막 생물반응기(MBR) 시스템 사용 시 주요 문제 중 하나는 막 오염입니다. 이는 여과 공정의 효율성을 제한하고 에너지 요구량을 줄이며 막 수명을 단축시키기 때문입니다. 안정적이고 비용 효율적인 MBR 운전을 위해서는 오염을 효과적으로 줄이는 것이 중요합니다. 다음은 공정 최적화를 위한 설계 및 운전 조건을 통해 오염을 감소시키는 데 검증된 조치들입니다.
운전 파라미터 미세 조정
오염 발생을 제어하기 위해서는 운전 조건을 조절하는 것이 중요합니다. 막 탱크 내의 난류는 에어레이션 강도를 변화시켜 형성되며, 이를 이용해 막 표면을 청소하고 슬러지 및 유기물질이 표면에 생성되는 것을 방지할 수 있습니다. 최적의 혼합액 부유 고형물(MLSS) 농도는 생물학적 활성과 오염물질 발생 가능성 사이의 균형점을 달성하게 하며, 충분한 생물학적 활성을 유지하면서 MLSS 농도가 증가함에 따른 점도 상승 및 오염물질 흡착을 방지할 수 있습니다. 또한, 투과 플럭스율을 최대화함으로써 급속한 포화 현상을 방지할 수 있으며, 보다 빠른 플럭스율을 도입하여 케이크층 형성을 촉진할 수 있습니다. 이러한 파라미터들 간의 균형을 잘 유지하는 것은 오염물질의 축적을 줄이는 동시에 우수한 처리 효율을 유지하는 데 기여합니다.
정기적인 세척 절차 시행
고급 세척은 불가역적인 오염물질의 축적이 발생하는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다. 물리적 및 화학적 세척이 효과적으로 작용합니다: 물리적 세척은 느슨한 입자성 오염물을 제거하고, 화학적 세척은 주기적으로 유기 및 무기 찌꺼지를 제거하는 데 사용됩니다. 한 가지 가능한 해결책은 생물막과 온화한 산화제 또는 효소 용액에 의한 유기 폴리머 분해를 활용하여 생물막과 유기 고분자를 분해하는 것입니다. 이는 오염 방지의 가장 중요한 측면입니다. 일반적으로 투과율 감소 또는 차압 증가를 기준으로 정해진 세척 일정에 따라 정확한 세척 절차를 실행하면 오염물질이 막 표면에 단단히 부착되기 전에 제거할 수 있어 막 수명과 성능을 연장할 수 있습니다.
항오염막 소재 선택
오염 저항성은 어느 정도 멤브레인 소재 및 구조에 따라 달라집니다. 친수성 표면 또는 표면 개질 멤브레인은 오염의 알려진 원인 중 하나인 소수성 유기화합물의 흡착을 최소화합니다. 균일한 기공 크기는 입자 포집을 최소화할 수 있는 구조를 제공하며, 강화된 지지층은 세척 내구성을 보장합니다. 설계된 방오 특성을 갖춘 멤브레인을 사용하면 유기 부하가 높은 폐수 흐름에서도 오염 속도를 크게 줄일 수 있습니다.
전처리 최적화, 운전 조절, 주기적인 세척 및 스마트 멤브레인의 지능적 활용과 같은 방법들의 조합을 통해 운영자는 오염의 급격한 유입을 방지할 수 있으며, 이는 산업 및 지자체에서 멤브레인을 사용할 때 일관된 성능과 긴 수명을 보장해 줍니다.
