A Study on Nitrification of Saline Wastewater in Biofilter Process

생물막 공정에서 염분함유 폐수의 질산화에 관한 연구

Biologically advanced treatment process is widely used for high concentration wastewater treatment, and it has a considerable effect on the removal of nutrients flowing into the water environment. However, the research for food wastewater, fish processing wastewater, landfill leachate and the like, their high salinity adversely affecting the biological treatment efficiency, has rarely been conducted. This study investigated the influence of salinity on the nitrification of wastewater carrying high organic concentration using the Biofilter Process. Nitrification was not affected with low salinity concentration of $2,000{\sim}55,000mg{\cdot}NaCl/L$, however, it was affected with salinity concentration of $80,000mg{\cdot}NaCl/L$, resulting the reduction of nitrification rate to 11.4%. The initial neutral pH of the wastewater, including NaCl 30,000 mg/L and TN 500 mg/L, dropped to 6 or less as nitrification went along and reduced to 50%. In the case of basic region, the pH of the reactor was maintained at about 7.0 despite the nitrification reaction and the nitrification rate was about 80% or more. In the acidic region, the pH of the reactor was greatly decreased and nitrification was hardly achieved. As the pH level during the operation period was adjusted to the neutral region, the nitrification efficiency was higher than 99%. It could be postulated that for the effective nitrification, the pH of influent water needed to be adjusted to neutral or higher and maintained during nitrification process.

생물학적 고도처리공법은 수계에 유입되는 영양물질 제거에 상당한 효과를 거두고 있다. 그러나 고농도의 염분으로 생물학적 처리 효율에 악영향을 미치는 음식물폐수, 수산물가공폐수, 매립지 침출수 등에 대한 연구는 거의 이루어지고 있지 않는 실정이다. 본 연구에서는 Biofilter Process을 이용하여 염분을 함유하고 있는 폐수의 질산화에 미치는 영향을 염분 농도, pH를 중심으로 검토하였다. 그 결과, 염분 농도 $2,000{\sim}55,000mg{\cdot}NaCl/L$에서는 질산화가 염분의 영향을 받지않는 것으로 나타났으나, 염분 농도 $80,000mg{\cdot}NaCl/L$에서는 질산화율이 11.4%에 그쳐 상당한 영향을 받는 것으로 나타났다. NaCl 30,000 mg/L, T-N 500 mg/L의 조건하에서 질산화에 미치는 pH의 영향을 검토한 결과, 중성영역의 경우 질산화 반응으로 인한 반응기의 pH가 약 6이하로 감소되고 질산화율이 약 50% 이하를 나타내었다. 염기성영역의 경우는 질산화 반응에도 불구하고 반응기의 pH는 약 7.0으로 유지되고 질산화율이 약 80% 이상으로 나타났다. 산성영역의 경우에는 반응기의 pH가 크게 감소하고 질산화도 거의 이루어지지 않았다. 한편, 운전기간 동안 pH를 중성영역으로 조절한 결과 질산화 효율이 99%이상으로 높은 값으로 나타났다. 이상의 결과로 부터 운전기간 동안에 중성이상의 pH로 유지하는 것이 질산화에 효과적인 것을 알았다.