STOAT 시뮬레이터를 이용한 MLE공정 질산화 개선에 대한 연구

목적 : 질소제거공정은 수환경 보존 측면에서 매우 중요한 공정이다. 그 가운데 MLE 공정은 변형이 많고 운전 상노련한 경험이 필요하기 때문에 최적화가 어려웠다. 본 연구에서는 STOAT 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 MLE 공정의 질산화에 대해 정량적으로 분석하였다. 방법 : 특히 수온에 따른 질산화 효율저하의 문제점 측면에서 ‘수온-질산화’의 상관성을 규명하려 시도하였다. 결과 및 토의 : 그 결과 수온이 20℃ 이상일 경우 93% 이상의 질산화율이 관찰되었으며, 15℃ 이하일 때 급격한 암모니아성 질소의 질산화 감소가 관찰되었다. 네 가지 모사 중 수온이 가장 낮았던 10℃에서의 질산화 효율 증가를위해 세 가지 공정 변수를 한번, 혹은 여러번 적용하였으며(MLSS 증가, DO농도 증가, RAS증가) 이 중 공정 변화의 단일 적용에서 가장 효율적인 공정 변화는 RAS 유량 증가로 공정 변화를 가하지 않은 10℃ 유입수의 암모니아농도에서 31% 더 감소한 암모니아 배출농도를 나타내었다. 결론 : 두 가지 이상의 공정 변화를 동시에 적용한 경우, 운전에 소요되는 전력을 고려하면 MLE조 내 폭기량 증가와 RAS 유량만을 동시에 적용시키는 것이 경제적인 측면에서 효율적이며, 이 경우 유출수 내 암모니아 농도는 아무런 변화를 가하지 않았을 때 보다 61.4% 더 감소하였으며, T-N 농도 감소를 위해서는 MLSS 반송량을 증가시키는 것이 바람직하다. Objectives : Nitrogen removal processes are very important in terms of water conservation. Among them, the MLE process has been difficult to optimize because it has many variations and required experiences in operation. Methods : In this work, we quantitatively analyzed the nitrification of the MLE process using the STOAT simulation program. In particular, we attempted to improve nitrification rate even at lower water temperatures. Results and Discussion : As a result, more than 93% ammonia was nitrificated when the water temperature was above 20℃, and a lower reduction rate of ammonia was observed when the temperature was below 15℃. Simulations applying three process variables (MLSS, DO concentration, and RAS) were carried out once or several times to increase nitrogen removal efficiency at 10℃, and the most efficient variable was ‘RAS increase’(55% reduction of ammonia). Conclusions : For more efficient nitrification rate, simultaneous increases in RAS and DO were required. In this case, the ammonia concentration in the effluent dropped by 61.4% and it was desirable to increase the MLSS return volume for T-N concentration reduction. KCI Citation Count: 0