저농도·저부하 하수처리

정의

저농도·저부하 하수처리는 유입 하수가 설계 가정보다 덜 더럽거나 양이 적은 상태의 처리다.

저농도는 BOD 같은 농도가 낮은 것이고, 저부하는 단위 시간당 오염물질 질량이 낮은 것이다.

하수처리장은 미생물이 유기물을 먹어 없애므로, 먹이가 줄면 처리 효율이 떨어진다.

원인

저농도의 주원인은 관거 노후에 따른 지하수 침입과 우수 유입이다.

지하수가 섞이면 유입 하수가 희석되어 유기물 농도가 낮아진다.

인구와 상수 사용량이 줄면 실제 발생 하수량이 계획보다 적어진다.

이 상태가 처리효율 저하로 이어진다.

처리 흐름

활성슬러지법은 유입 하수를 침사와 1차침전으로 먼저 정리한다.

폭기조에서 미생물이 유기물을 산화하고, 2차침전지가 활성슬러지와 처리수를 분리한다.

침전된 슬러지 일부는 폭기조로 반송하고, 나머지는 잉여슬러지로 뺀다.

마지막으로 소독한 처리수를 방류한다. 저부하에서는 먹이 부족으로 과잉 폭기가 생기기 쉽다.

F/M비 계산

F/M비는 유입 BOD 부하를 폭기조 미생물량으로 나눈 값이다.

예로 유량 10,000㎥/d, 유입 BOD 80mg/L, 용적 2,000㎥, MLSS 2,000mg/L이다.

유입 BOD 부하는 800kg/d이고, 미생물량은 4,000kg이다.

따라서 F/M비는 800 ÷ 4,000 = 0.2가 된다.

0.2는 표준 활성슬러지법 범위의 하단이다.

저농도에서 F/M비

유입 BOD 농도가 절반으로 줄면 BOD 부하도 절반인 400kg/d가 된다.

미생물량은 4,000kg으로 같다고 가정한다. 이때 F/M비를 직접 구해 보자.

정답과 흔한 실수

정답은 0.1이다. 농도가 절반이면 F/M비도 절반이 된다.

흔한 실수는 저부하를 유량이 적은 것으로만 서술하는 것이다.

저농도 대책으로 유량만 줄이는 설비를 제시하는 것도 잘못이다.

질소·인 제거에는 탄소원이 필요하므로 외부 탄소원 주입이나 공정 순서 조정을 함께 쓴다.

핵심 정리

저농도·저부하는 원인 진단, 운전 조정, 공정 선정을 함께 묶어 풀어야 한다.

방류수 기준은 유입 부하가 낮아도 그대로 충족해야 하므로 운전 조건을 바꾸는 쪽으로 대응한다.

시험에서는 원인, 설계, 운영, 대책을 빠짐없이 다루고 수치는 근거와 함께 쓴다.