Models of Wastewater Treatment by Rotating Discs

회전원판접촉법(回轉圓板接觸法)에 의한 폐수처리(廢水處理)의 모형(模型)에 관한 연구(研究)

A model of substrate removal by rotating discs has been developed for a better understanding of the process, and the performance of the system has been evaluated under steady and unsteady state. The model was constructed based upon mass transfer of the substrate from the bulk solution to the biofilm and a simultaneous removal of the substrate by the biomass. The model is composed of a few sets of differential equations representing mass balance within the elements of a liquid film and a biofilm, and in the bulk solution. Substrate removal efficiency of the process is largely dependent on a diffusion coefficient of the substrate within the biofilm and a maximum rate of substrate removal of the biomass. The efficiency is affected to a greater extent when the substrate concentration is low and the maximum substrate removal rate is high. The efficiency increases proportionally with increasing film depth when the biofilm is shallow, however, the rate of increase gradually decreases with an increase of the film depth. As the film reaches a limiting depth, the efficiency remains constant. Unlike the steady state, the effluent quality is affected by the tank volume under dynamic state. Increasing tank volume decreases peak concentration of the effluent under peak loading. Additional tank volume provides a buffer capacitya.gainst a peak loading and the holding tank behaves like an equalization tank.

회전원판접촉법(回轉圓板接觸法)에 의한 폐수처리(廢水處理)의 이해(理解)를 증진(增進)시키고 여러가지 조건(條件)의 변화(變化)에 따라 달라지는 처리효율(處理效率)을 산정(算定)하기 위하여 모형(模型)을 개발(開發)하고 Simulation을 통하여 정상상태(定常狀態)와 비정상상태(非定常狀態)에서의 모형(模型)을 분석(分析)하였다. 회전원판(回轉圓板)에 의한 기질제거모형(基質除去模型)은 용액(溶液)으로부터 미생물막내부(微生物膜內部)로의 기질전달(基質傳達)과 미생물(微生物)에 의한 기질(基質)의 분해(分解)에 의해 처리(處理)가 이루어진다고 가정(假定)하고 정립(定立)되었고 모형(模型)은 여러개의 요소(要素)로 나뉘어진 액체막(液體膜)과 미생물막(微生物膜), 그리고 용액중(溶液中)의 기질농도(基質濃度)에 관한 일련의 물질수지식(物質收支式)으로 구성(構成)된다. 정상상태(定常狀態)에서 처리효율(處理效率)은 기질(基質)의 확산계수(擴散係數)와 미생물(微生物)의 최대기질분해율(最大基質分解率)에 의해 좌우(左右)되고 확산(擴散)에 의한 영향은 용액중(溶液中)의 기질농도(基質濃度)가 낮고 최대기질분해율(最大基質分解率)이 높을 경우 현저하게 나타난다. 기질제거효율(基質除去效率)은 미생물막(微生物膜)의 두께가 얇을 때는 거의 두께에 비례(比例)하여 증가(增加)하나 두께의 증가(增加)에 따라 효율증가(效率增加)는 둔화(鈍化)되고 한계(限界)두께에 이르면 기질(基質)의 침투(浸透)가 불충분(不充分)하여 효율(效率)은 일정(一定)해진다. 비정상상태(非定常狀態)에서 유출수(流出水)의 수질(水質)은 반응조(反應槽)의 체적(體積)에 의해 영향을 받는다. 반응조(反應槽)의 체적증가(體積增加)는 첨두부하(尖頭負荷)에 대하여 첨두농도(尖頭濃度)를 낮게하는 완충효과(緩衝效果)를 나타내기 때문에 반응조(反應槽)는 균등조(均等槽)의 역할을 한다 할 수 있다.