아질산화-아탈질 메카니즘이 적용된 유기물 흡착 분리형 공정(Dephanox)에서의 질소-인 동시제거 특성 연구 A Study on the Removal of Nitrogen-Phosphorus in Dephanox Process Applied by Nitritation-Denitritation원문보기
본 연구는 국내 낮은 C/N비 특성을 가진 하수에 대하여 아질산화-아탈질 메커니즘이 적용된 저에너지 고효율 하·폐수 고도처리 공정을 개발함에 목적을 두었다. 연구에 사용된 공정은 유기물 흡착 분리형 하·폐수 고도처리 공정인 Dephanox 공정에 아질산화-아탈질 메커니즘을 접목시켜 폭기량 및 탈질 탄소원 절감을 위한 연구를 진행 하였다. 공정의 운전을 위해 1 t/d의 설계 처리 용량을 기준으로 lab-scale 반응조를 설계 및 제작하였다. 반응조는 ...
본 연구는 국내 낮은 C/N비 특성을 가진 하수에 대하여 아질산화-아탈질 메커니즘이 적용된 저에너지 고효율 하·폐수 고도처리 공정을 개발함에 목적을 두었다. 연구에 사용된 공정은 유기물 흡착 분리형 하·폐수 고도처리 공정인 Dephanox 공정에 아질산화-아탈질 메커니즘을 접목시켜 폭기량 및 탈질 탄소원 절감을 위한 연구를 진행 하였다. 공정의 운전을 위해 1 t/d의 설계 처리 용량을 기준으로 lab-scale 반응조를 설계 및 제작하였다. 반응조는 슬러지 접촉조, 고액분리조, 포기조, 무산소조, 재포기조, 최종침전조로 구성되어있다. 반응조 운전에 사용된 유입하수는 유기물 흡착 분리 기작 확인을 위해 부유성 유기물을 포함한 실제 하수를 사용하였다. 운전기간은 질산화 및 탈질 미생물의 순응과 아질산화-아탈질 메커니즘을 적용을 위해 총 240일 동안 진행되었고 그에 따른 연구 결과를 도출해냈다. 연구의 진행은 무산소조의 탄소원 공급을 위해 고액분조에서 유기물 흡착 분리 효율을 높게 가져오기 위한 회분식 실험이 선행 연구되었다. 회분식 실험을 통해 슬러지 접촉조 및 고액분리조의 운전조건이 결정되었다. lab-scale 반응조의 운전은 크게 질산화-탈질 기간과 아질산화-아탈질 기간으로 나누어 진행되었고, 아질산화-아탈질을 위해서 DO, SRT, HRT, 흡착 슬러지 이송비의 운전조건을 조절하였다. 여기서 아질산화-아탈질 메커니즘을 확인하기 위한 지표는 NAR(Nitrite Accumulation ratio)을 사용하였다. 폭기량 절감을 위해 DO농도는 ALR(Ammonia Loading rate)을 기준으로 조절하였고, 이에 따라 아질산화-아탈질을 위한 DO/ALR비를 도출하였다. 또한 아질산화-아탈질에 따른 인 제거에 대한 영향 평가를 위해 batch-test를 진행하였다. 실험 결과, 아질산화-아탈질에 따라 질산화-탈질 운전 기간 대비 약 50%의 낮은 DO 농도에서 높은 암모니아 산화효울 및 NAR을 확보할 수 있었다. DO/ALR비를 6.3 ~ 6.8 mg O_(2)/g N·d 기준으로 운전하여 NAR 70% 이상의 아질산화 운전을 유지하였다. 아질산화-아탈질에 따른 무산조에서의 탄소원의 절감량은 질산화-탈질 운전 기간 보다 약 24%의 탄소량이 절감되었다. 오염물질 제거효율에 대한 평가결과, 아질산화-아탈질기간에서 COD_(Cr) 87%, COD_(Mn) 89%, T-N 69%, T-P 68%, SS 95%로 높은 제거효율을 보였다. 따라서, 아질산화-아탈질 메커니즘을 적용한 하·폐수 처리는 폭기량 및 탈질 탄소원을 절감할 수 있는 저에너지 고효율 공정임을 확인하였다.
본 연구는 국내 낮은 C/N비 특성을 가진 하수에 대하여 아질산화-아탈질 메커니즘이 적용된 저에너지 고효율 하·폐수 고도처리 공정을 개발함에 목적을 두었다. 연구에 사용된 공정은 유기물 흡착 분리형 하·폐수 고도처리 공정인 Dephanox 공정에 아질산화-아탈질 메커니즘을 접목시켜 폭기량 및 탈질 탄소원 절감을 위한 연구를 진행 하였다. 공정의 운전을 위해 1 t/d의 설계 처리 용량을 기준으로 lab-scale 반응조를 설계 및 제작하였다. 반응조는 슬러지 접촉조, 고액분리조, 포기조, 무산소조, 재포기조, 최종침전조로 구성되어있다. 반응조 운전에 사용된 유입하수는 유기물 흡착 분리 기작 확인을 위해 부유성 유기물을 포함한 실제 하수를 사용하였다. 운전기간은 질산화 및 탈질 미생물의 순응과 아질산화-아탈질 메커니즘을 적용을 위해 총 240일 동안 진행되었고 그에 따른 연구 결과를 도출해냈다. 연구의 진행은 무산소조의 탄소원 공급을 위해 고액분조에서 유기물 흡착 분리 효율을 높게 가져오기 위한 회분식 실험이 선행 연구되었다. 회분식 실험을 통해 슬러지 접촉조 및 고액분리조의 운전조건이 결정되었다. lab-scale 반응조의 운전은 크게 질산화-탈질 기간과 아질산화-아탈질 기간으로 나누어 진행되었고, 아질산화-아탈질을 위해서 DO, SRT, HRT, 흡착 슬러지 이송비의 운전조건을 조절하였다. 여기서 아질산화-아탈질 메커니즘을 확인하기 위한 지표는 NAR(Nitrite Accumulation ratio)을 사용하였다. 폭기량 절감을 위해 DO농도는 ALR(Ammonia Loading rate)을 기준으로 조절하였고, 이에 따라 아질산화-아탈질을 위한 DO/ALR비를 도출하였다. 또한 아질산화-아탈질에 따른 인 제거에 대한 영향 평가를 위해 batch-test를 진행하였다. 실험 결과, 아질산화-아탈질에 따라 질산화-탈질 운전 기간 대비 약 50%의 낮은 DO 농도에서 높은 암모니아 산화효울 및 NAR을 확보할 수 있었다. DO/ALR비를 6.3 ~ 6.8 mg O_(2)/g N·d 기준으로 운전하여 NAR 70% 이상의 아질산화 운전을 유지하였다. 아질산화-아탈질에 따른 무산조에서의 탄소원의 절감량은 질산화-탈질 운전 기간 보다 약 24%의 탄소량이 절감되었다. 오염물질 제거효율에 대한 평가결과, 아질산화-아탈질기간에서 COD_(Cr) 87%, COD_(Mn) 89%, T-N 69%, T-P 68%, SS 95%로 높은 제거효율을 보였다. 따라서, 아질산화-아탈질 메커니즘을 적용한 하·폐수 처리는 폭기량 및 탈질 탄소원을 절감할 수 있는 저에너지 고효율 공정임을 확인하였다.
The purpose of this study is to develop a low energy, high efficiency wastewater treatment process using nitritation-denitritation mechanism for sewage with low C/N ratio in Korea. The process used in this study was to study the reduction of aeration amount and denitrification carbon source by ...
The purpose of this study is to develop a low energy, high efficiency wastewater treatment process using nitritation-denitritation mechanism for sewage with low C/N ratio in Korea. The process used in this study was to study the reduction of aeration amount and denitrification carbon source by incorporating a nitritation-denitritation mechanism into the Dephanox process, an organic-adsorbed separation-type wastewater treatment process. the lab-scale reactor was designed and fabricated based on the design processing capacity of 1 t/d for the operation of the process. the reaction tank consists of a bio-sorption tank, a solid-liquid separation tank, oxic tank, anoxic tank, re-aeration tank, and final sedimentation tank. the influent sewage used in the reactor operation was treated with actual sewage containing suspended organics to confirm the organic adsorption separation mechanism. duration of the run was 240 days for the adaptation of nitrifying and denitrifying bacteria and the application of the nitritation-denitritation mechanism, and the results were derived accordingly. The progress of the study was preceded by a batch-test in order to bring the efficiency of adsorbing and separating the organic matter in the solid - liquid batch to the carbon source of the anoxic tank. The operating conditions of the sludge contact tank and the solid - liquid separator were determined through batch experiments. The operation of the lab-scale reactor was divided into nitrification-denitrification period and nitritation-denitritation period, and the operating conditions of DO, SRT, HRT, and adsorption sludge transport ratios were adjusted for the nitrification-denitrification. The NAR(Nitrite Accumulation ratio) was used as an indicator for identifying the nitritation-denitritation mechanism. The DO concentration was adjusted based on the ALR (Ammonia Loading rate) in order to reduce the aeration, and the DOO/ALR ratio for the nitritation-denitritation was derived. A batch-test was also conducted to assess the effect of phosphorus removal on nitritation-denitritation. Research results, According to the nitritation-denitritation, high ammonia oxidation efficiency and NAR were obtained at a low DO concentration of about 50% of the nitrification-denitrification operation period. The DO/ALR ratio was maintained at 6.3 ~ 6.8 mg O_(2)/g N·d, thus maintaining more than 70% nitritation of NAR. The amount of carbon source savings in the anaerobic tank with the nitritation-denitritation was reduced by 24% compared to the period of nitrification–denitrification. The removal efficiencies of pollutants were COD_(Cr) 87%, COD_(Mn) 89%, T-N 69%, T-P 68% and SS 95%, respectively, in the nitritation-denitritation period. Therefore, it has been confirmed that the treatment of wastewater using the nitritation-denitritation mechanism is a low-energy, high-efficiency process that can reduce the aeration amount and denitrification carbon source.
The purpose of this study is to develop a low energy, high efficiency wastewater treatment process using nitritation-denitritation mechanism for sewage with low C/N ratio in Korea. The process used in this study was to study the reduction of aeration amount and denitrification carbon source by incorporating a nitritation-denitritation mechanism into the Dephanox process, an organic-adsorbed separation-type wastewater treatment process. the lab-scale reactor was designed and fabricated based on the design processing capacity of 1 t/d for the operation of the process. the reaction tank consists of a bio-sorption tank, a solid-liquid separation tank, oxic tank, anoxic tank, re-aeration tank, and final sedimentation tank. the influent sewage used in the reactor operation was treated with actual sewage containing suspended organics to confirm the organic adsorption separation mechanism. duration of the run was 240 days for the adaptation of nitrifying and denitrifying bacteria and the application of the nitritation-denitritation mechanism, and the results were derived accordingly. The progress of the study was preceded by a batch-test in order to bring the efficiency of adsorbing and separating the organic matter in the solid - liquid batch to the carbon source of the anoxic tank. The operating conditions of the sludge contact tank and the solid - liquid separator were determined through batch experiments. The operation of the lab-scale reactor was divided into nitrification-denitrification period and nitritation-denitritation period, and the operating conditions of DO, SRT, HRT, and adsorption sludge transport ratios were adjusted for the nitrification-denitrification. The NAR(Nitrite Accumulation ratio) was used as an indicator for identifying the nitritation-denitritation mechanism. The DO concentration was adjusted based on the ALR (Ammonia Loading rate) in order to reduce the aeration, and the DOO/ALR ratio for the nitritation-denitritation was derived. A batch-test was also conducted to assess the effect of phosphorus removal on nitritation-denitritation. Research results, According to the nitritation-denitritation, high ammonia oxidation efficiency and NAR were obtained at a low DO concentration of about 50% of the nitrification-denitrification operation period. The DO/ALR ratio was maintained at 6.3 ~ 6.8 mg O_(2)/g N·d, thus maintaining more than 70% nitritation of NAR. The amount of carbon source savings in the anaerobic tank with the nitritation-denitritation was reduced by 24% compared to the period of nitrification–denitrification. The removal efficiencies of pollutants were COD_(Cr) 87%, COD_(Mn) 89%, T-N 69%, T-P 68% and SS 95%, respectively, in the nitritation-denitritation period. Therefore, it has been confirmed that the treatment of wastewater using the nitritation-denitritation mechanism is a low-energy, high-efficiency process that can reduce the aeration amount and denitrification carbon source.
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