하수 처리 기술의 A2O 공정 원리, 특징 및 효과 개선 조치

A2/O 공정은 Anaerobic-Anoxic-Oxic의 영어 약자로, 염산소-산소부족-호산소생물 탈질소제린공정의 약칭이다.

이 공정의 처리 효율은 일반적으로 BOD5와 SS는 90%~95%, 총 질소는 70% 이상, 인은 90% 정도에 달할 수 있으며, 일반적으로 탈질소제린을 요구하는 대중형 도시 하수장에 적용된다.

그러나 A2/O공예의 기본건설비와 운행비는 모두 일반활성오니법보다 높아 운행관리요구가 높기에 현재 우리 나라 국정에 있어서 처리후의 오수가 페쇄성수체로 배출되거나 완류수체로 배출되여 부영양화를 일으켜 급수원에 영향을 줄 때에야 이 공예를 채용한다.

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공정 흐름

A2/O 공정은 Anaerobic-Anoxic-Oxic의 영어 약자로, 혐기성 산소 결핍 호산소 생물 탈질소 제린 공정의 약칭이다.A2/O 공법은 70년대 미국 전문가들이 염산소호산소린공법(A~/O)을 바탕으로 개발한 것으로, 이 공법은 탈질소제린 기능도 함께 한다.

이 공예는 호산소린공예 (A/O) 에 산소부족못을 추가하여 호산소못에서 류출된 일부 혼합액을 산소부족못의 앞부분으로 환류하는데 이 공예는 동시에 탈질소제린의 목적을 갖고있다.

공정 원리

1. 첫 번째 염산소 탱크, 원 오수 유입 및 동시에 들어오는 이침지에서 환류하는 인 함유 진흙, 본 탱크의 주요 기능은 인을 방출하여 오수 중 P의 농도를 높이고, 용해성 유기물이 미생물 세포에 흡수되어 오수 중의 BOD5 농도를 떨어뜨리는 것이다;또 NH3-N은 세포의 합성으로 일부가 제거돼 오염수의 NH3-N 농도를 떨어뜨렸지만 NO3-N 함량에는 변화가 없었다.

2. 산소부족못에서 반질화균은 오수의 유기물을 탄소원으로 리용하여 환류혼합액에 대량의 NO3-N과 NO2-N을 반입하여 N2로 환원시켜 공기에 방출하기에 BOD5의 농도가 내려가고 NO3-N의 농도가 대폭 내려가지만 인의 변화는 아주 작다.

3. 좋은 산소탱크에서 유기물은 미생물에 의해 생화학적으로 분해되어 계속 감소한다;유기질소는 암모니아화되어 질화되어 NH3-N 농도를 현저하게 감소시키지만, 질화 과정으로 NO3-N의 농도가 증가함에 따라 P는 폴리인균의 과다 섭취에 따라 비교적 빠른 속도로 감소한다.

A2/O 공정은 유기물 제거, 질화 탈질소, 인의 과다 섭취로 제거되는 등의 기능을 동시에 완성할 수 있으며, 탈질소의 전제는 NO3-N은 * 질화해야 하며, 좋은 산소탱크는 이 기능을 완성할 수 있고, 부족한 산소탱크는 탈질소 기능을 완성할 수 있다.염산소 탱크와 호산소 탱크가 연합하여 제린 기능을 완성하다.

공예 특징

(1) 염산소, 산소부족, 호산소 등 세가지 부동한 환경조건과 부동한 종류의 미생물균군의 유기배합은 유기물을 제거하고 질소를 제거하고 린을 제거하는 기능을 동시에 가질수 있다.

(2) 동시에 산소를 제거하고 린을 제거하여 유기물을 제거하는 공정에서 이 공정은 간단하며 총수력체류시간도 같은 류형의 기타 공정보다 적다.

(3) 염산소-산소부족-호산소의 교체운행하에 사상균은 대량으로 번식하지 않으며 SVI는 일반적으로 100으로서 슬러지가 팽창하지 않는다.

(4) 진흙에는 인 함량이 높아 일반적으로 2.5% 이상이다.

(5) 탈질소 효과는 혼합액의 회류비 크기의 영향을 받고, 제린 효과는 회류 진흙에 DO와 질산 상태 산소가 섞인 영향을 받기 때문에 탈질소 제린 효율이 매우 높을 수 없다.

문제점

A2/O 공정은 탈질소 효과가 좋을 때 제린 효과가 비교적 떨어지고, 반대로 좋은 탈산소 제린 효과를 동시에 얻기 어렵다.이유는 다음과 같습니다.

이 과정의 환류 슬러지는 모두 염산소 구간에 진입하며, 비교적 낮은 슬러지 부하를 유지하기 위해 비교적 큰 환류비 (일반적으로 40~100%) 를 요구해야만 시스템의 질화가 양호함을 보장할 수 있지만, 환류 슬러지도 대량의 질산염을 염산소 탱크에 가져갈 수 있으며, 폴리인균이 인을 방출하는 조건은 염산소 상태이며, 동시에 용해성 BOD5가 존재한다.

그러나 혐기성 구역에 대량의 질산염이 존재할 때, 반질화균은 유기물을 탄소원으로 하여 반질화를 진행하고, 탈질소 * 가 된 후에야 인의 혐기성 산소 방출을 시작하는데, 이로 인해 혐기성 구역에서 인의 혐기성 산소 방출을 진행하는 유효 용적이 크게 감소하여 인 제거 효과가 비교적 떨어지고, 탈질소 효과가 비교적 좋다.

반대로, 만약 좋은 산소 구간의 질화 작용이 좋지 않다면, 회류하는 진흙에 따라 혐기성 구역으로 들어가는 질산염이 감소하여 혐기성 구역의 혐기성 환경을 개선하고, 인이 충분히 혐기성 산소를 방출할 수 있도록 하기 때문에 인을 제거하는 효과가 비교적 좋지만, 질화가 *하지 않기 때문에 탈질소 효과가 좋지 않다.그래서 A2/O 공정은 탈질소제린 방면에서 동시에 비교적 좋은 효과를 얻을 수 없다.

개선 조치

위의 A2/O 프로세스의 문제점에 대해 이 프로세스의 설계 및 실행을 다음과 같이 개선해야 합니다.

(1) 회류오니를 2점으로 나누어 첨가하여 염산소구간에 첨가된 회류오니량을 감소시켜 염산소구간에 들어가는 질산염과 용해산소를 감소시킨다.전체 진흙의 회류비가 60~100% 인 경우, 일반적으로 염산소 구간까지의 회류 진흙 비율이 10% 이면 인의 수요를 만족시킬 수 있고, 나머지 회류 진흙은 질소의 수요를 보장하기 위해 산소 부족 구간으로 회류한다.

(2) A2/O 공정 시스템에서 남은 슬러지의 인 함유량이 비교적 높으며, 그 소화 과정에서 인은 다시 방출되고 용출된다.동시에 남은 진흙은 침전 성능이 비교적 좋기 때문에 소화기를 없애고 직접 농축 여과를 거친 후 비료로 사용할 수 있다.

(3) 질화 좋은 산소 구간에서는 슬러지 부하율이 0.18kgBOD5/(kgMLSS·d)보다 작아야 하고, 제린 염산소 구간에서는 슬러지 부하율이 0.10kgBOD5/(kgMLSS·d) 이상이어야 한다.

결어

A2/O 공정은 오수에서 유기탄소오염(BOD 오염)을 제거하는 동시에 오수에서 질소와 인 오염을 효과적으로 제거하여 오수의 재사용과 자원화를 위한 새로운 경로를 개척할 수 있다. 이는 일반 환류오니법 2급 처리 후 3급 물화 처리를 하는 것에 비해 투자와 운행 원가가 낮을 뿐만 아니라 처리하기 어려운 화학 오니가 대량으로 없어 좋은 환경 효과와 경제 효익을 가진다.