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GPS-X 시뮬레이션을 이용한 고농도 질소함유 반도체 폐수 처리공정의 탈질조 최적화에 관한 연구
채수권 ( Soo-kwon Chae ),오승은 ( Seung-eun Oh ) 한국환경기술학회 2015 한국환경기술학회지 Vol.16 No.4
본 연구는 GPS-X 시뮬레이터를 이용하여 고농도 질소 반도체 폐수가 유입되어 처리되는 4단계 Bardenpho 공법에 대하여 모의하였고, 전/후 탈질조의 C/N비 조절을 위한 외부탄소원으로써 메탄올을 주입하여 회분식 탈질실험을 실시한 그 결과에 의해 GPS-X로 모델을 최적화하여 탈질조의 최적운전방법 및 외부탄소원의 최적주입량을 결정하고자 하였다. GPS-X으로 민감성을 모의한 결과, 후탈질조 반응에 민감성이 큰 파라미터는 Y<sub>H</sub>, μ<sub>H</sub>, b<sub>H</sub>, K<sub>S</sub>이였고, 보정 값은 각각 0.676(g COD/g COD), 1.51(1/d), 1.6(1/d), 5.01(mgO<sub>2</sub>/L)이었다. 파라미터로 후탈질조를 보정한 모델로 최적운전방법 및 외부탄소원 최적 주입량을 모의한 결과, 내부반송률과 슬러지반송률은 각각 300%, 80%이 가장 적합하였고, 전/후 탈질조의 C/N비는 각각 6과 5로 유지하는 것이 가장 적합하였다. 또한, 최종적으로 최적운전방법을 적용시킨 모델의 유출수 TN은 14.8 mg/L로 나타났다. Semiconductor wastewater treatment is difficult because nitric acid and ammonia solution are used in metalizing and grinding process. Then, semiconductor wastewater is included high concentration of total nitrogen. This study simulated semiconductor wastewater that is included high concentration of total nitrogen with bardenpho 4 stage process, using GPS-X. The study conducted batch denitrification experiment injecting methanol as external carbon source to control C/N ratio in denitrification tanks. The purpose of this study was to determine optimal dosage of methanol for efficient denitrification reaction rate and optimal operation conditions of denitrification tanks, after optimizing GPS-X model. The results of GPS-X simulation were that the sensitive parameters for denitrification in post-denitrification tank are Y<sub>H</sub>, μ<sub>H</sub>, b<sub>H</sub>, K<sub>S</sub> and each calibrated value was 0.676(g COD/g COD), 1.51(1/d), 1.6(1/d), 5.01(mgO<sub>2</sub>/L). Also drawn optimal operation conditions of denitrification tanks were that the internal recycle rate is 300%, the sludge recycle rate was 80%, and each C/N ratio of pre and post denitrification tanks was 6 and 5. Thus, effluent TN concentration of final model, using optimal operation conditions, was 14.8 mg/L.