활성오니법

활성오니법

호기성 소화의 일종으로 활성오니를 만들어 하수처리를 하는 방법, 오수를 폭기조에 넣고 공기를 불어넣거나 교반, 산소를 충분히 공급해 생성한 활성오니를 응집과 침정을 되풀이하여 투명한 처리수를 얻는다. 침전분리한 활성오니는 꺼내져서 처리되지만 일부는 접종으로 폭기조에반송된다.

●수온

낮은 수온시 미생물의 생화학적 반응이 저하되므로 폭기시간을 길게 또는 MLSS(폭기조 평균 부유물 질량)농도를 증가시켜 F/M비를 감소시킨다.

수온상승시 미생물의 활동이 원활해져 미생물이 증가되므로 여름철에는 폭기의 강도를 높인다.

낮은 수온시 물의 점성이 높아져 플럭의 침강속도가 저하되므로 미세한 부유물이 많다. 그러므로 침전조의 수면부하를 높여야 한다.

폭기조 수온의 적정범위는15-35℃정도이며 25-30℃정도가 최적이다.

10℃이하35℃이상시 DO의 빈번한 체크가 필요하다.

●pH

적정pH

유입수 :6.0-8.5

폭기조 : 6.8-8.5(최적 : 7.2-7.8)

처리수 : 6.3-8.5

일반적으로 유입수의 pH는 폭기조의 pH조건과 맞도록 조정해 주어야 한다.

강산성일때 활성오니는 분해되고 강알칼리성일 때 활성오니는 응집한다.

pH이상시엔 F/M비를 0.15Kg.BOD/Kg.MLSS.day로 운전하면서 상태를 관찰한다.

활성오니가 응집 또는 분해시엔 유입수의 BOD를 500ppm이하로 희석하여 F/M비 즉, 오니부하를 0.1Kg.BOD/Kg.MLSS.day로 약 10일간 운전한 후 0.15Kg.BOD/Kg.MLSS.day로 약 10일간 운전한 후 상태 여하에 따라 오니부하를 서서히 상승시킨다.

폭기조의 pH를 측정시엔 1번과 4번을 동시에 측정하여 pH차이가 없도록 조정하여야 한다.

●원수에 독성물질 유입시

독성물질의 유입을 최대한 방지하여야 하고 만일 유입시엔 F/M비를 감소시켜 운전한다.

중금속이온의 활성오니에 대한 유독성 순서 : Hg2+ > Ag+ > Cd2+ > Ni2+ > Zn2+ > Cu+ > Cr6+ > Pb2+

*부패의 영향

임이의 유기산 형성으로 pH저하

C/N비 증가로 사상균, 점성 벌킹의 주요 원인이 된다.

*조치사항

Line, Man-Hole의 청소

조정조 체류시간을 24시간 이내로 하고 Aeration을 최대로 해준다.

부패된 잉여오니가 농축 상등수에 섞여 유입되는 것을 방지하기 위하여 탈수를 최대한으로 많이 해준다.

이미 조정조의 폐수가 부패되었을 시엔 폐수를 폭기조로 바로 유입한다.

폭기조와 최종침전조의 SRT를 짧게 하기 위하여 잉여오니 제거량을 많이 해준다.

●젓갈폐수

1. 특징

ㄱ. BOD,SS높다.

ㄴ. 기름성분 및 염분농도 높다.

ㄷ. 섬모충류 극히적다. ☞침강성 불량

ㄹ. 부패가 쉽게 일어남. ☞폭기조 검정색

2. 이상현상

ㄱ. 슬러지 형성 불량 및 침강성 불량

ㄴ. 악취발생(강함) ☞ 민원발생

ㄷ. 폭기조 검정색

ㄹ. 침전조 스컴 발생

ㅁ. 원생동물 극히 적음

●식혜폐수

1. 특징

ㄱ. 엿당 많다.

ㄴ. 엿당☞미생물에 의해 쉽게 산화 및 분해된다. ☞집수소에 미생물이 발생한다.

ㄷ. 당☞효모증식☞유기산 형성☞pH저하(3.2PPM)

ㄹ. pH6이하☞사상균 증식☞슬러지 벌킹발생(점성증가)

2. 이상현상

ㄱ. 효모증식☞혼탁(방류수)

ㄴ. 사상균 증식☞벌킹

ㄷ. 슬러지 점성증가

3. 조치사항

ㄱ. 슬러지 점성은 당농도가 높을 때 미생물은 나중에 먹으려고 고분자 탄수화물을

합성한다. ☞점성증가(응집제를 주입해도 효과없다. )

ㄴ. 원수중단☞최대폭기☞저장물질소비☞먹이고갈☞점성감소☞응집제 주입

●당면폐수(전분)

1. 특징

ㄱ. C/N비 높은폐수 발생

ㄴ. N/P비 불충분☞슬러지 점성증가☞거품발생

ㄷ. C/N비 높으면☞종의다양성 결여☞단단한 플럭형성 저해☞분산증식☞혼탁

2. 이상현상

ㄱ. 거품발생

ㄴ. 점성증가

ㄷ. 침강성 저하☞혼탁

●전분폐수(효모증식☞유기산생성☞pH저하☞사상균방생)

ㄱ. 성분은 대부분 탄소로서 N/P는 극히 적다

ㄴ. 다의 축합체(당의 기질과 비슷)

ㄷ, 산화시 DO부족☞벌킹발생

ㄹ. N/P부족시☞슬러지 점성증가☞거품발생

●당

ㄱ. 세균대신 효모증식

ㄴ. 당이 분해되어 유기산 생성

다. pH저하☞사사균 발생

●단백질

ㄱ. 거품발생

ㄴ. 미생물 이용가능한 N부족☞벌킹

ㄷ. 거품발생으로 산소공급 효율저하

●세제

ㄱ. 거품발생☞산소공급미흡☞처리효율저하

ㄴ. 미분해세세☞COD증가

ㄷ. 세제농도높으면 미생물상이 단순☞FLOC형성저하☞방류수혼탁

ㄹ. 심할경우 슬러지 해체☞슬러지 방류수 누출☞MLSS감소

ㅁ. 방선균 증식시☞거품 및 스컴발생 심각

●기름

ㄱ. 슬러지에 기름부착☞슬러지 부상

ㄴ. 분해 불가능☞BOD/COD증가

ㄷ. 기름은 방선균 증식에 중요한 기질로 작용

●독성물질

ㄱ. 미생물의 활성을 저해하여 효율을 감소시킴

ㄴ. 악취발생

●염분

ㄱ. 산소포화도 떨어짐

ㄴ. 호염성 미생물만 증식(미생물상 단순)☞처리효율 저하

ㄷ. 염분농도 증가시 원생동물 대부분 사멸(유영형 섬모충만 존재)

ㄹ. FLOC형성저하

●미생물에 의한 빠른 기질

ㄱ. 포도당 및 유기산은 미생물이 이용하기 쉬운 기질이다

ㄴ. 인, DO공급이 느려진다.

ㄷ. N/P 부족시 슬러지 점성증가

●벌킹(SVI가 150㎖이상)

1. 발생요인

ㄱ. 쇼크부하/고부하/원수부패

ㄴ. 유분/독성폐수/세제의 영향

ㄷ. 유량/수질크게 변동

ㄹ. N/P/DO부족

ㅁ. MLSS과다

ㅂ. 관내 슬러지 체류(혐기화)

ㅅ. 염소 크게 변동

ㅇ. 무기질 부족

ㅈ. 큰 수온 변동

2. 운전제어

ㄱ. 침전조 SS부하량 감소

ㄴ. DO농도조절

ㄷ. 영양염 첨가

ㄹ. 폐수 부패성 제어

ㅁ.pH조절

●방선균 증식

1. 증식환경

ㄱ. 구리스, 오일, 지방함유 폐수

ㄴ. 단백질 함유폐수

ㄷ. 낮은 F/M비, 긴 SRT, 높은수온, 높은DO

ㄹ. 낮은pH(pH6.5최적증식)

2. 제어방법

ㄱ. 물리적제어(부상스컴제어)

ㄴ. 염소처리☞부상하는 스컴속의 방선균만 염소로 죽임

ㄷ. SRT감소☞증식속도가 느린 방선균을 WASH-OUT

ㄹ. 폭기량 감소

ㅁ. 원수 부상 분리

●탈질에 의한 슬러지 부상

1. 현상

ㄱ. 침전조에서 슬러지가 부상

ㄴ. 부상 슬러지는 갈색임

ㄷ. 휘저으면 가라앉다가 다시 떠오름

2. 원인

ㄱ. F/M 비가 낮을 때

ㄴ. 폐수내 질소성분이 많을 때

ㄷ. 폭기시간 길 때, DO높을때

3. 대책

ㄱ. F/M비를 높인다.

ㄴ. 침전조 슬러지 보유량 감소

ㄷ. 폭기량 감소, 폭기시간 단축

●슬러지 해체

1. 현상

ㄱ. 슬러지 플럭이 해체☞방류수 혼탁, 방류수SS증대, 폭기조 MLSS감소

2. 원인

ㄱ. 독성물질(염류, 세제, 살균제, 염소, 중금속 등)유입

ㄴ. 독성환경(pH, DO, 수온)존재

ㄷ. BOD쇼크부하

ㄹ. 지나친 저부하 과산화(폐수유입 중단)

ㅁ. 활성슬러지 전면교체

3. 대책

ㄱ. 원인제거

ㄴ. 독성물질 희석처리

ㄷ. 한시적으로 응집제 투여

ㄹ. 재식종

●슬러지 부패

1. 현상

ㄱ. 크고 검은 슬러지 덩어리가 부상

ㄴ. 황산화 세균이 많이 존재

2. 원인

ㄱ. 브로와의 용량부족, 산기장치 불량

ㄴ. 폭기조내 DEAD SPACE존재

ㄷ. 침전조 스크레버 고장

ㄹ. 침전조 벽면에 슬러지 누적

3. 대책

ㄱ. 부패의 원인제거

ㄴ. H2S

●분산증식

1. 현상

ㄱ. 세균이 분산증식

ㄴ. FLOC가 형성않됨

ㄷ. 방류수 혼탁

2. 원인

ㄱ. F/M비가 극히 높을 때

ㄴ. 쉽게 분해되는 탄소원이 많을 때

3. 대책

ㄱ. BOD부하를 줄임

ㄴ. 폐수 주입방식 변경(STEP FEED방식)

●PIN FLOC

1. 현상

ㄱ. 플럭에 사상체가 없음

ㄴ. 플럭이 작고 쉽게 부서짐

ㄷ. 방류수 혼탁

ㄹ. SVI 값 작다.

2. 현상

ㄱ. F/M비가 극히 낮다.

ㄴ. 슬러지가 과산화 될 때(장기포기법 등)

ㄷ. 미생물에 의해 쉽게 분해되는 기질만이 존재할 때

3. 대책

ㄱ. F/M비를 높인다.

ㄴ. 폭기량 감소(간헐폭기)

ㄷ. 폐수 단속주입

ㄹ. 침전조 후단에 여과포 설피

●점성 슬러지

1. 현상

ㄱ. 활성슬러지 점성이 높아짐

ㄴ. 슬러지 침강성이 불량

ㄷ. 거품발생

2. 원인

ㄱ. 영양염류 결핍

ㄴ. 탄수화물이 주오염원인 폐수

ㄷ. 미생물에 쉽게 이용되는 기질이 주 오염물질인 폐수

(당, 유기산, 알코올)

3. 대책

ㄱ. N/P공급

ㄴ. 폭기량 증대

ㄷ. N,P공급후 하루정도 공포기

●슬러지 미성숙

1. 현상

ㄱ. 시운전 초기 발생

ㄴ. 40-60일이 지나도 슬러지가 성숙안됨

ㄷ. BOD제거효율 낮은

ㄹ. 방류수 혼탁

ㅁ. 유영형 소형 편모충류 우점

2. 원인

ㄱ. 폐수의 성분, 농도, 유량변화 심함

ㄴ. 영양 Balance맞이 않음

ㄷ. 폭기조 용량 부족

ㄹ. pH조절미비

ㅁ. 합성세제 유입

3. 대책

ㄱ. 원인제거 ㄴ. 슬러지 식종

SV30

폭기조 pH혼합액을 실린더에 채취하여 30분간 정지시킨후 활성오니 침전양을 말한다. 호합액 1L를 메스실린더에 넣어서 30분 침전시켰을 때 통상 SV가 50-150일때 침강성이 양호하며 200이상이면 슬러지 벌킹이 일어난다.

MLSS(mixed liquor suspended solids)

폭기조 혼합액 부유물질로서 폭기조매의 미생물을 말한다. 장기폭기는 3000-6000PPM 이며 표준활성오니법은 1500-2000PPM정도이다.

F/M(food to microorganism)비

미생물에 의한 유기물의 분해 섭취는 미생물의 증가를 초래하므로 양분의 공급과 폭기조내 미생물량 사이에 알맞은 평형을 유지하여야 하는데 이 과계를 F/M비라 한다.

슬러지 상승(sludge rising)

폐수중 질소성문이 폭기조에 의하여 질산화되고 침전조에 용존산소가 부족하면 탈질산화 현상이 생긴다. 이때 상승하는 질소 기포가 고형물을 부상시키는 현상으로 침전조내가 혐기성이 되면 바닥에 쌓인 슬러지가 혐기성분해흘 일으켜 그때 생기는 기포와 함께 슬러지가 부상되는 것을 마한다. 슬러지 벌킹과는 구별되고 있다.

슬러지 저류조

슬러지 농축조로부터 이송되온 슬러지는 보관해 두었다가 법벙청소기간에 반출시 청소차가 슬러지를 반출해 가는 곳이다.

폭기시간

폭기시간은 처리장에서 활성오니에 공기를 공급하는 시간, 활성오니라는 박테리아는 산소를소비하면서 유기물을 분해한다. 하수 처리장에서 보통5-6시간에 처리할 수 잇는 기준인 BOD 20PPM정도를 정화하는데, 폭기시간 연장으로 처리율을 높일 수 있다.

SRT(고형물 체류시간)

고형물 체류시간, 즉 세포체류 시간으로서 폭기조내에 미생물이 머무는 시간을 의미한다.

호기성분해

산소를 필요로하는 공기가 충분한 곳에서 사는 호기성균이 오수 속의 용존산소를 소비하고 오염원인 유기물을 섭취한 다음 산화 분해해서 생존에 필요한 영양원으로 하면서 균에 의해 무용한 탄산가스, 암모니아 및 물 등의 무기 화합물을 방출하는 것이다.

부유물

육안으로 보아 판별되는 크기의 것을 말하며 이와 같은 부유물은 주로 식물의 작은 조각 등이다. 이러한 부유물은 여과에 의해서 대부분 제거된다.

폭기조

활성슬러지 또는 생물막이 존재, 성장하는 고으로 유입되는 유기물과 활성슬러지 및 생물막이 서로 혼합되어 진다. 이 과정을 거치면 유기물은 미생물이 되거난 미생물의 먹이가 되어진다. 즉, 유기물은 사라지고 결국 미생물과 깨끗한 물만이 남게되는데, 이허한 일련의 과정들을 F/M비율(대응)과정이라고 한다. 여기서 깨끗한 물이 방출되어지면 미생물만이 남게 되는데 이것은 또다시 폭기조의 미생물이 되던지 저류조에 때로 보관되어진다.