MBR(막 생물반응기) 폐수 처리
MBR(막 생물반응기) 폐수 처리
공정 흐름
원수 → 전선별 → 혐기성 탱크 → 무산소 탱크 → MBR 멤브레인 탱크 →→ 흡입 펌프 → 소→ 재사용/배출
과잉 슬러지: 주기적인 슬러지 낭비
공정 도입
원수 폐수가 먼저 통과합니다 전처리 장치, 거칠은 스크린, 미세 스크린, 그리고 그릿 챔버를 포함합니다. 큰 이물질, 모발, 섬유 및 모래 입자를 제거하여 MBR 막 모듈을 손상으로부터 보호합니다.
그 후 폐수는 일반적으로 다음과 같은 생화학 탱크 그룹으로 흘러갑니다 혐기성 탱크 → 무산소 탱크 → 호산소 탱크 → MBR 막 탱크.
- 혐기성 탱크: 혐기성 조건에서는 인 방출이 일어납니다. 혼합은 공기 없이 채택됩니다.
- 무산소 탱크: 제거 작업이 이루어집니다. 질산염 질소는 폐수 내 유기 탄소원을 이용해 전체 질소를 제거하기 위해 질소 가스로 전환됩니다.
- 유산소 탱크: 산소 공급이 산소를 공급합니다. 호기성 미생물은 BOD와 COD를 분해합니다; 질산화는 암모니아 질소를 질산염 질소로 전환합니다. 혼합 액체 재순환 펌프는 질산염이 풍부한 혼합 액체를 무산소 탱크로 되돌려 보냅니다.
- MBR 멤브레인 탱크: PVDF 잠수막 모듈이 설치되어 있습니다. 연속 산소 공급은 슬러지 오염을 줄이기 위해 멤브레인 표면을 세척합니다. 투과된 물(깨끗한 물)은 막 구멍을 통해 흡입 펌프로 추출됩니다. 슬러지와 고형물이 탱크 안에 갇혀 있습니다.
생산된 깨끗한 물은 소독 후 재사용할 수 있습니다. 소량의 과잉 슬러지가 주기적으로 배출됩니다.
장점
응용 분야
- ✓지방 폐수 처리
- ✓산업 폐수 처리
- ✓매립지 침출수 처리
- ✓병원 폐수 처리
- ✓물 재사용 및 복원
- ✓분산형 하수 처리
작동 원리
MBR 막 생물반응기
MBR 시스템은 결합됩니다 활성 슬러지 생물학적 처리 그리고 막 분리 기술이는 기존 하수 처리에서 사용되던 2차 침전조를 대체합니다.
폐수는 먼저 생물학적 탱크로 들어갑니다. 호기성 미생물(활성 슬러지)은 폐수 내 BOD 및 COD와 같은 유기 오염물질을 산소 조건 하에서 분해하고 열화시킵니다. 질화와 탈질화 반응은 암모니아 질소와 총 질소를 제거하기 위해 일어납니다.
중력에 의해 슬러지를 가라앉히는 대신, 혼합액은 잠긴 PVDF 멤브레인 모듈을 통해 여과됩니다. 막은 물리적 장벽 역할을 하여 활성화된 슬러지, 현탁 고형물, 콜로이드 및 병원체를 차단합니다. 깨끗한 투과수만이 막 구멍을 통과하여 처리된 방류수로 배출됩니다.
슬러지는 바이오리액터 내부에 머물며 높은 MLSS 농도를 유지합니다. 이로 인해 효율적인 생분해가 가능해지고 전체 공장의 발자국이 줄어듭니다. 정기적인 통기, 세척, 역세척, 화학적 세척이 막 오염을 줄이고 안정적인 작동을 유지하도록 시행됩니다.
전체 공정은 PLC에 의해 모니터링 및 제어되며, 여기에는 TMP, 플럭스, 산소 공급, 흡입, 이완 및 세척 사이클이 포함됩니다.
MBR(막 생물반응기) 폐수 처리 공정 매개변수
| 매개변수 | 부대 | 일반적인 사거리 | 권장 작동 가치 |
| MLSS(혼합-액체 현탁 고형물) | mg/L | 6000‑12000 | 8000‑10000 |
| MLVSS/MLSS | 0.65‑0.85 | 0.70 | |
| 여성/남성 (이사회₅) | kgBOD₅/(kgMLSS·d) | 0.05‑0.15 | 0.08‑0.10 |
| SRT(슬러지 보유 시간) | 하루 | 15‑30 | 18‑25 |
| 총 HRT(유압 유지 시간) | 한 시간 | 8‑14 | 10‑12 |
| DO-Aerobic(산소 탱크 내 용존 산소) | mg/L | 1.5‑3.0 | 2.0 |
| DO-아녹시크(용존산소 아녹시크) | mg/L | <0.5 | 0.2‑0.4 |
| DO-혐기성(용존 산소 혐기성) | mg/L | <0.2 | <0.1 |
| pH | ‑ | 6.5‑8.5 | 7.0‑7.8 |
| 온도 | °C | 10‑35 | 15‑28 |
| 혼합 액체 재순환 | % | 200‑400 | 300 |
| 슬러지 폐기물 | m³/d | SRT로 계산됨 |
막 매개변수
| 매개변수 | 부대 | 일반적인 사거리 | 추천 | 주석 |
| 순 플럭스 | L/(m²·h) LMH | 12‑20 | 15‑17 | 잠수 MBR의 경우, 플럭스는 백워시, 이완, 다운타임 변환을 통해 계산해야 합니다 |
| 막관통 압력 | kPa | 5‑30 | <25 | 경고: >35 kPa; 경보: >45-50 kPa; TMP 상승은 심각한 막 폐지임을 의미합니다 |
| 막 기공 크기 | 음 | 0.03‑0.2 | 0.1 | PVDF 속공 섬유 / 평평 시트 멤브레인 (미세여과, MF) |
| 멤브레인 스커링 공기 유량 | Nm³/(h·m²-막) | 0.2‑0.5 | 0.3 | 멤브레인 모듈 스커링: MBR 시스템에서 가장 높은 에너지 소비 |
| 흡입 사이클 | 민 | 8‑12 | 10 | 흡입 8–9분 + 이완 1–2분 (흡입 없음, 지속적인 산소 세척) |
| 역류 | ‑ | 하루에 1-2번 | 하루에 1-2번 | 물의 역류; 화학물질 현장 검사(CIP): 3-6개월에 한 번 |
| 사전 상영 | 음 | 1‑3 | ≤2mm | MBR 상류에서는 막 필라멘트가 모발과 섬유질에 긁히는 것을 방지하기 위해 전처리가 필요합니다 |
수질 지표 (시 하수: 유입수 및 폐수)
| 항목 | 부대 | 전형적인 인플루언트 | 일반적인 MBR 배출수 |
| 코드커 | mg/L | 250‑500 | ≤30-50 |
| BOD₅ | mg/L | 120‑250 | ≤5-10 |
| SS | mg/L | 150‑250 | <5 |
| NH₃-N | mg/L | 25‑45 | ≤1-5 |
| TN | mg/L | 35‑55 | ≤10-15 |
| 화장지 | mg/L | 3‑6 | ≤0.3-1.0 |
| 탁도 | NTU | ‑ | <0.5, 일반 0.1-0.3 |
자주 묻는 질문
MBR이란 무엇인가요?
MBR은 멤브레인 바이오리액터(Membrane Bioreactor)의 약자입니다. 이 방법은 생물학적 활성화 슬러지 처리와 멤브레인 여과를 결합하여 기존의 2차 침전탱크를 대체합니다
MBR에 사용할 수 있는 멤브레인 종류는 무엇인가요?
PVDF 중공 섬유 멤브레인 또는 플랫 시트 멤브레인(미세여과, MF), 잠수 설치
멤브레인 오염의 원인은 무엇인가요?
현탁 고형물, 콜로이드, 세포외 고분자 물질, 모발 및 섬유 이물질. 모발/섬유는 막 필라멘트가 긁히는 것을 방지하기 위해 MBR 상류에서 사전 여과를 통해 제거해야 합니다.
TMP란 무엇인가요? 경고와 경보의 설정된 시점은 무엇인가요?
TMP는 막 오염 수준을 반영하는 막 관통 압력(Transmembrane Pressure)을 의미합니다. 경고>35 kPa; 경보>45–50 kPa. TMP 상승은 막 오염이 증가함을 의미합니다
잠수식 MBR의 표준 흡입 사이클은 무엇인가요?
흡입 8–9분 + 이완 1–2분 (흡입 중단, 지속적인 산소 세척).
권장되는 설계 플럭스는 무엇인가요?
역세척, 이완, 다운타임 변환을 통해 계산된 잠수 타입. 장기간 20 LMH 이상으로 달리지 마세요; 고플럭스는 막 오염을 가속화합니다
멤브레인 클리닝 방법은 무엇인가요?
일상적인 물 역류; 3개월에서 6개월마다 한 번씩 클린인 플레이스(CIP) 화학 세척
MBR 시스템에서 가장 많은 에너지를 소비하는 아이템은 무엇인가요?
멤브레인 모듈 스커링(멤브레인 에어레이션)
호기성 탱크와 무산소 탱크의 차이점은 무엇인가요?
- 호기성 탱크: DO 2~4 mg/L, BOD/COD 분해, 질산화 및 인 흡수를 위해 사용됩니다. - 무산소 탱크: DO
MBR 설계에 어떤 핵심 공정 매개변수를 제공해야 할까요?
폐수 유형, 유출수 및 폐수 수질 매개변수, HRT, SRT(SRT로 계산), MLSS, 유산소 탱크 내 DO, 멤브레인 플럭스, TMP 설정.
요구사항 보내세요
- 프로젝트 위치(국가/도시) —
- 적용: 하수 종류 — 가정용 하수 / 산업 폐수
- 처리 용량 — ____ m³/일 또는 ___ m³/h
- 작동 모드 — 24시간 연속 / 간헐적 운행
- 설치 유형 — 묻힌 / 지상 / 컨테이너
- 영향력 품질 — - CODcr: ____ mg/L - BOD5: ____ mg/L - SS 부유 고형물: ____ mg/L - NH3-N 암모니아 질소: ____ mg/L - TP 총 인: ____ mg/L - pH: ____ - 온도: ____ °C - 특수 오염물질: 오일 / 중금속 / 색상 등
- 배출 기준 — - 필수 배출 기준 - 요구되는 폐수 지수 COD____, BOD____, SS____, NH3-N____, TP____, pH____ - 폐수의 목적: 강으로의 배출 / 재사용(관개, 세척)
- 공정 선호 — A/O/ A²O / MBR / SBR
- 멤브레인 옵션인가요? — MBR / PVDF 중공 광섬유
- 자동화 — 수동 / 반자동 / 완전 자동 PLC+HMI
- 냄새 제어 요구사항 —
- 자재 요구사항: — 탄소강 / SS304 / SS316
- 목적지 항구 및 납품 조건 —
