활성 슬러지는 수많은 미생물에 의해 형성된 응집성 혼합물입니다. 폐수와 슬러지가 완전히 혼합되어 접촉되어 있습니다. 미생물은 물 속의 유기물을 소비한 후 물에서 슬러지를 분리합니다. 그런 다음 슬러지는 추가 처리를 위해 시스템으로 반환됩니다.
공정은 폭기반응, 슬러지-수 분리, 슬러지 회수, 잉여 슬러지 배출로 구분됩니다.
1. 폭기조: 폐수는 폭기조로 들어가며, 폭기를 위해 공기가 유입됩니다.
교반은 폐수와 활성 슬러지의 철저한 혼합을 보장합니다. 미생물에 산소가 공급됩니다. 호기성 박테리아는 COD와 유기물을 소비합니다. 질화세균은 암모니아성질소를 질산성질소로 전환시킨다.
시각적으로 플록은 황-갈색이고 응집성이 있으며 침전 특성이 좋습니다.
2. 2차 침전조 - 슬러지- 수분 분리: 혼합액은 중력에 의해 2차 침전조로 유입되고 폭기 및 교반이 중단됩니다. 활성화된 슬러지 플록은 중력에 의해 아래쪽으로 침전됩니다. 투명한 상부 층은 처리된 폐수이며, 배출되거나 추가 처리될 수 있습니다.
3. 슬러지 반송 : 침전된 슬러지의 대부분은 반송펌프를 이용하여 폭기조 전단으로 다시 펌핑됩니다. 기능: 폭기조에 미생물을 지속적으로 보충하여 안정적인 박테리아 농도를 보장하여 시스템이 지속적으로 작동할 수 있도록 합니다. 역류가 없으면 미생물은 물의 흐름에 의해 지속적으로 씻겨 나가므로 시스템이 빠르게 붕괴됩니다.
4. 슬러지 과잉 배출 : 미생물이 폐수를 소비하고 증식하여 슬러지의 양이 증가합니다. 과잉 슬러지는 주기적으로 배출해야 합니다. 이 잉여 슬러지를 잉여 슬러지라고 하며 처리를 위해 슬러지 탈수 장비로 보내집니다.
배출량이 너무 적음: 슬러지 농도가 너무 높아 슬러지 벌킹 및 부유 슬러지가 쉽게 발생합니다.
배출량 과다 : 슬러지 농도가 너무 낮아 미생물이 부족하고 처리가 부적절합니다.
전체 공정 : 폭기 → 2차 침전 → 슬러지 역류 → 과잉 배출 → 질소 및 인 제거
1. 무산소 단계(산소 없음): 탈질 박테리아는 질산성 질소를 질소 가스로 변환하여 빠져나가며 전체 질소 제거를 달성합니다.
2. 혐기성 단계(산소 없음): 산소 없음, 질산성 질소 없음: 폴리인산염-축적 박테리아가 인을 방출합니다.
3. 호기성 통기: 폴리인산염-축적 박테리아가 공격적으로 인을 흡수합니다. 마지막으로 잉여 슬러지를 배출하여 인을 시스템 밖으로 배출합니다.
일반적인 이상 현상과 그에 대한 이해:
슬러지 벌킹: 사상균의 과도한 성장으로 인해 슬러지 침전이 불량해지고 2차 침전조에 슬러지가 부유하게 됩니다.
슬러지 중독(Sludge Poisoning) : 유입수에 있는 독성물질이 대량의 미생물 사멸을 일으켜 처리실패를 초래합니다.
용존 산소량이 지나치게 높음: 슬러지 자체가 산화되어 슬러지 양이 감소합니다. DO(용존 산소)가 지나치게 낮으면 미생물이 충분한 영양분을 소비하지 못하게 되어 COD 및 암모니아 질소 수준이 부족해집니다.