하수처리시설 설계기준 5.2 포기에 의한 산소용해기구

포기에 의한 산소용해기구에 대해서 알아보겠습니다. 총산소이동용량계수와 하수의 포화용존산소농도 그리고 포기장치 효율에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 

 

총산소이동용량계수(KLa)

포기에 의한 산소의 용해는 가스상 산소가 용액중으로 확산하는 현상으로 총산소이동용량계수

KLa는 단위 부피당 산소이동속도를 의미합니다.

총산소이동용량계수(KLa)에 영향을 주는 인자

(1) 송풍량과 산기심도 기포 직경이 작고 수중에서의 기포 체류시간이 길면 KLa는 증가합니다.

(2) 수온 물에 대한 산소의 용해는 수온이 높을수록 용해속도는 증가하지만 용해도, 즉 용존산소농도는 감소됩니다.

(3) 하수중 함유성분과 농도 활성슬러지에서 포기를 행하는 경우 하수중에 함유되어 있는 성분이나 그 농도에 의하여 KLa 값에 차이가 발생합니다.

하수의 포화용존산소농도

하수 중에 함유된 성분이나 그 농도에 의하여 용존산소농도에 차이가 발생합니다. 깨끗한 물에 대한 변화정도를 계수 베타(β)로 표시하면 아래와 같이 표현됩니다.

 

β값은 생하수에선느 0.8 전후이고, 처리수에서는 처리 공정에 따라 다르지만, 약 1.0 입니다. 

포기장치 효율

포기장치 효율은 일반적으로 산소전달효율이나 산소이동 동력효율로서 나타내는 경우가 많습니다.

동일 포기장치에 있어서도 효율은 포기 조건에 따라 변화하기 때문에 효율을 나타내는 경우는 송풍량, 산기심도, 수온, 하수 특성, 반응조의 크기 등 조건을 모두 포함하여 나타내는 것이 바람직합니다. 산소전달효율은 반응조에 송입된 산소 중량에 대한 용해 산소 중량의 비로서 표시할 수 있습니다.

산소전달효율(OTC, Oxygen Transfer Effciency)

산소전달효율은 아래 식과 같이 반응조에 송입된 산소 중랴엥 대한 용해 산소 중량의 비로 표시 합니다. 

산소전달효율은 off-gas 분석방법에 의해 측정합니다. Off-gas 분석법은 송풍기에서 포기조로 공급되는 공기 중의 상대적인 산소 조성과 하수를 통과하여 대기 중으로 배출되는 가스(off-gas)의 상대적인 산소의 조성을 측정하여 포기조 내에 설치된 산기장치의 산소전달효율을 평가합니다.