상하수도 시설계획

1. 상수도의 구성

1) 수원 → 도수 → 정수 → 송수 → 배수 → 급수

2) 정수 : 침전 → 여과 → 살균

∙약품침전법 : (착수정) → [혼화지 → 플록형성지 → 약품침전지 ]→ 급속여과지 → 살균

∙보통침전법 : (착수정) → 보통침전지 → 완속여과지 → 살균

 

2. 설계기간

상수도 시설 5~15년 기준

※ 하수도시설 20년 기준

시 설	특 징	설계기간
댐, 대규모 관로	확장이 어렵고 고가	25-50년
수원지 시설, 송수관, 배수본관, 펌프시설	확장이 어려움	20-30년
정수시설, 배수시설	확장이 쉬움	10-15년

3. 인구 추정

1) 등차급수방법

∙ 적용 : 연평균 인구증가수 일정 가정, 인구 추정이 과소하게 될 우려 발전이 느린 도시, 발전성이 없는 도시에 적합

2) 등비급수방법

∙ 적용 : 연평균 인구증가률 일정 가정, 인구 추정를 과다하게 산정 우려 발전 가능성 큰 도시에 적합

3) Logistic Curve방법

4. 급수보급율

∙급수보급율의 추정 :

(P: 급수보급율(%), 연평균 소비량에 대한 t기간동안 소비량의 비율(%))

 

5. 계획급수량

1) 계획 1일 최대급수량

∙수도시설의 규모 결정 기준, 상수도 설계 기준 급수량

∙계획1일 최대급수량 = 계획1인 1일 최대 급수량 × 계획급수인구

                           = 계획1일 평균급수량 ×1.3(대도시, 공업도시)

                                                          1.5(중소도시)

 ∙취수, 도수, 정수, 송수 시설규모 결정의 기준, 배수지 시설 기준

※ 배수지 시설 : 계획1일 최대급수량의 8‐12시간분 저장 용량으로 설계

2) 계획 1일 평균급수량

∙수원지,저수시설 규모,정수장 전력∙약품∙유지비, 수도요금 산정 기준

∙계획1일 평균급수량 = 계획1일 최대급수량 × 0.7(중소도시)

                                                           0.8(대도시, 공업도시)

 

6. 수원 및 취수

1) 가장 많이 쓰이고 있는 수원 : 하천

∙하천수 취수 방법

- 취수탑:수위 변화가 큰 지점이나 적당한 깊이에서 취수가 요구될 때 사용

- 취수문:취수지점의 표고가 높아서 자연유하식으로 도수 할 수 있는 곳

 2) 가장 우수한 수원 : 복류수

∙취수방법 : 집수암거(매거)

- 제내지 또는 사구등 얕은 곳은 개거식 구조, 하상 또는 제외지등 비교적 깊은 곳은 터널식 구조

- 복류수의 흐름 방향에 직각이 되도록 설치

- 매설 깊이는 5 m 표준

- 모래등이 유입되지 않게 유입속도는 3㎝/sec 이하, 관내유속 1 m/sec 이하

- 집수매거의 경사는 수평하거나 1/500 이하의 완만한 경사

- 매거의 이음부분에서도 취수가 가능하도록 시공 : 수밀 구조로 하지 않는다.

 3) 호수나 저수지의 취수 : 수면에서 3~4m, 큰 호수나 저수지는 10m 이상

∙용량 결정 : 유출량 누가곡선법 (Ripple’s Method) - 저수시점 유의

 

7. 수질 기준

1) 검출되어서는 안 되는 물질 : 수은(Hg), 시안(CN), 유기인, PCB

2) 허용기준

∙일반세균 : 검수 1㎖ 중 100이하

∙대장균 : 검수 50㎖ 중 검출되지 않아야 함

∙암모니아성 질소(NH3-N)는 0.5 ㎎/l 이하

( 암모니성 질소와 아질산성 질소 동시검출 : 오염으로 판단 → 동시검출되지 않아야 함.)

∙색도는 5이하

∙탁도는 2이하

∙수소이온농도(PH)는 5.8‐8.5 사이

∙소독으로 인한 냄새와 맛 이외의 냄새와 맛이 없을 것

 

8. 수질항목

2) DO (용존산소)

- 오염된 물은 용존산소량이 낮다.

- BOD가 큰 물은 용존산소량이 낮다.

- 수중 염류농도가 증가할수록 용존산소 농도는 감소

- 수중온도가 높을수록 용존산소 농도는 감소

- 수면의 교란이 클수록, 수심이 낮을수록 용존산소량 증가

- 용존산소가 적은 물은 혐기성분해가 일어나기 쉽다.

3) BOD (생화학적 산소요구량)

- 20℃에서 5일간 시료를 배양했을 때 소비된 용존산소량을 BOD5

- 20일 이상 배양시 탄소계 유기물이 완전분해되는 1단계 과정(BODU)과 질소유기물이 분해되는 2단계 과정을 거침 → 1단계 과정은 BOD로 측정

- 유기물을 호기성 미생물이 분해시 요구되는 산소량 → 유기물질의 함량을 나타내는 하천 오염 판정의 지표

- BOD가 과도하게 높을 경우 : DO가 감소, 혐기성분해로 악취 발생

- BOD 잔존량

- BOD 소모량  

여기서 Y : t일동안 소모된(감소된) BOD

4) COD (화학적 산소요구량)

∙조류에 의한 탄소동화작용의 영향을 받지 않아 호수나 해역의 오염 측정

∙독성, 무기물이 포함되어 있는 하수의 경우에도 측정가능(BOD는 불가능)

∙배양에 5일이 걸리는 BOD 에 비해 단시간에 측정가능

5) 대장균

∙자체로는 유해하지 않으나 수인성 전염병균 존재 가능성의 추정 지표

 6) 정수장의 수질 검사

∙ 매일 1회이상 검사 : 냄새, 맛, 색도, 탁도, 유리잔류염소, PH

 

9. 수질오염

1) 부영양화 : 하천이나 호수에 질소(N)나 인(P)등의 영양염류가 유입되어 과도한

조류의 번식, 심층수부터 산소 고갈 → 수질악화현상

※ 조류의 이상 번식 : 황산동(CuSo4), 염산동(CuCl4) 살포

 2) Whipple의 4단계 변화

분해지대→활발한 분해지대→회복지대→ 정수지대

3) 자정계수

이때 K1 : 탈산소계수(day‐1), K2 :재폭기계수(day‐1)

- 자정계수를 크게 하는 인자

∙수온이 낮을수록

∙하천의 유속이 급류일 때

∙하상이 자갈, 모래등으로 구성되었으며 경사가 클 때

∙하천 수심이 낮을 때