폐수 운영 및 유지 관리 분야에서 일하는 사람들은 다음과 같은 실망스러운 난국에 직면했을 가능성이 높습니다. 시스템은 폭기, 슬러지 배출 또는 유입수에 큰 변화 없이 정상적으로 작동하는 것처럼 보이지만 유출수 COD 및 암모니아 질소 수준은 지속적으로 표준을 충족하지 못합니다. 한도를 초과하고 수정이 필요하고 다시 한도를 초과하는 이러한 순환으로 인해 문제 해결에 대한 단서가 없어지고 검사가 훨씬 더 불안해집니다-.
실제로 업계에서는 과도한 COD와 과도한 암모니아 질소가 근본적으로 다른 시스템 문제이며 생물학적 과정에서 크게 다른 약점을 갖는다는 데 합의하고 있습니다.
간단히 말해서: 기준을 초과하는 배출수 COD의 경우: "슬러지 손실, 유입수 영향 및 슬러지 분해"에 중점을 둡니다. 기준을 초과하는 배출 암모니아 질소의 경우: "질산화 조건 충족 여부"(DO, 슬러지 연령, 온도, C/N 비율, 알칼리도)에 중점을 둡니다. 오늘은 이 두 가지 지표를 지속적으로 초과하는 문제에 대한 현장 문제 해결을 위한 모든 근본 원인, 기본 논리 및 핵심 사항을 명확하게 설명하겠습니다.{2}} 이것은 모두 실용적인 최전선 정보입니다. 나중에 참조할 수 있도록 저장하는 것이 좋습니다!
I. 폐수 COD가 지속적으로 기준보다 낮습니까? 성급하게 조정하지 마세요! 문제는 기본적으로 다음 4가지 문제입니다.
많은 사람들은 과도한 COD가 단순히 "유기물이 너무 많거나 환기가 부족하기 때문"이라고 잘못 믿고 있습니다. 실제로 대부분의 지속적인 COD 초과는 폭기 문제로 인한 것이 아니라 슬러지-수분 분리 실패, 비정상적인 슬러지 또는 시스템 충격 저항 붕괴로 인해 발생합니다.
1. 가장 일반적이고 직접적인 원인: 2차 침전조의 슬러지 유출수, 유출수에 운반된 SS.
예외 없이 현장에서 과도한 COD를 유발하는 가장 큰 원인은 바로 이것이-입니다!
정상적인 작동 조건에서 배출 COD에는 소량의 비-생분해성 불활성 COD만 포함되어 있으며 값은 안정적이며 표준 내에 있습니다. 그러나 2차 침전조가 오작동하면 유출수에는 다량의 슬러지 입자가 포함되며, 입자상 COD는 유출수 값을 직접적으로 상승시켜 필연적으로 기준을 초과하게 됩니다.
현장의 일반적인 슬러지 범람 시나리오-:
슬러지 벌킹: 슬러지는 침전 특성이 매우 낮고, 슬러지-물 경계면이 수면에 가깝고, 유출물 전체에 탁한 슬러지가 포함되어 있습니다.
2차 침전조의 탈질 및 가스 생성: 바닥 슬러지는 탈질을 거쳐 표면으로 부유하고, 큰 슬러지 조각은 수면에 부유하며, 유출수는 다량의 부유 물질을 운반합니다.
물리화학적 단계 실패: 전-응집 및 침전이 무기 부유 입자를 차단하지 못하여 활성 슬러지의 흡착 용량을 초과하여 유출수에 많은 수의 미세 입자가 남게 됩니다.
유입수 SS의 갑작스러운 급증: 유입수 부유 고형물이 기준을 초과하고 생물학적 시스템이 이를 제때에 처리할 수 없으며 유출수 SS가 동시에 상승하고 COD가 기준을 초과합니다.
2. 숨은 킬러 : 유입수 수질충격 + 슬러지 중독. 생물학적 시스템은 "갑작스러운 변동 및 독성 물질"에 가장 취약합니다. 겉으로는 원활하게 작동하는 동안 슬러지 활동이 이미 손상되었을 수 있습니다. 유입되는 BOD 및 COD가 갑자기 급증하거나 난분해성 오염 물질(섬유, 아밀로스, 분산제, 산업 첨가제 등)이 유입되면 두 가지 주요 문제가 발생합니다. 1. 활성 슬러지 중독, 활동의 상당한 감소 또는 국지적인 슬러지 사망으로 인해 유기물 분해 능력이 급격히 저하됩니다.. 2. 업스트림 물리화학적 응고 실패로 인해 오염 물질의 전처리가-방지됩니다. 생물학적 처리 단계에서 축적되게 합니다. 이러한 초과에는 종종 명백한 경고 신호가 부족하여 "지속적인 작은 초과 및 간헐적인 큰 초과"의 특성을 나타내므로 쉽게 간과됩니다.
3. 장기간-고질적인 문제: 슬러지 열화 및 이상부하
슬러지는 생물학적 처리 시스템의 핵심입니다. 슬러지 상태가 좋지 않으면 COD가 계속 감소하지 않습니다. 네 가지 일반적인 병리학적 슬러지 문제는 다음과 같습니다.
낮은 MLVSS: 불충분한 슬러지 양은 유기물을 흡착하고 분해하는 능력을 크게 약화시켜 지속적으로 높은 폐수 COD를 발생시킵니다.
장기-저부하(낮은 F/M): 미생물은 기아, 노화 및 사망으로 고통받으며 난치성 세포 잔류물과 SMP-가용성 대사산물을 다량 생성하여 완고한 COD를 형성합니다.
슬러지 분해: 중독 또는 장기간의-통기는 박테리아 플록의 응집을 완전히 저하시켜 물을 탁하게 만들고 처리 효율을 급격히 떨어뜨립니다.
플록 분산으로 이어지는 환경적 스트레스: 높은 TDS, 급격한 온도 변화 또는 다량의 분산제를 함유한 유입수는 슬러지가 침전 및 응집되는 것을 방지하여 유출수 SS 및 COD를 동시에 초과하게 합니다.
4. 엄격한 제약: 저온 + 유입수 내 난분해성 성분의 과잉량
저온 영향: 수온 10~15도에서는 미생물 활동이 크게 감소하고 유기물 분해 효율이 급격하게 떨어지며 COD 제거 효과가 크게 감소합니다.
수질 자체는 난해합니다. 높은 비율의 산업 폐수, 높은 비율의 불활성 및 난분해성 COD, 불충분한 이용 가능한 탄소원, 생물학적 시스템의 완전 분해 불가능, 자연적으로 배출수가 기준을 충족하기 어렵습니다.
5. 다운스트림 프로세스의 잔여 문제: 필터 오류
생물학적 공정에 영향을 미치지 않는 것처럼 보이는 모래 필터 및 생물학적 필터와 같은 심층 처리 장치는 실제로 폐수 규정 준수를 위한 최후의 방어선입니다.
여과재의 머드볼 형성,-필터층 균열의 단락, 지나치게 빠른 여과 속도, 모래 누출, 지나치게 거칠거나 얇은 여과재 등은 모두 여과 실패로 이어질 수 있으며, 상류 단계에서 제거되지 않은 미세 입자가 직접 유출되어 궁극적으로 과도한 COD를 초래합니다.
II. 유출수 내 암모니아 질소가 지속적으로 초과됩니까? 핵심 문제는 질산화 시스템이 제대로 작동하지 않는다는 것입니다.
COD와 달리 암모니아성 질소 제거는 전적으로 질산화 박테리아의 안정적인 작동에 달려 있습니다. 질산화 박테리아는 생성 주기가 길고 섬세하며 환경에 매우 민감합니다. 단일 매개변수에 대한 제어가 손실되면 암모니아 질소 수준을 줄일 수 없게 됩니다.
모든 장기적인-암모니아 질소 초과의 원인은 다음과 같은 7가지 핵심 이유입니다.
1. 가장 일반적인 문제: 유산소 단계에서 용존 산소(DO)가 부족합니다.
질산화는 산소- 집약적인 반응으로 일반적인 유기물 분해보다 훨씬 더 많은 산소가 필요합니다.
표준운전조건 : 호기성 DO는 2.0~3.0mg/L로 안정적으로 조절되어야 합니다.
DO < 2.0 mg/L: 질산화가 크게 억제됩니다.
DO < 1.0 mg/L: 질산화가 본질적으로 중단되고 암모니아 질소 수치가 급등합니다.
많은 현장에서 완전 통기가 있는 것처럼 보이지만 실제로는 통기가 고르지 않고 국부적인 산소 결핍이 있으며 효과적인 산소 전달 효율이 낮습니다. 호기성 조건이 있는 것처럼 보일 수 있지만 실제로는 질화 요구 사항을 충족하지 않습니다.
2. 가장 쉽게 간과되는 것: 불충분한 슬러지 수명(SRT).
질산화 박테리아는 매우 느리게 증식하고 생성 주기가 길어서 생존하고 축적되기 위해서는 충분한 슬러지 연령이 필요합니다.
배출되는 슬러지의 양이 너무 많거나 슬러지 연령이 너무 짧은 경우, 새로 형성된 질산화 박테리아는 남은 슬러지와 함께 시스템에서 배출되기 전에 기능할 시간이 없습니다. 이로 인해 시스템 내 질화 박테리아의 농도가 지속적으로 낮아지고 탈질 능력이 완전히 부족해집니다.
업계 표준: 암모니아 질소 수준이 너무 높을 때 가장 먼저 해야 할 일은 슬러지 배출을 줄이고 슬러지 수명을 늘리는 것입니다.
3. 계절에 따른 공통적인 문제: 낮은 수온
질산화 박테리아의 활동은 온도에 크게 의존합니다. 온도가 낮을수록 질화율은 더 나빠집니다.
적당한 온도: 5~35도
<15℃: Nitrification efficiency drops sharply
<10℃: Only able to barely maintain basic reactions, almost no denitrification capacity
일반적으로 가을, 겨울에는 암모니아성 질소 농도가 너무 높으며, 핵심 원인은 단순히 폭기나 슬러지 배출의 문제가 아니라 수온이 부족하기 때문입니다.
4. 부적절한 유압 조건: 환류 비율 및 HRT가 충분하지 않습니다.
불충분한 환류 비율: 2차 침전조의 슬러지 체류 시간이 너무 길어서 쉽게 탈질 및 부유로 이어져 질산화 시스템을 방해합니다.
불충분한 HRT: 호기성 구역의 폐수 체류 시간이 불충분하고 질산화 반응이 완료되지 않았으며 암모니아성 질소 제거가 불완전합니다.
5. 영양 불균형: 탄소-대-질소 비율의 불균형, 효과적인 탄소원 부족.
생물학적 탈질을 위한 최적의 탄소-대-질소 비율(BOD₅/TKN)은 2-3입니다.
높은 비율: 종속영양세균이 증식하여 생활공간을 두고 경쟁하여 질화세균을 억제하여 비율이 극히 낮고 질산화율이 급격하게 떨어집니다.
산업 폐수 시나리오: 다루기 힘든 COD 비율이 높고, 효과적인 탄소원이 부족하고, 미생물 영양이 부족하여 탈질 진행이 어렵습니다.
6. 독성 억제: 질화 박테리아는 "중독"됩니다. 질산화 박테리아는 매우 취약합니다. 중금속, 복합 음이온, 시안화물, 산업용 특수 유기 화합물 등 미량의 독성 물질이 활동을 억제할 수 있습니다. 높은 암모니아 질소 조건에서 유리 암모니아: 단지 0.1~1.0 mg/L의 농도라도 질화 박테리아의 활동을 심각하게 억제하여 질산화 시스템을 직접 마비시킬 수 있습니다.
7. 기본 조건 부족: 유입되는 암모니아 질소 과부하 + 알칼리도 부족. 유입수에 유입되는 고농도의 암모니아성 질소 및 유성 폐수: 산소 격리, 시스템 과부하 작동 및 미생물 성장 억제. 불충분한 알칼리도: 질산화는 알칼리-를 소모하는 반응입니다. 불충분한 시스템 알칼리도는 질산화 반응을 직접적으로 방해하여 통기가 효과적이지 않게 만듭니다.
III. 현장-신속한 문제 해결 팁! 초보자라도 문제를 빨리 찾아낼 수 있습니다.
블라인드 방식으로-항목별로-항목을 확인할 필요가 없습니다. 지속적인 초과의 경우 다음과 같은 고정 문제 해결 논리를 적용하십시오.
지속적인 COD 초과의 경우 다음 3가지 항목을 우선적으로 확인하세요.
2차 침전조 : 슬러지 누출이 있나요? 배출수가 탁합니까? SS가 기준을 초과합니까? SVI가 비정상인가요?
유입수: 수질/수량 충격이 있나요? 특수첨가물이 섞여있나요? 지속적인 오염 물질이 있습니까?
슬러지: MLVSS, F/M, 슬러지 응집상태, 노화, 분해, 팽창인가요?
지속적인 암모니아 질소 초과의 경우 다음 4가지 항목을 우선적으로 확인하십시오.
에어로빅 DO: 꾸준히 기준을 충족하고 있나요? 국지적인 무산소 조건이 있습니까?
슬러지 연령 : 슬러지 배출이 과도합니까? 질산화균이 부족하다?
수온: 시스템이 낮은 온도에서 작동하고 있습니까?
C/N 비율 + 알칼리도: 영양 불균형이 있나요? 알칼리성이 부족한 걸까요?
IV. 조언 한마디
폐수 운영 및 유지 관리는 결코 "감각에 따라 매개변수를 조정"하는 것이 아닙니다. 지표의 모든 초과에는 해당하는 기본 논리가 있습니다.
COD는 슬러지-수분 분리 및 슬러지 상태에 따라 결정됩니다. 암모니아성 질소는 질산화 환경과 조건에 따라 결정됩니다. 이 두 시스템을 이해하면 맹목적인 조정과 반복적인 초과를 방지할 수 있습니다.