막 결합 생물 반응조에서 미생물 성장 상태가 막오염에 미치는 영향

Abstract

해수로부터의 음용수 생산, 상수 및 하수 처리, 중수도 사용을 목적으로 다양한 종류의 막의 적용이 크게 증가하고 있다. 그러나, 하수 처리를 위한 막 결합형 생물반응조 운영시 고농도 미생물로 인하여 막 오염 현상이 심화되는 문제점이 있다. 현재까지 미생물로 인한 막 오염 현상에 관해서 서로 상반되는 연구 결과가 보고되고 있다. 본 연구에서는 세라믹 막이 침적된 생물 반응조에서 다양한 상태의 미생물 성장 상태와 농도에서 투과 실험을 실시함으로써 막 오염 현상을 보다 명확히 해석하고자 하였다. 그 결과 슬러지 농도가 증가할수록 막의 투과 성능은 감소하였고, 미생물 성장률 0.07 g MLSS/g COD, TMP(trans-membrane pressure) 20 kPa에서, 45 L/m2/hr의 높은 flux를 유지할 수 있었다. 미생물 성장률이 컸던 대수 성장기(0.20 g MLSS/g COD)에는 막의 공경보다 작은 입자가 존재하여 공경에 흡착 및 차단 현상이 발생하여 막 오염이 심화되었다. 또한, 미생물의 성장 속도가 감소할 때, EPSc/EPSp의 비도 4에서 1.5로 감소하였고, 반응조에서 생성되는 SMP를 나타내는 유출수 중의 DOC 농도가 지속적으로 감소하였는데, 이로써 막 오염 현상이 감소한 것으로 사료된다.