KR100413203B1 - No wasting activated sludge process - Google Patents

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KR100413203B1
KR100413203B1 KR10-2001-0014829A KR20010014829A KR100413203B1 KR 100413203 B1 KR100413203 B1 KR 100413203B1 KR 20010014829 A KR20010014829 A KR 20010014829A KR 100413203 B1 KR100413203 B1 KR 100413203B1
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Abstract

본 발명은 혐기조 또는 무산소조, 폭기조 및 침전조로 이루어진 일련의 생물학적 폐수처리 방법에서, 무기 또는 유기 응집제 및/또는 입자성 무기광물을 처리조에 투입함으로써 중금속 및 인을 제거시키고 질소제거 능력을 향상시킨 폐수처리 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법에 따르면 고형물 체류시간이 증대하여 슬러지의 발생량을 1/4 ~ 1/10으로 감소시킬 수 있으며, 소량 발생하는 슬러지는 입자 무기성 광물로 재생함으로써 슬러지를 100 % 재활용 할 수 있다.The present invention is a series of biological wastewater treatment methods consisting of anaerobic or anoxic tank, aeration tank and sedimentation tank, wastewater treatment to remove heavy metals and phosphorus and improve nitrogen removal ability by adding inorganic or organic flocculant and / or particulate inorganic minerals to the treatment tank. It is about a method. According to the method of the present invention, the solid residence time can be increased to reduce the amount of sludge produced by 1/4 to 1/10, and a small amount of sludge generated can be recycled to 100% by regenerating the particulate inorganic mineral.

Description

질소 및 인 제거능이 향상된 폐수처리법{NO WASTING ACTIVATED SLUDGE PROCESS}Wastewater treatment method with improved nitrogen and phosphorus removal ability {NO WASTING ACTIVATED SLUDGE PROCESS}

본 발명은 오폐수 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수질 부영양화를 초래하는 오폐수 중의 질소와 인을 효과적으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라 폐슬러지를 재활용함으로써 슬러지 발생량이 전혀 없는 새로운 오폐수의 생물학적 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wastewater treatment method, and more particularly, to a biological treatment method of a new wastewater that can effectively remove nitrogen and phosphorus in wastewater causing water eutrophication, and recycle sludge, thereby producing no sludge. will be.

종래 대부분의 하수처리장은 표준 활성슬러지 공정이 적용되고 있으나 이 공정은 주로 유기물을 제거하는 공정으로서 오폐수 내의 질소와 인을 제거할 수 없다. 질소와 인이 제거되지 않은 처리수는 하천 및 연안 해역으로 유입되어 부영양화를 유발시킨다. 그러므로, 미국과 유럽 등지에서는 1970년대부터 생물학적 질소 및 인 제거공정, 또는 생물학적 질소 제거공정과 화학적 인 제거공정을 조합하여 유기물과 함께 오폐수 내의 질소와 인을 제거하려는 노력을 기울여왔다. 이러한 배경에서 활성슬러지 공정을 대체할 수 있는 새로운 공정들이 대두되었으며, 주로 미국에서는 생물학적 질소 및 인의 동시제거공정이 적용되고 있고, 그 대표적 공정으로서 A2O법, AO법, 바르덴포(Bardenpho)법, 연속 회분식법 (SBR:Sequencing Batch Reactor), UCT process, 포스트립(Phostrip)법 등이 있다. 한편, 유럽 지역에서는 부영양화의 제한요소 중 인이 가장 큰 영향을 미친다는 사실을 발견하고 부영양화를 억제하기 위해 폐수 중의 인 농도를 0.02 mg/ℓ로 유지해야 한다고 주장하였다. 또한, 생물학적 질소 및 인의 동시제거공정은 인 제거에 한계(0.8 mg/ℓ)가 있으며, 부영양화를 억제하기 위해서는 화학적 처리공정 중 하나인 응집공정이 적합하다고 판단하고, 생물학적 질소 공정 후단에 응집 공정을 적용하여 처리수 중의 인 농도를 최소로 하고 있다.Conventionally, most of the sewage treatment plants have a standard activated sludge process, but this process mainly removes organic matter and cannot remove nitrogen and phosphorus in waste water. Treated water without nitrogen and phosphorus is introduced into rivers and coastal waters, causing eutrophication. Therefore, in the United States and Europe, since the 1970s, efforts have been made to remove nitrogen and phosphorus in wastewater with organic matter by combining biological nitrogen and phosphorus removal processes or biological nitrogen removal processes and chemical removal processes. Against this backdrop, new processes have emerged to replace the activated sludge process, and the simultaneous removal of biological nitrogen and phosphorus is applied in the United States, and the representative processes are A 2 O method, AO method and Bardenpho method. , Sequencing batch reactor (SBR), UCT process, and postrip method. On the other hand, we found that phosphorus had the greatest impact on eutrophication in Europe and argued that the concentration of phosphorus in wastewater should be maintained at 0.02 mg / l to suppress eutrophication. In addition, the simultaneous removal process of biological nitrogen and phosphorus has a limit (0.8 mg / ℓ) for phosphorus removal, and in order to suppress eutrophication, it is judged that the coagulation process, which is one of chemical treatment processes, is suitable. It is applied to minimize the concentration of phosphorus in the treated water.

오폐수 중에 포함되어 있는 질소는 NO2 --N,NO3 --N, NH4 +-N 또는 유기물과 결합된 형태로 존재하는데, 일반 하수중에는 대부분 NH4 +-N 형태로 존재한다. 이들 오폐수 중의 질소는 나이트로박터(nitrobactor)등의 미생물에 의해 NO3 -로 산화된 후 (질산화 반응), 다시 여러 종류의 탈질균에 의해 N2(탈질반응)로 제거된다. 따라서 오폐수 중의 질소가 제거되기 위해서는 상기 형태의 질소들이 반드시 NO3 -로 산화되어야 한다. 그런데 질산화 반응은 탈질 반응과 달리 환경 변화에 매우 민감하여 외부 조건 변화에 의해 쉽게 억제될 수 있다. 이러한 외부 조건으로는 온도, pH, 유입수의 BOD/TKN 비, 난분해성 화합물, 중금속 등이 있으며, 이중 실제 공정에서 온도의 영향을 제어하는 것은 거의 불가능하다.Nitrogen contained in the waste water is present in the form of NO 2 -- N , NO 3 -- N, NH 4 + -N or organic matter, most of the general sewage in the form of NH 4 + -N. Nitrogen in these waste waters is oxidized to NO 3 by microorganisms such as nitrobacters (nitrification reaction) and then removed by N 2 (denitrification reaction) by various kinds of denitrification bacteria. Therefore, the nitrogen of this type must be oxidized to NO 3 in order to remove nitrogen in the waste water. However, the nitrification reaction is very sensitive to environmental changes, unlike denitrification, and can be easily suppressed by changes in external conditions. These external conditions include temperature, pH, BOD / TKN ratio of influent, hardly decomposable compounds, heavy metals, etc. Of these, it is almost impossible to control the influence of temperature in the actual process.

한편, 폐수중의 인은 생물학적 인 제거공정에서 혐기 및 호기 조건을 이용하여 제거될 수 있다. 즉, 혐기 조건하에서 인이 방출되고, 후단의 호기 조건하에서 과잉 인이 미생물에 의해 섭취된다. 그 후, 과잉 인을 섭취한 미생물(슬러지)을 반응기에서 폐기함으로써 인을 제거한다. 이와 같이, 생물학적 인 제거공정은 실제 규모의 처리장에서 적용하기에 매우 복잡하며, 혐기조건하의 인 방출 또는 호기 조건하의 과잉 인 섭취 조건은 외부조건에 의해 쉽게 억제된다. 또한, 생물학적 인 제거공정에서는 슬러지의 폐기에 의해 인을 제거시키기 때문에 다른 공정에 비해 다량의 슬러지가 발생하며, 슬러지 처리비용이 높고 슬러지 발생량을 줄이려는 세계적 추세에도 위배된다.On the other hand, phosphorus in the waste water can be removed using anaerobic and aerobic conditions in the biological removal process. That is, phosphorus is released under anaerobic conditions, and excess phosphorus is ingested by the microorganisms under aerobic conditions at a later stage. The phosphorus is then removed by discarding the microorganisms (sludge) ingesting excess phosphorus in the reactor. As such, the biological removal process is very complex for application in a full scale treatment plant, and phosphorus release under anaerobic conditions or excess phosphorus intake conditions under aerobic conditions are easily suppressed by external conditions. In addition, in the biological removal process, phosphorus is removed by sludge disposal, so that a large amount of sludge is generated compared to other processes, and the sludge treatment cost is high and the global trend to reduce sludge generation is violated.

한편, 활성슬러지 공정을 포함한 많은 생물학적 처리공정들은 유기물 및 질소를 경제적으로 처리할 수 있으나, 부산물로 슬러지를 발생시킨다. 이러한 부산물은 최종적으로 매립이나 소각 등의 처리단계를 거치는데, 매립의 경우 악취, 병충원 발생, 지하수 오염 등의 문제점을 안고 있다. 특히, 우리 나라와 같이 국토 면적이 작은 나라는 매립이 적합치 않으며, 우리와 유사한 환경을 갖은 일본이나 프랑스의 경우, 대부분의 슬러지를 소각처리 하고 있다. 이런 배경에서 국내에서도 2001년부터 하수처리장에서 발생되는 슬러지의 매립을 금지하였고, 소각이나 해양 투기만이 허용되고 있다. 또한, 하수 처리장에서 발생되는 슬러지를 퇴비 등과 같이 다른 곳에 재사용하는 것이 시도되었지만 공정 조건이 까다롭고 비경제적이기때문에 널리 적용되고 있지 못한 실정이다.On the other hand, many biological treatment processes, including activated sludge processes, can economically treat organics and nitrogen, but generate sludge as a byproduct. These by-products are finally subjected to a treatment step such as landfill or incineration, and in the case of landfill, there are problems such as odor, generation of pests, and groundwater contamination. In particular, countries with small land areas, such as Korea, are not suitable for landfilling, and most of the sludge is incinerated in Japan and France, which have a similar environment. Against this backdrop, domestic landfilling of sewage from sewage treatment plants has been banned since 2001, and only incineration or ocean dumping are allowed. In addition, it has been attempted to reuse the sludge generated in the sewage treatment plant elsewhere, such as compost, but the situation is not widely applied because the process conditions are difficult and uneconomical.

한편, 외국의 경우 1970년대에 천연 제올라이트의 탁월한 암모늄 이온 교환능을 이용하여 질소를 제거하려는 연구가 진행되었다. Semmons은 제올라이트를 컬럼 안에 채운 후 오폐수를 통과시켜 질소를 제거할 수 있음을 제안하였다. 그러나 제올라이트의 암모늄 제거 메카니즘은 이온교환 반응(일종의 치환반응)이므로 제올라이트의 이온 교환능이 다 떨어질 경우, 재생이 필요하다. 재생 방법으로 NaCl염을 이용한 재생법, 탈기를 이용한 재생법 또는 생물학적 재생법이 사용되며, 그 중 생물학적 재생법이 가장 경제적이라고 알려져 있다. 또한 J. Olah는 제올라이트를 활성슬러지 폭기조에 주입함으로써 질산화 반응 및 유기물 제거율을 상승시킬 수 있음을 발견하였다. 이와 같이 제올라이트를 생물학적 반응기에 주입하여 질소 및 인을 제거하려는 연구가 많이 진행되고 있다. 국내에서도 1990년대에 제올라이트의 특성이 인정되어 이를 이용한 오폐수 처리를 위한 연구 결과(대한민국 특허 공고 번호 제97-2624호, 제97-9650호, 제97-11327호, 제97-11330호, 제97-0042279호, 제98-073764호, 제99-0050101호, 제99-0050182호, 제99-0073117호, 제 99-0074576호, 제2000-0000806호 등)가 보고되고 있다. 이러한 연구 결과들은 대부분 제올라이트 재생조가 따로 설치되는 제올라이트 컬럼 반응기 등에 관한 것이고, 한편으로는 생물학적 반응기에 직접 제올라이트를 투입하여 질소와 인을 동시에 제거하려는 방안이 언급되어 있다. 그러나 위의 특허 내용들은 제올라이트 컬럼을 이용하기 때문에 컬럼 폐색 문제와 재생을 위한 설치비 및 유지비가 부가적으로 소요되며, 생물학적 반응기에 제올라이트를 주입하여 질소와 인을 동시에 제거하는 공정은, 앞에서도 언급했듯이 슬러지 발생량이 많아 2001년부터 하수 처리장에서 발생하는 슬러지 매립을 금지하려는 정부의 방책과 부합되지 못하고 또한, 부영양화를 억제할 수 있는 방류수 중의 인 농도를 절대로 만족시킬 수 없으며 제올라이트를 계속 주입해야 하는 부담이 있다.On the other hand, in the 1970s, a study was conducted to remove nitrogen by using the excellent ammonium ion exchange ability of natural zeolite. Semmons proposed that the zeolite could be filled in a column and then passed through wastewater to remove nitrogen. However, since the ammonium removal mechanism of zeolite is an ion exchange reaction (a kind of substitution reaction), regeneration is necessary when the ion exchange capacity of the zeolite runs out. As a regeneration method, a regeneration method using NaCl salt, a regeneration method using deaeration, or a biological regeneration method are used, of which biological regeneration is known to be the most economical. J. Olah also found that nitrification and removal of organics could be enhanced by injecting zeolites into activated sludge aeration tanks. As such, many studies have been conducted to remove nitrogen and phosphorus by injecting zeolite into a biological reactor. In Korea, the characteristics of zeolites were recognized in the 1990s, and research results for wastewater treatment using them (Korean Patent Publication Nos. 97-2624, 97-9650, 97-11327, 97-11330, 97 -0042279, 98-073764, 99-0050101, 99-0050182, 99-0073117, 99-0074576, 2000-0000806, and the like. Most of these results are related to zeolite column reactors in which a zeolite regeneration tank is installed separately, and on the other hand, a method for simultaneously removing nitrogen and phosphorus by directly adding zeolite to a biological reactor is mentioned. However, since the above patents use a zeolite column, there is an additional cost for the blockage of the column and an installation and maintenance cost for regeneration. The process of injecting zeolite into the biological reactor to remove nitrogen and phosphorus simultaneously, as mentioned above, Due to the large amount of sludge produced, the government's policy to prohibit sludge landfilling from sewage treatment plants has not been met since 2001, and it can never satisfy the phosphorus concentration in the effluent that can suppress eutrophication, and the burden of continuously injecting zeolite have.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수질 부양화를 초래하는 오폐수중의 질소와 인을 효과적으로 제거할 수 있어서 질소와 인에 대해 요구되는 수질 조건 뿐만 아니라 부영양화를 억제할 수 있는 인 농도를 만족시키는 처리방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명에 의한 방법은 50일 이상의 SRT (Solids Retention Time)를 유지하여 슬러지의 발생량을 기존 처리장의 1/4∼1/10로 줄일 수 있고, 또한 소량 발생하는 슬러지를 소각하여 입자 무기성 광물을 재생하여 슬러지를 100 % 재활용함으로써 슬러지가 전혀 발생하지 않는 새로운 오폐수의 생물학적 처리방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, it is possible to effectively remove the nitrogen and phosphorus in the waste water that causes the water enrichment to improve the phosphorus concentration that can suppress eutrophication as well as the water quality requirements for nitrogen and phosphorus. It relates to a treatment method for satisfying. In addition, the method according to the present invention can maintain the SRT (Solids Retention Time) of 50 days or more to reduce the amount of sludge generated to 1/4 to 1/10 of the existing treatment plant, and also by incineration of the small amount of sludge generated by the inorganic particles By regenerating the mineral and recycling the sludge 100%, it provides a new method of biological treatment of the waste water which does not generate any sludge.

도 1은 본 발명의 폐수처리설비 시스템의 공정흐름을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the process flow of the wastewater treatment plant system of the present invention.

본 발명은 무기 혹은 유기 응집제 및/또는 입자성 무기광물 (여기서, 무기성 광물은 중량비로 SiO2가 50 ∼ 80 %를 차지하는 제올라이트, 점토, 유리, 규조토, 포졸란, 플라이애쉬, 벤토나이트를 의미한다)을 처리조에 투입하여 중금속, 난분해성 물질 및 인을 제거하고 질소제거 능력을 상승시켜 질소와 인을 한 반응기 내에서 동시에 제거하는 것으로 이루어진다.The present invention refers to inorganic or organic flocculants and / or particulate inorganic minerals (wherein inorganic minerals refer to zeolites, clays, glasses, diatomaceous earths, pozzolanes, fly ashes, bentonites, which comprise 50 to 80% of SiO 2 by weight). It is added to the treatment tank to remove heavy metals, hardly decomposable substances and phosphorus, and to increase the nitrogen removal ability consists of removing nitrogen and phosphorus simultaneously in one reactor.

일반적으로 처리조는 전단에 위치한 혐기조 혹은 무산소조와 바로 후단에 위치한 폭기조, 폭기조에서 생성된 슬러지를 침전시키는 침전조로 구성되며, 원수 특성에 의해 무산소조와 폭기조의 위치가 바뀔 수 있다. 또한 원수의 질소 농도가 높을 경우 무산소조와 폭기조를 기존 시스템에 다시 설치할 수 있으며, 이 경우는 시스템 흐름도가 혐기조 혹은 무산소조-폭기조-무산소조 혹은 혐기조-폭기조-침전조와 같이 구성될 수 있다. 한편, 질소제거 및 반응기내 슬러지 농도를 유지시키기 위해 상기 폭기조나 침전조에 존재하는 슬러지를 혐기조, 무산소조 그리고 폭기조로 다시 반송하는 순환 시스템을 사용함으로써 처리율을 높일 수 있다.Generally, the treatment tank is composed of an anaerobic tank or anoxic tank located at the front end and an aeration tank immediately located at the rear end, and a sedimentation tank which precipitates sludge generated in the aeration tank. The location of the anoxic tank and the aeration tank may be changed by the characteristics of the raw water. In addition, when the nitrogen concentration of the raw water is high, the anaerobic tank and the aeration tank can be reinstalled in the existing system. In this case, the system flow chart may be configured as an anaerobic tank or an anaerobic tank-aeration tank-anoxic tank or anaerobic tank-aeration tank-sedimentation tank. On the other hand, the treatment rate can be increased by using a circulation system for returning the sludge in the aeration tank or the settling tank back to the anaerobic tank, anoxic tank and aeration tank to remove nitrogen and maintain sludge concentration in the reactor.

본 발명에 주입되는 응집제는 혐기조 혹은 무산소조, 폭기조 및 침전조로 이루어지는 시스템의 어느 단계에서도 주입될 수 있으나, 폭기조 말단이나 침전조 유입부근이 가장 적당하다. 응집제로서는 무기 응집제 또는 유기 응집제를 사용할 수 있다. 본 발명에 사용되는 무기 응집제는 Al2(SO4)3·nH2O (o≤n≤50)로 표시되는 황산반토, FeSO4·nH2O, FeCl2·nH2O, FeCl3·nH2O 등의 철염 무기 응집제, 및 Ca2+와 Mg2+등의 2가 금속염 등이 있다. 또한 PAC (poly aluminium chloride), PASS (poly aluminium sulfate silicate), PACS (poly aluminium chloride silicate), PACC (poly aluminium chloride calcium), PFC (poly ferric chloride), PAS (poly aluminium sulfate)등의 무기 고분자 응집제가 사용할 수도 있다.The flocculant injected in the present invention may be injected at any stage of the system consisting of an anaerobic tank or an anaerobic tank, aeration tank, and settling tank, but the aeration tank end or near the settling tank inlet is most suitable. As the flocculant, an inorganic flocculant or an organic flocculant can be used. The inorganic flocculant used in the present invention is alumina sulfate, FeSO 4 nH 2 O, FeCl 2 nH 2 O, FeCl 3 nH, represented by Al 2 (SO 4 ) 3 nH 2 O (o ≦ n ≦ 50). 2 a divalent iron salt such as an inorganic flocculant, and the Ca 2+ and Mg 2+ such as O and the like metal salts. In addition, inorganic polymer flocculants such as poly aluminum chloride (PAC), poly aluminum sulfate silicate (PAS), poly aluminum chloride silicate (PACS), poly aluminum chloride calcium (PACC), poly ferric chloride (PAC), and poly aluminum sulfate (PAS) Can also be used.

유기 응집제로서는 PAM (폴리아크릴아미드), PEI (폴리에틸렌이민), 폴리아민 등이 사용될 수 있다. 이들 응집제 중에서, 인 제거율과 경제성을 고려하여 황산반토와 철염응집제가 바람직하다.PAM (polyacrylamide), PEI (polyethylenimine), polyamine, etc. can be used as an organic flocculant. Among these flocculants, alumina sulfate and iron salt coagulant are preferable in view of phosphorus removal rate and economic efficiency.

본 발명의 처리방법에서 투입되는 무기광물은 응집제와 마찬가지로 공정 중 어느 단계에서나 주입되어질 수 있으나 반송 슬러지 라인이나 폭기조 전단에 주입되는 것이 바람직하다. 특히, 이러한 무기광물 중에서, 암모늄 이온교환능력이 높은 클리노프틸로라이트(clinoptilolite)를 투입하는 것이 가장 바람직하다. 일반적으로 분말형 무기광물은 직경이 10 ~ 5000 ㎛의 범위인 것이 사용되며 특히, 클리노프티놀라이트의 경우는 그 직경이 10 ~ 20 ㎛의 범위인 것이 효과적이다.Inorganic minerals introduced in the treatment method of the present invention may be injected at any stage of the process as in the flocculant, but are preferably injected into the conveying sludge line or the aeration tank front end. In particular, among such inorganic minerals, it is most preferable to add clinoptilolite having a high ammonium ion exchange capacity. Generally, a powdery inorganic mineral having a diameter in the range of 10 to 5000 μm is used. In particular, in the case of clinopthinolite, it is effective that the diameter is in the range of 10 to 20 μm.

또한, 본 발명의 처리방법은 슬러지를 탈수시킨 후, 건조시키거나 소각처리하고, 그 잔유 발생물을 메디아로 재이용하는 것을 포함한다. 본 발명의 처리방법에서, 슬러지는 가압탈수, 원심탈수, 벨트압착탈수 등의 일반적인 탈수방법을 이용하여 탈수될 수 있다. 무기광물과 응집제에 의해 탈수 전처리 물질인 고분자 주입량이 기존보다 반 이상 감소할 수 있다. 슬러지 건조 및 소각온도는 100 ~ 1200 ℃이며, 400 ~ 800 ℃가 바람직하다.Further, the treatment method of the present invention includes dewatering the sludge, then drying or incineration and reusing the residual oil product into media. In the treatment method of the present invention, the sludge can be dewatered using a general dehydration method such as pressurized dehydration, centrifugal dehydration, belt compression dehydration, and the like. Inorganic minerals and flocculants may reduce the amount of polymer injected as a dehydration pretreatment material by more than half. Sludge drying and incineration temperature is 100-1200 degreeC, and 400-800 degreeC is preferable.

본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail based on the accompanying drawings as follows.

1차 침전조를 거친 처리수를 혐기조 혹은 무산소조(1)로 유입시킨다. 처리수는 혐기조 혹은 무산소조를 거쳐 폭기조(2)로 이송된 후, 폭기조에서 유기물이 제거되고 질산화 반응되며, 최종적으로 2차 침전조(3)에서 슬러지가 침전되어 제거된 후 최종 처리수를 얻는다. 2차 침전조(3)와 폭기조(2)에서 질산화된 처리수와 슬러지는 혐기조 혹은 무산소조로 반송라인(9)을 통해 일정량 반송되어 질소가 제거되며, 이와 같은 반송량은 각각 폭기조에서는 100 ~ 400 %, 2차 침전조에서는 30 ~ 150 %가 적당하다. 상기 침전조(3)와 탈질조(2)사이에는 폭기조(2)에서 처리된 처리수가 탈질조(1)로 반송되는 내부 반송라인(10)이 설치될 수 있다.The treated water passed through the primary settling tank is introduced into the anaerobic tank or anoxic tank (1). The treated water is transferred to the aeration tank 2 through an anaerobic tank or an anaerobic tank, organic matter is removed from the aeration tank and nitrified, and finally sludge is precipitated and removed in the secondary settling tank 3 to obtain final treated water. Nitrified treated water and sludge in the secondary settling tank (3) and the aeration tank (2) are returned to the anaerobic or anoxic tank through a certain amount through the conveying line (9) to remove nitrogen. Such conveying amount is 100 to 400% in the aeration tank, respectively. In secondary sedimentation tanks, 30 to 150% is suitable. Between the settling tank 3 and the denitrification tank 2 may be provided with an internal conveying line 10 to be returned to the denitrification tank 1 treated water in the aeration tank (2).

본 발명에서, 무기광물은 반송 슬러지 라인이나 폭기조 전단에 주입된다. 무기광물, 특히 클리노프틸로라이트는 수중의 암모늄 이온과 이온교환반응을 하며, 이와 같이 이온교환된 제올라이트는 나이트로박터 또는 나이트로소모나스 등의 질산화 박테리아에게 풍부한 질소원을 제공하여 질산화 반응을 촉진시킨다. 즉, 무기광물은 질산화 박테리아에 풍부한 질소원을 공급하는 동시에 표면적을 제공함으로써 질산화 반응을 촉진시킨다. 그러나 무기광물의 공극 크기는 수 Å으로 매우 작아 질산화 미생물에 대한 표면적 제공에 한계를 갖는다.In the present invention, the inorganic mineral is injected into the conveying sludge line or the aeration tank front end. Inorganic minerals, especially Clinoptilolite, perform ion exchange reactions with ammonium ions in water. These ion exchanged zeolites provide a rich source of nitrogen to nitrifying bacteria such as nitrobacter or nitrosomonas to promote nitrification. Let's do it. In other words, inorganic minerals promote the nitrification reaction by supplying a rich source of nitrogen to nitrifying bacteria while providing surface area. However, the pore size of inorganic minerals is very small, which limits the surface area for nitrifying microorganisms.

본 발명에 따른 응집제의 혼용주입은 미생물에게 표면적을 제공하면서 동시에 인을 제거할 수 있으므로 매우 경제적이면서 효과적이다. 시스템에 부유성장하는 질산화 박테리아와 무기성 광물에 부착성장하는 질산화 박테리아가 존재시, 이들 모두는 pH 5 ~ 9 에서 전기적으로 음을 띤다. 이때 응집제가 주입되면 응집제의 양이온 성분과 고분자 성분이 인을 포함하여 부유 미생물을 서로 뭉치게 하여 거대 플록(floc)을 형성시킨다. 이렇게 형성된 플록 내부에는 물과 영양분이 이동할 수 있는 채널과 수 ㎛ 내지 수십 ㎛의 박테리아가 부착 성장 할 수 있는 공극이 형성된다. 즉, 응집제는 무기성 광물에 부족한 공극을 제공하며, 질산화 박테리아를 포함하여 유기물을 제거하는 미생물에 표면적을 제공하여 고농도의 미생물을 유지시키는 동시에 인을 제거할 수 있게 한다.The mixed injection of the flocculant according to the present invention is very economical and effective since it can remove phosphorus while providing surface area to microorganisms. In the presence of suspended nitrifying bacteria in the system and nitrifying bacteria attached to inorganic minerals, both are electrically negative at pH 5-9. At this time, when the flocculant is injected, the cationic component and the macromolecular component of the flocculant together with phosphorus aggregate the floating microorganisms to form a giant floc. The formed floc is formed with a channel through which water and nutrients can move, and a void through which bacteria of several micrometers to several tens of micrometers can attach and grow. In other words, flocculants provide poor pores for inorganic minerals and provide surface area for microorganisms that remove organic matter, including nitrifying bacteria, to maintain high concentrations of microorganisms and to remove phosphorus.

무기광물은 유입수의 특성에 따라 혐기조 혹은 무산소조와 폭기조에서 농도가 500 ~ 20000 ㎎/ℓ가 유지되도록 투입되며, 1000 ~ 8000 ㎎/ℓ를 유지하는 것이 바람직하다. 상기 무기광물 농도가 8000 ㎎/ℓ보다 높은 경우는 사용량 증가로 인해 비경제적이며, 농도가 500 ㎎/ℓ보다 낮은 경우에는 무기성 입자에 의한 효과를 기대치 이상으로 얻을 수가 없다. 무기광물은 폐슬러지와 함께 폐기되므로 폐기량 만큼 보충되어야 한다. 응집제는 유입수 특성에 따라 주입량이 변화하며, 일반적으로 유입 유량에 대해 10 ~ 1000 ㎎/ℓ로 투입되며, 10 ~ 200 ㎎/ℓ이 바람직하다.Inorganic minerals are added in an anaerobic or anaerobic tank and aeration tank to maintain a concentration of 500 to 20000 mg / l, preferably 1000 to 8000 mg / l. If the inorganic mineral concentration is higher than 8000 mg / l, it is uneconomical due to the increase in the amount of use. If the concentration is lower than 500 mg / l, the effect by the inorganic particles cannot be obtained more than expected. Inorganic minerals are disposed of together with the waste sludge and must be replenished by the amount of waste. The amount of flocculant varies depending on the characteristics of the influent, and is generally added at 10 to 1000 mg / l with respect to the influent flow rate, and preferably 10 to 200 mg / l.

일반적으로, SRT(solids retention time, 고형물체류시간)는 슬러지가 시스템에서 머무는 시간으로, 침전지로부터 폐기되는 슬러지의 양이 많을수록 SRT는 짧아진다. 일반적으로 활성슬러지공정을 포함한 생물학적 공정에서 SRT는 5 ~ 15 일 정도로 유지 관리된다. SRT를 길게 유지 관리하여 슬러지 발생량을 감소시킬 수 있으나 SRT가 길어지면 플럭의 뭉침 현상이 경감되고 성글어져서 결국, 크기가 작은 핀플럭이 생성되어 침전조에서 제거되지 못하고 유출수의 흐름을 따라 유출되는 문제점이 발생한다. 또한 폐수 내 탄소성분에 의해 미생물이 성장하게 되고 슬러지 발생량이 증가되기 때문에 일정량의 슬러지를 폐기해야 한다. 따라서 종래의 방법은 SRT를 충분히 길게 할 수 없었다.In general, the solids retention time (SRT) is the time the sludge stays in the system, and the larger the amount of sludge discarded from the settler, the shorter the SRT. In general, SRTs are maintained for 5 to 15 days in biological processes, including activated sludge processes. The sludge generation can be reduced by maintaining the SRT for a long time, but when the SRT is increased, the flocculation phenomenon is reduced and streaked, so that a small sized pin flop is generated and is not removed from the settling tank and flows out along the flow of the effluent. This happens. In addition, a certain amount of sludge should be discarded because microorganisms grow and sludge generation increases due to carbon components in the wastewater. Therefore, the conventional method could not make the SRT long enough.

그러나 본 발명에서 생성된 미생물 플럭은 무기성 광물과 응집제로 인해 그 크기가 크고 단단하기 때문에 SRT를 충분히 길게 하여도 핀플럭이 생성되지 않을 뿐만 아니라 침전성도 우수하다. 또한 국내 대부분의 하수처리장으로 유입되는 폐수내 탄소원이 낮으므로 충분히 긴 SRT를 유지할 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 오폐수의 처리방법에 따르면, SRT는 20 ~ 100 일로 충분히 길게 할 수 있고, 결과적으로 슬러지의 발생량을 기존의 1/4 ~ 1/10로 감소시킬 수 있다.However, since the microbial flocs produced in the present invention are large in size and hard due to inorganic minerals and flocculants, pin flocs are not generated even when the SRT is sufficiently long, and the precipitation is excellent. In addition, it is possible to maintain a sufficiently long SRT because the low carbon source in the wastewater flowing into most domestic sewage treatment plants. That is, according to the method for treating wastewater according to the present invention, the SRT can be sufficiently long (20 to 100 days), and as a result, the amount of sludge generated can be reduced to the existing 1/4 to 1/10.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 기재하였으나 본 발명을 이것으로 한정하지는 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited thereto.

비교예 1Comparative Example 1

인공폐수를 폭기조, 침전조로 이루어지는 일반적인 표준 활성슬러지공법으로 처리하였다. 이때 폭기조에서의 체류시간(HRT)을 6 시간으로 하고 SRT는 10 일로 하였다. 이와 같이 처리된 처리수의 수질을 분석하고, 그 결과를 표 1, 표 2 및 표 3에 나타내었다.The artificial wastewater was treated by a general standard activated sludge process consisting of aeration tank and sedimentation tank. At this time, the residence time (HRT) in the aeration tank was 6 hours and the SRT was 10 days. The water quality of the treated water thus treated was analyzed, and the results are shown in Tables 1, 2, and 3.

유기물 처리율Organic matter treatment rate 유입수 농도[mg/L]Influent Concentration [mg / L] 처리수 농도[mg/L]Treated water concentration [mg / L] 처리율[%]Throughput [%] BOD5 BOD 5 BOD5 BOD 5 BOD5 BOD 5 표준활성슬러지법Standard activated sludge method 458458 120120 7474

질산화율Nitrification rate 유입수 농도[mg/L]Influent Concentration [mg / L] 처리수 농도[mg/L]Treated water concentration [mg / L] 질산화율[%]Nitrification rate [%] T-NT-N NO3 --NNO 3 -- N T-NT-N NO3 --NNO 3 -- N 표준 활성슬러지법Standard activated sludge method 124124 00 120120 2828 2222

인 제거율Phosphorus Removal Rate 유입수 농도[mg/L]Influent Concentration [mg / L] 처리수 농도[mg/L]Treated water concentration [mg / L] 처리율[%]Throughput [%] T-PT-P T-PT-P T-PT-P 표준 활성슬러지법Standard activated sludge method 5.25.2 4.294.29 1818

실시예 1Example 1

상기 비교예 1에서 사용한 것과 동일한 인공폐수를 폭기조, 침전조로 이루어진 3개의 폐수처리장치에서 각각 다음과 같이 처리하였다. 하나의 처리장치에서 폭기조에 입자성 무기광물 중 대표적으로 입도가 10 ~ 20 ㎛인 클리노프틸로라이트를 농도가 4000 ㎎/ℓ가 되도록 주입하였다. 다른 하나의 처리장치에는 응집제로서 황산반토를 유입수 유량에 대해 50 ㎎/ℓ으로 주입하였다. 또 다른 처리장치에는 클리노프틸로라이트와 황산반토를 동시에 상기와 같이 주입하였다. 상기의 3개의 처리장치에서 처리한 처리수의 수질을 각각 분석하고 그 결과를 표 4, 표 5 및 표 6에 나타내었다.The same artificial wastewater used in Comparative Example 1 was treated as follows in three wastewater treatment apparatuses consisting of an aeration tank and a sedimentation tank. In one treatment apparatus, the anodic tank was injected with a concentration of 4000 mg / l of clinoptilolite having a particle size of 10 to 20 µm. The other treatment device was injected with alumina sulfate as a flocculant at 50 mg / l with respect to the influent flow rate. Another treatment device was simultaneously infused with clinoptilolite and alumina sulfate as described above. The quality of the treated water treated by the three treatment apparatuses was analyzed, respectively, and the results are shown in Tables 4, 5, and 6.

유기물 처리율Organic matter treatment rate 유입수 농도[mg/L]Influent Concentration [mg / L] 처리수 농도[mg/L]Treated water concentration [mg / L] 처리율[%]Throughput [%] BOD5 BOD 5 BOD5 BOD 5 BOD5 BOD 5 클리노프틸로라이트 주입Clinoptilolite injection 4545 9090 황산반토 주입Alumina Sulfate Injection 3232 9393 클리노프틸로라이트와황산반토 주입Clinoptilolite and Alumina Sulfate Injection 1818 9696

질산화효율Nitrification efficiency 유입수 농도[mg/L]Influent Concentration [mg / L] 처리수 농도[mg/L]Treated water concentration [mg / L] 질산화효율[%]Nitrification Efficiency [%] T-NT-N NO3 --NNO 3 -- N T-NT-N NO3 --NNO 3 -- N 클리노프틸로라이트 첨가Clinofytilolite addition 128128 1One 120120 9999 8383 황산반토 첨가Alumina sulfate addition 00 128128 5151 4040 클리노프틸로라이트와황산반토 첨가Add Clinoptilolite and Alumina Sulfate 00 121121 118118 9898

인 제거 효율Phosphorus Removal Efficiency 유입수 농도[mg/L]Influent Concentration [mg / L] 처리수 농도[mg/L]Treated water concentration [mg / L] 제거효율[%]Removal efficiency [%] T-PT-P T-PT-P 클리노프틸로라이트 첨가Clinofytilolite addition 55 3.93.9 2222 황산반토 첨가Alumina sulfate addition 1.21.2 7676 클리노프틸로라이트와 황산반토 첨가Add clinoptilolite and alumina sulfate 0.920.92 8282

실시예 2Example 2

비교예 1과 실시예 1의 실험에서 얻어진 슬러지의 침전성을 평균 SVI(Sludge Volume Index, 슬러지의 용량지표)의 측정을 통해 평가하였다. 그 결과를 표 7에 나타내었다.The sedimentation of the sludge obtained in the experiments of Comparative Example 1 and Example 1 was evaluated by measuring the average SVI (Sludge Volume Index, capacity indicator of the sludge). The results are shown in Table 7.

SRT에 따른 침전속도와 SVISedimentation Rate and SVI According to SRT SRTSRT SVISVI [mℓ/g][mℓ / g] 표준활성슬러지Standard Activated Sludge 클리노프틸로라이트첨가Clinoftilolite addition 황산반토첨가Sulfate Addition 클리노프틸로라이트와 황산반토 첨가Add clinoptilolite and alumina sulfate 4040 258258 8585 9292 7474 8080 ** 142142 128128 9292 100100 ** 285285 156156 8181

표 7의 결과에서 클리노프틸로라이트, 황산반토, 및 클리노프틸로라이트와 황산반토를 동시 주입하고 오폐수를 처리한 결과, 생성된 슬러지의 침전속도가 표준 활성슬러지방법에 의해 생성된 슬러지의 침전속도에 비해 상당히 증가함을 알 수 있다. 일반적으로 SVI가 100 이하일 때는 슬러지의 침강성이 우수하며 SVI가 200 이상인 경우에는 슬러지의 침강성이 떨어지는데, 표 7의 결과로부터 클리노프틸로라이트와 황산반토가 SRT 40 일까지는 침전성이 어느정도 유지되지만 SRT 80 일 이상에서는 슬러지 침강성이 감소함을 확인할 수 있었다. 그러나 클리노프틸로라이트와 황산반토를 동시에 주입할 경우는 SRT 100 일에서도 슬러지 침강성이 매우 우수함을 알 수 있다.In the results of Table 7, the result of the simultaneous injection of clinoptilolite, alumina sulfate, and clinoptilolite and alumina sulfate and treatment of wastewater, the sedimentation rate of the produced sludge was determined by the standard activated sludge method. It can be seen that the increase significantly compared to the settling rate. In general, when the SVI is 100 or less, the sludge settling property is excellent, and when the SVI is 200 or more, the sludge settling property is inferior. At more than 80 days, it was confirmed that the sludge settling property is reduced. However, when injecting clinoptilolite and alumina at the same time, it can be seen that the sludge settling property is excellent even at SRT 100 days.

실시예 3Example 3

실시예 1과 동일한 인공폐수를 폭기조, 침전조로 이루어지며, 상기 폭기조의 전단에 탈질조가 형성되어 순환식 질산화 탈질시스템이 구비된 3개의 동일 처리장치에서 처리하였다. 이때 하나의 처리장치의 폭기조에 입도가 10 ~ 20 ㎛인 클리노프틸로라이트를 주입하였으며, 또 하나의 처리장치에는 황산반토를 80 mg/ℓ로 주입하였으며 다른 하나의 처리장치에는 클리노프틸로라이트와 황산반토를 위와 동일하게 주입하였다. 상기 탈질조에서와 질산화조에서의 HRT를 각각 2 시간, 4 시간으로 하고 SRT를 40 일로 하여 실험하였다. 그리고 유입수의 양을 1 Q로 잡았을 때 슬러지의 반송량을 1 Q, 내부반송량을 3 Q로 하였다. 이와 같이 하여 처리된 처리수의 질소 제거율과 비교예 1에서 얻어진 질소 제거율을 비교하였고, 그 결과를 표 8 및 표 9에 나타내었다.The same artificial wastewater as in Example 1 was composed of an aeration tank and a sedimentation tank, and a denitrification tank was formed at the front end of the aeration tank and treated in three identical treatment apparatuses equipped with a circulating nitrification denitrification system. At this time, Clinoptilolite having a particle size of 10 to 20 µm was injected into the aeration tank of one treatment device, and 80 mg / l of alumina sulfate was injected into the other treatment device, and Clinoptilillo was added to the other treatment device. Light and alumina sulfate were injected in the same manner as above. In the denitrification tank and in the nitrification tank, the experiment was carried out with HRT of 2 hours and 4 hours, respectively, and SRT of 40 days. And when the quantity of inflow was set to 1Q, the conveyed amount of sludge was 1Q and the internal conveyed quantity was 3Q. The nitrogen removal rate of the treated water thus treated was compared with the nitrogen removal rate obtained in Comparative Example 1, and the results are shown in Tables 8 and 9.

유입수 농도[mg/L]Influent Concentration [mg / L] 처리수 농도[mg/L]Treated water concentration [mg / L] 질소 제거율[%]Nitrogen removal rate [%] T-NT-N T-NT-N 클리노프틸로라이트 주입Clinoptilolite injection 102102 30.630.6 7070 황산반토 주입Alumina Sulfate Injection 102102 5353 4848 클리노프틸로라이트와황산반토 주입Clinoptilolite and Alumina Sulfate Injection 108108 1515 8686

유입수 농도[mg/L]Influent Concentration [mg / L] 처리수 농도[mg/L]Treated water concentration [mg / L] 인 제거율[%]Phosphorus Removal Rate [%] T-PT-P T-PT-P 클리노프틸로라이트 주입Clinoptilolite injection 8.308.30 6.956.95 1616 황산반토 주입Alumina Sulfate Injection 8.158.15 0.620.62 9393 클리노프틸로라이트와황산반토 주입Clinoptilolite and Alumina Sulfate Injection 8.528.52 0.470.47 9595

실시예 6의 결과로부터 본 발명에서와 같이 클리노프틸로라이트와 황산반토를 각각 그리고 동시에 주입하여 순환식 질산화 탈질공정에 적용한 결과, 클리노프틸로라이트의 경우 질소 제거율 70 %, 황산반토의 경우 48 % 의 제거율을 얻을 수 있었고 클리노프틸로라이트와 황산반토를 동시에 주입할 경우 86 %의 질소 제거율을 얻을 수 있었다. 이러한 질소제거율은 클리노프틸로라이트에 의한 질소 제거율보다 16 % 높고 황산반토보다 38 % 더 높은 것을 확인할 수 있다. 한편, 인의 경우는 클리노프틸로라이트 주입의 경우 16 %로 매우 낮은 인 제거율을 나타내었으며 황산반토의 경우는 응집제로 인해 93 %의 높은 인 제거율을 나타내었다. 그러나 클리노프틸로라이트와 황산반토를 동시에 주입할 경우는 응집제의 인 제거와 응집제 및 클리노프틸로라이트로 인한 고농도의 미생물로 인해 95 %의 가장 높은 인 제거율을 나타내었다.From the results of Example 6, as shown in the present invention, respectively, simultaneously and simultaneously injecting clinoptilolite and alumina sulfate were applied to the cyclic nitrification denitrification process. The removal rate of 48% was obtained, and 86% of nitrogen removal rate was obtained by injecting clinoptilolite and alumina at the same time. This nitrogen removal rate is 16% higher than the clinoptilolite nitrogen removal rate and can be confirmed that 38% higher than alumina sulfate. In the case of phosphorus, clinoptilolite injection showed a very low phosphorus removal rate of 16%, and alumina sulfate showed a high phosphorus removal rate of 93% due to the flocculant. However, the simultaneous injection of clinoptilolite and alumina sulfate showed the highest phosphorus removal rate of 95% due to phosphorus removal of coagulant and high concentration of microorganisms due to coagulant and clinoptilolite.

실시예 4Example 4

폭기조, 침전조로 구성되며, 상기 폭기조의 전단에 탈질조가 있는 순환식 질산화 탈질시스템이 구비된 2개의 동일 처리 장치에서 실시예 1과 동일한 인공폐수를 처리하였다. 이 중 하나의 처리장치에는 클리노프틸로라이트를 폭기조내 4000 mg/ℓ로 유지하면서, 황산반토를 50 mg/ℓ로 주입하였고, 발생 슬러지를 500 ℃에서 건조 및 파쇄한 후 폭기조에 재주입함으로써 슬러지를 재사용하였다. 다른 하나의 처리장치에는 클리노프틸로라이트와 황산반토를 상기와 동일하게 주입하였다. 상기 탈질조 및 질산화조에서의 HRT를 각각 2시간 및 4시간으로 하고, SRT를 40 일로 하여 실험하였다. 유입수의 양을 1 Q로 잡았을 때 슬러지의 반송량은 1 Q, 내부반송량은 3 Q로 하였다. 질소 및 인의 제거율을 비교하고 그 결과를 표 10 및 표 11에 나타내었다.The same artificial wastewater treatment as in Example 1 was treated in two identical treatment apparatuses comprising an aeration tank and a sedimentation tank, and having a circulating nitrification denitrification system having a denitrification tank at the front of the aeration tank. In one of the treatment apparatuses, alumina sulfate was injected at 50 mg / l while maintaining clinoptilolite at 4000 mg / l in the aeration tank, and the sludge produced was dried and crushed at 500 ° C., and then reinjected into the aeration tank. The sludge was reused. In another treatment apparatus, clinoptilolite and alumina sulfate were injected in the same manner as above. The HRT in the denitrification tank and the nitrification tank was tested for 2 hours and 4 hours, respectively, and the SRT for 40 days. When the amount of influent water was set to 1 Q, the sludge conveyance amount was 1 Q and the internal conveyance amount was 3 Q. The removal rates of nitrogen and phosphorus were compared and the results are shown in Table 10 and Table 11.

유입수 농도[mg/L]Influent Concentration [mg / L] 처리수 농도[mg/L]Treated water concentration [mg / L] 질소 제거율[%]Nitrogen removal rate [%] T-NT-N T-NT-N 슬러지 재사용Sludge reuse 102102 30.630.6 7070 새로운클리노프틸로라이트 주입New Clinoptilolite Injection 102102 2929 7171

유입수 농도[mg/L]Influent Concentration [mg / L] 처리수 농도[mg/L]Treated water concentration [mg / L] 인 제거율[%]Phosphorus Removal Rate [%] T-PT-P T-PT-P 슬러지 재사용Sludge reuse 8.308.30 2.982.98 8888 새로운클리노프틸로라이트 주입New Clinoptilolite Injection 8.158.15 2.902.90 8888

표 10과 11에서와 같이 슬러지를 재사용한 경우와 새로운 클리노프틸로라이트를 주입한 경우, 질소 및 인 제거율에는 거의 영향이 없었다. 즉, 슬러지를 건조 후 재사용할 경우, 질소 및 인 제거율에 아무런 영향이 없음을 나타낸다.As shown in Tables 10 and 11, there was little effect on nitrogen and phosphorus removal rates when sludge was reused and when fresh clinoptilolite was injected. That is, when the sludge is dried and reused, there is no effect on the nitrogen and phosphorus removal rate.

실시예 5Example 5

클리노프틸로라이트의 입경에 따른 처리효율을 실험하기 위해 상기 비교예 1과 동일한 인공폐수를 폭기조, 침전조로 이루어진 3개의 폐수처리장치에서 각각 다음과 같이 처리하였다. 하나의 처리장치에서 폭기조에 입자성 무기광물로서 입도가10 ~ 20 ㎛인 클리노프틸로라이트를 농도가 4000 ㎎/ℓ가 되도록 주입하였다. 다른 하나의 처리장치에는 입도가 30~100 ㎛인 클리노프틸로라이트를, 다른 처리장치에는 입도 200~1000 ㎛의 클리노프틸로라이트를 상기와 같이 주입하였다. 상기의 3개의 처리장치에서 처리한 처리수의 수질을 각각 분석하고 그 결과를 표 12, 표 13 및 표 14에 나타내었다.In order to test the treatment efficiency according to the particle size of clinoptilolite, the same artificial wastewater as in Comparative Example 1 was treated in three wastewater treatment apparatuses consisting of an aeration tank and a sedimentation tank as follows. In one treatment apparatus, clinoptilolite having a particle size of 10 to 20 µm was injected into the aeration tank so as to have a concentration of 4000 mg / l. Another treatment apparatus was injected with clinoptilolite having a particle size of 30 to 100 µm, and another treatment apparatus was injected with clinoptilolite having a particle size of 200 to 1000 µm as described above. The water quality of the treated water treated by the three treatment apparatuses was analyzed, respectively, and the results are shown in Table 12, Table 13, and Table 14.

클리노프틸로라이트 입경에 따른 유기물 처리율Organic matter treatment rate according to the particle size of clinoptilolite 유입수 농도[mg/L]Influent Concentration [mg / L] 처리수 농도[mg/L]Treated water concentration [mg / L] 처리율[%]Throughput [%] 입경 분포Particle size distribution BOD5BOD5 BOD5BOD5 BOD5BOD5 10~ 20 ㎛10 ~ 20 ㎛ 450450 2222 9595 30~100 ㎛30 ~ 100 ㎛ 2525 9595 200~1000 ㎛200 ~ 1000 ㎛ 3232 9393

클리노프틸로라이트 입경에 따른 질산화효율Nitrification Efficiency According to the Size of Clinoftilolite 유입수 농도[mg/L]Influent Concentration [mg / L] 처리수 농도[mg/L]Treated water concentration [mg / L] 질산화효율[%]Nitrification Efficiency [%] 입경 분포Particle size distribution T-NT-N NO3--NNO3--N T-NT-N NO3--NNO3--N 10~ 20 ㎛10 ~ 20 ㎛ 128128 1One 120120 120120 9494 30~100 ㎛30 ~ 100 ㎛ 00 128128 9898 8686 200~1000 ㎛200 ~ 1000 ㎛ 00 121121 9898 8686

클리노프틸로라이트 입경에 따른 인 제거 효율Phosphorus Removal Efficiency According to Clinoptilolite Particle Size 유입수 농도[mg/L]Influent Concentration [mg / L] 처리수 농도[mg/L]Treated water concentration [mg / L] 제거효율[%]Removal efficiency [%] 입경 분포Particle size distribution T-PT-P T-PT-P 10~ 20 ㎛10 ~ 20 ㎛ 55 3.53.5 3030 30~100 ㎛30 ~ 100 ㎛ 3.53.5 3030 200~1000 ㎛200 ~ 1000 ㎛ 3.73.7 2929

상기의 결과와 같이 클리노프틸로라이트의 입경에 따른 유기물 및 인의 제거율은 큰 영향이 없었으나, 질산화율의 경우는 입경이 10 ~ 20 ㎛인 경우가 94 %로 가장 높은 질산화율을 나타내었다. 이로부터 높은 질산화율을 얻기 위해서는 10 ~ 20 ㎛의 입경을 갖는 클리노프틸로라이트를 적용하는 것이 가장 바람직하다 할 수 있다.As described above, the removal rate of organic matter and phosphorus according to the particle size of clinoptilolite did not have a significant effect. However, in the case of nitrification rate, the highest nitrification rate was 94% when the particle diameter was 10 to 20 μm. In order to obtain a high nitrification rate from this, it may be most preferable to apply clinoptilolite having a particle diameter of 10 to 20 μm.

본 발명의 오폐수 처리방법은 무기광물과 응집제를 투입함에 의해 질산화 반응과 인 흡착으로 오폐수 중의 질소와 인을 효과적으로 제거할 수 있으며 슬러지의 발생량을 기존보다 1/4 ~ 1/10로 줄일 수 있고, 소량 발생된 슬러지를 재사용함으로써 질소 및 인에 대해 요구되는 수질 조건을 만족시킬 수 있을 뿐만 아니라 슬러지 제거에 소요되는 제반 비용을 절감할 수 있는 오폐수의 생물학적 처리 방법이다.The wastewater treatment method of the present invention can effectively remove nitrogen and phosphorus in wastewater by nitrification and phosphorus adsorption by adding inorganic mineral and flocculant, and reduce sludge generation amount to 1/4 to 1/10 than before. It is a biological treatment method of wastewater that can not only satisfy the water quality requirements for nitrogen and phosphorus by reusing a small amount of sludge generated, but also reduce the overall cost of sludge removal.

또한, 본 발명에서 생성된 미생물 플럭은 입자성 무기물을 씨드로 하여 생성된 것이므로 비교적 사이즈가 크고 단단하며, 비중이 크기 때문에 SRT를 길게 설정하여도 핀플럭이 생기지 않는다. 따라서 SRT를 충분히 길게 설정할 수 있어서 슬러지의 발생량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 본 발명에서 생성된 미생물 플럭은 비중이 크기 때문에 종래의 방법에 의해 생성된 슬러지에 비해 고속으로 침전되므로 침전 처리 시설을 추가로 설치하지 않고 오폐수를 고속 처리할 수 있다. 또한 기존보다 약 2 배 내지 5 배의 고농도 미생물이 폭기조에 유지됨으로 유기물 제거 및 질산화 속도가 2 배 에서 5 배 빠를 수 있다.In addition, the microbial flocs produced in the present invention are relatively large in size and hard because they are produced using the particulate inorganic material as a seed, and do not generate a pin flop even when the SRT is set long. Therefore, it is possible to set the SRT long enough to reduce the amount of sludge generated, and because the microbial flocs produced in the present invention have a high specific gravity, they are settled at a higher speed than sludge produced by the conventional method. Wastewater can be treated at high speed without In addition, about 2 to 5 times higher concentrations of microorganisms are maintained in the aeration tank, so organic removal and nitrification rates may be 2 to 5 times faster.

Claims (6)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 혐기조 또는 무산소조, 폭기조 및 침전조로 이루어지는 처리조에서 오폐수를 처리하는 방법에 있어서, 처리조에 제올라이트, 점토, 유리, 규조토, 포졸란, 플라이애쉬, 벤토나이트 또는 클리노프틸로라이트 중에서 선택되고, 10 ~ 5000 ㎛ 범위의 직경을 갖는 입자성 무기광물을 500 ~ 20000 ㎎/ℓ의 농도를 유지하는 속도로 주입하고, 황산반토, 철염무기응집제, 2가 금속염 등의 무기응집제 또는 폴리알루미늄 클로라이드, 폴리알루미늄 설페이트 실리케이트, 폴리아민 등의 유기응집제 중에서 선택되는 응집제를 유입 유량에 대해 10 ~ 1000 ㎎/ℓ의 속도로 주입하고, 고형물 체류기간을 20 ~ 100일로 유지시키고, 발생한 슬러지를 탈수 후 100 ~ 1200 ℃에서 건조시켜 소각하고, 그 잔유물을 메디아로 재사용하는 것으로 이루어지고, 여기서 응집제가 처리조 중 폭기조 말단 또는 침전조 유입부근에 주입되며, 무기광물이 반송라인 또는 폭기조 전단에 주입되는 오폐수 처리방법.In the method for treating wastewater in a treatment tank consisting of an anaerobic or anoxic tank, aeration tank and sedimentation tank, the treatment tank is selected from zeolite, clay, glass, diatomaceous earth, pozzolane, fly ash, bentonite or clinoptilolite, and has a thickness of 10 to 5000 µm. A particulate inorganic mineral having a diameter in the range was injected at a rate maintaining a concentration of 500 to 20000 mg / l, and an inorganic coagulant such as alumina sulfate, iron salt inorganic coagulant, divalent metal salt or polyaluminum chloride, polyaluminum sulfate silicate, A flocculant selected from organic coagulants such as polyamine is injected at a rate of 10 to 1000 mg / l with respect to the inflow flow rate, the solid retention period is maintained at 20 to 100 days, and the sludge generated is dried at 100 to 1200 ° C after dehydration and incinerated. And reusing the residue into the media, where the flocculant is aerated in the treatment tank. It is injected in the vicinity of the inlet end or the settling tank, the waste water treatment method that inorganic mineral is injected into the conveying line or the front end of the aeration tanks. 제 5항에 있어서, 상기 슬러지를 탈수 후 400 ~ 800 ℃에서 슬러지를 건조시키고 소각시키는 오폐수 처리방법.The wastewater treatment method of claim 5, wherein the sludge is dried and incinerated at 400 to 800 ° C. after dewatering the sludge.
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