화학적 총인처리시설

무엇인가

화학적 총인처리시설은 금속염을 넣어 하수 속 인을 제거하는 설비다.

하수 속 인은 녹아 있어 그대로는 가라앉지 않는다. 그래서 고체 형태로 바꾼다.

철염이나 알루미늄염이 인과 결합해 불용성 인산염 침전물을 만든다.

처리 흐름

처리 흐름은 측정, 약품 주입, 급속혼화, 응집, 분리 순서로 진행된다.

급속혼화지에서 약품을 빠르게 섞고, 응집지에서 완속 교반으로 플록을 키운다.

플록은 침전지나 여과설비에서 고형물과 함께 분리된다.

금속염 주입량은 유입 인 농도와 목표 방류 농도로 정한다. 주입 전 jar test로 확인한다.

금속염과 최적 pH

금속염은 종류마다 인산염 용해도가 가장 낮은 최적 pH가 다르다.

철염은 pH 5.0~5.5, 알루미늄염은 pH 6.0~7.0에서 제거에 유리하다.

두 값을 바꿔 쓰면 제거율이 떨어진다. 가장 흔한 실수다.

석회는 pH 10 이상에서 인산칼슘을 만들며, pH 상승과 슬러지 증가가 따른다.

방식 비교

화학적 총인처리는 약품을 넣는 위치에 따라 세 가지 방식으로 나뉜다.

전침전은 1차 침전지 전에 주입해 생물반응조 부하를 줄인다. 다만 1차 슬러지에 인이 많아진다.

동시침전은 운전이 단순하고 설비가 적어 중소형 처리장에서 널리 쓰인다.

후침전은 방류수 인 농도를 가장 낮출 수 있으나 투자비와 약품비가 가장 크다.

계산 예제

예로 유입 인 농도 6.0mg/L, 방류 목표 농도 0.5mg/L인 처리장을 생각한다.

제거할 인은 5.5mg/L이다. 하루 1만 m³을 처리하면 하루 55kg을 제거한다.

Fe:P 몰비를 1.5로 가정하면 철 필요량은 하루 149kg이다.

몰비는 시험 결과에 따라 조정한다. 실무에서는 jar test로 최적 주입량을 확인한다.

핵심 정리

앞의 문제 답은 5.5mg/L이다. 이제 핵심을 정리한다.

화학적 총인처리는 인 제거 효율이 안정적이고 운전 조건 변화에 덜 민감하다.

단점은 슬러지 발생량과 약품비가 늘어나는 것이다. 알칼리도가 줄어 질산화가 저해될 수 있다.

설계 답안은 약품 종류별 pH, 슬러지 증가, 알칼리도 영향을 빠짐없이 쓴다.