2012. 5. 17

Ⅰ 하수처리 운영현황

Ⅱ 공정운영 개선방안

고도처리공사 추진현황

반류수 처리 현황

종침 장폭비 개선 검토

CAST 활용 총인(T-P)처리 관리

MLE-A2O 가변형 공법 시범

슬러지처리시설 개량 방안 연구

6계열 5계열 3계열

공사완료분

공사진행분

4계열 1계열

분뇨처리장

4,5,6계열 고도개량 완료 및 시운전중

2계열

2, 3-1계열 고도개량 완료 및 시운전중

고도처리공사 추진현황(공정율:93%)

MLE공법 도입으로 유기물과 질소 제거율 향상

상대적으로 총인 제거효율이 낮아질 수 있는 환경 조성

NH3-N 질산화시 다량의 공기 소모로 DO감소 및 pH저하로 용해성 인 용출 또는 인제거 방해

처리수질(고도처리 전후 수질비교)

구 분 BOD COD SS T-N T-P

향상율(%) 18 11 6 7 0

0

5

10

15

20

BOD COD SS T-N T-P

8.4 10.2

3.5

16.8

0.9

6.9 9.1

3.3

15.6

0.9

고도처리전

고도처리후

항 목 단위 설계치 운영치

평균 범위

무산소조 DO ㎎/ℓ 0.2 이하 0.2 0.1~0.4

호기조 DO ㎎/ℓ 2.0 3.0 1.2~4.6

MLSS농도 ㎎/ℓ 2,700 2,200 1,000~3,700

SVI - 50~150 110 81~160

F/M 비 ㎏BOD/㎏MLSS․일 0.17 0.15 0.08~0.30

외부반송비 % 35~70 50 35~60

내부반송비 % 100이하 80 65~100

SRT day 10.4 15 9~34

F/M비(미생물과 먹이의 비)는 통상 0.1~0.3으로 운영(평균 0.15) 설계치 : 0.17

F/M, C/N, C/P비 조절 : 초침 가동지수 조정, 분뇨상징수 활용

내부반송 : 탈질효과를 높이기 위해 내부반송율을 70%이상으로 운전

SRT(고형물 체류시간) : 활성슬러지가 처리 시스템 내에 체류하는 시간

낮은 F/M비, 긴 SRT : 미생물이 내생분해하여 floc이 분산

생물반응조 운영결과

최적운영을 위한 중점관리사항

무산소조 DO : 0.2mg/L 이하, 호기조 DO : 2 ~ 3mg/L

MLSS농도 : 갈수기 2,300 ± 200mg/L, 강우 지속시 1,500 ± 300mg/L

F/M비 : 0.15 ~ 0.3㎏BOD/㎏MLSS.일

SRT(고형물 체류시간) : 10 ~ 15일

외부반송율 : 35~50%, 내부반송율 : 70%이상

미생물 지표로서 원생동물의 존재와 활성상태 검경

MLE공법 문제점

인 처리 효율이 낮음

질산화에 의해 pH가 낮아지므로 인 처리에 불리 / 알칼리제(NaOH) 투입 설비 필요

수온 영향

동절기 수온이 15℃ 이하로 낮아지면 질화균의 활성이 둔화되어 질소 제거율 감소

내생분해에 의해 슬러지 부상 유출

대체로 SRT가 길게 유지하므로 Floc이 가벼워져 분산 유출 / Scum다량 생성 유출

Vorticella Epistylis Tokophrya

Aspidisca Phodophrya Arcella

우리센터에서 출현되는 미생물(원생동물)

반류수 처리 현황

발생량 : 19,562㎥/일(분뇨상징수 4,652㎥/일)

처리공법 : 표준활성슬러지공법 → LE공법으로 변경

반류수 주요 발생시설 : 분뇨처리시설, 오니처리공정

분뇨상징수 농축여액 소화탈리액 탈수여액

처리시설 전경

분뇨상징수처리 (3계열 5~6지)

통합반류수처리 (3계열 7~8지)

반류수처리시설 운영결과

구 분 BOD(mg/ℓ) COD(mg/ℓ) SS(mg/ℓ) T-N(mg/ℓ) T-P(mg/ℓ)

유입수 3,408 1,906 4,471 196 46

처리수 216 198 150 92 15

제거율(%) 94 90 97 53 67

반류수 처리로 하수처리 부하경감 및 계열별 편차 해소

부하경감 : 처리전 80% 이상 → 처리후 15% 이하

향후 반류수 처리시설 운영시 1차 침전지에 철염계통 응집제 투입 후

직탈 실시

H2S악취 및 총인 제거 효율 증대

#2의 장폭비가 낮아 단락류, 밀도류 등의

영향으로 슬러지 Rising 현상 발생

단락류 : 정류벽 등의 기능이 불충분하여 균등

하게 흐르지 않고 흐르기 쉬운 부분

으로 흐름

밀도류 : 수류의 상․하부 온도 및 농도차에 의해

비중이 달라지면서 난류를 형성하여

슬러지 부상

부상된 슬러지의 유출로 인한 SS․BOD 상승 등

방류수질 악화

종침 정류벽 (격벽)시범 설치에 의한 장폭비 개선 검토

배 경(문제점)

침전지 폭 중앙에 길이 방향으로 정류벽을 설치하여 장폭비 개선

(1 : 3.1 ⇒ 1 : 6.2)

시범설치 : 제2처리장 4계열의 2개지(4-3지,4-5지)

개 선 방 안

침전지의 수류는 plug-flow 형태가

되어 침전효율 향상

격벽 설치로 인한 마찰력 등의 증가로

슬러지 침강성 향상

표면수류에 의해 혼재되는 채널링

(channeling)현상이 완화되어

단락류 등에 의한 영향이 줄어들

것으로 판단됨

plug-flow : 인접한 유체사이에 혼합이

발생하지 않고 흘러가는 것

채널링(channeling) 현상 : 유체의

특성으로 저항이 적은 쪽으로 흐르는

현상

기 대 효 과

○ 제2처리장 정류벽 시범설치에 따른 수질 결과

제2처리장 정류벽 시범설치에 따른 수질 결과

측정항목

측정지 및 향상율

4-3

(종설치)

4-4

(기준지)

향상율

(%)

4-5

(종횡설치)

4-6

(기준지)

향상율

(%)

투시도

(㎝) 142 127 11.8 149 125 19.2

탁 도

(NTU) 2.9 3.1 6.5 2.6 3.0 13.3

SS

(㎎/ℓ) 4.0 4.4 9.1 3.8 4.3 11.6

COD

(㎎/ℓ) 8.4 8.7 3.4 8.1 8.4 3.6

CAST 활용 총인(T-P)제거 Pilot Test

사용응집제 : PAHCS 10%

대조군 : Jar Test 후 경험에 의한 약품투입(상시 일정량 투입)

실험군 : CAST(Charge Analysis System Titrator)에 의한 약품투입

음이온 입자 전하량 및 약품요구량 측정 분석 유입유량과 환산된 응집제 주입농도에 의해 투입량 산출

정량펌프 자동제어

대 조 군 실 험 군

실 험 개 요

구분

유입 TP

(mg/L)

처리수 TP (mg/L) 처리수질변동폭

(상대비교)

방류수질 목표치

(0.5mg/L) 대 조 군 실 험 군(CAST)

평균 범위 평균 범위 평균 범위 대조군 실험군 대조군 실험군

평균 1.81 0.5~2.75 0.32 0.11~0.61 0.26 0.15~0.46 큼 낮음 2회초과 만족

처리수질의 변동폭이 낮다는 것은 안정하다는 의미

구분

약품주입율 (mg/L) 상대적

약품 절감율

상대적

수질 개선율 대조군 실험군(CAST)

평 균 범 위

평균 150 (88) 114 (67) 62 (36) ~ 279 (164) 24 % 실험군 12 %

( )는 PAC17%로 환산시 약품주입율임

수 질 분 석

약품주입율 및 수질개선율

수질 및 유량에 능동적 대처 : 약품 최적투입으로 24% 절감, 수질 12%개선(향상)

응집제는 PO4-P와 선택적으로 반응하는 것이 아니기 때문에 주입율은 음이온

하전량을 분석하여 결정

현장 Test로부터 목표치 T-P 0.4ppm으로 설정 후 그 기준점에서 변화하는 수질

및 유량에 따라 최적주입 : 약품비 절약

CAST의 활용 평가

CAST Pilot Test 시스템 현장설치 사진

현 고도처리공정인 MLE공정은T-N제거에 중점(무산소조+호기조)

T-P는 응집제 투입에 의한 화학적 처리로 제거

총인의 화학적처리에 의한 응집약품 비용 과다 소요

화학적 응집에 의한 슬러지 케익 발생량 증대

생물반응조 및 소화조 미생물에 악영향 초래

화학적 결합에 의한 인자원 회수 어려움 및 생물학적 인의 가치 상실

MLE·A2O 가변형 공법 시범 설치 운영

현 황

문 제 점

무산소조 호기조

호기조

호기조 유 출

유 입

혐기조 무산소조

호기조

호기조 유 출

P

내부반송

외부반송

P

유 입

외부반송

내부반송 차단gate 설치

M L E 공법

A2O 공법

MLE/A2O 가변형 공법 공사전경

기 대 효 과

생물학적 처리에 의한 환경친화적 인 제거

응집약품의 최소화 사용으로 예산 절감

0.1ppm → 232백만원/년 - 0.5ppm → 1,160백만원/년

화학적 처리에 의한 슬러지케익 발생 저감으로 처리비용 감소

MLE공법과 가변형공법에 대한 수질비교분석을 통한 효과 입증시

전면 확대

향 후 계 획

슬러지처리 시설 개량 방안 연구

방 법

무기슬러지 분리와 고효율 호기성 소화를 통한 슬러지 감량화

MAP(Magnesium Ammonium Phosphate) 결정 생성 제거에 의한

반류수내 총인, 총질소 부하 저감으로 방류수질 향상

목 적

선회류식 분리장치(싸이클론)를 활용한 무기슬러지 분리

Mg염 투입에 의한 MAP 결정 생성으로 인과 질소 제거

가용화 전처리 및 무기슬러지 분리에 의한 유기물 농도 상승으로 고효율

호기성 소화조에 미생물 먹이 공급

기존 공정도

개선 공정도

P

waste

Valve

NaOH

MgCl2

Valve

Sludge Inf. Sludge Eff.

무기슬러지 분리 장치 세부 구조 : 싸이클론 및 접촉성장조

Pilot Test 장비

수리동력학적처리장치

모형소화조 및 초음파 조사장치

싸 이 클 론