초록 ▼

공동주거단지의 잡배수를 활용하는 고도 물재생 패키지 시스템을 개발하고자 하였다.단위공정별 Lab-scale 시작품 운용을 통하여 Pilot Plant의 설계·운전인자를 도출하였다. 잡배수 all-in-one 전처리 침전/부상공정 개발에서는 전처리 Lab-scale 시작품 제작 및 운전을 통하여 Pilot Plant 설계·운전인자 및 응집제 주입식을 도출하였으며, 전산유체해석(CFD)을 통하여 설계·운전인자의 적정성을 검증하였다. 폴리머 기반 고농도 암모늄 산화 미생물을 담지한 부분아질산화공정과 혐기성 암모늄 산화공정을 연계하여 HR

공동주거단지의 잡배수를 활용하는 고도 물재생 패키지 시스템을 개발하고자 하였다.단위공정별 Lab-scale 시작품 운용을 통하여 Pilot Plant의 설계·운전인자를 도출하였다. 잡배수 all-in-one 전처리 침전/부상공정 개발에서는 전처리 Lab-scale 시작품 제작 및 운전을 통하여 Pilot Plant 설계·운전인자 및 응집제 주입식을 도출하였으며, 전산유체해석(CFD)을 통하여 설계·운전인자의 적정성을 검증하였다. 폴리머 기반 고농도 암모늄 산화 미생물을 담지한 부분아질산화공정과 혐기성 암모늄 산화공정을 연계하여 HRT 3시간 이내, 질소제거율 70% 이상을 달성하는 2단 연속식 질소제거공정을 구축하였다. 부분아질산화는 용존산소농도를 0.3-0.5 mg-O₂/L로 조절함으로써 달성 가능하였다. HRT의 단계적 감축 및 온도 저하에 따른 미생물 성장둔화 문제를 고농도 미생물을 생물반응기 내에 보유함으로써 극복하였다. 또한, 천연 제올라이트를 활용하여 접촉시간 10분 이내에 암모니아 제거율 90% 이상을 달성하였다. 고도산화 일체형 세라믹 막여과공정에서는 대형화 및 실증화를 고려하여 flat type 세라믹 멤브레인을 선정하였으며, 일체형 막여과공정의 Lab-scale 규모 실험장치를 제작하여 실험을 진행하였다.

(출처 : 서지자료 - 초록 117p)

Abstract ▼

This study aimed to develop an advanced water regeneration system utilizing gray water from residential buildings. The design and operation parameters of the pilot plant based on the Lab-scale unit processes have been investigated. For the development of all-in-one pre-treatment sedimentation·flotat

This study aimed to develop an advanced water regeneration system utilizing gray water from residential buildings. The design and operation parameters of the pilot plant based on the Lab-scale unit processes have been investigated. For the development of all-in-one pre-treatment sedimentation·flotation process, the design and operation factors and coagulant injection formula were derived through Lab-scale experiments, and the adequacy of the design factors was verified through the computational fluid dynamics (CFD). Partial nitritation process containing PVA / alginate - immobilized materials and anaerobic ammonium oxidation (anammox) process were integrated to achieve high-efficient nitrogen removal (HRT < 3 h, N removal efficiency > 70%). Dissolved oxygen (DO) was the main parameter to inhibit nitrite oxidizing bacteria (NOB) activity, which should be controlled in the range of 0.3-0.5 mg-O₂/L. High concentration of biomass showed a positive effect on the decrease in hydraulic retention time (HRT) and temperature. Also, more than 90% removal efficiency of nitrogen could be achieved through a column test packed with domain natural zeolite in 10 minutes of contact time. A flat type ceramic membrane was selected for a ceramic membrane filtration combined with ozone / AOP oxidation process. In order to construct a combined membrane process, experiments using a Lab-scale device were conducted.

(출처 : Bibliographic Data - Abstract 118p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 4
• Executive Summary ... 6
• 목차 ... 9
• 표목차 ... 10
• 그림목차 ... 11
• 제1장 서론 ... 14
• 1. 연구의 필요성 ... 14
• 1.1 연구 필요성 ... 14
• 2. 연구목표 및 연구내용 ... 20
• 2.1 최종목표 ... 20
• 2.2 연차별 목표 및 세부 연구내용 ... 24
• 제2장 연구 수행방법 및 체계 ... 25
• 1. 연구내용 및 방법 ... 25
• 1.1 잡배수 all-in-one 전처리 침전/부상공정 개발 ... 25
• 1.2 상온 저에너지형 질소제거 공정 ... 27
• 1.3 고도산화 일체형 세라믹 막여과 단위공정 제작 ... 38
• 2. 추진전략 및 추진체계 ... 40
• 2.1 연구 추진전략 ... 40
• 2.2 연구 추진체계 ... 42
• 제3장 연구 추진내용 및 결과 ... 43
• 1. 잡배수 all-in-one 전처리 침전/부상공정 개발 ... 43
• 1.1 All-in-one 전처리 침전/부상공정 개요 ... 43
• 1.2 전처리 유입원수 특성 분석을 위한 잡배수 공정 현황 조사 ... 44
• 1.3 잡배수 유입원수 성상 분석 ... 46
• 1.4 Jar-test 수행을 통한 실증 플랜트 운전인자 도출 ... 48
• 1.5 CFD 해석(200 ㎥/day 용량 기준) ... 58
• 1.6 잡배수 전처리 취·퇴수관 및 수류완충지 설치 ... 59
• 2. 상온/저에너지형 질소제거공정 개발 ... 63
• 2.1 상온 혐기성 암모늄 산화 단일공정 구축 및 최적화 ... 63
• 2.2 천연 제올라이트를 활용한 암모니아 제거 단위공정 구축 ... 74
• 3. 고도산화 일체형 세라믹 막여과공정 개발 ... 80
• 3.1 고도산화 일체형 세라믹막 시작품 제작 및 운영 ... 80
• 3.2 오존/AOP 패키지 시스템 상세설계 ... 98
• 제4장 결론 ... 104
• 1. 잡배수 all-in-one 전처리 침전/부상공정 개발 ... 104
• 2. 상온/저에너지형 질소제거공정 개발 ... 105
• 3. 고도산화 일체형 세라믹 막여과공정 개발 ... 106
• 제5장 활용방안 및 기대효과 ... 108
• 1. 활용방안 ... 108
• 1.1 개별공정 활용방안 ... 108
• 2. 기대효과 ... 109
• 2.1 기술적 파급효과 ... 109
• 2.2 사회적 파급효과 ... 110
• 2.3 경제적 파급효과 ... 111
• 참고문헌 ... 112
• 서지자료 ... 117
• Bibliographic Data ... 118
• 끝페이지 ... 119