압축여재 여과기에 의한 하수고도처리수의 SS 및 BOD제거에 대한 연구 = A Study on the Removal of SS and BOD in an Advanced Sewage Treatment Effluent using a Compressible Media Filter(MCF).

국문 초록 (Abstract)

최근 국내에서는 하수의 재이용에 관한 많은 관심을 보이고 있으나, 하수고도처리수를 이용한 중수도나 하천유지용수로 사용하는 데에는 추가적인 처리가 요구되는 경우가 많으며, 이러한 추가처리시설로 많이 도입되고 있는 것이 여과시설이다.
하수처리장에 도입된 여과시설은 많은 종류가 있으나 미세한 폴리프로필렌 섬유를 한 방향으로 묶어서 열융착에 의해 원형의 모양으로 만들어 섬유간의 공극률이 크고, 처리대상수의 종류 및 SS농도에 따라 여재의 압축율 조절이 가능한 MCF 여과기의 성능검증 및 최적의 운전점을 찾기 위하여 경기도 “K"시 하수종말처리장의 2차 처리수를 유입수로 하여 압축율 변화(여층높이 100㎝에서 65~35㎝로 압축, 압축율 35% ~ 65%) 및 여과선속도 변화(20 ~ 50㎥/㎡ㆍHR)에 따른 여과압력의 변화, 여과지속시간의변화, SS 제거율의 변화, BOD 제거율의 변화를 연구하였다.
연구결과 압축여재를 충진한 여과장치는 하수에 적용되는 급속사여과(여과속도 : 80~200ℓ/㎡․min)의 3배 이상의 여과속도를 확보할 수 있으므로 적은 부지에 많은 처리용량을 확보할 수 있어 초기 공사비를 절감할 수 있는 시설로 판단된다.
또한, MCF 여과기에서 압축율의 증가는 여과시간을 단축하고, 여과압력을 증가시키나 SS의 제거효율은 증가하는 것으로 나타났으며, 적절한 압축율은 50%정도로 SS제거율은 88%정도로 우수하며, 또한 유기물질의 제거효율도 61%정도로 SS제거 효율에 비해 많은 차이를 나타내지 않는 것으로 나타났다.
여과선속도의 증가는 여과시간을 단축하고, 여과압력을 증가시킴은 물론 SS의 제거효율도 감소하였다 이는 섬유사 여재를 사용함으로 일반 사여과기 와는 달리 여과선속도가 커지면 여재와의 전단력으로 인하여 입자상 고형물이 분쇄되는 효과로 인한 것으로 판단되며, BOD의 경우 30㎥/㎡․hr 이하의 여과선속도에서 BOD 제거효율이 62~63% 정도로 큰 변화가 없는 것은 SBOD가 25~40%를 차지하고 있기 때문에 고형상 BOD는 거의 대부분 제거된 것으로 볼 수 있었다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 제1장 서 론 1
• 1.1 연구배경 및 목적 1
• 1.2 연구내용 및 범위 3
• 제2장 이 론 적 고 찰 4
• 2.1 여과이론 4
• 2.1.1 여과의 원리 4
• 2.1.2 여과의 수학적 특성 9
• 2.1.3 역세척 방법 14
• 2.2 하수처리장에 도입되는 여과시설 16
• 2.2.1 일반적인 하향식여과 16
• 2.2.2 이동가교식 여과(Traveling-bridge filter 18
• 2.2.3 합성여재여과(Synthetic-medium filter 19
• 2.2.4 Disk filter 21
• 2.3 섬유사 여과의 특성 및 적용 24
• 제3장 실 험 방 법 26
• 3.1 유입원수 특성 26
• 3.2 실험장치 28
• 3.3 실험조건 35
• 3.4 분석방법 36
• 제4장 결 과 및 고 찰 37
• 4.1 압축율 변화에 따른 여과기의 성능변화 37
• 4.1.1 여과시간의 변화 37
• 4.1.2 여과압력의 변화 39
• 4.1.3 SS 제거율 변화 40
• 4.1.4 BOD 제거율의 변화 42
• 4.2 여과선속도 변화에 따른 여과기의 성능변화 44
• 4.2.1 압력과 여과시간 변화 44
• 4.2.2 SS 제거율 변화 45
• 4.2.3 BOD 제거율의 변화 47
• 제5장 결 론 48
• 참 고 문 헌 50
• Abstract 53