컨텐츠 메뉴
● 소개
>> 하수 수집 및 운송
>> 예비 치료
>> 1 차 치료
>> 이차 치료
>> 3 차 처리
● 각 단계의 과학
>> 화학적 및 물리적 공정
>> 미생물 생태학
>> 선진국
>> 개발 도상국
>> 도전
>> 미래의 혁신
● 결론
● FAQ
>> 2. 하수 처리장에서 생산 된 슬러지는 어떻게됩니까?
>> 5. 하수 처리장이 모든 오염 물질을 제거 할 수 있습니까?
● 소환
하수 처리장은 오염 된 폐수를 환경으로 방출하거나 재사용하기에 안전한 물로 변형시켜 현대 사회에서 중요한 역할을합니다. 이 과정은 공중 보건을 보호하고 수생 생태계를 보존하며 수자원의 지속 가능성을 보장하는 데 필수적입니다. 이 포괄적 인 기사에서는 관련된 단계별 프로세스를 탐색 할 것입니다. 하수 처리 , 각 단계의 과학 및이 식물이 수질과 환경에 미치는 영향.
화장실을 씻거나 요리를 씻거나 샤워를 할 때마다 결과 폐수를 안전하게 관리해야합니다. 처리되지 않은 하수에는 유해한 박테리아, 화학 물질, 영양소 및 고형 폐기물이 포함되어있어 생태계를 파괴하고 강, 호수 또는 바다로 직접 방출되면 질병을 퍼뜨릴 수 있습니다. 하수 처리장은 이러한 오염 물질을 제거하고 깨끗하고 안전한 물을 환경으로 또는 경우에 따라 물 공급으로 돌아가도록 설계된 시설입니다.
적절한 하수 처리는 전 세계 공중 보건 및 환경 보호의 초석입니다. 도시 인구가 성장하고 산업 활동이 확대됨에 따라 폐수의 양과 복잡성이 증가하여 효율적인 하수 처리가 그 어느 때보 다 중요합니다.
주택, 사업체 및 산업의 폐수는 하수도로 알려진 지하 파이프의 광범위한 네트워크를 통해 여행합니다. 때때로, 펌핑 스테이션은 하수를 낮은 고도 (예 : 지하실)에서 주요 하수관으로 옮기므로 처리장에 효율적으로 도달 할 수 있도록해야합니다.
이 컬렉션 시스템은 종종 두 가지 유형으로 나뉩니다.
- 위생 하수구 : 가정과 사업체에서 폐수 만 운반합니다.
- 결합 된 하수구 : 하수 및 우수 유출을 모두 가지고 다니면서 오버플로 위험으로 인해 폭우로 인해 어려움을 겪을 수 있습니다.
처리장에 도착하자마자 하수는 먼저 예비 치료를받습니다. 이 단계는 장비를 손상 시키거나 후속 처리 과정을 방해 할 수있는 큰 잔해와 그릿을 제거합니다.
- 스크리닝 : 바 스크린 또는 메쉬 스크린은 헝겊, 플라스틱 및 기타 잔해와 같은 큰 물체를 필터링합니다. 이것은 막힘을 방지하고 펌프 및 기타 기계를 보호합니다.
- 그릿 제거 : 그릿 챔버는 마모를 유발할 수있는 모래, 자갈 및 기타 무거운 무기 재료를 포착합니다.
- 흐름 평등 : 일부 식물은 분지를 사용하여 흐름을 조절하고 피크 기간 동안 과부하를 방지하여 일관된 처리 성능을 보장합니다.
1 차 처리 단계는 폐수에서 매달린 고체 및 유기물을 제거하는 데 중점을 둡니다.
- 퇴적 탱크 : 폐수는 중력으로 인해 중력이 더 무거운 고체가 바닥에 침전되어 (슬러지 형성) 오일 및 그리스와 같은 가벼운 재료가 표면에 떠 다니는 큰 탱크에 고정됩니다.
- 슬러지 및 쓰레기 제거 : 추가 처리를 위해 둘 다 수집되어 생물학적 처리 전에 유기 하중을 줄입니다.
이 단계는 전형적으로 유기물을 분해하는 데 필요한 산소의 양을 측정하는 종이 고체의 약 50-60%와 생화학 적 산소 수요 (BOD)의 30-40%를 제거합니다.
이차 치료는 용해되고 남아있는 유기 유기물을 표적으로하는 생물학적 과정이다.
- 활성 슬러지 공정 : 공기는 폭기 탱크를 통해 거품이 져있어 유기 박테리아가 유기 오염 물질을 분해하도록 장려합니다. 이 박테리아는 유기물을 소비하여 이산화탄소, 물 및 추가 박테리아 세포로 전환합니다.
-Stremling 필터 : 폐수는 암석이나 합성 매체의 침대 위로 흘러 오염 물질을 소비하는 미생물 성장을 지원합니다.
- 산화 연못/석호 : 크고 얕은 연못은 자연 햇빛, 조류 및 박테리아를 사용하여 폐수를 생물학적으로 추가로 치료합니다.
2 차 처리는 BOD 및 현탁 된 고형물의 최대 85-95%를 제거하여 수질을 크게 향상시킬 수 있습니다.
비디오 : 폐수 처리장은 어떻게 작동합니까?
3 차 처리는 배출 또는 재사용 전에 물을 연마하고 남은 불순물, 영양소 및 병원체를 제거하도록 설계된 최종 단계입니다.
- 미세 여과 및 한외 여과 : 물은 미세한 막을 통과하여 작은 입자와 병원체를 제거합니다.
- 이온 교환 및 화학 강수량 : 질소 및 인과 같은 영양소를 제거하여 자연수에서 부영양화를 유발할 수 있습니다.
- 활성탄 흡착 : 유기 화학 물질, 살충제 및 제약을 제거합니다.
- 소독 : UV 광 또는 화학 물질 (염소 또는 오존과 같은)은 남은 병원체를 죽이고 물이 방출하기에 안전합니다.
3 차 처리는 처리 된 물이 관개, 산업 공정 또는 추가 처리 후 식수로 재사용 될 때 특히 중요합니다.
고급 시설은 BNR을 사용하여 생물학적으로 질소와 인을 제거합니다. 여기에는 대기로 방출되는 무해한 질소 가스로 질소 화합물을 변환 할 수있는 다른 박테리아 유형을 장려하기 위해 호기성 및 혐기성 조건이 교대로 포함됩니다.
- 응고 및 응집 : 명반 또는 염화 제 2 철과 같은 화학 물질이 폐수에 첨가되어 미세한 입자를 더 쉽게 정착하는 더 큰 플록으로 집계합니다.
- 염소화 및 UV 소독 :이 방법은 병원체를 파괴하여 질병 전염을 방지합니다.
생물학적 치료의 효율은 건강한 미생물 군집을 유지하는 데 달려 있습니다. 온도, pH, 산소 수준 및 영양소 가용성과 같은 요인은 미생물 활동을 최적화하기 위해 신중하게 제어됩니다.
처리 중에 수집 된 고체 (슬러지)는 부피를 줄이고 유기물을 안정화하며 병원체를 제거하기 위해 추가로 처리됩니다.
- 혐기성 소화 : 슬러지는 산소가없는 환경에서 박테리아에 의해 분해되어 전기 또는 열을 생성하는 데 사용할 수있는 바이오 가스 (주로 메탄)를 생성합니다.
- 탈수 : 원심 분리기 또는 벨트 프레스와 같은 기계 공정은 슬러지에서 과도한 물을 제거하여 처리량을 줄입니다.
- 폐기 또는 재사용 : 바이오 솔리드라고하는 처리 된 슬러지는 안전 표준을 충족하는 경우 비료 또는 토양 컨디셔너로 사용할 수 있습니다. 그렇지 않으면 매립지에 폐기되거나 소각됩니다.
적절한 슬러지 관리는 환경 오염을 방지하고 귀중한 자원을 복구하는 데 중요합니다.
현대 하수 처리장은 자동화 및 고급 모니터링 기술을 사용하여 효율성과 신뢰성을 향상시킵니다.
- 센서 및 SCADA 시스템 : pH, 탁도, 용존 산소 및 영양소 수준과 같은 수질 매개 변수를 지속적으로 모니터링합니다.
- 막 생물 반응기 (MBRS) : 생물학적 처리와 막 여과를 결합하여 더 작은 발자국으로 고품질 폐수를 생성합니다.
- 고급 산화 공정 (AOP) : UV 광와 결합 된 오존과 같은 강력한 산화제를 사용하여 지속적인 유기 오염 물질을 분해하십시오.
- 인공 지능 (AI) : 신흥 AI 시스템은 유능한 변형을 예측하고 치료 매개 변수를 실시간으로 조정하여 플랜트 운영을 최적화합니다.
이러한 혁신은 에너지 소비를 줄이고, 폐수 품질을 향상 시키며, 운영 비용이 낮아집니다.
폐수에서 오염 물질을 제거함으로써 하수 처리장 :
- 산소 고갈을 일으키고 수생 생물을 해칠 수있는 오염으로부터 강, 호수 및 바다를 보호하십시오.
- 오염을 방지하여 식수 공급을 보호합니다.
- 콜레라, 장티푸스 및 이질과 같은 수성 질병의 확산을 방지합니다.
- 균형 잡힌 영양소 수준을 유지하여 건강한 수생 생태계를 지원하십시오.
적절한 치료가 없으면 하수는 특히 인구 밀도가 높은 지역에서 부영양화, 어류 사망 및 질병 발생을 유발할 수 있습니다.
고급 인프라가있는 국가에서 하수 처리장은 종종 3 차 처리 및 에너지 회복 시스템을 통합합니다. 규정은 민감한 환경을 보호하기 위해 엄격한 폐수 품질 표준이 필요합니다.
많은 개발 도상국들은 불충분 한 인프라, 자금 부족 및 빠른 도시화와 같은 도전에 직면 해 있습니다. 비공식적이거나 부적절한 하수 처리는 수질 오염과 공중 보건 위험으로 이어집니다. 국제 원조 및 기술 이전 프로그램은 폐수 관리를 개선하는 것을 목표로합니다.
- 분산 처리 : 소규모 치료 장치는 중앙 집중식 하수도 시스템이없는 지역 사회에 서비스를 제공합니다.
- 자연 기반 솔루션 : 건설 된 습지 및 바이오 필터는 폐수를 지속적으로 처리하기 위해 자연 과정을 모방합니다.
- 물 재사용 : 처리 된 폐수는 농업, 산업 및 지하수 재충전에서 점점 재사용되어 민물 수요를 줄입니다.
- 신흥 오염 물질 : 제약, 미세 플라스틱 및 개인 관리 제품은 기존의 치료로 제거하기가 어렵습니다.
- 기후 변화 : 폭풍 강도 증가로 인해 하수도 오버 플로우가 발생하여 처리되지 않은 하수를 방출합니다.
- 에너지 사용 : 처리장은 상당한 에너지를 소비하여 온실 가스 배출에 기여합니다.
- 고급 멤브레인 기술 : 내구성과 선택성이 높은 여과 멤브레인.
- 자원 회복 : 폐수에서 영양소, 생물 클라스틱 및 에너지 추출.
- 스마트 인프라 : 예측 유지 보수 및 최적화 된 처리를 위해 IoT 및 AI 통합.
- 녹색 에너지 통합 : 태양, 바람 및 바이오 가스를 사용하여 전력 처리 시설을 지속적으로 전력.
하수 처리장은 오염 된 폐수를 깨끗하고 안전한 물로 변형시키는 데 필수적입니다. 일련의 기계적, 생물학적 및 화학적 과정을 통해이 식물들은 유해한 오염 물질을 제거하고 환경을 보호하며 공중 보건을 지원합니다. 기술이 발전함에 따라 치료가 더욱 효과적이되어 수자원이 미래 세대에 지속 가능하게 유지됩니다.
떠오르는 오염 물질, 기후 변화 및 인구 증가 수요로 인한 지속적인 과제는 전 세계 하수 처리 인프라에 대한 혁신과 투자를 계속했습니다. 하수 처리 식물이 물에 무엇을하는지 이해함으로써 우리는 건강한 행성을 유지하는 데 필수적인 역할을 이해할 수 있습니다.
주요 단계는 예비 처리 (큰 파편 및 그릿 제거), 1 차 처리 (고체 침전 및 쓰레기 제거), 2 차 처리 (유기물의 생물학적 분해) 및 3 차 처리 (진행된 여과 및 소독)입니다.
슬러지는 종종 혐기성 소화를 통해 병원체와 부피를 줄이기 위해 추가로 처리됩니다. 결과 바이오 가스는 에너지에 사용될 수 있으며, 건조 된 슬러지는 비료로 사용되거나 안전하게 배치 될 수 있습니다.
모든 치료 단계, 특히 고등 치료를받은 물은 규제 표준을 충족하면 음주에 안전 할 수 있습니다. 그러나 대부분의 처리 된 물은 환경으로 방출되거나 불가능한 목적으로 사용됩니다.
그들은 폐수에서 오염 물질과 병원체를 제거하여 수질 오염을 예방하고 수생 생물을 보호하며 질병 발생의 위험을 줄입니다.
현대 식물은 매우 효과적이지만 일부 미량 오염 물질 (특정 의약품 또는 미세 플라스틱과 같은)은 남아있을 수 있습니다. 이러한 과제를 해결하기 위해 첨단 기술이 개발되고 있습니다.
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