이 가이드는 유입수 품질과 수량, 생화학적 슬러지 상태, 배출수 기준을 기반으로 한 소규모,{0}}점증적 조정을 옹호합니다. 급격한 매개변수 변경은 엄격히 금지됩니다. 이는 A²/O 프로세스 및 그 변형을 관리하는 일선 운영 직원의 실제 구현을 위해 설계되었습니다.
I. 기준 조건 설정(최적화를 위한 전제 조건)
핵심 매개변수 로그 생성: 유입수 COD, BOD₅, NH₃‑N, TN, TP, pH 및 유량; 생화학적 구역 DO, MLSS, SV30, SVI, 질산성 질소 및 알칼리도; 2차 정화기 유출수 SS 및 기타 유출수 품질 지표.
유입수 생분해성 평가: BOD/COD > 0.3은 우수한 생분해성을 나타냅니다. 0.2~0.3은 평균입니다. < 0.2는 낮은 생분해성을 나타냅니다(전처리 또는 보충 탄소원 우선순위 지정).
슬러지 체류 시간(SRT)을 계산합니다. 일반적인 지방자치단체 표준: 질소 및 인 제거 공정의 경우 12~20일, 질소 제거에만 10~15일, 인-제거-중심 프로세스에 과도한 SRT를 피하십시오. SRT가 길면 생물학적 인 제거가 실패할 수 있습니다.
프로세스 최적화는 직관에 따라 밸브를 조정하는 것이 아닙니다. 모든 조정은 데이터에 기반해야 합니다-. 추가 조정을 하기 전에 각 변경 후 1~2회의 슬러지 사이클 동안 시스템을 관찰하십시오.
II. 질소 제거 공정 최적화(암모니아 질소 및 TN 제어)
암모니아성 질소가 한계를 초과함(질산화 부족)
호기성 구역의 DO를 확인하십시오. 2~3 mg/L로 유지하십시오. 통풍이 잘 안되는 구역(데드존)에서 통풍 디퓨저가 막혔는지 검사합니다.
SRT가 너무 짧지 않은지 확인하십시오. 추운 계절에는 MLSS를 적절하게 높이고 SRT를 연장합니다.
질산화는 알칼리도를 소모합니다. 유출수의 알칼리도가 70~100mg/L 미만으로 떨어지면 알칼리(탄산나트륨/중탄산나트륨)를 보충합니다.
억제제 쇼크: 유입수의 독성 물질은 질산화 박테리아를 억제하여 암모니아 질소의 급격한 증가를 일으킬 수 있습니다. 유입수 점검을 우선시하고 필요한 경우 균압조 완충 용량을 늘리십시오. 과도한 총질소(TN)(불량한 탈질)
무산소지대의 용존산소(DO)를 엄격하게 제어하여<0.5 mg/L and prevent oxygen from the aerobic zone from entering the anoxic zone. Do not increase the internal recirculation rate without limit; the typical ratio is 100–200%. An excessively high recirculation rate carries dissolved oxygen into the zone, thereby disrupting denitrification.
원수 탄소원 평가: BOD/TN > 4~5이면 탄소원이 충분합니다. 외부 탄소 주입은 이 비율이 낮은 경우에만 필요합니다.
무산소 탱크의 질산성 질소를 모니터링하고 필요에 따라 탄소원을 투여합니다. 폐수 COD의 반등을 방지하기 위해 과다 복용을 피하십시오.
외부 재순환 흐름을 점검하여 2차 정화기에서 질화액의 재순환을 통해 산소가 유입되는 것을 방지하십시오.
III. 인 제거 공정 최적화(TP 제어, 생물학적-화학적 시너지)
생물학적 인 제거의 핵심: 인-축적 유기체(PAO)에 의한 인 방출을 보장하기 위해 혐기성 구역에서 DO < 0.2 mg/L를 유지합니다. 폐활성슬러지를 통해 시스템에서 인을 제거하기 위해 슬러지 낭비를 적절하게 관리합니다. PAO는 시간이 지남에 따라 악화되므로 과도한 슬러지 숙성을 피하십시오.
혐기성 구역에 질산성 질소가 유입되는 것을 최소화합니다. 질산성 질소는 탄소원을 소비하여 생물학적 인 제거 효과를 직접적으로 무효화합니다.
생물학적 인 제거가 한도에 도달했음에도 불구하고 기준을 충족하지 못하는 경우 화학적 인 제거를 시작하십시오. 투여 후 우선순위를 정하고-벤치 규모 테스트를 실시하여 최적의 투여량을 결정합니다. 과다 투여하면 슬러지 생산량이 증가하고 폐수 부유 물질(SS)이 증가합니다.
IV. 활성슬러지 시스템 최적화(MLSS, SV30, SVI)
MLSS: 도시 하수의 경우 일반적으로 3,000~4,000mg/L입니다. 높은 유입수 부하에 대해서는 적절하게 증가시킵니다. 유입수 부하가 낮을 때 높은 슬러지 농도를 유지하지 마십시오. 그렇지 않으면 과도한 내인성 호흡이 발생하여 슬러지 노화가 발생합니다.
SV30/SVI: 최적의 SVI는 70~150mL/g입니다.
SVI > 150: 슬러지 벌킹. 필라멘트 벌킹의 경우: DO 충격을 줄이고 유입수 부하를 낮게 제어하며 슬러지 낭비를 늘립니다.
SVI < 50: 슬러지가 파편화되고 노화됨(검은색, 활성 불량); 슬러지 낭비를 줄이고 유기물 부하를 늘립니다. 슬러지 색상: 노란색-갈색 또는 흙빛 노란색은 정상 상태(빠른 침전, 투명한 상청액)를 나타냅니다. 검게 변하고 악취가 나는 것은 일반적으로 무산소 또는 혐기성 상태를 나타냅니다. 과도한 거품 축적은 계면활성제 또는 슬러지 노화가 있음을 나타냅니다.
슬러지 낭비 원칙: 슬러지를 한 번에 대량으로 처리하기보다는 소량으로 자주 처리하여 시스템 붕괴를 방지합니다.
V. 용존 산소(DO)의 미세 조정된 구역 제어-
혐기성 구역: DO < 0.2 mg/L; 에어레이션은 엄격히 금지됩니다.
무산소 구역: DO < 0.5 mg/L.
호기성 구역: 입구 끝에서 2–3 mg/L, 출구 끝에서 1.5–2.0 mg/L; 전체 구역에 걸쳐 높은 DO를 유지하는 것은 불필요합니다.
호기성 구역의 과도한 DO는 에너지 소비를 증가시키고 무산소/혐기성 구역에 높은 DO를 도입하며(질소 및 인 제거를 방해) 탄소원 소비를 가속화합니다. 송풍기에 가변-주파수 드라이브(VFD)를 사용하여 유입수 부하 및 일일 유량 변화에 따라 폭기를 동적으로 조정합니다.
6. 슬러지 세척 및 높은 유출수 SS를 방지하기 위한 2차 정화기 공정 최적화
조종면 유압 부하; 갑작스러운 유량 급증 시 오버플로 위험을 모니터링합니다.
MLSS를 적시에 조정하여 비정상적인 슬러지 침전 비율을 해결합니다. 2차 정화기의 슬러지 블랭킷이 너무 높이 올라가는 것을 방지합니다.
합리적인 외부 회수율(50~100%) 유지: 슬러지 블랭킷이 너무 높으면 회수율을 높이고, 블랭킷이 너무 낮으면 회수율을 줄입니다.
정기 검사: 표면 찌꺼기나 큰 플록 덩어리가 표면으로 떠오를 경우 슬러지 벌킹이나 탈질{0}}유발 부유 슬러지(탈질 반응으로 인한 질소 가스가 슬러지를 들어 올리는 경우)와 같은 원인을 조사합니다.
탈질-유발 부유 슬러지가 발생하는 경우: 2차 침전지에서 슬러지 체류 시간을 줄이고, 외부 회수율을 높이며, 업스트림 무산소 탈질을 최적화합니다.
Ⅶ. 유입 충격에 대한 프로세스 비상 계획
pH 충격: 유입수의 pH가 < 6 또는 > 9인 경우 균압 탱크의 완충을 우선시합니다. 슬러지의 최적 pH 범위는 6.5~8.5입니다.
높은-부하 충격: 유입수 COD가 급증하는 경우 맹목적으로 통기를 늘리지 마십시오. 슬러지 독성을 방지하기 위해 무산소/혐기성 환경 유지를 우선시합니다. 필요한 경우 유입수를 희석하거나 유입량을 줄이십시오. 낮은-부하 유입수: 비가 오는 날이나 흐름이 적은 기간에는 MLSS 및 송풍기 출력을 줄여 슬러지의 -산화 및 노화를 방지합니다.
Ⅷ. 일반적인 오해
TN이 높을 때 무산소 영역 DO 또는 내부 재순환으로 인한 산소 이월-을 확인하지 않고 공격적으로 탄소원을 투여합니다.
암모니아-질소가 높을 때 폭기량을 맹목적으로 늘리는 동시에 알칼리도가 부족하거나 슬러지 수명이 부적절함을 무시합니다.
높은 MLSS를 위해 노력하고 장기간 슬러지를 낭비하지 않아 슬러지 노화 및 인 제거 효율 손실로 이어집니다.
구역화 없이 전체 탱크에 걸쳐 균일하게 높은 DO를 유지하여 혐기성 및 무산소 기능이 손실됩니다.
매개변수를 한꺼번에 크게 변경하면 슬러지 시스템이 적응할 수 없게 되어 성능 지표가 변동하게 됩니다.
Ⅸ. 프로세스 최적화를 위한 표준 운영 단계
포괄적인 수질 및 슬러지 데이터를 수집하여 특정 비정상적인 매개변수를 식별합니다.
문제가 유입수 특성, 슬러지 조건 또는 운영 매개변수로 인해 발생하는지 확인합니다.
단일 매개변수를 약간 조정합니다. 여러 변수를 동시에 변경하지 마십시오.
1~2 슬러지 주기 동안 시스템을 관찰하고 성능 지표의 변화를 기록합니다.
결과가 만족스럽지 못한 경우에만 추가 조정을 진행하세요.
요점: 공정 최적화의 전제 조건은 안정적인 배출수 규정 준수를 유지하는 것입니다. 최적화 노력은 규정 준수와 비용 절감이라는 두 가지 목표를 달성하기 위해 에너지와 화학물질 소비의 균형을 맞춰야 합니다.
