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MBBR 폐수 처리 공정

MBBR(Moving Bed Biofilm Reactor)은 기존의 활성 슬러지 공정과 고정 생물막 처리 방식의 장점을 결합한 효율적인 생물학적 폐수 처리 기술이다.

폐수는 특수하게 설계된 MBBR 생물막 캐리어로 채워진 생물 반응조를 지속적으로 흐른다. 캐리어는 반응조 내에서 자유롭게 움직이며, 미생물이 그 표면에 부착되어 활성 생물막을 형성한다.

생물막 상에서 자라나는 미생물은 폐수 내 유기물 및 영양분(탄소(C), 질소(N), 인(P) 등)을 대사 과정의 일부로 이용한다. 생물학적 분해 및 전환을 통해 오염물질이 폐수에서 제거된다.

생물막 캐리어의 지속적인 움직임은 미생물 성장에 필요한 넓은 유효 표면적을 제공함으로써 높은 생물학적 처리 활성을 유지하는 데 기여한다.

MBBR 기술은 다양한 폐수 처리 공정에 적용 가능하며, 유입수 수질, 처리 용량, 방류 요구 사항에 따라 맞춤형으로 설계할 수 있다.

일반적인 MBBR 폐수 처리 공정:

복합 산업 폐수의 경우, DAF, 화학 처리, 고도 여과, 막 처리 등 추가 공정을 시스템에 통합할 수 있다.

제품 특징
1. 높은 미생물 농도 및 처리 효율
MBBR 시스템은 특수 설계된 이동식 생막 캐리어를 사용하여 미생물이 부착하기 위한 넓은 표면적을 제공한다.
기존 활성 슬러지 처리 방식과 비교해 생막 캐리어 시스템은 높은 농도의 활성 미생물을 유지할 수 있어 유기 오염물 제거율과 생물학적 처리 효율을 향상시킨다.

2. 낮은 막힘 위험
이동식 생막 캐리어는 반응조 내에서 부유 상태를 유지하며 지속적으로 움직인다.
적절한 시스템 설계를 통해 MBBR 공정은 신뢰할 수 있는 생물학적 처리 성능을 제공하며, 기존의 매체 역세척을 필요로 하지 않습니다.
이 시스템은 일부 전통적인 생물학적 처리 공정과 관련된 복잡한 슬러지 재순환 요구량도 줄일 수 있습니다.

3. 질소 및 인 제거 효율성

부유형 바이오필름 캐리어는 미생물 성장을 지원하며 다양한 생물학적 처리 공정에 유리한 조건을 제공할 수 있습니다. 호기성 및 아노빅 처리 구역을 결합함으로써, 이 시스템은 다음 분야의 성능 향상을 위해 설계될 수 있습니다:
유기 오염물 제거
암모니아 질소 제거
질소 제거
인 제거

구체적인 처리 성능은 폐수 특성 및 공정 구성에 따라 달라집니다.

4. 소형 평면 배치

MBBR 기술은 비교적 소형 반응기 내에서 높은 생물학적 처리 용량을 제공할 수 있습니다.
이로 인해 설치 공간이 제한된 프로젝트에 적합합니다.

5. 높은 생물학적 활성
MBBR 캐리어의 지속적인 움직임은 미생물, 폐수 및 산소 간의 활성 접촉을 유지하는 데 도움이 된다.
생물막 매체의 넓고 보호된 표면적은 안정적인 미생물 성장을 지원하고 효율적인 생물학적 처리를 가능하게 한다.

6. 신규 및 기존 폐수 처리장에 모두 적합
MBBR 기술은 신규 폐수 처리 프로젝트뿐 아니라 기존 처리장의 업그레이드에도 적용할 수 있다.
다음과 같은 용도로 효과적인 해결책이 될 수 있다:
폐수 처리 용량 증대
생물학적 처리 성능 향상
기존 활성 슬러지 시스템 업그레이드
신규 시설에 필요한 부지 면적 감소
많은 개조 프로젝트에서 MBBR 캐리어를 기존 생물 반응기로 비교적 제한된 수정만으로 추가할 수 있다.

MBBR 기술 특징
MBBR은 특수 설계된 플라스틱 캐리어를 생물막 형성 매체로 사용하는, 부유 성장과 부착 성장 방식을 결합한 생물학적 폐수 처리 기술이다.
이 캐리어는 폭기 또는 기계적 혼합을 통해 생물 반응기 내부에서 자유롭게 이동한다.
이 공정은 다음과 같은 여러 장점을 제공한다:
생물막 성장을 위한 넓은 표면적
높은 미생물 활성
소형화된 반응기 설계
유연한 처리 용량
하수 처리장 개선에 적합
토지 요구량 감소
안정적인 생물학적 처리 성능
MBBR 기술은 도시 하수 처리, 산업 폐수 처리 및 폐수 처리장 업그레이드 프로젝트에 광범위하게 사용된다.

외부 설계

MBBR 폐수 처리 시스템의 외부 구조는 프로젝트 요구사항에 따라 맞춤형으로 제작할 수 있다.
주 탱크 구조는 다음 재료로 제조할 수 있다:
탄소강/스테인리스강/FRP
탄소강 구조의 경우 설치 환경 및 폐수 특성에 따라 적절한 부식 방지 보호 조치를 적용할 수 있다.
일반적인 표면 보호 옵션은 다음과 같다:
에폭시 부식 방지 코팅
Frp 코팅

맞춤형 보호 코팅 시스템
장비의 외관 및 색상은 고객 요구 사항에 따라 맞춤 제작할 수 있습니다.

시스템은 다음 형태로 공급될 수 있습니다:
통합 MBBR 폐수 처리 장비
패키지형 MBBR 폐수 처리 플랜트
모듈식 폐수 처리 시스템
컨테이너형 폐수 처리 플랜트

내부 설계

일반적인 통합 MBBR 폐수 처리 시스템은 여러 기능성 처리 구역으로 맞춤 제작할 수 있습니다.
선택된 공정에 따라 내부 구조에는 다음이 포함될 수 있습니다:

1차 침전조
침강 가능한 부유 고형물을 제거하고 생물학적 처리 공정으로 유입되는 오염물 부하를 줄입니다.

무산소 또는 탈질 탱크
폐수 처리 요구 사항에 따라 생물학적 영양염 제거 공정을 위한 적절한 조건을 제공합니다.

MBBR 생물학적 처리 탱크
미생물이 자라서 오염물질을 분해하는 이동식 바이오필름 캐리어가 포함된 탱크

산기 및 접촉 산화 구역
호기성 생물학적 처리를 지원하고 바이오필름 캐리어의 움직임을 유지하기 위해 산소를 공급함

2차 침전 탱크
공정 설계에 따라 생물학적 고형물과 정화된 물을 분리함

살균 탱크
폐수 방류 또는 추가 처리 전 최종 살균을 수행함

슬러지 저장 탱크
폐수 처리 과정에서 발생하는 과잉 슬러지를 수집함

프로젝트 요구사항에 따라 공기 송풍기, 펌프, 제어 시스템, 스크린, 화학 약품 투입 시스템, 모니터링 장비 등 추가 장비를 통합할 수 있다.

통합 폐수 처리 장비 공정 흐름도

전처리 장비

폐수가 이 장치를 통과하면서 큰 부유 고형물, 섬유, 대형 떠다니는 이물질이 차단되어 제거된다.

조정 탱크

처리된 유출수는 균질조로 유입된다. 이는 유입 유량 및 수질의 변동을 완화하여 유량과 하중을 균형 있게 조절한다. 또한 악취 억제, 슬러지 침전 및 압축 방지, BOD₅·암모니아 질소·총 질소 등 유입수 특성 파라미터의 안정화를 위해 사전 폭기 기능을 제공한다.

슬러지 탱크

처리 과정에서 발생하는 과잉 슬러지는 슬러지 탱크에 수집된다. 일부 슬러지는 생물학적 처리 시스템 내 적정 슬러지 농도를 유지하기 위해 무산소 탱크로 재순환되며, 나머지 과잉 슬러지는 정기적으로 현장을 벗어나 처분되어야 한다.

무산소 탱크

폐수는 호기성 탱크에서 재순환된 질산화 액을 받아 무산소 탱크로 유입된다. 무산소 조건 하에서 탈질 세균이 질산염 질소를 질소 기체로 전환하여 대기 중으로 방출함으로써 총 질소 제거가 완료된다. 이 단계에서는 유기 오염물의 일부도 분해되어 호기성 처리 단계의 부하를 줄인다.

호기 탱크

폭기 장비가 지속적으로 공기를 공급하여 호기성 환경을 조성하고, 이 안에서 호기성 미생물이 증식한다. 질산화 과정을 통해 암모니아 질소가 분해되며, 동시에 BOD₅와 같은 유기 오염물도 분해된다. 탱크 내부의 생물 매체는 바이오필름 형성을 지원하여 충격 하중에 대한 내성을 높이고, 안정적인 생물학적 처리 성능을 유지하는 데 도움을 준다.

고액 분리 장치

생물학적 처리 후 혼합액은 고액 분리 단계로 유입되어, 활성 슬러지, 부유 고형물 및 콜로이드 성분이 제거된다. 슬러지-수 분리 후 정화된 물은 정수 탱크로 유입되며, 제거된 슬러지는 생물학적 처리 시스템 내에 재순환 및 재사용을 위해 유지된다.

청수 탱크

분리된 정수는 일시 저장을 위해 정수 탱크로 유입된다. 이는 공정 버퍼 역할을 하며, 후속 소독 공정에 급수하거나 시스템의 역세척 용수로 사용될 수 있다.

소독 장비

정수는 소독 장치로 보내져 자외선(UV) 또는 차아염소산나트륨(NaClO) 소독 방식으로 수중 병원성 미생물을 제거한다. 처리 후 배출수는 관련 기준을 준수하여 직접 방류하거나 조경용수, 화장실 세면용수 등 재이용수로 활용할 수 있다.

기술 파라미터

사모아에서 진행된 200 m³ 어류 가공 폐수 처리장 프로젝트

이메이는 사모아의 해산물 가공 프로젝트를 위해 200 m³ 규모의 어류 가공 폐수 처리장을 공급하였다. 이 시스템은 어류 세척, 가공, 장비 세정 및 생산 운영 과정에서 발생하는 폐수를 처리하도록 설계되었다.

어류 가공 폐수는 일반적으로 유기물, 부유 고형물, 기름 및 지질, 단백질, 생분해성 오염물질 등 농도가 높은 성분을 포함한다. 본 어류 가공 폐수 처리장은 적절한 전처리 공정과 생물학적 폐수 처리 공정을 통합하여 화학적 산소 요구량(COD), 생화학적 산소 요구량(BOD), 부유 고형물 및 기타 유기 오염물질을 효과적으로 저감하도록 설계되었다. 고객의 요구에 따라 설치 공간을 최소화하면서도 현지 배출 기준을 충족하도록 시스템이 설계되었다.

이메이는 폐수 처리 장비 제조 및 폐수 처리 프로젝트 공학 분야에서 풍부한 경험을 보유하고 있으며, 폐수 분석 및 공정 설계부터 장비 제조, 설치 지침, 시운전, 기술 지원에 이르기까지 통합 솔루션을 제공한다.

기타 MBBR 폐수 처리 적용 분야

MBBR 폐수 처리 공정은 다음 용도에 맞춤형으로 설계될 수 있다:

가정용 폐수 처리

하수 처리

산업 폐수 처리

식품 가공 폐수

음료 제조 폐수

도축장 폐수

호텔 폐수

상업용 폐수

주거 단지 폐수

고유기물 부하 폐수

기존 폐수 처리장 개량 프로젝트
최종 공정 구성은 폐수 분석 결과 및 방류수 배출 요건에 따라 결정되어야 한다.