전문가와 엔지니어를 위한 28가지 필수 폐수 처리 사실

물 부족 현상이 심화되고 환경 규제가 엄격해지는 시대, 폐수 처리 는 더 이상 단순한 엔지니어링 문제가 아니라 지속 가능하고 규정을 준수하는 운영을 달성하는 데 중요한 부분입니다. 지자체 시스템에서 산업 플랜트에 이르기까지 폐수의 기초를 이해하면 비용을 절감하고 시스템 성능을 개선하며 환경 보호를 보장하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이 기사는 다음을 컴파일합니다. 28가지 필수 폐수 처리 사실 모든 시설 관리자, 프로세스 엔지니어 또는 지속 가능성 책임자가 알아야 합니다. 본격적인 처리 시스템을 운영하든 기본 사항을 배우든 이러한 통찰력은 효과적인 물 재사용 및 오염 제어를 주도하는 주요 개념, 방법 및 기술을 안내합니다.

폐수의 종류와 근원에 대한 이해

폐수는 인간의 사용으로 인해 악영향을 받은 모든 물입니다. 일반적으로 물리적, 화학적 및 생물학적 오염 물질이 포함되어 있어 처리 없이 환경으로 직접 배출하는 데 적합하지 않습니다. 수원에 따라 폐수는 구성 및 처리 요구 사항이 크게 달라질 수 있습니다.

1. 산업 폐수

산업 폐수는 공장의 제조, 가공 또는 청소 작업 중에 발생합니다. 여기에는 종종 고농도의 화학 물질, 중금속, 오일 및 공정 잔류물이 포함되어 있습니다. 산업 폐수는 복잡하고 가변적인 특성으로 인해 일반적으로 배출 또는 재사용 전에 유해한 오염 물질을 제거하기 위해 맞춤형 처리 시스템이 필요합니다.

2. 가정(시립) 폐수

다른 이름으로도 알려져 있습니다. 하수 오물, 가정용 폐수에는 가정, 사무실 및 상업용 건물의 물이 포함됩니다. 이 범주에는 주방 쓰레기, 세탁물, 욕실 물 및 인간 배설물이 포함됩니다. 산업 폐수에 비해 상대적으로 희석되지만 유기물, 질소, 인 및 병원성 미생물을 포함하고 있어 자연으로 돌아가기 전에 처리해야 합니다.

3. 농업 유출

농업 폐수는 관개 복귀 흐름, 가축 작업 및 비옥한 토지의 배수에서 발생합니다. 살충제, 제초제, 동물 배설물 및 침전물이 포함될 수 있습니다. 산업 배출물보다 독성이 덜하지만 영양 오염에 기여하고 적절하게 관리하지 않으면 부영양화로 이어질 수 있습니다.

폐수 처리의 세 가지 주요 방법

효과적인 폐수 처리 오염 물질을 제거하고 환경을 보호하기 위해 과학적 방법의 조합에 의존합니다. 이러한 방법은 크게 물리적, 생물학적, 화학적 세 가지 유형으로 분류됩니다. 각각은 관련된 오염 물질의 유형에 따라 고유한 기술, 응용 프로그램 및 이점을 가지고 있습니다.

1. 물리 치료 방법

물리적 처리에는 화학 조성을 변경하지 않고 고형물과 부유 물질을 기계적으로 제거하는 것이 포함됩니다. 일반적인 프로세스에는 스크리닝, 침전, 여과 및 부유선광이 포함됩니다. 이러한 단계는 모든 처리 시스템의 첫 번째 단계인 경우가 많으며, 다운스트림 공정의 부하를 줄이기 위해 설계되었습니다.

2. 생물학적 처리 방법

생물학적 방법은 미생물을 사용하여 폐수의 유기물을 분해합니다. 이것은 종종 유산소 또는 무산소 소화를 통해 달성됩니다. 생물학적 처리는 지방, 오일, 단백질 및 탄수화물과 같은 생분해성 오염 물질을 제거하는 데 이상적입니다. 널리 사용되는 생물학적 시스템에는 활성 슬러지, 염기서열분석 배치 반응기(SBR) 및 멤브레인 생물반응기(MBR)가 포함됩니다.

3. 화학적 처리 방법

화학적 처리에는 오염 물질과 반응하여 중화하거나 제거 가능한 형태로 변환하는 물질을 추가하는 것이 포함됩니다. 여기에는 응고, 응집, 침전 및 산화가 포함됩니다. 중금속, 인산염 및 병원균을 제거하는 데 특히 효과적이며 현대 식물에서 연마 또는 소독 단계로 자주 사용됩니다.

폐수 처리 시스템의 핵심 구성 요소

효과적인 폐수 처리장은 단순한 여과 시스템 그 이상입니다. 이는 오염 물질을 단계적으로 분리, 중화 및 제거하기 위해 함께 작동하는 특수 구성 요소의 조합입니다. 다음은 현대 치료 시설에서 흔히 볼 수 있는 몇 가지 필수 단위입니다.

1. 스크리닝 장치(격자)

모든 치료 시스템에서 첫 번째 방어, 스크린 또는 화격자 유입되는 폐수에서 큰 고형물과 떠다니는 파편을 제거합니다. 이는 다운스트림 장비의 손상 및 막힘을 방지합니다. 시설은 일반적으로 최대한의 보호를 보장하기 위해 거친 스크린을 사용한 다음 미세 스크린을 사용합니다.

2. 이퀄라이제이션 탱크

안 이퀄라이제이션 탱크 처리 공정으로 유입되는 폐수의 흐름과 농도를 조절하는 데 도움이 됩니다. 물의 양, 온도 및 pH의 급격한 변동을 흡수하여 생물학적 또는 화학적 단계에 일관된 입력을 제공합니다. 이를 통해 처리 효율성이 향상되고 민감한 장치를 충격 부하로부터 보호할 수 있습니다.

3. 용존 공기 부상선광(DAF)

DAF 시스템 폐수에 미세한 기포를 주입하여 부유 고형물과 오일이 표면으로 떠오르게 하는 고급 물리적 분리 장치입니다. 그런 다음 슬러지로 걷어냅니다. DAF는 식품 가공 또는 석유 화학 산업과 같이 지방 또는 기름 함량이 높은 산업 폐수를 처리하는 데 특히 유용합니다.

4. 2차 침전조(정화조)

라고도 합니다. 2차 정화제, 이 장치는 폭기 단계에서 형성된 생물학적 플록이 처리된 물에서 침전되도록 합니다. 그런 다음 정화된 물은 더 배출되거나 연마되고 침전된 슬러지는 재순환되거나 제거됩니다. 이것은 활성 슬러지 및 A2/O 시스템에서 중요한 단계입니다.

생물학적 폐수 처리: 활성 슬러지 및 고급 공정

생물학적 처리 미생물을 사용하여 유기 오염 물질을 분해하고 안정화합니다. 그것은 도시 및 산업 폐수 처리에서 가장 널리 사용되는 환경 친화적 인 접근 방식 중 하나입니다. 이 중 활성화된 진창 과정 많은 현대 생물학 체계의 기초입니다.

1. 활성 슬러지 공정

이 시스템은 산소가 공급된 조건에서 폐수를 미생물이 풍부한 슬러지와 혼합한 폭기조와 바이오매스를 분리하기 위한 침전조로 구성됩니다. 이 프로세스는 유기물을 제거하는 데 매우 효과적이며 다양한 하중 조건에 적응할 수 있습니다.

2. AB 공정(흡착-생분해)

이 AB 프로세스 생물학적 처리를 두 단계로 나눕니다: 유기물을 포집하기 위한 초기 흡착 탱크와 생분해를 위한 기존 호기성 탱크. 이 2단계 설계는 슬러지 침전을 개선하고 이후 단계에서 산소 요구량을 줄이는 데 도움이 됩니다.

3. 시퀀싱 배치 반응기(SBR)

이 SBR 시스템 단일 탱크 내에서 시간 기반 주기로 작동하며 균등화, 폭기, 침전 및 배출을 순차적으로 처리합니다. 따라서 소규모 시설, 계절별 운영 또는 유입량이 다양한 지역에 적합합니다.

4. A2/O 과정 (혐기성 무산소 - Oxic)

다음을 위해 설계되었습니다. 영양소 제거, A2/O 프로세스 질소와 인을 효율적으로 제거하는 3개의 생물학적 영역이 있습니다. 엄격한 배출 규정을 준수하고자 하는 시립 공장에서 널리 사용됩니다.

5. 산화 도랑

안 산화 도랑 폐수가 순환하고 표면 로터 또는 디퓨저에 의해 폭기되는 연속 루프 채널을 사용하는 수정된 활성 슬러지 공정입니다. 운영 안정성과 낮은 유지 보수로 알려진 이 방법은 작은 마을과 분산된 처리 시설에 이상적입니다.

폐수에서의 화학적 처리: 응고 및 응집 설명

현대에서 폐수 처리, 화학적 또는 생물학적 방법만으로는 효율적으로 처리할 수 없는 미세한 부유 물질, 중금속, 인 및 유기 화합물을 제거하기 위해 화학 공정이 적용되는 경우가 많습니다. 가장 일반적인 화학 처리 단계는 다음과 같습니다. 응고 그리고 응집.

1. 응고: 입자 전하를 중화하기

응고는 다음과 같은 양전하를 띤 화학 물질(응고제)을 추가하는 것을 포함합니다. 알루미늄 황산염 또는 염화철(ferric chloride) 콜로이드 입자의 음의 표면 전하를 중화합니다. 이것은 입자를 불안정하게 만들어 함께 모여 마이크로플록을 형성할 수 있도록 합니다.

2. 응집: 더 큰 입자 만들기

응집은 더 크고 눈에 띄는 플록의 형성을 촉진하기 위해 응고 후 물을 부드럽게 혼합하는 과정입니다. 이들은 다음과 같은 고 분자량 폴리머의 도움으로 만들어집니다 폴리아크릴아미드(PAM), 입자 사이의 다리 역할을 합니다.

3. 화학 투여 시스템

정확성 및 자동화성 화학물질 투여 최적의 반응 효율을 보장하고 화학물질 과다 투여를 방지하는 데 필수적입니다. 투여 시스템은 일반적으로 탁도, pH 및 유속을 모니터링하여 시약 주입을 동적으로 조정하는 실시간 센서와 통합됩니다.

4. 폐수 처리에 사용되는 일반적인 화학 물질

일반적으로 사용되는 화학 물질은 다음과 같습니다.

• 산: 황산, 염산(pH조절용)
• 알칼리성 제제: 라임, 수산화나트륨
• 응고제: 염화제이철, 알루미늄 설페이트
• 응집제: 음이온성/양이온성 고분자 (예: PAM)
• 산화제: 과산화수소, 차아염소산나트륨
• 소포제 및 금속 킬레이터: 특수 응용 분야용

STARK에서는 화학 투여 용액 정밀도와 내구성을 모두 지원하도록 설계되어 다양한 유입 조건에서 안정적인 수질을 보장합니다. 슬러지 농축을 위해 폴리머를 투여하거나 금속 제거를 위해 pH를 조정하는 경우, 당사의 시스템은 성능과 안전성에 최적화되어 있습니다.

생물학적 폐수 처리에서 미생물 균형 유지

생물학적 처리 시스템의 효과는 미생물 집단의 활동에 크게 좌우됩니다. 최적의 분해 및 영양분 제거를 지원하기 위해 작업자는 이상적인 범위 내에서 몇 가지 주요 환경 및 화학적 매개변수를 제어해야 합니다.

1. 슬러지 부피 지수(SVI)

슬러지 볼륨 인덱스 (SVI)는 활성 슬러지가 정화조에서 얼마나 잘 침전되는지를 측정한 것입니다. 30분 안에 침전된 슬러지의 부피(mL)를 건조 고형물의 질량(그램)으로 나누어 계산합니다. 건강한 SVI는 일반적으로 50 - 300mL/g 사이입니다. 이 범위를 벗어난 값은 필라멘트 성장, 플록 형성 불량 또는 슬러지 벌킹을 나타낼 수 있습니다.

2. 온도

대부분의 폐수 처리 미생물은 그 사이에서 번성합니다. 16°C 및 30°C. 생물학적 활성은 10°C 이하에서 현저히 느려지고 40°C 이상에서는 억제될 수 있습니다. 최적 범위 내에서 10°C 증가할 때마다 미생물 대사와 COD 제거가 약 10% 증가합니다.

3. pH 범위

미생물 대사는 pH에 매우 민감합니다. 호기성 시스템에서 이상적인 pH 범위는 다음과 같습니다. 6.5에서 8.5. 혐기성 소화를 위해, 더 단단한 범위의 6.7에서 7.4 선호됩니다. 편차는 효소 활성을 억제하거나 바람직하지 않은 유기체(예: 낮은 pH의 사상균)의 증식으로 이어질 수 있습니다.

4. 영양 균형(BOD:N:P 비율)

건강한 바이오매스 성장을 유지하려면 폐수에 충분한 영양소가 포함되어야 합니다. 생분해성 유기물(BOD)과 질소(N) 및 인(P)의 이상적인 비율은 대략 다음과 같습니다. 100:5:1. 불균형한 비율은 미생물 집단에 대한 처리 효율성 저하, 거품 형성 또는 영양 결핍 스트레스로 이어질 수 있습니다.

스타크는 현재 개발 중이다 Smart Monitoring 솔루션 이러한 매개변수를 실시간으로 지속적으로 분석하여 예측 제어를 가능하게 하고 운영 위험을 최소화합니다. 미생물 안정성이 중요한 경우 데이터 기반 의사 결정은 작업자의 가장 큰 동맹이 됩니다.

폐수 처리에 사용되는 필수 화학 물질

물리적 및 생물학적 시스템이 대부분의 오염 물질 제거를 수행하는 반면, 화학 작용제는 수질을 미세 조정하고 규정 준수 목표를 달성하며 특정 처리 문제를 해결하는 데 중요한 역할을 합니다. 어느 것을 이해합니까? 처리 화학 물질 신청하는 것, 그리고 언제 신청하는 것은 효과적이고 경제적인 운영을 유지하는 데 필수적입니다.

1. pH 조정 화학 물질

산 (예: 황산, 염산) 및 알칼리성 (예: 석회, 수산화나트륨)은 유입수 및 공정 스트림의 pH를 조정하여 미생물 활성 또는 화학 반응을 최적화하는 데 사용됩니다.

2. 응고제 및 응집제

앞서 논의한 바와 같이, 응고제 (예: 황산알루미늄 또는 염화제이철)은 부유 입자를 불안정하게 만드는 반면, 응집제 (PAM과 같은 폴리머)는 더 쉽게 제거할 수 있도록 응집됩니다. 이 단계는 종종 침전 또는 여과 전에 중요합니다.

3. 영양 제거제

다음과 같은 특수 시약 인 제거제 그리고 암모니아 스트리핑 화학 물질 폐수 시설이 엄격한 폐수 제한을 충족할 수 있도록 지원합니다. 이는 많은 국가에서 영양소 감소 정책에 따라 점점 더 요구되고 있습니다.

4. 금속 청소제 및 Deflocculants

중금속 침전제 그리고 킬레이트제 납, 구리 또는 아연과 같은 독성 이온을 결합하고 제거합니다. 이는 전기 도금, 채광 및 전자 폐수에 특히 중요합니다.

5. 특수 화학 물질

의 범위 특수 첨가제 틈새 역할 제공:

• 소포제 폭기 중 과도한 거품 억제
• 스케일 방지 RO 멤브레인을 오염으로부터 보호
• 항유화제 기름-물 에멀젼을 분해하는 데 도움이 됩니다.
• 색 제거제 표적 염료 및 탄닌

STARK는 맞춤형으로 제조된 화학 용액 애플리케이션별 성능을 염두에 두고 개발되었습니다. 섬유 폐수에서 색상을 제거하거나 식품 가공 공장에서 암모니아를 줄이는 경우, 당사의 투여 시스템과 시약은 환경에 미치는 영향을 최소화하면서 측정 가능한 결과를 제공하도록 설계되었습니다.

통찰력에서 행동으로: 더 스마트한 폐수 처리 시스템 구축

의 기초 마스터하기 폐수 처리 규정을 준수할 뿐만 아니라 비용 효율적이고 환경적으로 책임감 있는 시스템을 설계하고 운영하기 위한 첫 번째 단계입니다. 스크리닝 및 침전에서 화학 물질 투여 및 미생물 제어에 이르기까지 각 구성 요소는 장기적인 효율성과 안정성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다.

플랜트 운영자, 환경 엔지니어 또는 시설 계획자 모두 프로세스 기술 및 성능 매개변수에 대한 최신 정보를 유지하는 것이 중요합니다. 이러한 28가지 필수 폐수 처리 사실 지속적인 시스템 개선을 위한 실용적인 참고 자료이자 토대 역할을 합니다.

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