발효 폐수의 생물학적 단화: 총 질소를 5ppm 이하로 줄이십시오.

프로젝트 개요

발효 공정에서 발생하는 폐수는 높은 유기물 부하와 질소 농도가 높아 처리가 매우 어렵습니다. 이 사례 연구는 발효 공장이 맞춤형 생물학적 탈질 시스템을 도입하여 총 질소(TN) 규정 준수 위험을 어떻게 제거했는지 설명합니다.

프로젝트 배경

이 시설은 질소가 풍부한 폐수 흐름을 배출하는 연속 발효 라인을 운영합니다. 일상적인 모니터링 결과, 원폐수는 약 80ppm의 암모니아 질소(NH₃-N)와 20ppm의 질산염 질소(NO₃-N)을 포함하고 있어 총 질소 농도가 100ppm에 달했습니다. 배출 규제가 강화됨에 따라, 이 공장은 총 질소를 5ppm 미만으로 낮출 수 있는 솔루션, 즉 95% 이상의 제거 효율을 요구했습니다.

유입수 수질

기술적 과제

이 프로젝트는 세 가지 주요 장애물을 극복해야 했습니다:

• 단일 단계 생물학적 공정으로는 안정적으로 달성하기 어려운 매우 낮은 질소 상한선.
• 탈질이 일어나기 전에 완전한 질산화가 필요한 높은 암모니아 부하.
• 변동하는 발효 생산 일정 하에서의 안정적인 성능 요구.

당사의 솔루션

엔지니어링 팀은 다음 장치를 통합한 다단계 생물학적 처리 계통을 설계했습니다:

1. 질산화 단계 — 호기성 조건과 고효율 질산화 균주가 암모니아 질소를 질산염으로 전환합니다.
2. 탈질 단계 — 보충 탄소원을 이용한 무산소 조건에서 질산염을 무해한 질소 가스로 전환합니다.
3. 정화 단계 — 최종 처리를 통해 폐수 농도를 일관되게 5ppm 목표치 미만으로 유지합니다.

이 시스템은 암모니아, 질산염 및 용존 산소의 실시간 온라인 모니터링 기능을 갖추고 있어, 실제 부하 조건에 맞게 통기 및 탄소 투입을 자동으로 조정할 수 있습니다.

공정 설계 하이라이트

여러 설계 기능이 프로젝트의 성공에 기여했습니다:

• 최적화된 탄소 투입 — 자동화된 투입 전략은 탈질에 필요한 탄소원만 정확하게 공급하여 과소 처리와 화학 물질 낭비를 모두 방지합니다.
• 모듈식 건설 — 각 처리 단계는 사전 설계된 모듈로 제공되어 현장 설치 시간을 단축하고 향후 확장을 용이하게 합니다.
• 에너지 효율적인 통기 — 가변 주파수 송풍기와 용존 산소 제어를 통해 낮은 수력 부하 기간 동안 에너지 사용량을 줄입니다.
• 강력한 미생물 시스템 — 특별히 배양된 질산화 및 탈질 생물량은 충격 부하에 저항하고 공정 이상으로부터 신속하게 회복합니다.

결과

시운전 및 최적화 후, 시스템은 다음과 같은 검증된 성능을 제공했습니다:

고객 혜택

• 가장 엄격한 질소 배출 한도에 대한 안정적인 규정 준수.
• 최소한의 수동 개입으로 완전 자동화된 운영.
• 최적화된 탄소 투입으로 인한 낮은 운영 비용.
• 향후 생산 성장에 적응할 수 있는 확장 가능한 설계.

결론

질산화, 탈질 및 최종 정화 단계를 지능형 공정 제어와 결합함으로써, 발효 공장은 이제 총 질소 농도가 5ppm 미만인 폐수를 일관되게 배출하고 있습니다. 이 솔루션은 중요한 규정 준수 병목 현상을 제거하고 유사한 고질소 산업 폐수 응용 분야에 적용할 수 있는 안정적이고 비용 효율적인 처리 모델을 구축했습니다.