빠른 답변: 수력 설비는 최대 시간당 유량을 기준으로, 생물학적 용량은 일일 유기물 부하(COD kg/day)를 기준으로 산정하십시오. 이 둘은 서로 다른 수치이며, 하나를 둘 다에 사용하는 것이 가장 흔한 용량 산정 오류입니다. 균등화를 추가하여 변동이 심한 배출수를 안정적인 유입으로 전환하십시오. 이것이 구매할 수 있는 가장 저렴한 신뢰성입니다.
식물의 크기를 결정하는 두 가지 숫자
거의 모든 사이즈 결정 실수는 두 가지 별개의 요구 사항을 하나의 수치로 합치는 데서 비롯됩니다. 그 두 가지는 다음과 같습니다:
- 시간당 최대 유량 — 스크린, 펌프, 배관, 침전조, 부상 장치 및 모든 유압 구성 요소의 크기를 산정합니다
- 일일 유기물 부하COD 또는 BOD의 일일 킬로그램 기준 — 생물학적 반응조 용적, 폭기 용량 및 슬러지 생산량을 결정합니다
하루에 480 m³를 꾸준히 방류하는 공장과 같은 480 m³를 세 교대 근무 종료 시 급증으로 방류하는 공장은 매우 다른 수리 설비와 동일한 생물학적 용적을 필요로 한다. 첫 번째 플랜트는 20 m³/h로, 두 번째는 20 m³/h로 설계하면 두 번째는 넘친다.
1단계: 실제 흐름 프로필 구축
“하루 약 500세제곱미터”라는 표현을 받아들이지 마십시오. 정상 생산일과 주중 최악의 날에 대해 시간별 블록으로 유량을 요구하거나 측정하십시오. 여기서 얻어야 할 것은:
- 일일 총량 (m³/day)
- 최대 시간당 유량 (m³/h)
- 피크 계수 = 최대 시간당 ÷ 평균 시간당
- 생산이 연속식이든, 2교대든, 배치식이든
피크 계수 1.5는 적당합니다. 피크 계수 4 이상 — 교대 근무 종료 시 탱크를 비우는 곳에서 흔히 발생 — 이면 이퀄라이제이션은 선택 사항이 아닙니다.
2단계: 균등화 탱크의 크기 결정
균등화는 급격한 배출을 안정적인 유입으로 전환하며, 동시에 두 가지 역할을 합니다. 하나는 수리학적 유실로부터 생물학적 처리를 보호하는 것이고, 다른 하나는 생물량을 저해할 수 있는 pH 및 농도 충격을 완화하는 것입니다. 실무적인 접근법으로서, 피크 기간 동안 배출된 부피를 저장할 수 있도록 크기를 설계하여 하류 플랜트가 일일 평균 유량에 가까운 속도로 공급받을 수 있도록 합니다.
혼합이 필요합니다. 교반 장치가 없는 균등조는 고형물이 층을 이루어 침전되고, 비워질 때 이를 한꺼번에 방출합니다. 이는 바로 이 탱크가 방지하기 위해 만들어진 충격입니다.
3단계: 부하를 기준으로 생물학적 단계의 규모를 산정합니다
무엇보다 먼저 농도와 유량을 부하로 변환하세요:
COD 부하량 (kg/day) = COD (mg/L) × 유량 (m³/day) ÷ 1000
따라서 2,000 mg/L COD에서 500 m³/day는 1,000 kg COD/day입니다. 500이 아니라 이 숫자가 반응기 부피, 산소 요구량 및 슬러지 생산량을 결정합니다. 여기서 두 가지 추가 결정이 따릅니다:
- 혐기성 단계가 필요한지 여부. 고농도 폐수는 일반적으로 먼저 혐기성 처리를 하는데, 그렇게 많은 부하를 호기성으로 처리하는 것은 비용이 많이 들고 다량의 잉여 슬러지가 발생하기 때문이다. 혐기성 처리는 훨씬 낮은 에너지 비용으로 부하의 대부분을 제거하고 슬러지도 훨씬 적게 발생시키며, 이후 호기성 처리로 남은 것을 마무리한다.
- 영양소를 첨가해야 하는지 여부. 생물학적 처리는 탄소에 대략 비례하는 질소와 인을 필요로 합니다. 일부 산업 폐수—설탕, 전분, 일부 화학 물질 흐름—는 탄소가 풍부하고 영양소가 부족하여, 영양소를 투입할 때까지 생물학적 처리가 제대로 이루어지지 않습니다.
이 시점에서 프로세스 유형 중에서 선택하고 있다면, 다음의 비교를 참조하세요. 완전한 폐수 처리 시스템과 다섯 가지 공정 단계.
4단계: COD만이 아니라 제한 매개변수를 확인하십시오.
COD는 일반적으로 플랜트의 크기를 결정하지만 항상 그런 것은 아니다. 방류 제한 기준과 비교하여 각 항목을 확인하고, 충족하기 가장 어려운 항목을 기준으로 크기를 결정하라:
| 매개변수 | 사이즈 기준 | 종종 실제 제약은 |
|---|---|---|
| COD / BOD | 생물학적 부피와 폭기 | 식품, 양조, 화학, 팜유 폐수 |
| 암모니아성 질소 | 질산화 부피와 슬러지 연령 | 한계는 엄격하다. 질산화는 긴 슬러지 연령이 필요하고 온도에 민감하다. |
| 부유물질 | 정화조 또는 부상 영역 | 미세하거나 천천히 침전되는 고형물, 불량한 플록 |
| 오일 및 그리스 | DAF 사이징 | 도축장, 낙농장, 정유공장, 팜유 |
| 인 | 화학물질 투입 및 슬러지 발생 | 민감한 수역으로의 방류 |
| 중금속 | 침전 및 여과 | 전기도금, 표면 처리, 광업 |
암모니아는 사람들이 가장 자주 놀라는 매개변수입니다. 질산화 박테리아는 천천히 성장하고 온도와 독성에 민감하기 때문에, COD 기준으로 충분히 여유 있게 설계된 플랜트도 겨울철에는 암모니아 한계를 초과할 수 있습니다.
5단계: 슬러지 단계의 규모를 정하고, 솔직하게 하라
슬러지 발생량은 유량이 아니라 부하에 따라 결정된다. 생물학적 처리 단계와 화학적 투입 모두 고형물을 생성하며, 물리화학적 처리장에서는 응집으로 인한 화학 슬러지가 생물학적 슬러지보다 쉽게 많아질 수 있다.
디자인 단계에서 수정해야 할 사항:
- 일일 예상 생산 건조 고형물
- 슬러지가 탈수 전에 농축되는지 여부 — 거의 항상 그래야 하는데, 희석된 슬러지를 탈수하는 것은 용량을 낭비하기 때문이다
- 폐기 비용 부과 방식에 따라 결정되는 케이크 건조도를 목표로 하세요
- 탈수가 연속적으로 운영되는지 배치식으로 운영되는지에 따라 스크류 프레스와 필터 프레스 중 어떤 것을 선택할지가 결정된다
특히 탈수 단계의 경우, 우리의 필터 프레스 사이징 계산 가이드 볼륨-퍼-사이클 산술을 통해 작업하며, 필터 프레스 vs 스크류 프레스 연속식 대 배치식 결정을 다룬다.
흔한 사이즈 실수
- 모든 것을 일일 평균으로 사이징합니다. 그 공장은 서류상으로는 작동하지만 교대 근무가 끝나면 사라진다.
- 이퀄라이제이션을 생략하거나 너무 작게 설정함. 사이트에서 가장 저렴한 탱크가 사이트에서 가장 비싼 스테이지를 보호한다.
- 부하가 아닌 흐름에 기반한 생물학적 크기 결정. 수력학적으로 풍부하지만 생물학적으로 부피가 부족한 식물을 생산한다.
- 온도는 무시합니다. 생물학적 반응 속도는 온도가 낮아지면 감소하며, 질산화 반응이 가장 빠르게 떨어진다. 여름철을 기준으로 설계된 처리장은 겨울철에 기능을 상실할 수 있다.
- 오늘날의 생산만을 위한 디자인. 출력 증가가 계획되어 있다면 지금 부지와 수력 프로파일을 확보하십시오. 가동 중인 플랜트에 개조하는 것은 훨씬 더 비쌉니다.
- 슬러지를 마지막까지 남겨두기. 매달 비용을 지불하는 단계입니다.
자주 묻는 질문
폐수 처리장의 규모는 유량을 기준으로 해야 하나요, 아니면 COD 부하를 기준으로 해야 하나요?
둘 다, 서로 다른 부분에 적용됩니다. 유압 장비 — 스크린, 펌프, 배관, 침전조, 부상조 — 는 최대 시간당 유량을 기준으로 설계됩니다. 생물학적 반응조 용적, 폭기 용량 및 슬러지 발생량은 일일 유기물 부하(일일 COD 킬로그램 기준)를 기준으로 설계됩니다. 두 가지 모두에 하나의 수치를 사용하는 것이 가장 흔한 설계 오류입니다.
COD 부하를 어떻게 계산하나요?
COD 부하량(kg/day)은 COD 농도(mg/L)에 유량(m³/day)을 곱한 값을 1000으로 나눈 것과 같다. 예를 들어, 2,000 mg/L COD에서 500 m³/day는 하루 1,000 kg COD이다. 생물학적 처리 단계의 규모를 결정하는 것은 유량이 아니라 이 부하량 수치이다.
이퀄라이제이션 탱크는 얼마나 커야 합니까?
피크 기간 동안 배출되는 양을 담을 수 있을 만큼 충분히 커야 하류 플랜트에 일일 평균 속도에 가깝게 공급할 수 있다. 생산이 배치 기반이거나 교대 기반이고 피크 계수가 4 이상인 경우, 균등화는 선택 사항이 아니다. 탱크는 교반해야 하며, 그렇지 않으면 성층화되어 비울 때 침전된 고형물 덩어리가 방출된다.
왜 내 식물은 COD 한계는 충족하지만 암모니아에서는 실패하는가?
질산화 박테리아는 성장 속도가 느리고 긴 슬러지 연령이 필요하며 온도와 독성에 민감합니다. COD 기준으로 충분한 여유를 두고 설계된 플랜트라도 질산화에 필요한 반응조 용적과 슬러지 연령이 부족할 수 있으며, 추운 날씨에는 성능이 더욱 저하됩니다. 암모니아는 COD 제거에 따라 자연히 처리될 것이라고 가정하지 말고 명시적으로 설계해야 합니다.
혐기성 단계가 필요한가요?
강도에 따라 다릅니다. 고강도 폐수 — 식품 가공, 양조, 팜유, 일부 화학 폐수 — 는 보통 먼저 혐기성 처리합니다. 그 정도 부하를 폭기하는 데는 막대한 에너지가 들고 다량의 잉여 슬러지가 발생하기 때문입니다. 혐기성 처리는 훨씬 낮은 에너지 비용으로 부하의 대부분을 제거한 다음, 호기성 처리가 남은 것을 마무리합니다.
그 플랜트는 얼마나 많은 슬러지를 생산할 것인가?
이는 유기물 부하와 화학물질 투입에서 비롯되며, 유량에서 비롯되는 것이 아니다. 물리화학적 처리장에서는 응집으로 인한 화학 슬러지가 생물학적 슬러지를 흔히 초과한다. 설계 단계에서 이를 추정해야 하는데, 이는 농축 및 탈수 장비의 규모를 결정하고 플랜트 수명 동안 매월 폐기 비용을 좌우하기 때문이다.
유량 프로필, 수질 분석 및 방류 한계를 보내주시면 단계별로 플랜트 규모를 산정해 드리겠습니다: 사이즈 제안을 요청합니다.
이 글은 우리의 가이드의 일부입니다 도시 및 산업 폐수 슬러지.