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2012. 5. 17
Ⅰ 하수처리 운영현황
Ⅱ 공정운영 개선방안
고도처리공사 추진현황
반류수 처리 현황
종침 장폭비 개선 검토
CAST 활용 총인(T-P)처리 관리
MLE-A2O 가변형 공법 시범
슬러지처리시설 개량 방안 연구
6계열 5계열 3계열
공사완료분
공사진행분
4계열 1계열
분뇨처리장
4,5,6계열 고도개량 완료 및 시운전중
2계열
2, 3-1계열 고도개량 완료 및 시운전중
고도처리공사 추진현황(공정율:93%)
MLE공법 도입으로 유기물과 질소 제거율 향상
상대적으로 총인 제거효율이 낮아질 수 있는 환경 조성
NH3-N 질산화시 다량의 공기 소모로 DO감소 및 pH저하로 용해성 인 용출 또는 인제거 방해
처리수질(고도처리 전후 수질비교)
구 분 BOD COD SS T-N T-P
향상율(%) 18 11 6 7 0
0
5
10
15
20
BOD COD SS T-N T-P
8.4 10.2
3.5
16.8
0.9
6.9 9.1
3.3
15.6
0.9
고도처리전
고도처리후
항 목 단위 설계치 운영치
평균 범위
무산소조 DO ㎎/ℓ 0.2 이하 0.2 0.1~0.4
호기조 DO ㎎/ℓ 2.0 3.0 1.2~4.6
MLSS농도 ㎎/ℓ 2,700 2,200 1,000~3,700
SVI - 50~150 110 81~160
F/M 비 ㎏BOD/㎏MLSS․일 0.17 0.15 0.08~0.30
외부반송비 % 35~70 50 35~60
내부반송비 % 100이하 80 65~100
SRT day 10.4 15 9~34
F/M비(미생물과 먹이의 비)는 통상 0.1~0.3으로 운영(평균 0.15) 설계치 : 0.17
F/M, C/N, C/P비 조절 : 초침 가동지수 조정, 분뇨상징수 활용
내부반송 : 탈질효과를 높이기 위해 내부반송율을 70%이상으로 운전
SRT(고형물 체류시간) : 활성슬러지가 처리 시스템 내에 체류하는 시간
낮은 F/M비, 긴 SRT : 미생물이 내생분해하여 floc이 분산
생물반응조 운영결과
최적운영을 위한 중점관리사항
무산소조 DO : 0.2mg/L 이하, 호기조 DO : 2 ~ 3mg/L
MLSS농도 : 갈수기 2,300 ± 200mg/L, 강우 지속시 1,500 ± 300mg/L
F/M비 : 0.15 ~ 0.3㎏BOD/㎏MLSS.일
SRT(고형물 체류시간) : 10 ~ 15일
외부반송율 : 35~50%, 내부반송율 : 70%이상
미생물 지표로서 원생동물의 존재와 활성상태 검경
MLE공법 문제점
인 처리 효율이 낮음
질산화에 의해 pH가 낮아지므로 인 처리에 불리 / 알칼리제(NaOH) 투입 설비 필요
수온 영향
동절기 수온이 15℃ 이하로 낮아지면 질화균의 활성이 둔화되어 질소 제거율 감소
내생분해에 의해 슬러지 부상 유출
대체로 SRT가 길게 유지하므로 Floc이 가벼워져 분산 유출 / Scum다량 생성 유출
Vorticella Epistylis Tokophrya
Aspidisca Phodophrya Arcella
우리센터에서 출현되는 미생물(원생동물)
반류수 처리 현황
발생량 : 19,562㎥/일(분뇨상징수 4,652㎥/일)
처리공법 : 표준활성슬러지공법 → LE공법으로 변경
반류수 주요 발생시설 : 분뇨처리시설, 오니처리공정
분뇨상징수 농축여액 소화탈리액 탈수여액
처리시설 전경
분뇨상징수처리 (3계열 5~6지)
통합반류수처리 (3계열 7~8지)
반류수처리시설 운영결과
구 분 BOD(mg/ℓ) COD(mg/ℓ) SS(mg/ℓ) T-N(mg/ℓ) T-P(mg/ℓ)
유입수 3,408 1,906 4,471 196 46
처리수 216 198 150 92 15
제거율(%) 94 90 97 53 67
반류수 처리로 하수처리 부하경감 및 계열별 편차 해소
부하경감 : 처리전 80% 이상 → 처리후 15% 이하
향후 반류수 처리시설 운영시 1차 침전지에 철염계통 응집제 투입 후
직탈 실시
H2S악취 및 총인 제거 효율 증대
#2의 장폭비가 낮아 단락류, 밀도류 등의
영향으로 슬러지 Rising 현상 발생
단락류 : 정류벽 등의 기능이 불충분하여 균등
하게 흐르지 않고 흐르기 쉬운 부분
으로 흐름
밀도류 : 수류의 상․하부 온도 및 농도차에 의해
비중이 달라지면서 난류를 형성하여
슬러지 부상
부상된 슬러지의 유출로 인한 SS․BOD 상승 등
방류수질 악화
종침 정류벽 (격벽)시범 설치에 의한 장폭비 개선 검토
배 경(문제점)
침전지 폭 중앙에 길이 방향으로 정류벽을 설치하여 장폭비 개선
(1 : 3.1 ⇒ 1 : 6.2)
시범설치 : 제2처리장 4계열의 2개지(4-3지,4-5지)
개 선 방 안
침전지의 수류는 plug-flow 형태가
되어 침전효율 향상
격벽 설치로 인한 마찰력 등의 증가로
슬러지 침강성 향상
표면수류에 의해 혼재되는 채널링
(channeling)현상이 완화되어
단락류 등에 의한 영향이 줄어들
것으로 판단됨
plug-flow : 인접한 유체사이에 혼합이
발생하지 않고 흘러가는 것
채널링(channeling) 현상 : 유체의
특성으로 저항이 적은 쪽으로 흐르는
현상
기 대 효 과
○ 제2처리장 정류벽 시범설치에 따른 수질 결과
제2처리장 정류벽 시범설치에 따른 수질 결과
측정항목
측정지 및 향상율
4-3
(종설치)
4-4
(기준지)
향상율
(%)
4-5
(종횡설치)
4-6
(기준지)
향상율
(%)
투시도
(㎝) 142 127 11.8 149 125 19.2
탁 도
(NTU) 2.9 3.1 6.5 2.6 3.0 13.3
SS
(㎎/ℓ) 4.0 4.4 9.1 3.8 4.3 11.6
COD
(㎎/ℓ) 8.4 8.7 3.4 8.1 8.4 3.6
CAST 활용 총인(T-P)제거 Pilot Test
사용응집제 : PAHCS 10%
대조군 : Jar Test 후 경험에 의한 약품투입(상시 일정량 투입)
실험군 : CAST(Charge Analysis System Titrator)에 의한 약품투입
음이온 입자 전하량 및 약품요구량 측정 분석 유입유량과 환산된 응집제 주입농도에 의해 투입량 산출
정량펌프 자동제어
대 조 군 실 험 군
실 험 개 요
구분
유입 TP
(mg/L)
처리수 TP (mg/L) 처리수질변동폭
(상대비교)
방류수질 목표치
(0.5mg/L) 대 조 군 실 험 군(CAST)
평균 범위 평균 범위 평균 범위 대조군 실험군 대조군 실험군
평균 1.81 0.5~2.75 0.32 0.11~0.61 0.26 0.15~0.46 큼 낮음 2회초과 만족
처리수질의 변동폭이 낮다는 것은 안정하다는 의미
구분
약품주입율 (mg/L) 상대적
약품 절감율
상대적
수질 개선율 대조군 실험군(CAST)
평 균 범 위
평균 150 (88) 114 (67) 62 (36) ~ 279 (164) 24 % 실험군 12 %
( )는 PAC17%로 환산시 약품주입율임
수 질 분 석
약품주입율 및 수질개선율
수질 및 유량에 능동적 대처 : 약품 최적투입으로 24% 절감, 수질 12%개선(향상)
응집제는 PO4-P와 선택적으로 반응하는 것이 아니기 때문에 주입율은 음이온
하전량을 분석하여 결정
현장 Test로부터 목표치 T-P 0.4ppm으로 설정 후 그 기준점에서 변화하는 수질
및 유량에 따라 최적주입 : 약품비 절약
CAST의 활용 평가
CAST Pilot Test 시스템 현장설치 사진
현 고도처리공정인 MLE공정은T-N제거에 중점(무산소조+호기조)
T-P는 응집제 투입에 의한 화학적 처리로 제거
총인의 화학적처리에 의한 응집약품 비용 과다 소요
화학적 응집에 의한 슬러지 케익 발생량 증대
생물반응조 및 소화조 미생물에 악영향 초래
화학적 결합에 의한 인자원 회수 어려움 및 생물학적 인의 가치 상실
MLE·A2O 가변형 공법 시범 설치 운영
현 황
문 제 점
무산소조 호기조
호기조
호기조 유 출
유 입
혐기조 무산소조
호기조
호기조 유 출
P
내부반송
외부반송
P
유 입
외부반송
내부반송 차단gate 설치
M L E 공법
A2O 공법
MLE/A2O 가변형 공법 공사전경
기 대 효 과
생물학적 처리에 의한 환경친화적 인 제거
응집약품의 최소화 사용으로 예산 절감
0.1ppm → 232백만원/년 - 0.5ppm → 1,160백만원/년
화학적 처리에 의한 슬러지케익 발생 저감으로 처리비용 감소
MLE공법과 가변형공법에 대한 수질비교분석을 통한 효과 입증시
전면 확대
향 후 계 획
슬러지처리 시설 개량 방안 연구
방 법
무기슬러지 분리와 고효율 호기성 소화를 통한 슬러지 감량화
MAP(Magnesium Ammonium Phosphate) 결정 생성 제거에 의한
반류수내 총인, 총질소 부하 저감으로 방류수질 향상
목 적
선회류식 분리장치(싸이클론)를 활용한 무기슬러지 분리
Mg염 투입에 의한 MAP 결정 생성으로 인과 질소 제거
가용화 전처리 및 무기슬러지 분리에 의한 유기물 농도 상승으로 고효율
호기성 소화조에 미생물 먹이 공급
기존 공정도
개선 공정도
P
waste
Valve
NaOH
MgCl2
Valve
Sludge Inf. Sludge Eff.
무기슬러지 분리 장치 세부 구조 : 싸이클론 및 접촉성장조
Pilot Test 장비
수리동력학적처리장치
모형소화조 및 초음파 조사장치
싸 이 클 론