이봐! 공급 업체로바이오 가스 하수 처리, 나는이 분야에서 막 기술의 놀라운 잠재력을 직접 보았다. 이 블로그에서는 바이오 가스 하수 처리에 막 기술을 적용하는 방법을 알려 드리겠습니다.
바이오 가스 하수 처리 이해
우선, 바이오 가스 하수 처리가 무엇인지 빨리 살펴 보겠습니다. 바이오 가스 하수 처리는 미생물을 사용하여 하수의 유기물을 분해하는 과정입니다. 이 과정에서 주로 메탄과 이산화탄소로 구성된 바이오 가스가 생산됩니다. 이 바이오 가스는 재생 에너지 원으로 사용될 수 있으며, 이는 환경과 에너지 효율 모두에 매우 시원합니다.
그러나 처리 과정이 항상 공원에서 산책하는 것은 아닙니다. 하수에는 매달린 고형물, 박테리아 및 용해 된 유기물과 같은 모든 종류의 오염 물질이 있습니다. 제대로 제거되지 않으면 문제가 발생할 수 있습니다. 그것이 막 기술이 하루를 절약하기 위해 들어오는 곳입니다.
막 기술이란 무엇입니까?
막 기술은 반 - 투과성 멤브레인을 사용하여 유체에서 다른 성분을 분리하는 것을 포함합니다. 이 막에는 작은 모공이있어 특정 물질을 통과하면서 다른 물질을 차단할 수 있습니다. 미세 여과 (MF), 한외 여과 (UF), 나노 여과 (NF) 및 역삼 투 (RO)와 같은 다양한 유형의 막이 있습니다.
미세 여과 (MF)
MF 막은 일반적으로 0.1-10 마이크로 미터 범위의 구멍이 비교적 큰 모공을 갖는다. 그들은 하수에서 큰 매달린 고형물, 일부 박테리아 및 콜로이드 입자를 제거하는 데 좋습니다. 바이오 가스 하수 처리에서 MF는 사전 처리 단계로 사용될 수 있습니다. 후속 처리 과정에서 하중을 줄이고 더 민감한 막을 하류로 보호하는 데 도움이됩니다.
초보 여과 (UF)
UF 멤브레인은 구멍이 더 작으며, 일반적으로 0.001-0.1 마이크로 미터 사이. 대부분의 박테리아, 바이러스 및 거대 분자를 포함하여 더 작은 입자를 제거 할 수 있습니다. 바이오 가스 하수 처리에서 UF는 MF 후 하수를 더 정화하는 데 사용될 수 있습니다. 더 선명한 여과물을 생성 할 수 있으며, 이는 전반적인 처리 효율에 유리합니다.
나노 여과 (NF)
NF 막은 0.001 마이크로 미터 범위의 구멍이 더 작은 기공을 갖는다. 그들은 이온, 일부 유기 화합물 및 작은 분자 중량 물질을 제거 할 수 있습니다. NF는 처리 된 하수를 연마하고 남은 오염 물질을 제거하고 최종 폐수의 품질을 향상시키는 데 사용될 수 있습니다.
역삼 투 (RO)
RO 막은 가장 작은 모공을 가지며 거의 모든 용해 된 염, 유기 화합물 및 미생물을 제거 할 수 있습니다. RO는 종종 산업 공정 또는 식수와 같이 매우 높은 품질의 처리 된 물이 필요할 때 사용됩니다. 그러나 비교적 높은 작동 압력이 필요하며 다른 막 공정에 비해 집중적 인 에너지입니다.
바이오 가스 하수 처리에 막 기술 적용
사전 - 치료
하수가 막 시스템에 들어가기 전에 사전 처리가 중요합니다. 이 단계는 막을 손상시킬 수있는 큰 잔해, 모래 및 기타 거친 재료를 제거하는 데 도움이됩니다. 스크리닝, 퇴적 및 응고 - 응집은 일반적으로 치료 방법입니다. 예를 들어, 간단한 막대 화면을 사용하여 하수에서 막대기 및 비닐 봉투와 같은 큰 물체를 제거 할 수 있습니다. 그 후, 퇴적 탱크를 사용하여 무거운 입자가 바닥에 침전 될 수 있습니다. 응고 - 응집을 첨가하여 작은 입자를 더 큰 입자로 응집하여 제거하기가 더 쉬워 질 수 있습니다.
막 생물 반응기 (MBR)
바이오 가스 하수 처리에서 막 기술의 가장 인기있는 응용 중 하나는 막 생물 반응기 (MBR)입니다. MBR은 생물학적 처리와 막 여과를 결합합니다. MBR에서, 미생물은 하수의 유기물을 분해하고 막은 처리 된 물을 바이오 매스와 분리시킨다.
MBR 사용의 장점은 많습니다. 첫째, 낮은 수준의 현탁 된 고체 및 병원체로 고품질 폐수를 달성 할 수 있습니다. 둘째, 막은 2 차 퇴적 탱크를 대체 할 수 있기 때문에 전통적인 하수 처리 시스템에 비해 발자국이 더 작습니다. 셋째, MBR은 더 높은 슬러지 농도에서 작동 할 수 있으며, 이는 더 나은 처리 효율을 의미합니다.
그러나 MBR에는 몇 가지 도전이 있습니다. 멤브레인 오염은 주요 문제입니다. 파울 링은 입자, 미생물 또는 유기 물질이 막 표면 또는 기공 내부에 축적되어 막의 투과성을 감소시키고 작동 압력을 증가시킬 때 발생합니다. 파울 링을 완화하기 위해 규칙적인 막 청소, 역 세척 및 화학 물질 사용과 같은 다양한 전략이 사용될 수 있습니다.
포스트 - 치료
막 여과 공정 후, 처리 된 물의 품질을 더욱 향상시키기 위해서는 후 처리가 필요할 수있다. 여기에는 남아있는 박테리아와 바이러스를 죽이는 소독이 포함될 수 있습니다. 염소화, 자외선 (UV) 조사 또는 오존 화는 일반적인 소독 방법이다. 또한 처리 된 물이 방전 또는 재사용에 필요한 표준을 충족시키기 위해 pH 조정이 필요할 수 있습니다.
바이오 가스 하수 처리에서 막 기술 사용의 이점
개선 된 폐수 품질
막 기술은 낮은 수준의 현탁 된 고형물, 박테리아 및 유기물로 고품질 폐수를 생산할 수 있습니다. 이는 처리 된 물이 환경으로 안전하게 배출되거나 관개, 산업 냉각 또는 추가 처리 후 식수 공급원과 같은 다양한 목적으로 재사용 될 수 있음을 의미합니다.
더 작은 발자국
앞에서 언급했듯이 막 - 기반 시스템, 특히 MBR은 전통적인 하수 처리 시스템에 비해 더 작은 발자국을 가지고 있습니다. 이것은 토지가 제한되거나 비싸지 않은 지역에서 특히 중요합니다.
더 나은 프로세스 제어
막 기술은 처리 과정을보다 정확하게 제어 할 수있게합니다. 유속, 압력 및 여과 효율을 쉽게 모니터링하고 조정하여 일관된 처리 성능을 보장 할 수 있습니다.
에너지 효율
RO와 같은 일부 막 프로세스는 에너지가 될 수 있지만, 전체적으로, 전체적으로, 막 기술은 기존 처리 방법보다 효율적 일 수 있습니다. 예를 들어, MBR은 더 높은 슬러지 농도에서 작동하여 처리 및 폐기 할 슬러지의 부피를 감소시켜 장기적으로 에너지를 절약합니다.
도전과 고려 사항
막 오염
앞에서 언급했듯이 막 파울 링은 멤브레인 기반 바이오 가스 하수 처리에서 중요한 과제입니다. 운영 비용을 증가시키고 막 수명을 줄이며 치료 효율에 영향을 줄 수 있습니다. 이 문제를 해결하려면 적절한 전처리, 정기 막 유지 및 방지 파울 링 전략의 사용이 필수적입니다.
높은 초기 투자
막 - 기반 하수 처리 시스템에 대한 초기 투자는 상대적으로 높을 수 있습니다. 막, 막 모듈 및 관련 장비의 비용은 중요 할 수 있습니다. 그러나 개선 된 폐수 품질 및 운영 비용 절감과 같은 장기 혜택은 종종 초기 투자보다 중요합니다.
에너지 소비
일부 막 공정, 특히 RO는 높은 작동 압력이 필요하므로 에너지 소비가 높아집니다. 에너지 소비를 줄이기 위해 에너지 - 복구 장치를 사용할 수 있으며 시스템을 가장 에너지 효율적인 조건에서 작동하도록 최적화 될 수 있습니다.
결론
막 기술은 바이오 가스 하수 처리를위한 강력하고 효과적인 솔루션을 제공합니다. 처리 된 물의 품질을 크게 향상시키고 처리 시스템의 발자국을 줄이며 더 나은 공정 제어를 제공 할 수 있습니다. 그러나 막 파울 링, 높은 초기 투자 및 에너지 소비와 같은 몇 가지 과제도 있습니다.
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참조
- Metcalf & Eddy. (2014). 폐수 공학 : 치료 및 자원 회복. 맥그로 - 힐 교육.
- Judd, S. (2011). MBR 책 : 물 및 폐수 처리에서 막 생물 반응기의 원리 및 응용. elsevier.
- Cheryan, M. (1998). 한외 여과 핸드북. 기술 출판.
