복잡한 폐수 처리 시스템에서 무산소조는 질소 제거에 중요한 역할을 하며 생물학적 처리 과정의 핵심 구성 요소입니다. 그러나 많은 폐수 처리장은 운영 중에 무산소조에 슬러지가 부유하는 문제에 직면합니다. 이러한 부유 슬러지는 처리 효율성을 저해할 뿐만 아니라 일련의 연쇄 반응을 유발하여 작업자에게 심각한 골칫거리를 야기할 수도 있습니다. 오늘은 안정적인 폐수 처리 작업을 보호하는 데 도움이 되는 목표 솔루션과 함께 무산소 탱크 슬러지 부유의 원인과 위험을 조사하겠습니다. **나. 무산소조의 핵심임무와 정상상태** 슬러지 부유 문제를 이해하기 위해서는 먼저 폐수처리 과정에서 무산소조의 역할을 파악하는 것이 필수적이다. 무산소조는 생물학적 질소 제거 공정의 핵심 단위입니다. 무산소 조건에서 탈질세균은 폐수 중의 유기물을 탄소원으로 활용하여 질산성 질소를 질소가스로 전환함으로써 질소를 제거하고, 유출수의 총 질소 농도를 감소시켜 물의 부영양화를 방지합니다. 정상적인 상황에서 무산소조의 슬러지는 부유되거나 침전된 상태로 유지되어 폐수와 완전히 혼합되어 미생물이 효율적인 대사 활동을 수행할 수 있어야 합니다. 이 시점에서 탱크 표면은 눈에 띄는 슬러지 축적 없이 깨끗하게 유지되며, 유출수 품질은 지속적으로 표준을 충족합니다. 그러나 슬러지 부유가 발생하면 시스템 균형이 붕괴된다는 의미입니다. **II. 빈번한 슬러지 부유: 8가지 주요 원인** (1) 탈질 슬러지 부유: 질소 가스의 "문제"
탈질 슬러지는 무산소조 내 부유 슬러지의 가장 흔한 원인 중 하나입니다.
탈질과정에서 탈질균은 상당한 양의 질소가스를 발생시킨다. 슬러지에서 질소 가스가 즉시 방출되지 않으면 슬러지 입자 표면에 부착되어 작은 기포가 형성되어 슬러지의 밀도가 낮아지고 궁극적으로 수면으로 떠오를 수 있습니다. 이러한 상황은 일반적으로 탈질 반응이 지나치게 강할 때 발생합니다. 예를 들어 유입수에 탄소원이 풍부하고 질산성 질소 농도가 높을 경우 탈질균이 빠르게 증식해 단시간에 많은 양의 질소가스를 발생시킨다. 또한, 슬러지 침전 성능이 좋지 않으면 질소 가스가 슬러지를 표면으로 운반하기가 더 쉬워집니다.
(2) 슬러지 벌킹: 사상균의 "만연한 성장" 슬러지 벌킹은 부유 슬러지를 발생시키는 또 다른 중요한 요인입니다. 비정상적인 pH, 영양소 불균형, 지나치게 낮거나 높은 용존산소 등 무산소조의 환경 조건이 변하면 사상균이 증식하여 우세하게 됩니다. 이러한 박테리아의 성장은 슬러지 구조를 느슨하게 하여 침전 성능을 저하시키고 궁극적으로 슬러지 부유로 이어집니다. 슬러지 벌킹은 필라멘트 벌킹과 비필라멘트 벌킹으로 분류됩니다. 사상균 벌킹은 Zoogloea ramigera 및 Thiothrix와 같은 사상균의 과도한 성장을 포함하는 더 일반적입니다. 이로 인해 슬러지 부피가 증가하고 밀도가 감소하며 침전이 불량해집니다. 반면, 비섬유성 벌킹은 슬러지 내 결합수의 비정상적 증가로 인해 발생하는 경우가 많으며, 이로 인해 점도가 높아지고 침전이 어려워집니다.
(3) 혼합기 작동 실패: 고르지 못한 혼합의 "결과" 혼합기는 슬러지와 폐수의 철저한 혼합을 보장하고 미생물과 유기물 및 질산성 질소와의 접촉을 촉진하며 탈질 반응을 촉진함으로써 무산소조에서 중요한 역할을 합니다. 혼합 강도가 부족하거나 혼합이 고르지 않거나 장비가 손상되는 등 믹서가 오작동하는 경우 탱크 바닥에 슬러지 침전, 국부적인 산소 결핍 및 슬러지를 표면으로 운반하는 메탄과 같은 가스를 생성하는 혐기성 반응이 발생할 수 있습니다. 또한 혼합기 고장으로 인해 슬러지가 균일하게 부유 상태로 유지되는 것을 방지하여 일부 슬러지가 장기간 정체 상태로 남게 됩니다. 이는 미생물 활동을 감소시켜 궁극적으로 슬러지가 죽고 분해되어 부유 슬러지가 발생하게 됩니다.
(4) 슬러지 노화: 활동 감소의 "신호" 슬러지 노화는 슬러지 내 미생물 활성 및 대사 능력이 감소하여 침전 및 탈수 성능이 저하되는 것을 말합니다. 무산소조 내 슬러지가 지나치게 장기간 잔류하거나 슬러지 부하량이 지나치게 낮을 경우 영양결핍으로 인해 미생물이 쇠퇴기에 진입하여 슬러지 노화가 발생할 수 있습니다. 노화된 슬러지는 느슨한 구조, 부서진 응집제, 물의 흐름에 의해 쉽게 운반되거나 기포에 부착되어 표면으로 떠오르는 미세한 슬러지 입자를 가지고 있습니다. 또한, 노화된 슬러지의 미생물이 죽으면서 세포 내 물질을 방출하여 슬러지 점도를 높이고 부유 슬러지 문제를 더욱 악화시킵니다.
(5) 부적절한 전처리: "불순물"의 침입은 하수 처리의 첫 번째 장애물입니다. 전처리가 제대로 이루어지지 않으면 다량의 부유고형물, 오일, 분해하기 어려운 유기물, 기타 불순물 등이 무산소조로 유입됩니다. 이러한 불순물은 슬러지 표면에 달라붙어 특성을 변화시키고 침전 성능을 저하시킵니다. 예를 들어, 유입되는 기름과 지방은 슬러지 입자의 표면을 감싸서 슬러지와 하수 사이의 접촉을 방해하는 유막을 형성하고 미생물의 대사 활동에 영향을 미칩니다. 동시에 기름과 지방은 슬러지의 밀도를 감소시켜 쉽게 떠오르게 할 수 있습니다. 또한, 부유물질이 다량 함유되면 슬러지 농도가 높아져 슬러지 부하가 과도하게 발생하여 슬러지 부풀음 및 부유 현상이 발생할 수 있습니다.
(6) 폐수 처리가 어렵다: 미생물의 "악몽". 화학폐수, 의약폐수, 인쇄염색폐수 등 처리가 어려운 폐수를 혐기성조에서 처리할 경우 독성 및 유해물질이 다량 함유되어 폐수 중 유기물 분해가 어려워 미생물에 대한 억제효과가 나타나 미생물 활성이 감소하고 슬러지 침전성능이 저하되어 결국 부유슬러지가 형성되게 된다. 처리하기 어려운 폐수의 수질은 구성 요소가 다양하고 pH, 온도, 염도 등 매개변수의 상당한 변동으로 인해 복잡하며, 이는 무산소 탱크의 안정적인 환경을 방해하고 미생물의 정상적인 성장과 대사에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, 난분해성 유기물이 존재하면 미생물의 분해 효율이 저하되어 슬러지에 유기물이 축적되어 슬러지가 부풀어 오르거나 부유하는 현상이 발생할 수 있습니다.
(7) 과도한 유입 SS: 과도한 부유물질(SS)을 포함한 슬러지의 과부하는 무산소조에 큰 부담을 줄 수 있습니다. 다량의 부유 물질이 슬러지와 혼합되어 슬러지 농도가 높아지고 슬러지 부하가 증가합니다. 슬러지 부하량이 미생물 처리능력을 초과하면 미생물의 대사활동이 억제되어 슬러지의 침전성능이 저하되어 부유슬러지가 형성되기 쉽습니다. 한편, 과도한 부유 고형물은 슬러지 표면에 흡착되어 구조와 특성을 변경하고 점도를 높이며 침전 가능성을 낮추게 됩니다. 또한, 부유고형물 중의 유기물은 미생물에 의해 분해되어 다량의 용존산소와 영양분을 소비하게 되어 무산소조의 환경조건을 악화시키고 부유머드 문제를 더욱 악화시킬 수 있다.
3, 부유 진흙은 심각한 위험을 초래하며 무산소 탱크의 부유 진흙은 하수 처리의 외관에 영향을 미칠 뿐만 아니라 처리 효과와 시스템의 안정적인 작동을 심각하게 위협한다는 점을 무시할 수 없습니다.
(1) 부유슬러지의 처리효율을 감소시키면 슬러지와 하수와의 접촉면적이 감소하게 되고, 미생물이 하수 중의 유기물 및 질산성질소를 충분히 활용하지 못하게 되어 탈질반응 효율이 감소하고 유출수의 총질소 농도가 증가하게 된다. 한편, 부유 진흙의 미생물 활동과 대사 능력이 감소하여 COD 및 BOD와 같은 오염 물질의 제거 효율에도 영향을 미칠 수 있습니다.
(2) 막힌 장비 및 배관에 떠 있는 슬러지를 적시에 청소할 수 없는 경우 물 흐름과 함께 후속 처리 장치(예: 침전조, 여과조 등)로 유입되어 장비 및 배관을 차단하고 처리 시스템의 정상적인 작동에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 슬러지가 침전조의 배출관을 막히게 하면 적시에 슬러지를 배출할 수 없게 되어 침전조의 유효 부피가 감소하고 침전 효과가 감소하게 됩니다.
(3) 부유슬러지 문제를 해결하기 위해서는 약품의 투입량 증가, 혼합강도 향상, 슬러지 배출빈도 증가 등이 필요하며, 이로 인해 하수처리 운영비용이 증가하게 된다. 또한, 떠다니는 진흙은 장비 마모 증가, 장비 서비스 수명 단축, 장비 유지 관리 및 교체 비용 증가로 이어질 수도 있습니다. (
4) 방류수 수질에 영향을 미치는 부유머드 내의 유기물 및 미생물은 방류수와 함께 자연수역으로 배출되어 수역에 2차 오염을 유발하게 됩니다. 배출수 수질이 기준에 미달할 경우 환경보호부서의 처벌을 받을 뿐만 아니라, 주변 생태환경과 주민의 건강에도 위협이 됩니다. 4, 무산소 웅덩이에 떠 있는 진흙의 근본 원인을 목표로 시스템의 안정적인 작동을 복원하기 위한 상응하는 조치를 취할 수 있습니다.
(1) 탈질 반응 제어, 질소 부유 슬러지 완화, 탄소원 투입량 조정: 유입되는 질산성 질소 농도 및 탈질 반응 요구 사항에 따라 탄소원 투입량을 합리적으로 제어하여 과도한 탈질 반응을 일으키는 과도한 탄소원을 방지합니다. 탄소원 투입량은 입구 및 출구 수질을 온라인으로 모니터링하여 실시간으로 조정할 수 있습니다.
작동 매개변수 최적화: 무산소 탱크의 용존 산소 농도를 적절하게 낮추고 0.2~0.5mg/L 사이로 조절하여 탈질 박테리아에 적합한 무산소 환경을 제공합니다. 동시에 슬러지 환류비와 혼합액 환류비를 조정하여 슬러지와 질산성 질소가 충분히 혼합되도록 하십시오. 슬러지 배출 빈도 증가: 노화된 슬러지 및 부유 슬러지를 적시에 배출하고, 무산소조에서 슬러지 체류 시간을 줄이고, 슬러지를 위쪽으로 운반하는 질소 위험을 낮춥니다.
(2) 사상균의 증식을 억제하고 슬러지 팽창을 해결하며 영양분 비율을 조정합니다. 유입수 내 탄소, 질소, 인과 같은 영양분의 비율이 일반적으로 C:N:P=100:5:1인지 확인합니다. 영양소의 불균형이 있는 경우, 단일 영양소로 인한 사상균의 증식을 방지하기 위해 해당 영양소의 적시 보충이 필요합니다. 용존산소 농도 조절 : 무산소조의 용존산소 농도를 적정 범위 내에서 안정적으로 유지하여 용존산소가 과하거나 부족한 것을 방지합니다. 과도한 용존 산소는 호기성 박테리아의 증식으로 이어질 수 있으며, 영양분을 놓고 사상균과 경쟁할 수 있습니다. 낮은 용존 산소량은 사상균의 성장을 촉진할 수 있습니다. 화학약품 첨가 : 슬러지 팽창 초기에 황산구리, 염화제이철 등의 화학약품을 적당량 첨가하여 사상균의 증식을 억제할 수 있습니다. 그러나 미생물의 과도한 억제를 피하기 위해 약물의 복용량에주의를 기울여야합니다. 슬러지 교체 : 슬러지의 부풀음이 심하여 기존의 방법으로는 해결이 불가능한 경우에는 슬러지의 일부 또는 전부를 교체하고 활성슬러지를 도입하여 시스템의 정상 운전을 복원하는 방안을 고려할 수 있습니다.
(3) 균일하게 혼합되도록 믹서를 수리하십시오. 믹서의 정기점검 및 유지관리 : 믹서의 정기적인 점검 및 유지관리 체계를 구축하여 오작동을 신속하게 발견하고 해결합니다. 예를 들어 믹서 블레이드의 잔해물을 정기적으로 청소하고 모터, 감속기 및 믹서의 기타 구성 요소의 작동을 점검하여 정상적인 작동을 보장합니다. 혼합 강도 조정: 무산소조의 실제 상황에 따라 믹서의 혼합 강도를 조정하여 슬러지와 하수가 완전히 혼합되도록 합니다. 믹서의 속도와 블레이드 각도를 변경하여 혼합 강도를 조정할 수 있습니다. 믹서 레이아웃 최적화: 믹서 레이아웃이 불합리하고 혼합이 균일하지 않은 경우 믹서의 위치와 수량을 재조정하여 혼합 효과를 향상시킬 수 있습니다.
(4) 슬러지 업데이트 및 슬러지 체류 시간 제어 활동 개선: 슬러지 환류 비율 및 잔류 슬러지 배출을 조정하여 무산소조 내 슬러지 체류 시간을 일반적으로 10~20일로 제어합니다. 슬러지 노화로 이어질 수 있는 슬러지 체류 시간의 연장을 피하십시오. 슬러지 부하량 증가 : 유입수 내 유기물 농도를 적절하게 높이거나 무산소조 내 슬러지 농도를 감소시키면 슬러지 부하량을 증가시켜 미생물에게 충분한 영양분을 공급하고 미생물의 성장과 대사를 촉진시킬 수 있습니다. 영양분 추가: 물의 영양분이 부족한 경우 호기성 탱크와 무산소 탱크에 적절한 양의 질소, 인 및 기타 영양분을 적시에 추가하여 미생물의 성장 요구를 충족시킵니다.
(5) 전처리 강화, 불순물 차단, 전처리 프로세스 최적화: 유입되는 수질의 특성을 기반으로 그리드, 침전조, 침전조, 공기 부양 탱크 등과 같은 적절한 전처리 프로세스를 선택하고 유입되는 물에서 부유 고체, 오일, 분해하기 어려운 유기 물질 및 기타 불순물을 효과적으로 제거합니다. 전처리 운영 관리 강화 : 그릴, 침전조 등 전처리 장비를 정기적으로 청소하여 장비의 정상적인 작동을 보장합니다. 동시에 전처리된 폐수의 품질을 모니터링하고 전처리 공정 매개변수를 적시에 조정하여 전처리의 효율성을 보장합니다.
(6) 처리가 어려운 폐수의 표적 전처리: 가수분해 산성화, 고도 산화, 흡착 등 처리가 어려운 폐수의 전처리를 통해 폐수의 독성을 줄이고 생분해성을 향상시킵니다. 예를 들어, Fenton 산화법을 사용하여 화학 폐수를 처리하면 난분해성 유기 화합물을 효과적으로 분해하고 폐수의 생분해성을 향상시킬 수 있습니다. 미생물의 가축화: 처리가 어려운 폐수 유입 비율을 점차적으로 증가시켜 미생물이 폐수의 수질 특성에 점진적으로 적응할 수 있도록 하고 특정 분해 능력을 갖춘 미생물 군집을 가축화합니다. 가축화 과정에서는 미생물의 활동과 처리 효과를 면밀히 모니터링하고 적시에 작업 매개 변수를 조정해야 합니다. 공정 조합 최적화: 혐기성 무산소 호기성(A²/O), 연속 회분식 반응기(SBR) 및 기타 공정 조합을 채택하여 처리가 어려운 폐수의 처리 효율성을 향상시킵니다. 이러한 공정은 다양한 미생물의 대사 특성을 충분히 활용하여 난분해성 유기 화합물을 효과적으로 분해할 수 있습니다.
(7) 유입수 SS 감소, 슬러지 부담 완화, 배출원 관리 강화 : 폐수 발생원부터 시작하여 부유물질 배출을 줄인다. 예를 들어, 기업에서는 부유 물질의 생성을 줄이기 위해 생산 과정에서 폐수 전처리를 강화해야 합니다. 전처리 공정 최적화: 효율적인 침전조, 여과조 등을 사용하여 전처리 공정의 처리 용량을 늘려 유입수 내 부유 물질을 추가로 제거합니다. 작동 매개변수 조정: 무산소 탱크의 슬러지 농도를 적절하게 높이고, 슬러지 흡착 능력을 향상시키며, 부유 물질이 슬러지에 미치는 영향을 줄입니다. 동시에 슬러지 배출 빈도를 높이고 다량의 부유 고형물을 포함하는 슬러지를 신속하게 배출하십시오.
5, 예방 우선, 장기적으로 안정적인 메커니즘을 구축하는 것은 부유 진흙 문제를 해결할 뿐만 아니라, 더 중요하게는 부유 진흙 문제의 발생을 원천적으로 줄이기 위한 예방 메커니즘을 구축하는 것입니다.
(1) 수질 모니터링을 강화하고 COD, BOD, 총질소, 총인, pH 값, 용존산소, 슬러지 농도 등 유입, 유출 및 다양한 처리 장치의 수질 매개변수를 실시간으로 모니터링하는 종합 수질 모니터링 시스템을 구축합니다. 데이터 분석을 통해 수질 추세를 적시에 감지하고 사전 조치를 취하고 부유 진흙 문제 발생을 방지합니다.
(2) 운영 관리를 최적화하고 과학적이고 합리적인 운영 관리 시스템을 구축하며 운영 프로세스를 표준화합니다. 운영자는 작동 절차를 엄격히 준수하고 정기적으로 장비의 작동 상태를 확인하며 적시에 작동 매개변수를 조정해야 합니다. 동시에 전문 기술과 비상 대응 능력을 향상시키기 위해 운영자 교육을 강화합니다.
(3) 설비에 대한 정기 유지보수 체계를 구축하고, 혼합기, 폭기 설비, 양수펌프 등 주요 설비를 정기적으로 점검, 유지, 수리한다. 장비의 정상적인 작동을 보장하고 장비 고장으로 인한 부유 진흙 문제를 방지하기 위해 마모된 부품을 적시에 교체하십시오.
(4) 부유 진흙 문제에 대한 비상 계획을 수립하고 비상 대응 절차 및 책임 분담을 명확히 합니다. 부유 진흙 문제가 발생하면 처리 시스템에 미치는 영향을 줄이기 위해 효과적인 조치를 신속하게 취할 수 있습니다. 동시에 정기적인 비상 훈련을 조직하여 운영자의 비상 대응 능력을 향상시켜야 합니다. 6, 결론: 무산소 탱크 내 부유 슬러지 문제는 하수 처리 과정에서 흔히 발생하는 문제로, 원인이 복잡하고 피해가 심각합니다. 그러나 우리가 부유 진흙의 원인을 깊이 이해하고, 목표한 해결책을 취하고, 장기적인 예방 메커니즘을 확립하는 한, 부유 진흙 문제를 효과적으로 통제하고 하수 처리 시스템의 안정적인 운영을 보장할 수 있습니다. 실제 운영에서는 하수처리장의 구체적인 상황에 따라 운영 관리 방법을 지속적으로 탐색 및 최적화하고, 하수 처리 효율성을 향상시키며, 운영 비용을 절감하고, 물 환경을 보호하고 지속 가능한 발전을 촉진하는 데 기여해야 합니다. 이 글의 분석과 제안이 환경 실무자들에게 유용한 참고 자료가 되기를 바라며, 깨끗한 수자원 보호를 위해 함께 노력합시다! Xiao Wang의 환경 노트 추천 검색
