적 정수장 유출 잔류염소 농도, 재염소 지점 및 재염소 여부를 산정하였다. 산정된 결과는 다음과 같았다. GA 기반 잔류염소모델을 기존 EPANET을 이용하여 비교한 결과 정수장 유출농도에 따른 재염소 주입지점과 주입량이 GA로 분석한 값과 유사하게 도출되어 유효성을 확인할 수 있었다. 또한 재염소를 고려하지 않을 경우의 정수장 최적염소주입농도 산정결과 정수장 유출농도는 온도에 따라 0.643~0.787mg/L의 범위에서 온도가 낮을수록 감소하는 경향을 보였다. 배수지의 잔류염소 농도를 0.4 ~1.0 mg/L로 제약조건을 주어 도출한 결과 정수장 유출농도가 낮아질수록 재염소의 개소수가 많아지며 투입농도가 커지는 것을 볼 수 있었다. 또한 재염소지점의 위치가 정수장 쪽으로 이동하는 것을 볼 수 있었는데 이는 배수지나 절점에서 제약조건을 만족하지 못하는 경우가 많아졌기 때문이다. 또한 배수지 농도의 상향값을 0.6mg/L 로 하향조정하여 정수장 최적 잔류염소농도, 재염소 농도, 재염소 주입지점을 산정한 결과 계절별, 그리고 최고·최저의 수온조건 모두에서 배수지 농도를 0.4 ~ 0.6 mg/L를 맞추기 위하여 최소 1개소 이상의 재염소 시설이 설치되어야 함을 알 수 있었다. 본 연구에서 사용 된 잔류염소 균등화 모델의 경우 이전의 잔류염소 균등화 모델보다 효율적으로 재염소 지점 및 재염소 투입지점을 산정할 수 있어 향후 실무에서 잔류염소농도의 균등화 사업 시 재염소 투입지점의 산정 등에 유용하게 적용될 것으로 예측되었다.
정수장에서 정수한 물을 각 배수지까지 이송하는 송수시스템은 수요가까지 안전한 수돗물을 공급한다는 의미에서 중요한 시설이라 할 수 있다. 그러나 송수관로의 길이가 긴 경우 수돗물의 공급과정에서 체류시간이 증가하게 되고 또한 시간별 계절별로 수온등의 운영조건이 변동하기 때문에 이에 따라 대표적인 소독물질인 잔류염소농도가 운영기준농도를 달성하지 못하고 수요가에 전달되는 경우가 발생하게 된다. 따라서 잔류염소 농도의 시간적, 공간적 편차를 최소화하고 충분한 소독능을 확보하면서도 음용에 거부감이 없는 수돗물을 공급하기 위한 잔류염소의 관리방안이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 송수관망 내 잔류염소 농도의 시공간적 편차를 최소화하기 위한 최적관리방법을 제시하는 것을 목적으로 한다. 송수시스템에서 잔류염소농도의 최적관리를 위해서 연구대상지역의 잔류염소 수체반응계수를 실험실 실험과 1차반응식 모델을 이용하여 도출하였으며 또한 연구대상지역 송수관로에 특정 지점을 선정하여 grab sampling을 실시하여 얻은 잔류염소 데이터를 이용하여 systematic analysis method를 이용하여 관벽감소계수를 도출하였다. 도출 된 수체반응계수 및 관벽반응계수를 이용하여 총 잔류염소 감소계수를 도출하였으며 관망해석을 통해 도출한 water age, 2014년 배수지 절점들의 유량 데이터 및 수온데이터를 이용하여 잔류염소 저감 모델식을 도출하였다. 최종적으로 잔류염소 저감식과 유전알고리즘(GA)을 이용하여 최적 정수장 유출 잔류염소 농도, 재염소 지점 및 재염소 여부를 산정하였다. 산정된 결과는 다음과 같았다. GA 기반 잔류염소모델을 기존 EPANET을 이용하여 비교한 결과 정수장 유출농도에 따른 재염소 주입지점과 주입량이 GA로 분석한 값과 유사하게 도출되어 유효성을 확인할 수 있었다. 또한 재염소를 고려하지 않을 경우의 정수장 최적염소주입농도 산정결과 정수장 유출농도는 온도에 따라 0.643~0.787mg/L의 범위에서 온도가 낮을수록 감소하는 경향을 보였다. 배수지의 잔류염소 농도를 0.4 ~1.0 mg/L로 제약조건을 주어 도출한 결과 정수장 유출농도가 낮아질수록 재염소의 개소수가 많아지며 투입농도가 커지는 것을 볼 수 있었다. 또한 재염소지점의 위치가 정수장 쪽으로 이동하는 것을 볼 수 있었는데 이는 배수지나 절점에서 제약조건을 만족하지 못하는 경우가 많아졌기 때문이다. 또한 배수지 농도의 상향값을 0.6mg/L 로 하향조정하여 정수장 최적 잔류염소농도, 재염소 농도, 재염소 주입지점을 산정한 결과 계절별, 그리고 최고·최저의 수온조건 모두에서 배수지 농도를 0.4 ~ 0.6 mg/L를 맞추기 위하여 최소 1개소 이상의 재염소 시설이 설치되어야 함을 알 수 있었다. 본 연구에서 사용 된 잔류염소 균등화 모델의 경우 이전의 잔류염소 균등화 모델보다 효율적으로 재염소 지점 및 재염소 투입지점을 산정할 수 있어 향후 실무에서 잔류염소농도의 균등화 사업 시 재염소 투입지점의 산정 등에 유용하게 적용될 것으로 예측되었다.
The water supply system may be referred to as an important facility in the sense that a safe water supply. However, because the residence time has increased due to long water transmission systems and operating conditions are also changed by temperature so the residual chlorine concentration does not...
The water supply system may be referred to as an important facility in the sense that a safe water supply. However, because the residence time has increased due to long water transmission systems and operating conditions are also changed by temperature so the residual chlorine concentration does not meet the operating reference concentration. Thus, to minimize the residual chlorine concentration of the temporal and spatial variations, management of the residual chlorine is required to supply the drinking water without resistance. So the purpose of this study is to present the best management method for minimizing temporal and spatial variations. In the water transmission system, chlorine bulk decay test was evaluated by assuming first-order reaction and also wall decay coefficient was drawn by field test and systematic analysis method for optimum management of the residual chlorine. Using the bulk decay coefficient and wall decay coefficient, total chlorine decay coefficient was drawn and Using the flow rate data, temperature data and water age, the chlorine reduction model fomula was drawn. Finally, optimum water treatment plant effluent residual chlorine concentration and boosting location, boosting schedule was drawn by using the resiual chlorine reduction formula and Genetic algorithm. As a results of the calculations, GA-based residual chlorine model has the similar out put data which is the boosting schedule and boosting locations when it compared with EPANET out put data. In addition, not considering the boosting chlorine, the water treatment effluent concentration showed a tendency to decrease in the lower temperature at 0.643 ~ 0.787 mg/L. Given the constraints in 0.4~1.0 mg/L reservoir residual chlorine concentration and the results obtained that the number of installations that is boosting station was increased by lower the water treatment effluent concentration. For chlorine equalization model used in this study, it was to evaluate the boosting point and input residual chlorine efficiently.
The water supply system may be referred to as an important facility in the sense that a safe water supply. However, because the residence time has increased due to long water transmission systems and operating conditions are also changed by temperature so the residual chlorine concentration does not meet the operating reference concentration. Thus, to minimize the residual chlorine concentration of the temporal and spatial variations, management of the residual chlorine is required to supply the drinking water without resistance. So the purpose of this study is to present the best management method for minimizing temporal and spatial variations. In the water transmission system, chlorine bulk decay test was evaluated by assuming first-order reaction and also wall decay coefficient was drawn by field test and systematic analysis method for optimum management of the residual chlorine. Using the bulk decay coefficient and wall decay coefficient, total chlorine decay coefficient was drawn and Using the flow rate data, temperature data and water age, the chlorine reduction model fomula was drawn. Finally, optimum water treatment plant effluent residual chlorine concentration and boosting location, boosting schedule was drawn by using the resiual chlorine reduction formula and Genetic algorithm. As a results of the calculations, GA-based residual chlorine model has the similar out put data which is the boosting schedule and boosting locations when it compared with EPANET out put data. In addition, not considering the boosting chlorine, the water treatment effluent concentration showed a tendency to decrease in the lower temperature at 0.643 ~ 0.787 mg/L. Given the constraints in 0.4~1.0 mg/L reservoir residual chlorine concentration and the results obtained that the number of installations that is boosting station was increased by lower the water treatment effluent concentration. For chlorine equalization model used in this study, it was to evaluate the boosting point and input residual chlorine efficiently.
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