KR100329069B1 - 연속식회분반응조를 이용한 오/폐수내 유기물 및 질소화합물 제거방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속식 회분 반응조를 이용하여 오/폐수에 함유된 유기물 및 질소 화합물을 제거하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 의하면,

오/폐수 유입 배관을 통하여 연속식 회분 반응조에 오/폐수를 유입한 다음 폭기시키고 침전시켜 오/폐수를 처리하는 방법에 있어서,

유입수내에 존재하는 유기물의 산화를 유도하도록 유입된 오/폐수를 방치하는 단계;

유입수 방치후 얻어진 상등액을 반응조와 유입 배관을 연결하는 내부순환로에 장착된 내부순환펌프에 의해 유입 배관으로 순환시킴으로써 상등액과 새로운 오/폐수를 반응조내 슬러지층 하단부로 순환시키는 단계;

이와 동시에 혹은 순차적으로 폭기시켜 유기물의 완전 산화 및 질소 화합물의 질산화를 도모하는 단계;

폭기를 차단하고 새로운 오/폐수만을 2차 유입한 다음 방치하는 단계; 및

유입수 방치후 얻은 상등액을 상기 내부순환펌프에 의해 유입 배관으로 순환시킴으로써 상등액과 새로운 오/폐수를 반응조내 슬러지층 하단부로 순환시켜 질산화된 화합물을 탈질시키는 단계;로 이루어진다.

본 발명에 의하면, 연속식 회분반응조내의 상등액을 내부순환시키고 유입수를 2차 유입함으로써, 슬러지의 미생물과 유입수내 유기물을 활성화시켜 유기물의 산화를 촉진할 수 있을 뿐만 아니라 별도의 처리를 거치지 않고도 완전한 혐기 조건하에 탈질을 조장할 수 있고, 나아가 처리 설비를 단순화할 수 있다.

Description

연속식회분반응조를 이용한 오/폐수내 유기물 및 질소 화합물 제거방법{A REMOVAL METHOD OF ORGANICS AND NITROGEN COMPOUNDS OF WASTEWATER USING SEQUENCE BATCH REACTOR}

본 발명은 연속식 회분반응조를 이용하여 오/폐수내 유기물 및 질소화합물을 제거하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연속식 회분반응 반응조에서 유기물의 산화를 촉진하는 방법으로 유기물을 제거함에 따라 질소화합물의 산화를 가속화함으로써 유기물의 산화를 조장한 다음 완벽한 혐기 상태하에 탈질을 조장함으로써 오/폐수중 유기물질과 질소화합물을 모두 효과적으로 제거하는 개선된 방법에 관한 것이다.

현재는 활성슬러지공정이 가지고 있는 고농도 폐수의 충격을 저감할 수 있으며 운전하기 용이한 완전혼합식 활성슬러지공정을 주로 사용한다.

그러나 상기 공정은 처리효율이 비교적 낮으므로, 근래에는 상기 활성슬러지 공정에 새로운 기술을 접목시킨 순산소 활성오니법, 심층폭기법등과 같은 여러가지 생물학적 처리공정이 개발 및 적용되고 있으며, 이중에서 최근에 많은 관심을 가지고 연구가 행해지는 부분이 연속식 회분반응공정이다.

상기 연속식 회분 반응 공정은 호기성 또는 혐기성 조건을 조절하기 용이하고, 운전을 자동화하기 용이하므로, 오수내 유기물과 질소를 제거하는 공정에 적용할 수 있는 방법이 개발중에 있다.

상기 연속식 회분 반응조의 구조를 도 1에 나타낸 개략도를 참조하여 설명하면, 하단부가 원뿔 또는 삼각뿔 형태로된 원형 혹은 직사각형 반응조(2)에 활성 슬러지를 약3000mg/ℓ의 MLSS(mixed liquor suspended solids) 농도로 넣고 일정시간동안 배양한다.

오수나 폐수의 유입과 유출은 각각 펌프에 의해 구동하게 되며, 이중에서 유입펌프(1)은 반응조(2)와 연결된 수위 조절기(4)에 의해 작동되며, 유출펌프(7)은 타이머(8)에 의해 조작된다. 이때 유출량은 유입량과 동일한 것이 바람직하나, 최소한 1시간 30분내에 반응조내 부피의 66%이상을 유출시켜야 하기 때문에 타이머(8)을 이용하여 조절되게 된다.

또한 상기 반응조(2) 내부에 유입된 유입수에 산소를 공급하기 위한 산기 장치(5)가 반응조(2)의 하부에 연결되며, 이 산기 장치(5) 또한 타이머(6)을 이용하여 일정 단위 시간별로 작동과 휴지를 반복한다.

상기 연속식 회분 반응조를 사용하면, 폐수의 유입(fill), 반응(reaction), 침전(settle), 배출(draw), 휴지(idle)의 단위공정을 정해진 시간 배열에 따라 연속적으로 일으키게 되므로, 2차 침전지를 사용할 필요가 없으며, 슬러지의 사상균을 제어하기 용이하며, 시공하기 간편하여 폐수의 관리 측면에서 매우 바람직하다.

그러나 상기 연속식 회분 반응조는 유기물이나 질소화합물의 산화율에 따라 반응조의 부피가 결정되기 때문에, 공정을 개선하는데 있어 상기 물질들의 신속한 산화가 중요한 요소로 작용한다.

또한 폐수중 질소 화합물을 제거하기 위해서는 연속식 회분 반응 공정중 침전 과정을 완벽한 혐기조건으로 조성하는 것이 관건이라 할 수 있다.

이에 본 발명의 목적은 종래 연속식 회분 반응조의 장점을 최대한 살리면서 유기물을 신속하게 산화시키는 방법을 제공하려는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 연속식 회분 반응 도중에 완벽한 혐기 조건을 조장함으로써 질소 화합물을 효과적으로 제거하는 방법을 제공하려는데 있다.

도 1은 본 발명의 방법에 사용되는 연속식 회분 반응조를 도시한 개략도,

도 2는 종래 방법으로 운전시 pH변화에 따른 오수 중 암모니아성 질소 농도 변화를 도시한 그래프,

도 3은 종래 방법으로 운전시 pH변화에 따른 오수 중 COD 농도 변화를 도시한 그래프,

도 4는 본 발명에 의해 내부순환시 오수중 암모니아성 질소 농도를 도시한 그래프,

도 5는 본 발명에 의해 내부순환시 오수중 아질산 및 질산이온의 농도 변화를 도시한 그래프,

도 6은 본 발명에 의해 내부순환시 오수중 COD 농도 변화를 도시한 그래프,

도 7은 본 발명에 의해 내부순환하면서 1차 유입량의 10% 유입수를 재공급한 경우에 오수중 탈질 농도 변화를 도시한 그래프,

도 8은 본 발명에 의해 내부순환하면서 1차 유입량의 5% 유입수를 재공급한 경우에 오수중 탈질 농도 변화를 도시한 그래프,

도 9는 본 발명에 의해 내부순환한 다음 처리하고자 하는 오수를 2차 유입하는 경우에 COD농도 변화를 도시한 그래프이다.

*도면의 주요한 부호에 대한 설명*

1... 유입 펌프 2... 연속식 회분 반응조(sequence batch reactor)

3... 내부순환펌프 4... 수위조절기 5... 산기 장치

6,8... 타이머 7... 유출 펌프

본 발명에 의하면,

오/폐수 유입 배관을 통하여 연속식 회분 반응조에 오/폐수를 유입한 다음 폭기시키고 침전시켜 오/폐수를 처리하는 방법에 있어서,

유입수내에 존재하는 유기물의 산화를 유도하도록 유입된 오/폐수를 방치하는 단계;

유입수 방치후 얻어진 상등액을 반응조와 유입 배관을 연결하는 내부순환로에 장착된 내부순환펌프에 의해 유입 배관으로 순환시킴으로써 상등액과 새로운 오/폐수를 반응조내 슬러지층 하단부로 순환시키는 단계;

이와 동시에 혹은 순차적으로 폭기시켜 유기물의 완전 산화 및 질소 화합물의 질산화를 도모하는 단계;

폭기를 차단하고 새로운 오/폐수만을 2차 유입한 다음 방치하는 단계; 및

유입수 방치후 얻은 상등액을 상기 내부순환펌프에 의해 유입 배관으로 순환시킴으로써 상등액과 새로운 오/폐수를 반응조내 슬러지층 하단부로 순환시켜 질산화된 화합물을 탈질시키는 단계;로 이루어지는 연속식 회분 반응조를 이용하여 오/폐수중 유기물 및 질소 화합물을 제거하는 방법이 제공된다.

이하, 본 발명을 도 1에 도시한 연속식 회분 반응조(2)를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명자는 연속식 회분 반응조내 처리액을 내부 순환시키고 유입수를 재공급하면, 유기물의 산화를 촉진하고 완벽한 혐기상태에서 탈질을 조장할 수 있다는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명에서는 연속식 회분 반응조(2)내로 처리하고자 하는 오/폐수를 비교적 빠른 유량으로 유입한다. 이때 산소는 공급하지 않는다.

본 발명에서 유입 시간은 처리하려는 오/폐수의 수질에 따라 다르나, 수질이 COD 500ppm이고 NH₄ ⁺-N 40ppm인 오수를 처리하는 경우에 전체 반응시간중 15%이내에 유입하는 것이 바람직하다. 즉, 전체 반응시간이 12시간일 때 45분간 유입할 수 있다.

유입이 완료되고 유기물 산화를 유도하기 위해서 정지시킨다. 상기 정지 시간은 유기물의 농도에 직접 상관이 있는데, 유기물의 농도가 낮으면 정지 시간을 줄이고 높으면 정지 시간을 늘릴 수 있다. 상기 정지 시간 또한 처리하려는 오/폐수의 수질에 따라 다르나, 수질이 COD 500ppm이고 NH₄ ⁺-N 40ppm인 오수를 처리하는 경우에 전체 반응시간중 25%정도 정지하는 것이 좋다. 즉 전체 반응시간이 12시간일 때 3시간동안 정지시킬 수 있다.

그런 다음 상기 반응조(2)의 상등액을 내부순환펌프(3)를 이용하여 유입원수와 함께 반응조내의 슬러지층 하단부로 순환시킨다.

상기 내부 순환은 반응조 하단부로부터 반응조 높이의 40%에 해당하는 위치에 흡입구를 설치하여 반응조 상등액을 하단부로 유입할 수 있도록 설치한 내부순환로를 이용하여 이루어지며, 그 순환유량은 높을수록 유기물 산화율이 증가하게 되며, 유입량의 90%이상인 것이 바람직하다.

이와 같은 내부 순환은 폭기, 비폭기 상태에 상관없이 연속적으로 순환시킬 수 있으나, 폭기 과정에서는 슬러지가 부유하게 되면 반드시 순환할 필요는 없으나 비폭기중에는 슬러지층이 형성되므로 이를 이용하기 위해서는 반드시 내부 순환시켜야 한다.

따라서 상기 폭기는 내부 순환과 동시에 혹은 순차적으로 수행할 수 있다. 이때 폭기 조건은 산기 장치(5)를 작동시키고 반응조내 용존산소량이 2mg/ℓ이상을 유지하도록 한다. 이와 같이 폭기하여 반응조(2)내에 산소를 공급하면 활성슬러지가 균일하게 조성되므로, 처리하려는 오수 혹은 오/폐수내 유기물은 슬러지와 반응하여 이산화탄소와 같은 무기 탄소로 전환되며, 질소 화합물은 아질산 및 질산 이온으로 산화된다.

이때 용존산소량이 2mg/ℓ이하이면 미생물이 유기물을 산화시키거나 질소를 산화시키는데 제한을 받게 되므로 바람직하지 않다. 따라서 용존산소량이 이보다 낮을 경우에는 폭기량을 늘려 오/폐수나 오수에 산소의 공급을 늘려주어야 한다.

이와 같은 내부순환을 통하여 반응조(2)에서 비폭기하는 동안 침전된 슬러지층을 이용하여 산화와 환원작용을 더욱 가속화할 수 있다.

이와 같이 내부순환시키고 폭기하면 유기물이 산화될 슬러지층내 혹은 부유된 슬러지내 미생물에 의해 산화된 다음 질산화를 일으키게 된다. 이를 반응식으로 나타내면 다음과 같다.

유기물 + xH₂O → YCO₂+ 미생물 +Ze^-(유기물 산화)

NH₄ ⁺+ 3H₂O →NO₃ ^-+ 10H⁺+ 8e^-(질산화)

O₂+ 4H⁺+ 4e^-→ 2H₂O(환원)

또한 반응도중 반응조(2)내 pH는 미생물의 활동을 위축하지 않기 위해서 7보다는 높고 9보다는 낮게, 바람직하게는 7.5로 제어하는 것이 바람직하다.

그런 다음 폭기장치의 전원을 차단한다. 상기 폭기시간은 유입 유량에 따라 차이가 나며, 처리하려는 오/폐수내 질소 화합물이 모두 질산 이온으로 변할 수 있는 시간이면 충분하다. 상기 폭기 시간 또한 처리하려는 오/폐수의 수질에 따라 다르나, 수질이 COD 500ppm이고 NH₄ ⁺-N 40ppm인 오수를 처리하는 경우에 전체 공정중 40∼45%정도 폭기시킨 다음 전원을 차단한다. 즉, 전체 반응시간이 12시간일 때 4시간 48분 내지 5시간 24분간 폭기시킬 수 있다.

폭기를 차단한 다음 유입펌프(1)를 가동하여 유입원수를 처음 공급했던 유량의 6∼10%를 재공급하여 준다(원수의 2차유입). 이때 2차 유입량의 6%이하인 경우에는 질산 이온이 미처 제거되지 못하고 반응조에 남게 되며, 10%이상이면 개선 효과가 미미하므로 바람직하지 않다. 이또한 처리하려는 오/폐수의 수질에 따라 다르나, 수질이 COD 500ppm이고 NH₄ ⁺-N 40ppm인 오수를 처리하는 경우에 2차 유입 시간은 전체 반응이 12시간일 때 10분 이내인 것이 바람직하다.

이와 같이 폭기를 차단함으로써 반응조내 상태를 무산소(혐기)상태로 조장한 다음 유입수를 2차 유입하게 되면, 아질산 및 질산 이온을 탈질시키기 위한 탄소원을 제공하게 된다. 이를 반응식으로 나타내면 상기 식 1과 같다.

그런 다음 반응조(2)내 상등액을 슬러지층 하단부로 순환시키면 탈질되어 질산화된 상기 질산 이온 및 아질산 이온은 질소 가스로 환원된다. 이를 반응식으로 나타내면 다음과 같다.

2NO₃ ^-+ 12H⁺+ 10e^-→ N₂+ 6H₂O(환원)

폭기를 차단한 다음 질산 이온을 탈질시키는데 필요한 시간만큼 정지한 다음 유출펌프를 가동하여 반응조내에서 처리된 오/폐수나 오수를 유출한다.

상기 정지 시간은 유입 유량에 따라 달라질 수 있으나, 2시간정도이면 탈질 반응이 거의 완료되며, 3시간정도이면 충분하다. 예를 들어 수질이 COD 500ppm이고 NH₄ ⁺-N 40ppm인 오수를 처리하는 경우에 전체 공정중 25∼30%정도동안 정지시키는 것이 바람직하다. 즉 전체 반응시간이 12시간일 때 3시간 내지 3시간 36분간 유출시킬 수 있다.

이때 유출유량은 상기한 바와 같이 유입유량과 동일한 것이 가장 바람직하나, 반응조내 오/폐수 부피의 66%를 1시간 30분내에 유출시킬수 있는 유량이면 좋다. 보다 바람직하게는 총 반응시간대비 10∼20%정도를 유출시킨다.

20%이상에서는 유출 시간이 너무 길고, 10%미만에서는 유출하는 펌프가 대형화되므로 동력비가 크므로 바람직하지 않다. 예를 들어 수질이 COD 500ppm이고 NH₄ ⁺-N 40ppm인 오수를 처리하는 경우에 전체 반응시간이 12시간일 때 1시간 12분 내지 2시간 24분간 유출시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 연속식 회분 반응조에서 처리하고자 하는 오/폐수를 유입→내부 순환→폭기 반응→폭기차단→2차 유입→내부 순환→유출시킴으로써, 반응조내에 침전된 슬러지층을 이용하여 유기물은 산화시키고 질소 화합물은 질산화시킨 다음 탈질시켜 오/폐수뿐만 아니라 하수내에서도 유기물과 질소 화합물을 효과적으로 제거하게 된다.

이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

<실시예>

하기 실시예들은 본 발명에 의한 방법으로 오/폐수나 하수에 함유된 유기물 및 질소화합물의 제거효율을 알아보기 위한 것이다.

하기 실시예에서 사용된 연속식 회분 반응조(2)는 도 1에 도시한 바와 같이, 40cm×40cm×60cm의 사각형 반응조(2)를 기준으로 상단부에서 30cm 지점에서부터 하단부를 사각뿔 형태로 구성하였고, 내부순환을 위한 반송라인의 흡입구는 반응조 상단부에서 40cm 하단부의 모서리에 위치시켰다.

<비교예 1>

종래 방법으로 운전시 pH와 암모니아성 질소 농도간의 상관 관계를 조사한 것이다.

상기 반응조(2)에 유입펌프(1)를 통해 유입수를 30.8 ℓ/h의 유량으로 50분간 유입한 다음 수위 조절기(4)를 통하여 유량을 일정하게 유지하였다. 상기 반응조 하단의 산기장치(5)를 통해 산소를 22.5m³/m²ㆍh의 유량으로 공급하였으며, 폭기하는 동안 용존산소의 농도는 약 4~6 ㎎/ℓ가 되도록 유지시켰다.

또한 유출펌프(7)은 유입된 원수가 1시간 30분내에 모두 유출될 수 있도록 17.1 ℓ/h로 조절하였다.

본 발명에서 사용된 연속식 회분반응조의 운전 조건을 하기표 1에 나타내었다.

	유 입	정 지	폭기 반응	정 지	유 출
반응시간	50분	70분	300분	210분	90분
산기장치(5)	차단	차단	작동	차단	차단
유입펌프(1)	작동	차단	차단	차단	차단
유출펌프(7)	차단	차단	차단	차단	작동

그런 다음 반응조의 pH를 5.5, 6.5, 7.5로 조절하면서, 유입수중 암모니아성 질소의 농도를 관찰하고, 그 결과를 도 2에 도시하였다. 유입수내 암모니아성 질소 농도는 40mg/ℓ였다.

도 2에서 알 수 있는 바와 같이 pH 5.5, 6.5, 7.5에서 암모니아의 제거율은 각각 30%, 42%, 57%로 나타났다. 따라서 pH가 증가할수록 암모니아가 많이 제거되는 것을 확인할 수 있었다.

<비교예 2>

종래 방법으로 운전시 pH와 COD간의 상관 관계를 조사한 것이다.

상기 실시예 1과 동일한 작동을 반복하면서 동일한 pH조건하에 COD변화를 측정하고, 그 결과를 도 3에 도시하였다. 유입원수내 COD 농도는 500 ㎎/ℓ였다.

도 3에서 알 수 있듯이, pH 5.5, 6.5, 7.5에서 각각 70%, 78%, 84%로 나타났다. 따라서 pH가 증가할수록 유기물의 제거율이 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

<실시예 1>

본 실시예에서는 연속식 회분 반응조내 내부 순환에 따른 암모니아성 질소의 농도 변화를 살펴본다.

상기 비교예 1의 표 1에 나타낸 연속식 회분 반응조(2)의 운전 조건중 하기표 2에 나타낸 바와 같이 유입, 정지, 반응, 정지, 유출 공정마다 내부 순환시킨 것을 제외하고는 동일한 운전 조건을 반복하였다. 이때 반응조의 pH는 7.5로 유지시켰다.

	유 입	정 지	폭기 반응	정 지	유 출
반응시간	50분	70분	300분	210분	90분
산기장치(5)	차단	차단	작동	차단	차단
유입펌프(1)	작동	차단	차단	차단	차단
유출펌프(7)	차단	차단	차단	차단	작동
내부순환펌프(3)	쟉동	작동	작동/차단	작동	작동/차단

상기 내부순환율은 원수의 유입량(30.8ℓ/h) 대비 33%(10.2ℓ/hr), 66%(20.3ℓ/hr), 90%(27.7ℓ/hr)로 조정하면서 암모니아의 산화율을 측정하고, 그 결과를 도 4에 도시하였다.

도 4로부터 알 수 있듯이, 내부순환율을 33%, 66%, 90%로 조절하는 경우에 암모니아의 산화률은 각각 62.5%, 80%, 90%로 증가하였다. 따라서 반응조내의 상등액을 반응조내 슬러지층 하단으로 강제 순환시킴으로써 암모니아가 아질산 및 질산이온으로 전환되는 산화반응이 가속화되는 것을 확인할 수 있었다.

또한 상기 각 내부순환율에서 반응조내의 아질산 이온과 질산 이온의 농도를 측정하고, 그 결과를 도 5에 도시하였다. 이역시 내부순환율이 증가할수록 아질산 및 질산이온의 생성량이 증가하는 양상을 확인할 수 있었다.

결과적으로, 반응조내에서 내부순환시키지 않은 경우, 암모니아의 산화율은 57%(비교예 1 참조)인데 반하여, 내부순환율 90%를 적용한 경우 그 산화율은 90%까지 증가되었다. 따라서 내부 순환에 의해 반응조내에서 생성되는 아질산 및 질산이온의 농도가 증가한다는 것을 유추할 수 있다.

<실시예 2>

본 실시예에서는 연속식 회분 반응기내 내부 순환에 따른 COD개선 효과를 살펴보기 위한 것이다.

상기 실시예 1의 각 내부순환율하에 COD 산화율을 측정하고, 그 결과를 도 6에 도시하였다. 도 6에서 확인할 수 있듯이, COD 산화율은 70%(내부 순환율 33%), 92%(내부 순환율 66%, 92%)로 증가하였다.

즉, 내부순환하지 않는 비교예 2에서는 COD 산화율이 84%인데 반하여, 내부순환시킨 경우에는 COD 산화율이 92%까지 개선되는 바, 반응조내 내부순환율이 증가할수록 COD 산화율이 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

<실시예 3>

본 실시예에서는 내부순환시키고 원수를 2차 유입하는 경우에 그 유입량과 질소 화합물의 농도 분포간의 관계를 조사한 것이다.

상기 실시예 1에서 나타낸 연속식 회분 반응조(2)의 운전 조건중 2차 정지 단계에서 유입 펌프를 5분간 작동하여 내부 순환시켜 내부순환율을 90%로 조정한 상태에서 폭기후 반응조(2)에 원수를 1차 유입량대비 10%를 2차공급시 반응조내에서 질소화합물의 농도 분포를 살펴본 다음 그 결과를 도 7에 도시하였다.

또한 내부순환율을 90%로 조정한 상태에서 반응조(2)에 원수를 1차 유입량 대비 5%를 2차 공급하는 경우에, 반응조내에서 질소화합물의 농도 분포를 살펴본 다음 그 결과를 도 8에 도시하였다.

도 7에서 알 수 있듯이, 암모니아가 아질산 및 질산이온으로 산화되는 반응과 아질산 및 질산 이온이 질소로 환원되는 반응이 모두 양호하게 수행됨을 확인할 수 있었다. 이에 반하여 도 8에서는 질산 이온이 모두 제거되지 못하고 반응조내에 약간 남게 되는 것을 확인할 수 있었다.

따라서 반응조내 내부 순환을 통해 암모니아의 산화가 완료된 시점에서 원수를 2차 유입하게 되면, 이들 원수는 탈질작용을 위한 유기물을 보충하면서 남아있는 용존산소는 소모시키게 되므로 오/폐수내 함유된 질소화합물을 완전하게 제거할 수 있음을 유추할 수 있다. 또한 2차 유입량은 1차 유입량대비 6∼10%인 것이 효과적인 것을 확인할 수 있었다.

<실시예 4>

본 실시예에서는 내부순환시키면서 원수를 2차 유입하는 경우의 COD 변화를 조사한 것이다.

상기 실시예 1에서 나타낸 연속식 회분 반응조(2)의 운전 조건중 2차 정지 단계에서 유입 펌프를 5분간 작동하여 내부 순환시킨 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 조건하에 COD의 변화를 측정하고, 그 결과를 도 8에 도시하였다.

이 경우에는 2차 유입이 있음에도 불구하고 2차 유입이 없었던 실시예 2(도 6)의 결과와 제거율이 유사하다는 점으로부터, 반응조내 잔류하는 용존 산소와 질산 또는 아질산 이온의 환원을 매개하는 것으로부터 유추할 수 있다.

결과적으로 원수에 함유된 COD 농도 500mg/ℓ와 질소화합물 농도 40mg/ℓ는 본 발명의 방법에 의하면 각각 40mg/ℓ 및 5mg/ℓ로 감소되는 바, 이는 종래의 연속 회분식 반응조에서 측정된 COD 농도 75mg/ℓ, 질소화합물 농도 18mg/ℓ과 비교해볼 때, 연속식 회분 반응조를 사용하면서 내부순환시키고 원수를 2차 유입하면, 유기물의 산화, 질산화 및 탈질 작용이 훨씬 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

상기한 바에 따르면, 연속식 회분반응조내의 상등액을 내부순환시키고 유입수를 2차 유입함으로써, 슬러지의 미생물과 유입수내 유기물을 활성화시켜 유기물의 산화를 촉진할 수 있을 뿐만 아니라 별도의 처리를 거치지 않고도 완전한 혐기 조건하에 탈질을 조장할 수 있고, 나아가 처리 설비를 단순화할 수 있다.

Claims (4)

1. 오/폐수 유입 배관을 통하여 연속식 회분 반응조에 오/폐수를 유입한 다음 폭기시키고 침전시켜 오/폐수를 처리하는 방법에 있어서,

   유입수내에 존재하는 유기물의 산화를 유도하도록 유입된 오/폐수를 방치하는 단계;

   유입수 방치후 얻어진 상등액을 반응조와 유입 배관을 연결하는 내부순환로에 장착된 내부순환펌프에 의해 유입 배관으로 순환시킴으로써 상등액과 새로운 오/폐수를 반응조내 슬러지층 하단부로 순환시키는 단계;

   이와 동시에 혹은 순차적으로 폭기시켜 유기물의 완전 산화 및 질소 화합물의 질산화를 도모하는 단계;

   폭기를 차단하고 새로운 오/폐수만을 2차 유입한 다음 방치하는 단계; 및

   유입수 방치후 얻은 상등액을 상기 내부순환펌프에 의해 유입 배관으로 순환시킴으로써 상등액과 새로운 오/폐수를 반응조내 슬러지층 하단부로 순환시켜 질산화된 화합물을 탈질시키는 단계;로 이루어지는 연속식 회분 반응조를 이용한 오/폐수중 유기물 및 질소 화합물 제거 방법
2. 제1항에 있어서, 상기 폭기 조건은 반응조내 용존산소량이 2㎖/ℓ이상을 유지하도록 함을 특징으로 하는 방법
3. 제1항에 있어서, 상기 폭기시 반응조의 pH는 7∼9로 유지함을 특징으로 하는방법
4. 제1항에 있어서, 상기 2차 유입시 그 유입량은 1차 유입량의 체적을 기준으로 6∼10%임을 특징으로 하는 방법