산업 폐수의 구성이 다양하기 때문에 처리 시스템에서는 필요한 배출 표준을 달성하기 위해 여러 가지 방법을 조합해야 하는 경우가 많습니다. 폐수 처리 방법은 사용된 기술에 따라 물리적, 화학적, 물리화학적, 생물학적 네 가지 범주로 분류됩니다. 생물학적 처리는 폐수 내 미생물의 대사 과정을 활용하여 생분해성 유기물을 분해하는 것입니다. 큰 처리 용량, 비용{3}}효과성 및 경제적 신뢰성으로 인정받는 이 방법은 전 세계적으로 가장 널리 사용되는 수처리 방법입니다.
폐수 처리에 폭기 장치 적용
생물학적 처리 방법은 관련 미생물의 산소 요구량에 따라 호기성 및 혐기성이라는 두 가지 주요 범주로 나뉩니다. 일반적으로 호기성 방법은 에틸렌 공장의 폐수와 같은 저농도 폐수에 더 적합한 반면, 혐기성 방법은 슬러지 및 고농도 폐수에 더 적합합니다.- 호기성 생물학적 처리는 활성슬러지 공정과 생물막 공정으로 더 분류될 수 있습니다.
활성 슬러지 공정은 유기 오염 물질을 제거하기 위한 주요 물질로 활성 슬러지를 사용하는 자연 수질 정화를 인위적으로 향상시키는 것입니다. 활성 슬러지에 존재하는 호기성 미생물이 효과적으로 기능하려면 산소가 필요합니다. 생물학적 폐수 처리 시스템의 폭기조 내에서 산소 전달 효율은 호기성 미생물의 성장 속도와 양의 상관 관계가 있습니다. 산소 공급량은 호기성 미생물의 양과 생리적 특성, 기질의 성질과 농도 등을 종합적으로 고려하여 결정되어야 합니다. 이는 활성 슬러지가 유기물 분해를 위한 최적의 상태에서 작동하도록 보장합니다. 실험결과 폭기조의 용존산소(DO)는 3~4mg/L로 유지되어야 하는 것으로 나타났습니다. 산소공급이 부족하면 활성슬러지 성능이 저하되고 처리효율이 저하됩니다. 적절한 산소 공급을 보장하려면 에어레이터와 같은 특수 장비가 필수적입니다.
에어레이션의 원리
통기는 공기와 물 사이의 강렬한 접촉을 달성하는 수단입니다. 그 목적은 공기 중의 산소를 물에 용해시키거나 물에서 원하지 않는 가스와 휘발성 물질을 공기 중으로 제거하는 것입니다. 즉, 기체상과 액체상 사이의 물질 이동을 촉진합니다. 통기는 또한 혼합 및 교반과 같은 다른 중요한 기능도 수행합니다.
공기에서 물로의 산소 전달에는 기체상에서 액체상으로의 물질 전달이 포함됩니다. 이러한 확산 과정을 설명하는 널리 적용되는 이론은 Lewis와 Whitman이 제안한 2{1}}필름 이론입니다. 이 이론은 가스-물의 경계면에 가스막과 액체막이 존재한다고 가정합니다. 이 필름 외부의 영역은 각각 공기와 물의 난류를 경험합니다. 가스와 액체 필름 사이에는 대류가 없는 층류 영역이 있어 특정 조건에서 압력 및 농도 구배가 생성됩니다. 액체 필름의 산소 농도가 물의 포화 수준보다 낮으면 공기 중의 산소가 필름을 통해 수역으로 계속 확산됩니다. 따라서 액체 및 기체 필름은 산소 전달에 대한 주요 저항을 구성합니다. 분명히, 액체막의 저항을 극복하는 가장 효과적인 방법은 기-액체 인터페이스를 빠르게 갱신하는 것입니다.
에어레이션은 다음을 통해 이를 정확하게 달성합니다.
1. 기포 크기 감소
2.기포량 증가
3. 액체 난류 강화
4. 에어레이터 설치 깊이 증가
5. 버블-액체 접촉 시간 연장
폭기 장비는 이러한 원리에 기초하여 폐수 처리에 널리 채택됩니다.