총인처리시설

주제 총인처리시설

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수질관리를 할 때 가장 중요한 목표 중 하나는 총인 제거 입니다. 하수처리장을 포함한 수처리시설에서는 총인을 제거하기 위해 응집제 투입 등의 다양한 방법을 사용합니다. 오늘은 총인 제거를 목적으로 설치하는 총인처리시설에 대해 알아보겠습니다. (PAC에 대해 궁금하시다면 이곳을 클릭해주세요.)

 

1. 총인의 정의

  • 총인(Total Phosphours)는 수계에 존재하는 모든 형태의 인 화합물을 말합니다.
  • 총인은 오염물질이 아닌 생물이 성장하는데 필수영양소로 사용됩니다.
  • 과도한 양으로 존재하는 경우 부영양화, 수질오염 등을 일으키는 원인이 되기도 합니다.
  • 일반적으로 비료, 가정 및 산업폐수, 하수 등이 주요 발생원입니다.

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2. 총인처리시설의 역할

  • 총인처리시설은 말 그대로 총인을 효과적으로 처리하기 위한 시설입니다.
  • 기존 활성슬러지 공법으로는 총인을 낮은 농도까지 처리하기는 한계가 있기 때문에 추가로 총인처리시설을 설치합니다.
  • 과거에는 BOD, SS 정도의 물질만 관리하면 되었으나 현대에 들어 화학물질 사용량과 종류가 다양해지면서 총인의 관리가 중요해졌습니다.
  • 총인처리시설은 수처리 공정 후단에 위치하는 경우가 많으며, 2차 침전지까지 처리 후 남은 미량의 인을 제거하는 역할을 합니다.

 

3. 총인처리시설의 종류

  • 총인처리시설의 공법은 매우 다양하게 존재합니다.
  • 하지만 몇 가지 메커니즘을 활용하여 다양한 공법으로 운영되고 있습니다.
  • 대표적인 메커니즘은 ‘침전’, ‘여과’, ‘부상’이 있습니다.
    1. 응집 + 침전 : 응집제 사용을 통해 응집 후 침전시키는 방식입니다. 운전이 용이하고 기존 시설에 추가로 설치하기가 용이합니다. 다만 슬러지 발생량과 약품비용이 증가합니다.
    2. 응집 + 여과 : 높은 처리효율과 단순한 공정으로 유지관리가 용이합니다. 다만 주기적인 역세가 필요하고 여과막 관리가 필요합니다.
    3. 응집 + 고속응집 : 처리효율이 높고 전체 처리공정에 미치는 영향이 적습니다. 하지만 초기시설 투자비용이 크고 슬러지 처리량이 증가합니다.
    4. 응집 + 가압부상 : 이 공법 역시 처리효율이 높고 전체 공정에 미치는 영향이 적습니다. 하지만 약품량과 플럭의 상태에 따라 가압부상조에 어떤 영향을 주는지 판단이 필요하여 어느정도의 숙련된 인력이 필요합니다.

 

4. 총인처리공법 예시

  • 섬유 디스크 필터 공법

    1. 형식 : 응집 + 여과
    2. 공법내용 : 해당 공법은 유입수에 응집제를 투입하여 급속 혼화조와 완속 혼화조를 지나 섬유 디스크 필터를 통해 여과후 처리하는 방식입니다.
    3. 주요설비 : 약품 투입 장치, 혼화설비, 섬유 디스크 필터
    4. 주요 설계 인자 : 여과속도 250m/day, 역세수량 유입량 대비 5% 미만
    5. 장점 : 소요부지가 적게들고 중장비 없이 섬유 여재 교체 가능
    6. 단점 : 여재 사용 기간이 길어지면 효율이 감소하고 여재가 막히거나 찢어지는 경우 처리수 상태가 불량해진다.

공정도

  • GFF Filter 공법

    1. 형식 : 응집 + 여과
    2. 공법내용 : 중력식 섬유여과 공법으로 유입수에 무기 응집제를 투입하여 교반 후 직사각형의 다공판으로 이루어진 섬유여재를 당겨 압착하여 공극을 줄이고 외부에서 내부로 여과하는 방식
    3. 주요설비 약품펌프, 역세 송풍기, 라인믹서, 섬유여재
    4. 장점 : 압착과 이완을 통해 여재의 공극을 조절하므로 여과 및 역세시 효율적으로 사용이 가능하다.
    5. 단점 : 낮은 여과속도로 단위 여과기 수량이 많이 필요하다.

gff filter 공정도

  • ACF 시스템

    1. 형식 : 응집 + 여과
    2. 공법내용 : 한 장치 내에서 흡착정화와 여과 공정을 동시에 수행. 유출수와 응집제의 화학적 결합반응으로 흡착 메디아 층을 통과하며 알루미늄 수화물에 의해 인을 흡착하여 제거된다.
    3. 주요설비 : 흡착탑, 라인믹서, 여과기, 약품 투입시설
    4. 장점 : 하나의 설비에서 흡착 정화 여과 과정을 수행하므로 단순하고 운전이 편리하다. 유입수 성상의 변동에도 약품을 조절하여 안정적인 수질확보와 자동화로 인한 소요 인력이 적다
    5. 단점 : 유입유량이 큰 곳에는 적합하지 않다.

acf 공정도

  • 마이크로 가압부상법

    1. 형식 : 응집 + 부상
    2. 공법내용 : 유입수에 응집제를 투입하고 교반을 통해 플럭을 형성 후 가압부상조에서 플럭을 상부로 띄워 스컴을 제거하여 인을 처리한다.
    3. 주요설비 : 약품투입시설, 슬러지 스컴스키머, 마이크로버블 발생장치
    4. 장점 : 수온에 대한 영향을 적게 받고 침전이 잘 되지 않는 저비중의 오염물질을 제거할 수 있다.
    5. 단점 : 설치 부지가 필요하고 마이크로버블을 발생시켜 제거하므로 전력비가 높다.
    6. 마이크로 부상공법에 대한 자세한 내용

오늘은 총인처리시설에 대해서 알아보았습니다. 중간중간 도움이 될 만한 링크들이 있으니 더 궁금하신 내용은 링크를 참고하시기 바랍니다.

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