I소개
점점 더 엄격해지는 환경 표준과 물 재사용에 대한 수요가 지속적으로 증가함에 따라 막 생물 반응기(MBR)는 고급 폐수 처리 및 자원 활용을 위한 주류 기술이 되었습니다. MBR의 핵심 구성요소인 멤브레인 소재는 시스템의 작동 안정성, 처리 효율성 및 총 수명주기 비용을 직접적으로 결정합니다. 전통적인 유기 막은 오염에 취약하고 수명이 짧으며 내부식성이 좋지 않아 복잡하고 가혹한 물 조건에 적합하지 않다는 단점이 있습니다. 초-부식성, 높은 플럭스, 긴 수명 및 강력한 오염 방지 기능의 뛰어난 특성을 갖춘 탄화규소 평-시트 멤브레인은 MBR 공정 업그레이드를 위한 강력한 솔루션을 제공하며 도시 폐수, 산업 폐수 및 농축 염수 처리에 널리 사용됩니다.
I. MBR 기술 소개
1. 프로세스 원리
MBR(Membrane Bioreactor)은 생분해 기술과 막분리 기술을 심층 융합한 폐수처리 공정입니다. 기존 활성 슬러지 공정의 2차 침전조를 한외여과막 모듈로 대체하여 슬러지와 물을 효율적으로 분리합니다. 폐수가 생물반응기에 유입된 후 미생물은 COD, 암모니아성 질소, 총인과 같은 오염물질을 분해합니다. 한외여과막(기공 크기 0.02~0.1μm)은 활성 슬러지, 콜로이드, 박테리아 및 부유 입자를 정밀하게 포착하여 깨끗하고 멸균된 유출수를 생성하여 기존 공정의 슬러지 손실 및 탁한 유출수 문제를 완전히 해결합니다.
2. 프로세스의 핵심 특징
(1) 강력한 처리 능력과 우수한 폐수 품질
MBR 공정은 일반 생물학적 처리 반응기보다 부하가 높고 처리 효율이 높습니다. 유출수 품질은 외관상 수돗물과 유사하며 재생수의 요구 사항을 완전히 충족할 수 있습니다. 현재 모든 폐수처리 공정 중 방류수 품질이 가장 좋은 기술입니다.
(2) 충격하중에 대한 강한 저항력
높은 슬러지 농도로 인해 MBR은 충격 부하에 대한 강한 저항성을 가지며, 슬러지 수명이 매우 길어 매우 안정적인 유출수 품질을 제공합니다.
(3) 암모니아성 질소 제거 효과가 좋다.
높은 슬러지 농도, 긴 슬러지 수명 및 낮은 슬러지 부하로 인해 암모니아 질소 제거를 위한 질산화에 특히 적합하며 최대 1500mg/L의 암모니아 질소를 제거할 수 있습니다.
(4) 잔류 슬러지 감소
MBR 슬러지는 슬러지 수명이 길고 미생물이 내인성 호흡 단계에 있으며 과잉 슬러지 생산량이 적고 2차 오염이 최소화됩니다.
(5) 토지를 절약한다
2차 침전조나 기타 여과 및 정화 장치가 필요하지 않습니다. 공정이 간단하고 기존 처리 공정에 필요한 토지 면적의 약 1/3에 불과한 작은 면적을 차지하므로 토지가 제한된 장소에서 사용하기에 매우 적합합니다.
(3) 자동 제어, 장착이 용이함
MBR은 슬러지 벌킹 및 슬러지 손실 문제를 제거하고, 잔류 슬러지 발생량이 적으며, 완전 자동화된 제어가 가능하므로 운영 및 관리가 더욱 간편해집니다.
II. MBR 공정에서 탄화규소 플랫 시트 멤브레인의 장점
1. 내식성이 매우 뛰어나 극한의 작업 조건에 적합합니다.
2400도에서 재결정 및 소결된 고순도-탄화규소 분말로 제작된 이 제품은 pH 0~14 범위의 산 및 알칼리에 대한 내성이 있으며 강산, 강알칼리, 고농도 산화제 및 유기 용매에 의한 부식을 견딜 수 있습니다. 농축된 염수, 화학폐수, 매립침출수 등 가혹한 수질 조건에서도 노후화 없이 안정적으로 오랫동안 작동할 수 있습니다.
2. 높은-처리량 작업으로 인해 처리 효율성이 높아집니다.
멤브레인 표면은 물 접촉각이 10.3도에 불과해 친수성이 매우 높습니다. 작동 플럭스는 60~100LMH로 안정적이며 이는 유기 멤브레인의 3~4배입니다. 동일한 처리 규모에 대해 멤브레인 면적이 적게 필요하고 멤브레인 탱크가 차지하는 공간이 적어 토목 비용이 크게 절감됩니다.
3. 얼룩에 대한 강한 저항력, 청소 및 복원이 용이함
멤브레인 표면은 강하게 음전하를 띠고 있으며 정전기적으로 슬러지, 콜로이드 및 오일을 밀어내므로 우수한{0}}오염 방지 기능을 제공합니다. 폭기 및 세척 지연 오염, 오염 후 고농도의 산, 알칼리 및 산화제 세척으로- 플럭스를 100% 복원할 수 있습니다. 청소주기가 길고 유지관리가 간단합니다.
4. 매우-수명이 길고 총 수명 비용이 낮습니다.
기계적 강도가 높고 내마모성이 뛰어나며 섬유가 파손될 위험이 없으며 사용 수명이 10년 이상이고 이는 유기막의 3~4배입니다. 통기량은 유기막의 절반에 불과하므로 에너지 소비가 적습니다. 빈번한 멤브레인 교체가 필요하지 않아 소모품 비용과 가동 중지 시간이 크게 줄어들고 전체 수명 주기 동안 뛰어난 경제적 이점을 제공합니다.
5. 호환성이 뛰어나고 업그레이드 및 수정이 쉽습니다.
기존 유기 MBR 시스템과 완벽하게 호환되며 주요 장비 수정 없이 현장에서 유기 막을 대체할 수 있습니다. 높은 슬러지 농도, 높은 유분 함량, 높은 염도 등 복잡한 수질에 적합하며 업그레이드가 쉽고 결과를 빠르게 나타냅니다.
III. 일반적인 적용 사례
사례 1: 특정 읍의 하수처리 사업
처리 용량: 3000m³/d
공정 방식: 탄화규소 평막 MBR은 기존의 2차 침전조를 대체하는 데 사용됩니다.
적용 결과: 안정적이고 규정을 준수하는 폐수, 간단한 운영 및 유지 관리, 농촌 지역의 하수 배출 문제를 효과적으로 해결합니다.
사례 2: 석탄화학공장 농축염폐수 개선사업
처리 용량: 76m³/h
업그레이드 배경: 원래의 유기막은 수명이 짧고 자주 교체해야 하며 비용이 많이 들었습니다.
적용 결과: 탄화규소 평막 멤브레인으로 교체한 후 작동 안정성이 크게 향상되고 멤브레인 수명이 크게 연장되었으며 유지 관리 비용이 크게 절감되었습니다.
사례 3: 휴게소 폐수처리 사업
처리 용량: 120m³/d
공정 솔루션: 통합 실리콘 카바이드 플랫 시트 멤브레인 MBR 장비
적용 결과: 작은 설치 공간, 자동화된 운영, 분산형 가정 하수 및 배출수의 안정적인 처리가 재사용 기준을 충족합니다.
사례 4: 싱가포르의 산업 폐수 MBR 시스템 프로젝트
처리 용량: 150m³/d
적용 효과: 전통적인 유기막을 탄화규소 세라믹막으로 대체함으로써 제한된 공간에서 산업 폐수의 심층 처리가 가능합니다.
