지원사업
학술연구/단체지원/교육 등 연구자 활동을 지속하도록 DBpia가 지원하고 있어요.
커뮤니티
연구자들이 자신의 연구와 전문성을 널리 알리고, 새로운 협력의 기회를 만들 수 있는 네트워킹 공간이에요.
논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이병호
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 울산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수7
이 논문의 연구 히스토리 (2)
- 이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
- 연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
- 이 논문의 연구 히스토리 확인하기
초록· 키워드
오류제보하기
현재 하수종말처리장 방류수의 총인(T-P)기준은 2.0mg/L로 점점 강화되어 왔다. 생물학적 막처리공법(MBR)처리에서 총인의 제거가 잘 되지 않고 많은 처리장에서 목표수질이 0.2mg/L로 강화됨에 따라 MBR공정 후단에 용존공기부상법(DAF)의 공법이 결합되어 총인제거에 주력하고 있다.
그러나 용존공기부상법으로 MBR처리에 포함된 총인을 제거할 때 플럭의 비중이 너무 높아 부상이 잘 되지 않는 문제가 대두되었다. 그래서 인을 무기응집제로 응집을 시킬 때 활성슬러지를 주입하여 부유물질의 농도를 증가 시킨 후 플럭의 크기를 증가시키고, 플럭의 비중을 낮춰 부상이 잘되도록 하여 인을 효과적으로 제거하는 연구를 하게 되었다. 이 연구는 생물학적 막처리 유출수를 대상으로 하였으며 연구결과를 적용한 결과 부상이 잘되었으며 총인이 0.2mg/L이하로 안정되게 처리되었다.
본 연구에서는 MBR처리수에 포함된 인을 DAF공정을 도입하여 제거하는 기작을 관찰하였다. MBR처리수에는 일반적으로 인의 농도가 높고 SS의 농도가 매우 낮은 특성을 가지고 있다. MBR처리수(유출수)에 포함된 인을 제거하기 위하여 일반적으로 화학적인 응집을 하게 된다. 여기서 생성된 플럭은 금속이온()와 인()이 결합된()형태이기 때문에 비중이 매우 높다. 따라서 이러한 플럭은 침전은 잘되나 부상이 잘되지 않는다. 그런데 침전을 위해서는 넓은 면적이 소요되고 미세플럭들은 잘 제거되지 않기 때문에 경제적으로 불리하고 인의 제거에도 한계를 가지고 있다. 그래서 부상공정이 많이 도입되고 있다. 그러나 대부분의 플럭이 형태인 MBR처리수의 응집플럭은 비중이 높기 때문에 DAF공정의 마이크로 기포에 의해서 부상이 이루어지지 않는다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 플럭의 비중을 낮출 수 있는 방안으로 MBR조에 포함된 슬러지를 MBR처리수와 혼합한 후 응집시키는 방법을 도입하였다. 혼합된 슬러지는 투입된 Alum과 반응하여 비중을 낮추기 때문에 DAF의 마이크로 기포에 의해서 부상이 잘 이루어 진다.
예비실험을 통하여 응집이 잘 이루어지는 응집제의 농도를 15mg/L와 20mg/L에 대하여 실험을 수행하였다. 플럭의 형성을 돕기 위하여 5mg/L의 폴리머를 주입하였다. 3,500mg/L의 MBR 호기조의 슬러지를 유입수 유량 대비 0.5~2%까지 증가시키면서 SS의 제거율을 관찰하였다. 두 경우 모두에서 유출수의 SS 농도가 0.7mg/L 정도 밖에 되지 않았으나 인을 제거하기 위하여 슬러지를 투입하여 처리한 결과 SS가 2.0mg/L까지 높아졌으나 인의 제거를 위하여 불가피한 과정으로 판단된다. 응집제가 20mg/L에서 DAF 유출수의 농도가 0.12mg/L로 가장 낮았다. 따라서 인을 0.2mg/L이하로 제거하기 위해서는 응집제 15mg/L면 가능하나 추가로 더 낮추기 위해서는 주입되는 응집제의 농도를 올려야 하는 것으로 나타났다.
MBR유출수의 SS와 T-P의 농도가 0.7mg/L와 약 4.4mg/L에서 DAF에 의해 처리한 결과 SS 2.0mg/L, T-P 0.2mg/L 이하로 낮출 수 있었다. 다만 SS의 농도가 약간 증가하는 단점이 있다.
그러나 용존공기부상법으로 MBR처리에 포함된 총인을 제거할 때 플럭의 비중이 너무 높아 부상이 잘 되지 않는 문제가 대두되었다. 그래서 인을 무기응집제로 응집을 시킬 때 활성슬러지를 주입하여 부유물질의 농도를 증가 시킨 후 플럭의 크기를 증가시키고, 플럭의 비중을 낮춰 부상이 잘되도록 하여 인을 효과적으로 제거하는 연구를 하게 되었다. 이 연구는 생물학적 막처리 유출수를 대상으로 하였으며 연구결과를 적용한 결과 부상이 잘되었으며 총인이 0.2mg/L이하로 안정되게 처리되었다.
본 연구에서는 MBR처리수에 포함된 인을 DAF공정을 도입하여 제거하는 기작을 관찰하였다. MBR처리수에는 일반적으로 인의 농도가 높고 SS의 농도가 매우 낮은 특성을 가지고 있다. MBR처리수(유출수)에 포함된 인을 제거하기 위하여 일반적으로 화학적인 응집을 하게 된다. 여기서 생성된 플럭은 금속이온()와 인()이 결합된()형태이기 때문에 비중이 매우 높다. 따라서 이러한 플럭은 침전은 잘되나 부상이 잘되지 않는다. 그런데 침전을 위해서는 넓은 면적이 소요되고 미세플럭들은 잘 제거되지 않기 때문에 경제적으로 불리하고 인의 제거에도 한계를 가지고 있다. 그래서 부상공정이 많이 도입되고 있다. 그러나 대부분의 플럭이 형태인 MBR처리수의 응집플럭은 비중이 높기 때문에 DAF공정의 마이크로 기포에 의해서 부상이 이루어지지 않는다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 플럭의 비중을 낮출 수 있는 방안으로 MBR조에 포함된 슬러지를 MBR처리수와 혼합한 후 응집시키는 방법을 도입하였다. 혼합된 슬러지는 투입된 Alum과 반응하여 비중을 낮추기 때문에 DAF의 마이크로 기포에 의해서 부상이 잘 이루어 진다.
예비실험을 통하여 응집이 잘 이루어지는 응집제의 농도를 15mg/L와 20mg/L에 대하여 실험을 수행하였다. 플럭의 형성을 돕기 위하여 5mg/L의 폴리머를 주입하였다. 3,500mg/L의 MBR 호기조의 슬러지를 유입수 유량 대비 0.5~2%까지 증가시키면서 SS의 제거율을 관찰하였다. 두 경우 모두에서 유출수의 SS 농도가 0.7mg/L 정도 밖에 되지 않았으나 인을 제거하기 위하여 슬러지를 투입하여 처리한 결과 SS가 2.0mg/L까지 높아졌으나 인의 제거를 위하여 불가피한 과정으로 판단된다. 응집제가 20mg/L에서 DAF 유출수의 농도가 0.12mg/L로 가장 낮았다. 따라서 인을 0.2mg/L이하로 제거하기 위해서는 응집제 15mg/L면 가능하나 추가로 더 낮추기 위해서는 주입되는 응집제의 농도를 올려야 하는 것으로 나타났다.
MBR유출수의 SS와 T-P의 농도가 0.7mg/L와 약 4.4mg/L에서 DAF에 의해 처리한 결과 SS 2.0mg/L, T-P 0.2mg/L 이하로 낮출 수 있었다. 다만 SS의 농도가 약간 증가하는 단점이 있다.
목차
제 1 장 서 론 11.1 연구배경 및 목적 1제 2 장 문 헌 연 구 22.1 인산염의 분류 및 존재형태 22.1.1 인산염의 반응 기작 32.2 인의 제거 42.2.1 생물학적 인 제거 Mechanism 42.2.2 화학적 인 제거 Mechanism 62.3 생물학적 막처리 공정 82.3.1 분리막의 분류 82.4 용존공기부상법, DAF(Dissolved Air Flotation) 112.4.1 용존공기부상법, DAF(Dissolved Air Flotation)의 원리 112.4.2 용존공기부상법의 장,단점 122.4.3 용존공기부상법 Plant의 구성 122.4.4 용존공기부상법에 영향을 미치는 인자 162.5 DAF의 제거 메카니즘에서 임계중량이 미치는 영향 23제 3 장 실험장치 및 분석방법 273.1 실험 개요 273.2 실험 장치 273.2.1 MBR-DAF(Membrane Bio Reactor-Dissolved Air Flotation ) 283.3 Pilot Plant 실험방법 및 운전조건 413.3.1 실험방법 413.3.1 운전조건 41제 4 장 결과 및 고찰 444.1 유입 원수 성상분석 444.1.1 유입처리량 414.2 반응조별 제거효율 474.2.1 MBR 처리수 474.2.2 DAF 유입수 494.2.3 DAF 처리수 514.3 전력 사용량 및 유지관리비 534.3.1 전력 사용량 534.3.2 유지관리비 544.3.3 처리단가 55제 5 장 결 론 56Reference 57
최근 본 자료
댓글(0)
0