디스크 디퓨저와 표면 통풍기: 수중 통풍이 MBR 시스템에서 승리하는 이유

작성자: 케이트 첸
이메일: [email protected]
Date: Jan 08th, 2026

현대 폐수 처리장 설계, 특히 폐수 처리장을 활용하는 경우 막 생물반응기(MBR) 기술 - 폭기 시스템의 선택은 가장 중요한 결정 중 하나입니다. 표면 통풍 장치는 오랫동안 전통적인 석호의 필수 요소였지만, 파인 버블 디스크 디퓨저 (수중 통기)는 MBR 응용 분야의 표준이 되었습니다.

다음은 수중 디스크 디퓨저가 고성능 처리 환경에서 표면 통기 성능을 능가하는 이유에 대한 기술적 비교입니다.

주요 차이점: 수중 통기와 표면 통기

공기가 물에 들어가는 곳

수중 통기 (예: 디스크 디퓨저) 공기 방출 바닥에서 또는 내부에서 혼합액을 사용하여 산소가 물기둥 전체에 전달되도록 합니다.
표면 통풍기 에 산소를 도입하다 물의 표면 튀기거나 흔들어서.

MBR 시스템은 일반적으로 깊고 밀도가 높은 혼합액에서 작동하기 때문에 수중 방법을 사용하면 기포가 전체 깊이를 통해 상승하여 산소 접촉 시간이 늘어나고 통기가 더욱 균일해집니다.

1. 산소 전달 효율(OTE)

폭기의 주요 목적은 산소를 공기에서 액체로 이동시키는 것입니다.

표면 통풍장치: 이 기계는 공기 중에 물을 뿌려 작동합니다. 공기와 물의 접촉 시간은 매우 짧으며 표면에서만 발생합니다.
디스크 디퓨저: 디스크 디퓨저는 탱크 바닥에 수백만 개의 미세한 거품을 방출함으로써 물기둥 전체를 활용합니다. 거품이 올라가면서 여행 내내 산소를 전달합니다.
MBR 요소: MBR 탱크는 일반적으로 공간을 절약하기 위해 깊습니다(미터 단위). 디스크 디퓨저는 깊이(미터당 더 높은 SOTE)에 따라 효율성을 얻는 반면, 표면 에어레이터는 깊은 탱크 바닥에 산소를 공급하는 데 어려움을 겪습니다.

2. 높은 MLSS 농도 관리

MBR 시스템은 기존 시스템(mg/L)에 비해 상당히 높은 MLSS(혼합액 부유 물질) 수준(보통 mg/L 사이)에서 작동합니다.

점도 문제: MLSS가 높으면 폐수의 점성이 높아집니다(두꺼워집니다). 표면 폭기장치는 두꺼운 슬러지를 관통할 만큼 충분한 국지적 에너지를 제공하지 못하는 경우가 많으며, 이로 인해 고형물이 침전되어 혐기성으로 변하는 "데드 존"이 발생합니다.
수중 정밀도: 디스크 디퓨저는 바닥 전체에 격자 모양으로 배열되어 있습니다. 이는 균일한 혼합을 제공하고 점도에 관계없이 모든 고밀도 슬러지 리터에 적절한 용존 산소(DO)가 공급되도록 보장합니다.

3. 막 건강 및 발포에 미치는 영향

MBR 시스템에서 폭기 시스템은 단순히 박테리아에게 먹이를 주는 것이 아닙니다. 이는 민감한 멤브레인 모듈과 상호 작용합니다.

에어로졸 및 포밍: 표면 폭기장치는 상당한 비산과 에어로졸을 생성합니다. 산업 또는 제약 폐수에서 이로 인해 과도한 거품이 발생하고 휘발성 유기 화합물(VOC)이 대기 중으로 방출될 수 있습니다.
부드러운 상호작용: 디스크 디퓨저는 "표면 아래" 난류를 제공합니다. 미세한 기포는 부드럽게 상승하여 멤브레인 모듈 아래에 배치할 경우 필요한 "정련" 효과를 제공하며, 이는 표면 임펠러의 격렬한 기계적 작용 없이 멤브레인을 깨끗하게 유지하는 데 도움이 됩니다.

4. 에너지 소비 및 열 손실

폭기는 일반적으로 다음을 차지합니다. 45% ~ 75% 처리장의 에너지 비용.

송풍기 효율: 고효율 블로워와 결합된 디스크 디퓨저는 실시간 DO 센서를 기반으로 하는 VFD(가변 주파수 드라이브)를 사용하여 정밀하게 조절될 수 있습니다.
열 관리: 표면 폭기장치는 폐수를 주변 공기에 노출시킵니다. 겨울에는 이로 인해 막대한 열 손실이 발생하여 생물학적 활동이 느려집니다. 여름에는 물이 과열될 수 있습니다. 수중 통기는 공정 온도를 안정적으로 유지합니다.

비교 요약: 디스크 디퓨저와 표면 통풍기

특징	표면 통풍기	파인 버블 디스크 디퓨저
산소 전달	낮음(-kg/kWh)	높음(-kg/kWh)
탱크 깊이	얕은 탱크에 한함	깊은(m) 탱크에 이상적
유지보수	기계(모터/기어박스)	멤브레인(주기적인 청소)
MBR 호환성	나쁨(거품/불감대)	우수 (균일한 혼합/정련)
에어로졸 위험	높음	무시할 만한

결론

MBR 시스템의 경우 선택은 분명합니다. 파인 버블 디스크 디퓨저 고밀도 바이오매스를 유지하는 데 필요한 우수한 산소 전달, 딥 탱크 혼합 및 에너지 효율성을 제공합니다. 표면 통풍기는 개방형 석호에 설치하기가 더 간단할 수 있지만 현대 제약 또는 화학 MBR 플랜트의 고강도 환경에 필요한 정밀도와 전력이 부족합니다.