환경부에서는 4대강 사업을 추진하면서 2012년부터 상수원 보호구역이나 4대강 본류로 유입되는 지천 부근에 있는 공공하수처리시설의 방류수 수질기준을 크게 강화하였는데, 특히 수질 보전의 중요성이 큰 상수원 보호구역, 특별대책지역, 수변지역의 경우 T-P 방류수질은 현재 기준 2 mg/L의 1/10인 0.2 mg/L로 강화하였다. 본 연구에서는 최근 하수처리수의 화학적 처리경향에 맞추어 응집반응 후 고액분리를 하는 방법 중의 하나인 용존공기 부상공정에 의해 T-P를 제거하기 위한 약품 주입농도 등의 적정 조건을 도출하고, 고 농도 인 함유수, 실규모 하수처리장의 최종침전 상징수, ...
환경부에서는 4대강 사업을 추진하면서 2012년부터 상수원 보호구역이나 4대강 본류로 유입되는 지천 부근에 있는 공공하수처리시설의 방류수 수질기준을 크게 강화하였는데, 특히 수질 보전의 중요성이 큰 상수원 보호구역, 특별대책지역, 수변지역의 경우 T-P 방류수질은 현재 기준 2 mg/L의 1/10인 0.2 mg/L로 강화하였다. 본 연구에서는 최근 하수처리수의 화학적 처리경향에 맞추어 응집반응 후 고액분리를 하는 방법 중의 하나인 용존공기 부상공정에 의해 T-P를 제거하기 위한 약품 주입농도 등의 적정 조건을 도출하고, 고 농도 인 함유수, 실규모 하수처리장의 최종침전 상징수, MBR 처리수 등을 대상으로 처리성능 및 인 제거 영향인자를 파악하고자 하였다. 또한, 단일 포집자 충돌 모델을 이용하여 유입원수가 실규모 하수처리장의 최종침전조 상징수와 MBR 처리수일 때 부상효율을 simulation하여 실측치와 비교하고, T-P 제거효율의 영향인자를 파악하여 부상효율을 개선하기 위한 방안을 제시하고자 하였다.
기체용해탱크의 가압압력이 2.5 kgf/cm2인 조건에서 생성된 마이크로버블의 크기를 측정한 결과 입자의 평균 크기는 약 30 ㎛로 매우 미세한 크기를 나타내었다. 또한 처리수 T-P 농도를 0.1 mg/L 이하로 유지하기 위한 alum 주입량은 최소 30 mg/L 이상 주입하고, Al/P 몰비는 2.8 이상 유지하여야 할 것으로 판단되었다.
슬러지 가용화를 위해 잉여슬러지를 인발하지 않은 A2/O 공정의 고농도 인을 함유한 최종침전조 상징수를 유입원수로 하여 T-P 처리성능을 평가한 결과 처리효율은 96.3～98.2%(평균 97.4%)인 것으로 나타났다. 계절별 T-P 평균제거효율은 비동절기와 동절기에 거의 유사하였으며, 유입수 수온 및 SS 농도 변화는 T-P 제거효율에 거의 영향을 끼치지 않은 것으로 분석되었다.
실규모 하수처리장에서 방류되는 최종침전조 상징수를 유입원수로 하여 T-P 제거성능을 평가한 결과 제거효율은 54.6～96.0%(평균 89.6%)로 나타났다. T-P 평균제거효율은 부상scum을 반송한 경우 부상scum을 반송하지 않은 경우보다 높았으며, 급속교반 및 완속교반을 실시한 경우가 급속교반만 실시한 경우에 비해 높았다. 유입수의 수온 및 SS 농도 변화는 유입수가 고농도 인 함유수일 때와 마찬가지로 T-P 제거효율 변화에 거의 영향을 끼치지 못했던 것으로 나타났다.
유입원수가 MBR 처리수일 때 T-P 처리성능을 평가한 결과 처리효율은 70.8～93.2%(평균 85.4%)로 분석되었으며, 비동절기와 동절기의 T-P 평균제거효율은 거의 차이가 없었다.
단일포집자 충돌(single collector collision) 모델을 이용하여 부상효율을 simulation한 결과 유입수가 최종침전 상징수인 경우 평균 플록 크기 125 ㎛에서 부착효율(αpb)을 0.4로 하였을 때, 부상효율은 91.4%가 되는 결과를 얻어 실제 pilot plant의 T-P 처리효율 평균 89.6%와 거의 유사하였고 실측값과 모의실험 값의 상관관계에 대한 신뢰도는 0.98로 부착효율과 T-P 제거효율은 직접적인 관련이 있는 것으로 판단되었다.
유입원수가 MBR 처리수인 경우 플록 밀도가 작을수록 부상효율은 상승하고 플록 크기는 부상효율과 비례하는 것으로 나타났고, 평균 플록크기 100 ㎛에서 부착효율(αpb)을 0.3으로 하였을 때 부상효율이 82.9%인 결과를 얻어 실측치인 85.4%와 유사하였으며, 부착효율 실측값과 모의실험 값의 상관관계에 대한 신뢰도는 0.97로 플록의 밀도가 T-P 제거효율에 직접적인 영향을 끼치는 인자인 것으로 판단되었다.
모의실험 결과 유입수가 실규모 하수처리장의 최종침전조 상징수 및 MBR 처리수일 때 T-P 처리효율을 95% 이상으로 높이기 위해서는 부착효율을 모두 0.5 이상이 되게 하고, 플록의 밀도 및 크기를 적정하게 하기 위한 응집제 양과 응집조건의 최적화가 필요할 것으로 분석되었다. 플록 밀도 및 크기, 부착효율은 응집과정에서 서로 연계되어 발생하는 요인이기 때문에 T-P 처리효율을 높이기 위해서는 응집공정의 최적화가 필요하며, 응집공정의 최적화는 응집시간, 교반강도, 응집제 주입량 등의 조건에 대하여 최적화하여야 할 것으로 판단된다.
환경부에서는 4대강 사업을 추진하면서 2012년부터 상수원 보호구역이나 4대강 본류로 유입되는 지천 부근에 있는 공공하수처리시설의 방류수 수질기준을 크게 강화하였는데, 특히 수질 보전의 중요성이 큰 상수원 보호구역, 특별대책지역, 수변지역의 경우 T-P 방류수질은 현재 기준 2 mg/L의 1/10인 0.2 mg/L로 강화하였다. 본 연구에서는 최근 하수처리수의 화학적 처리경향에 맞추어 응집반응 후 고액분리를 하는 방법 중의 하나인 용존공기 부상공정에 의해 T-P를 제거하기 위한 약품 주입농도 등의 적정 조건을 도출하고, 고 농도 인 함유수, 실규모 하수처리장의 최종침전 상징수, MBR 처리수 등을 대상으로 처리성능 및 인 제거 영향인자를 파악하고자 하였다. 또한, 단일 포집자 충돌 모델을 이용하여 유입원수가 실규모 하수처리장의 최종침전조 상징수와 MBR 처리수일 때 부상효율을 simulation하여 실측치와 비교하고, T-P 제거효율의 영향인자를 파악하여 부상효율을 개선하기 위한 방안을 제시하고자 하였다.
기체용해탱크의 가압압력이 2.5 kgf/cm2인 조건에서 생성된 마이크로버블의 크기를 측정한 결과 입자의 평균 크기는 약 30 ㎛로 매우 미세한 크기를 나타내었다. 또한 처리수 T-P 농도를 0.1 mg/L 이하로 유지하기 위한 alum 주입량은 최소 30 mg/L 이상 주입하고, Al/P 몰비는 2.8 이상 유지하여야 할 것으로 판단되었다.
슬러지 가용화를 위해 잉여슬러지를 인발하지 않은 A2/O 공정의 고농도 인을 함유한 최종침전조 상징수를 유입원수로 하여 T-P 처리성능을 평가한 결과 처리효율은 96.3～98.2%(평균 97.4%)인 것으로 나타났다. 계절별 T-P 평균제거효율은 비동절기와 동절기에 거의 유사하였으며, 유입수 수온 및 SS 농도 변화는 T-P 제거효율에 거의 영향을 끼치지 않은 것으로 분석되었다.
실규모 하수처리장에서 방류되는 최종침전조 상징수를 유입원수로 하여 T-P 제거성능을 평가한 결과 제거효율은 54.6～96.0%(평균 89.6%)로 나타났다. T-P 평균제거효율은 부상scum을 반송한 경우 부상scum을 반송하지 않은 경우보다 높았으며, 급속교반 및 완속교반을 실시한 경우가 급속교반만 실시한 경우에 비해 높았다. 유입수의 수온 및 SS 농도 변화는 유입수가 고농도 인 함유수일 때와 마찬가지로 T-P 제거효율 변화에 거의 영향을 끼치지 못했던 것으로 나타났다.
유입원수가 MBR 처리수일 때 T-P 처리성능을 평가한 결과 처리효율은 70.8～93.2%(평균 85.4%)로 분석되었으며, 비동절기와 동절기의 T-P 평균제거효율은 거의 차이가 없었다.
단일포집자 충돌(single collector collision) 모델을 이용하여 부상효율을 simulation한 결과 유입수가 최종침전 상징수인 경우 평균 플록 크기 125 ㎛에서 부착효율(αpb)을 0.4로 하였을 때, 부상효율은 91.4%가 되는 결과를 얻어 실제 pilot plant의 T-P 처리효율 평균 89.6%와 거의 유사하였고 실측값과 모의실험 값의 상관관계에 대한 신뢰도는 0.98로 부착효율과 T-P 제거효율은 직접적인 관련이 있는 것으로 판단되었다.
유입원수가 MBR 처리수인 경우 플록 밀도가 작을수록 부상효율은 상승하고 플록 크기는 부상효율과 비례하는 것으로 나타났고, 평균 플록크기 100 ㎛에서 부착효율(αpb)을 0.3으로 하였을 때 부상효율이 82.9%인 결과를 얻어 실측치인 85.4%와 유사하였으며, 부착효율 실측값과 모의실험 값의 상관관계에 대한 신뢰도는 0.97로 플록의 밀도가 T-P 제거효율에 직접적인 영향을 끼치는 인자인 것으로 판단되었다.
모의실험 결과 유입수가 실규모 하수처리장의 최종침전조 상징수 및 MBR 처리수일 때 T-P 처리효율을 95% 이상으로 높이기 위해서는 부착효율을 모두 0.5 이상이 되게 하고, 플록의 밀도 및 크기를 적정하게 하기 위한 응집제 양과 응집조건의 최적화가 필요할 것으로 분석되었다. 플록 밀도 및 크기, 부착효율은 응집과정에서 서로 연계되어 발생하는 요인이기 때문에 T-P 처리효율을 높이기 위해서는 응집공정의 최적화가 필요하며, 응집공정의 최적화는 응집시간, 교반강도, 응집제 주입량 등의 조건에 대하여 최적화하여야 할 것으로 판단된다.
Ministry of environment will consolidate the discharged water quality standard for the public sewage treatment facility near the influent waters which flow into the four major rivers from 2012 to carry forward Four River Restoration Project. Especially, the standard for T-P concentration of discharg...
Ministry of environment will consolidate the discharged water quality standard for the public sewage treatment facility near the influent waters which flow into the four major rivers from 2012 to carry forward Four River Restoration Project. Especially, the standard for T-P concentration of discharged water will be intensified from 2 mg/L to 0.2 mg/L at the water conservation zone, special countermeasure district and waterfront district. This study established the optimum conditions for chemical concentration to remove the T-P source with dissolved air flotation which is common method to segregate the solid particle after coagulant treatment. To confirm the T-P removal efficiency and the influence factors which remove the P source, the samples from the several conditions such as the influent water which has the high concentrated P source, the water from final settling tank for the sewage treatment and the water from MBR treatment were tested.
We measured the particle size of microbubble with S3500 and Eye Tech. As the results, the mean particle size of microbubble was around 30 ㎛ under the pressure condition of 2.5 kgf/cm2 in gas dissolved tank. To maintain the T-P concentration under 0.1 mg/L, the alum should be injected at least 30 mg/L and the molar ratio of Al/P should be over 2.8.
The removal efficiency of the T-P source tested with the raw water from the final settling tank which has high concentration of the P source from A2/O process without drawing surplus for sludge solubilization was 96.3～98.2% (average, 97.4%). The removal efficiencies of the T-P source in winter and summer were similar. And, also, the variations of temperature and SS in the influent water had not an effect on the removal efficiency of the T-P source.
In Full-scale sewage treatment plants, the removal efficiency of the T-P source tested with the raw water from final settling tank was 54.6～96.0%(average, 89.6%). The average removal efficiency of the T-P source when the flotation scum was recycled was higher than when the flotation scum was not recycled. When the influent water was gently stirred after rapid mixing, the removal efficiency of the T-P source was higher than when the influent water was only stirred rapidly. And the removal efficiency of the T-P source was not related with the variation of temperature and SS in the influent water.
The removal efficiency of the T-P source tested with MBR treated water was 70.8～93.2% (average, 85.4%) and there was no seasonal effect.
The flotation efficiency was simulated using the single collector collision model when the influent was the supernatant of the final sedimentation, the deposit efficiency was set up to 0.4 in the mean floc size 125 ㎛. As a result, the flotation efficiency was up to 91.4 % which was nearly similar to the T-P removal efficiency(89.6 % ) of the pilot plant. It was determined that the reliability of the correlation between the simulation value and the experimental value was 0.98, so that the T-P removal efficiency was directly related with the deposit efficiency.
When the effluent from MBR was used as influent in the experiment, the flotation rate increased as the floc size or the density of floc decreased. When the deposit efficiency was 0.3 with 100㎛ size of the floc, the flotation efficiency was 82.9 which is similar to actual measurement value(85.4%). The reliability on correlation of αpb between actual measurement and measured value of simulation is 0.97. Thus it is observed that density of floc affects on T-P removal rate.
The simulation results show that when supernatant of full-scale final settling tank and treated water from MBR are used for influent, for maintaining the T-P treatment efficiency up to 95%, deposit efficiency should be over 0.5. Also, optimization of coagulant volume and cohesion control are necessary to optimize floc density and size.
Optimization of the cohesion process is necessary to raise T-P removal efficiency, because size, density, and deposit efficiency of floc are factor that cooperated each other and occurred in cohesion process. Also the optimization of the cohesion process was judged along the conditions such as cohesion time, stirring intensity, coagulant injection volume.
Ministry of environment will consolidate the discharged water quality standard for the public sewage treatment facility near the influent waters which flow into the four major rivers from 2012 to carry forward Four River Restoration Project. Especially, the standard for T-P concentration of discharged water will be intensified from 2 mg/L to 0.2 mg/L at the water conservation zone, special countermeasure district and waterfront district. This study established the optimum conditions for chemical concentration to remove the T-P source with dissolved air flotation which is common method to segregate the solid particle after coagulant treatment. To confirm the T-P removal efficiency and the influence factors which remove the P source, the samples from the several conditions such as the influent water which has the high concentrated P source, the water from final settling tank for the sewage treatment and the water from MBR treatment were tested.
We measured the particle size of microbubble with S3500 and Eye Tech. As the results, the mean particle size of microbubble was around 30 ㎛ under the pressure condition of 2.5 kgf/cm2 in gas dissolved tank. To maintain the T-P concentration under 0.1 mg/L, the alum should be injected at least 30 mg/L and the molar ratio of Al/P should be over 2.8.
The removal efficiency of the T-P source tested with the raw water from the final settling tank which has high concentration of the P source from A2/O process without drawing surplus for sludge solubilization was 96.3～98.2% (average, 97.4%). The removal efficiencies of the T-P source in winter and summer were similar. And, also, the variations of temperature and SS in the influent water had not an effect on the removal efficiency of the T-P source.
In Full-scale sewage treatment plants, the removal efficiency of the T-P source tested with the raw water from final settling tank was 54.6～96.0%(average, 89.6%). The average removal efficiency of the T-P source when the flotation scum was recycled was higher than when the flotation scum was not recycled. When the influent water was gently stirred after rapid mixing, the removal efficiency of the T-P source was higher than when the influent water was only stirred rapidly. And the removal efficiency of the T-P source was not related with the variation of temperature and SS in the influent water.
The removal efficiency of the T-P source tested with MBR treated water was 70.8～93.2% (average, 85.4%) and there was no seasonal effect.
The flotation efficiency was simulated using the single collector collision model when the influent was the supernatant of the final sedimentation, the deposit efficiency was set up to 0.4 in the mean floc size 125 ㎛. As a result, the flotation efficiency was up to 91.4 % which was nearly similar to the T-P removal efficiency(89.6 % ) of the pilot plant. It was determined that the reliability of the correlation between the simulation value and the experimental value was 0.98, so that the T-P removal efficiency was directly related with the deposit efficiency.
When the effluent from MBR was used as influent in the experiment, the flotation rate increased as the floc size or the density of floc decreased. When the deposit efficiency was 0.3 with 100㎛ size of the floc, the flotation efficiency was 82.9 which is similar to actual measurement value(85.4%). The reliability on correlation of αpb between actual measurement and measured value of simulation is 0.97. Thus it is observed that density of floc affects on T-P removal rate.
The simulation results show that when supernatant of full-scale final settling tank and treated water from MBR are used for influent, for maintaining the T-P treatment efficiency up to 95%, deposit efficiency should be over 0.5. Also, optimization of coagulant volume and cohesion control are necessary to optimize floc density and size.
Optimization of the cohesion process is necessary to raise T-P removal efficiency, because size, density, and deposit efficiency of floc are factor that cooperated each other and occurred in cohesion process. Also the optimization of the cohesion process was judged along the conditions such as cohesion time, stirring intensity, coagulant injection volume.
AI-Helper
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