KR0169030B1 - 폐수의 고기능 생물 처리장치 - Google Patents

Abstract

침전조를 갖춘 생물 처리장치에 의하여 폐수를 처리하는 경우에 있어서 침전조에 있어서 벌킹을 일으키지 않고 고농도 폐수를 효율적으로 처리할 수 있고, 설치 스페이스를 절약하여 고화 처리용 스페이스를 확보할 수 있는 장치를 제공한다.

유동 담체를 수용하여 폐수가 도입되는 3 상 유동조 A를, 침전조 C에 활성오니조 B를 통하여 또는 직접 접속한다. 3 상 유동조는 복수 직렬 또는 병렬접속의 군이어도 무방하다.

Description

배수의 고기능 생물 처리장치

제1도는 본 발명 장치 전체의 종단 측면도.

제2도는 제1도의 요부 평면도.

제3도는 활성오니에 대하여 3 상 유동조를 병설한 평면도.

제4도는 대형 3상 유동조의 요부 단면도.

제5도는 직렬 접속한 3 상 유동조를 침전조에 직접 연결한 측면도.

제6도는 3 상 유동조를 병렬한 경우의 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 3 상 유동조 B : 활성오니조 또는 폭기조

C : 침전조 I : 배수라인

4 : 오니 반송관 5 : 공기 공급판

6 : 조의 저부 8 : 구획격벽

9 : 넘쳐흐름 둑 10 : 담체 퇴적 방지판

11 : 분리판 12 : 유동층부

13 : 담체침강부 14 : 드라프트판

15 : 담체웨이크 방지판 20 : 일류수트라프

본 발명은 활성오니법에 의하여, 생활배수 또는 공장배수를 처리할 때에 있어서 설비면적을 대폭적으로 절감할 수 있는 고기능 생물 처리장치에 관한 것이다.

종래의 생물학적 배수처리법은 활성오니법 이외에, 원수의 유입과 처리수의 배출 및 폭기를 간헐적으로 행하는 활성오니 변형법이라 할 수 있는 회분법 및 고정여과판을 액증에 침지한 접촉 폭기법이 대표적이며, 모두 폭기조와 침전조에 의하여 구성되어 있다.

이들 방법은, 생물 처리효율을 올리기 위하여 생물 처리조 내의 미생물량을 많게 하는 수단으로서, 활성오니법에 있어서는 반송 오니량을 많게 하고, 회분법에서는 인발 오니량을 적게하는 것이 일반적인데, 처리수로부터 SS를 분리하는 침전조에 있어서 SS(현탁 고형물, suspended solids)의 침전분리를 방해하는 벌킹이 일어나므로, 생물처리조 내의 미생물량 MLSS(부유 물질, mixed liquor suspended solids)를 많게 하는데는 한계가 있다.

또, 접촉폭기법에 있어서는, 접촉재 간격이 좁은 여과재가 미생물량을 많게 하는데 유효하지만, 간격이 좁은 접촉재일수록 미생물 처리수의 순환접촉을 악화시켜, 생물처리 효율을 저하시키므로 한도가 있다.

종래의 생물학적 처리방법에서는 처리조 내에 유지할 수 있는 MLSS량에는 한계가 있고, 생물처리조의 단위용적당의 배수중의 제거 오탁물질량(제가 용적 부하량)이 적으므로, 생물처리조는 장방형으로 설계되어 대용적으로 되고, 큰 설치면적과 다대한 건설 코스트를 수반하는 것이었다.

본 발명은 고농도 배수의 전처리에 특히 유리하고 사상균의 발생 및 벌킹의 발생을 방지하기 위해 생물처리기구가 다른 3상 유동조와 활성오니조를 직렬로 구성한 생물 처리장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명을 실시하기 위하여 신규설비를 필요로 하지 않고 기존의 설비를 이용할 수 있는 장치를 제공하는 것으로서, 잉여 스페이스를 고도처리 스페이스로 할 수가 있는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 미생물 고정화 담체를 처리되는 배수중에 현탁 부유시킴과 동시에 조의 저부로 부터 폭기를 공급하여 조내에 있어서의 활성오니의 증식과 완전 혼합류를 형성시키며 또한 필요에 따라서 공급되는 처리될 배수에 필요량의 반송오니를 혼합하여 조내의 미생물 농도를 고농도로 유지할 수 있는 3 상 유동화 장치를 직접 폭기조에 접속하며 또는 기존설비의 폭기조내에 형성한 장치로서, 종래보다 비교적 소용적의 폭기조를 통하여 침전조에 접속하여 처리수를 얻을 수가 있는 고기능 처리장치이다.

본 발명에 있어서의 3상 유동화 장치란 유동 담체가 충전되고 폭기 수단을 갖춘 조의 저부로 부터 후벽에 30°이상의 각도로 형성한 담체 유출 방지켬 퇴적방지 경사판의 상방에 담체 침강 안내역을 통하여 수면상에 돌출하는 수직 분리판에 의하여 조중에 유동층부와 담체 분리부가 구성되며, 유동층부의 수역중에는 1이상의 드라프트판이 수직설치되어서 상기 담체가 순환 유동하는 상승역과 하강역이 형성되며, 담체 분리부에는 상기 경사판 상방에 통수역을 통하여 담체의 유출을 방지하는 웨이크 방지판이 수직설치되어서 구성되며, 상기 후벽의 상단 가장자리를 넘쳐흐름 둑으로 하는 것으로서, 통상은 침전조로 부터의 활성오니가 반송된다.

본 발명에 사용하는 유동담체는, 활성탄 미분말 또는 시멘트 등의 무기물 담체 등 종래 사용되고 있는 담체 이외에, 특히 완전 검화 폴리비닐알콜의 조립물(造粒物)(입경 1 ∼ 15 mm, 바람직하게는 5 mm이상)또는 이 과립표면에 미분말 활성탄 0.5 ∼ 3 부를 첨가하여 코팅한 미생물 고정화 담체(특공평 2-21317)가 적합하다.

그리고, 조내 충전량은 조용적에 대하여 5∼60 용량부 또는 그 이상 가능하다.

[실시예 1]

제1도, 제2도는, 침전조에 폭기조를 통하여 3상 유동조를 접속함과 동시에 3상 유동조에 오니를 반송하도록한 장치로서, A는 3상 유동조, B는 폭기조, C는 SS를 분리 회수하는 침전조이다.

1은 배수원수 도입관, 2는 배수 계량조, 3은 분배조, 4는 반송오니의 되돌림관, 5는 공기 공급관이다.

폭기조(B) 및 침전조(C)의 구성은 종래의 활성오니법의 장치와 같다.

3상 유동조(A)는 후벽 또는 구획격벽(8)에 의하여 폭기조(B)에 연결설치되며, 구획격벽의 상단 가장자리가 넘쳐흐름 둑(9)으로 되어 있다.

10은 구획 격벽의 저부 모서리에 약50°의 각도로 형성한 경사판 등의 담체 퇴적 방지수단이다.

11은 경사판의 상방에 수직설치 고정되어서 조내에 유동층부(12)와 담체 침강부(13)를 형성하는 분리판, 14는 유동수역내에 형성한 드라프트판, 15는 담체의 침강안내와 유출방지를 겸한 웨이크 방지판이다.

이 조내에는 도시하지 않은 미생물 고정화 담체가 소요량 충전되며, 공기관(5)으로부터의 폭기에 의하여 유동층부에 3상의 상승역(a)과 하강역(b)이 형성되어, 순환류가 형성된다.

이 순환과정에서 오탁물질이 담체에 고정화된 미생물의 산화작용에 의하여 정화되며, 담체 침강역(c)과 통수역(d)을 통과한 처리수가 넘쳐흐름 둑(9)을 통하여 폭기조(B)에 도입되어 폭기에 의한 선회류로 되어서 처리되어 트리프(20)로부터 침전조(C)에 보내진다.

이 장치에 의하면, 3상 유동조가 없는 장치로 동일 수질의 배수를 처리하여도 침전조에 벌킹이 발생하는 일이 없이 운전관리가 용이하게 되었다.

[실시예 2]

종래 장치(활성오니법에 의한 생물 처리조, 용적 100㎥)는 식당 배수 48㎥/D와 화장품 프로세스 배수 7㎥/D의 혼합배수 55㎥/D(BOD 1250㎎/L, COD 450㎎/L)를 도입하여 처리수의 BOD를 10㎎/L 이하, COD를 60㎎/L이하로 하기 위하여 표 1과 같은 설계조건으로 설치된 것이었는데, 프로세스 배수의 수량 변동 및 수질 변동폭이 크므로 종종 벌킹을 일으켜서 실제상 처리불능이었으므로, 이 트러블을 피하기 위하여 프로세스 배수 7㎥/D을 제외하고, BOD용적 부하량 0.09㎏/㎥ . D, SS부하량 0.03㎏/㎏ . D로 하여 운전하고 있었다.

표 1에 있어서, 원수의 부하량은 BOD, COD 각각의 농도에 수량을 곱하여 얻어진 오탁 부하량, 처리수의 제거량은 원수의 오탁 부하량으로 부터 처리수의 농도에 수량을 곱하여 얻어진 오탁 잔량을 뺀 수치, 제거율은 오탁 부하량에 대한 제거량의 백분율이다. AS처리조건은 활성오니 처리조건으로서, AS처리조건의 용적부하는 활성오니조의 단위 용적당 1일에 걸리는 양을 나타내며, 이경우에는 원수의 오탁 부하량을 활성오니조의 용적 100㎥으로 나눈 수치이다.

HRT는 피처리수가 활성오니조내에 체류해 있는 시간으로서, 활성오니조의 용적을 시간당으로 고친 수량(水量)으로 나눠서 계산된다

또, 활성오니법의 경우에 사용되는 SS부하량은 원수의 오탁 부하량을 활성오니조 또는 폭기조중의 활성오니량 MLSS로 나눈 수치이며, 이들 수치가 작을수록 안정한 생물처리가 가능하게 된다.

제3도는 종래의 이미 설치된 활성오니조(용적 100㎥)내에 3상 유동조를 병렬 설치하여 개조한 것으로서, 동일 구성의 3상 유동조 A1, A2를 병설하여서 격벽(18)으로 구획하여, A1, A2의 유동층부의 총용적을 12㎥,B의 용적을 75㎥으로 한 것이다.

이 개량장치에 프로세스 배수 10㎥/D를 혼합하여 전량 58㎥/D, BOD 2000㎎/L, COD 800㎎/L로 하여 표 2의 처리조건으로 운전하였다. 처리수의 BOD는 10㎎/L이하, COD는 60㎎/L이하로서 운전중 침전조 내에 있어서 벌킹의 발생은 전혀 없었다.

표 2에 있어서의 원수는 식당 배수 48㎥/D, 프로세스 배수 10㎥/D의 혼합재수이다. 처리수/AS 원수는 3상 유동조에서 처리한 처리수의 제원으로서, 이는 후단의 활성오니조의 원수로 됨을 나타낸다.

전 처리조건은 3상 유동조의 처리조건으로서, AS처리조건은 3상 유동조의 처리수를 원수로 하는 활성오니 처리조건이다. 전 처리조건에 있어서의 HRT는 3상 유동조에 있어서의 체류시간이며, 부하량은, 용적 부하량의 경우에는 원수의 오탁 부하량을 3상 유동조의 용적으로 나누고, 담체 부하량의 경우에는 담체의 용적으로 나누고, SS부하량의 경우에는 3상 유동조내의 미생물량 SS로 나눈 수치이다. AS처리조건 및 처리수의 제원은 표 1과 같다.

본 발명의 장치는 생물 처리기구가 다른 3상 유동조와 활성오니조를 직렬로 구성한 생물 처리장치인 것에 신규성이 있다. 전단의 3상 유동조는 1)담체에 고정화된 미생물에 의해 생물처리하는 폭기조이고, 배수의 BOD제거량이 폭기조의 미생물량의 함수로서 계산할 수 있는 0차 반응영역, 즉 고농도 배수의 전처리에 있어서 특히 유리하고, 2) 본 발명의 장치에 사용되는 완전혼합 흐름형 3상 유동조에서는, 활성오니조에서 가장 문제의 원인이 되고 있는 사상균의 발생이 방지된다. 또한, 후단에 활성오니조를 배치하는 이점은 1)BOD의 제거량이 미생물량만이 아니라 처리수 농도도 함수가 되는 1차 반응영역에서 배수의 체류시간 HRT가 규칙적인 속도인 저농도 배수처리에 유리한 생물처리조이고, 2)이 활성오니조의 MLSS는 전단으로 반송되는 사상균의 발생이 방지된 활성오니조이고, 벌킹 등에 의한 처리수의 SS 분리에 있어서의 트러블을 방지할 수 있고, 또한 3)이 활성오니조는 생물처리에 요하는 공기량으로, 전면 폭기 또는 선회류 교반하는 방식에 의해 과폭기를 방지하여 오니의 해체에 의한 침전조에서의 벌킹 트러블을 방지 할 수 있다.

Claims (1)

1. 직렬의 3상 유동조와 폭기조로 이루어지는 생물처리조와 오니분리용 침전조로 이루어지고, 상기 3상 유동조는 그 후벽에 경사지게 형성된 담체 퇴적방지판과 이 판의 상방에 수직설치된 분리판에 의하여 유동층부와 담체 침강역이 형성되고 상기 유동층 저부에 폭기수단이 형성됨과 동시에 상기 담체 침강역에 웨이크 방지판이 형성되며, 또한 이 조내에 유동화 담체가 충전되고, 상기 침전조에 분리오니의 일부 또는 전부를 3상 유동조에 반송하는 배관이 설치된 배수의 생물 처리장치.