질소 인 제거 공법

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질소 인 제거 공법에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 질소제거 방법
(1) 물리․화학적 질소 제거방법
(2) 생물학적 질소 제거 방법

2. 인제거 방법
(1) 물리․화학적 인 제거 방법
(2) 생물학적 인 제거

3. 질소․인제거 방법
(1) SBR(Sequencing Batch Reactor) 공법
(2) A2/O (Anaerobic / Anoxic / Aerobic)공법
(3) VIP (Virginia Initiative Plant) 공법
(4) DNR(Daewoo Nutrient Removal) 공법
(5) 5단계 Bardenpho 공법
(6) MUCT (Modified University of Cape Town) 공법
(7) 산화구 공법
(8) PhoStrip 공법

본문내용

는 미생물을 이용하여 인을 유입농도의 3～4배까지 방출시킨다. 이때 ORP는 -100～-450mV를 유지토록 한다.
2) DNR 공법 모식도
3) DNR공법 처리효율
유기물질
제거율
영양염류
제거율
BOD
90% 이상
T-N
약 75%
SS
90% 이상
T-P
약 85%
4) DNR공법 장단점
장점
- 유기물의 농도가 낮은 우리나라 하수처리에 적합하다.
- 내부반송률이 적어 비용이 적게 든다.
- 약품비가 들지 않는다.
단점
- 설계인자가 부정확하다.
- 수온이 저하하는 겨울철 질소, 인 제거율이 떨어진다.
(5) 5단계 Bardenpho 공법
1) 5단계 Bardenpho 공법 개요
Bardenpho 공법은 혐기-무산소-호기-무산소-호기조로 구성되어 있으며, 전단의 혐기-무산소-호기는 질소, 인 및 유기물을 제거한다.
2번째 무산소조에서는 내생탈질과정을 통하여 미처리된 질산성질소를 제거하며, 마지막 호기성 단계에서는 폐수내 잔류 질소가스를 제거하고 최종 침전지에서 인의 용출을 방지하기 위하여 사용된다.
2) 5단계 Bardenpho 공법 모식도
3) 5단계 Bardenpho 공법 처리효율
유기물질
제거율
영양염류
제거율
BOD
90% 이상
T-N
90%
SS
85% 이상
T-P
50~90%
4) 5단계 Bardenpho 공법 장단점
장점
- 비교적 질소, 인 제거율이 높다.
- 체류시간이 길기 때문에 유기성 탄소제거율이 높다.
단점
- 건설비가 많이 필요하다.
- 수온이 저하하는 겨울철 질소, 인 제거율이 떨어진다.
(6) MUCT (Modified University of Cape Town) 공법
1) MUCT 공법의 개요
BardenphoTM 공정을 단순화한 공법으로 VIP 공법과 유사하나 무산소조가 2조로 구성되어 있다.
반응조는 혐기성조(Anaerobic Tank), 2조의 무산소조(Anoxic Tank), 호기성조(Aerobic Tank)로 구성되며 질산성 질소를 제거하기 위한 내부반송(Nitrifier Recycle)과 무산소조에서 혐기성조로의 내부반송(Anoxic Recycle) 및 침전지 슬러지 반송으로 구성되어 있다.
첫번째 무산소조는 반송슬러지중의 Nitrate를 제거하여 질산성 질소에 의한 혐기성 지역의 인방출 방해작용을 최소화 하며, 두 번째 무산소조는 호기성조의 내부반송수의 Nitrate를 탈질시키는 역할을 한다.
공정 유입수내의 일부 유기물은 혐기성 지역에서 혐기성분해에 의하여 분해되어, 공정의 산소요구량을 감소시키는 효과가 있다.
2) MUCT 공법의 모식도
3) MUCT 공법의 처리효율
유기물질
제거율
영양염류
제거율
BOD
90% 이상
T-N
50~70%
SS
90% 이상
T-P
70~80%
4) MUCT 공법의 공법 장단점
장점
- 비교적 처리효율이 안정적이다.
- 인 제거율이 높다.
단점
- 유지관리비가 비싸다.
- 수온이 저하하는 겨울철 질소, 인 제거율이 떨어진다.
(7) 산화구 공법
1) 산화구 공법의 개요
산화구는 원형 또는 타원형의 수로로 구성되어 있으며 기계식 포기장치를 설비하고 있다. 걸러진(Screened) 하수가 산화구로 유입되어 포기되고 약 0.25～0.35m/sec의 속도로 순환된다.
산화구는 일반적으로 긴 체류시간 및 긴 고형물 체류시간(SRT)의 장기포기식으로 운전된다.
질소와 인을 제거하기 위하여 전형적인 산화구 공법을 개량한 공법이 외국에서 많이 개발되어있다.
2) 산화구 공법의 모식도
3) 산화구 공법의 처리효율
유기물질
제거율
영양염류
제거율
BOD
90% 이상
T-N
30~80%
SS
90% 이상
4) 산화구 공법의 장단점
장점
- 비교적 처리효율이 안정적이다.
- 슬러지 발생량이 적다.
단점
- 부지면적을 많이 필요로 한다.
- 비교적 질소, 인제거율이 떨어진다.
(8) PhoStrip 공법
1) PhoStrip 공법의 개요
Phostrip Process는 1963년 Levin에 의하여 혐기성 상태에서의 인 방출과 호기성 상태에서의 인이 LuXury uptake된다는 장점을 취한 활성슬러지법이다.
PhoStrip™ 공법은 생물학적 처리공정 중 반송슬러지의 일부가 혐기성 인 용출 탱크(탈인조, Stripper tank)로 유입된 후 혐기성 조건에서 용출된 인은 상등수로서 배출되고, 인이 거의 없어진 활성슬러지는 포기조로 반송된다.
인 농도가 높은 상징액은 석회(Lime)나 기타 응집제로 처리되어 일차 침전지로 이송되거나 응결/침전 탱크에서 고액 분리됨.
이 Process의 장점은 탈인조의 운전을 유입수의 수질조건에 관계없이 별도의 운전체계를 갖기 때문에 유입수의 BOD부하에 관계없이 유출수중 인의 농도를 1mg/l이하로 유지할 수 있다는 것이며 상당량의 인이 Lime 슬러지로 제거되어 잉여슬러지 처리에 의해 인을 제거하는 것보다 제거가 용이하며, 또한 Lime 주입량이 Alum이나 금속염과 달리 제거될 인의 양보다는 알칼리도에 의하여 결정되고 탈인조 상징액이 총 유입 하수량에 비해 아주 적으므로 인을 침전시키기 위해 소요되는 Lime의 양은 순수화학적 처리방법보다 적어 약품비가 절감된다. 그러나 Phostrip 공법은 인제거만 고려하도록 설계되어 있으며 만약 폭기조의 운전조건이 질산화가 가능한 조건에서 운전되면 반송슬러지에 함유된 질산성 질소는 탈인조에서 탈질화되어 탈인조에서는 슬러지부상현상이 일어나며 또한 탈인에 소모될 유기물질이 탈질에 소요되므로 탈인조의 운전체류시간이 길어지거나 인방출이 잘 안되는 문제점이 있다. 따라서 기존 phostrip 공법에 질소제거를 고려하려면 2단계로 질산화 및 탈질공정을 추가시켜야 한다.
2) PhoStrip 공법의 모식도
3) PhoStrip 공법의 처리효율
유기물질
제거율
영양염류
제거율
BOD
90% 이상
T-N
20~30%
SS
90% 이상
T-P
90%이상
4) PhoStrip공법의 장단점
안정적인 방류수 수질유지가 가능하다.(수온, 유입수질의 변동에 영향이 적음)
건설비는 표준활성슬러지법 보다 약간 높다.
인 제거를 위하여 석회를 사용하므로 유지관리비가 높으며 석회 Scale의 방지대책이 필요하다.

키워드

질소,   인,   고도처리공법,   고도처리,   고도,   5단계 bardenpho,   A2O,   SBR