최근 기후 변화로 인한 가뭄 빈발과 수질 오염으로 사용가능한 깨끗한 물이 줄어들면서 향후 물 부족 문제가 심화될 가능성이 있다. 지난 2008년 7월 UN은 세계 물 부족 인구가 현재 7억명에서 2025년에는 30억명에 이를 것으로 전망하고 있다. 우리나라도 1인당 강수량(연 2,591m3)이 세계 평균의 약 1/8 수준이고 특히 하천 취수율이 36%로 물에 관한 스트레스가 높은 국가군에 속하며 가뭄 시 물 이용에 취약한 실정이다. 따라서 기후변화 및 향후 물 부족에 선제적 대응을 위해서는 한번 사용한 물을 재사용하는 친환경 수자원 확보가 필요하다. 이와 같은 배경으로 수자원 관리 및 개발을 위한 하수처리수 재이용이 확산되고 있는 추세이다. 일반적으로 하수처리수는 방류수 수질기준에 맞추어 하천에 방류하거나 재처리를 통하여 다양한 용도로 재이용하고 있는데 최근 하수처리수의 재이용이 활성화되면서 하수처리수를 RO로 처리하여 생산수를 공업용수나 지하수 ...
최근 기후 변화로 인한 가뭄 빈발과 수질 오염으로 사용가능한 깨끗한 물이 줄어들면서 향후 물 부족 문제가 심화될 가능성이 있다. 지난 2008년 7월 UN은 세계 물 부족 인구가 현재 7억명에서 2025년에는 30억명에 이를 것으로 전망하고 있다. 우리나라도 1인당 강수량(연 2,591m3)이 세계 평균의 약 1/8 수준이고 특히 하천 취수율이 36%로 물에 관한 스트레스가 높은 국가군에 속하며 가뭄 시 물 이용에 취약한 실정이다. 따라서 기후변화 및 향후 물 부족에 선제적 대응을 위해서는 한번 사용한 물을 재사용하는 친환경 수자원 확보가 필요하다. 이와 같은 배경으로 수자원 관리 및 개발을 위한 하수처리수 재이용이 확산되고 있는 추세이다. 일반적으로 하수처리수는 방류수 수질기준에 맞추어 하천에 방류하거나 재처리를 통하여 다양한 용도로 재이용하고 있는데 최근 하수처리수의 재이용이 활성화되면서 하수처리수를 RO로 처리하여 생산수를 공업용수나 지하수 인공함양 등과 같은 고품질 수원의 용도로 활용하는 기술이 개발되고 있다. 이 때, RO 공정의 통상적인 회수율은 80% 내외로 운전되므로 발생하는 농축수 수질은 하수처리수에 포함되어 있는 수질항목 농도의 약 5배 정도를 나타내게 된다. 농축수의 수질조정상 인과 질소의 처리를 위해서는 개별적인 처리공정을 도입하거나 외부탄소원을 주입하여 생물학적으로 처리하는 방법이 있다. 다만, 외부 유기물의 주입에 의한 탈질의 효과는 일시적인 것으로 보고되어 있어 지속적인 처리효율을 얻기 위해서는 기술적으로 다양한 접근 방법이 필요하다. 실용적인 측면에서 적용 가능한 공정으로는 하수와 농축수를 처리하는 방법으로 하수처리 공정의 일부 계열에 농축수를 유입시켜 처리하는 것이 있다. 본 연구에서는 RO 농축수를 0%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50% 일정한 비율로 혼합시켜 MBR에 주입하였다. 그 결과 RO 농축수를 주입한 초기에는 처리수질이 악화되었지만 점차 시간이 지나면서 미생물이 농축수에 순응을 하여 처리수질이 안정화되었다. 혼합비율이 증가할수록 전체적인 처리효율은 감소하였지만 미생물이 순응할 수 있는 시간이 길어져 혼합비율을 늘린 초기에도 처리수질이 악화되지 않고 비교적 안정적인 수질을 보였다. 최종 RO 농축수를 50% 혼합하였을 때 DOC는 약 94%, TN은 약 50%, TP는 약 16%로 제거되었다. 활성탄의 유무 비교실험을 수행한 결과 난분해성 유기물 흡착에 의해 활성탄을 주입한 MBR 공정의 처리수질이 안정적으로 나타났다. 전처리 공정으로 고려되는 전기분해 방법은 난분해성 유기물의 부분적 산화를 통하여 생분해성의 최적화를 위한 전기분해의 조건을 고찰하고 이에 대한 적용성을 평가하였다. RO농축수의 질소성분 제거를 위해 인공으로 질산성 질소만 함유한 원수를 만들어 전기분해 공정을 이용하여 질산성 질소의 제거 mechanism을 알아보기 위한 실험을 하였다. 그 결과 질산성 질소는 환원반응으로 인하여 암모니아성 질소로 전환이 되고 생성된 암모니아성 질소가 염소와 반응을 하여 간접산화로 제거되는 것이 주 제거기작인 것으로 나타났다. 실제 RO 농축수를 처리한 결과 유기물은 겉보기 COD의 경우 100 % 제거되었고 DOC의 경우 약 30% 제거되었다. TN은 약 20 %, TP는 약 75 %의 효율로 처리가 되었다. 향후 전기분해 반응조 후단에 MBR 공정을 적용할 경우 RO 농축수에 처리되지 않은 염분과 반응 중 생성된 소독 부산물을 활성탄을 이용하여 탈염시킨 후 MBR로 처리한다면 높은 제거율로 RO 농축수 처리수질의 확보를 통하여 재이용수로서 활용 가능성이 높아질 것으로 기대한다.
최근 기후 변화로 인한 가뭄 빈발과 수질 오염으로 사용가능한 깨끗한 물이 줄어들면서 향후 물 부족 문제가 심화될 가능성이 있다. 지난 2008년 7월 UN은 세계 물 부족 인구가 현재 7억명에서 2025년에는 30억명에 이를 것으로 전망하고 있다. 우리나라도 1인당 강수량(연 2,591m3)이 세계 평균의 약 1/8 수준이고 특히 하천 취수율이 36%로 물에 관한 스트레스가 높은 국가군에 속하며 가뭄 시 물 이용에 취약한 실정이다. 따라서 기후변화 및 향후 물 부족에 선제적 대응을 위해서는 한번 사용한 물을 재사용하는 친환경 수자원 확보가 필요하다. 이와 같은 배경으로 수자원 관리 및 개발을 위한 하수처리수 재이용이 확산되고 있는 추세이다. 일반적으로 하수처리수는 방류수 수질기준에 맞추어 하천에 방류하거나 재처리를 통하여 다양한 용도로 재이용하고 있는데 최근 하수처리수의 재이용이 활성화되면서 하수처리수를 RO로 처리하여 생산수를 공업용수나 지하수 인공함양 등과 같은 고품질 수원의 용도로 활용하는 기술이 개발되고 있다. 이 때, RO 공정의 통상적인 회수율은 80% 내외로 운전되므로 발생하는 농축수 수질은 하수처리수에 포함되어 있는 수질항목 농도의 약 5배 정도를 나타내게 된다. 농축수의 수질조정상 인과 질소의 처리를 위해서는 개별적인 처리공정을 도입하거나 외부탄소원을 주입하여 생물학적으로 처리하는 방법이 있다. 다만, 외부 유기물의 주입에 의한 탈질의 효과는 일시적인 것으로 보고되어 있어 지속적인 처리효율을 얻기 위해서는 기술적으로 다양한 접근 방법이 필요하다. 실용적인 측면에서 적용 가능한 공정으로는 하수와 농축수를 처리하는 방법으로 하수처리 공정의 일부 계열에 농축수를 유입시켜 처리하는 것이 있다. 본 연구에서는 RO 농축수를 0%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50% 일정한 비율로 혼합시켜 MBR에 주입하였다. 그 결과 RO 농축수를 주입한 초기에는 처리수질이 악화되었지만 점차 시간이 지나면서 미생물이 농축수에 순응을 하여 처리수질이 안정화되었다. 혼합비율이 증가할수록 전체적인 처리효율은 감소하였지만 미생물이 순응할 수 있는 시간이 길어져 혼합비율을 늘린 초기에도 처리수질이 악화되지 않고 비교적 안정적인 수질을 보였다. 최종 RO 농축수를 50% 혼합하였을 때 DOC는 약 94%, TN은 약 50%, TP는 약 16%로 제거되었다. 활성탄의 유무 비교실험을 수행한 결과 난분해성 유기물 흡착에 의해 활성탄을 주입한 MBR 공정의 처리수질이 안정적으로 나타났다. 전처리 공정으로 고려되는 전기분해 방법은 난분해성 유기물의 부분적 산화를 통하여 생분해성의 최적화를 위한 전기분해의 조건을 고찰하고 이에 대한 적용성을 평가하였다. RO농축수의 질소성분 제거를 위해 인공으로 질산성 질소만 함유한 원수를 만들어 전기분해 공정을 이용하여 질산성 질소의 제거 mechanism을 알아보기 위한 실험을 하였다. 그 결과 질산성 질소는 환원반응으로 인하여 암모니아성 질소로 전환이 되고 생성된 암모니아성 질소가 염소와 반응을 하여 간접산화로 제거되는 것이 주 제거기작인 것으로 나타났다. 실제 RO 농축수를 처리한 결과 유기물은 겉보기 COD의 경우 100 % 제거되었고 DOC의 경우 약 30% 제거되었다. TN은 약 20 %, TP는 약 75 %의 효율로 처리가 되었다. 향후 전기분해 반응조 후단에 MBR 공정을 적용할 경우 RO 농축수에 처리되지 않은 염분과 반응 중 생성된 소독 부산물을 활성탄을 이용하여 탈염시킨 후 MBR로 처리한다면 높은 제거율로 RO 농축수 처리수질의 확보를 통하여 재이용수로서 활용 가능성이 높아질 것으로 기대한다.
Nowadays, water shortage has become a global issue. As such, the reuse of wastewater is being diffused to manage and develop the water resources. Generally, the treated wastewater is discharged to the river after being treated to meet the effluent quality standard or reused for diverse uses through ...
Nowadays, water shortage has become a global issue. As such, the reuse of wastewater is being diffused to manage and develop the water resources. Generally, the treated wastewater is discharged to the river after being treated to meet the effluent quality standard or reused for diverse uses through the reprocessing. And recently, as the reuse of the treated wastewater is activated, the technologies to utilize for the high quality water resources such as industrial water by reusing the wastewater with RO are under development. At this time, as the conventional recovery rate in the RO process is operated with around 80%, the water quality of the RO concentrate represents about 5 times than the concentration of the water quality item contained in the raw water. To treat the phosphorous and the nitrogen in the RO concentrate, the individual treatment process is adopted or treat it biologically by injecting the carbon from exterior. However, since the denitrification effects by the extermal orgarnic matter injection was reported as temporary, to obtain the continuous treatment efficiency, diverse technical approaches are needed. The purpose of this study is economical RO concentrate treatment process development for generating high quality reclaimed water. As an applicable process in the practical aspect, there is treating the sewage and the RO concentrate by injecting the RO concentrate to some wastewater treatment process. In this study, 0%, 10%, 20%, 30%, 40% and 50% of RO concentrate were injected to MBR. The results showed that although the treated water quality was deteriorate at the beginning injected the RO concentrate, as time passed by, the effluent was stabilized as the microorganisms adjusted to the RO concentrate. The more the mixing ratio was increased, the more the ovarall treatment efficiency was decresed but as the time, which the microorganims could adjust to the RO concentrate, was getting longer, the relatively stable water quality represented without being deteriorated during the beginning of increasing the mixing ratio. When the 50% of the RO concentrate was mixed, DOC, TN and TP were removed by about 94%, 50% and 16%, respectively. In this results of performing the experiment with PAC, the effluent of MBR with PAC represented stable by adsorption of non-readily biodegradable organic matter. For the electro-oxidation method, which is considered as pre-treatment process, the conditions for electrolysis to optimize the biodegradability were examined through the partial oxidation of non-readily biodegradable organic matter. And its applicability was evaluated. To remove the nitrogen in the RO concentrate, the synthetic water containing the nitrite only was made, and the experiment using electrolysis was performed to find out the nitrate removal mechanism. As a result, the main removal mechanism represented that the nitrate was converted to the ammonia by the oxidation-reduction reaction. And the ammonia generated was removed reacting with the chlorine by indirect oxidation. In the results of treating RO concentrate, COD was removed all and DOC was removed by 30% while the TN and TP were removed by about 20% and 75%, respectively. In future, when the MBR preocess may be applied to after the electro-oxidation, desinfection by-products generated during reaction and the untreated saline in the RO concentrate is treated using PAC. And then treated with MBR, it is expected that the potential of reusing the RO concentrate will be increased.
Nowadays, water shortage has become a global issue. As such, the reuse of wastewater is being diffused to manage and develop the water resources. Generally, the treated wastewater is discharged to the river after being treated to meet the effluent quality standard or reused for diverse uses through the reprocessing. And recently, as the reuse of the treated wastewater is activated, the technologies to utilize for the high quality water resources such as industrial water by reusing the wastewater with RO are under development. At this time, as the conventional recovery rate in the RO process is operated with around 80%, the water quality of the RO concentrate represents about 5 times than the concentration of the water quality item contained in the raw water. To treat the phosphorous and the nitrogen in the RO concentrate, the individual treatment process is adopted or treat it biologically by injecting the carbon from exterior. However, since the denitrification effects by the extermal orgarnic matter injection was reported as temporary, to obtain the continuous treatment efficiency, diverse technical approaches are needed. The purpose of this study is economical RO concentrate treatment process development for generating high quality reclaimed water. As an applicable process in the practical aspect, there is treating the sewage and the RO concentrate by injecting the RO concentrate to some wastewater treatment process. In this study, 0%, 10%, 20%, 30%, 40% and 50% of RO concentrate were injected to MBR. The results showed that although the treated water quality was deteriorate at the beginning injected the RO concentrate, as time passed by, the effluent was stabilized as the microorganisms adjusted to the RO concentrate. The more the mixing ratio was increased, the more the ovarall treatment efficiency was decresed but as the time, which the microorganims could adjust to the RO concentrate, was getting longer, the relatively stable water quality represented without being deteriorated during the beginning of increasing the mixing ratio. When the 50% of the RO concentrate was mixed, DOC, TN and TP were removed by about 94%, 50% and 16%, respectively. In this results of performing the experiment with PAC, the effluent of MBR with PAC represented stable by adsorption of non-readily biodegradable organic matter. For the electro-oxidation method, which is considered as pre-treatment process, the conditions for electrolysis to optimize the biodegradability were examined through the partial oxidation of non-readily biodegradable organic matter. And its applicability was evaluated. To remove the nitrogen in the RO concentrate, the synthetic water containing the nitrite only was made, and the experiment using electrolysis was performed to find out the nitrate removal mechanism. As a result, the main removal mechanism represented that the nitrate was converted to the ammonia by the oxidation-reduction reaction. And the ammonia generated was removed reacting with the chlorine by indirect oxidation. In the results of treating RO concentrate, COD was removed all and DOC was removed by 30% while the TN and TP were removed by about 20% and 75%, respectively. In future, when the MBR preocess may be applied to after the electro-oxidation, desinfection by-products generated during reaction and the untreated saline in the RO concentrate is treated using PAC. And then treated with MBR, it is expected that the potential of reusing the RO concentrate will be increased.
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