하수 처리 시 인 제거는 다양한 방법과 프로세스를 통해 이루어집니다. 인은 주로 하수수집 시스템에서 유입되는 생물학적 오염물질 중 하나이며, 인이 지나치게 높은 농도로 물에 존재하면 수질 오염과 환경 문제를 일으킬 수 있습니다. 인 제거는 아래와 같은 주요 원리와 기술을 통해 이루어지며 최종적으로 폐기를 통해 처리됩니다.
생물학적 처리
하수 처리 시설에서는 미생물에 의한 생물학적 처리가 중요한 역할을 합니다. 생물학적 처리는 미생물이 유기적 물질을 분해하고 제거하는 과정으로, 이 과정에서 일부 인도 미생물에 의해 인이 흡착되거나 생물학적으로 제거될 수 있습니다.
- 활성슬러지를 이용한 처리
수처리 중 인을 제거하기 위해 미생물의 기작을 이용한 가장 기초적인 방법으로 혐기조와 호기조 순으로 반응조를 배치한 공법으로 A/O 공법이라고도 한다. 간단히 설명하면 최초 유입 된 인을 함유한 하(폐)수는 혐기조에서 미생물의 기작에 의해 인이 방출되고 호기조에 유입되어 방출 된 것 이상으로 미생물에 과잉 섭취된다. 이후 침전지를 통해 침전 시킨 후 고액분리 된 슬러지를 폐기함으로써 인을 제거한다.
이 과정에서 제거효율을 높이기 위해 호기조 후단에서 슬러지를 혐기조 전단으로 반송시키도 하며 이를 내부반송이라 한다. 또한 다양한 영향인자가 생물학적 인 제거 기작에 영향을 미치며 이는 앞으로 심화과정을 통해 알아보도록 하겠습니다.
- 식물 기반 처리
식물, 특히 수중 식물, 뿌리에는 인을 흡수하는 능력이 있습니다. 이를 이용하여 인을 수집하고 제거할 수 있습니다. 수중 식물을 이용한 인 제거는 인공 연못이나 습지 토양필터 등에서 사용될 수 있습니다.
화학적 처리
생물학적 처리 후, 추가적으로 화학적 처리를 통해 인 제거가 이루어질 수 있습니다.
- 인 응집 및 침전
화학 물질인 알루미늄 또는 철 염을 사용하여 인을 침전시키는 과정이 있습니다. 사용되는 화확물질은 주로 PAC, 폴리머 등 다양한 응집제가 이용됩니다. 이러한 응집제를 이용하여 적절한 응집원리를 이용하여 인이 응집 및 침전 또는 필터 등 의 방법을 이용하여 인을 처리할 수 있습니다.
이러한 과정은 하수 처리 시설에서 인을 효과적으로 제거하기 위해 사용되며, 지역 및 하수 처리 시설의 상황에 따라 다양한 처리공법이 적용되어 인제거가 이루어지고 있습니다. 또한 미처리 된 인은 수계에 부영양화를 초래할 수 있어 적절한 처리가 필수입니다. 인 제거는 수질 보호를 위해 중요한 과정으로 수처리 시설에서 중요한 역할을 합니다.