표제지
목차
ABSTRACT 11
제1장 서론 14
제1절 연구 배경 14
제2절 연구 목적 17
제2장 문헌 연구 18
제1절 혐기성 소화 반류수 18
1. 반류수의 특성 18
2. 반류수 처리 기술 20
제2절 호기성 그래뉼 슬러지 21
1. 호기성 그래뉼 슬러지 정의 21
2. 호기성 그래뉼 슬러지 형성 과정 23
3. 호기성 그래뉼 슬러지 형성인자 25
제3절 연속 회분식 반응기 31
제4절 생물학적 질소 제거 33
1. 질소제거 원리 33
2. 질산화 반응 33
3. 탈질 반응 35
4. SND 반응 36
제3장 실험방법 37
제1절 Cation batch test 37
1. 식종 슬러지 특성 및 유입수 특성 37
2. 운전조건 및 실험 방법 38
3. 분석 항목 및 분석 방법 39
제2절 연속 회분식 반응기 42
1. 유입수 성상 및 식종슬러지 특성 42
2. 운전조건 및 실험 방법 44
3. 분석 항목 및 분석 방법 47
제4장 실험 결과 48
제1절 Cation batch test 결과 48
1. 양이온 종류별 EPS 특성 48
2. 양이온 종류별 EPS 조성 52
3. 양이온 종류에 따른 슬러지 부착성 56
4. 양이온 종류에 따른 상대적 소수성 58
제2절 SBR 결과 60
1. OLR 별 EPS 변화 60
2. OLR 별 F-EEM 결과 65
3. OLR 별 소수성 결과 69
4. OLR 별 부착성 결과 71
5. 유기물질 제거효율 74
6. T-N, NH₃-N 제거효율 77
7. MLSS, MLVSS 및 SVI₃₀ 결과 81
8. 입도 및 현미경 결과 85
제5장 결론 91
참고문헌 93
국문초록 107
〈표 2-1〉 W시 공공하수처리장 반류수 성상(2013). 19
〈표 3-1〉 활성 슬러지 초기 시료의 기초 성상 분석 결과. 37
〈표 3-2〉 분석 항목 및 분석 방법. 39
〈표 3-3〉 Y시 활성 슬러지 기초 성상 분석 결과. 42
〈표 3-4〉 반류수 모사 합성폐수 농도 기준 43
〈표 3-5〉 유입폐수 조성. 43
〈표 3-6〉 Microelement solution 조성. 43
〈표 3-7〉 SBR 운전 조건. 44
〈표 3-8〉 운전기간 Cycle 단계별 구성. 44
〈표 3-9〉 분석 항목 및 분석방법. 47
〈표 4-1〉 COMSTAT 분석을 통한 생물막 특성. 57
〈표 4-2〉 COMSTAT 분석을 통한 생물막 분석. 73
〈그림 2-1〉 하수처리도 및 반류수 발생 계통. 19
〈그림 2-2〉 활성 슬러지, AGS의 미생물 군집 계락도. 22
〈그림 2-3〉 호기성 그래뉼 형성 과정 24
〈그림 2-4〉 부피교환율 별 AGS 형태. (A)VER 80%, (B) VER 60%, (C) VER 40%, (D) VER 20% 26
〈그림 2-5〉 Micro-structures of (A) Glucose-fed, (B) Acetate-fed 27
〈그림 2-6〉 호기성 그래뉼 슬러지 내부의 EPS 층 분포도. 29
〈그림 2-7〉 일반적인 SBR 공정 사이클 개략도. 32
〈그림 2-8〉 SND floc의 계락도. 36
〈그림 3-1〉 양이온 배치실험 모식도. 38
〈그림 3-2〉 SBR 실험 모식도. 45
〈그림 3-3〉 SBR 실험 사진. 45
〈그림 3-4〉 운전기간 DO 및 pH 변화. 46
〈그림 4-1〉 양이온별 (a) Total EPS, (b)LB-EPS 함량 및 조성 변화. 50
〈그림 4-2〉 양이온 별 전체 EPS에서 (a)TB-EPS, LB-EPS 양, (b)TB-EPS 함량 및 조성 변화. 51
〈그림 4-3〉 양이온 별 F-EEM (a) LB-EPS, (b) TB-EPS. 55
〈그림 4-4〉 양이온 별 CLSM image 결과. (a) Control, (b) K⁺, (c) Ca²⁺, (d) Mg²⁺, (e) Al³⁺, (f) Fe³⁺. 57
〈그림 4-5〉 상대적 소수성과 PN/PS 비율 또는 부착된 바이오매스와의 상관관계. 59
〈그림 4-6〉 운전기간 SMP 변화 (a) HRT5, (b) HRT15, (c) HRT30. 62
〈그림 4-7〉 운전기간 LB-EPS 변화 (a) HRT5, (b) HRT15, (c) HRT30. 63
〈그림 4-8〉 운전기간 TB-EPS 변화 (a) HRT5, (b) HRT15, (c) HRT30. 64
〈그림 4-9〉 OLR 별 SMP의 F-EEM 분석 결과 (a)29day, (b)43day, (c)63day (d)80day, (e)100day. 66
〈그림 4-10〉 OLR 별 LB-EPS의 F-EEM 분석 결과 (a)29day, (b)43day, (c)63day, (d)80day, (e)100day. 67
〈그림 4-11〉 OLR 별 TB-EPS의 F-EEM 분석 결과 (a)29day, (b)43day, (c)63day, (d)80day, (e)100day. 68
〈그림 4-12〉 OLR별 상대적 소수성 결과. 70
〈그림 4-13〉 OLR별 CLSM image 변화. (a)29 day, (b)43 day, (c) 63 day, (d)80 day, (e)100 day. 72
〈그림 4-14〉 TOC 농도 및 제거효율. 75
〈그림 4-15〉 운전기간 COD 농도 및 제거효율. 76
〈그림 4-16〉 운전기간 T-N 농도 및 제거효율. 78
〈그림 4-17〉 운전기간 NH₃ -N 농도 및 제거효율. 79
〈그림 4-18〉 운전기간 NO₂⁻-N, NO₃⁻-N 농도 변화. 80
〈그림 4-19〉 운전기간 MLSS, MLVSS 변화. 83
〈그림 4-20〉 운전기간 SVI₃₀ 변화. 84
〈그림 4-21〉 운전기간 유출수 SS 변화. 84
〈그림 4-22〉 조건 별 입도분석 결과. (a) HRT5, (b) HRT15, (c) HRT30 87
〈그림 4-23〉 조건 별 입도 크기 변화. (a) HRT5, (b) HRT15, (c) HRT30 88
〈그림 4-24〉 각 기간별 현미경 사진, 바 길이(=200 μm) (a)13일 sample, (b)41일 sample, (c)88일 sample, (d)100일 sample. 89
〈그림 4-25〉 각 기간별 슬러지 사진 (a) 13일 sample, (b) 41일 sample, (c) 88일 sample, (d) 100일 sample. 90