The Study of Modified Sequencing Batch Reactor Process for Small Advanced Wastewater Treatment

소규모 고도하수처리를 위한 변형 연속회분식공정에 관한 연구

This study was carried out to estimate the performance of modified sequencing batch reactor (SBR) process by the application of SBR process for small advanced wastewater treatment plant. Organic, nitrogen and phosphorus were able to remove in the unit reactor by SBR process and it would be able to select the suitable operation method. The plant was operated to achieve high performance with influent control, optimum anoxic/oxic condition using intermediate aeration method, and solid (sludge) /liquid (effluent) separation by modified decanter. The optimum operating mode was 3Cycles a day and intermediate input and aeration. Under these conditions, the treatment efficiencies were good with 60% of designed flow rate and low influent quality. When the influent concentrations of BOD and CODMn were 120.4 mg/L and 95.7 mg/L, respectively. The effluent concentrations of BOD and CODMn were 6.8 mg/L and 11.0 mg/L, respectively. The average removal efficiencies of BOD and CODMn were 94.4% and 88.5%, respectively. The removal efficiencies of T-N and T-P were 69.6% and 73.6%, respectively when the average T-N and T-P concentrations were 32.2mg/L and 4.65mg/L, respectively. The T-N and T-P removal efficiencies were slightly decreased to 58.8% and 68.5%, respectively in the winter season but its were also stable efficiencies. BOD, T-N and T-P were removed by 90%. 67% and 46% respectively in the first anoxic/oxic condition, in addition to T-P was removed by 70% in the second anoxic/oxic condition. From the results, modified sequencing batch reactor (SBR) process is suitable for small advanced wastewater treatment.

본 연구는 소규모 하수고도처리시설에 대해 변형 연속회분식공정을 적용하여 그 효용성을 평가하였다. 변형 연속회분식공정은 단일 반응조 내에서 유기물질 및 질소, 인 등이 제거되며 유입수의 유량 및 수질특성에 의해 적합한 운전방식을 선택할 수 있다. 각 공정의 기능 향상을 위해 원수 유입조건의 제어, 간헐 폭기방식에 의한 무산소 및 호기조건의 적절한 분배 그리고 처리수와 잉여슬러지의 고액분리를 위한 처리수 배출장치의 적용으로 설계된 유량 및 수질에 비해 낮은 부하 조건임에도 1일 3Cycle 운전모드로써 안정적인 처리효율을 나타냈다. 평가결과 유기물질 제거효율은 BOD의 경우 평균 120.4mg/L에서 6.8mg/L로 94.4%, CODMn은 95.7mg/L에서 11.0mg/L로 88.5%의 처리효율을 나타냈다. T-N의 제거효율은 평균 32.2mg/L의 유입수 농도에 대해서 약 69.6%, T-P의 경우는 유입수 농도 4.65mg/L에 대해 73.6%의 처리효율을 나타냈다. 동절기 평균 T-N과 T- P의 처리효율은 58.8%, 68.5%로 약간 감소하였지만 안정적인 처리효율을 나타냈다. 1차 무산소 호기조건에서 BOD는 90%, T-N은 67% T-P는 46%정도로 제거되었으며 T-P는 2차 무산소 호기조건에서 약 70%정도 제거되었다. 따라서 유입수의 간헐유입과 무산소 호기조건의 적정한 분배에 의해 질산화, 탈질 및 인의 과잉섭취에 유기물이 적절히 이용된 것으로 평가되어 소규모 고도하수처리시설에 적합한 공정으로 판단된다.