현대의 수처리 기술 중 하나인 산화구법은 폐수처리의 효율성과 환경 친화성을 모두 고려한 방법입니다. 이 블로그에서는 산화구법의 개념부터 구체적인 설계 요소에 이르기까지 그 특징과 중요성을 탐구합니다.
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1. 개요
산화구법(Oxidation Ditch)은 일차침전지를 설치하지 않고, 타원형 무한 수로의 반응조를 사용하는 저부하형 활성슬러지 공법입니다. 이 방법은 기계식 포기장치를 통해 고액 분리가 이루어지는 이차침전지에서 수행됩니다.
산화구법의 특징
① 산화구법은 저부하에서 운전되므로 유입하수량, 수질의 시간변동 및 수온저하(5℃ 부근)가 있어도 안정된 유기물제거를 기대할 수 있다.
② 저부하조건의 운전으로 SRT가 길어 질산화반응이 진행되기 때문에 무산소 조건을 적절히 만들면 70% 정도의 질소 제거가 가능하다.
③ 질산화반응에 의해 처리수의 pH저하에 의해 처리수질의 악화를 방지하기 위하여 반응조내 무산 소영역을 만들거나 무산소시간을 설정하여 탈질반응을 일으켜 질산화로 소비된 알칼리도를 보충할 수 있다.
④ 산화구내의 혼합상태에 따른 용존산소농도는 흐름의 방향에 따라 농도구배가 발생하지만 MLSS 농도, 알칼리도 등은 구내에서 균일하다.
⑤ 슬러지 발생량은 유입 SS량당 대략 75% 정도이다. 이 비율은 표준활성슬러지법과 비교하여 작다.
⑥ 잉여슬러지는 호기성 분해가 이루어지게 되므로 표준활성슬러지법에 비해 안정화되어 있다.
⑦ 체류시간이 길고 수심이 얕으므로 넓은 처리장부지가 소요된다.
2. 용량, 형상, 구조 및 수
산화구의 설계는 BOD 제거와 질산화 탈질반응을 고려하여 이루어집니다. 주요 고려사항은 다음과 같습니다:
- HRT(수리학적 체류시간)는 24~48시간으로 설정.
- 형상은 장원형 무한수로로, 수심은 1.0~3.0m, 수로폭은 2.0~6.0m로 설계.
- 구조는 수밀한 철근콘크리트조를 기본으로 하며, 필요에 따라 다양한 재료 사용 가능.
- 최소 2개 이상의 구역을 고려하여 설계.
3. 포기장치
포기장치의 설계는 다음과 같은 요소를 포함합니다:
- 각 구역에는 최소 2대 이상의 포기장치를 설치.
- 산소 공급과 혼합액의 충분한 교반 유속 확보.
- 유기물의 산화 및 질산화 탈질에 필요한 운전방법의 다양성.
- 포기장치의 종류로는 기계식 교반장치, 축류펌프형, 프로펠라형 등이 있음.
4. 부대설비
산화구법의 부대설비는 다음과 같이 정의됩니다:
- 유입 및 유출구에는 수위 조절을 위한 게이트 설치.
- 포기장치에는 안전을 위한 덮개 및 보행로 설치.
5. 이차침전지
이차침전지의 설계는 주로 다음과 같은 요소를 고려합니다:
- 형상은 찌꺼기 수집기의 유지관리가 용이하고 경제적인 원형 방사류식으로 설계.
6. 이차침전지 부대설비
이차침전지 부대설비에는 다음과 같은 요소가 포함됩니다:
- 찌꺼기 수집기는 찌꺼기 침강성을 개선하기 위해 picket fence 부착형을 사용.
- 스컴 제거장치는 스컴이 이차침전지로 유입되지 않도록 설치.
- 찌꺼기 반송설비는 일최대오수량의 100~200%에 해당하는 능력을 갖추고, 각 펌프는 예비 포함 2대 이상 설치.
산화구법은 폐수처리에서 점점 중요해지는 방법으로, 그 효율성과 환경 보호 측면에서 매우 중요합니다. 이 블로그를 통해 산화구법의 기본 원리와 구조적 요소에 대한 이해를 도울 수 있기를 바랍니다.
