현대 하수 처리 기술은 처리 정도에 따라 1 급, 2 급, 3 급 처리로 나눌 수 있다.
1 차 처리는 주로 하수에서 떠다니는 고체 오염 물질을 제거하며, 대부분의 물리적 처리 방법은 1 차 처리의 요구 사항만 충족시킬 수 있습니다. 1 급 처리 후, BOD 는 일반적으로 30% 정도를 제거하여 배출 기준에 미치지 못한다. 1 차 처리는 2 차 처리의 전처리에 속한다.
2 차 처리는 주로 하수에서 콜로이드와 용해성 유기오염물 (BOD, COD) 을 제거하여 제거율이 90% 이상에 달하여 유기오염물이 배출 기준에 도달하도록 한다.
3 급 처리로 수체 부영양화를 초래할 수 있는 내화성 유기물, 질소인 등 용해성 무기물의 추가 처리. 주요 방법은 생물학적 질소 및 인 제거, 응고 침전, 모래 비율, 활성탄 흡착, 이온 교환, 전기 투석 등이다.
전체 과정은 다음과 같습니다. 굵은 그릴에서 제거된 원래 하수는 하수 리프트 펌프에서 상승한 다음 침사풀로 들어가고, 사수가 분리된 하수는 1 차 싱크대로 들어갑니다. 이것이 1 차 처리 (즉, 물리적 처리) 입니다. 초침 못에서 물이 나와 생물 처리 설비로 들어가는데, 여기에는 활성 진흙법과 생체막법이 포함된다. (활성 슬러지 공정의 반응기에는 폭기조, 산화 도랑 등이 포함됩니다. ), 생물막법에는 생물필터, 생물턴테이블, 생물접촉산화법, 생물유동층이 포함된다. 생물학적 처리 설비에서 물이 2 차 침몰 못으로 들어가고, 2 차 침몰 못에서 물이 소독된 후 배출되거나 3 차 처리로 들어간다. 1 급 처리는 2 급 처리로 끝나는데, 3 급 처리에는 바이오질소 제거법, 응결침전법, 사필터법, 활성탄흡착법, 이온교환법, 전기투석법이 포함된다. 2 차 침전조의 진흙 일부는 1 차 침전지나 생물학적 처리 설비로 되돌아갔고, 일부는 진흙 농축장으로 들어간 다음, 다시 진흙 소화장으로 들어갔다. 탈수와 건조 설비를 거쳐 진흙이 결국 이용되었다.
각 처리 구조물의 에너지 소비 분석
1. 하수도 펌프실
오수 처리장으로 들어가는 오수는 굵은 그릴을 통해 오수 리프트 펌프실로 들어간 다음 오수 펌프에서 침사풀 앞장으로 올라갔다. 펌프 운행은 대량의 에너지를 소비하며, 오수 공장 운영의 총 에너지 소비의 상당 부분을 차지하는데, 이는 오수 흐름과 승승장구를 높여야 하는 것과 관련이 있다.
2. 침전조
침사조의 역할은 비중이 높은 무기 입자를 제거하는 것이다. 침사풀은 일반적으로 펌프장과 거꾸로 사이펀 앞에 위치하여 무기 입자가 펌프와 파이프에 마모되는 것을 줄인다. 초침 풀 앞에 설치하여 침전조의 부하를 줄이고 진흙 처리 구조의 처리 조건을 개선할 수도 있다. 일반적으로 사용되는 침사조는 평류 침사풀, 폭기침사풀, 도락침사풀, 벨침사풀이다.
침사조의 주요 에너지는 사수분리기와 흡사기, 폭기침사조의 폭기 시스템, 도르침사장, 벨침사풀의 동력시스템이다.
1 차 침전조
초침지는 1 급 오수 처리 공장의 주제 처리 건축물이거나 생물처리 건축물 이전에 2 차 오수 처리 공장의 사전처리 건축물로 설치된다. 처리 대상은 SS 와 일부 BOD5 로 생물학적 처리 구조의 작동 조건을 개선하고 BOD5 부하를 줄일 수 있습니다. 초침 풀에는 이류 침전조, 방사형 침전조 및 수직 침전조가 포함됩니다.
초침 풀의 주요 에너지 소비 설비는 체인 테이프 스크레이퍼, 스크래치기, 흡기 펌프 등과 같은 진흙 배출 장치이다. 그러나 진흙 배출 주기의 영향으로 초침 풀의 에너지 소비가 상대적으로 낮다.
4. 생물학적 처리 구조
오수 생물 처리 단위 공정 에너지 소비는 오수 공장의 직접 에너지 소비에서 상당한 비율을 차지하며, 오물 처리 단위 공정 에너지 소비의 합과 오수 공장의 직접 에너지 소비의 60% 이상을 차지한다. 활성 슬러지 폭기 시스템의 폭기는 많은 양의 전기를 소비하고, 기본적으로 연계되고, 고출력 작동한다. 그렇지 않으면 좋은 폭기 효과를 얻을 수 없고, 처리 효과가 떨어진다. 산화 도랑 처리 공정에 설치된 노출기도 일종의 고에너지 설비이다. 활성 진흙법에 비해 생물막법은 에너지 소비량이 낮지만 현재 응용이 적기 때문에 앞으로 보급해야 한다.
5. 2 차 침전조
이침조의 용적 소비는 주로 진흙의 펌프와 오수로 표시된 부유물의 제거로, 에너지 소비량이 상대적으로 낮다.
6. 슬러지 처리
슬러지 처리 중 농축 풀, 슬러지 탈수 및 건조는 많은 양의 전력을 소비하며 슬러지 처리 장치의 에너지 소비량은 상당히 크며 이러한 장비의 전력 소비량은 매우 큽니다.
각종 건축물을 처리하는 에너지 절약 방법.
1. 하수도 펌프실
에너지 소비를 절약하기 위해서, 오수 리프트 펌프실은 주로 전기를 절약하는 방법을 고려한다. 펌프가 효율적인 구역에서 작동하도록 펌프를 정확하고 과학적으로 선택하는 것은 효과적인 수단이다. 지형을 합리적으로 이용하여 오수 상승 높이를 낮추는 것도 펌프 샤프트 동력 N 을 낮추는 효과적인 방법이다. 펌프를 정기적으로 유지하고 마찰을 줄이면 전력 소비량을 줄일 수 있다.
2. 침전조
이류 침전조를 사용하여 이류 침전조와 같은 동력 설비가 필요한 침사풀을 피한다. (윌리엄 셰익스피어, 윈드서머, 동력, 동력, 동력, 동력, 동력, 동력, 동력) 중력으로 모래를 배출하여 기계적으로 모래를 배출하는 것을 피하면 에너지 소비를 크게 절약할 수 있다.
1 차 침전조
초침 못은 에너지 소비량이 낮고, 주요 에너지는 배설 설비에 쓰인다. 정수압력법은 의심할 여지 없이 에너지 소비를 크게 감소시킬 것이다.
4. 생물학적 처리 구조
외국 학자들은 에너지 소비와 비용 편익 분석을 통해 생물 처리 공예를 비교했다. 처리 시설의 에너지 소비량은 대부분 모터와 같은 단일 장비에서 발생하므로 에너지 절약은 공장 전체의 역률을 높이고 효율적인 기계 및 전기 장비를 선택하며 최대 전력 요구 사항을 줄이는 것부터 시작해야 합니다. 그들이 제시한 에너지 절약 조치에는 모터의 전기적 성능을 개선하는 것 외에도, 운영상의 기술적 문제를 해결하고 하수 공장의 제품에서 에너지를 회수하는 것도 포함됩니다.
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폭기 시스템의 에너지 소비량은 상당히 크며, 폭기 시스템의 에너지 소비와 에너지 효율에 대한 연구는 항상 폭기 장비의 개조와 혁신을 포함한다. 새로운 폭기 설비가 속출하고 있지만 현재 두 가지로 나눌 수 있다: 1 침수식 다공성 확산기 또는 공기 노즐을 이용하여 기포를 만들어 산소를 수용액으로 옮기는 방법, 두 번째는 기계적 방법으로 오수를 저어서 대기 중의 산소를 물에 녹이는 방법이다. 미공 폭기, 폭기 확산기 배치 및 폭기 시스템 조정은 모두 에너지 절약을 위한 효과적인 조치입니다. 에너지 효율이 높은 바이오인 제거 방안을 제시했습니다. 즉, 전통적인 활성 슬러지 처리 공장의 폭기조에 전면 습산소 구역을 설치하여 침수식 믹서기로 휘젓는 것입니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 에너지명언) 이런 간단한 개조는 거의 20% 의 폭기 에너지를 절약할 수 있으며, 혼합에너지 소비를 포함하면 에너지 절약량도 12% 에 이를 수 있다. 하수 처리에 자동 제어 시스템을 적용하면 에너지를 절약할 수 있다. 폭기 시스템은 분절 폭기를 수행하며, 용존 산소는 농도 구배를 가지며, 에너지 소비를 줄이고, 처리 효과를 높이며, 진흙의 양을 줄인다.
생체막법에서 습산소 처리를 사용하면 에너지 소비를 현저히 줄일 수 있다.
5. 2 차 침전조
배설 설비를 연구하고, 이침지 배설 방식을 개선하는 것은 에너지 소비를 줄이는 효과적인 방법이다.
6. 슬러지 처리
슬러지 처리 시스템의 에너지 절약 연구는 주로 슬러지 처리의 에너지 회수에 초점을 맞추고 있다. 오수 진흙 속의 유기오염물에서 에너지를 회수하여 처리한 것은 지난 세기 초부터 이미 실천에 옮겼지만, 에너지 위기 이전에는 중시되지 않았다. 현재 회수 경로에는 두 가지가 있다. 하나는 진흙의 습산소 소화기의 이용이고, 다른 하나는 진흙 소각여열의 이용이다.
소화가스는 성질이 안정되어 보관하기 쉽다. 내연 기관이나 연료 전지를 통해 기계 에너지 또는 전기로 변환할 수 있으며, 폐열을 회수하여 소화 슬러지를 가열할 수 있습니다. 따라서 소화가스 이용은 하수 공장의 에너지 자급 문제를 다양한 정도로 해결할 수 있다. 임 등은 바이오가스 발생기와 연료전지 두 가지 활용 형태를 비교해 연료 전지가 높은 에너지 활용률과 좋은 발전 전망을 가지고 있다고 판단했다. 소화가스의 최대 이용은 에너지 효율을 높이는 주요 수단이다. 계통 연계 바이오가스 발전기 세트의 연구와 응용은 이미 국내에서 응용되어 대형 오수 처리 공장의 바이오가스를 종합적으로 이용할 수 있는 한 가지 방법이다.
또 다른 에너지 회수 방식은 오수 처리장 옆에 도시 고형 폐기물 소각소를 건설하고, 고체 폐기물을 오수 오폐물과 함께 소각하여 얻은 전기를 처리공장 운영에 사용하는 것이다.
도시 하수 처리의 에너지 분석 및 연구는 종종 에너지 절약 기술 및 수단의 발전과 동기화되지 않는다. 오수 처리 에너지 균형 분석 방법에 대한 연구가 부족하기 때문에 에너지 절약 조치의 제정과 시행이 종종 앞당겨진다. 대부분의 에너지 절약 경로와 수단은 종종 처리 공장의 운영관리원들이 각 처리 시설의 실제 상황을 결합해 제시한 것으로, 경험성과 개성이 있어 반드시 다른 하수 공장이나 공예가 비슷한 하수 공장에 적용되는 것은 아니다. 한편, 넓은 의미에서 오수 처리 분야의 기술 혁신, 신소재, 신설비 사용은 모두 에너지 절약 및 효율 향상 가능성을 포함하고 있기 때문에 에너지 절약 경로와 수단이 매우 광범위합니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 에너지 절약, 에너지 절약, 에너지 절약)
국내외 도시 하수 처리장 개요
물은 경제 발전과 사회의 지속 가능한 발전의 중요한 요소이다. 도시 규모가 지속적으로 확대되고 인구가 증가함에 따라 수질오염은 이미 주요 문제가 되었다. 도시 하수는 현재 강과 호수의 수질 오염의 중요한 원인이며, 많은 도시의 지속 가능한 발전을 제한하는 주요 원인 중 하나이다. "환경 보호" 는 중국의 기본 국책이다. 2000 년 중국의 지속경영 전략과 대책 목표는 도시 하수 집중 처리율이 20% 에 이를 것을 요구했다. 현재 우리나라는 도시 오수 처리의 대발전기에 처해 있으며, 특히 국가 서부 대개발전략이 시행됨에 따라 중서부 지역의 환경과 생태 보호가 이미 의사일정에 올랐다.
200 년 전 산업 혁명 이후 사람들은 도시 생활 하수 처리에 점점 더 많은 관심을 기울이고 있다. 도시 하수 처리율은 이미 한 지역 문명의 중요한 상징이 되었다. 지난 200 년 동안 도시 하수 처리는 최초의 자연 처리와 간단한 초급 처리에서 각종 선진 기술을 이용하여 하수를 심도 있게 처리하고 재활용하는 것으로 발전했다. 처리공예도 전통적인 활성 오폐법, 산화도랑법에서 A/O, A2/O, AB, SBR (CCAS 법 포함) 등의 공정으로 발전하여 다양한 유출 요구 사항을 충족합니다. 외국 선진국에 비해 우리나라 도시 하수 처리가 늦게 시작되어 현재 도시 하수 처리율이 6.7% 에 불과하다. 우리는 외국의 선진 기술, 설비, 경험을 적극적으로 끌어들이는 동시에 중국의 발전, 특히 현지의 실제 상황과 결합하여 중국의 실제 상황에 적합한 도시 하수 처리 시스템을 탐구해야 한다.
중국의 실제 상황과 결합하여 외국의 선진 기술과 경험을 참고하여 도시 하수 처리장 건설은 다음과 같은 발전 방향에 부합해야 한다.
(1) 총 투자성. 중국은 개발도상국으로서 경제 발전에 거액의 자금이 필요하기 때문에 투자 총량을 엄격하게 통제하는 것이 국민 경제에 큰 도움이 된다.
(2) 운영 비용이 저렴합니다. 운영비용은 오수 처리장의 정상 운행에 중요한 요소이며, 일련의 공예의 좋고 나쁨을 판단하는 주요 지표 중 하나이다.
(3) 그것은 한 성을 차지한다. 중국은 인구가 많아 1 인당 토지 자원이 극히 부족하다. 토지자원은 중국의 많은 도시 발전과 계획의 중요한 요소이다.
(4) 질소 및 인 제거 효과. 우리나라의 대면적 수질 환경이 부영양화됨에 따라 오수 질소 제거 인은 이미 시급히 해결해야 할 문제가 되었다. 우리나라의 최신 국가 오수 종합배출 기준 (GB8978- 1996) 도 모든 하수도 단위에 적용됨을 명확히 규정하고 있으며 인산염 배출 기준과 암모니아 질소 배출 기준을 매우 엄격하게 규정하고 있다. 이것은 미래의 대부분의 도시 하수 처리장이 질소 및 인 제거 문제를 고려해야 한다는 것을 의미한다.
(5) 현대 선진 기술과 환경 공학의 유기적 결합. 현대 선진 기술, 특히 컴퓨터 기술과 자동 제어 시스템 장비의 출현과 보완은 환경 보호 공사의 발전을 위한 강력한 지원을 제공한다. 현재, 외국 선진국의 오수 처리장은 대부분 고급 컴퓨터 관리 및 자동 제어 시스템을 채택하여 오수 처리장의 정상적인 운행과 합격된 물을 안정적으로 확보하고 있으며, 우리나라는 이 방면에서 비교적 낙후되어 있다. 컴퓨터 통제와 관리도 우리나라 도시 하수 처리장의 발전 방향이 될 것이다.
결론
하수 처리는 에너지 집약적인 종합 기술이다. 일정 기간 동안 높은 에너지 소비와 높은 운영 비용은 우리나라의 도시 하수 처리장 건설을 어느 정도 방해하고 있으며, 일부 건설된 처리 공장도 에너지 소비로 인해 가동 중지 또는 반가동 중지 상태에 처해 있다. 앞으로 오랫동안 에너지 소비 문제는 도시 하수 처리의 병목 현상이 될 것이다. 오수 처리 공장의 에너지 소비 문제를 해결하고 합리적으로 에너지를 분배하는 것이 오수 처리 공장의 운영 효율을 결정하는 관건이 될 수 있다. 에너지 소비가 낮은지 여부도 향후 신설 하수 처리장 실현가능성 분석의 결정적인 요인이다. 에너지 효율이 높은 하수 처리 기술을 개발하고, 하수 처리장을 합리적으로 설계하고 운영하는 것은 미래의 하수 처리장 설계와 운행을 위한 유일한 길이 될 것이다.
현재 하수 처리의 난점은 수중의 높은 염소 이온과 브롬이온을 낮추는 데 있다.