고농도 암모니아 폐수 처리를 위한 질화 시스템 구축 계획 (실무편)
September 7, 2026
한국어 번역
질화의 핵심은 종속영양 질화균(암모니아 산화균 + 아질산 산화균)의 증식입니다. 이 박테리아는 성장이 느리고 독성, 온도, pH 및 용존 산소에 매우 민감합니다. 따라서 고농도 암모니아 폐수 시스템은 절대로 한 번에 전체 부하 충격을 받아서는 안 됩니다. 공정은 다음과 같이 진행되어야 합니다: 저부하 시작 → 점진적 부하 증가 → 안정적인 운영.
I. 시작 전 필수 조건 (먼저 충족시킨 후 박테리아 배양)
1. 슬러지 공급원
성숙한 호기성 탱크의 슬러지(도시 폐수 처리장의 폐 슬러지 / 유사 생화학 시스템의 질화 슬러지)로 접종하는 것을 우선으로 합니다. 접종량: MLSS를 3,000~4,500 mg/L로 유지합니다. 준비된 슬러지가 없는 경우, 활성 슬러지를 자연적으로 천천히 순응시킬 수 있지만, 이 경우 더 오랜 시간이 걸립니다.
2. 유입수의 독성 제어 (고농도 암모니아 폐수의 가장 큰 함정: 유리 암모니아(FA) 억제)
유리 암모니아 규칙: pH와 온도가 높을수록 독성이 강해집니다.
- 초기 시작 시에는 원수 유입수를 직접 공급하지 마십시오 — 유입수 암모니아 농도를 낮추기 위해 희석하십시오;
- pH를 7.5~8.2 로 제어하십시오 (질화는 산을 생성하여 pH를 자동으로 낮추므로 알칼리도를 투여해야 합니다);
- 최적 온도: 20~30 °C; 15 °C미만에서는 질화 속도가 현저히 느려집니다.
3. 용존 산소 (DO)
질화는 호기성 반응입니다. 호기성 탱크의 DO를 2.0~3.5 mg/L로 유지하고, 2 mg/L 미만으로 떨어지지 않도록 하십시오. 통기는 충분해야 하지만, 슬러지 노화 및 분해를 유발하므로 과도한 통기는 피해야 합니다.
4. 알칼리도 예비 (중요)
1g의 NH₄-N을 산화시키는 데는 약 7.14g의 알칼리도(CaCO₃ 기준)이 소비됩니다. 시작 전에 충분한 알칼리도를 확보하고, 질화균을 직접적으로 죽일 수 있는 pH 급락을 방지하기 위해 소다회(Na₂CO₃) / 탄산수소나트륨(NaHCO₃)을 매일 투여하십시오.
II. 질화 확립을 위한 3단계 순응 (핵심 운영 절차)
1단계: 저부하 순응 기간 (7~15일)
- 유입수를 희석하고 초기 암모니아 부하를 매우 낮게 유지합니다.
암모니아 슬러지 부하율 F/M: 0.02~0.05 kg NH₄-N/(kg MLSS·d)
- 모니터링 매개변수: 유입수 NH₄-N, 유출수 NH₄-N, NO₂-N, NO₃-N, pH, DO, MLSS, SV30, 알칼리도.
- 통과 기준: 유출수 암모니아가 계속 감소하고 아질산염(NO₂⁻)이 나타나기 시작함 — 암모니아 산화균(AOB)이 확립되었음을 나타냅니다.
현상: 단기적인 아질산염 축적("아질산염 피크")은 순응 과정의 정상적인 부분입니다.
2단계: 점진적 부하 증가 전환 기간 (10~25일)
-
