천변여과지 모형에서 여재모래의 폐색현상 실험연구

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기타언어초록

천변여과지에서 표류수 유속이 여재의 폐색에 주는 영향을 파악하기 위하여 파일럿 규모의 실험을 수행하였다. 표류수 유속을 0~40 cm/sec 범위에서 단계적으로 변화시키면서 설비를 운전하여 폐색이 발달하는 현상을 관측하였고, 관측결과를 수치해석코드로 해석하여 폐색계수를 얻었다. 연구결과 이 범위의 표류수 유속에서는 표류수 유속이 폐색발달에 영향을 주지 않는 것으로 나타났고, 폐색은 주로 표층에서 발생함을 알 수 있었다. 여과수 산출율이 $5m^3/m^2-day$에서 $3m^3/m^2-day$까지 감소하는 동안 표층 50 cm에서의 폐색계수는 약 30,000 sec까지 증가하였으며, 이는 전체 여재두께 2.4 m가 가지는 폐색계수의 87%에 해당되었다. 표층 50 cm의 폐색계수에서 표면폐색이 90% 정도를 차지하여 내부폐색은 약 10%에 불과함을 알 수 있었다. 운전지속에 따라 표면폐색은 심화되었지만 내부폐색은 일정함도 알 수 있었다. 또한, 폐색이 진행되어도 여과깊이에 따른 탁도분포는 일정함을 알 수 있었다.

기타언어초록

A pilot-scale sand-box experiment was performed in order to investigate the effect of cross-flow velocity on the clogging of the filter sand in a model filtration pond. The clogging phenomenon was observed during the operation with the cross-flow varied in stages in a range of 0~40 cm/sec, and the experimental result was analyzed using a numerical code. Results showed that the cross-flow velocity in this range had no influence on the development of clogging and that clogging occurred mostly on the filter-surface. It was found that while the production rate decreased from $5m^3/m^2-day$ to $3m^3/m^2-day$ the clogging coefficient of the top 50 cm layer increased up to about 30,000 sec, which corresponded to 87% of the clogging coefficient of the total 2.4 m layer. Of the clogging coefficient of the top 50 cm layer, surface clogging constituted 90% while the other 10% was intermediate clogging. It was also found that the surface clogging increased while the intermediate clogging remained constant as the operation continued, and that filtrate turbidity along the filtration depth remained constant in spite of the increase in clogging.

키워드

천변여과지 파일럿 규모 모래통 실험 폐색계수 표면폐색 Filtration Pond Pilot-Scale Sand-Box Experiment Clogging Coefficient Surface Clogging

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