대부분의 정수과정에서는 두종류의 배출수가 발생한다. 첫 번째는 침전지에서 배출되는 침전슬러지이고, 다른 하나는 여과지 및 활성탄지 역세척수이다. 이는 대부분 정수처리공정으로 회수조를 거친 후 원수로 재이용되거나, 배출수 처리시설인 탈수공정과 농축조를 통하여 방류하고 있다. 방류수 수질은 기존의 『수질 및 수생태계 보전에 관한 법률 및 시행규칙』을 개정하여『물 환경 보전법 시행규칙』에서 정한 수질오염물질의 배출허용기준을 만족하도록 운영되어야 하며 이를 감시하기 위하여 환경부에서는 원격전송시스템(TMS)을 통한 방류수 수질을 실시간 감시하여 배출기준 초과시에는 배출부과금 부과 등의 행정처분을 시행하고 있다. 그러나, 방류수 수질모니터링 결과 일부 정수장에서는 방류수 수질 기준을 준수하는데 어려움을 겪는 것으로 나타나, 배출수처리시설의 수질 및 시설에 대한 검토를 실시하여 방류수 수질을 개선하기 위한 대책 마련이 필요한 실정이다.
본 연구에서는 원수에서 망간의 함량이 높은 강변여과수를 원수로 이용하고 있는 G시 M정수장과 S정수장의 배출수처리시설에서 시료를 채취하여 망간의 제거효율을 조사하였다. 또한, 현장 모형실험을 통해 배출수 처리공정에 따른 수질개선효과를 분석하여 방류수 수질개선과 배출수 재 이용을 위한 처리방안을 검증하여 운영인자를 도출하였다
정수장 배출수의 망간제거를 위해 배출수처리시설에 폭기 및 알칼리제 투입과 농축조 이후 처리공정을 추가하여 운전하였으며, 이러한 공정의 적용시 효율적인 운전인자를 도출하였다. 배출수처리시설에서는 배출수지나 보다 배슬러지지와 농축조 저층에서 망간의 재용출이 심각했으며, 망간의 재용출은 폭기와 같은 노력에 의해 쉽게 개선될 수 없음을 확인하였다.
폭기에 의한 망간의 제거효율 실험결과 망간 농도는 36.2% 정도 감소하였으며, 슬러지저류조에 폭기시설 가동과 탈수여액에 대한 알칼리제(Ca(OH)₂)를 투입하여 pH조정을 통해 농축조 저층에서 망간 농도는 약 60% 정소 감소 하는 것으로 확인하였다. 배출수처리시설 중 농축조 후단에 접촉여과법을 이용한 자연형처리공정을 설치하여 실험한 결과, 망간 농도는 94% 정도 감소해 망간 제어에 효과적인 것으로 확인하였다.
배출수의 망간농도가 높은 정수장에서 폭기 및 알칼리제 투입, 접촉여과법을 적용한 공정을 추하는등의 개선을 통해 망간을 제거하여 배출수 수질기준을 충족시킨다면 처리된 방류수들을 정수공정으로 회수하여 원수로 재이용되거나 하천유지용수 등의 목적으로 이용 될 수 있을 것으로 판단된다.