작성자: 케이트
Email:kate@aquasust.com
날짜: 2024년 12월 16일
막 생물반응기에서는 운전 시간이 지남에 따라 막의 내부 표면과 외부 표면이 다양한 정도로 오염되어 막 여과 압력이 상승하고 막 운전 주기가 단축됩니다. 최근 몇 년 동안 많은 연구에서 세포외 고분자가 막 오염의 여러 요인 중에서 가장 중요한 생물학적 요인이라는 사실이 밝혀졌습니다. 특히, 비사상성 박테리아 슬러지가 팽창하면 세포외 고분자 농도가 급격히 상승하여 막 조립체의 정상적인 작동에 심각한 영향을 미치고 막 조립체의 교체 주기가 단축됩니다. 그렇다면 MBR 공정에서 슬러지 팽창을 어떻게 처리할 수 있을까요?
응집방법
팽창된 활성 슬러지의 밀도는 일반적으로 물의 밀도보다 작습니다. 응급처치로서 침전성능을 향상시키기 위해 응고제를 첨가하는 것을 고려할 수 있다. 우리는 처음에 비교 테스트를 위해 일반적으로 사용되는 고분자 응집제인 양이온성 폴리아크릴아미드와 무기 응집제인 황산제1철을 선택했습니다.
폴리아크릴아미드 투입량과 슬러지 침강성능의 관계
폴리아크릴아미드를 첨가하면 슬러지의 침전 성능 향상에 일정한 효과가 있으며 최적의 투여량이 있지만 그 효과는 그리 이상적이지 않습니다. 분석 결과, 저자는 재생수 재이용 시스템이 큰 통기량과 강력한 수압 교반 기능을 갖춘 새로운 수중 복합막 생물반응기를 채택했다고 믿습니다. 응집된 플록 입자는 쉽게 파괴되어 응집 효과가 만족스럽지 않습니다. 복용량이 최적 복용량보다 높으면 콜로이드의 음전하를 중화하는 것 외에도 플록의 과도한 양전하로 인해 콜로이드 이온이 양전하를 띠고 다시 안정화됩니다.
황산제1철 첨가량과 슬러지 침전성능과의 관계
양이온성 폴리아크릴아미드 첨가의 효과는 수력학적 조건 및 기타 요인에 의해 제한되며 이는 그다지 이상적이지 않습니다. 동시에 그 단량체는 독성이 있어 분해가 어렵고 2차 오염 문제도 있다. 황산제1철을 첨가하는 것보다 경제적 이익이 더 나쁩니다. 황산제일철은 가격이 저렴하고 사용이 간편하며 막과 슬러지에 부정적인 영향이 없고 슬러지 밀도에 미치는 영향도 효과적이나 영양 불균형 문제를 근본적으로 해결할 수 없어 비상관리수단으로만 활용될 수 있다. .
영양조정방법
슬러지 벌킹 연구에서 슬러지 벌킹의 회수 및 제어는 매우 중요한 연결고리입니다. 중수재이용사업 운영과정에서 황산제1철을 첨가한 후 활성슬러지의 침강성능이 일단 향상되는 것으로 나타났다. 첨가를 중단하고 원래의 유기물 부하조건에서 처리를 계속하면 활성슬러지의 침강성능은 점차 저하되어 3일 후에는 첨가 전 상태로 돌아오게 된다. 따라서 활성슬러지 팽창 후 효과적인 회수 및 제어방법을 찾는 것이 필요하다. 작동 중에 우리는 동시에 실행 중인 두 그룹의 막 생물반응기에 대해 비교 테스트를 수행했습니다. 첫 번째 그룹은 BOD5, N 평균 질량비가 약 100:5가 되도록 충분한 질소원을 추가했습니다. 두 번째 그룹은 충분한 질소원을 첨가함과 동시에 유입수의 유기물 부하도 증가하여, 유기물 부하량(CODCr 기준)은 2.0kgCOD/m3˙d 이상으로 증가하였다. 결과는 슬러지의 SVI 값이 150mL/g 아래로 떨어지면 첫 번째 그룹의 반응기가 약 1주일 동안 작동되는 것으로 나타났습니다. 두 번째 원자로 그룹은 3~4일 동안만 작동했습니다. 실제 운영 경험에 따르면 첫째, 질소 결핍으로 인한 슬러지 벌킹에 대한 근본적인 해결책은 영양분 비율을 조정하는 것입니다. 둘째, 적절한 영양분 비율을 유지하면서 유기물 부하를 증가시키면 슬러지 침전 성능이 정상으로 복귀하는 데 걸리는 시간을 단축할 수 있습니다.
기타 제어 방법
가장 심각한 슬러지 점성 팽창의 경우(일부 슬러지를 담기 위해 용기를 사용하는 경우 어떤 방법을 사용하든 슬러지가 항상 용기 표면에 부착됨) 팽창된 슬러지의 일부를 배출하는 것을 고려할 수 있습니다. 다당류에 의한 슬러지의 피복을 줄이기 위해 적절하게 새로운 슬러지를 채취합니다. 동시에 완전히 산화되지 않은 유기물이 소모될 수 있는 충분한 시간을 갖도록 수리적 체류 시간을 늘립니다. 원수에 세제 함량이 높고 통기 강도가 높기 때문에 흰색의 점성이 있는 거품이 자주 나타나며 점점 쌓이게 됩니다. 슬러지가 팽창하면 피해가 더 커집니다. 한때 거품이 쌓여 높이 1m에 달하는 거품산이 생겨 많은 양의 슬러지가 유실된 적도 있었다. 이번 사고 이후 우리는 소포제를 첨가하는 것 외에 수압식 소포 방법을 채택했습니다. 반응조 상부에 노즐을 설치하고 MBR 반응기의 유출수를 반응조 상부에 분사하여 팽창된 슬러지 및 폼의 반응기 손상을 제어하여 좋은 결과를 얻었습니다.
결론
① 해수욕장을 주원수로 하는 MBR 공정에서는 슬러지 팽창기간 동안 황산제1철을 비상응집제로 사용할 수 있다. 최적 투여량은 60mg/L이지만, 영양 불균형 문제를 근본적으로 해결할 수 없기 때문에 비상 관리 수단으로만 사용할 수 있습니다.
②중수재이용 사업 운영 시 발생하는 슬러지 팽창에 대해서는 영양염류의 비율을 조정하는 것이 근본적인 해결방안이다. 동시에 적절한 영양분 비율을 보장한다는 전제하에 유기물 부하를 증가시키면 슬러지 침전 성능의 회복을 가속화할 수 있음이 밝혀졌습니다. 엔지니어링 실무를 통해 위의 조치를 통해 슬러지의 높은 점도 팽창을 성공적으로 제어할 수 있음이 입증되었습니다. 동시에 슬러지 배출량을 늘리고 수리학적 체류 시간을 늘리는 것도 효과적인 보조 조치인 것으로 나타났습니다.