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■ 물리, 화학적 처리설비

■ 생물학적 처리설비

■ 혐기성 소화시스템

개요

주택, 공공기관, 상업 및 산업시설들에서 역할을 다하고 버려지는 폐수를 정화시키는 처리시설을 말한다.
현대의 산업폐수처리는 사용원료와 생산공정의 특성에 따라 폐수 성상이 다양하므로, 오염원의 정확한 분석, 효율적인 처리공정채택을 위한 Pilot Test, 경제적인 설계 등 고도의 기술이 요구되고 있다.

이에 따라 각 사업장별로 다양한 종류의 폐수처리설비를 설계, 시공해야 하며,물리적, 화학적, 생물학적 처리시설을 현장여건에 맞게 선택적으로 시공하여,쾌적하고 경제적이고 안정적인 폐수처리장을 구현하여야 하며, 설계부터 관리자의 입장을 고려한 최적의 근무환경 조성과 유지관리적인 측면을 고려한 최고의 폐수처리시스템을 적용하여야 한다. 신성플랜트는, 배출시설물의 특성과 배출수 성상을 파악하여, 축적된 기술과 경험을 바탕으로 설계시공 함으로서, 결과의 신뢰성이 보장되고, 또한 유지관리가 용이하도록 하여 운영관리비를 대폭 줄일 수 있습니다.

폐수처리 설계 PROCESS

폐수처리 설계 PROCESS

폐수처리시설 종류

폐수처리시설 공법

폐수처리시설 공법에 대한 테이블

물리적 처리시설	화학적 처리시설	생물학적 처리시설	고도처리시설
Screening Grit Chamber 유수분리시설 유량조정시설 혼합시설 침전시설 부상시설 여과시설 탈수시설 농축시설	중화시설 환원시설 산화시설 살균시설 흡착시설 침전물 개량시설	살수여상 활성오니법 회전원판법 접촉산화법 호기성 소화시설 혐기성 소화시설	이온교환 총인, 총질소제거 막분리 한외여과장치 역삼투압장치 마이크로필터

물리적 처리시설

• 스크리닝(Screening)

  폐수처리의 첫 단계로써 유입수 중에 혼입된 잡다한 협잡물로 인한 펌프 및 기기류의 손상 보호, 수로내의 Mass Balance를 유지하기 위해 필요한 장치이며, 수동식 바스크린, 기계식 스크린, Micro 스크린, Screw Pump의 형태로 스크리닝을 한다.

• 침사지(Grit Chamber)

  폐수 내의 자갈, 모래, 비닐류, 기타 금속류 등에 의한 펌프 등 기기류의 손상 또는 관 등의 폐쇄를 방지하고, 후공정(폭기조, 침전조, 소화조 등)에 축적되는 것을 방지함으로써 처리공정효율 보전을 위해 설치하며 수평류식, 수직류식, 폭기식의 방식이 있다.

• 유수분리시설

  폐수 중의 유분을 제거하여 후공정에서 행해지는 처리기능이 원활하게 유지되도록 해주는 장치이며 그 종류로는 Baffle식, API식, PPI식, CPI식이 있다.

• 유량조정조(Flow Equalization Tank)

  시간변화에 다른 폐수의 유량 및 농도의 변화를 최소화하는 장치로써, 집수조(균등화조), 펌핑조, 처리수조, 방류조의 형태로 유량을 조절한다.

• 혼합시설

  폐수 중에 함유되어 있는 Colloid 상태의 불순물 또는 중금속류를 최적의 pH상태에서 응집제를 첨가하여 입자를 크게 뭉치게 하거나 금속수산화물을 형성시켜 침전이 잘 되도록 해주는 장치이다.

• 침전시설

  폐화학적 또는 생물학적 처리 후 생성된 Flock은 중력을 이용해 자연 침강시켜 고액분리 제거하는 기능을 가진다

• 부상시설

  폐수 중에 포함된 고체입자나 오일입자 등에 미세한 기포를 부착시켜 비중감소에 의한 부력증가로 오염물질을 부상시켜 제거해주는 장치로써 용존공기부상법(DAF), 유도공기부상법(IAF), 공기부상법(AF), 진공부상법(VF) 등이 있다.

• 여과시설

  화학적 및 생물학적 처리 후 처리수 중에 남아있는 미세한 부유물질 성분을 제거해 주는 장치이다.

• 탈수시설

  단위공정에서 발생된 슬러지 내의 수분을 제거하여 부피를 최소화하기 위한 장치이며, 그 종류로는 Vacuum Filter, Filter Press, Belt Press, Centrifuges, Sludge-dry Beds가 있다.

• 농축시설

  탈수 처리전 슬러지 부피를 감소시킴으로써 탈수효율을 증대시키는 기능이 있으며, 방법으로는 중력농축, 부상농축, 원심분리농축이 있다.

화학적 처리시설

• 중화시설

  응집, 산화, 환원반응을 용이하게 하기 위해 최적의 ph를 조정해 주는 장치이며,
  응집반응을 위한 pH 조정 : SS, 중금속처리
  산화반응을 위한 pH 조정 : CN-처리
  환원반응을 위한 pH 조정 : Cr6+처리에 이용된다.

• 환원시설

  6가크롬이 함유된 중금속폐수에 pH2.5 – pH2.8이 되도록 H2SO4를 주입한 후 NaHSO4를 주입하여 무해한 3가크롬(Cr3+)으로 환원시키는 시설로써, 산성환원침전법, 이온교환법, 전기분해환원법 등이 있다.

• 산화시설

  CN 함유 폐수에 NaOCl, Cl2, HOCl, KMnO4 등의 산화제를 주입하여 CO2와 N2로 분해시켜 제거하는 시설로서, 산화방식에 따라 알칼리성 염소주입법, 오존산화법, Ferrite법, 전기분해법, 소각법이 있다.

• 살균시설

  폐수 내 병원균을 함유하거나, 부패 가능한 폐수의 경우 방류직전에 살균 처리하는 장치로써, 염소에 의한 살균, 차아염소산염에 의한 살균, Ozone에 의한 살균이 있다.

• 흡착시설

  여과시설을 거친 처리수 또는 화학적 생물학적 처리수에 대하여 잔존 BOD, COD의 제거, 탈취, ABS의 제거기능을 갖는 장치이다.

• 침전물 개량시설

  탈수효율을 높이기 위해서 농축처리 전 또는 후에 화학적 또는 물리적 방법으로 오니 성상을 변화시키는 장치이며, 화학적 처리나 세척, 열처리를 통해서 침전물을 개량하는 시설이다.

생물학적 처리시설

• 살수여상(Trickling Filter)

  자갈, 쇄석, 프라스틱류의 매질로 채워진 탱크 위에 회전분배기(Distributor)로 처리하고자 하는 폐수를 균등하게 살수시켜주어 매질층을 통과하면서 처리된 폐수를 하부의 배수시설에서 집수한 후 통과된 미생물 Flock의 제거를 위해 최종 침전조를 거치도록 되어있는 장치이며, 표준(저율)살수여상법, Intermediate(중율)살수여상법, 고속(고율)살수여상법, Super-rate 살수여상법 등의 방식으로 설치된다.

• 활성오니법

  호기성 조건하에서 폐수 내의 유기물질을 기질로 하여 미생물을 증식시키는 과정에서 미생물에 의한 호흡 및 합성과정을 통해 폐수 내의 유기물질을 제거하는 공법으로써 활성오니법이 있으며, 활성오니공법의 원리를 이용한 변법으로서 계단식폭기( Step Aeration), 접촉안정법(Contact Stabilization), 개량폭기법(Modified Aeration), 장기폭기법(Extended Aeration), 순수산소 활성슬러지법(Pure Oxygen Activated Sludge)이 있다.

• 회전원판법

  폐수의 흐름에 직각으로 설치되어 있는 다중의 프라스틱 원판은 축이 회전함에 따라 원판 위에 부착된 미생물은 폐수를 통과하게 되며 이때 미생물은 유기물을 흡수하여 호기성 상태가 되도록 하여 미생물의 대사에 의한 유기물을 분해하여 처리하는 장치이며, 단단회전원판접촉조( Single-Stage Rotary Biological Contactor)과 다단회전원판접촉조(Multi- Stage Rotary Biological Contactor)가 있다.

• HBC공법

  Lace or Loop형의 HBC-Ring에 부착 성장한 미생물막과 수중의 유기물과의 반복 접촉시켜 오염물질을 제거하는 공법이다. 즉, 폭기조의 측면에서 공기를 공급하면 수중에 산소가 용해되며 기포의 부상력에 의하여 오염된 물과의 교반이 이루어진다. 이때 HBC-Ring에 부착된 미생물군과 수중의 오염물질이 반복 접촉하여 유기성 오염물의 산화, 분해가 이루어지며 링 내부에 증식하는 혐기성균에 의해 잉여오니는 분해되므로 오니발생량이 저감되도록 해주는 장치이다.

• 호기성 소화시설

  호기성 조건하에서 통상 임의성 미생물을 이용하여 (간혹 편성호기성 미생물도 사용) 유기성 슬러지를 산화시켜주는 시설로써 유지관리가 간편하고 상등수의 BOD농도가 낮은 반면 폭기장치등으로 인한 동력요구량이 크고 메탄이 생성되지 않아 에너지 이용이 제한을 받으며 소화슬러지의 함수율이 높아 탈수오니의 부피가 혐기성보다 큰 단점이 있으며, 그 종류로는 회분식(Batch)과 연속식(Continuous-flow)이 있다.

• 혐기성 소화시설

  가장 많이 설치 운영되고 있는 슬러지 처리방법으로 혐기성 조건 하에서 통성혐기성 미생물과 메탄형성 박테리아와 같은 편성혐기성균을 이용하여 유기성 슬러지를 산화시켜주는 시설로써, 저율소화조, 고율소화조, 2단소화조 등이 있다. 유지관리가 호기성소화시설에 비해 용이하진 않지만 동력요구량과 슬러지발생량이 적고 메탄발생량이 많아 에너지로 재이용할 수 있는 장점이 있다.

공정흐름도

적용분야

• - 산업 전반의 유기성 폐수(음, 식료제조공장)
• - 도금, 전자, 반도체 폐수
• - 철강산업폐수 등 기타 무기물질 함유 고농도 폐수
• - 제약, 원료합성 폐수
• - 질소, 인 함유 폐수(주정, 제약, 피혁, 염색, 젤라틴 등)
• - 기타 유기물폐수 발생 사업장
• - 병원, 아파트, 대형식당 등 오수처리시설
• - 기타 중수처리시설
• - 기타 정수처리시설

유기성 고농도 폐수

유기물의 농도가 비교적 높고 기타 유해물질이 함유되지 않은 폐수로서, 일반적인 생물학적 처리법에 의한 처리가 적합한 것을 말함.

업종	제품명	폐수의 근원	폐수의 질과 양	일반적 처리법	비고
동식물 유지 제조법	동물유지, 식물유지	추출시설 세정시설 탈산시설	pH 4∼9 BOD 100∼2,000 ppm SS 400∼2,000 ppm 폐수량 500∼2,000 (㎥/d)	부상분리법	에멀전의 분리에 주의를 요하며 악취 대책이 필요.
의약품 제조법	혈청,백신,약초제품 합성의약품,비타민, 홀몬, 아칼로이드류 항생물질	응급시설 증류시설	pH 2∼11 BOD 24∼2,500 ppm SS 200∼600 ppm 폐수량 1000∼3,000 (㎥/d)	중화침전법 활성슬러지법	pH, 색, 냄새 등 주의를 요함.
젤라틴 접착제 제조	아교,젤라틴	추출시설 반응시설	pH 1∼9 BOD1000∼5000 ppm SS 500∼700 ppm 폐수량 50∼150 (㎥/d)	활성슬러지법	냄새에 주의
석유 정제업	석유제품, 휘발유 파라핀 등.	세정폐수 (유화유 산알칼리)	pH 1∼13 BOD 20∼200 ppm SS 20∼100 ppm	부상분리법 활성슬러지 응집침전법

유기성 저농도 폐수

유기성이지만 비교적 함유량이 낮고 보통 가정 하수 정도의 폐수이며, 일반적으로 생물학적 처리법이 적합하다.특히 부유물질이 많이 함유되었거나 유분이 함유된 폐수는 응결반응이나 부상분리 처리법을 병용한다.

업종	제품명	폐수의 근원	폐수의 질과 양	일반적 처리법	비고
유기공업 제품제조	콜타르제품,합성 염색, 염료 의약 중간물 발효공업, 메탄올 합성수지	반응시설 세정시설	pH 1∼13 BOD 100∼300ppm SS 20∼150ppm 폐수량 20∼500 (㎥/d)	부상분리법	에멀전의 분리에 주의를 요하며 악취 대책이 필요.
유지가공품 도료제조 계면활성제 제조가공	지방산,경화유 글리세린, 비누 계면활성계 도료인쇄잉크 세정제 연마용제 제품	원유세정시설 냉각수	pH 2∼11 BOD 200∼400ppm SS 200∼250ppm 폐수량 50∼1,000 (㎥/d)	중화침전법 활성슬러지법	pH, 색, 냄새 등 주의를 요함.
석유재생업	폐유정제,재생유	세정시설 증류시설	pH 2∼8 BOD 20∼200 ppm SS 300∼250 ppm 폐수량 10∼50 (㎥/d)	활성슬러지법	냄새에 주의.
석유정제업	석유제품 휘발유 파라핀 등	세정폐수 (유화유 산알칼리)	pH 1∼13 BOD 20∼200 ppm SS 20∼100 ppm	부상분리법 활성슬러지 응집침전법

유기성 유해물질 함유 폐수

이것에 속하는 폐수는 유해물질을 함유하고 있어 생물학적 처리법으로 유기물 처리가 어렵다. 따라서 생물학적 처리에 지장이 없는 정도까지 폐수를 묽게 하거나 유해물을 사전에 물리화학적 방법이나 화학적 산화방법에 따라 처리, 제거하여 후처리로써 생물학적 처리법을 적용한다.

업종	제품명	폐수의 근원	폐수의 질과 양	일반적 처리법	비고
피혁제조업	피혁,유혁 수산피혁, 피혁 표백,피혁염색	원료처리시설 유혁시설 석회침적시설 염색시설	pH 7∼12 BOD 800∼2,500 ppm SS 50∼3,000 ppm 폐수량 30∼600 (㎥/d)	응집침전법 활성슬러지법 순환수로포기법	크롬 황화합물에 주의
살충,살균제 제조업 농약제조업	살충제,살균제 농약등.	반응시설 세정시설	pH 4~9 BOD 20~100 ppm SS 50~70 ppm 폐수량 50∼300 (㎥/d)	침전,활성탄 흡착 산은 중화	각 제품마다 제조 과정에서 흡착처리하여 유해물 제거.
화학제조업	나이트로 셀룰로오스 TNT	세정폐수 나이트로 셀룰로오스 TNT 나이트로 글리세린 다이나마이트	유기용제 디페닐아민함유 pH 0.9∼1.4 탄산칼슘잔도 : 9.000∼11,800 ppm COD : 350 ppm SS 40 ppm 암모니아질소 1270 ppm	활성슬러지법

무기성 일반 폐수

이것에 속하는 폐수는 용해된 염류에 따라 처리법이 다르다.
산 또는 알카리 함유 폐수는 중화처리를 하고 철염은 수산화 물로 침전 제거한다.

업종	제품명	폐수의 근원	폐수의 질과 양	일반적 처리법	비고
화학비료 제조업	암모니아계비료 석회질소 인산계 비료	반응시설 배기가스 세정시설	pH 1∼4 SS 50∼150 ppm 폐수량 100∼1000 (㎥/d)	중화침전법	인,암모니아 등은 3차 처리가 필요.
무기공업 제품제조업	소오다 공업제품 칼슘, 카바이트 인조흑연 산 무기안료 염류 기타무기 공업제품	반응시설 세정시설 배기가스 세정시설	pH 1∼9 SS 1000∼2000 ppm 폐수량 500∼209000 (㎥/d)	중화침전법 pH,색 등에 주의
금속표면 처리업	전해, 연마 알마이트 금속방청	산알카리 세정시설	pH 2∼10 SS 70∼150 ppm 폐수량 20∼60 (㎥/d)	중화침전법	배수의 변동에 주의.

무기성 유해물질폐수

폐수중에 용해되어 있는 시안, 카드뮴, 수은, 크롬, 구리, 아연, 비소 등과 같이 수중생물이나 인체에 축적될 경우 해를 끼칠 우려가 있는 성분은 미리 폐수중에서 처리, 제거되어야 한다.

업종	제품명	폐수의 근원	폐수의 질과 양	일반적 처리법	비고
전기도금업	도금제품 각종전자 기계부속품 자동차부속품 베어링	도금시설 산알카리 세정시설	pH 1~2 시안 20~200 ppm 크롬 40~150 ppm 폐수량 10∼30 (㎥/d)	화학처리	폐수 변동에 주의 중금속 처리가 필요
무기공업 제품제조업	소오다 공업제품	수은전극 전해시설	수은 함유 폐수	이온교환법 화학처리법
알칼리제조업	가성소다 염소, 염산	식염전기 전해시설	수은 함유 폐수	이온교환법 화학처리법
농약제조업	비산연 수은화합물	반응조 세척수	제품1톤당 약70g의 아세트산, 70g의 질산배출	중화,침전 이온교환
화학류	질산알루미늄	반응조 세척수	고농도의 질산 함유 폐수 유지분 함유 폐수	중화 유분제거