KR100421114B1 - Nitrogen-Removing Apparatus provided with Fixed-State Media and Swing Reactor and Nitrogen-Removing Process by using the Apparatus - Google Patents

Nitrogen-Removing Apparatus provided with Fixed-State Media and Swing Reactor and Nitrogen-Removing Process by using the Apparatus Download PDF

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KR100421114B1
KR100421114B1 KR1020030010141A KR20030010141A KR100421114B1 KR 100421114 B1 KR100421114 B1 KR 100421114B1 KR 1020030010141 A KR1020030010141 A KR 1020030010141A KR 20030010141 A KR20030010141 A KR 20030010141A KR 100421114 B1 KR100421114 B1 KR 100421114B1
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compatible
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KR1020030010141A
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강용석
김현철
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효성에바라환경엔지니어링 주식회사
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Abstract

PURPOSE: An advanced sewage and wastewater treatment apparatus is provided to increase treatment efficiency, secure operation flexibility and secure adaptability and economic efficiency according to change of temperature and quality of influent, and an advanced sewage and wastewater treatment method by using the same is provided. CONSTITUTION: The advanced biological sewage and wastewater treatment apparatus comprises an anoxic tank(2) for denitrifying raw water to be treated; a compatible tank(5) used as an aerobic tank if denitrified raw water flown in from the anoxic tank has high concentration of organic matter, or ammonia or organic nitrogen and low water temperature or used as an anoxic tank if denitrification efficiency is lowered; an aerobic tank(9) in which nitrification is performed; a sedimentation tank(19) in which solid-liquid separation is performed; and a coagulation reactor(12) chemically coagulating thus removing the remaining residual phosphorus after being biologically eliminated in the anoxic tank, the compatible tank and the aerobic tank and solids temporarily separated from microbial contactor, wherein a return unit is installed between the aerobic tank and the sedimentation tank, a bypass pipe(8) for bypass of the compatible tank is installed between the anoxic tank and the aerobic tank, and a bypass pipe(14) for bypass of the coagulation reactor is installed between the aerobic tank and the sedimentation tank.

Description

고정상 메디아 및 호환조를 구비한 고도처리장치 및 이를 이용한 고도처리방법{Nitrogen-Removing Apparatus provided with Fixed-State Media and Swing Reactor and Nitrogen-Removing Process by using the Apparatus}Nitrogen-Removing Apparatus provided with Fixed-State Media and Swing Reactor and Nitrogen-Removing Process by using the Apparatus}

본 발명은 고정상 메디아 및 호환조를 구비한 고도처리장치 및 이를 이용한 고도처리방법에 관한 것으로, 보다 상세히는, ⒜ 처리원액의 탈질화가 일어나는 무산소조 (2); ⒝ ⅰ) 상기 무산소조 (2)로부터 탈질화되어 유입된 처리원액 내의 유기물 농도 또는 암모니아성 또는 유기성 질소농도가 높거나, 수온이 낮은 경우 호기조로 사용되고, ⅱ) 탈질효율이 낮아지는 경우 무산소조로 사용되는 호환조 (5); ⒞ 질산화가 일어나는 호기조 (9); ⒟ 고액분리가 일어나는 침전조 (19); 및, ⒠ 무산소조(2), 호환조(5) 및 호기조(9)에서 생물학적으로 제거되고 남은 잔여 인 및, 미생물 접촉재로부터 일시적으로 탈리된 고형물을 화학적으로 응집·제거하는 응집 반응조 (12)를 포함하고, 상기 호기조 (9) 및 상기 침전조 (19)에는 ⒡ 반송장치가, 상기 무산소조 (2) 및 상기 호기조 (9) 사이에는 상기 호환조 (5)의 우회(by-pass)를 위한 ⒢ 바이패스 배관 (8)이, 그리고, 상기 호기조 (9)와 상기 침전조 (19)사이에는 상기 응집 반응조 (12)의 우회를 위한 ⒣ 바이패스배관 (14)이 구비되어 있는, 하·폐수의 생물학적 고도처리장치 및 이를 이용한 고도처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to an advanced treatment apparatus having a fixed bed media and a compatible tank, and an advanced treatment method using the same, and more specifically, an oxygen-free tank (2) in which denitrification of a crude treatment solution occurs; ⒝ ⅰ) It is used as an aerobic tank when the organic matter concentration or ammonia or organic nitrogen concentration in the treatment stock solution denitrified and introduced from the anoxic tank (2) is high or the water temperature is low, and ii) used as an anoxic tank when the denitrification efficiency is low. Compatible tanks (5); (Iii) an aerobic tank in which nitrification occurs; 침전 a settling tank 19 in which solid-liquid separation takes place; And (c) a coagulation reaction tank 12 which chemically aggregates and removes the residual phosphorus remaining biologically removed from the anoxic tank 2, the compatible tank 5, and the aerobic tank and the solids temporarily removed from the microbial contact material. A back conveying device is provided in the exhalation tank 9 and the settling tank 19 and between the anaerobic tank 2 and the exhalation tank 9 for bypass of the compatible tank 5 by-pass. The pass pipe 8 and between the exhalation tank 9 and the settling tank 19 are provided with a by-pass piping 14 for bypassing the flocculation reaction tank 12. The present invention relates to a processing apparatus and an advanced processing method using the same.

일반적으로 질소를 생물학적으로 제거하기 위해서는 하·폐수내에 존재하는 유기성질소 및 암모니아성질소를 호기성 조건하에서 질산화균에 의해아질산성질소(NO2-N)와 질산성질소(NO3-N)로 산화시켜야 하며, 이 산화물(NO2-N, NO3-N)은 혐기 또는 무산소 조건하에서 탈질균에 의하여 처리되어, 이들로부터 질소가스(N2)를 대기 중에 방출됨으로써 하·폐수 내의 질소제거가 이루어진다.Generally, in order to remove nitrogen biologically, organic nitrogen and ammonia nitrogen present in sewage and wastewater are oxidized into nitric acid (NO 2 -N) and nitric acid (NO 3 -N) by nitrifying bacteria under aerobic conditions. These oxides (NO 2 -N, NO 3 -N) are treated by denitrification bacteria under anaerobic or anoxic conditions, and nitrogen gas (N 2 ) is released from the atmosphere to remove nitrogen from the wastewater and wastewater. .

아울러, 생물학적 인의 제거는 미생물의 세포합성을 통해서 제거될 수 있는 바, 구체적으로 혐기성 조건에서 균체중의 유기물저장과 동시에 인의 방출이 시작되고 호기성조건하에서 균체증식과 폴리인산을 축적한 잉여슬러지의 폐기로서 제거된다.In addition, the removal of biological phosphorus can be removed through cell synthesis of microorganisms. Specifically, the release of phosphorus starts simultaneously with the storage of organic matter in anaerobic conditions, and the disposal of excess sludge that accumulates cell growth and polyphosphate under aerobic conditions. As removed.

일반적인 미생물의 구성 성분 (BOD : N : P = 100 : 5 : 1)으로 볼 때 미생물내의 인 함량은 1.5 내지 2%이고, 혐기 및 호기조건 등의 적절한 조건이 형성되는 경우에는 그 함량을 증가시킬 수 있다.As a component of a general microorganism (BOD: N: P = 100: 5: 1), the phosphorus content in the microorganism is 1.5 to 2%, and if appropriate conditions such as anaerobic and aerobic conditions are formed, the content may be increased. Can be.

따라서, 생물학적인 질소 및 인의 일괄적 제거를 위하여는 무산소(혐기) 및 호기조건의 형성이 필수적이며, 현재 이를 위해 개발되어 있는 에이투오(A2/O)공법, 유씨티(UCT) 공법, 브이아이피(VIP 공법), 에스비알(SBR)공법 등이 사용되고 있다. 이들 공법 중 에이투오공법, 유씨티공법, 브이아이피공법들은 구성상 혐기-무산소-호기조를 포함하며, 이 때, 질소의 제거는 공정 후단부의 호기조에서 미생물에 의해 질산성질소로 산화시킨 후, 내부반송펌프를 이용해 무산소조로 이송시켜 질소를 환원시켜 제거함에 의해 이루어지고, 인의 제거는 공정 전단부의 혐기조에서 방출된 인을 후단부의 호기조에서 과잉섭취시켜 잉여슬러지를 폐기함으로써 이루어진다.Therefore, the formation of anaerobic (aerobic) and aerobic conditions is essential for the batch removal of biological nitrogen and phosphorus, and the A2 / O method, UCT method, VIP, which are currently developed for this purpose VIP method) and SBR (SBR) method. Among these methods, Atoo method, UCT method and VIP method include anaerobic anaerobic-aerobic tank, and nitrogen removal is oxidized to nitric acid by microorganism in aerobic tank at the end of the process, and then internal transfer pump It is made by reducing and removing nitrogen by transporting to an anoxic tank, and the removal of phosphorus is carried out by excessive ingestion of phosphorus released from the anaerobic tank at the front end of the process in an aerobic tank at the rear end and discarding the excess sludge.

그러나, 에이투오(A2/O)공법, 유씨티(UCT)공법, 브이아이피(VIP 공법) 등의 공정을 국내에 가동중인 기존 활성오니조에 대한 고도처리공정으로 전환하는 경우, 체류시간확보, 슬러지반송을 통한 반응조내 미생물량 확보의 한계 등이 문제된다. 특히, 수온이 낮은 동절기에는 적절한 질산화를 달성하지 못하므로 질소제거에 한계가 있으며, 국내 하수의 경우 유입수 중의 인의 농도가 낮아 혐기조를 설치하지 않고도 방류수질 준수는 용이하지만, 0.5 내지 2.0시간의 체류시간을 갖는 혐기조를 공정의 전단부에 설치하므로 C(탄소)/N(질소)비의 불균형이 초래되어 무산소조에서의 탈질효율 저하 및 질소 제거율 저하의 문제가 있고, 이미 존재하는 처리장에 대한 고도처리 공정의 경우, 무산소조 및 호기조의 적절한 체류시간확보가 어려운 문제가 있다.However, if the process such as A2O (O2), UCT (VT) and VIP (VIP) is converted to the advanced treatment process for existing activated sludge in Korea, securing the residence time and conveying the sludge Limitation of securing the amount of microorganisms in the reactor through the problem is problematic. In particular, there is a limit to nitrogen removal because it does not achieve proper nitrification in winter when the water temperature is low, and domestic sewage has a low concentration of phosphorus in the influent, so it is easy to comply with the discharge water quality without installing an anaerobic tank, but a residence time of 0.5 to 2.0 hours Since the anaerobic tank having the gas is installed at the front end of the process, an imbalance of C (carbon) / N (nitrogen) ratio is caused, resulting in a problem of lowering of denitrification efficiency and lowering of nitrogen removal rate in an anoxic tank, and an advanced treatment process for an existing treatment plant. In this case, there is a problem that it is difficult to secure the appropriate residence time of the anaerobic tank and the aerobic tank.

따라서, 종래 기술인 활성오니법, 장기폭기법 및 접촉산화법 등에 이용하는 장치를, 질소 및 인을 일괄 제거할 수 있는 장치로 개조할 경우, 사용중인 전후 처리시설의 이용도가 낮아 기존공정의 개조에 어려움이 있어왔다. 특히, 고도처리공정으로 개선시 미생물 체류시간(SRT)를 확보하기 위하여 부유미생물의 농도를 높이는 경우 최종침전지의 고형물부하(㎏/㎡.day)가 커져 침강성이 악화되는 경우가 발생하므로 이를 개선하기 위한 시설의 설치에 따른 시설비가 증가하게 된다.Therefore, when retrofitting the devices used in the prior art activated sludge process, long-term aeration method, and catalytic oxidation method into a device capable of removing nitrogen and phosphorus collectively, it is difficult to remodel existing processes due to low utilization of the post-treatment facilities in use. This has been. In particular, when the concentration of suspended microorganisms is increased in order to secure the microbial retention time (SRT) during improvement by the advanced treatment process, the solid matter load (㎏ / ㎡.day) of the final settler may increase and settlement may deteriorate. Facility costs will increase according to the installation of the facility.

또한, 종래기술상의 메디아를 충진한 호기조를 사용하면, 부착미생물의 확보로 인한 반응조의 체류시간을 감소시키는 효과는 있으나, 유입부하의 변화 혹은 소정의 운전조건에서 벗어나는 경우 부착 미생물이 탈리되어 유출수질이 악화되는 경우가 있어 별도의 여과시설 등을 요하는 바, 시설비가 증가하게 된다.In addition, the use of an aerobic tank filled with media in the prior art has the effect of reducing the residence time of the reaction tank due to the securement of adherent microorganisms, but in the case of a change in inflow load or deviation from predetermined operating conditions, the attached microorganisms are detached and the effluent quality is reduced. This may deteriorate and requires a separate filtration facility, which increases the cost of the facility.

따라서, 당해 기술분야에는 종래 에이투오공법, 유씨티공법, 브이아이피 공법등을 위한 장치를 사용하여 질소 및 인을 추가 제거할 수 있는 하·폐수 처리장치로서, 처리 조건 및 주위 환경에 상관없이 최적의 운전조건을 제공하여 높은 효율의 경제적 처리가 가능한 하·폐수의 미생물적 고도처리장치 및 그 방법에 대한 요구가 있어왔다.Therefore, in the art, it is a sewage and wastewater treatment apparatus that can further remove nitrogen and phosphorus using a device for conventional A2O method, UCT method, VIP method, etc., regardless of treatment conditions and surrounding environment. There has been a need for a microbial advanced treatment apparatus and method for sewage and wastewater which can provide economical treatment with high efficiency by providing operating conditions.

본 발명자들은 상기 문제를 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 종래 기술에 따른 설비를 사용하면서, 무산소조와 호기조로 호환 가능한 호환조, 인과 고정상 메디아에 부착된 미생물로부터 탈리된 부형 고형물 등을 제거하기 위한 응집 반응조, 및 상기 호환조 및 응집 반응조의 바이패스를 위한 바이패스 배관을 추가 설치함에 의해 하·폐수 처리 조건 및 주위 환경에 따라 편리하게 처리 장치를 최적으로 운용할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have diligently studied to solve the above problems, and as a result, using the apparatus according to the prior art, flocculation for removing compatible solids detached from microorganisms attached to anoxic and aerobic tanks, microorganisms attached to phosphorus and stationary bed media, etc. By adding a bypass pipe for bypassing the reaction tank and the compatible tank and the flocculation reactor, it is confirmed that the treatment apparatus can be optimally operated according to the sewage / wastewater treatment conditions and the surrounding environment. Was done.

결국 본 발명은 처리효율이 높고, 운전상의 유연성을 확보되며, 수온 및 유입수질 변동에 따른 대응성과 경제성이 확보된 고도 처리장치 및 이를 이용한 고도처리방법을 제공하기 위한 것이다.As a result, the present invention is to provide a high-treatment apparatus having a high treatment efficiency, ensuring operational flexibility, ensuring responsiveness and economical efficiency due to fluctuations in water temperature and inflow water quality, and an advanced treatment method using the same.

도 1은 본 발명에 따른 고정상 메디아와 호환조를 구비한 고도처리 장치의 한 구현예를 나타낸 공정도이다.1 is a process diagram showing an embodiment of a high-performance processing apparatus having a compatible tank and a fixed bed media according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1...하·폐수 2...무산소조1. Sewage and wastewater 2 ... Anaerobic tank

3, 6, 10...고정상메디아 4, 13...교반기3, 6, 10 ... stationary media 4, 13 ... agitator

5...호환조 7...포기 및 교반기5 ... Compatible baths 7 ... Aeration and agitator

8, 14...바이패스(By-pass) 배관 9...호기조8, 14 By-pass piping 9 ...

11...포기장치 12...응집반응조11 Aeration system 12 Agglomeration reactor

15, 16...응집제 및 알카리제 17, 18...약품주입펌프15, 16 ... flocculants and alkalis 17, 18 ... chemical injection pumps

19...침전조 20...방류수19 sedimentation tank 20 effluent

21...내부반송펌프 22...슬러지펌프21 Internal conveying pump 22 Sludge pump

23...잉여슬러지 24...송풍기23 ... surplus sludge 24 ... blower

이를 위한 본 발명의 한 측면은 고정상 메디아 및 호환조를 구비한 고도처리장치 및 이를 이용한 고도처리방법에 관한 것으로, 보다 상세히는, ⒜ 처리원액의 탈질화가 일어나는 무산소조 (2); ⒝ ⅰ) 상기 무산소조 (2)로부터 탈질화되어 유입된 처리원액 내의 유기물 농도, 또는 암모니아성 혹은 유기성 질소농도가 높거나, 수온이 낮은 경우 호기조로 사용되고, ⅱ) 탈질효율이 낮아지는 경우 무산소조로 사용되는 호환조 (5); ⒞ 질산화가 일어나는 호기조 (9); ⒟ 고액분리가 일어나는 침전조 (19); 및, ⒠ 무산소조(2), 호환조(5) 및 호기조(9)에서 생물학적으로 제거되고 남은 잔여 인 및, 미생물 접촉재로부터 일시적으로 탈리된 고형물을 화학적으로 응집·제거하는 응집 반응조 (12)를 포함하고, 상기 호기조 (9) 및 상기 침전조 (19)에는 ⒡ 반송장치가, 상기 무산소조 (2) 및 상기 호기조 (9) 사이에는 상기 호환조 (5)의 우회(by-pass)를 위한 ⒢ 바이패스 배관 (8)이, 그리고, 상기 호기조 (9)와 상기 침전조 (19)사이에는 상기 응집 반응조 (12)의 우회를 위한 ⒣ 바이패스배관 (14)이 구비되어 있는, 하·폐수의 생물학적 고도처리장치에 관한 것이다.One aspect of the present invention for this purpose relates to an advanced treatment apparatus having a fixed bed media and a compatible tank, and an advanced treatment method using the same, in more detail, an oxygen-free tank (2) in which denitrification of the treatment stock solution occurs; ⒝ ⅰ) It is used as an aerobic tank when the organic matter concentration, the ammonia or organic nitrogen concentration, or the water temperature is low in the treatment stock solution denitrified and introduced from the anoxic tank (2), and ii) as the anoxic tank when the denitrification efficiency is low. Compatible tanks (5); (Iii) an aerobic tank in which nitrification occurs; 침전 a settling tank 19 in which solid-liquid separation takes place; And (c) a coagulation reaction tank 12 which chemically aggregates and removes the residual phosphorus remaining biologically removed from the anoxic tank 2, the compatible tank 5, and the aerobic tank and the solids temporarily removed from the microbial contact material. A back conveying device is provided in the exhalation tank 9 and the settling tank 19 and between the anaerobic tank 2 and the exhalation tank 9 for bypass of the compatible tank 5 by-pass. The pass pipe 8 and between the exhalation tank 9 and the settling tank 19 are provided with a by-pass piping 14 for bypassing the flocculation reaction tank 12. It relates to a processing apparatus.

또한, 본 발명의 또 다른 측면은 상기 고도처리장치를 이용한 고도처리방법에 관한 것이다.Further, another aspect of the present invention relates to an advanced processing method using the advanced processing apparatus.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

무산소조 (2)로 유입되는 하·폐수는 침사지 및 스크린설비 그리고/또는 최초침전지를 거쳐 유입된다. 이러한 전 처리단계는 공지된 것으로, 이를 거친 하·폐수가 압송 또는 중력에 의해 무산소조 (2)로 유입되면, 유입된 처리원액 중의 유기탄소 공급원을 이용하여 후단의 호기조에서 반송되는 반송수 중의 질산성질소(NO2-N, NO3-N)를 탈질시키는 탈질공정이 일어난다. 상기 무산소조는 바람직하게는 미생물이 부착된 고정상 메디아를 포함한다.Sewage and wastewater flowing into the anoxic tank (2) are introduced via sedimentation and screening equipment and / or initial settler. Such a pretreatment step is known, and when the coarse sewage / wastewater flows into the anoxic tank (2) by pressure or gravity, the nitrates in the return water returned from the aerobic tank in the downstream stage by using the organic carbon source in the introduced raw stock solution A denitrification process takes place that denitrates nitrogen (NO 2 -N, NO 3 -N). The anoxic bath preferably comprises a fixed phase media with microorganisms attached.

상기 무산소조 (2)에서 탈질공정을 거친 하·폐수는 호환조[Swing Reactor: (5)]로 유입된다. 상기 호환조 (5)는 바람직하게는 미생물이 부착된 고정상 메디아를 포함한다. 만일 호환조 (5)로 유입된 처리원액의 유기물 농도 및/또는 암모니아성 혹은 유기성 질소농도가 높거나, 그 수온이 낮아 계획된 방류수 수질기준의 달성이 어려운 경우 질산화 공정의 효율을 높이기 위해 호기조로의 역할을 한다. 구체적으로, 유입수중의 유기물농도가 높아 방류수 (20)의 생화학적산소요구량(BOD) 또는 화학적산소요구량(COD)이 계획된 방류수질기준보다 높거나, 유입수중의 질소농도가 계획된 유입수질보다 높거나 수온이 낮아 방류수 (20)중의 질소(T-N)농도 중 암모니아성 질소 및 유기성 질소 농도로 인하여 방류수질기준을 초과하는 경우, 상기 호환조는 호기조로 사용된다. 그러나, 상기 무산소조(2)의 탈질효율이 낮은 경우, 구체적으로 무산소조의 탈질효율이 낮아 방류수(20) 중의 질소(T-N)농도 중 질산성 질소 (NO3-N 및 NO2-N)으로 인하여 방류수질기준을 초과하는 경우, 상기 호환조(5)는 무산소조로의 역할을 하여 탈질 효율을 높인다. 경우에 따라 호기조 또는 무산소조로서 사용되기 위해, 상기 호환조는, 예를 들어, 포기 및 교반장치를 구비하고 있다. 경우에 따라, 처리원액의 상태 혹은 처리장치의 주변 환경에 의해무산소조 (2)에서의 탈질공정 및 호기조(9)에서의 질산화 공정이 소망하는 효율로 일어나는 경우, 호환조의 사용이 필요없는 바, 탈질 공정을 거친 처리원액은 무산소조 (2) 및 호기조 (9) 사이에 설치된 바이패스 배관(8)을 통해 호환조(5)를 우회(bypass)하여 무산소조(2)로부터 호기조(9)로 바로 유입되며, 이로써 처리 공정상의 동력을 크게 절감할 수 있게 된다.Waste water, which has undergone the denitrification process in the anoxic tank (2), is introduced into a compatible reactor (Swing Reactor: (5)). The compatible tank 5 preferably comprises a stationary media with microorganisms attached thereto. If the organic matter concentration and / or the ammonia or organic nitrogen concentration of the feedstock introduced into the compatible tank (5) are high, or the water temperature is low, it is difficult to achieve the planned effluent water quality standard, so that the efficiency of the nitrification process can be improved. Play a role. Specifically, the biochemical oxygen demand (BOD) or chemical oxygen demand (COD) of the effluent 20 is higher than the planned discharge quality standard, or the nitrogen concentration in the influent is higher than the planned influent quality because the concentration of organic matter in the influent is high. When the water temperature is low and the discharged water quality standard is exceeded due to the concentration of ammonia nitrogen and organic nitrogen in the nitrogen (TN) concentration in the effluent 20, the compatible tank is used as an aerobic tank. However, when the denitrification efficiency of the anoxic tank 2 is low, specifically, the denitrification efficiency of the anoxic tank 2 is low and is discharged due to nitrate nitrogen (NO 3 -N and NO 2 -N) in the nitrogen (TN) concentration in the effluent 20. When the water quality standard is exceeded, the compatible tank 5 serves as an oxygen-free tank to increase the denitrification efficiency. In some cases, in order to be used as an aerobic tank or anoxic tank, the compatible tank is, for example, equipped with aeration and agitation device. In some cases, if the denitrification process in the anoxic tank (2) and the nitrification process in the aerobic tank (9) occur at a desired efficiency due to the condition of the processing stock solution or the surrounding environment of the processing apparatus, the use of a compatible tank is not necessary. The processed crude solution is directly introduced into the aerobic tank (9) from the anaerobic tank (2) by bypassing the compatible tank (5) through the bypass pipe (8) installed between the anoxic tank (2) and the aerobic tank (9). This can greatly reduce the power in the treatment process.

상기 호기조(9)에서는 탈질공정시 사용되고 남은 유기물의 산화, 암모니아성 또는 유기성 질소의 질산화가 일어난다. 호기조(9)는 바람직하게는 미생물이 부착된 고정상 메디아를 포함하고 있다.In the aerobic tank 9, oxidation, ammonia, or organic nitrogen of the remaining organic material used in the denitrification process occurs. The aerobic tank 9 preferably comprises a stationary bed medium to which microorganisms are attached.

본 발명에 따른 장치는 무산소조 (2), 호환조 (5) 및 호기조 (9)에서의 탈질, 질산화공정에서 제거되지 않는 잔여 인 및, 무산소조 (2), 호환조 (5) 및 호기조 (9)의 고정상 메디아내의 부착미생물에서 일시적으로 탈리되는 부유고형물의 제거를 위한 응집 반응조(12)를 구비하고 있다. 실제 처리공정에서는 경우에 따라, 소망하는 방류수질이 상기 반응조의 가동을 필요로 하지 않는 경우에는, 호기조 (9) 및 침전조 (19)사이에 설치된 바이패스 배관을 통해 응집 반응조 (12)를 우회할 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 무산소조(2), 호환조(5) 및 상기 호기조(9)에서 제거되지 않는 잔여 인 및, 메디아에 부착된 미생물로부터의 일시적 탈리에 의한 고형물로 인하여 방류수 (20)가 방류수수질기준을 초과하는 경우, 응집 반응조(12)를 거치고, 그렇지 않은 경우, 이를 우회(by-pass)하게 된다.The apparatus according to the invention is characterized in that the dephosphorization in the anoxic tank (2), the compatible tank (5) and the aerobic tank (9), residual phosphorus not removed in the nitrification process, and the anoxic tank (2), the compatible tank (5) and the aerobic tank (9) An agglomeration reaction tank 12 for removing suspended solids temporarily detached from the adherent microorganisms in the fixed bed medium of is provided. In the actual treatment step, if desired discharge water quality does not require the operation of the reactor, it is possible to bypass the flocculation reactor 12 through a bypass pipe provided between the aeration tank 9 and the settling tank 19. Can be. More specifically, the effluent 20 is discharged due to residual phosphorus which is not removed in the anoxic tank 2, the compatible tank 5 and the aerobic tank 9 and solids by temporary desorption from microorganisms attached to the media. If the water quality standard is exceeded, it passes through the agglomeration reactor 12, otherwise it is bypassed.

본 발명은 추가로 전술한 하·폐수의 미생물적 고도처리장치를 이용한 고도처리방법을 제공한다.The present invention further provides an advanced treatment method using the aforementioned microbial advanced treatment apparatus for sewage and wastewater.

이하, 전술한 본 발명의 장치 및 방법을 첨부된 예시도면과 함께 상세히 설명한다.Hereinafter, the above-described apparatus and method of the present invention will be described in detail with the accompanying exemplary drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 하·폐수의 고도처리장치의 한 바람직한 구현예를 도시한 개략도이다. 상기 도에서, 소정의 전처리(전처리장치는 도 1에 나와있지 아니함)를 거친 하·폐수(1)는 고정상메디아 (3)가 충진된 무산소조(2)로 유입되고 후단의 호기조(9)에서 내부반송펌프 (21)에 의해 질산화된 혼합부유물 및 무산소조내 부유미생물농도를 유지하기 위해 잉여슬러지펌프 (22)에 의해 반송된 침전슬러지와 교반기(4)에 의해 혼합되어 생물학적으로 탈질된다.1 is a schematic view showing one preferred embodiment of the advanced treatment apparatus for sewage and wastewater according to the present invention. In the figure, the sewage and wastewater 1, which has undergone a predetermined pretreatment (the pretreatment device is not shown in FIG. 1), enters the anoxic tank 2 filled with the stationary phase media 3 and is internally formed in the aerobic tank 9 at the rear stage. The mixed sludge nitrified by the conveying pump 21 and the settling sludge conveyed by the excess sludge pump 22 to maintain the suspended microbial concentration in the anoxic tank are mixed and biologically denitrated.

탈질된 혼합액은 고정상 메디아(6)가 충진된 호환조(5)로 유입되는데, 상기 호환조 (5)는 유기물의 농도 혹은 암모니아성 질소나 유기질소의 농도가 높은 경우, 혹은 수온이 낮아 호기조(9)에서 적절한 질산화가 일어나지 않는 경우, 송풍기 (24)에서 포기 및 교반기 (7)로 공기를 공급하여 호기조(9)로 사용되도록 하고, 질산화에 문제가 없으나 탈질 효율이 낮은 경우, 포기 및 교반기 (7)로 단순 혼합하여 무산소조로 사용토록 한다. 한편, 유입 수질 및 외부 조건에 따라 탈질효율 및 질산화정도가 소망하는 범위에 들어갈 경우, 탈질 혼합액은 무산소조 (2)로부터 호기조 (9)로 바이패스(by-pass) 배관 (8)을 통하여 호환조 (5)를 우회한다.The denitrified mixed solution flows into the compatible tank 5 filled with the fixed-phase media 6, and the compatible tank 5 has a high concentration of organic matter or high concentration of ammonia nitrogen or organic nitrogen, or low water temperature. If no appropriate nitrification occurs in 9), the air is supplied from the blower 24 to the aeration and stirrer 7 to be used as the aeration tank 9, and if there is no problem in nitrification but the denitrification efficiency is low, the aeration and agitator ( 7) Mix it simply and use it as an oxygen free tank. On the other hand, if the denitrification efficiency and nitrification degree are within the desired range depending on the inflow water quality and external conditions, the denitrification mixture is exchanged through the bypass pipe (8) from the oxygen-free tank (2) to the aerobic tank (9). Bypass (5).

무산소조(2)에서 바이패스(by-pass) 배관(8)을 통해 우회하거나, 혹은 호환조(5)를 거친 처리원액은 고정상메디아(10)가 충진된 호기조(9)로 유입되어 송풍기(24)에서 공급되는 산소를 포기장치(11)를 통하여 산소를 공급받아 산화와질산화 공정을 수행한다. 호기조(9)에서 질산화된 혼합액의 일부는 내부반송펌프(21)를 통하여 탈질을 위한 무산소조(2)로 반송된다.By-pass pipe (8) in the anoxic tank (2) bypassed, or the processing crude liquid passed through the compatible tank (5) flows into the aeration tank (9) filled with the stationary phase media (10) blower (24) Oxygen is supplied from the oxygen through the aeration device 11 to perform the oxidation and nitrification process. A part of the nitrified liquid mixture in the aeration tank 9 is returned to the anoxic tank 2 for denitrification through the internal transfer pump 21.

전단의 호기조(9)에서 질산화된 혼합액은 응집반응조(12)로 유입되는데, 이곳에서는 무산소조(2), 호환조(5) 및 호기조(9) 등에서 생물학적으로 제거되고 남은 잔여 인과 메디아에서 일시적으로 탈리되는 고형물을 제거하기 위해 응집제(15)와 알카리보충을 위한 알카리제(16)를 약품공급펌프(17, 18)로 주입하고 응집된 플록(floc)은 침전조(19)에서 부유미생물과 함께 고액 분리하여 제거한다. 본 발명에 따른 장치는 전단의 호기조에서 바이패스(By-pass) 배관(14)을 통하여 침전조(19)로 유입시킬 수 있도록 구성되었는 바, 운영상의 유연성과 경제성을 동시에 확보할 수 있다.Nitrified mixed solution in the aerobic tank (9) at the front end flows into the coagulation reaction tank (12), where it is temporarily desorbed from residual phosphorus and media remaining biologically removed from the anoxic tank (2), compatible tank (5), and aerobic tank (9). In order to remove the solids, the flocculant 15 and the alkaline agent 16 for alkaline replenishment are injected into the chemical supply pumps 17 and 18, and the floc floc is separated from the solid solution together with the suspended microorganisms in the settling tank 19. To remove it. The apparatus according to the present invention is configured to be introduced into the settling tank 19 through the bypass (By-pass) pipe 14 in the exhalation tank of the front end, it is possible to ensure the operational flexibility and economics at the same time.

침전조(19)에서 고액분리된 상징수는 배출하고 침전된 슬러지는 반응조의 혼합미생물농도를 유지하기 위하여 잉여슬러지펌프 (22)를 통하여 반송되거나 폐기된다.The supernatant separated from the solid solution in the settling tank 19 is discharged and the sludge precipitated is returned or disposed of through the excess sludge pump 22 to maintain the mixed microbial concentration of the reactor.

본 발명에 따른 고정상메디아와 호환조를 이용한 하·폐수의 고도처리장치 및 그를 이용한 방법의 경우, 반응조내에 고정상메디아를 충진하므로 반응조의 용적을 줄이고 최종침전조의 고형물부하량을 경감시키므로 처리효율을 높다. 뿐만 아니라, 무산소조와 호기조로 사용이 가능한 호환조를 설치하여 운전의 유연성을 확보하고, 후단의 응집침전조를 설치하여 생물학적으로 제거되고 남은 잔여 인을 제거토록 함으로써 응집제의 사용량을 줄이고, 호환조와 응집반응조에 바이패스(by-pass)배관을 구성하여 선택적 운전이 가능토록 하여 편리성과 경제성을 확보할 수 있다.In the case of the advanced treatment apparatus for sewage and wastewater using the fixed bed media and the compatible tank and the method using the same according to the present invention, the fixed bed media is filled in the reaction tank, thereby reducing the volume of the reaction tank and reducing the solids loading of the final settling tank, thereby increasing the treatment efficiency. In addition, by installing a compatible tank that can be used as an oxygen-free tank and an aerobic tank, it secures flexibility in operation, and by installing a coagulation sedimentation tank at the rear, it reduces the amount of flocculant used by removing the remaining phosphorus and biologically removed. By-pass piping can be configured to allow selective operation to ensure convenience and economy.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀 두고자 한다.While the invention has been shown and described with respect to particular embodiments, it will be understood that various changes and modifications can be made in the art without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the claims below. It will be clear to those skilled in the art that they can easily know.

Claims (5)

⒜ 처리원액의 탈질화가 일어나는 무산소조(2); ⒝ ⅰ) 상기 무산소조(2)로부터 탈질화되어 유입된 처리원액 내의 유기물 농도, 또는 암모니아성 혹은 유기성 질소농도가 높거나, 수온이 낮은 경우 호기조로 사용되고, ⅱ) 탈질효율이 낮아지는 경우 무산소조로 사용되는 호환조(5); ⒞ 질산화가 일어나는 호기조(9); ⒟ 고액분리가 일어나는 침전조(19); 및, ⒠ 무산소조(2), 호환조(5) 및 호기조(9)에서 생물학적으로 제거되고 남은 잔여 인 및, 미생물 접촉재로부터 일시적으로 탈리된 고형물을 화학적으로 응집·제거하는 응집 반응조(12)를 포함하고, 상기 호기조(9) 및 상기 침전조(19)에는 ⒡ 반송장치가, 상기 무산소조(2) 및 상기 호기조(9) 사이에는 상기 호환조(5)의 우회(by-pass)를 위한 ⒢ 바이패스 배관(8)이, 그리고, 상기 호기조(9)와 상기 침전조(19)사이에는 상기 응집 반응조(12)의 우회를 위한 ⒣ 바이패스배관(14)이 구비되어 있는, 하·폐수의 생물학적 고도처리장치.An anoxic tank (2) in which denitrification of the processing stock solution takes place; ⒝ ⅰ) It is used as an aerobic tank when the organic matter concentration or the ammonia or organic nitrogen concentration or the water temperature is low in the treatment stock solution denitrified and introduced from the anoxic tank (2), and ii) as the anoxic tank when the denitrification efficiency is low. Being compatible tank 5; 호 an aerobic tank (9) in which nitrification occurs; A sedimentation tank 19 in which solid-liquid separation takes place; And (c) a coagulation reaction tank 12 which chemically coagulates and removes the residual phosphorus remaining biologically removed from the anoxic tank 2, the compatible tank 5, and the aerobic tank and the solids temporarily removed from the microbial contact material. And a back conveying device in the exhalation tank 9 and the settling tank 19, and a by-pass for bypassing the compatible tank 5 between the anaerobic tank 2 and the exhalation tank 9. The pass pipe 8 and between the exhalation tank 9 and the sedimentation tank 19 are provided with a by-pass piping 14 for bypassing the flocculation reaction tank 12, the biological altitude of the sewage and wastewater. Processing unit. 제 1항에 있어서, 상기 무산소조(2), 상기 호환조(5) 및 상기 호기조(9) 중 1 또는 2 이상의 조가 고정상 메디아를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고도처리장치.2. An advanced processing apparatus according to claim 1, wherein at least one of the anoxic tank (2), the compatible tank (5), and the aerobic tank (9) further comprises a fixed bed media. 제 1항에 있어서, 상기 호환조(5)는 포기 및 교반수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 고도처리장치.2. The advanced processing apparatus according to claim 1, wherein the compatible tank (5) is provided with aeration and agitation means. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 장치를 이용한 고도처리방법으로서, 상기 호환조(5)가 ⅰ) 상기 무산소조(2)로부터 탈질화되어 유입된 처리원액 내의 유기물 혹은, 암모니아성 또는 유기성질소농도가 높거나, 수온이 낮은 경우 호기조로 사용되고, ⅱ) 탈질효율이 낮아지는 경우 무산소조로 사용되며, ⅲ) 상기 ⅰ) 및 ⅱ)를 제외한 경우, 호환조(5)를 바이패스하는 것을 특징으로 하는 하·폐수의 생물학적 고도처리 방법.An advanced treatment method using the apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the compatible tank (5) includes: i) organic matter in the treatment stock solution denitrified from the anoxic tank (2) or ammonia or When the organic nitrogen concentration is high or the water temperature is low, it is used as an aerobic tank. Ii) When the denitrification efficiency is lowered, it is used as an anoxic tank. Iii) Bypassing the compatible tank (5) except for the above (iv) and ii). Advanced biological treatment of sewage and wastewater. 제 4항에 있어서, 상기 무산소조(2), 호환조(5) 및 호기조(9)에서 제거되지 않은 잔여 인 및, 메디아에 부착된 미생물로부터의 일시적 탈리에 의한 고형물이 로 인하여 방류수(20)가 방류수수질기준을 초과하는 경우, 응집 반응조(12)를 거치고, 그렇지 않은 경우, 이를 우회(by-pass)하는 것을 특징으로 하는 고도처리방법.5. The effluent 20 according to claim 4, wherein residual phosphate which has not been removed in the anoxic tank 2, the compatible tank 5 and the aerobic tank 9, and solids by temporary desorption from the microorganisms attached to the media are discharged. When the discharged water quality standards are exceeded, the coagulation reactor 12, otherwise, by-pass it.
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