저주파 세척 막 생물 반응기 (ANJ-MBR)

개요

ANJ-MBR은 기존 통합 오수 처리 장비에서 발생하는 높은 막 오염과 운전 어려움 등의 문제를 해결하기 위해 개발된 지능형 폐수 처리 시스템입니다. 이 혁신적인 장치는 활성 슬러지 공정과 생물막 기술을 결합하였으며, 고도로 통합된 방식을 특징으로 합니다. 생물학적 탈질, 인 제거 및 막 분리 기술을 일체화하고 있습니다.

나노 소재로 개질된 평면막을 사용하여 긴 수명과 강력한 오염 저항성을 갖추고 있어, 유기물과 질소/인 오염물질의 동시 제거를 실현합니다. 막 요소는 오염 저항성이 향상되어 세척 빈도가 줄어들고, 수명이 연장되며, 흐름 감소율이 최소화됩니다. 최적화된 공정 설계를 통해 시스템은 방류수 수질 기준을 안정적으로 준수하며, CODcr≤30mg/L, NH3-N≤5mg/L, TN≤15mg/L, TP≤0.5mg/L, SS ≤10 mg/L을 달성합니다. 주요 특징으로는 우수한 수질, 광범위한 적용성, 긴 막 오염 간격 및 높은 수준의 자동화가 있습니다.

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제품 사양

규격 및 모델

중요한 특성

포장 및 배송 정보

배송 시간

커스터마이징 옵션

애플리케이션 시나리오

주로 집중식 하수 처리장, 수자원 보호 지역, 관광 명소, 민박 음식점, 식품 가공 등 배출수 수질 요건이 엄격하거나 유입수 농도가 높은 상황에 사용됩니다. 생활하수의 심층 처리 장비 또는 산업폐수 처리를 위한 보조 처리 장치로 활용할 수 있습니다.

제품 구성

전체 시스템은 주로 멤브레인 구성품, 블로워, 급수 펌프, 슬러지 펌프, 세정 시스템, 계측장치 및 자동화 전기 시스템으로 구성되어 있습니다.

핵심 구성품 목록

공정 원리

공정 흐름 설명

폐수는 먼저 스크린을 통과하여 큰 입자 불순물을 제거한 후 수질과 수량을 균형 있게 조절하기 위해 평균조에 유입된다. 이후 산소가 있는 MBR 탱크에서 순환되는 혼합액이 탈산소 탱크로 흘러들어 용존 산소를 제거함으로써 후속하는 혐기성 탱크 내에서 무산소 환경을 유지한다. 이후 물은 혐기성 탱크로 이동하여 인축적세균이 인을 방출하고 유기물을 소비하게 된다.

이 물은 재순환된 액체에서 유기물과 질산염 질소를 이용하여 탈질을 수행하는 탈질조로 이동한다. 최종적으로 미생물들이 유기물을 분해하고 암모니아 질소를 질산화하는 호기성 MBR조로 들어간다. 이 과정에서 인 축적 세균에 의한 과잉 인 제거가 발생한다. 호기성조의 혼합액은 MBR 막 모듈을 통해 효율적인 슬러지-수분리가 이루어지며, 활성슬러지와 불순물을 유지하면서 깨끗한 물이 막 시스템을 통과하여 배출 기준에 부합하게 방류된다.

기술 원칙

이 폐수처리 시스템은 첨단 막분리 기술을 기존의 활성슬러지 공정과 통합한 것입니다. 기존 방식에 비해 공정 설계 및 막오염 제어와 같은 핵심 요소에서 혁신적인 최적화를 적용하였으며, 탈산소, 혐기성 소화, 부재산소 조건 및 호기성 공정(MBR 막 탱크)을 결합한 종합적 통합 시스템을 구현합니다.

MBR 공정의 막 모듈은 기공 크기가 0.1 μm인 평판막을 사용합니다. 폐수에서 나온 활성슬러지 혼합액이 막 탱크 내 막 표면을 통과할 때 물과 작은 분자는 막 기공을 통과하여 처리된 방류수로 배출됩니다. 반면 활성슬러지, 큰 유기분자, 박테리아 및 기타 물질은 막에 의해 차단되어 탱크 내부에 잔류하게 됩니다. 이러한 메커니즘을 통해 효과적인 고액 분리를 달성합니다.

막의 높은 효율로 인해 활성 슬러지가 방류수와 함께 유실되지 않으며, 생물반응조 내에서 높은 슬러지 농도를 유지할 수 있다. 높은 슬러지 농도는 더 많은 미생물이 오염물질 분해에 참여할 수 있음을 의미하여 생물학적 처리 효율을 향상시키고, 시스템의 수질 및 수량 변화에 대한 적응력을 강화한다.

A-AAO 공정은 서로 다른 환경 조건에서 다양한 미생물을 활용하여 폐수로부터 질소, 인 및 유기물을 제거한다. MBR 공정은 막분리 기술을 통해 고액 분리 효율과 생물학적 처리 효과를 향상시킨다. 통합형 A-AAO+MBR 폐수처리 시스템은 이 두 가지 방식을 결합하여 하수 내 다양한 오염물질을 효과적으로 제거하면서 방출수 수질이 엄격한 기준을 충족하도록 보장한다.

제품 핵심 기술 및 특성

핵심 기술

효율적이고 상호보완적인 복합 생물학적 처리 공정

(1) 동기적이고 효율적인 질소 및 인 제거: 호기성, 부분호기성 및 혐기성 환경을 번갈아가며 조성함으로써 인 축적 세균(PAOs)과 질화/탈질 세균을 각각 배양하여 폐수 내 총질소(TN)와 총인(TP)의 효율적이고 상승적인 제거를 달성한다.

(2) 유기물 분해 강화: 다단계 반응을 통해 유기물이 다양한 미생물에 의해 단계적으로 분해되므로 처리가 더욱 철저하며 하중 변화에 대한 저항력이 강하다.

고체-액체 분리를 위한 플레이트 필름 기술

(1) 거의 완전한 고체-액체 분리: 활성슬러지, 박테리아 덩어리(flocs) 및 고분자 유기물을 100% 보유할 수 있어 투명하고 맑은 방류수를 보장하며 부유고형물(SS) 농도가 매우 낮다.

(2) 높은 투과량과 안정성: 다른 형태의 막(예: 중공사막 등)과 비교할 때, 선택된 평면막은 오염 저항성이 강하고 세척 후 회복이 용이하며 보다 안정적인 운전이 가능하다는 특성을 가집니다.

(3) 방출수 수질 보장: 막 분리는 물리적 차단 방식으로, 박테리아와 대부분의 바이러스를 효과적으로 제거할 수 있어 방출수의 수질을 안정적으로 유지하며 고도 재이용 기준을 충족하거나 초과할 수 있습니다.

공정 및 막 기술의 심층적 융합과 혁신적 최적화

(1) 초고농도 슬러지 농도 유지: 막의 유지 효과로 인해 전통적인 공법 대비 생물반응조 내에서 훨씬 더 높은 슬러지 농도(MLSS)를 유지할 수 있으므로, 단위 탱크 용적당 처리 효율과 충격 부하 저항 능력을 크게 향상시킬 수 있습니다.

(2) 공정을 간소화하고 공간을 절약: 통합 설계로 2차 침전조, 여과 장치 및 기타 후속 장치를 생략할 수 있어 시스템 구조가 컴팩트하고 설치 면적이 작음.

(3) 지능형 막 오염 제어: 독특한 공정 설계 및 운전 전략(최적화된 에어레이션, 저주기 세척 등)을 통해 막 오염을 효과적으로 줄이고, 막 수명을 연장하며, 운전 시 에너지 소비와 세척 빈도를 낮출 수 있음.

제품 특징

(1) 뛰어난 방류수 수질: 다양한 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있어 환경에 민감한 지역이나 소규모 용량 상황에도 적합하며, 방류수 수질이 안정적임.

(2) 소형 설계: 통합 설계와 컴팩트한 구조로 생물학적 처리와 막 분리를 하나의 장비에 통합하여 2차 침전조가 필요 없으며, 슬러지 농도를 8000~20000mg/L까지 높일 수 있어 전통적인 폐수 처리 기술보다 훨씬 높은 처리 효율을 제공하며, 설치 면적을 2/5 이상 절약할 수 있습니다.

(3) 높은 자동화 수준: PLC 원격 제어 및 자동 운전이 가능하여 무인 운영이 가능합니다. 장비의 운전 상태와 수질을 실시간으로 모니터링할 수 있어 운용 관리가 간편합니다.

(4) 지능형 운전: 자동 제어 시스템을 통해 막의 자동 세척 제어가 가능하며, 운전 및 유지보수가 간단합니다.

(5) 슬러지 발생량 감소: 슬러지 연령이 길고 잉여 슬러지의 양이 상대적으로 적어 기존의 전통적인 폐수처리 공정 대비 30~50% 감소하며, 이로 인해 슬러지 처리 및 처분 비용과 2차 오염 위험을 줄일 수 있습니다.

(6) 막오염 주기 연장: 장비 설계를 최적화함으로써 막오염 속도가 크게 저감되고, 막오염 주기가 연장됩니다. 동시에 세척 주기와 빈도가 자동으로 제어되어 운영 및 유지보수 비용을 현저히 절감합니다.

(7) 강한 충격 부하 저항성: 생물학적 처리 유닛은 고농도의 활성 슬러지를 유지할 수 있어 MLSS 농도가 8000~20000mg/L에 도달할 수 있으며, 수질과 수량의 큰 변동에도 견딜 수 있고, 폐수의 수질 및 수량이 크게 변화하는 조건 하에서도 안정적인 처리 효과를 유지할 수 있습니다.

(8) 뛰어난 적응성: 다양한 오수 수질 및 처리 요구에 따라 맞춤 설정이 가능하며, 도시 하수처리장(소규모 처리시설)의 개량, 관광지, 고속도로 서비스 구역, 농촌 하수 처리 상황에 적합하며, 중소규모 산업폐수의 전처리 또는 독립 처리에도 사용할 수 있음.

(9) 표준화 및 맞춤형 서비스: 당사는 디지털 전환과 자동화 업그레이드를 통해 지능형 제조에서의 뛰어남을 추구합니다. 빅데이터 분석과 인공지능 기술의 적용을 적극적으로 확대함으로써, 우수한 제품과 서비스를 제공하기 위해 스마트 제조에 전념하고 있습니다. 당사의 제품 라인업은 다양한 산업 분야의 요구에 맞춰 철저한 테스트를 거친 고효율 표준화 제품뿐만 아니라, 고객의 고유한 요구사항을 충족시키기 위해 전문 설계팀이 개발한 맞춤형 솔루션도 포함됩니다. 종합적인 서비스를 통해 정교한 공정으로 고품질의 기계 제품 및 시스템 솔루션을 제공합니다.

차별화 특성 및 시장 경쟁 우위

유사 제품과 비교할 때 본 제품은 특히 운영 및 유지보수 비용과 지능형 제어 측면에서 우수한 폐수 처리 효율을 갖추고 있습니다.

표 5-1 유사 제품 비교

응용 분야

중국 안후이성 합비시 농촌 하수 처리

프로젝트 배경 및 과제:

• 프로젝트 위치: 중국 안후이 성의 농촌 지역.

• 처리 규모: 50m³/일.

• 주요 과제: 프로젝트가 차오후 호수의 1급 보호 구역 인근에 위치해 있어 토지가 제한적이며, 배출수에 대한 요건이 엄격함.

ANJ-MBR 솔루션:

• MBR-50 모델 조합 1대를 채택.

• MBR 공정은 2차 침전조, 여과 장치 및 기타 후속 처리 장치를 생략할 수 있어 시스템 구조가 간결하고 설치 면적이 작음.

• A-AAO+MBR 공정은 탈질 및 질산화 동시 진행 효율이 높고, 질소 및 인 제거 효율이 우수하며, 슬러지 농도가 높고 충격 부하에 대한 내성이 강하며, SS(부유물질) 제거율이 높고 방류수의 투명도가 뛰어남.

• 지능형 운영 및 유지보수 플랫폼을 장착하여 원격 모니터링 및 지능형 저주파 세척이 가능하며, 운영 및 유지보수가 간소화되고 에너지 소비가 감소함.

시공 효과 및 데이터:

• 방류수 수질이 안정적으로 현지 기준을 충족하며, 특히 방류수 COD는 30mg/L 이하로, 현지 기준보다 훨씬 우수합니다.

• 점유 면적이 약 40% 감소하였습니다.

• 운영 및 유지보수 비용이 약 30% 감소하였습니다.

귀사의 프로젝트 데이터를 제공해 주시면, 보다 적합한 설비를 설계해 드릴 수 있습니다.