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[환경]환경화학 (하수처리)

차 례하수처리의 개념하수처리의 주요기능하수처리장 계통도하수처리의 단계수질 오염의 지표하수처리의 개념생활하수나 공장폐수 등으로 오염된 물을 자정능력이 가능한 수준으로 정화하여 하천으로 방류시키는 일련의 과정을 말한다.하수란 생활에서 발생되는 폐수의 총칭으로 오수와 우수로 구성된다.오수는 가정에서 발생되는 생활하수, 공장이나 사업장에서의 폐수, 지하수 등이 집합된 것이며 우수란 빗물이 도로 등의 배수로를 통하여 모여진 물이다.하수처리는 오물이나 더렵혀진 물을 깨끗이 하여 환경을 안전하게 회복시키기 위하여 한다.물은 어떻게 오염이 되는가?생활하수 : 각 가정에서 발생되는 음식찌꺼기, 설거지한 물, 화장실 물, 세탁한 물 등이 주가 되며 우리 일상생활에서 발생되는 물은 대부분이 생활하수에 속한다.산업폐수 : 공장에서 중금속, 유해화학물질들을 적절히 처리하지 않고 방류시키는 물이 이에 해당된다.축산폐수 : 농촌의 가축을 키우는 곳에서 가축의 오물이 적정 처리되지 않은 물이 이에 해당된다.농경지에서 : 논과 밭에 농약을 사용한 물이 그대로 하천에 흘러들 때오염된 물은 어떻게 될까?하천수의 부패하천의 자정능력이 .감퇴되어 수질이 나빠지게 되며 하천수의 부패에 의 하여 수중의 산소가 고갈되어 수중 생태계가 파괴됨하천의 오염으로 인한 연쇄적인 해양오염 유발악취의 발생오염된 물로 인한 수인성 전염병 발생→ 결국 용수사용이 불가능해진다.하수처리의 필요성우리는 하수가 발생되는 것 자체는 막을 수 없으나 그 양을 최소화 하는데 노력하고 발생된 하수를 적절히 처리하여 하천으로 흘러 보내야만 생태계가 유지 될 수 있다.하수처리의 주요기능고형물 제거 : 하수중의 모래, 넝마, 막대기, 요구르트 병 제거오염물질과 유기물 감소 : 호기성 미생물에 의하여 유기물 등 오염물질을 분해, 제거하여 정화산소회복 : 호수, 하천, 바다로 보내지는 처리수에 산소를 회복하수처리(sewage treatment)의 원리는 물이 스스로 맑아지는 과정 즉 자정작용의 속도를 인위적으로 가속시키는 것이다. 하수처리로 세균의 수는 어느 정도 줄지만 바이러스나 유독성 화학물질의 농도를 줄이는 점에서는 의심스럽다. 하수처리는 생물, 물리, 화학적 방법이 복합적으로 이용되며, 하수처리의 수준은 방류수의 수질환경 기준에 따르는 것이 원칙이지만, 소극적으로는 종말처리장의 방류수 수질기준에 따르기도 하며, 하수처리장, 방류 수역의 조건, 비용 등을 고려하여 결정된다. 도시하수의 처리단계는 흔히 1차, 2차 및 3차 처리로 구분되며, 3차 처리는 고도처리라고도 한다.▣ 제1차 처리장 및 제2차 처리장 수처리 계통도* 침사지유입되는 하수의 모래 및 진흙을 제거하는데 스크린에서 이물질(비닐, 협잡물등)을 제거해준다.* 유입펌프장수처리하기에 적당한 높이까지 하수를 끌어올려 각 침전지에 고루 분배한다.* 최초 침전지약 두시간 체류하면서 BOD 및 SS를 각각 30~35%정도 제거한다.* 포기조공기를 불어 넣어주면 호기성 미생물이 성장 번식하여 유기물을 미생물 덩어리(활성오니)로 만든다.* 최종침전지약 3시간 체류하면서 활성오니는 침전되어 대부분 포기조로 반송되며 일부는 잉여 슬러지로 농축조로 보내진다.* 방류펌프장모든 처리를 거친 처리수를 방류시킨다.활성오니법에 의한 하수처리를 예로 들면, 처음에 침전지에서 하수 중의 유기 ·무기물의 침전성 부유물을 25∼40 % 제거한다. 다음 폭기조로 이동되어 공기를 불어넣고, 산소성 미생물 ·세균을 번식시켜 유기물을 분해하여 미생물 ·세균을 함유한 오니고형물을 생성시켜 침전하기 쉬운 활성오니를 만들어 최종침전지에서 활성오니가 침전하면 그 상징수는 당초의 하수와 비교해 90∼96 %로 정화된다.이 경우 최종 침전지에서 침전한 활성오니를 폭기에 일부 반송함으로써 능률을 증진시키는 방법을 활성오니법이라 한다. 최종적으로 처리한 상징수는 염소살균을 하여 강이나 바다로 방류한다.침전지에서 침전된 오니는 추출하여 별도로 처분해야 하는데, 일반적으로 하고 있는 것은 밀폐된 탱크에 약 30일 간 30 ℃로 유지하여 오니 중의 유기물을 물과 가스로 분해하는 방법이다. 이 때 발생하는 메탄가스는 열원으로 이용하고, 최종적으로 남은 오니는 수분을 가능한 한 제거하여 비료로 사용하거나 매립하는 데 사용하기도 한다.제1처리장 오니처리 계통도제2처리장 오니처리 계통도▣ 하수 처리의 단계1단계 : 침사지(모래를 가라앉히는 단계)가정에서 발생한 생활하수는 하수관을 따라 하수처리장에 유입되는데 제일 먼저 하수 내에 포함된 모래와 자갈 및 나무토막, 깡통 등 비교적 부피가 큰 물질을 침사지에서 기계 설비의 힘으로 제거한다.2단계 : 유량 조정조 (하수량의 균등조정 단계)침사지를 거친 하수는 유량 조정조에서 균일하게 혼합되고, 또한 하수유입의 증감에 따른 유량부하의 완충작용을 하며, 일정량씩 최초침전지로 이송함으로서 미생물을 이용한 생물학적 하수처리에 적정 환경을 유지한다.3단계 : 최초 침전지 (하수를 처음 가라앉히는 단계)유량 조정조에서 일정량 씩 이송된 하수는 최초침전지에서 물보다 비중이 무거운 물질(슬러지)층과 가벼운 물질(부유물질)을 제거한다.(제거율 약40%)4단계 : 폭기조(미생물에 의한 하수 속의 유기물 분해 단계)최초침전지에서 침전에 의해 제거되지 않은 하수속의 오염물질은 폭기조에서 호기성 미생물에 의해 분해되며 미생물과 오염물은 플럭(덩어리)을 형성하여 다음 공정인 최종침전지에서 가라앉게 된다. 이 공정은 생물학적 하수처리(표준 활성오니법)중 가장 중요한 단계로서 우리가 배출한 생활하수의 실제 분해 과정이다.5단계 : 최종 침전지(다시 가라앉힘으로써 맑은 물을 얻는 단계)폭기조에서 호기성 미생물에 의해 분해 형성된 덩어리(플럭)는 이곳에서 다시 침전시키며 최초침전지와는 달리 맑은 상등수를 얻게 되며 하천으로 방류한다. 또한 이곳에서 가라앉는 슬러지는 하수처리 공정에 매우 유용한 미생물이므로 일부는 다시 폭기조로 보내져 하수처리의 적정 환경을 맞추게 된다.▣ 수질오염의 지표* DO(용존 산소량)물에 녹아 있는 산소의 양을 말하여 DO가 클수록 깨끗한 물이다. 즉, 물이 오염될수록 DO가 작아진다.* BOD(생물학적 산소 요구량)수질오염의 정도를 나타내는 대표적인 지표로서 물속의 오염물질을 생물, 화학적으로 분해하여 깨끗하게 하는데 필요한 산소의 량으로 오염의 정도를 표시한 값(주로 하천수에 적용)즉, 호기성 세균이 물속의 유기 물질을 분해시키기 위해 필요한 산소의 양으로 BOD가 클수록 오염된 물이다.* COD(화학적 산소 요구량)물속에 녹아 있는 유기 물질을 산화시키기 위해 필요로 하는 산화제의 양에 상당하는 산소의 양으로 COD가 클수록 오염된 물이다. (주로 호수, 저수지등에 적용)* SS(부유물질)물속에서 분해되지 않고 남아있는 찌꺼기* T-N(총질소)물속의 포함된 질소의 총량으로 무기성 질소 및 유기성 질소의 질소량의 합계를 말한다. 인구의 집중도가 큰 지역의 하천, 호소에 많으며 하천, 호소 등의 부영양화를 나타내는 지표의 하나이다.

자연과학| 2006.12.21| 6페이지| 1,000원| 조회(393)

하수처리, 활성, 침전, 폭기, 활성오니

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