Abstract
The feasibility and stability of ORP, pH(mV) and DO as a real-time control parameter for SBR process were evaluated in this study. During operation, NBP(nitrogen break point) and NKP(nitrate knee point), which reveal the biological and chemical changes of pollutants, were clearly observed on ORP and pH(mV)-time profiles, and those control points were easily detected by tracking the moving slope changes(MSC). However, when balance of aeration rate to loading rate, or to OUR(oxygen uptake rate), was not optimally maintained, either false NBP was occurred on ORP and DO curves before the appearance of real NBP or specific NBP feature was disappeared on ORP curve. Under that condition, however, very distinct NBP was found on pH(mV)-time profile, and stable detection of that point was feasible by tracking MSC. These results might mean that pH(mV) is superior real-time control parameter for aerobic process than ORP and DO. Meanwhile, as a real-time control parameter for anoxic process, ORP was very stable and more useful parameter than others. Based on these results, a stable real-time control of process can be achieved by using the ORP and pH(mv) parameters in combination rather than using separately. A complete removal of pollutants could be always ensured with this real-time control technology, despite the variations of wastewater and operation condition, as well as an optimization of treatment time and capacity could be feasible.
SBR 처리공정의 자동제어 인자로서의 ORP, pH, DO의 안정성과 유용성을 비교 평가하였다. 시스템 운전동안 ORP와 pH(mV)-time profile 상에서 요염물질의 특이적인 변화시점을 나타내는 NBP와 NKP가 잘 나타났으며 이 시점은 MSC(moving slope change)를 이용하여 쉽게 인식될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 그러나 부하량과 포기량 혹은 시스템 OUR이 불균형일 때는 DO나 ORP-time profile 상에서 NBP로 잘못 인식될 수 있는 가짜 제어시점이 여러 번 발생하거나 혹은 제어시점으로 인식할만한 변화가 전혀 발생하지 않음을 알 수 있었다. 그러나 pH(mV)-time profile에서는 어떤 운전조건과 상태에서도 항상 뚜렷한 NBP가 발생하고 MSC를 이용한 제어시점 인식이 가능함을 알 수 있었다. 따라서 호기적 처리과정 중의 시스템 진단과 자동제어 인자로 ORP나 DO 보다 pH(mV)가 안정적임을 알 수 있었다. 반면 무산소 상태의 모니터나 제어에 있어서는 pH(mV)-time profile에서 NKP를 안정적으로 인식하는 데에는 한계가 있었으나 ORP에서는 매우 안정적인 것으로 나타나 무산소 처리과정의 진단/제어인자로는 ORP가 다른 인자들 보다 유용함을 알 수 있었다. 이러한 결과로 미뤄 SBR 공정의 안정적인 자동제어를 위해서는 ORP 혹은 pH(mV)를 단독으로 이용하는 것 보다는 병용하는 것이 바람직하며, 이러한 자동제어기술은 유입수내 오염물질의 농도 변이와 운전여건에 상관없이 항상 오염물질의 완전제거를 가능케 함은 물론 처리시간 및 처리용량의 최적화를 위한 실용적 기술이 될 것으로 판단된다.
