SBR(시퀀싱 배치 반응기)
SBR 공정은 간헐적 폭기 모드로 작동되는 활성 슬러지 공정입니다. SBR 기술의 핵심은 균등화, 1차 침전, 생물학적 분해, 2차 침전 등의 기능을 하나의 탱크에 통합한 SBR 반응기입니다. 동일한 반응기에서 공정은 슬러지 회수 시스템 없이 유입, 반응, 침전, 배수 및 대기의 5가지 기본 단계로 구성됩니다. 탱크에서는 혐기성 공정과 호기성 공정이 번갈아 발생하여 효과적인 탈질 및 인 제거가 이루어집니다. 이는 간헐적인 배출 및 유량 변화가 심한 상황에 특히 적합합니다. 디캔터는 이 과정에서 핵심 장비이다.
SBR 공정은 침전조가 필요하지 않아 슬러지 부피지수(SVI)가 낮아져 슬러지 침강이 용이하고 슬러지 벌킹 발생이 줄어듭니다. 특히 최근에는 자동화 수준이 향상되면서 전기 밸브, 레벨 게이지, 자동 타이머, 프로그래머블 컨트롤러 등의 계측기가 널리 사용되면서 SBR 프로세스 전체가 자동화될 수 있게 되었습니다. 적절하게 운영하고 관리할 경우 배출수 품질은 연속 활성 슬러지 공정의 품질을 초과할 수 있습니다. 다른 방법에 비해 SBR은 설치 공간도 더 작고, 충격 부하에도 강하며, 독성 또는 고농도 유기 폐수를 처리할 수 있습니다.
장점:
높은 유연성: 중소 규모 처리장에 적합하며 필요에 따라 처리 규모를 조정할 수 있습니다.
상대적으로 작은 설치 공간: 일괄 처리로 인해 SBR은 상대적으로 작은 영역을 차지합니다.
효율적인 오염물질 제거: SBR은 유기물, 질소, 인 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있습니다.
단점:
엄격한 운영 관리가 필요합니다. SBR 운영에는 엄격한 시간 관리와 운영 관리가 필요합니다.
높은 에너지 소비: 통기 및 교반을 위해 상당한 에너지 소비가 필요합니다.
유입수 수질 변동에 대한 민감도: SBR은 유입수 수질 변동에 민감할 수 있으며, 이는 처리 효율성에 영향을 미칠 수 있습니다.
MBR(막 생물반응기)
MBR은 고효율 막분리 기술과 기존 활성슬러지 공정을 결합한 새롭고 효율적인 폐수처리 공정입니다. MBR 멤브레인 모듈을 사용하여 기존의 2차 침전 탱크를 대체합니다. 처리된 물은 막을 통과하여 여과된 후 펌핑되고, 활성슬러지는 막분리에 의해 보유되어 시스템 외부로 배출되지 않으므로 슬러지 수명이 크게 연장되고 활성슬러지 농도가 증가합니다. 주요 특징은 슬러지 체류 시간(SRT)과 수리학적 체류 시간(HRT)을 분리하는 것입니다.
MBR 공정의 주요 구성요소는 멤브레인 모듈로, 중공사막, 관형 멤브레인, 판형(평판) 멤브레인, 나선형 멤브레인, 모세관 멤브레인으로 구분됩니다. 그 기능은 전통적인 활성 슬러지 공정의 2차 침전조와 유사합니다. 멤브레인 모듈의 여과 정밀도는 상대적으로 높으며 일반적으로 0.01μm ~ 0.1μm 범위의 고체를 차단할 수 있습니다.
물론 MBR 멤브레인은 장기간 사용 후 역세도 고려해야 합니다. 물리적 세척 방법이 효과적이지 않은 경우 화학적 세척이 필요하며 이는 막 플럭스를 비교적 잘 복원할 수 있습니다. 일반적인 화학 시약에는 산, 알칼리, 킬레이트제, 산화제, 효소 및 계면활성제가 포함됩니다. 화학적 방법은 오염물질을 제거할 수 있지만 새로운 오염물질을 유입할 수 있으며, 화학적 세척제는 미생물에 일정한 해로운 영향을 미치기 때문에 운전 조건과 방법에 주의가 필요합니다.
장점:
고품질 유출수: MBR의 막 분리 기술은 고품질 고액 분리를 달성하여 안정적인 유출수 품질을 보장합니다.
상대적으로 작은 설치 공간: 막 분리 기술을 사용하므로 MBR은 더 작은 면적을 차지합니다.
폭넓은 적용성: 다양한 수질과 규모의 폐수 처리장에 적합합니다.
단점:
높은 에너지 소비: MBR의 멤브레인 여과에는 상대적으로 높은 에너지 소비가 필요합니다.
멤브레인 오염 및 유지 관리의 어려움: 멤브레인을 정기적으로 청소하고 교체해야 하므로 유지 관리 비용이 더 많이 듭니다.
높은 투자 비용: 전통적인 생물학적 연못에 비해 MBR은 투자 비용이 더 높습니다.
MBBR(이동층 생물막 반응기)
MBBR은 고정층 반응기, 유동층 반응기, 생물학적 필터층을 기반으로 개발된 새로운 유형의 생물막 반응기입니다. 주기적인 역세척이 필요한 고정층 반응기, 담체유동화가 필요한 유동층 반응기, 여과재 세척 및 폭기장치 교체가 필요한 침지형 생물여과층의 복잡한 작동 단점을 극복한 개량형 복합 생물막 반응기입니다. MBBR은 충격 부하에 대한 저항성, 낮은 슬러지 생성, 긴 슬러지 수명과 같은 전통적인 생물막 방법의 특성을 유지합니다. MBBR의 핵심은 물의 밀도와 유사한 밀도 ≒ 1의 특수한 유형의 매체에 있어 상당한 전력을 필요로 하지 않고도 유동화 상태를 달성할 수 있습니다.
MBBR의 주요 원리는 하수를 반응기 매체 캐리어를 통해 지속적으로 통과시키는 것입니다. 여기서 생물막은 캐리어에 형성되어 미생물의 증식과 유기 오염물질의 분해를 촉진합니다. 활성 슬러지 공정에 비해 MBBR 공정은 슬러지 수명이 길어 질화 박테리아를 더 많이 보유하고 탈질 효과가 더 좋습니다.
MBBR에는 보조 침전 탱크를 장착할 수도 있고, 침전 탱크 없이 작동할 수도 있습니다. 2차 침전조 없이 운영되는 경우 생물막 공정 범주에 속하는 순수 MBBR 기술로 분류됩니다. 2차 침전조를 설치하는 경우 생물막 공정과 활성슬러지 공정의 특성을 결합한 하이브리드 MBBR 시스템이라고 합니다.
장점:
높은 처리 효율성: MBBR은 생물막 성장 및 부착을 위한 넓은 표면적을 제공하여 미생물 성장을 촉진하고 하수 처리 효율성을 향상시킵니다.
강력한 적응성: 다양한 유형과 규모의 폐수 처리장에 적합합니다.
부하 변동에 대한 강력한 적응 능력: MBBR은 부하 변동에 대한 적응성이 우수하여 상대적으로 안정적인 처리 성능을 제공합니다.
단점:
높은 수준의 운영 유지 관리 필요: 미디어 캐리어를 정기적으로 청소하고 생물막 상태를 모니터링해야 합니다.
높은 온도와 수질이 필요합니다. MBBR은 저온 환경이나 열악한 수질 조건에서는 덜 효과적일 수 있습니다.
높은 투자 및 운영 비용: 전통적인 생물학적 연못에 비해 MBBR은 투자 및 운영 비용이 더 높습니다.