맞춤형 주거용 폐수 처리 시스템 하수 처리 시스템

폐수 처리 장비 및 일반 공정 흐름 소개

I. 폐수 처리 장비 분류

1. 폐수원별

• 생활 폐수 처리 장비:
  유기물(COD, BOD₅) 및 부유 고형물(SS) 제거에 중점을 두고 가정 하수(예: 변기, 주방, 세탁 폐수)를 처리합니다.
• 산업 폐수 처리 장비:
  특정 산업(예: 화학, 섬유, 식품 가공)에 맞게 맞춤화되어 중금속, 오일 및 고농도 유기물과 같은 오염 물질을 처리합니다.
• 도시 폐수 처리 장비:
  대규모 도시 하수를 처리하며, 엄격한 배출 기준을 충족하기 위해 전처리, 생물학적 처리 및 슬러지 관리를 통합합니다.

2. 처리 공정별

• 물리적 처리 장비:
  고액 분리를 위한 스크린, 침전조, 정화조, 필터(모래/활성탄) 및 막 시스템(UF, MF).
• 화학적 처리 장비:
  투입 시스템(응집제, 응결제, 소독제), pH 조정 탱크 및 고급 산화 공정(예: 오존 발생기).
• 생물학적 처리 장비:
  활성 슬러지 반응기(예: 폭기조, SBR, MBR), 혐기성 소화조 및 바이오필름 시스템(살수 여과기, 이동상 바이오필름 반응기).
• 고급 처리 장비:
  고순도 수 생산을 위한 역삼투압(RO) 장치, 이온 교환 컬럼, UV 소독 시스템 및 증발 결정화기.

II. 일반 공정 흐름

1. 전처리

• 스크리닝 및 모래 제거:
  • 바 스크린: 다운스트림 장비를 보호하기 위해 큰 파편(예: 막대기, 플라스틱)을 제거합니다.
  • 모래 챔버: 중력 분리를 통해 무거운 무기 입자(모래, 자갈)를 침전시킵니다.
• 균등화 탱크:
  후속 처리 공정을 안정화하기 위해 유량 및 농도 변동을 완충합니다.

2. 1차 처리

• 침전조:
  중력을 통해 침전 가능한 고형물을 제거하여 SS를 50-70% 줄이고 유기 부하를 30-40% 줄입니다.
• 선택적 공정:
  • 부상 공기 부상(DAF): 유성 폐수 또는 저밀도 고형물 제거용.
  • 화학 응집: 더 나은 침전을 위해 입자 응집을 향상시킵니다.

3. 2차 처리(생물학적)

• 활성 슬러지 공정:
  • 폭기조: 미생물이 호기성 조건에서 유기물을 CO₂와 물로 분해합니다.
  • 2차 정화조: 처리된 물에서 바이오매스(활성 슬러지)를 분리합니다. 슬러지는 부분적으로 재활용됩니다.
• 변형:
  • A/O(혐기성-호기성) 공정: 순차적인 혐기성 및 호기성 구역을 통해 질소와 인을 제거합니다.
  • MBR(막 생물 반응기): 우수한 유출수 품질(SS < 10 mg/L)을 위해 생물학적 처리와 막 여과를 결합합니다.

4. 3차 처리(고급 정화)

• 여과:
  모래/무연탄 필터 또는 막 시스템(UF/RO)은 잔류 고형물 및 용존 오염 물질을 제거합니다.
• 소독:
  병원균(예: 대장균, 바이러스)을 비활성화하기 위한 염소 처리, UV 조사 또는 오존 처리.
• 영양소 제거:
  화학적 침전(인) 또는 생물학적 공정(질산화-탈질산화).

5. 슬러지 처리

• 농축 및 탈수:
  중력 농축기, 벨트 필터 프레스 또는 원심 분리기(수분 함량 99%에서 75-85%로)를 통해 슬러지 부피를 줄입니다.
• 안정화:
  • 혐기성 소화: 에너지 회수를 위해 유기 슬러지를 바이오가스(메탄)로 변환합니다.
  • 퇴비화: 팽창제(예: 나무 조각)를 사용하여 호기성 분해하여 바이오 비료를 생산합니다.
• 최종 폐기:
  매립, 소각 또는 토지 적용(규제 기준 충족 시).

III. 일반적인 응용 분야 및 공정 선택

IV. 장비 선택 시 주요 고려 사항

1. 수질 및 유량:
   오염 물질(COD, 중금속, pH)을 분석하고 설계 용량(예: 1,000 m³/일)을 설계합니다.
2. 규제 준수:
   국가(예: GB 표준) 또는 지역 배출 제한(예: 질소에 대해 더 엄격한 해안 지역)을 준수합니다.
3. 비용 편익 분석:
   • 자본 비용: MBR 시스템은 더 비싸지만 공간을 절약합니다. 기존 활성 슬러지는 더 저렴합니다.
   • 운영 비용: 에너지(폭기 ~ 총 비용의 50%), 화학 물질 투입 및 슬러지 폐기.
4. 풋프린트 및 자동화:
   • 제한된 공간(예: 이동식 폐수 처리 장치)을 위한 모듈식/컨테이너 시스템.
   • 실시간 모니터링 및 원격 작동을 위한 PLC/DCS 제어.