수질관리 (물리적 화학적 생물학적 처리방법)

목차

1.물리적처리방법

2.화화적처리방법

3.생물학적처리방법

본문내용

ric tube)형태로 구성되어 있다. 액체와 공기의 흐름방향이 서로 다른 두개의 관을 가진 초심층포기조는 하향관에 주입된 공기량만으로 상향관과 하향관의 기포체류량에 기인하는 밀도차에 의하여 액체순환이 유도된다. 초심층포기조의 하향관에서는 공기와 액체가 하강하므로 공기의 부상력을 상쇄시킬 수 있는 액체의 하강유속과 시간이 있어야 한다. 대개 초심층 포기조의 액체순환시간은 1~2분이며 기-액 접촉시간은 2분 정도로서 일반 산기식 포기장치의 기-액 접촉시간 10초보다 10배 이상 크다. 또한 액체순환을 유도하기 위하여 초기공기를 공급하였을 때, 하향관의 하강유속은 1m/sec 이상 되어야 하며 개시공기를 차단하고 하향관 공기량에 의해서 액체순환이 이루어질 때, 하향관의 유속은 최저 0.7m/sec 이상이어야 한다. - 산소전달특성 깊은 수심을 갖는 초심층포기설비는 수중의 정수압에 의하여 산소의 분압을 증가시키므로 일반 산기식 포기설비보다 큰 산소전달능력을 나타낸다. 초심층포기설비는 일반 산기식 포기설비에 비하여 기포의 체류시간이 길어 산소용해효율이 높다. 산소 이용율면에서도 관내에 주입된 공기량이 적고 산소전달 능력이 크므로 6~8%의 범위를 갖는 일반 산기식 포기설비에 비해 높은 효율을 나타내며 순환액의 포화 용존산소 농도는 수심에 비례하여 증가되기 때문이다. 고농도 용존산소를 얻을 수 있다.
< 표 1 >기존 포기방식과의 비교
포기방식
Deep shaft (초심층포기법)
Surface aeration
Fine-bubble aeration
Oxygen transfer rate(㎏-O2/㎥.hr)
2 ~ 3
0.1
0.1 ~ 0.2
Oxygen transfer efficiency(㎏-O2/㎾.hr)
3 ~ 4
1.8
1.5 ~ 3.6
Utilization of Oxygen (%)
60 ~ 80
5 ~ 15
6 ~ 8
Bubble contact period (sec)
120 ~ 180
15 ~ 30
10
표1에서 초심층포기설비의 산소전달속도는 산기식이나 표면 포기식의 0.1~0.2㎏-O2/㎥.hr보다 큰 2~3㎏-O2/㎥.hr이며 기-액 접촉시간은 120~180초로서 약10초인 일반 포기설비에 비하여 10배 높다. 또 공급된 산소가 수중에 용해되어 이용되는 산소 이용율은 60~80%로서 표면 포기식의 5~15%에 비하여 매우 높다. - 활성슬러지법의 특성 초심층 포기조를 생물학적 폐수처리 반응조로 활용하는 초심층포기 활성슬러지법은 포기조내 용존산소 농도가 높아 슬러지 플록 내부까지 완전 호기성상태를 형성하므로 포기조내 미생물농도 및 유기물 부하는 높게 유지시킬 수 있다. 표2는 표준활성슬러지법과 순산소포기법 및 초심층포기법의 일반적인 처리방식을 비교한 것이다. 표2에서 초심층포기법의 유기물 부하는 표준활성슬러지법이나 순산소포기법에 비하여 5~8배 높게 운전 가능하다. 또 포기조의 부피는 약1/10, 포기조의 면적은 1/10 ~ 1/15 정도, 전체처리장의 소요면적은 표준활성슬러지법을 적용한 하·폐수처리장에 비하여 1/2로 감소시킬 수 있으므로 토지 이용율이 매우 높다.
< 표 2 >기존 생물학적 처리법과의 비교
처리방식
BOD-SSloading(㎏-BOD/㎏-MLSS.day)
Volume ofaeration tank(㎥/㎏-BOD)
Area ofaeration tank(㎡/㎏-BOD)
기존활성오니법
0.2
1.0
0.2
순산소포기법
0.4
0.42
0.091
초심층포기법
1 ~ 2
0.08
0.006

이 외에도 초심층포기설비는 소요 공기량이 작아 활성슬러지법과 같이 공기를 공급하기 위한 시설에서 발생되는 소음과 같이 2차 공해가 적으며 초심층포기설비의 상부는 소요면적이 작아 밀폐시킬 수 있으므로 냄새와 포기액의 비산이 발생되지 않는다. 또 초심층포기설비는 순환유량이 많고 하향관 유입부에서 폐수에 대한 순환액의 희석배율이 높아 부하변동에 매우 우수하며, 운전에 관계되는 인력도 매우 적게 소요된다.
3. 처리공정a. 초심층 폭기조 + 진공
탈기조 + 중력 침전조
가) 유입폐수는 일반적인 스크린과 침사지를 거친 후 연속적으로 반송슬러지와 함께 초심층포기조의 하강부로 유입된다. 나) 압축공기가 초심층포기조 내의 혼합액의 순환과 동시에 폐수의 처리를 위해 필요한 산소를 공급하기 위해 상승부와 하강부에 pope를 통하여 주입된다. 다) 하강부로부터, 포기된 혼합액이 상승부를 통하여 상향으로 흐른다. 순환은 air-lift 원리에 의해 이루어진다. 라) 초심층포기조의 상부에 head tank가 설치되며 이는 공기 중의 사용된 gas(N2, CO3)를 대기중으로 방출하는 역할을 한다. 유입수와 동량의 혼합액이 head tank를 월류하여 침전조로 유입되기 전에 탈기조로 유입된다. 마) 탈기조는 침전조에서 고/액 분리를 위해 슬러지 중의 gas를 제거한다. 바) 고/액분리가 침전조에서 이루어진다. 사) 반송슬러지가 침전조로부터 초심층포기조의 하강부로 이송된다. 아) 잉여슬러지가 침전조로부터 슬러지 처리설비로 이송된다. 자) 처리수가 침전조로부터 유역에 방류된다.b. 초심층 포기조 + 기계식 탈기조 + 중력 침전조
c. 초심층 포기조 + 2단처리
d. 초심층 포기조 + 부상조
가)
유입하수는 일반적으로 스크린과 침사지를 거친 후 연속적으로 반송슬러지와 함게 초심층포기조의 상승부로 유입된다. 나) 압축공기가 초심층포기조 내의 혼합액의 순환과 동시에 하수의 처리를 위해 필요한 산소를 공급하기 위해 상승부와 하강부에 pipe를 통하여 주입된다. 다) 포기된 혼합액이 상승부를 통하여 상향으로 흐른다. 순환은 air-lift 원리에 의해 이루어진다. 라) 혼합액은 상승부에서 pipe를 통하여 하강부로 순환된다. 초심층의 상부에 head tank가 설치되며 이는 공기중의 사용된 gas를 대기 중으로 방출하는 역할을 한다. 유입수와 동량의 혼합액이 탈기조로 유입된다. 마) 고/액 분리가 부상조에서 이루어진다. 바) 반송슬러지가 중력으로 초심층 포기조의 상승부로 유입된다. 사) 잉여슬러지가 부상조의 상부와 하부로부터 처리설비로 이송된다. 아) 처리수가 부상조로부터 유역에 방류된다.

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수질관리,   물리적처리,   화학적처리,   생물학적처리,   폐수처리방법,   수질오염관리