상하수도 120회 1교시 문제 12. DAF(Dissolved Air Flotation)

답 1. 용존공기부상법(DAF)의 원리

- 부상분리는 액체상태로부터 고체 또는 액체 입자를 분리하는데 사용되는 단위 조작 중의 하나이며, 아주 작은 가스(보통은 공기)방울을 액체 속에 넣어줌으로써 고액분리 발생

- 공기방울은 입자성 물질에 달라붙어 입자와 공기방울이 합해진 부력이 입자를 물 위로 떠오를 수 있게 해주며, 폐수처리에서 부상분리는 주로 부유물질을 제거 및 생물학적 슬러지 농축 시 사용

- 부상분리가 침전분리보다 좋은 점은 천천히 침전하는 작거나 가벼운 입자들을 단시간 내에 완전히 제거할 수 있다는 점임

- 공기방울은 다음 중 한가지 방법으로 주입 · 생성하며 용존공기부상법(DAF)은 첫번째 방법임

1) 용존공기 부상분리(Dissolved air flotation) : 압력을 가진 상태에서 공기 주입 후 압력 제거

2) 공기 부상분리(Air flotation) : 대기압 하에서 폭기

3) 진공 부상분리(Vacuum flotation) : 대기압 하에서 공기 포화 후, 액체를 진공상태로 만듦

답 2. 용존공기부상법의 장단점

1) 장점

- 그리스, 유지분 등 가벼운 부유물질과 그릿 등 무거운 고형물 동시 제거 가능(고액분리 용이)

- 표면부하율이 높고, 체류시간이 짧기 때문에 중력침전지에 비해 부지면적 및 건설비 적게 소요

- 유출수가 용존산소를 많이 함유하므로 냄새발생 적음

- 중력침전에 비해 부상슬러지 농도가 큼

2) 단점

- 공기공급, 진공발생 등의 추가 기계가 소요되며, 동력비 및 유지관리비 고가

- 진공 부상지의 경우, 230mmHg의 압력에 견딜 수 있는 기밀성 구조물 요구

- 운전관리가 비교적 어려움

- 중력침전에 비해 처리효율 떨어짐

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답 3. 용존공기부상법의 공정구성

- 처리수를 5 ~7 기압 하에서 공기를 하수 중에 용존시킨 후 다시 압력을 대기압까지 감소

- 처리수는 압력을 받고 있는 체류조 안에서 5 ~7분 체류하는 동안 공기가 녹아 들어감

- 가압 및 공기가 용해된 처리수는 감압밸브를 통해 부상분리조로 들어가며, 이 때 처리수로부터 공기가 미세한 방울로 빠져나오며 고형물을 상부에서 제거