폐수처리의 계획과 방법

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폐수처리의 계획과 방법에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 폐수처리 계획
1) 개요(槪要)
2) 폐수조사
3) 오염 부하량 산정
4) 폐수처리 목표
5) 처리 전에 고려해야 할 사항
6) 폐수의 질적 분류
7) 폐수처리 방법

2. 폐수의 물리적 처리
1) Screening
2) 침사지(Grit chamber)
3) 침전(Sedimentation)
4) 부상(Floatation)
5) 여과(Filtration)
6) 흡착(Adsorption)

3. 폐수의 화학적 처리
1) 중화(中和)처리(pH조절)
2) 화학적 응집(凝集)
3) 산화(Oxidation) 및 환원(Reduction)처리
4) 이온교환(Ion exchange)
5) 물의 연수화(軟水化)
6) 염소처리(Chlorination)
7) 해수의 담수화(淡水化)
8) 철(Fe) 및 망간(Mn)의 제거
9) 맛과 냄새의 제거

4. 폐수의 생물학적 처리
1) 호기성 처리
2) 혐기성 처리
3) 생물학적 처리방법의 비교
4) 생물학적 처리에 관련된 미생물
5) 처리방식의 선정
6) 표준 활성슬러지법

본문내용

율은 큰율로 감소하고 따라서 살아있는 미생물의 수도 크 게 감소한다. 미생물들은 그들 자신의 원형질을 분해시켜 에너지를 얻으므로 원형질 전체 무게가 준다. 즉 미생물의 자산화가 일어나 유기물의 분해는 거의 완전하게 달성되
어 침전성이 좋고 높은 BOD 제거율이 기대된다.
그림 1. 미생물의 성장곡선
5) 처리방식의 선정
수처리공정은 물리적처리인 1차처리와 생화학적처리의 2차처리로 대별 된다. 또한 유기물(영양원)을 이용하여 미생물이 유체에서 성장하는 부 유성장방식과 미생물이 담체(Media)에 서식하면서 성장하는 부착성장 방식으로 구별되고 있으며, 최근에는 질소·인 등의 영양염류를 제거할 수 있는 고도처리공법이 있다.
① 부유성장방식(Suspended Growth Process)
- 표준 활성슬러지법(Conventional Activated Sludge)
- 계단식 폭기법(Step Aeration)
- 수정식 폭기법(Modified Aeration)
- 장기 폭기법(Extended Aeration)
- 산화구법(Oxidation Ditch) : 질소제거 가능
- 접촉안정화법(Contact Stabilization)
- 심층 폭기법(Deep Aeration)
- 순산소(Pure Oxygen) 폭기법
- 연속회분식 활성슬러지법 (Sequencing Batch Reactor) : 질소제거 가능
② 부착성장방식(Attached Growth Process)
- 살수여상법(Trickling Filter)
- 회전원판법(Totating Biological Contactor)
- 접촉폭기법(Media Contact Aeration)
③ 고도처리공법(영양염류제거공법-BNR 공법)
화학적 처리공법과 생물학적 처리공정이 있으며 2차 처리를 겸한 생물학 적 고도처리공정이 있다.
-응집제 첨가 활성슬러지법 : 인체거공법
- Phostrip 공법 : 인제거공법
-혐기호기 활성슬러지법(A/O법): 인제거공법
-생물학적 질소제거공법(질산화탈질공법, 운환변법)
-생물학적 질소·인 동시 제거공법
- VIP 공법, UCT 공법, A2O 공법, SBR, PID, 산화구변법, BAF, Bardenpho, B3 공법, P/L 공법, ACS. KSBNR, DNR 공법, HBR 공 법, DeN＆P, KIDEA, Bio-SAC, Bio-Coal, N.P.R, ICEAS, Omniflow, Aqua, MSBR, C.N.R, NPR등이 있다.
고도처리의 필요성
일반적으로 2차처리과정을 거친후에도 하수중의 오염물질의 완전한 제거는 실제적으로 불가능하며 여러종류의 무기성이온을 비롯한 중금속, 유기물질, 영양염류 등이 방류수역으로 유출되어 2차 처리후에도 환경생태계에 악영향을 미치는 등, 방류수역의 수질개선효과가 그다지 크지않은 경우가 발생하고 있다. 대표적인 예로서, 부영양화와 적조현상등의 악영향을 들 수 있으며 이는 2처처리공정으로 탄소질의 유기물제거효과는 달성하였지만 상기 악영향의 주요원인물질인 질소, 인 등이 효과적으로 제거되지 못했기 때문이다. 그리고 영양염류가 제거되지 못하고 유기물만의 제거는 방류수역에서의 영양염류에 의한 조류 및 수서식물의 성장을 촉진시켜 DO의 고갈로 자정능력 저하를 초래하게 되므로 궁극적인 방류수역의 수질개선을 위해서 영양염류을 제거해야만 한다. 이를 위하여 고도처리가 필요하며, 기존의 하수처리장 또는 신설되는 처리장은 질소와 인을 동시에 제거할 수 있는 처리공법의 채택이 이루어져야 한다.
6) 표준 활성슬러지법
개요 : 이 방법은 1차 처리된 폐수의 2차 처리를 위해서 주로 채택되며 주요 공정은 폭기조, 침전조, 슬러지 반송설비 등으로 구성되는 호기성 Process다.
원리 : 폐수는 최초 침전지(1차 침천지)에서 현탁고형물이 제거된 후 포기조에서 용존 유기물질이 미생물에 의해 섭취 분해되고, 성장한 미생물은 2차 침전지에서 응결 침전되어 활성슬러지(Activated sludge)로서 폭기조로 일부 반송(Return sludge)되며 일부는 폐슬러지가 된다. 2차 침전지의 깨끗한 상등액이 처리장의 유출수가 된다.
그림 2 표준 활성슬러지 공정
처리조건
- 영양소 : 미생물이 C, H, O, N, P, S 기타 각종 물질(Ca, K, Mg, Na 등)로 세포를 구성하므로 수중에 이와 같은 물질들이 있어야 한다. 일반적으로 폭기조 유입수의 BOD:N:P = 100:5:1의 분 포가 미생물의 대사 및 처리에 최적인 것으로 되어 있다.
- 용존산소 : 호기성 반응에서는 용존산소를 산화제로 사용하므로 그 농 도를 최저 0.5mg/l 이상 유지해야 하며, 원활한 처리를 위 하여는 최소 2.0mg/l 이상 유지하는 것이 좋다.
- 온도 : 미생물 처리는 중온성 미생물에 의한 처리가 대부분이므로 통 상 25 -30 로 유지해야 한다.
- pH : 8의 범위가 적당하다.
폭기조의 운전과 관련된 용어
- BOD 용적부하(kgBOD/m3·day) : 폭조 1m3 당 하루에 가해지는 BOD 무게(kg)
1일 BOD유입량(kg/day) / 폭조 용적(m3) 또는
BOD농도(kg/m3) 유입수량(m3/day)
- MLSS(Mixed Liquor Suspended Solid) : 폭기조의 혼합액 부유물질 로서 폭지조내의 미생물을 말한다.
- F/M비 : 폭기조내 MLSS 단위 무게당 하루에 가해지는 BOD 무게 비 F/M비 = BOD Q / MLSS V
- 체류시간(Retention time) : 원폐수가 폭기조내에 머무는 시간
- Sludge age 또는 SRT : 최종 침전지에서 분리된 고형물의 일부는 폐 기되고, 일부는 다시 반송되어 폭기조로 유입된는데, 이때 반송된 슬러 지는 폭기시간 보다 긴 체류시간 동안 폭기조내에 체류하게 되는데 이 를 오니일령(sludge age) 또는 SRT(sludge retention time)라 한다.
- 슬러지 용량지표(SVI : Sludge Volume Index) : 폭기조에서 성장한 미생물이 2차 침전지에서 침강 농축성을 나타내는 지표로서 폭기조 혼 합액 1 를 30분 침강시킨후 1g의 MLSS가 슬러지로 형성시 차지하는 부피(㎖)를 말한다.

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