폐수처리의 기본적인 방법은 다양한 기술적 수단을 사용하여 하수 및 폐수에 포함된 오염물질을 분리, 제거, 재활용하거나 이를 무해한 물질로 전환하여 물을 정화하는 것입니다.
하수를 처리하는 방법은 다양하며, 일반적으로 생물학적 처리, 물리적 처리, 화학적 처리, 자연적 처리의 네 가지 범주로 분류할 수 있습니다.
1. 생물학적 처리
미생물의 대사 작용을 통해 폐수 내 용액, 콜로이드, 미세 현탁액 형태의 유기 오염물질이 안정적이고 무해한 물질로 전환됩니다. 생물학적 처리는 미생물 종류에 따라 호기성 생물학적 처리와 혐기성 생물학적 처리의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
호기성 생물학적 처리법은 폐수의 생물학적 처리에 널리 사용됩니다. 다양한 공정 방식에 따라 호기성 생물학적 처리법은 활성 오니법과 생물막법 두 가지 유형으로 나뉩니다. 활성 오니법 자체는 처리 장치이며 다양한 작동 모드를 갖습니다. 생물막법의 처리 장비에는 바이오필터, 생물학적 턴테이블, 생물학적 접촉 산화조, 생물학적 유동층 등이 있습니다. 생물학적 산화 연못법은 자연 생물학적 처리법이라고도 합니다. 혐기성 생물학적 처리는 생물학적 환원 처리라고도 하며, 주로 고농도 유기성 폐수 및 슬러지를 처리하는 데 사용됩니다.
2. 물리치료
폐수 중의 불용성 부유 오염 물질(유막, 유적 포함)을 물리적 작용으로 분리 회수하는 방법은 중력 분리법, 원심 분리법, 체 분리법으로 나눌 수 있다.중력 분리법에 속하는 처리 장치에는 침전, 부유(공기 부상) 등이 있으며, 해당 처리 장비는 침강조, 침전조, 그리스 트랩, 공기 부상조 및 그 보조 장치 등이다.원심 분리 자체는 일종의 처리 장치이며, 사용되는 처리 장치에는 원심 분리기, 하이드로사이클론 등이 있다.체 분리법에는 그리드 스크린 보유 및 여과의 두 가지 처리 장치가 있다.전자는 그리드와 스크린을 사용하는 반면, 후자는 모래 필터와 미세 다공성 필터 등을 사용한다.열 교환 원리에 기초한 처리 방법도 물리적 처리 방법이며, 그 처리 장치에는 증발과 결정화가 있다.
3. 화학적 처리
폐수에 용해된 오염물질과 콜로이드성 오염물질을 분리 및 제거하거나 화학 반응과 물질 전달을 통해 무해한 물질로 변환하는 폐수 처리 방법입니다. 화학 처리법에서 주입 화학 반응에 기반한 처리 단위는 응집, 중화, 산화환원 등이고, 물질 전달에 기반한 처리 단위는 추출, 탈기, 흡착, 이온 교환, 전기 투석, 역삼투 등이 있습니다. 이 두 가지 처리 단위를 통칭하여 막 분리 기술이라고 합니다. 이 중 물질 전달을 이용한 처리 단위는 화학 작용과 관련된 물리적 작용을 모두 가지고 있으므로, 화학 처리법에서 분리하여 물리 화학적 처리법이라는 또 다른 유형의 처리 방법으로도 활용될 수 있습니다.
그림
일반적인 하수 처리 공정
1. 폐수 탈지
탈지 폐액의 오일 함량, CODcr 및 BOD5와 같은 오염 지표는 매우 높습니다.처리 방법에는 산 추출, 원심 분리 또는 용매 추출이 있습니다.산 추출법이 널리 사용되며, H2SO4를 첨가하여 pH 값을 3-4로 조정하여 탈유화하고, 소금으로 증기 및 교반하고, 45-60t에서 2-4시간 동안 방치하면 오일이 점차 떠올라 그리스 층을 형성합니다.그리스 회수율은 96%에 도달할 수 있으며, CODcr 제거율은 92% 이상입니다.일반적으로 물 유입구의 오일 질량 농도는 8-10g/L이고 물 배출구의 오일 질량 농도는 0.1 g/L 미만입니다.회수된 오일은 추가 가공되어 비누를 만드는 데 사용할 수 있는 혼합 지방산으로 전환됩니다.
2. 석회 및 제모 폐수
석회 및 제모 폐수에는 단백질, 석회, 황화나트륨, 부유 고형물, 총 CODcr의 28%, 총 S₂-의 92%, 총 SS의 75%가 포함되어 있습니다. 처리 방법으로는 산성화, 화학적 침전, 산화 등이 있습니다.
산성화법은 생산 과정에서 흔히 사용됩니다. 음압 상태에서 황산(H₂SO₄)을 첨가하여 pH를 4~4.5로 조절하고, 황화수소(H₂S) 가스를 생성한 후 수산화나트륨(NaOH) 용액으로 흡수시켜 황화 알칼리를 생성하여 재활용합니다. 폐수에 침전된 가용성 단백질은 여과, 세척, 건조 과정을 거쳐 최종 제품으로 만들어집니다. 황화물 제거율은 90% 이상에 달하며, CODcr과 SS는 각각 85%와 95% 감소합니다. 또한, 비용이 저렴하고 생산 공정이 간단하며 제어가 용이하고 생산 주기가 단축됩니다.
3. 크롬 태닝 폐수
크롬 태닝 폐수의 주요 오염물질은 중금속인 Cr3+이며, 질량 농도는 약 3~4g/L이고 pH는 약산성입니다. 처리 방법으로는 알칼리 침전법과 직접 재활용법이 있습니다. 국내 태닝 공장의 90%는 알칼리 침전법을 사용하고 있습니다. 알칼리 침전법은 폐크롬액에 석회, 수산화나트륨, 산화마그네슘 등을 첨가하여 반응 및 탈수 과정을 거쳐 크롬 함유 슬러지를 얻는 방법으로, 황산에 용해하여 태닝 공정에 재활용할 수 있습니다.
반응 중 pH는 8.2~8.5이며, 침전은 40°C에서 가장 잘 일어납니다. 알칼리 침전제는 산화마그네슘이며, 크롬 회수율은 99%이고, 유출수 중 크롬의 질량 농도는 1mg/L 미만입니다. 그러나 이 방법은 대규모 제혁소에 적합하며, 재활용 크롬 머드에 용해성 오일 및 단백질과 같은 불순물이 포함되어 제혁 효과에 영향을 미칠 수 있습니다.
4. 종합폐수
4.1. 전처리 시스템: 주로 그릴, 조절조, 침전조, 공기부상조 등의 처리 시설을 포함합니다. 제혁 폐수에는 유기물과 부유 고형물 농도가 높습니다. 전처리 시스템은 유량 및 수질을 조절하고, SS 및 부유 고형물을 제거하며, 오염 부하량을 일부 줄이고, 후속 생물학적 처리를 위한 양호한 환경을 조성하는 데 사용됩니다.
4.2. 생물학적 처리 시스템: 제혁소 폐수의 ρ(CODcr)는 일반적으로 3,000~4,000mg/L, ρ(BOD5)는 1,000~2,000mg/L로 고농도 유기성 폐수에 속하며, m(BOD5)/m(CODcr) 값은 0.3~0.6으로 생물학적 처리에 적합합니다. 현재 중국에서는 산화구, SBR, 생물학적 접촉 산화가 널리 사용되고 있으며, 제트폭기, 회분식 생물막 반응기(SBBR), 유동층, 상향류 혐기성 슬러지층(UASB) 등이 사용되고 있습니다.
게시 시간: 2023년 1월 17일
