[상하수도학]제 8장 하수처리장 시설(하수처리 개요/예비처리 및 최초침전지)#1

 1. 하수처리 개요

  (1)하수처리의 개념

   1)하수관거를 통해 배제된 하수를 인공적으로 처리하여 무해화, 안정화시키는 과정을 말한다.

   2)하수성분은 주로 유기물이므로 이것의 제거에 확실하고 경제적인 생물학적 처리를 주로 이용한다.

   3)하수처리 계통도

    ·침사지⟶스크린⟶펌프⟶유량 저장조⟶최초 침전지⟶폭기조⟶최종 침전지⟶고도(3차 처리)⟶살균설비⟶방류

 

  (2)하수처리방법의 분류

   1)일반적 하수처리 방법

    ㉠물리적 처리법: 스크리닝, 침전, 부상분리, 여과, 흡착 등

    ㉡화학적 처리법: 응집, 중화, 소독, 산화, 환원, 이온교환 등

    ㉢생물학적 처리법: 활성슬러지법, 살수여상법, 회전원판법, 산화지법, 접촉산화법, 소화법 등(호기성 미생물에 의해)

   2)처리순서에 따른 방법

    ㉠예비처리

     ·굵은 부유물, 부상고형물의 제거와 분리를 위해 하수를 고체와 액체로 분리하는 과정이다.

     ·스크린, 분쇄기, 침사지, 유량조정조, 예비폭기조 등이 있다.

    ㉡1차 처리(물리화학적 처리)

     ·미세한 부유물질과 BOD의 일부를 제거하는 과정이다.

     ·최초침전지, 약품침천지 등이 있다.

    ㉢2차 처리(생물학적 처리)

     ·하수중에 남아 있는 BOD, 콜로이드성 고형물을 미생물에 의해 제거하는 생물학적인 방법을 말한다.

     ·부유물질(SS)는 65~95%, 생물화학적 산소요구량(BOD)은 85~95%가 제거된다.

     ·활성슬러지법, 살수여상법, 회정원판법, 산화지법, 접촉산화법 등이 있다.

     ·최종침전지, 폭기조

    ㉣3차 처리(고도처리)

     ·부영양화와 적조현상의 방지, 하수처리수의 재이용, 방류수역의 수질환경기준 달성, 방류수역의 토지용도 향상 등을 목적으로 도입되는 처리과정을 말한다.

     ·주로 영양염류인 N, P등 부영양화 유발물질들이 제거대상이 된다.

   3)생물학적 처리방법(가장 널리 사용)

    ㉠호기성 처리법

     ·슬러지법(Activated Sludge Process): 반응기내에 호기성미생물을 번식시킨 뒤 하수를 유입시켜, 혼화, 폭기시켜 처리하는 방법으로, 하수처리에 가장 널리 이용되며 표준법과 변법등이 있다.

     ·살수여상법(Tricking Filter Process): 투수성이 좋은 여과재를 채운 여과지에 연속 또는 간헐적으로 하수를 살수시켜 처리하는 방법으로, 미생물을 여재에 고정시킨 고정생물법(생물막법)이다.

     ·회전원판법(Rotating Biological Contactor)

     ·산화지법(Oxidation Pond)

 

  (3)질산화 및 탈질산화

   1)질산화(Nitrification): 호기성조건의 현상

    ·단백질⟶Amino acid⟶암모니아성질소(NH_3-N)⟶아질산성질소(NO^-_2)⟶질산성 질소(NO^-_3-N)

   2)탈질(산)화(Denitrification): 혐기성조건의 현상

    ·NO^-_3-N⟶NO^-_2-N⟶NO⟶N_2O⟶N_2

 

 2. 예비처리 및 최초침전지

  (1)예비처리시설

   1)침사지(Grit chamber)

    ㉠하수 중의 직경 0.2mm 이상의 비부패성 무기물 및 입자가 큰 부유물을 제거하기 위한 시설을 말한다.

    ㉡평균유속: 0.3m/sec

    ㉢체류시간: 30~60초를 표준으로 한다.

   2)스크린(Screen)

    ㉠하수 중에 비교적 큰 부유물을 제거하기 위한 시설로 나무조각 등 큰 부유물질은 펌프 등에 손상을 주고 수로를 차단할 우려가 있다.

    ㉡종류

     ·조목스크린: 침사지 앞에 설치하여 부유물의 저거효율을 높인다.

     ·세목스크린: 침사지 뒤에 설치하여 부유물을 제거한다.(원칙)

   3)유량조정조

    : 유입수의 유량 및 수질 변동을 균등화하여 처리시설의 처리효율을 높이고 처리수질의 향상을 도모하기 위한 시설이다.

   4)예비폭기조

    ㉠하수처리 과정에서 최초침전지 이전에 수행되는 시설을 말한다.

    ㉡예비폭기의 효과

     ·하수가 혐기성상태로 되는 것을 방지한다.

 

  (2)1차 처리시설

   1)최초 침전지(1차 침전지)

    ㉠1차 처리 및 2차 생물학적 처리를 위한 예비처리로서 비준이 비교적 큰 부유물질(SS)과 BOD의 일부를 제거한다.

    ㉡제원

     ·형상: 원형, 직사각형, 또는 정사각형으로 한다.

     ·유효수심: 2.5~4.0m, 수면의 여유고는 40~60cm 정도로 한다.

     ·침전시간: 보통 계획 1일 최대오수량에 대해 2~4시간으로 한다.