활성슬러지 공정: 슬러지 팽화와 거품

활성슬러지 공정: 슬러지 팽화와 거품 (시험 대비)

1. 활성슬러지 공정이란?

활성슬러지 공정은 하수처리에서 미생물을 이용해 유기물을 분해하는 공정이에요. 하지만 운전 중 슬러지 팽화와 거품 문제가 발생할 수 있어요.

2. 슬러지 팽화와 거품의 원인 및 대책

슬러지 팽화와 거품의 원인과 대책을 간단히 정리했어요.

2.1 슬러지 팽화 (Sludge Bulking)

원인

• 사상균 과다 성장: 사상균(Filamentous bacteria)이 과도하게 자라서 슬러지가 잘 침전되지 않음.
• 영양 불균형: 탄소(C), 질소(N), 인(P) 비율이 맞지 않음 (C:N:P = 100:5:1 필요).
• 낮은 용존산소(DO): 산소 부족으로 사상균이 우세해짐.
• 유기물 부하 변동: F/M 비율(유기물 부하율)이 너무 높거나 낮음.

대책

• 용존산소(DO) 조절: DO를 2 mg/L 이상으로 유지.
• 영양소 균형: C:N:P 비율을 100:5:1로 맞춤.
• F/M 비율 조절: 유기물 부하를 적정 수준(0.2 ~ 0.5 kg BOD/kg MLSS·day)으로 유지.
• 염소 주입: 사상균 억제 위해 염소 소량 주입.
• 슬러지 반송률 조절: 반송 슬러지 양을 늘려 사상균 감소.

2.2 거품 (Foaming)

원인

• 거품 형성 미생물: Nocardia, Microthrix 같은 미생물이 과다 성장.
• 계면활성제: 세제 같은 계면활성제가 유입수에 포함됨.
• 높은 MLSS 농도: 슬러지 농도가 너무 높아 거품 발생.
• 운전 조건: 과도한 폭기나 낮은 DO로 거품 형성.

대책

• 거품 억제제 사용: 소포제(antifoam agent) 투입.
• 폭기 조절: 과도한 폭기 줄이고, DO를 적정 수준(2 mg/L)으로 유지.
• MLSS 농도 관리: 슬러지 농도를 적정 수준(3,000 ~ 5,000 mg/L)으로 조절.
• 선택적 반송: 거품 형성 미생물을 제거하기 위해 선택적 반송(Selector) 사용.
• 유입수 관리: 계면활성제 유입을 줄이기 위해 전처리 강화.

시험 대비 핵심 요약

슬러지 팽화

• 원인: 사상균, 영양 불균형, 낮은 DO, F/M 비율 변동.
• 대책: DO 2 mg/L 유지, C:N:P 100:5:1, F/M 0.2 ~ 0.5, 염소 주입, 반송률 조절.

거품

• 원인: Nocardia, 계면활성제, 높은 MLSS, 과도한 폭기.
• 대책: 소포제, 폭기 조절, MLSS 3,000 ~ 5,000 mg/L, 선택적 반송, 전처리 강화.