하수처리시설 공법 총정리 – 물리, 화학, 생물학적 방식 한눈에 정리!

매일 사용하는 싱크대, 세면대, 화장실에서 흘러나오는 오수들.
“그냥 정화해서 강이나 바다로 보내겠지~” 하실 수 있지만,
사실 그 과정은 굉장히 복잡한 처리 기술과 공법이 들어갑니다.

✔ 하수가 그냥 깨끗해지는 게 아니에요.
✔ 여러 단계의 물리적 여과, 화학적 중화, 생물학적 분해를 거쳐야
✔ 자연에 방류할 수 있는 수준의 수질로 회복됩니다.

 

오늘 이 글에서는

✅ 하수처리시설에서 어떤 공정이 있는지
✅ 대표적인 공법 종류와 특징
✅ 최신 고도처리기술까지

비전공자도 쉽게 이해할 수 있도록 정리해드릴게요.

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📚 목차

1. 하수처리란? 간단 개요
2. 1차 처리 – 물리적 처리 공법
3. 2차 처리 – 생물학적 처리 공법
4. 3차 처리 – 고도처리 및 재이용 기술
5. 공법별 특징 요약표 + 선택 시 고려사항

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✅ 1. 하수처리란? 간단 개요

하수처리는 생활·공업 등에서 발생한 오수를 정화하여 자연에 무해한 물로 만드는 과정입니다.

 

✔ 생활하수 → 음식물찌꺼기, 세제, 대소변 포함
✔ 공정: 스크린 → 침전 → 생물학적 분해 → 소독 → 방류 or 재이용

 

👉 목적은 수질 기준에 맞게 처리하여
하천/바다/토양으로 흘러가는 오염을 최소화하는 데 있어요.

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✅ 2. 1차 처리 – 물리적 공법

1차 처리는 고형물과 큰 이물질 제거를 위한 단계입니다.

📌 주요 공법

스크린 처리	철망으로 큰 쓰레기(휴지, 머리카락 등) 제거	입구부에 설치
모래 제거조(Grit Chamber)	모래, 자갈 침전	유속 조절해 무거운 입자 가라앉힘
1차 침전조	유기물/부유물질 침전	슬러지 분리

 

💡 1차 처리만으로 전체 오염물질의 약 30~35% 제거 가능
하지만 아직도 세균, 질소, 인, 유기물은 다수 남아 있어요.

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✅ 3. 2차 처리 – 생물학적 공법

2차 처리는 미생물의 활동으로 유기물 분해가 핵심입니다.
가장 중요하고 대표적인 처리 단계예요.

📌 대표 생물학적 공법

공법설명특징

활성슬러지법	공기 주입 → 미생물이 유기물 분해	가장 보편적인 공법
산화지대법	넓은 수로에 자연적 산소 공급	유지관리 간단, 공간 넓게 필요
회전원판법	회전하는 원판에 미생물 부착	저부하 하수처리에 적합
접촉산화법	여재에 미생물 부착 → 하수 흐르게 함	고농도 폐수에 효과적
SBR법 (Sequencing Batch Reactor)	간헐식 처리 시스템	공간 절약, 처리효율 높음

 

📌 활성슬러지법은 전체 하수처리장의 70% 이상이 사용하는 핵심 공법입니다.
단, 운전관리가 복잡하고 에너지 소모가 큼.

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✅ 4. 3차 처리 – 고도처리 및 재이용 기술

2차 처리로도 제거되지 않는
질소, 인, 미세입자, 색도, 미생물을 제거하는 단계입니다.

📌 대표 고도처리 공법

화학적 침전법	인 제거	황산알루미늄 등 응집제를 이용
생물학적 영양염류 제거(BNR)	질소/인 제거	탈질·혐기·호기 단계 반복
막분리(MBR)	고체·세균 제거	멤브레인 필터 이용 → 정수 수준
오존처리, UV 소독	세균·냄새 제거	고급 정화공법, 병원균 제거용
활성탄 흡착	색도, 냄새 제거	정수장과 유사한 원리

 

📌 고도처리 단계는 보통 하천수 재이용, 방류수 재활용, 공공시설 재사용 목적일 때 적용됩니다.
즉, 단순 방류용은 2차까지만 처리하기도 해요.

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🧾 5. 공법별 특징 요약표 + 선택 시 고려사항

✅ 공법 비교 요약표

1차	스크린, 침전	큰 고형물, 모래	간단, 유지비↓
2차	활성슬러지, 접촉산화	유기물, BOD, COD	핵심 처리, 미생물 활용
3차	BNR, 막분리, 화학침전	질소, 인, 세균, 색도	고비용, 고효율
부가	UV소독, 오존	병원균, 냄새	고급 정수 목적

 

✅ 공법 선택 시 고려사항

하수 성상	생활하수 / 산업폐수 / 유기물농도
유입량	유량 변동이 큰지, 1일 몇 m³ 처리하는지
부지 조건	공간이 넓은지, 도심인지 외곽인지
유지관리 능력	전문 인력 유무, 자동화 가능성
비용	초기 설치비 + 운전비용 + 에너지 소모

 

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✅ 결론 – 하수처리시설 공법, ‘조합’이 정답입니다

✔ 하수는 1단계 처리만으로는 자연 방류할 수 없습니다.
✔ 물리 → 생물학 → 화학/막 분리 등 단계별 처리를 거쳐야
✔ 환경오염 없이 하천에 방류하거나 재이용할 수 있어요.

 

👉 현장 조건에 따라
활성슬러지 + BNR,
접촉산화 + 막분리,
SBR + UV소독 등
복합 공정으로 맞춤 설계하는 게 핵심입니다.

 

🧪 이 글을 통해 하수처리의 원리와 공법을 제대로 이해하셨다면,
환경이 지켜지고 있다는 고마움을 조금은 실감할 수 있을 거예요.