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MLVSS에 따른 Jet Loop Reactor (JLR)에서 동력량과 공기량이 산소전달률에 미치는 영향
윤애화(Ae Hwa Yoon),배종훈(Jong Hun Bae),임현우(Hyun Woo Lim),전항배(Hang Bae Jun),허태영(Tae Young Huh) 大韓環境工學會 2011 대한환경공학회지 Vol.33 No.12
산소전달률은 음폐수, 축산폐수 그리고 매립지 침출수와 같은 고농도 폐수처리를 호기성 공정으로 처리할 시 그 성과를 결정하는 아주 중요한 요소이다. 본 논문에서는, Jet Loop Reactor (JLR)를 이용하여 공기유량과 동력량을 운전조건의 변수로 두고 미생물의 농도에 따른 산소소비율(Oxygen uptake rate, OUR)과 물질전달계수(Volumetric mass transfer coefficient, KL·a)를 측정하였으며, 산출된 KL·a 값의 결과를 가지고 통계학적인 분석을 통하여 비선형 회귀 모형을 제안하여 보았다. 연구 결과, 미생물 농도를 높게 유지시켜야 하는 고농도 폐수를 적용할 경우에는, 동력량과 공기량은 산소전달률의 중요한 인자이며, 마지막으로 최종 비선형 회귀모형을 동력량과, 공기량 그리고 점성계수의 함수로 나타내보았다. Oxygen transfer rate generally determines the performance of an aerobic wastewater treatment process that treats high strength wastewater such as food wastewater, animal wastewater and landfill leachate. In this paper, OUR and KL·a were evaluated by using Jet Loop Reactor (JLR) according to the concentration of a mixed liquor volatile suspended solid (MLVSS), oxygen (air) flow rate and energy input as the variable of the operating conditions. Also, a nonlinear regression model was proposed by the statistical methods with the calculated KL·a. As a results, in case of applying the high strength wastewater which has to maintain high MLVSS, the energy input and the air flow rate are major parameters oxygen transfer rate in JLR. Finally, the final nonlinear regression model had been developed as a function of E/V, Qg, and μc.
MBR 단일 반응조에서 용존산소 농도에 따른 동시 질산화-탈질반응(SND)의 영향
박노백 ( Noh Back Park ),최우영 ( Woo Yung Choi ),윤애화 ( Ae Hwa Yoon ),전항배 ( Hang Bae Jun ) 韓國環境農學會 2009 한국환경농학회지 Vol.28 No.4
MBR(Membrane Bio-reactor) 반응조 내 동시 질산화·탈질(Simultaneous Nitrification and Denitrification, SND)반응을 적용하여 폐수의 유기물 및 질소(N) 제거를 위해 적절한 용존산소(DO) 농도를 도출 및 질산화 및 탈질반응에 미치는 영향을 관찰하기 위해 실험을 수행하였다. 연속 운전실험 결과 반응조 내 pH는 7.5-8.0을 유지하면서 특별한 외부 탄소원의 주입 없이 질소제거가 가능하였다. 용존산소 농도에 따른 유출수의 CODcr 평균 농도는 각각 2.39, 2.95, 12.18 mg/L로 나타났으며, 제거율은 각각 99.3, 99.0, 96.0%로 안정적인 처리 효율을 나타내었다. 운전 조건별(Run 1, 2, 3) 용존산소(DO) 농도에 따른 유출수의 총질소(TN) 농도는 8.62, 7.75, 11.82 mg/L로, 제거효율은 69.88, 72.92, 58.70% 이었고, 용존산소의 농도가 1.3-1.6 mg/L 범위일 때, SND 반응을 적용한 질소제거가 가능한 것으로 나타났다. 회분식 실험 결과 암모니아성 질소(NH4+-N)의 질산화 반응속도의 경우 용존산소 농도에 증가하였으며, 탈질 반응의 경우 반응조 내 적정 C/N비를 유지하였을 때 용존산소 1.0-1.3 mg/L 범위에서 탈질 반응이 일어나는 것을 확인하였다. In this study, simultaneous nitrification and denitrification (SND) from synthetic wastewater were performed to evaluate dissolved oxygen(DO) effects on chemical oxygen demand(COD) and nitrogen removal in a single membarne bio-reactor(MBR). DO levels in MBR at Run 1, 2, and 3 were 1.9~2.2, 1.3~1.6, and 0.7~1.0 mg/L, respectively. Experimental results indicated that DO had an important factor to affect COD and total nitrogen(TN) removal. SND were able to be accomplished in the continuous-aeration MBR by controlling ambient DO concentration. It is postulated that, because of the oxygen diffusion limitation, an anoxic micro-zone was formed inside the flocs where the denitrification might occur. From the results of this study, 96% of COD could be removed at DO of 0.7mg/L. At run 2 72.92% of nitrogen was removed by the mechanisms of SND (7.75mg-TN/L in effluent). In this study, SND was successfully occurred in a MBR due to high MLSS that could help to form anoxic zone inside microbial floc at bulk DO concentrations of 1.3~1.6mg/L.