중저온에서 질소 제거를 위한 다단계 A/O-MBBR 시스템에 대한 파일럿{0}}규모 연구-
개요
최근 몇 년 동안 중국은 물 환경 관리에서 상당한 성과를 거두었지만 여전히 수자원 부족, 수질 환경 오염, 수생태 환경 훼손 등의 문제에 직면해 있습니다. 수자원 보호, 수질오염 방지, 수생태 복원의 관점에서 폐수처리 효율 및 효과성 향상을 지속적으로 추진하는 것은 수자원 이용률 제고, 수환경 질 개선, 국민 삶의 질 향상, 생태환경 구축 가속화, 깨끗한 물 전쟁의 승리에 큰 의미가 있습니다. 현재, 기존 국가 "도시 폐수 처리장의 오염 물질 배출 표준"(GB18918-2002)을 기반으로 지방 정부는 도시 폐수 처리장의 폐수 품질에 대한 새로운 요구 사항을 연속적으로 제안했으며, 특히 유기물, 암모니아 질소 및 총 질소와 같은 지표에 대한 요구가 더욱 엄격해졌습니다. 활성 슬러지 공정으로 대표되는 전통적인 수처리 기술은 저온에서 제한된 생물학적 질산화와 같은 병목 현상에 직면해 있습니다. 수많은 연구에 따르면 활성 슬러지 공정의 질화 성능은 저온 조건에서 심각한 슬러지 벌킹 및 생물학적 쓰레기와 같은 문제와 함께 크게 감소하는 것으로 나타났습니다. 따라서 저온 병목 현상을 극복하고 안정적이고 효율적인 생물학적 질소 제거를 달성하는 것이 폐수 처리 분야에서 해결해야 할 시급한 문제가 되었습니다. MBBR(이동층 생물막 반응기) 기술은 전 세계 수백 개의 폐수 처리장에 적용되었습니다. 반응기 내 생물막의 부착 성장 상태와 지속적인 재생 능력으로 인해 높은 바이오매스를 보유할 뿐만 아니라 높은 활성을 유지합니다. 북유럽 국가에서의 적용 결과에서도 활성슬러지 공정에 비해 저온에 대한 적응성이 더 강한 것으로 나타났습니다.
이러한 이유로 본 연구에서는 중국 도시 폐수의 특성을 대상으로 MBBR의 장점과 생물학적 질소 제거를 위한 다단계 무산소/산소(A/O) 공정을 활용하여3단계-A/O-MBBR 파일럿-규모 시스템. 중{1}}온도 조건에서 유기물, 암모니아성 질소, 총무기질소에 대한 시스템의 제거 능력을 조사하였다. 정적 실험 조건에서 생물막의 질화 능력과 형태학적 변화를 분석하여 저온-온도 조건에서 도시 폐수에서 안정적이고 효율적인 질소 제거를 달성하고 다단계 A/O-MBBR 시스템의 구축 및 규제를 위한 기술 지원을 제공했습니다.
1. 재료 및 방법
1.1 파일럿-규모 시스템 실험 설정 및 작동 모드
구축된 3단계 A/O-MBBR 파일럿-규모 시스템의 프로세스 흐름은 다음과 같습니다.그림 1. 파일럿{1}} 규모 시스템은 무산소/산소(A/O)의 3단계로 구성되며 총 10개의 반응 구역으로 나뉩니다.첫 번째-단계A/O-MBBR 하위 시스템은 무산소 반응 영역(A1, A2)과 호기성 반응 영역(O3, O4)으로 구성됩니다.두 번째-단계A/O-MBBR 하위 시스템은 무산소 반응 구역(A5, A6)과 호기성 반응 구역(O7, O8)으로 구성됩니다.세 번째-단계A/O-MBBR 하위 시스템은 무산소 반응 영역(A9)과 호기성 반응 영역(O10)으로 구성됩니다. 유효 부피앞서 언급한 각 반응 구역은 1.4m3(1m * 1m * 1.4m)이며 유효 수심은 1.4m입니다.. 비표면적이 500m²/m²인 현탁 생물막 운반체(배지)를 각 반응 구역 세그먼트에 추가했으며, 전체에 대한 운반체 충진 비율은 35%였습니다.. 무산소 반응 구역에서는 기계적 혼합을 사용하여 담체의 유동화를 유지했으며, 호기성 반응 구역에서는 천공 파이프 통기를 사용하여용존 산소 농도 3-9 mg/L.
파일럿-규모 시스템의 실제 유입량은 (23.6 + 5.4) m³/d였으며, 2-점 유입수 분포를 사용하고 유입구 지점은 반응 구역 A1 및 O5에 설정되었으며 유입수 비율은 1:1이었습니다. 파일럿- 규모 시스템에는 두 세트의 질화 액체 재순환(O4에서 A1, O8에서 A5)이 있었고 재순환 비율은 100%~200%(각 단계의 유입 속도 기준)였습니다. 적절한 사후-탈질화를 보장하기 위해 50-90 mg/L의 아세트산나트륨(COD로 계산)을 A9 반응 영역에 외부 탄소원으로 추가했습니다. 전체 실험 연구는 2단계로 나누어졌습니다: 1단계 - 정상 온도(18-29도); 2단계 - 중저온(10-16도).
1.2 시험수
파일럿 테스트는 칭다오시의 도시 폐수 처리장 현장에서-실시되었습니다. 시험수는 본 시설의 1차 침전조에서 배출된 폐수에서 채취되었으며 부유선광에 의한 강화된 전처리를 거쳐 파일럿 시스템으로 유입되었습니다. 향상된 부양 전처리 후 수질 조건은 다음과 같습니다.표 1.
1.3 탐지 지표 및 방법
1.3.1 기존 지표
SCOD, NH₄⁺-N, NO2⁻-N, NO₃⁻-N, SS, MLSS 및 MLVSS와 같은 기존 지표는 "물 및 폐수 모니터링 및 분석 방법"의 표준 방법을 사용하여 측정되었습니다. 용존 산소, 온도, pH 및 ORP는 다음을 사용하여 측정되었습니다.휴대용 용존 산소 측정기 (HACH HQ40d). 생물막 두께는 다음을 사용하여 측정되었습니다.도립형광현미경(Olympus, IX71).
1.3.2 질산화 정적실험
시스템 작동 중에 호기성 구역의 담체를 주기적으로 샘플링하여 정적 반응 조건에서 생물막의 질산화 용량을 측정했습니다. 각 호기성 반응 구역의 담체를 35%의 파일럿 시스템과 동일한 충전 비율로 5L 반응기에 배치했습니다. 테스트 물은 질량 농도가 20{10}}25 mg/L(N으로 계산)인 인공적으로 구성된 NH₄Cl 용액이었습니다. 실험 동안, 용존 산소를 7-11 mg/L로 제어하면서 담체를 유동화 상태로 유지하기 위해 작은 공기 펌프를 사용하여 통기를 했습니다. 테스트 기간은 2시간, 샘플링 간격은 30분이며, NH₄⁺-N 농도의 변화를 측정하여 정적 반응 조건에서 생물막의 질화 능력을 계산했습니다.
2. 결과 및 분석
2.1 3단계 A/O-MBBR 파일럿 시스템의 운영 성능
3단계 A/O-MBBR 파일럿 시스템의 작동 성능은 다음과 같습니다.그림 2. 3단계 A/O-MBBR 하위 시스템의 무산소 구역에서 반응 온도 18-29도, 처리 유량 (23.6+5.4) m³/d, 탄소원 투여량 50 mg/L(COD로 계산, 아래 동일)의 정상 온도 단계(1단계)에서 시스템의 유입수 SCOD, NH₄⁺-N 및 TIN 농도는 각각 (160±31), (35.0±7.2) 및 (35.8±7.0) mg/L이었고, 처리된 유출수 농도는 각각 (27±8), (0.6±0.5) 및 (2.7±2.2) mg/L였습니다.평균 제거율은 83.1%, 98.3%, 92.5%에 달합니다.. 중-단계(2단계)에서는 3단계 A/O-MBBR 하위 시스템의 무산소 구역에서 반응 온도가 10-16도, 동일한 처리 유량(23.6+5.4)m3/d, 탄소원 투여량이 50-90mg/L, 시스템의 유입수 SCOD, NH₄⁺-N 및 TIN 농도는 각각 (147±30), (38.3±2.1), (39.6±2.3) mg/L이었고, 유출수 농도는 각각 (26±6), (0.4±0.6), (6.8±3.6) mg/L이었다.평균 제거율은 82.3%, 99.0%, 82.8%에 달합니다.. 또한, 시스템 작동 56-62일 동안 탄소원 투여량이 50mg/L일 때 A9 반응 영역에 상당한 NO2⁻-N 축적이 나타났습니다. 그러나 탄소원 투입량을 90 mg/L까지 점진적으로 증가시킨 후 A9 반응 구역의 NO2⁻-N 축적이 점차 사라지고 유출수 TIN 농도가 합리적인 수준으로 감소했습니다.
2.2 다양한 반응 온도에 따른 각 호기성 반응 구역의 생물막 질화 능력 변화
전반적인 관점에서 3단계 A/O-MBBR 시스템의 질산화 용량 변화를 평가하기 위해 다양한 반응 온도에서 NH₄⁺-N 질화 기여율과 각 호기성 반응 영역의 생물막의 질화 용량을 분석했으며 그 결과는 다음과 같습니다.그림 3과 4, 각각.
그림 4 서로 다른 반응 온도에서 1단계 및 2단계 A/O-MBBR 하위 시스템의 호기성 영역의 질화 제거 부하 및 피팅 곡선
에서그림 3, 3-단계 A/O-MBBR 시스템 내에서 두-점 유입수로 인해 첫 번째-단계 A/O-MBBR 하위 시스템의 O3 및 O4 반응 영역과 두 번째-단계 A/O-MBBR 하위 시스템의 O7 및 O8 반응 영역이 시스템의 주요 질화 부하를 지탱한다는 것을 알 수 있습니다. 정상 및 중간{12}}저온 조건 모두에서NH₄⁺-이 두 하위 시스템의 N 질산화 기여율은 각각 43.1%, 49.6% 및 33.8%, 54.0%였습니다.. 이는 중간-온도 조건에서 두 번째-단계 하위 시스템의 NH₄⁺-N 질화 기여율이 첫 번째-단계 하위 시스템보다 20.2% 더 높았음을 보여줍니다.
에서그림 4(a)와 (c), 상온에서 O3 및 O7 호기성 반응 구역의 생물막은 질화 기능과 결합된 유기물 분해를 위한 3{2}}단계 A/O-MBBR 시스템의 주요 반응 구역임을 알 수 있습니다. 담체 표면적당 SCOD 제거 부하(약칭: "SCOD 제거 부하", COD로 계산)가 2.0g/(m²·d) 미만이고, 담체 표면적당 질화 부하(약칭: "질화 부하", N으로 계산)가 1.6g/(m²·d) 미만인 경우, 담체 표면적당 질화 제거 부하(약어: "질화 제거 부하", N으로 계산)와 질산화 부하는 기울기가 각각 0.83과 0.84인 1차-선형 반응을 따랐습니다. 질산화 부하가 1.6-6.0g/(m²·d)으로 증가하면 질화 제거 부하와 질화 부하 사이의 관계는 0차 반응을 따르며 해당 평균 질화 제거 부하는 각각 1.31 및 1.34g/(m²·d)입니다. SCOD 제거부하가 2.0-4.0 g/(m²·d)이고 질화부하가 1.6-6.0 g/(m²·d)인 경우, 질산화 제거부하와 질화부하의 0차 반응관계는 변하지 않았지만 해당 평균 질화제거부하는 각각 0.95와 0.97 g/(m²·d)로 감소하였다. 중저온 O3 및 O7 호기성 반응 구역의 생물막의 경우 SCOD 제거 부하가 2.0 g/(m²·d) 미만이고 질산화 부하가 1.1 g/(m²·d) 미만인 경우 질산화 부하 대 질산화 부하의 선형 기울기는 각각 0.71 및 0.81로 감소했습니다. 질화부하가 1.1~6.0g/(m²·d)으로 증가하면 해당 평균 질화제거부하가 각각 0.78, 0.94g/(m²·d)로 감소하여 상온조건에 비해 40.4%, 19.4% 감소하였다. SCOD 제거부하가 2.0~4.0g/(m²·d)으로 증가하면 해당 평균 질산화 제거부하가 각각 0.66, 0.91g/(m²·d)로 감소하여 상온조건에 비해 30.5%, 6.2% 감소하였다. O3 반응 구역에서 생물막의 질화 능력은 HEM et al.의 연구 결과와 일치했습니다. 해당 조건 하에서. 그러나 중저온 조건에서는 O3 반응 구역 생물막에 비해 O7 반응 구역 생물막이 더 강한 질화 능력을 나타냈다는 점은 주목할 만합니다.
에서그림 4(b)와 (d), 상온에서 O4 및 O8 호기성 반응 구역의 생물막은 주로 보충적인 질산화 기능을 수행하는 3단계 A/O-MBBR 시스템의 반응 구역임을 알 수 있습니다. SCOD 제거 부하가 1.0 g/(m²·d) 미만이고 질산화 부하가 1.3 g/(m²·d) 미만인 경우 질산화 제거 부하와 질화 부하 사이의 관계는 각각 0.86과 0.88의 기울기를 갖는 1차-차 선형 반응을 따릅니다. 질산화 부하가 1.3-3.0g/(m²·d)으로 증가하면 질화 제거 부하와 질화 부하 사이의 관계는 0차 반응을 따르며 해당 평균 질화 제거 부하는 각각 1.11 및 1.13g/(m²·d)입니다. 중저온 조건에서 SCOD 제거 부하가 1.0 g/(m²·d) 미만이고 질화 부하가 1.0 g/(m²·d) 미만인 경우 질화 제거 부하 대 질화 부하의 선형 기울기는 각각 0.72 및 0.84로 감소했습니다. 질화부하가 1.0~3.0g/(m²·d)으로 증가하면 해당 평균 질화제거부하가 각각 0.72, 0.86g/(m²·d)로 상온조건에 비해 35.1%, 23.9% 감소하였다.
위의 분석을 통해 중{0}}온도에서는 각 반응영역의 생물막에 대한 질산화 제거 부하와 질산화 부하 관계의 변곡점이 상온에 비해 일찍 발생함을 알 수 있다. 이 현상은 SAFWAT의 연구 결과와 비교적 일치합니다. 전반적으로, 시스템의 각 호기성 구역에서 생물막의 질산화 용량은 중{3}}낮은 온도에서 감소하는 경향을 보였지만,두 번째-단계 A/O-MBBR 하위 시스템의 O7 반응 영역에서 생물막의 질산화 용량은 O3 반응 영역에 비해 20.5%-37.9% 증가했으며, O8 반응 영역에서 생물막의 질산화 용량은 O4 반응 영역에 비해 약 19.4% 증가했습니다.. 이는 3-단계 A/O-MBBR 시스템의 2단계-반응 영역 설정이 시스템의 전체 질산화 용량을 향상시키는 데 유익하다는 것을 나타냅니다.
2.3 반응온도별 무산소 반응대별 생물막 탈질능력 변화
3단계 A/O-MBBR 시스템의 탈질 능력 변화를 종합적인 관점에서 평가하기 위해 본 연구에서는 다양한 반응 온도 하에서 각 무산소 반응 구역의 생물막의 탈질 능력을 분석하였고 그 결과는 하기와 같다.그림 5.
그림 5 서로 다른 반응 온도에서 3단계 A/O-MBBR 시스템의 각 무산소 구역의 탈질 제거 부하
에서그림 5(a) 및 (c), A1 및 A5 무산소 반응 구역의 경우 원수 탄소원을 기질로 사용하는 3-단계 A/O-MBBR 시스템의 주요 탈질 구역임을 알 수 있습니다. 정상 및 중간{5}}저온 조건에서 해당 무산소 탈질 탄소-대-질소 비율(ΔCBSCOD / CNOx--N)이 5.0보다 크고 담체 표면적당 탈질 부하("탈질 부하"로 약칭, NOx--N으로 계산)가 5.0 미만인 경우 0.95 g/(m²·d), 담체 표면적당 탈질 제거 부하(약칭: "탈질 제거 부하", NOx--N으로 계산)와 탈질 부하 사이의 관계는 각각 0.87, 0.88 및 0.82, 0.84의 기울기를 갖는 1차{34}}차 선형 반응을 따릅니다. 탈질 부하량이 0.95 g/(m²·d) 이상으로 증가하면 탈질 제거 부하와 탈질 부하 사이의 관계는 0차 반응을 따르며, 이에 상응하는 평균 탈질 제거 부하량은 각각 0.82, 0.82 g/(m²·d) 및 0.78, 0.77 g/(m²·d)이다. ΔCBSCOD/CNOx--N이 감소함에 따라 탈질제거부하와 탈질부하량 관계의 변곡점이 전방으로 이동하고, 저부하 조건에서의 선형기울기는 감소하는 경향을 보였으며, 동시에 고부하 조건에서의 평균 탈질제거부하 역시 감소하는 경향을 보였다. 이러한 결과는 원수 탄소원을 이용한 A1 및 A5 반응 구역의 생물막 탈질화에 있어 탄소 대 질소 비율이 탈질 기능을 결정하는 주요 요인이며, 시험 수질 조건에서 A1 및 A5 무산소 반응 구역의 이상적인 탄소 대 질소 비율은 5보다 커야 함을 나타냅니다.
그림 5(b)와 (d)에서, A2 및 A6 무산소 반응 구역의 경우 A1 및 A5 무산소 반응 구역은 원폐수 내 탄소원과 재순환 흐름에 의해 운반되는 대부분의 질산염을 제거하고 소비하기 때문에 A2 및 A6 무산소 반응 구역은 장기간-기질-부족한 저부하 상태-임을 알 수 있습니다. 따라서 상온과 중{10}}저온 조건에서 ΔCBSCOD/CNOx--N이 1.0~2.0이고 탈질 부하량이 0.50g/(m²·d) 미만인 경우 탈질 제거 부하 대 탈질 부하의 선형 기울기는 각각 0.51, 0.40, 0.47, 0.37에 불과하였다. 또한, 탈질부하량이 0.50~1.50g/(m²·d)로 증가한 경우 해당 평균 탈질제거부하량은 각각 0.25, 0.20, 0.20, 0.17g/(m²·d)에 불과하였다. 그러나 본 연구의 정적 실험 결과는 충분한 탄소원과 질산염 기질의 조건에서 A2 및 A6 무산소 반응 구역의 생물막의 탈질 제거 부하는 각각 (0.66±0.14) 및 (0.68±0.11) g/(m²·d)에 도달할 수 있음을 보여주었습니다. 이 결과는 A2 및 A6 무산소 반응 구역의 생물막이 실제로 상대적으로 강한 탈질화 능력을 가지고 있음을 반영하며, 이는 이 파일럿 시스템의 탄소원 및 질산염 기질의 부족으로 인해 제한됩니다.
에서그림 5(e), A9 무산소 반응 구역의 경우 외부에서 첨가된 아세트산나트륨을 탈질 탄소원으로 사용하여 3-단계 A/O-MBBR 시스템의 처음 두 단계에서 유출되는 모든 질산염에 대한 탈질 부하를 부담하고 있음을 알 수 있습니다. 정상 및 중간{4}}저온 조건에서 ΔCBSCOD / CNOx--N이 5보다 크고 탈질 부하가 2.5g/(m²·d) 미만인 경우 탈질 제거 부하와 탈질 부하 사이의 관계는 각각 0.93과 0.94의 기울기를 갖는 1차-차 선형 반응을 따릅니다. 그러나 ΔCBSCOD/CNOx--N이 감소함에 따라 탈질 제거 부하와 탈질 부하 사이의 관계의 선형 기울기는 감소하는 경향을 보였다. 이 결과는 또한 외부 탄소원을 사용하는 A9 반응 구역의 생물막 탈질의 경우 탄소 대 질소 비율도 탈질 기능을 결정하는 주요 요인이며 필요한 탈질 탄소 대 질소 비율은 3보다 크다는 것을 나타냅니다. 동시에, 탈질 기능에 대한 반응 온도 변화의 영향은 상대적으로 작습니다.
2.4 정적 실험 조건에서 각 호기성 반응 구역의 생물막의 질화 능력 및 형태적 특성
정적 실험 조건 하에서 각 호기성 반응 구역의 생물막의 질산화 용량은 다음과 같습니다.그림 6. 그림 6에서 볼 수 있듯이 상온에서 O3, O4, O7 및 O8 호기성 반응 구역의 생물막의 질산화 용량은 각각 (1.37±0.21), (1.23±0.15), (1.40±0.20) 및 (1.25±0.13) g/(m²·d)입니다. 중{15}}온도에서 해당 호기성 반응 구역의 생물막의 질산화 용량은 각각 (1.07±0.01), (1.00±0.04), (1.08±0.09), (1.03±0.05) g/(m²·d)로 21.9%, 18.7%, 22.9%, 평년 대비 17.6% 이러한 정적 실험 결과는 파일럿 시스템의 측정값 추세와 일치합니다. 또한 정적 실험 조건 하에서 각 호기성 구역의 생물막의 측정된 질산화 능력이 파일럿 시스템의 실제 값보다 다소 높았음을 관찰할 수 있습니다. 분석에 따르면 이는 정적 실험 중 단일 암모늄 질소 기질과 거의 포화된 높은 용존 산소 조건을 사용하여 생물막 질산화 용량이 더 높아진 데 따른 것입니다. 상온에서 3단계 A/O-MBBR 시스템의 O3, O4, O7 및 O8 반응 영역의 실제 질산화 용량은 각각 정적 실험에서 최대 질산화 용량의 95.6%, 90.6%, 95.7% 및 90.4%였습니다. 중간{44}}온도에서 O3, O4, O7 및 O8 반응 구역의 실제 질산화 용량은 각각 72.9%, 72.0%, 87.0% 및 84.5%로 감소했습니다.
추가 분석에 따르면 정상 온도에서 O3, O4, O7 및 O8 호기성 반응 구역에서 생물막의 특정 암모니아 산화율(단위 질량당 질화율 MLVSS, N으로 계산)은 (0.062±0.0095), (0.059±0.0072), (0.060±0.0086) 및 (0.060±0.0063)인 것으로 나타났습니다. g/(g·d)입니다. 중저온에서 O3 및 O4 호기성 반응 구역의 생물막의 비암모니아 산화율은 각각 (0.046±0.0004) 및 (0.041±0.0016) g/(g·d)에 불과하여 정상 온도에 비해 25.8% 및 30.5% 감소했습니다. 대조적으로, O7 및 O8 호기성 반응 구역에서 생물막의 특정 암모니아 산화율은 각각 (0.062±0.0051) 및 (0.060±0.0029) g/(g·d)였습니다. 정상 온도 조건과 비교하여 O8 반응 구역 생물막의 암모니아 산화 용량은 변하지 않은 반면, O7 호기성 반응 구역 생물막의 암모니아 산화 용량은 3.3%까지 증가했습니다. 이 결과는 중{34}}낮은 온도 조건에서 파일럿 시스템의 두 번째-단계 반응 영역에 있는 생물막이 더 나은 질산화 용량을 가지며 전체 시스템 질화에 대한 두 번째-단계 하위 시스템의 기여 합리성이 있음을 보여줍니다.
1단계 및 2단계 A/O-MBBR 하위 시스템의 각 호기성 반응 영역의 생물막 형태에 대한 관찰 결과는 다음과 같습니다.그림 7. 상온에서 O3, O4, O7 및 O8 호기성 반응 구역의 생물막 두께는 각각 (217.6±54.6), (175.7±38.7), (168.1±38.2) 및 (152.4±37.8) μm입니다. 중저온에서 O3 및 O4 반응대의 생물막 두께는 각각 (289.4±59.9) 및 (285.3±61.9)μm로 정상 온도에서의 생물막 두께에 비해 33.0% 및 62.4% 증가했습니다. 이에 반해, O7 및 O8 반응 구역의 생물막 두께는 각각 (173.1±40.2) 및 (178.3±31.2)μm로 상온 대비 3.0% 및 17.0% 증가에 그쳤습니다. 일부 연구에서는 더 얇은 생물막이 더 강한 암모니아 산화 능력을 갖는 것으로 나타났으며 이는 본 연구의 실험 결과와 상대적으로 일치합니다. 분석에서는 생물막의 질화 박테리아가 생물막의 층 구조에 수직으로 분포되어 있다는 사실에 기인합니다. 과도한 생물막 두께는 기질 물질 전달 효율과 기질 친화력을 감소시킵니다. 더욱이, 중저온 조건에서 파일럿 시스템의 각 호기성 구역의 용존 산소 농도는 정적 실험 반응기의 용존 산소 농도(3.0-5.0 mg/L 차이)보다 훨씬 낮았습니다. 특히 O3 및 O4 반응 구역의 두꺼운 생물막의 경우, 생물막 내 산소 질량 전달 용량의 감소로 인해 실제 질산화 용량이 감소했습니다(정적 조건에서 측정된 최대 질화 용량의 약 70%에 불과함). 따라서 순수한 생물막 MBBR의 경우 생물막 질화 능력을 유지하기 위해서는 전단 강도를 강화하여 생물막 재생을 향상시키고 생물막 두께를 합리적으로 제어하는 것이 필요합니다.
3. 결론
① 3단계 A/O-MBBR 하위 시스템인 유출수 SCOD의 무산소 구역에서 반응온도 10-16도(중저온), 처리유량(23.6±5.4)m³/d, 탄소원 투여량 50-90mg/L(COD로 계산) 조건에서, 3단계 A/O-MBBR 파일럿 시스템의 NH₄⁺-N 및 TIN 농도는 각각 (26±6), (0.4±0.6) 및 (6.8±3.6) mg/L이었습니다.평균 제거율은 82.3%, 99.0%, 82.8%에 달합니다..
② 중{0}}저온 조건에서는 1단계 A/O-MBBR 하위 시스템과 1단계-단계 A/O-MBBR 하위 시스템 사이의 호기성 반응 영역의 생물막 차이로 인해 두 하위 시스템 간의 생물막 질산화 용량의 차이가 형성되었습니다. 특히 첫 번째-단계 A/O-MBBR 하위 시스템의 경우 생물막 두께 증가로 인해 질산화 용량이 감소했습니다. 생물막 질산화 능력을 유지하기 위해서는 생물막 두께를 합리적으로 조절하는 것이 필요합니다.
③ 3단-A/O-MBBR 파일럿 시스템에서는 반응온도 변화가 탈질 기능에 미치는 영향이 상대적으로 적었다. 서로 다른 반응 온도에서 원수를 탄소원으로 사용하는 탈질 탄소-대-질소 비율은 5보다 커야 하며 외부 첨가 아세트산나트륨을 탄소원으로 사용하는 탈질 탄소-대-질소 비율은 3보다 커야 합니다.