내부순환과 다단계유입을 통한 연속식회분반응기의 질소 · 인 처리 개선에 관한 연구

• Published in: Daehan hwan'gyeong gonghag hoeji Vol. 42; no. 5; pp. 280 - 288
• Main Authors: 이풀잎(Pul-Eip Lee), 이덕희(Duckhui Lee), 김범수(Bum-Su Kim), 황유훈(Yuhoon Hwang), 이태진(Tae-Jin Lee)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 대한환경공학회 01.05.2020
• Subjects: 환경공학; Internal Circulation; 연속식 회분반응기; Multi-step Addition; Advanced Treatment; 고도처리; 내부순환; 다단계 유입; Sequence Batch Reactor
• ISSN: 1225-5025; 2383-7810
• DOI: 10.4491/KSEE.2020.42.5.280

목적:본 연구는 ICSBR을 운전함에 있어서 상등액을 침전된 슬러지층을 통과시키어 혐기 및 무산소조건의 산소제어 기능을 향상시키고 원수를 다단계 유입함으로써 질소 및 인의 제거를 증대하고자 하였다. 방법:SBR 바닥에 설치된 내부순환관은 SBR에서 비포기 구간의 무산소 조건을 생성하기 위한 교반 대신에 상등액을 침전된 슬러지층으로 순환시켜 무산소 조건을 생성하도록 한다. 그리고 반응구간 동안 적절한 시간에 원수를 공급함으로써 원수의 유기 물질을 탄소원으로 적절하게 이용할 수 있는 개선된 SBR을 개발하고자 한다. 결과 및 토의:등압분할법을 적용한 내부순환관으로 용존산소의 농도가 보다 빠르게 감소하여 약 40%의 효율이 증가함을 확인하였고 다단계 유입을 진행할수록 더 낮은 유출수의 질소농도를 구현할 수 있으며, 또한 단계유입에서 C/N비가 높을수록 질소 제거율이 높아지는 것을 확인하였다. 결론:상등액이 침전된 슬러지층을 내부순환하는 방식으로 개선된 반응조 내 용존산소의 제어를 보다 적절히 수행하여 탈질효율의 개선효과는 약 68% 증가하였다. 단계별 유입에서는 C/N비가 높을수록 높은 질소 제거율을 기대할 수 있으나 적정 원수 유입 비율은 C/N비에 따라 다르게 나타날 수 있다는 것에 주목하여야 한다. Objectives:The purpose of this study is to increase the denitrification and phosphorus removals by the oxygen control of the anaerobic or anoxic period using the circulation of the supernants through the settled sludge and multi-step addition of raw wastewater during the operation of the internal circulation sequence batch reactor (ICSBR). Methods:The internal circulation pipe at the bottom of SBR is installed to circulate the supernatant into the settled sludge layer to create anoxic condition of non-aeration period instead of a stirrer in a SBR. And it is attempted to develope the SBR that properly uses the organic materials of the raw wastewater as a carbon source by the feeding the raw wastewater at a suitable time of the reaction period. Results and Discussion:Dissolved oxygen (DO) concentration of the reactor decreases more rapidly with an internal circulation to which the uniform pressure division method is applied, increasing the efficiency of about 40%. As the multi-step addition of raw wastewater proceeds, the nitrogen concentration of effluent is lowered and the C/N (Carbon/Nitrogen) ratio is higher, the nitrogen removal rate is higher. Conclusions:Circulating the supernatant to the bottom through settle sludge was effected to properly control the dissolved oxygen in the reaction tank, thereby improving the denitrification efficiency by about 68%. Even the higher the C/N ratio at the step addition can be expected the higher the nitrogen removal, it is noteworthy that the optimum feeding ratio of the multi-step addition may be different depending on the C/N ratio. KCI Citation Count: 1