수질환경기사 생물학적 질소제거공정 — 질산화와 탈질

질산화는 호기 조건에서 독립영양 미생물이 암모니아성 질소를 질산성 질소로 산화하는 반응이다. 산소를 소비하고 pH를 낮춘다. 탈질은 무산소 조건에서 종속영양 미생물이 유기물을 전자공여체로 써서 질산성 질소를 질소 기체로 환원하는 반응이며 pH를 높인다. 메탄올은 탈질에 탄소원이 부족할 때 넣는 외부 탄소원이고, 질산화 단계에 넣는 유기물이 아니다.

질산화의 총괄 반응식은 NH4+ + 2O2 → NO3− + 2H+ + H2O이다. 질소 1g에 산소 2몰이 필요하므로 64/14, 즉 약 4.57g의 산소가 든다. 암모니아성 질소 1mg/L를 질산화하려면 산소 약 4.57mg/L가 필요하다.

메탄올 소요량은 질산성 질소 농도에 계수를 곱해 구한다. 계수는 문제에서 주어진 값을 쓰고, 이론량과 설계량을 구분해 묻는 경우가 있다는 점을 기억한다.

파괴점 염소처리는 암모니아성 질소를 차아염소산으로 산화해 질소 기체로 바꾸는 방법이다. 질소 화합물을 침전시키는 공침 반응이 아니다. 질소 제거에는 탈기, 이온교환, 생물학적 처리도 쓰인다.

A2/O 공정에서 질산화는 호기조에서 일어나고, 생성된 질산성 질소는 무산소조로 반송되어 탈질된다. 혐기조에서 질산성 질소가 생성된다고 보지 않는다.