수질오염 방지기술 Part 3

상등액과 농축슬러지의 용적비가 2:3인 경우는 농축 전 슬러지의 용적은 5라고 할 수 있다.



AOP는 과산화수소의 OH기를 이용하는 것으로 OH 라디칼을 소비하는 HCO3-와 CO3 2-의 농도를 고려하여야 한다.

철염이 과량으로 존재할 때 H2O2를 단계적으로 첨가하는 것이 효과적이며 과산화수소가 과량일 경우 산소 발생으로 인해 기포상태로 떠오르면서 슬러지를 부상시키기 때문에 수산화철 침전에 방해가 된다. 또한 철염이 과량일 경우에도 슬러지 발생이 증가하여 처리에 장애가 된다.

-> 난분해성 COD가 생분해성 COD, BOD로 변화하여 COD는 낮아지지만 BOD는 증가할 수도 있으며, 염색폐수를 처리할 때 색이 없어졌다고 해서 완전처리된 것이 아니므로 주의해야 한다.

-> 인산염이나 염소가 존재하면 철이온과 착물이나 침전물을 생성함으로서 촉매의 활성을 저하시키기 때문에 이들 성분이 함유된 폐수를 처리할 경우에는 철염을 과량으로 첨가한다.

-> pH 조정은 반응조에 펜톤시약을 첨가한 후 조절하는 것이 효율적이다.



탈기법으로 질소를 제거하려면 유리암모니아로 존재하는 %가 높을수록 유리하다. 따라서 NH3의 존재 백분율이 중요하다.

-> NH3 + H2O -> NH4+ + OH- 식 이용하여 Kbase 정리

-> NH3% = NH3 / NH3 + NH4+



단일단계 질산화는 BOD 제거와 질산화가 동시에 일어나는 것이며 분리단계 질산화는 BOD와 질산화가 분리되는 것이다.

단일단계는 부유성장식과 부착성장식으로 나뉘며 일반적으로 BOD/TKN 비가 5 이상으로 질소의 양이 작을 경우 이용된다. 단일단계는 BOD와 암모니아성 질소의 동시제거가 가능하나, 독성물질에 대한 질산화 저해방지가 불가능하다.

부유성장식의 운전의 안정성은 미생물 반송을 위한 이차 침전지의 운전에 의해 좌우되며, 부착성장식은 반송이 없으며, 미생물이 여재에 부착되어 있으므로 이차 침전과 무관하다.



분리단계도 부유성장식과 부착성장식으로 나뉘며 일반적으로 BOD/TKN 비가 3 이하로 질소의 양이 많을 경우 분리한다.

독성물질에 대한 질산화 저해방지가 가능하다.



* 생물학적 탈인 대사 기작



혐기성 상태와 호기성 상태를 거치는 동안 폴리인산축적세균에 의해 섭취된 정인산은 세포 내에 폴리인산으로 축적된다.

-> 혐기성 상태에서는 세포중에 축적된 폴리인산이 가수분해되어 정인산으로 혼합액에 방출되며. 정인산의 방출과 동반되어 섭취되는 유기물은 글리코겐 및 PHB를 주체로 한 PHA 등의 기질로서 세포 내에 저장된다.

-> 이후 호기성 상태에서는 세포 내에 저장된 에너지를 이용하여 정인산을 섭취하고 폴리인산으로 재합성한다.



-> 이 과정을 반복하면서 활성슬러지의 인 함유량이 증가한다. 주된 역할의 미생물은 Acinobacter이다.



UCT 공정은 보통 반송슬러지는 혐기조로 반송되나 내부반송이 다른 형태로 혐기조가 아닌 무산소조로 반송된다.

-> 혐기조로 반송하는 경우에는 질산염이 유입되어 인 방출 효율을 저하시킬 수 있는데 무산소로 반송하여 혐기조에서의 인 방출을 개선시키는 방법이다.

-> VIP 공정도 무산소조로 내부반송한다.



일반적으로 A/O 공정 등은 본류, main stream에서 인을 제거하나 Phostrip은 측류인 side stream에서 인을 제거한다. 

side stream의 혐기조인 탈인조에서 인의 방출시키고 반송하여 main stream에서 인의 과잉섭취를 유발한다. 탈인조 상등액에는 다량의 인을 함유하고 있으므로 석회 등을 주입하여 인산염 침전물을 만들고 1차 침전지에서 침전처리한다.



- A/O 공법의 특징은 타 공법에 비해 운전이 비교적 간단하며, 폐슬러지 내의 인의 함량이 비교적 높아(3~5%) 비료의 가치가 있다. 높은 BOD/P 비가 요구되어 공정의 운전 유연성이 제한되어 있다.



- Phostrip: 기존 공정에 쉽게 적용가능하며 공정 운전성이 좋다.(BOD/P에 의해 조절되지 않는다.) 유출수 내의 Ortho-P의 농도를 1.5mg/L 이하로 달성이 가능하다. 최종 침전지에서 인 용출 방지를 위하여 MLSS 내 DO를 높게 유지해야 하며, 석회 scale의 유지관리 문제, stripping을 위하여 별도의 반응조가 필요한 단점이 있다.



- A2O도 폐슬러지의 비료가치가 있다.(인 함량 3~5%)

- UCT: 혐기성지역에서 보다 나은 인제거 환경을 조성한다. 높은 BOD/P 필요, 

-> 일반적으로 Phostrip을 제외하고는 높은 BOD/P 비가 필요하다.

-> AO, A2O 공법에서는 폐슬러지의 인 함량이 일반슬러지에 비해 높아 비료의 가치가 있는 것이 특징이다.



여과의 분리형태는 체거름이며, 역삼투의 분리형태는 용해와 확산이다.