생물막: 수처리의 복잡한 역할

생물막 형성 과정

생물막의 형성은 복잡한 과정으로 일반적으로 다음 단계로 나눌 수 있습니다.

초기 접착: 미생물은 표면 부착(예: 편모, 털, 캡슐 등)을 통해 고체 표면에 가역적으로 흡착됩니다.
비가역적 부착: 미생물은 세포외 고분자(EPS)를 분비하여 표면에 단단히 고정되어 미세군집을 형성합니다.
성숙: 미세군체는 영양분과 대사산물의 교환을 보장하기 위해 내부에 물 채널이 형성된 3차원 생물막을 형성하기 위해 계속 성장합니다.
분산: 불리한 환경 조건에서 일부 미생물은 생물막에서 떨어져 나와 새로운 환경으로 들어갑니다.

수처리에서 생물막의 긍정적인 역할

하수처리 핵심기술: 바이오필름 공법은 하수처리에 널리 사용되는 기술 중 하나입니다. 특정 담체에 생물막을 배양함으로써 그 안의 미생물이 하수 중의 유기물, 암모니아성 질소 및 기타 오염 물질을 효과적으로 분해하여 수질 정화 목적을 달성할 수 있습니다. 일반적인 생물막 방법에는 바이오 필터, 생체 회전 디스크, 이동층 생물막 반응기(MBBR) , 등.
슬러지 처리: 슬러지의 안정화 및 감소를 위해 바이오필름 기술을 사용할 수 있습니다. 슬러지 내 특정 미생물을 배양함으로써 유기물의 분해를 촉진하고 슬러지 발생량을 줄일 수 있습니다.
수질 정화: 바이오필름은 물에서 중금속, 유기 오염물질, 병원균 등을 효과적으로 제거할 수 있습니다.
영양분 순환: 생물막의 미생물은 수역의 영양분 순환에 참여하고 수역의 생태학적 균형을 유지합니다.

수처리에서 생물막의 부정적인 영향

생물학적 오염: 생물막은 파이프와 장비의 표면에서 자라며, 이로 인해 파이프가 막히고 장비 효율성이 떨어지며 심지어 시스템 고장을 일으킬 수도 있습니다.
2차 오염: 생물막의 성장은 병원균의 번식으로 이어질 수 있으며 수역의 2차 오염 위험을 증가시킬 수 있습니다.
수질에 대한 영향: 생물막의 과도한 성장은 냄새 물질을 방출하고 수질에 영향을 미칠 수 있습니다.

수처리에서 생물막의 영향을 제어하는 ​​방법

공정 매개변수 최적화: 통기량, 수리학적 체류 시간 등의 공정 매개변수를 조정하여 생물막의 성장 속도를 제어합니다.
적합한 필러 선택: 생물막의 성장과 탈락에 도움이 되는 넓은 표면적과 높은 비표면적을 가진 필러를 선택합니다.
정기 청소: 장비를 정기적으로 청소하여 생물막을 제거하고 배관 막힘을 방지합니다.
생물억제제 추가: 경우에 따라 생물막의 성장을 제어하기 위해 생물억제제를 추가할 수 있습니다.
새로운 생물막 기술 채택: 생물막의 안정성과 처리 효율성을 향상시키기 위해 새로운 생물막 담체 재료 및 생물막 반응기를 개발합니다.

바이오필름 및 수처리 기술의 향후 발전

생물막 기술의 지능화: 센서, 빅데이터, 인공지능 등의 기술을 통해 생물막의 실시간 모니터링 및 제어가 이루어집니다.
생물막 재료의 혁신: 생물막의 충격 부하 저항성과 독성 저항성을 향상시키기 위한 새로운 생물막 담체 재료를 개발합니다.
생물막과 다른 기술의 결합: 생물막 기술을 다른 수처리 기술(예: 막 분리, 고급 산화 등)과 결합하면 더 높은 수준의 수질 정화를 달성할 수 있습니다.