본 연구는 C/N(COD_(Cr)/NH_(4)^(+)-N) 비가 낮은 고농도 질소 산업 폐수의 효율적인 처리를 위한 MBR의 적용성을 검토한 것으로 실폐수와 합성폐수를 사용하여 미생물 농도와 HRT, SRT를 변화시키면서 유기물 제거 및 질산화 효율을 조사하고 질산화 방안을 실험적으로 연구하였다. 대상 산업 폐수는 C/N (COD_(Cr)/NH_(4)^(+)-N) 비가 2.07로 낮고 고농도 질소를 함유하고 있으며, 폐수의 대부분이 용존물질로 구성되어 있어 ...
본 연구는 C/N(COD_(Cr)/NH_(4)^(+)-N) 비가 낮은 고농도 질소 산업 폐수의 효율적인 처리를 위한 MBR의 적용성을 검토한 것으로 실폐수와 합성폐수를 사용하여 미생물 농도와 HRT, SRT를 변화시키면서 유기물 제거 및 질산화 효율을 조사하고 질산화 방안을 실험적으로 연구하였다. 대상 산업 폐수는 C/N (COD_(Cr)/NH_(4)^(+)-N) 비가 2.07로 낮고 고농도 질소를 함유하고 있으며, 폐수의 대부분이 용존물질로 구성되어 있어 Membrane 자체만으로는 제거가 되지 않았다. 합성폐수는 탄소원으로 포도당(Glucose, C_(6)H_(12)O_(6))을 질소원으로 염화암모늄(NH4Cl)을 사용하여 C/N 비에 맞게 제조하여 사용하였다. C/N 비와 MLSS 농도가 질산화에 미치는 영향을 MLSS 4,000㎎/L, 6,000㎎/L와 C/N 비 1, 2, 4가 되도록 한 합성폐수를 이용하여 실험하였는데, 실험 결과 MLSS 농도에 상관없이 C/N 비 1의 경우는 질산화가 일어났으나 C/N 비 2 이상에서는 질산화가 일어나지 않았다. 그러나, 질산화 미생물이 배양된 슬러지 4,000㎎/L로 실험을 한 결과 C/N 비 2 이상에서도 질산화가 일어났다. HRT와 SRT가 유기물 제거와 질산화에 미치는 영향을 실폐수를 이용하여 F/M비 0.280~1.657㎏COD_(Cr)/㎏MLSS·day, HRT 12시간, 24시간, SRT 20일, 40일, 60일 조건으로 실험실 규모의 MBR로 연구하였다. 실험 결과 COD_(Cr) 제거율은 HRT 12시간, SRT 20일에서는 약 33%였으며, HRT 24시간, SRT 60일에서는 약 90%의 제거율을 보였다. 하지만 MLSS 농도가 평균 5,306㎎/L로 고농도임에도 HRT와 SRT 변화 두 조건에서 질산화는 일어나지 않았는데, 이는 C/N 비가 2.07로 낮지만 유기물 분해 미생물에 비해 질산화 미생물이 부족하였기 때문으로 판단되었다. 그래서, 유기물은 처리되고 질소가 처리되지 않아 암모니아성 질소의 농도가 높은 C사 처리장유출수를 고농도로 배양된 질산화 미생물을 이용하여 HRT 24시간으로 고정하고 15℃와 25℃에서 MBR의 적용성을 확인하였다. 실험 결과 온도 15℃에서 NH_(4)^(+)-N 제거율은 2.10㎎N/gMLSS·hr, NO_(2)-N 생성율은 0.71㎎N/gMLSS·hr, NO_(3)-N 생성율은 1.86㎎N/gMLSS·hr였으며 MLSS 농도는 6,213㎎/L였다. 또한, 온도 25℃에서 NH_(4)^(+)-N 제거율은 3.34㎎N/gMLSS·hr, NO_(2)-N 생성율은 1.14㎎N/gMLSS·hr, NO_(3)-N 생성율은 2.45㎎N/gMLSS·hr였으며 MLSS 농도는 7,064㎎/L로 나타나 C사의 처리장에서 질산화 저해는 유기물 농도에 의한 것임을 확인하였다. 따라서, C/N(COD_(Cr)/NH_(4)^(+)-N) 비가 2.07인 C사의 고농도 질소 폐수는 유기물을 제거하고, MBR을 이용하여 질산화 시킨 후 탈질 시키면 효율적으로 처리할 수 있을 것으로 판단되었다.
본 연구는 C/N(COD_(Cr)/NH_(4)^(+)-N) 비가 낮은 고농도 질소 산업 폐수의 효율적인 처리를 위한 MBR의 적용성을 검토한 것으로 실폐수와 합성폐수를 사용하여 미생물 농도와 HRT, SRT를 변화시키면서 유기물 제거 및 질산화 효율을 조사하고 질산화 방안을 실험적으로 연구하였다. 대상 산업 폐수는 C/N (COD_(Cr)/NH_(4)^(+)-N) 비가 2.07로 낮고 고농도 질소를 함유하고 있으며, 폐수의 대부분이 용존물질로 구성되어 있어 Membrane 자체만으로는 제거가 되지 않았다. 합성폐수는 탄소원으로 포도당(Glucose, C_(6)H_(12)O_(6))을 질소원으로 염화암모늄(NH4Cl)을 사용하여 C/N 비에 맞게 제조하여 사용하였다. C/N 비와 MLSS 농도가 질산화에 미치는 영향을 MLSS 4,000㎎/L, 6,000㎎/L와 C/N 비 1, 2, 4가 되도록 한 합성폐수를 이용하여 실험하였는데, 실험 결과 MLSS 농도에 상관없이 C/N 비 1의 경우는 질산화가 일어났으나 C/N 비 2 이상에서는 질산화가 일어나지 않았다. 그러나, 질산화 미생물이 배양된 슬러지 4,000㎎/L로 실험을 한 결과 C/N 비 2 이상에서도 질산화가 일어났다. HRT와 SRT가 유기물 제거와 질산화에 미치는 영향을 실폐수를 이용하여 F/M비 0.280~1.657㎏COD_(Cr)/㎏MLSS·day, HRT 12시간, 24시간, SRT 20일, 40일, 60일 조건으로 실험실 규모의 MBR로 연구하였다. 실험 결과 COD_(Cr) 제거율은 HRT 12시간, SRT 20일에서는 약 33%였으며, HRT 24시간, SRT 60일에서는 약 90%의 제거율을 보였다. 하지만 MLSS 농도가 평균 5,306㎎/L로 고농도임에도 HRT와 SRT 변화 두 조건에서 질산화는 일어나지 않았는데, 이는 C/N 비가 2.07로 낮지만 유기물 분해 미생물에 비해 질산화 미생물이 부족하였기 때문으로 판단되었다. 그래서, 유기물은 처리되고 질소가 처리되지 않아 암모니아성 질소의 농도가 높은 C사 처리장유출수를 고농도로 배양된 질산화 미생물을 이용하여 HRT 24시간으로 고정하고 15℃와 25℃에서 MBR의 적용성을 확인하였다. 실험 결과 온도 15℃에서 NH_(4)^(+)-N 제거율은 2.10㎎N/gMLSS·hr, NO_(2)-N 생성율은 0.71㎎N/gMLSS·hr, NO_(3)-N 생성율은 1.86㎎N/gMLSS·hr였으며 MLSS 농도는 6,213㎎/L였다. 또한, 온도 25℃에서 NH_(4)^(+)-N 제거율은 3.34㎎N/gMLSS·hr, NO_(2)-N 생성율은 1.14㎎N/gMLSS·hr, NO_(3)-N 생성율은 2.45㎎N/gMLSS·hr였으며 MLSS 농도는 7,064㎎/L로 나타나 C사의 처리장에서 질산화 저해는 유기물 농도에 의한 것임을 확인하였다. 따라서, C/N(COD_(Cr)/NH_(4)^(+)-N) 비가 2.07인 C사의 고농도 질소 폐수는 유기물을 제거하고, MBR을 이용하여 질산화 시킨 후 탈질 시키면 효율적으로 처리할 수 있을 것으로 판단되었다.
The object of this study was to find the feasibility of MBR(Membrane Bio Reactor) application to treat strong nitrogenous "C" industrial wastewater with low C/N(COD_(Cr)/NH_(4)^(+)-N) ratio. Lab scale experiments were conducted to investigate organic removal and nitrification rate to achieve efficie...
The object of this study was to find the feasibility of MBR(Membrane Bio Reactor) application to treat strong nitrogenous "C" industrial wastewater with low C/N(COD_(Cr)/NH_(4)^(+)-N) ratio. Lab scale experiments were conducted to investigate organic removal and nitrification rate to achieve efficient nitrification scheme in MBR by changing microbial concentration, HRT and SRT in MBR. Target industrial wastewater was low C/N ratio of 2.07 and couldn't be treated by membrane due to its soluble characteristics. A synthetic wastewater was made by adding glucose and ammonium sulfate as carbon and nitrogen source in distilled water with mineral compounds. The effect of C/N ratio and MLSS concentration on nitrification was studied using synthetic wastewater and MLSS concentration of 4,000㎎/L and 6,000㎎/L. Nitrification occured in C/N ratio of 1, but didn't occur in C/N ratio of over 2. However, 4,000㎎/L of MLSS accumulated to ammonia source showed nitrification at C/N ratio of over 2. To find the effect of HRT and SRT on organic removal and nitrification rate were studied by laboratory membrane bioreactor, which were operated in F/M 0.280~1.657㎏COD_(Cr)/㎏MLSS·day at HRT 12 and 24hr, SRT 20, 40, 60days using "C" industrial wastewater. The COD_(Cr) removal were 33% and 90% in HRT 12hr and SRT 20days and HRT 24hr and SRT 60days, respectively. However, in both case nitrification was not occured in spite of high concentration of 5,306㎎/L MLSS, which is considered to be C/N ratio of 2.07 and low nitrifier concentration. The feasibility of MBR application was tested at HRT 24hr using the effluent from the biological treatment of "C" industry at 15℃ and 25℃. The removal and generation rate of NH_(4)^(+)-N, NO_(2)-N, NO_(3)-N were 2.10㎎N/gMLSS·hr, 0.71㎎N/gMLSS·hr, 1.86㎎N/gMLSS·hr, respectively, at 15℃ and MLSS 6,213㎎/L. The removal and generation rate of NH_(4)^(+)-N, NO_(2)-N, NO_(3)-N were 3.34㎎N/gMLSS·hr, 1.14㎎N/gMLSS·hr, 2.45㎎N/gMLSS·hr, respectively, at 25℃ and MLSS 7,064㎎/L. Therefore, inhibition of nitrification in "C" industrial wastewater was confirmed to be due to the organic concentration. Thus, nitrogen of "C" industrial wastewater considered to be effectively treated by nitrification in MBR after organic removal, and subsequent denitrification.
The object of this study was to find the feasibility of MBR(Membrane Bio Reactor) application to treat strong nitrogenous "C" industrial wastewater with low C/N(COD_(Cr)/NH_(4)^(+)-N) ratio. Lab scale experiments were conducted to investigate organic removal and nitrification rate to achieve efficient nitrification scheme in MBR by changing microbial concentration, HRT and SRT in MBR. Target industrial wastewater was low C/N ratio of 2.07 and couldn't be treated by membrane due to its soluble characteristics. A synthetic wastewater was made by adding glucose and ammonium sulfate as carbon and nitrogen source in distilled water with mineral compounds. The effect of C/N ratio and MLSS concentration on nitrification was studied using synthetic wastewater and MLSS concentration of 4,000㎎/L and 6,000㎎/L. Nitrification occured in C/N ratio of 1, but didn't occur in C/N ratio of over 2. However, 4,000㎎/L of MLSS accumulated to ammonia source showed nitrification at C/N ratio of over 2. To find the effect of HRT and SRT on organic removal and nitrification rate were studied by laboratory membrane bioreactor, which were operated in F/M 0.280~1.657㎏COD_(Cr)/㎏MLSS·day at HRT 12 and 24hr, SRT 20, 40, 60days using "C" industrial wastewater. The COD_(Cr) removal were 33% and 90% in HRT 12hr and SRT 20days and HRT 24hr and SRT 60days, respectively. However, in both case nitrification was not occured in spite of high concentration of 5,306㎎/L MLSS, which is considered to be C/N ratio of 2.07 and low nitrifier concentration. The feasibility of MBR application was tested at HRT 24hr using the effluent from the biological treatment of "C" industry at 15℃ and 25℃. The removal and generation rate of NH_(4)^(+)-N, NO_(2)-N, NO_(3)-N were 2.10㎎N/gMLSS·hr, 0.71㎎N/gMLSS·hr, 1.86㎎N/gMLSS·hr, respectively, at 15℃ and MLSS 6,213㎎/L. The removal and generation rate of NH_(4)^(+)-N, NO_(2)-N, NO_(3)-N were 3.34㎎N/gMLSS·hr, 1.14㎎N/gMLSS·hr, 2.45㎎N/gMLSS·hr, respectively, at 25℃ and MLSS 7,064㎎/L. Therefore, inhibition of nitrification in "C" industrial wastewater was confirmed to be due to the organic concentration. Thus, nitrogen of "C" industrial wastewater considered to be effectively treated by nitrification in MBR after organic removal, and subsequent denitrification.
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