KR100191194B1 - 폐수 또는 오수의 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
오수 또는 폐수와 활성 슬러지를 생물 반응조를 사용하여 생물학적 방법으로 반응시키고, 생물 반응조에서 유출된 활성 슬러지를 침전조를 사용하여 상등수와 슬러지로 분리시키는 오수 또는 폐수의 처리 방법에 있어서, 생물 반응조에서 유출된 활성 슬러지의 침강 속도를 측정 및 표시하고, 활성 슬러지의 상등수에 포함된 고형물의 농도를 측정 및 표시하는 오수 또는 폐수의 처리 방법은 침전조의 거동특성을 예측할 수 있으며, 이들 표시된 값을 연산하여 생물 반응조에 유출된 활성슬러지에 투여되는 침강 보조제의 양을 제어하면 더욱 효과적으로 상등수의 부유성 미생물의 농도를 조절할 수 있고, 슬러지의 유실을 방지할 수 있는 연속적이고 효율적인 오수 또는 폐수의 처리가 가능하다.
Description
[산업상 이용 분야]
본명은 폐수 또는 오수를 활성 슬러지를 사용한 생물학적 처리 방법으로 정화하는 폐수 및 오수의 처리 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐수 또는 오수의 처리 공정에서 생성되는 활성 슬러지 미생물에 대한 침전조에서 침강특성과 고액분리된 상등수의 유출 특성을 사전 모델링하여 폐수 처리 공정에서 운전제어 인자로 사용함으로써 방류되는 상등수의 부유성 미생물의 농도를 조절하여, 슬러지의 유실을 방지할 수 있으며, 침전조의 능동적인 제어가 가능한 연속적이고 효율적인 폐수 및 오수의 처리 방법에 관한 것이다.
[종래기술]
폐수 및 오수의 처리 방법으로서 활성 슬러지를 사용한 생물학적 처리 방법이 널리 사용되고 있다. 이와 같은 활성 슬러지를 사용한 생물학적 처리 공정은 오수 또는 폐수와 활성 슬러지를 반응시키는 생물 반응조(폭기조)와 생물반응조에서 유출된 슬러리(slurry) 형태의 활성 슬러지(sludge)를 침전시켜 상등수(방류수)와 슬러지로 분리시키는 침전조로 구성되는 것이 일반적이다. 침전조는 상부에 형성되는 상등수는 방류시키고, 하부에서 형성되는 슬러지중의 일부는 폐기하고, 일부는 생물 반응조로 재투입할 수 있도록 구조로 구성된다. 한편, 이러한 활성 슬러지의 특성은 처리 대상인 폐수 또는 오수의 종류, 계절에 따른 공정 운전 온도 또는 습도의 변화에 따라서 큰 차이를 나타낸다. 즉, 동일한 유기물 부하 조건이라 할지라도 생물 반응조의 운전 조건에 따라서 활성 슬러지의 미생물 조성은 차이를 발생하며 활성 슬러지의 미생물 조성에 따라서 활성 슬러지의 침강 특성인 SV(Sludge Volume) 및 SVI(Sludge volume Index)는 큰 차이를 나타내고 침전조의 고액분리 효율에 영향을 끼치므로 침전조의 고액분리 효율을 파악하여 운전제어인자로 활용할 수 있는 방법이 요구된다. 게다가 침전조의 동일 수면부하 조건에서도 활성 슬러지의 미생물 조성에 따라 침전조의 고액분리 능력은 차이가 발생하여 처리 효율에 문제점을 나타낸다. 이러한 기존의 활성 슬러지 생물학적 처리 방법은 활성 슬러지의 특성을 연속적으로 모리터링할 수 없어 활성 슬러지의 미생물 조성에 문제점이 발생되는 것을 예측할 수 없고, 문제점이 발생된 후에 조처하는 방법으로써 사전에 제어하는 방법보다는 사후에 제어하는 방법으로 운전이 이루어져 공정이 비효율적인 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 침전조에서의 활성 슬러지의 거동 특성을 사전에 예측 및 제어하여, 상등수의 부유성 미생물의 농도를 조절하여, 슬러지의 유실을 방지할 수 있는 침전조의 능동적 제어가 가능한 연속적이고 효율적인 오수 또는 폐수의 처리 방법을 제공하는 것이다.
제1도는 본 발명의 일 실시예의 따른 폐수 또는 오수의 처리 방법을 개략적으로 나타내는 공정도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 생물 반응조 2 : 침전조
3 : 측정 반응조 4 : 특성 제어조
5 : 채취펌프 6 : 교반기
7 : 약품 탱크
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 오수 또는 폐수와 활성 슬러지를 생물 반응조를 사용하여 생물학적 방법으로 반응시키고, 상기 생물반응조에서 유출된 활성 슬러지를 침전조를 사용하여 상등수와 슬러지로 분리시키는 오수 또는 폐수를 처리 방법에 있어서, 상기 생물 반응조에서 유출된 활성 슬러지의 침강 속도를 측정하는 단계; 상기 측정된 활성 슬러지의 침강 속도를 표시하는 단계; 상기 생물 반응조에서 유출된 활성 슬러지의 상등수에 포함된 고형물의 농도를 측정하는 단계; 상기 측정된 활성 슬러지의 상등수에 포함된 고형물의 농도를 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 침전조에서의 활성 슬러지의 거동 특성을 예측할 수 있는 오수 또는 폐의 처리 방법을 제공하며, 상기 표시된 침강 속도 및 고형물의 농도를 연산하여 생물 반응조에 유출된 활성 슬러지에 투여되는 침강 보조제의 양을 제어하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 침전조에서의 활성 슬러지의 거동 특성을 제어할 수 있는 오수 또는 폐수의 처리 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 오수 또는 폐수를 활성 슬러지와 반응시키는 생물 반응조와 상기 생물 반응조에서 유출된 활성 슬러지를 침전조로 유입시키는 연결 수단과 상기 연결 수단을 통하여 유입된 활성 슬러지를 상등수와 슬러지로 분리시키는 침전조를 포함하는 오수 또는 폐수의 처리 창지에 있어서, 상기 생물 반응조에서 유출된 활성 슬러지의 침강 속도를 측정하는 침강 속도 측정 수단과; 상기 측정된 침강 속도를 표시하는 침강 속도 표시 수단과; 상기 생물 반응조에서 유출된 활성 슬러지의 상등수에 포함된 고형물의 농도를 측정하는 고형물 농도 측정 수단과; 상기 측정된 고형물의 농도를 표시하는 고형물 농도 표시 수단을; 포함하는 것을 특징으로 하는 침전조에서의 활성 슬러지의 거동 특성을 예측할 수 있는 오수 또는 폐수의 처리 장치를 제공하며, 상기 표시된 침강 속도 및 고형물의 농도를 연산하여 생물 반응조에 유출된 활성 슬러지에 투여되는 침강 보조제의 양을 제어하는 제어 수단을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 침전조에서의 활성 슬러지의 거동 특성을 제어할 수 있는 오수 또는 폐수의 처리 장치를 제공한다. 여기에서, 상기의 침강 보조제는 Ca계의 양이온성 화합물, Mg계의 양이온성 화합물, 분자량이 100,000~500,000인 아닌(anine)계 양이온성 폴리머 및 분자량이 100,000~500,000인 아미드(amide)계 양이온성 폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 무기계 또는 유기계 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.
[실시예]
[대표적인 실시예]
본 발명의 대표적인 실시예를 제1도를 참조로 하여 설명하면 다음과 같다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 구성 및 효과를 나타내는 본 발명의 일 실시예 일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 메인 스트림(main stream)을 설명하면, 오수 또는 폐수와 반송 슬러지가 반응하는 생물 반응조(1)에서 유출되는 슬러리 형태의 활성 슬러지는 침전조(2)로 유입되고, 침전조에서는 자연 침전에 의하여 상등수와 슬러지로 분리되며, 상등수는 방류되고 일부의 슬러지는 폐기 처리되며, 일부의 슬러지는 반송되어 다시 생물반응조로 유입되는 연속적인 순환 공정으로 이루어져 있다. 여기에서, 특기할만한 사항으로써 본 발명의 중심 개념인 침전조에서의 활성 슬러지의 거동 특성을 예측 및 제어하는 수단은 다음과 같이 구성된다. 생물 반응조에 유출되는 일정량의 활성 슬러지를 채취 펌프(5)를 사용하여 측정 반응조(3)로 일정량 공급하고, 공급된 활성 슬러지는 시간의 경과에 따라서 자연 침전 과정을 거치면서 측정 반응조의 내부에서 상등수의 침전 슬러지로 양분된다. 양분화되어 가는 과정에서 상등수와 침전 슬러지에는 경계에 형성된 계면 위치는 침강 속도를 측정하는 침강속도 측정 수단인 계면 측정기에 의하여 연속 측정되어 표시 장치에 의하여 표시됨으로써 활성로서 슬러지의 침전 특성을 알 수 있다. 또한 측정 반응조에는 현탁 부유성 고형물 농도를 측정할 수 있는 고형물 농도 측정 수단인 현탁 고형물 농도 측정기에 의하여 상기 계면 위의 상등수의 현탁 부유성 고형물의 농도를 측정하여 표시장치에 의하여 표시함으로써 상등수의 수질을 예측할 수 있다. 이상과 같이 파악된 활성 슬러지의 침전 특성과 상등수의 수질을 기본 데이터로 하여 침전조의 운전특성을 예측함으로써 보다 효율적인 침전조의 운전이 가능하다.
또한, 측정 반응조에서 얻은 활성 슬러지의 침강 속도 및 상등수의 농도를 연산 장치에 의하여 연산하여 침전조에서의 고액 분리에 문제점이 발생할 수 있는 경우에는 활성 슬러지를 특정 제어조(약품 투입 교반조)(4)로 유입하고, 약품 탱크(7)로부터 활성 슬러지의 침강을 촉진할 수 있는 침강 보조제를 자동적으로 공급할 수 있도록 하여 처리되는 활성 슬러지의 물량을 하향 조절하여 공정의 효율을 저하시키는 문제점을 발생시키지 않는다. 이 경우 특성 제어조에는 교반기(6)를 설치하여 침강 보조제와 활성 슬러지의 혼합을 용이하게 할 수 있다.
본 발명은 비교적 간단한 공정상의 구성을 추가함으로써 침전조에서의 활성 슬러지의 거동 특성을 사전에 예측 및 제어할 수 있다. 즉, 본 발명은 발생되는 오수 또는 폐수를 정기적으로 측정 반응조를 통과하게 함으로써 침전조에서의 활성 슬러지의 거동 특성을 예측 또는 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 발생되는 오수 또는 폐수의 조성이 변하였을 경우 또는 외부의 조건인 기온 또는 습도가 변하였을 경우의 부정기적인 경우에도 침전조에 투입되는 활성 슬러지의 일부를 측정 반응조를 거치게 함으로써 활성 슬러지의 거동 특성을 파악하여 전 공정의 운전을 중단할 필요 없이 연속적이고, 효율적인 제어가 가능할 뿐만 아니라, 최적화된 공정 운전을 가능하게 함으로써 슬러지의 유실을 최소화할 수 있다.
Claims (10)
- 오수 또는 폐수와 활성 슬러지를 생물 반응조를 사용하여 생물학적 방법으로 반응시키고, 상기 생물 반응조에서 유출된 활성 슬러지를 침전조를 사용하여 상등수와 슬러지로 분리시키고, 분리된 상기 상등수는 방류시키고, 분리된 상기 슬러지 중 일부는 폐기시키고, 분리된 상기 슬러지중 일부는 반송하여 상기 생물 반응조에 투입시키는 오수 또는 폐수의 처리 방법에 있어서, 상기 생물 반응조에서 유출된 활성 슬러지의 침강 속도를 측정하는 단계; 상기 생물 반응조에서 유출된 활성 슬러지의 상등수에 포함된 고형물의 농도를 측정하는 단계; 상기 표시된 침강 속도 및 고형물의 농도를 연산하여 생물 반응조에 유출된 활성 슬러지에 투여되는 침강 보조제의 양을 제어하는 단계;를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 오수 또는 폐수의 처리 방법.
- 제1항에 있어서, 상기한 활성 슬러지의 침강 속도는 계면 측정기에 의하여 측정되는 오수 또는 폐수의 처리 방법.
- 제1항에 있어서, 상기한 활성 슬러지의 상등수에 포함된 고형물의 농도는 고형물 농도 측정기에 의하여 측정되는 오수 또는 폐수의 처리 방법.
- 제1항에 있어서, 상기의 침강 보조제는 Ca계의 양이온성 화합물, Mg계의 양이온성 화합물, 분자량이 100,000~500,000인 아닌계 양이온성 폴리머 및 분자량이 100,000~500,000인 아미드계 양이온성 폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 무기계 또는 유기계 화합물인 오수 또는 폐수의 처리 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 침강 보조제를 활성 슬러지에 투여하기 위하여 침강 보조제 투입 교반조를 더욱 포함하는 오수 또는 폐수의 처리 방법.
- 오수 또는 폐수는 활성 슬러지와 반승시키는 생물 반응조와 상기 생물 반응조에서 유출된 활성 슬러지를 침전조로 유입시키는 연결 수단과 상기 연결 수단을 통하여 유입된 활성 슬러지를 상등수와 슬러지로 분리시키는 침전조와 상기 분리된 상등수를 유출시키는 수단과 상기 분리된 슬러지의 일부를 폐기시키는 수단과 상기 분리된 슬러지의 일부를 반송하여 상기 생물 반응조로 재투입하는 수단을 포함하는 오수 또는 폐수의 처리 장치에 있어서, 상기 생물 반응조에서 유출된 활성 슬러지의 침강 속도를 측정하는 침강 속도 측정 수단과;상기 생물 반응조에서 유출된 활성 슬러지의 상등수에 포함된 고형물의 농도를 측정하는 고형물 농도 측정 수단과; 상기 표시된 침강 속도 및 고형물의 농도를 연산하여 생물 반응조에 유출된 활성 슬러지에 투여되는 침강 보조제의 양을 제어하는 제어 수단을; 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 침전조에서의 활성 슬러지의 거동 특성을 예측할 수 있는 오수 또는 폐수의 처리 장치.
- 제6항에 있어서, 상기한 활성 슬러지의 침강 속도는 계면 측정기에 의하여 측정되는 오수 또는 폐수의 처리 장치.
- 제6항에 있어서, 상기한 활성 슬러지의 상등수에 포함된 고형물의 농도는 고형물 농도 측정기에 의하여 측정하는 오수 또는 폐수의 처리 장치.
- 제6항에 있어서, 상기의 침강 보조제는 Ca계의 양이온성 화합물, Mg계의 양이온성 화합물, 분자량이 100,000~500,000인 아닌계 양이온성 폴리머 및 분자량이 100,000~500,000인 아미드계 양이온성 폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 무기계 또는 유기계 화합물인 오수 또는 폐수의 처리 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 침강 보조제를 활성 슬러지에 투여하기 위하여 침강 보조제 투입 교반조를 더욱 포함하는 오수 또는 폐수의 처리 장치.
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