KR100279843B1 - Wastewater Contact Aeration Purification System and Contact Aeration Purification Method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 오폐수(하수)를 정화 할수 있는 접촉폭기 정화방법 및 그 접촉폭기 정화장치에 관한 것으로, 특히 생물학적 처리시 단일 접촉 폭기조내에시 호기성과 혐기성 미생물의 증식이 동시에 이루어 지도록 하여 오폐수(하수)를 처리할 수 있도록 한 접촉폭기 정화방법 및 그 접촉폭기 정화장치에 관한 것이다.The present invention relates to a contact aeration purification method and a contact aeration purification device capable of purifying wastewater (sewage), and in particular, to allow aerobic and anaerobic microorganisms to be grown simultaneously in a single contact aeration tank during biological treatment, to generate wastewater (sewage). A contact aeration purification method and a contact aeration purification apparatus are provided.
본 발명은, 종래와 같이 1차 혐기법, 2차 호기법 또는 생물학적 처리 후 별도의 고도처리를 병행하지 않고, 폭기조(4) 내에 접촉재(43)를 충전하여 한 조에서 동시에 혐기성과 호기성 미생물의 생존, 증식할 수 있도록 함으로서, 한 조에서 생물학적으로 분해 가능한 유기물을 동화, 이화, 자기 산화시켜 분해하고, 유기물 분해뿐만 아니라 질소와 인의 제거가 한 공정으로 가능하게 한 것이다.In the present invention, the anaerobic and aerobic microorganisms are simultaneously filled in a tank by filling the contact material 43 in the aeration tank 4 without performing a separate advanced treatment after the first anaerobic method, the second aerobic method, or the biological treatment as in the prior art. By virtue of its ability to survive and proliferate, it is possible to decompose biologically degradable organic matter in a tank by assimilation, catabolization and self-oxidation, and to remove nitrogen and phosphorus as well as organic matter decomposition.
Description
본 발명은 오폐수를 정화 할수 있는 접촉폭기 정화방법 및 그 접촉폭기 정화장치에 관한 것으로, 특히 생물학적 처리시 호기성과 혐기성 미생물의 증식을 단일 공정, 단일 장치에서 동시에 이루어 지도록 하여 오폐수(하수)중의 유기물, 질소, 인등을 동시에 처리할 수 있는 오폐수 접촉폭기 정화장치 및 접촉폭기 정화방법에 관한 것이다.The present invention relates to a contact aeration purification method and a contact aeration purification device capable of purifying wastewater, and in particular, to increase the aerobic and anaerobic microorganisms at the same time in a single process, a single device during biological treatment, organic matter in the waste water (sewage), The present invention relates to a wastewater contact aeration purification apparatus and a contact aeration purification method capable of simultaneously treating nitrogen and phosphorus.
최근 산업발달과 도시화에 의한 인구 집중으로 발생되는 과도한 오염물질이 호소 또는 하천에 유입됨에 따라 자정능력을 상실하여 오염이 심화되고 있는 실정이며, 특히 폐수 중 도시 오수나 기업형 축산 농가로부터 배출되는 하수는 하수 종말 처리장이나 단위 처리 시설에서 처리되고 있으나 농촌 지역의 오폐수(하수)는 질소와 인에 대한 처리에 많은 문제점이 있다. 가정에서 배출되는 하수는 질소·인 등을 동시에 처리하지 않는 1차적 생물학적 처리공정만 거치고 자연수계로 유입되는 상황이어서 호소수의 부영양화를 야기시킬 수 있는 중대한 문제점을 가지고 있다.In recent years, the pollution has intensified due to the loss of self-cleaning ability as excessive pollutants caused by the concentration of population due to industrial development and urbanization have flowed into appeals or rivers.In particular, the sewage discharged from urban sewage or corporate livestock farms Although it is being treated in sewage treatment plants or unit treatment facilities, wastewater (sewage) in rural areas has many problems in the treatment of nitrogen and phosphorus. The sewage discharged from the home has a serious problem that can lead to eutrophication of the lake water since it enters the natural water system only after the first biological treatment process that does not process nitrogen and phosphorus at the same time.
일반적으로 기존에 사용되는 오폐수의 유기물질 처리방법은 물리 화학적 처치, 생물학적 처리 등을 조합한 처리방법이 일반적으로 많이 사용되고 있고 질소, 인 등을 포함한 오염인자를 제거하기 위해서는 별도의 고도처리를 해야만 한다.In general, the conventional method for treating organic materials of wastewater is a combination of physicochemical treatments and biological treatments. In order to remove contaminants including nitrogen and phosphorus, a separate advanced treatment is required. .
또, 생물학적인 처리방법에서 일반적으로 사용하는 미생물군은 호기성과 혐기성조의 운전조건에 따라 각각 우점종 미생물군을 형성하나, 호기성 미생물군은 용존산소와 조내 교반에 따라 폭기조내 우점종 미생물군을 형성하여, 산화 작용하고, 혐기성 미생물 군은 혐기 폭기 처리과정을 갖춘 생물학적 처리공정 중 혐기조내 우점종 미생물 군을 형성하여 유기물을 분해하고 정화 처리한다.In addition, microbial groups commonly used in biological treatment methods form dominant species microbial groups according to aerobic and anaerobic operating conditions, but aerobic microbial groups form dominant species microbial groups in aeration tanks based on dissolved oxygen and agitation in the tank. Oxidative action, anaerobic microbial group forms the dominant species microbial group in the anaerobic tank during the biological treatment process with anaerobic aeration process to decompose and purify organic matter.
유기물의 제거를 위해 사용되는 생물학적 처리방법은, 일정 규모 이상의 배출시설에서 1차 호기법, 2차 혐기법 또는 3차 고도처리를 통해 질소, 인등의 오염인자를 제거하는 방법을 채택하고 있다. 상기와 같이 여러 방법을 조합한 복합 공정을 통하여 오폐수를 처리하는 방법은 여러 개의 조가 필요로 하고 조내 오폐수의 이송과 조의 특성을 살리기 위해 과다한 전력 사용과 더 큰 설치면적 아울러 운전비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있다.The biological treatment method used to remove organic matter adopts a method of removing pollutants such as nitrogen and phosphorus through a first aerobic method, a second anaerobic method, or a third advanced treatment in a discharge facility of a certain size or more. The method of treating wastewater through a complex process combining several methods as described above requires several tanks, and excessive power usage, a larger installation area, and excessive operating costs are required for the transfer of wastewater and the characteristics of the tank. There is a problem.
따라서 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해소하기 위해서 안출한 것으로 생물학적 기본 원리를 바탕으로 미생물군의 생육을 최대한 적용함으로서 기존 사용되는 생물학적 1차처리 공정의 최소의 비용으로 유기물과 질소·인 등을 포함한 오염인자를 일괄 처리공정 및 장치로 처리할 수 있는 것을 기술적 과제로 한다.Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, including the organic materials, nitrogen, phosphorus, etc. at the minimum cost of the existing biological primary treatment process by applying the growth of the microbial group to the maximum based on the biological basic principle. The technical problem is that the contaminant can be treated in a batch treatment process and apparatus.
또 호기성과 혐기성 미생물이 하나의 폭기조 내에서 동시에 생육할 수 있는 최적의 환경을 설정하기 위해서, 혐기 조건과 호기 조건을 동시에 만족시킬 수 있는 접촉재를 폭기조내에 장착하여, 호기성 조건하에서는 산소를 소비시켜 CO2, H2O를 방출할 수 있도록 하고, 혐기성 조건하에서는 잉여 슬러지를 분해시켜 CH4, H2S, NH4등을 방출하는 상호 반응에 의하여 유기물을 산화, 분해하고, 탈산소작용을 도입함으로서 미소 유기체의 분해작용에 의하여 오염물질의 92∼97%가 정화되도록 하며, 아울러 오폐수 정화시설에서 다양한 수리학적, 생물학적 부하량에 따라 시스템의 용량을 적절하게 설계할 수 있는 모듈 형태의 오폐수 접촉폭기 정화장치 및 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.In addition, in order to set an optimal environment for aerobic and anaerobic microorganisms to grow simultaneously in one aeration tank, a contact material capable of satisfying both anaerobic and aerobic conditions is installed in the aeration tank, and oxygen is consumed under aerobic conditions. CO 2 , H 2 O can be released, and under anaerobic conditions, the excess sludge is decomposed to oxidize and decompose organic matters by mutual reaction to release CH 4 , H 2 S, NH 4, etc. By purifying the microorganisms, 92 ~ 97% of the pollutants are purified.In addition, the wastewater purification facility is designed to clean the wastewater contact aeration in the form of a module that can properly design the capacity of the system according to various hydraulic and biological loads. It is a technical object to provide an apparatus and a method.
제1(a)도, 제1(b)도는 본 발명의 접촉폭기법을 설명하기 위한 공정을 개략적으로 도시한 도면.1 (a) and 1 (b) schematically show a process for explaining the contact aeration method of the present invention.
제2(a)도, 제2(b)도는 본 발명의 오폐수 접촉폭기 정화장치의 평면도와 단면도.2 (a) and 2 (b) are a plan view and a sectional view of the wastewater contact aeration purification apparatus of the present invention.
제3(a)도, 제3(b)도는 본 발명의 오폐수 접촉폭기 정화장치의 폭기조에 장착되는 접촉재의 평면도와 정면도.3 (a) and 3 (b) are a plan view and a front view of a contact member attached to an aeration tank of the wastewater contact aeration purification apparatus of the present invention.
제3(c)도는 일 접촉재의 외관사시도.Figure 3 (c) is an external perspective view of one contact member.
제3(d)도는 접촉재의 내부를 도시한 절개 사시도.Fig. 3 (d) is a cutaway perspective view showing the inside of the contact member.
본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해서 다음과 같은 오폐수 정화장치와 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to provide the following wastewater purification apparatus and method in order to solve the above technical problem.
본 발명은 오폐수가 저류조에서 1차 저장되거나 오염 발생원으로부터 직접 배관을 통하여 유입구를 거쳐 유입되는 침사조 ; 상기 침사조로 유입된 오폐수 중의 토사가 걸러져 1차 배출되고, 산기관에 의해서 에어가 지속적으로 공급되며 교반장치 의해서 오폐수를 교반해 주어 혼합 폭기하는 유량조정조 ; 상기 유랑조정조 상부에는 오폐수의 유량변동을 완화하여 일정 변동폭 이하로 제어하기 위해 설치된 정량조 ; 이송펌프에 의해 정량조로 유입된 오폐수가 유량 조정된 후 폭기를 위해서 구비된 적어도 2개 이상의 폭기조로 구성된 폭기조; 상기 폭기조에서 폭기 처리된 처리수를 여과하기 위한 여과재를 장착한 여과조 ; 상기 여과조에서 여과 처리된 처리수의 방류를 위해 설치된 방류조로 구성된 오폐수 접촉폭기 정화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is a sedimentation tank is the waste water is stored in the primary storage tank or introduced through the inlet through the pipe directly from the source of pollution; The sediment in the wastewater introduced into the sedimentation tank is filtered and discharged firstly, the air is continuously supplied by the diffuser, and the wastewater is mixed by agitating the wastewater by the stirring device; A metering tank installed at the upper portion of the wandering adjustment tank to control the fluctuation of the wastewater flow rate below a certain variation range; An aeration tank composed of at least two aeration tanks provided for aeration after the wastewater introduced into the metering tank by the transfer pump is adjusted in flow rate; A filtration tank equipped with a filter medium for filtering the treated water aerated in the aeration tank; An object of the present invention is to provide a wastewater contact aeration purification device composed of a discharge tank installed for discharge of treated water filtered by the filtration tank.
또 상기 폭기조는 유입 BOD의 부하량에 따라 선택적으로 폭기조를 2∼4조로 구성하고, 1차 폭기조가 시간당 유입 오폐수량의 3배수 이상의 체적을 갖도록 구성하고, 상기 1차 폭기조(40)는 미생물 양생기간의 조절과 접촉재(충전물)의 접촉 시간을 높이기 위해서 폭기조 전체 체적의 40% 이상이 되게 한 것이 특징인 오폐수 접촉폭기 정화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the aeration tank is composed of two to four aeration tanks selectively depending on the load of the inlet BOD, the primary aeration tank is configured to have a volume three times or more of the amount of waste water inflow per hour, the primary aeration tank 40 is a microbial curing period It is an object of the present invention to provide a wastewater contact aeration purification device, characterized in that the volume of at least 40% of the total volume of the aeration tank in order to control the temperature and increase the contact time of the contact material (filling material).
또 상기 폭기조를 2조로 구성할 경우 그의 용적비를 6:4로 하고, 3조로 구성할 경우 그의 용적비를 4:3:3으로 하고, 4조로 구성할 경우 4:3:1.5:1.5가 되게 하고, 상기 2조 내지 4조로 폭기조를 구성할 경우에 2조 이상을 직렬로 접속하여 형성한 것이 특징인 오폐수 접촉폭기 정화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.If the aeration tank is composed of two sets, its volume ratio is 6: 4, and if it is composed of three sets, its volume ratio is 4: 3: 3, and if it is composed of four sets, it is 4: 3: 1.5: 1.5. The object of the present invention is to provide a wastewater contact aeration purification apparatus characterized by connecting two or more tanks in series when forming an aeration tank of two to four tanks.
또 상기 접촉 폭기조내에 충전된 접촉재는 P.P(폴리프로필렌) 또는 HDPE(고밀도폴리에틸렌) 또는 LLDPE(선형저밀도 폴리에틸렌)중 어느 하나로 형성하고, 상기 접촉재를 폭기조 총 용적의 60%이상을 충전한 오폐수 접촉폭기 정화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The contact material filled in the contact aeration tank is formed of any one of PP (polypropylene), HDPE (high density polyethylene), or LLDPE (linear low density polyethylene), and the contact material is filled with 60% or more of the total volume of the aeration tank. It is an object to provide a purification device.
상기 폭기조에 충전되는 접촉재의 일 유니트는, 외형치수가 0.0625m3/EA, 공극률 80%이상, 비표면적 0.6m2/EA, 중량 130g이 되게 한 것이 특징인 오폐수 접촉폭기 정화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.One unit of the contact material filled in the aeration tank is to provide a wastewater contact aeration purification device, characterized in that the external dimensions of 0.0625m 3 / EA, porosity 80%, specific surface area 0.6m 2 / EA, weight 130g. The purpose.
또 본 발명은 오폐수가 저류조에서 1차 저장되거나 오염 발생원으로부터 직접 배관을 통하여 유입구를 거쳐 침사조로 유입되고 ; 이렇게 침사조로 유입된 오수는 토사가 걸러지고 산기관이 설치되어 있어 에어를 지속적으로 공급하여 오폐수를 교반해주는 교반장치를 갖는 유량조정조로 이동되고 ; 상기 침사조에서 침전된 유형의 고형물질은 수거되어 1차 배출되고, 상기 유량조정조 상부에 설치된 정량조에서는 오폐수의 유량변동을 완화하여 일정 변동폭 이하로 제어하고 ; 오폐수(하수) 이송펌프에 의해 정량조로 유입된 하수는 1차 폭기조, 2차 폭기조, 3차 폭기조가 직렬로 배치된 3조의 폭기조로 이송되고, 상기 정량조를 통해 1차폭기조로 유입된 오폐수는 일정시간 조내에 체류되어 접촉폭기 된 후에 T자 모양의 이류관을 거쳐 차례로 2차폭기조에서 3차폭기조로 이송되며, 상기 폭기조와 폭기조 사이의 오폐수(하수) 이송은 수압과 고도차를 이용한 자연 유하식으로 이루어지고, 상기 접촉재내에서 혐기와 호기성 미생물의 서식, 성장, 활성을 통해 하수의 오염인자, BOD(생물학적산소요구량), COD(화학적산소요구량), SS(부유물질), T-P(총인), T-N(총질소)을 처리하고 이때 필요한 폭기조 내의 DO(용존산소)는 외부에 설치된 산소공급기에 의해 공급하고, 초기 운전시 MLSS(혼합액 부유 고용물) 농도는 2500∼4000mg/ℓ, 평균온도 8℃∼45℃, PH의 범위는 5∼8 이내로 유지되게 하며, 이렇게 유입된 처리수는 상부에 설치된 여과조를 거쳐 방류조에 체류시켜, 일정시간 방류조에 체류한 최종 처리수는 유출구를 통해 최종적으로 외부로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 오폐수 접촉폭기 정화방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In another aspect, the present invention is the waste water is stored in the storage tank or flow into the sedimentation tank through the inlet through the pipe directly from the source of pollution; The sewage flowed into the sedimentation tank is filtered out of the earth and moved to a flow rate adjustment tank having an agitator to continuously supply air and stir the waste water through the installation of an acid pipe; The solid material of the type precipitated in the sedimentation tank is collected and discharged firstly, and in the metering tank installed above the flow regulating tank, the flow rate of waste water is alleviated and controlled to be below a certain variation range; The sewage flowed into the quantitative tank by the wastewater (sewage) transfer pump is transferred to the three aeration tanks in which the primary aeration tank, the secondary aeration tank and the tertiary aeration tank are arranged in series, and the wastewater introduced into the primary aeration tank through the quantitative tank is After staying in the tank for a certain time and contacting aeration, it is transferred from the secondary aeration tank to the tertiary aeration tank in turn via a T-shaped advection pipe, and the wastewater (sewage) transfer between the aeration tank and the aeration tank is a natural flow type using water pressure and altitude difference. Through the habitat, growth, and activity of anaerobic and aerobic microorganisms in the contact material, pollutants of sewage, BOD (biological oxygen demand), COD (chemical oxygen demand), SS (floating material), TP (total phosphorus), TN (Total Nitrogen) is treated and DO (dissolved oxygen) in the aeration tank required at this time is supplied by an external oxygen supplyer, and the initial concentration of MLSS (Mixed Suspended Solids) is 2500 ~ 4000mg / l, average temperature 8 ℃ 4 The range of 5 ℃ and PH is maintained within 5 ~ 8, and the treated water flows in the discharge tank through the filtration tank installed in the upper part, and the final treated water stayed in the discharge tank for a certain time is finally discharged to the outside through the outlet. An object of the present invention is to provide a wastewater contact aeration purification method.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 오폐수 접촉폭기 정화장치와 정화방법에 대해서 상세히 설명하겠다.Hereinafter, the wastewater contact aeration purification apparatus and purification method of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1(a)도, 제1(b)도에 의하면, 본 발명의 오폐수 접촉폭기 정화장치는 침사조(10), 유량조정조(20), 정량조(30), 폭기조(40∼42), 여과조(50), 방류조(60)로 구성되어 있다.According to FIG. 1 (a) and FIG. 1 (b), the wastewater contact aeration purification apparatus of the present invention includes a sedimentation tank 10, a flow rate adjustment tank 20, a fixed quantity tank 30, an aeration tank 40 to 42, It consists of the filtration tank 50 and the discharge tank 60.
이러한 처리 장치에서 오폐수(하수)가 처리되는 공정을 예로 들어 설명하면, 먼저 하수가 저류조에서 1차 저장되거나 오염 발생원으로부터 직접 파이프 배관을 통하여 본 발명의 정화시설 내부로 유입구(100)를 거쳐 침사조(10)로 유입된다.For example, a process in which waste water (sewage) is treated in such a treatment device will be described. First, the sewage tank is first stored in a storage tank or a sedimentation tank via an inlet 100 into the purification facility of the present invention through a pipe pipe directly from a source of pollution. Flows into (10).
이렇게 침사조(10)로 유입된 오수는 토사가 걸러지고 산기관이 설치되어 있어 에어를 지속적으로 공급하며 폐수를 교반해주는 교반장치(70)를 갖는 유량조정조(20)로 관로(110)를 거쳐서 이동된다.The sewage introduced into the sedimentation tank 10 is filtered through the pipeline 110 to the flow rate adjustment tank 20 having a stirring device 70 to filter the soil and install air diffusers so that the air is continuously supplied and the waste water is stirred. Is moved.
이때 상기 침사조(10)에서 침전된 유형의 고형물질은 수거되어 1차 배출되고, 유량조정조(20)로 유입된 하수는 공기를 이용한 교반장치(70)에 의해 혼합 폭기된다. 그리고 이 유량조정조(20)에는 오염 발생원인 하수가 간헐적으로 유입되기 때문에 일정 규모 이상의 체적을 유지하여야 한다.At this time, the solid material of the type precipitated in the sedimentation tank 10 is collected and discharged first, and the sewage introduced into the flow adjusting tank 20 is mixed and aerated by the stirring device 70 using air. In addition, since the sewage, which is the source of pollution, is intermittently introduced into the flow rate adjusting tank 20, it is necessary to maintain a volume of a predetermined size or more.
그리고 상기 유량조정조(20) 상부에는 오폐수의 유량변동을 완화하여 일정 변동폭 이하로 제어하기 위해 정량조(30)가 설치되어 있다. 또 하수 이송펌프(80)에 의해 정량조(30)로 유입된 하수는 이류관(111, 90, 91, 92)을 거쳐서 1차 폭기조(40), 2차 폭기조(41), 3차 폭기조(42)가 직렬로 배치된 3조의 폭기조로 차례로 이동된다.And the upper part of the flow rate adjustment tank 20 is provided with a metering tank 30 to control the fluctuation of the flow rate of waste water to a predetermined fluctuation range or less. In addition, the sewage flowed into the quantitative tank 30 by the sewage transfer pump 80 is passed through the secondary flow pipes 111, 90, 91, and 92 to the primary aeration tank 40, the secondary aeration tank 41, and the tertiary aeration tank ( 42 are sequentially moved to three sets of aeration tanks arranged in series.
여기서 상기 폭기조는 유입 BOD의 부하량에 따라 선택적으로 폭기조를 2∼4조로 구성할 수 있음을 밝혀 둔다. 상기 1차폭기조(40)의 체적은 시간당 유입오수량의 3배수 이상의 체적을 갖도록 되어 있는 것이 바람직하다. 상기 1차 폭기조(40)는 유량조정 기능을 보완하는 역할을 하고 미생물 양생기간의 조절과 충전물의 접촉시간을 극대화하기 위해 폭기조 전체 체적의 40% 이상이 되게하는 것이 좋다.In this case, the aeration tank may be configured to selectively comprise 2 to 4 tanks according to the load of the inflow BOD. It is preferable that the volume of the primary aeration tank 40 has a volume three times or more of the amount of influent sewage per hour. The primary aeration tank 40 serves to complement the flow adjustment function and to be at least 40% of the total volume of the aeration tank in order to maximize the contact time of the control of the microbial curing period and the filling.
상기 폭기조를 2조로 구성할 경우 그의 용적비를 6:4로 하고. 3조로 구성할 경우 그의 용적비를 4:3:3으로 하고, 4조로 구성할 경우 4:3:1.5:1.5가 되게 하는 것이 바람직하다. 상기 2조 내지 4조로 폭기조를 구성할 경우에 2조 이상을 직렬로 접속하여 형성한다.When the aeration tank is composed of two sets, its volume ratio is 6: 4. In the case of three sets, its volume ratio should be 4: 3: 3, and in the case of four sets, it should be 4: 3: 1.5: 1.5. When forming an aeration tank with said 2-4 tank, 2 or more tanks are connected in series and are formed.
각 폭기조(40∼42)에는 P.P(폴리프로필렌), HDPE(고밀도폴리에틸렌), LLDPE(선형저밀도 폴리에틸렌) 재질중 어느 하나로 형성된 접촉재(43)가 폭기조(40∼42) 총 용적의 60%이상 충전되어 있다.Each of the aeration tanks 40 to 42 is filled with a contact member 43 formed of any one of PP (polypropylene), HDPE (high density polyethylene), and LLDPE (linear low density polyethylene) material to at least 60% of the total volume of the aeration tanks (40 to 42). It is.
또 정량조(30)를 통해 1차폭기조(40)로 유입된 오폐수는 일정시간 조내 체류한 후에 T자 모양의 이류관(90∼91)을 거쳐 2차폭기조(41)에서 3차폭기조(42)로 폭기되면서 차례로 이송된다.In addition, the wastewater introduced into the primary aeration tank 40 through the metering tank 30 stays in the tank for a predetermined time, and then passes through the T-shaped advection pipes 90 to 91 in the secondary aeration tank 41 to the tertiary aeration tank 42. Aeration is carried out in).
이때 상기 폭기조와 폭기조 사이의 하수 이송은 수압과 고도차를 이용한 자연 유하식으로 이루어지며, 상기 폭기조(40) 내에는 혐기와 호기성 미생물의 서식, 성장, 활성을 통해 하수의 오염인자, SS(부유물질), T-P(총인), T-N(총질소)을 처리하고 이때 필요한 폭기조 내의 DO(용존산소)는 외부에 설치된 산소공급기에 의해 1PPM이상 공급된다. 초기 운전시 MLSS(혼합액 부유 고용물)농도는 2500∼4000mg/ℓ, 평균온도 8℃∼45℃, PH의 범위는 5∼8 이내로 유지되게 한다.At this time, the sewage transfer between the aeration tank and the aeration tank is made of a natural flow type using water pressure and altitude difference, the aeration tank 40 in the anaerobic and aerobic microorganisms through the habitat, growth, activity of sewage pollutants, SS (floating material) ), TP (total phosphorus) and TN (total nitrogen) are processed, and DO (dissolved oxygen) in the aeration tank required at this time is supplied more than 1PPM by an oxygen supply installed outside. During initial operation, the MLSS concentration is maintained at 2500 to 4000 mg / l, average temperature of 8 ° C to 45 ° C, and pH range of 5 to 8.
상기한 바와 같이 1차폭기조(40), 2차폭기조(41), 3차폭기조(42)를 거쳐 처리수는 3차폭기조(42)의 이류관(92)을 통하며 여과조(50)로 유입된다.Through the primary aeration tank 40, the secondary aeration tank 41, the tertiary aeration tank 42 as described above, the treated water is introduced into the filtration tank 50 through the aeration pipe 92 of the tertiary aeration tank 42. do.
이렇게 여과조(50)로 유입된 처리수는 상부에 설치된 여과조(50)를 거쳐 방류조(60)에 체류하게 된다. 상기 여과조(50)에 장착된 여과재(51)는 공간속도 SV=7/hr, 통상 수리학적 부하율 5m3/m2·hr, 역세 수리학적 부하율 25m3/m2·hr을 유지할 수 있는 활성탄 또는 입공형 데미스터로 충전된다. 이때 비중차에 의해 부상한 고형물질은 제거되고 여과조(50)의 하단부는 호퍼를 이용한 경사각이 주어져 처리수의 흐름을 원활하게 한다. 일정시간 방류조(60)에 체류한 최종 처리수는 유출구(120)를 통해 최종적으로 외부로 배출되는 공정을 거친다.The treated water introduced into the filtration tank 50 is stayed in the discharge tank 60 through the filtration tank 50 installed on the upper portion. The filter medium 51 mounted on the filtration tank 50 is activated carbon capable of maintaining a space velocity SV = 7 / hr, a normal hydraulic load ratio of 5 m 3 / m 2 · hr, a backwash hydraulic load ratio of 25 m 3 / m 2 · hr, or Filled with a granular demister. At this time, the solid matter floated by the specific gravity difference is removed and the lower end of the filtration tank 50 is given an inclination angle using a hopper to smoothly flow the treated water. The final treatment water stayed in the discharge tank 60 for a predetermined time passes through a process of finally discharged to the outside through the outlet 120.
다음에 상기 폭기조(41∼42)에 충전되는 접촉재에 대해서 설명한다.Next, a contact material filled in the aeration tanks 41 to 42 will be described.
상기 접촉재는 중앙에 홀(160)을 갖는 중공의 원통상 기둥(130)이 형성되고, 이 기둥을 중심으로 원통관(150)이 종, 횡으로 서로 연결된 형태로 되어 있다.The contact member has a hollow cylindrical pillar 130 having a hole 160 in the center, and the cylindrical tube 150 is connected to each other longitudinally and horizontally around the pillar.
통상 이 접촉재(43)의 단위체의 외형치수는 통상 가로 250mm×세로 250mm×높이250mm 정도이며 접촉재 심부(140)를 제외한 원기둥 표면의 공극률이 80%이상, 비표면적 0.6m2/EA, 중량120g이며, 이 접촉재의 심부는 혐기성 영역, 외부는 호기성 영역이 된다. 혐기성 영역인 심부(140)와 연결된 홀을 제외한 단면이 외부와 차단될 수 있는 구조로서 생물막 형성시 폭기조(40∼42)의 호기성 영역과 차단되며 재질의 특성상 화학적 변화에 대한 저항성이 크고 내구적이며 접촉재(43) 표면에 미생물 막의 탈리 및 부착이 용이하고 부유물질의 포집력 및 부착성이 크다.Normally, the external dimension of the unit of the contact member 43 is about 250 mm wide x 250 mm long x 250 mm high, and the porosity of the cylindrical surface excluding the contact core portion 140 is 80% or more, specific surface area 0.6 m 2 / EA, weight It is 120g, and the core part of this contact material becomes an anaerobic area | region, and an outer side is an aerobic area | region. The cross section except for the hole connected to the anaerobic core 140 is blocked from the outside. It is blocked from the aerobic region of the aeration tank 40-42 when forming the biofilm. The detachment and attachment of the microbial membrane to the contact member 43 surface is easy, and the collecting force and adhesion of the suspended solids are large.
상기 접촉재(43) 심부(140)에는 초기 운전시 혐기성 미생물의 생육보안을 위해 미생물이 첨가되어 있다.The contact portion 43 core portion 140 is added with microorganisms for the growth security of anaerobic microorganisms during the initial operation.
이때 접촉재 심부(140)에서는 자기소화작용에 의해 미생물 막이 감소하고 미생물막 내부에는 CO2, CH4, H2S, N2을 분해하는 혐기성 소화작용을 촉진하고, 접촉재(43) 외부에서는 호기성 미생물막의 형성으로 호기성·혐기성 영역을 동시에 갖게 한다.At this time, the contact core portion 140 reduces the microbial membrane by the self-extinguishing action and promotes anaerobic digestion to decompose CO 2 , CH 4 , H 2 S, N 2 inside the microbial membrane, and outside the contact member 43. The formation of an aerobic microbial membrane allows simultaneous aerobic and anaerobic regions.
접촉재(43)의 심부(140)에는 미생물의 활성을 촉진하고 폭기조(40∼42)의 특성상 호기성 미생물군의 왕성한 생육에 상응하는 혐기성 미생물의 적응 부하의 안정성을 위해 바실러스(Bacillus), 슈도모나스(Pseudomonas), 에어로벡터(Aerobacter)속 등을 기본으로 하여 10여종 이상의 일반 세균을 배양한 분말·과립형 미생물 제재를 내재시킨다. 활성 미생물의 균수는 1.0×109개/g 이상 유지하도록 하는 것이 좋다.The core 140 of the contact member 43 has a Bacillus, Pseudomonas (Bacillus) and Pseudomonas for promoting the activity of the microorganisms and for the stability of the adaptive load of anaerobic microorganisms corresponding to the vigorous growth of the aerobic microbial group due to the characteristics of the aeration tank (40 to 42) Pseudomonas), aerobacters (Aerobacter) genus, etc. based on the cultivation of more than 10 kinds of common bacteria powder and granule microorganisms are embedded. The number of active microorganisms should be maintained at 1.0 × 10 9 / g or more.
혐기·호기의 공존작용이 동시에 일어나는 폭기조(40∼42)내에의 미생물군의 생육활동은 일반적으로 미생물의 호흡상태에 의해 분류되며, 혐기성 미생물과 호기성 미생물로 나누어진다. 혐기성 미생물에는 산소가 존재하면 증식할 수 없는 미생물, 산소의 유무에 관계없이 증식하는 미생물 등으로 구분된다. 또한, 호기성 미생물 중에서도 미약한 상태의 산소 농도 조건하에서도 증식을 할 수 있는 미생물등으로 구분된다.Growth activities of microbial groups in aeration tanks (40 to 42) where anaerobic and aerobic coexistence occur simultaneously are generally classified by the respiratory state of microorganisms and are divided into anaerobic and aerobic microorganisms. Anaerobic microorganisms are classified into microorganisms that cannot proliferate when oxygen is present, and microorganisms that proliferate with or without oxygen. Also, among aerobic microorganisms, the microorganisms are classified into microorganisms that can proliferate even under a weak oxygen concentration condition.
폭기조(40∼42)내의 호기·혐기 정화 작용은 접촉재(43)의 특이성 즉, 혐기성 영역을 호기성 영역 내에 공존시키는 것이다. 따라서, 산소가 충분한 곳에서는 호기적성 미생물이 증식하고 산소 농도가 무산소조에 가까운 혐기성 미생물 군의 영역에서는 산소 대신 질소 호흡 등을 통해 증식할 수 있는 임의 미생물 군이 증식한다.The aerobic and anaerobic purifying action in the aeration tanks 40 to 42 causes the specificity of the contact material 43, that is, the anaerobic region to coexist in the aerobic region. Therefore, aerobic microorganisms proliferate where oxygen is sufficient, and any microbial group that can proliferate through nitrogen breathing or the like instead of oxygen proliferates in the region of the anaerobic microorganism group whose oxygen concentration is close to anoxic tank.
그리고 상기 폭기조(40∼42) 용적 부하는 0.3∼0.8kg·BOD·SS 총합/M3의 규격으로 유기물 농도에 따라 폭기조의 체적이 제공되고 이때 유기물 농도가 최소 50mg/ℓ, 최대 400mg/ℓ의 농도변화에 BOD 제거율의 차이를 보이지 않으면 92%이상의 유기물 제거율을 유지하게 한다.The volume load of the aeration tanks 40 to 42 is 0.3 to 0.8 kg BOD and SS total / M 3 , and the volume of the aeration tank is provided according to the organic concentration, and the organic concentration is 50 mg / l and 400 mg / l. If there is no difference in the removal rate of BOD in the concentration change, the organic removal rate above 92% is maintained.
폭기조(40-42)에서는 호기성 미생물군의 왕성한 생육에 따라 유기물 분해와 인의 섭취가 이루어지고 접촉재(43)의 구성비중 80% 이상의 체적이 혐기성 미생물이 생육할 수 있는 최적의 환경조건이 설정되어 있어 생물막 접촉시 질화 미생물에 의해 질산화 반응이 나타나며 활발한 탈질화 반응을 유도하여 질소를 제거하고 많은 양의 인의 방출과 유기물 분해, 인의 섭취, 인의 과잉 섭취 현상으로 다량의 인을 섭취한 미생물이 내 성장 단계를 거쳐 침전 등 안정된 순환 사이클을 나타낸다.In the aeration tank (40-42), organic matter decomposition and phosphorus ingestion are performed according to the vigorous growth of the aerobic microbial group, and an optimum environmental condition is set in which an anaerobic microorganism can grow in a volume of 80% or more of the contact material 43. Nitrification reaction occurs by nitrifying microorganisms in contact with biofilms, induces active denitrification reactions to remove nitrogen, release large amounts of phosphorus, decompose organic matter, ingestion of phosphorus, and excessive intake of phosphorus. It shows a stable circulation cycle such as precipitation through the steps.
또한 기존의 생물학적 처리방법의 초기 운전시 유기물의 농도 변화를 제어하기 위해 인위적인 고형물질의 반송, 과다 산소 공급, 질산화 균의 활동을 저해하는 탈질 작용의 미비를 보완할 수 있다.In addition, in order to control the concentration change of the organic matter during the initial operation of the existing biological treatment method, it is possible to compensate for the lack of denitrification, which inhibits the artificial solid material return, excess oxygen supply, and the activity of nitrifying bacteria.
유입 BOD에 대한 슬러지 발생율은 0.25∼0.56%로 활성오니법 2.23∼2.57%에 비해 상당히 낮게 나타나 별도의 반송장치는 필요치 않게 된다.The sludge generation rate for influent BOD is 0.25 ~ 0.56%, which is considerably lower than 2.23 ~ 2.57% of activated sludge process, so that no separate conveying device is needed.
상기한 바와같이 본 발명은 독립된 모듈로서 유입 BOD 400mg/ℓ 이하인 오폐수(하수, 원수) 유입시 초기 부하량을 안정되게 처리할 수 있는 수처리 방법으로 혐기성·호기성 미싱물군을 하나의 폭기조(40∼42) 내에서, 생육시켜 슬러지 발생량을 최소화하고 처리과정을 단순화하여 유기물, 질소, 인 등을 포함한 오염인자를 제거할 수 있는 발명으로 기존의 혐기여상(혐기법+호기법) 처리시 반응조의 용적부하는 0.1∼0.3kg/M3·day, 접촉폭기공법(호기법) 처리시 반응조의 용적부하는 0.1∼0.3kg/M3·day로 설계할 수 있다.As described above, the present invention is an independent module as an aeration tank (40 to 42) in which an anaerobic and aerobic sewing material group is treated as a water treatment method capable of stably treating an initial load when inflow of wastewater (sewage and raw water) having an inflow BOD of 400 mg / l or less. It is an invention that can remove contaminants including organic matter, nitrogen, phosphorus and so on by minimizing sludge generation by growing and simplifying the treatment process, so that the volume load of the reactor during the treatment of the anaerobic filter (anaerobic method + aerobic method) During the treatment of 0.1 to 0.3 kg / M 3 · day and contact aeration method (aerobic method), the volume load of the reaction tank can be designed to be 0.1 to 0.3 kg / M 3 · day.
따라서 본 발명은 0.5∼0.8kg/M3·day 이내로 설계되므로 반응조의 수리학적 체류시간을 비교하면 경제적인 측면에서 획기적인 기술이다. 또, 설치면적, 설치비용, 고용물의 재순환, 에너지 공급, 운전비용의 절감 및 급격한 충격부하에도 안정된 정화 효율을 유지할 수 있다.Therefore, the present invention is designed within 0.5 ~ 0.8kg / M 3 · day is a breakthrough technology in terms of economics when comparing the hydraulic residence time of the reactor. In addition, it is possible to maintain a stable purification efficiency even in the installation area, installation cost, recycling of the solid solution, energy supply, operating cost and sudden impact load.
고정상 접촉재(43)에 부착된 생물막과 조내에 유입되는 오염물질을 반복 접촉하여 유기성 오염물질을 제거하고 접촉재(43)의 외벽과 심부(140)에 이르는 홀의 지름을 최소화하여 폭기조(40∼42)의 호기성 영역과 분리하여 1차 혐기법, 2차 호기법 등의 연속 정화공정에 의하지 않고 단일 공정으로 혐기성 영역과 호기성영역을 동시에 구비하여 오폐수를 정화할 수 있는 효과가 있다.By contacting the biofilm attached to the fixed-phase contact member 43 and the contaminants introduced into the tank repeatedly to remove organic contaminants and minimize the diameter of the hole from the outer wall and the core 140 of the contact member 43 to the aeration tank (40 ~) Apart from the aerobic zone of 42), it is possible to purify the waste water by simultaneously providing anaerobic and aerobic zones in a single process instead of the continuous purification process such as the first anaerobic method and the second aerobic method.
유기물의 양에 의해 조절되는 BOD 반응속도(탈산소 계수)에 따라 유기물을 분해하고 유입 BOD 농도 증가에 따른 산소 공급의 추가 및 질산화균의 활성화 저해요인을 접촉재 심부(140)에 혐기성 미생물군이 생육할 수 있는 최적의 성장영역을 조내에 갖춰 혐기성 영역에서의 질소의 제거, 인의 방출, 호기성 영역에서의 미생물군의 인의 섭취를 유도하여 혐기·호기의 복합 정화과정을 단일 폭기조(40∼42)내에서 오염인자를 제거할 수 있는 효과를 갖춘 유용한 발명이다.The anaerobic microorganism group is decomposed to the core 140 of the contact material 140 by decomposing organic matters according to the BOD reaction rate (deoxygenation coefficient) controlled by the amount of organic matters, adding oxygen supply and inhibiting activation of nitrifiers according to the increase in inflow BOD concentration. It has an optimal growth zone to grow in the tank, which removes nitrogen from the anaerobic zone, releases phosphorus, and induces phosphorus intake of microorganisms in the aerobic zone. It is a useful invention with the effect of removing the contaminant in the interior.
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