KR100425335B1 - Wastewater treatment system using SBBR(Sequencing batch biofilm reactor) and equalization tank - Google Patents

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KR100425335B1 KR10-2002-0000909A KR20020000909A KR100425335B1 KR 100425335 B1 KR100425335 B1 KR 100425335B1 KR 20020000909 A KR20020000909 A KR 20020000909A KR 100425335 B1 KR100425335 B1 KR 100425335B1
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Abstract

본 발명은 소규모 하수처리시설에서 질소 및 인을 동시에 효율적으로 제거할 수 있도록 유량조정조로부터 유입되는 하·폐수를 여재가 투입된 연속회분식 반응조를 이용하여 처리하는 방법에 있어서, 상기 유량조정조가 유량조정의 기능과 혐기조의 역할을 동시에 수행하고, 유량조정조가 혐기조의 역할을 수행하는 동안 연속회분식 반응조가 탈질을 수행하여 혐기와 무산소 조건이 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는, 여재가 투입된 연속회분식 반응조와 유량조정조를 이용한 하·폐수 처리방법에 관한 것으로서 상기 하·폐수 처리 방법은 연속회분식 반응조의 여재 상부에 침전된 농축 슬러지를 혐기조의 역할을 수행하는 유량조정조로 반송시켜 인 용출에 필요한 유기물을 탈질 미생물이 아닌 인 제거 미생물이 먼저 이용할 수 있게 하여 질소 뿐만 아니라 인을 효율적으로 제거할 수 있으며, 질산화 및 탈질 미생물과 인 제거 미생물을 각각 다른 공간에서 우점화시켜 각각의 미생물에 필요한 최적의 SRT를 유지하고 반응속도를 높게 할 수 있으므로 짧은 수리학적 체류시간(hydraulic retention time, HRT)에서 안정적인 수질을 확보할 수 있다.The present invention relates to a method for treating sewage and wastewater introduced from a flow regulating tank by using a continuous batch reactor in which a medium is introduced so as to efficiently remove nitrogen and phosphorus at the same time in a small sewage treatment facility. Function and anaerobic tank at the same time, continuous batch reactor denitrification while the flow control tank performs the role of anaerobic tank, characterized in that the anaerobic and anoxic conditions are carried out simultaneously, the continuous batch reactor and the flow control tank with the filter medium The sewage and wastewater treatment method using the wastewater treatment method is to return the concentrated sludge deposited on top of the media of the continuous batch reactor to a flow control tank serving as an anaerobic tank, and the organic matter required for phosphorus elution is not denitrified microorganisms. Nitrogen is made by the first In addition, phosphorus can be efficiently removed, and nitrifying and denitrifying microorganisms and phosphorus removing microorganisms can be dominated in different spaces to maintain the optimal SRT required for each microorganism and to increase the reaction rate. Hydraulic retention time (HRT) ensures stable water quality.

Description

여재가 투입된 연속회분식 반응조와 유량조정조를 이용한 하·폐수 처리방법{Wastewater treatment system using SBBR(Sequencing batch biofilm reactor) and equalization tank}Wastewater treatment method using continuous batch reactor and flow control tank with filter media {Wastewater treatment system using SBBR (Sequencing batch biofilm reactor) and equalization tank}

본 발명은 여재가 투입된 연속회분식 반응조와 유량조정조를 이용한 하·폐수 처리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 여재를 이용하여 질산화 및 탈질 미생물과 인 제거 미생물을 선택적으로 분리하여 우점화하고, 유량조정조를 혐기조로 이용하여 인 제거 미생물에게 필요한 유기물을 확보함으로써 소규모 하수처리시설에서 질소 및 인을 효율적으로 제거할 수 있는 하·폐수 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sewage and wastewater treatment method using a continuous batch reaction tank and a flow control tank in which a filter medium is added, and more specifically, by separating and predominantly separating and nitrifying nitrifying and denitrifying microorganisms and phosphorus removing microorganisms using a filter medium, The present invention relates to a sewage and wastewater treatment method capable of efficiently removing nitrogen and phosphorus in a small sewage treatment facility by securing organic materials necessary for phosphorus removal microorganisms using an anaerobic tank.

하·폐수로부터 생물학적으로 질소와 인이 제거되는 메카니즘은 많은 차이점이 있다. 질소 제거의 경우 우선적으로 호기(aerobic) 조건에서 질산화 미생물에 의해 암모니아성 질소(NH4-N)를 아질산성 질소(NO2-N)나 질산성 질소(NO3-N)로 산화시키는 질산화 단계를 거친 후, 무산소(anoxic) 조건에서 유기물을 전자공여체로 하여 산화된 형태의 질소가 환원되어(탈질) 기체형태로(N2) 대기중으로 날아감으로써 질소가 제거된다.There are many differences in the mechanisms for biologically removing nitrogen and phosphorus from sewage and wastewater. In the case of nitrogen removal, the nitrification step of first oxidizing ammonia nitrogen (NH 4 -N) to nitrite nitrogen (NO 2 -N) or nitrate nitrogen (NO 3 -N) by nitrifying microorganisms under aerobic conditions. After passing through, the nitrogen in the oxidized form is reduced (denitrification) in the form of an organic substance as an electron donor under anoxic conditions, and is blown into the atmosphere (N 2 ) to remove nitrogen.

반면, 인 제거의 경우에는 혐기(anaerobic) 조건에서 인 제거 미생물이 유기물의 체내축적에 필요한 에너지를 획득하기 위하여 ATP(adenosine triphosphate)를 ADP(adenosine diphosphate)로 전환시키는데 이때 인이 용출(P release)된다. 혐기 조건 후에 호기 조건에서 인 제거 미생물은 세포내에 축적된 유기물을 산화시켜 얻어진 에너지를 이용하여 체내의 에너지원인 ATP를 형성한다.On the other hand, in the case of phosphorus removal, the phosphorus-removing microorganism converts ATP (adenosine triphosphate) to ADP (adenosine diphosphate) in an anaerobic condition in order to obtain energy required for the accumulation of organic matter. do. Phosphorus-removing microorganisms in aerobic conditions after anaerobic conditions use the energy obtained by oxidizing organic matter accumulated in cells to form ATP, an energy source in the body.

이때 혐기 조건에서 용출된 인이 세포내로 축적되며 용출된 인보다 많은 양의 인이 축적되는 현상이 발생하는데 이를 과잉 인 섭취(luxury p uptake)라 한다. 이러한 과정을 통하여 생성된 인 제거 미생물을 제거하면 하수에서 인을 제거할 수 있게 된다.At this time, the phosphorus eluted under anaerobic conditions accumulates in the cell and a greater amount of phosphorus is accumulated than the eluted phosphorus, which is called luxury p uptake. Removing the phosphorus removal microorganism generated through this process can remove the phosphorus from the sewage.

그리고 미생물의 특성상 질산화 및 탈질 미생물은 긴 고형물체류시간(sludge retention time, SRT)을 요하는데 이는 미생물의 증식속도가 느리기 때문이다. SRT를 길게 유지할 경우 질산화 및 탈질 미생물이 시스템 내에 증가하게 되어 질산화 및 탈질 속도가 증가하고 짧은 체류시간에도 질소제거가 가능하게 된다. 그러나 인 제거 미생물의 경우에는 질산화 및 탈질 미생물보다 증식속도가 커서 SRT을 짧게 유지할 수 있을 뿐만 아니라 많은 양의 인 제거 미생물을 시스템으로부터 제거하는 것이 많은 양의 인을 제거하는 것이기 때문에 SRT를 짧게 유지하는 것이 더 유리하다.In addition, nitrification and denitrification of microorganisms require long sludge retention time (SRT) because of the slow growth rate of microorganisms. Maintaining the SRT for a long time increases the nitrification and denitrification microorganisms in the system, thereby increasing the nitrification and denitrification rate and removing nitrogen even with a short residence time. However, in the case of phosphorus-removing microorganisms, the growth rate is higher than that of nitrification and denitrification microorganisms, which not only keep SRT short, but also keep SRT short because removing large amounts of phosphorus-removing microorganisms from the system removes a large amount of phosphorus. It is more advantageous.

따라서, 일반적인 하수처리공정의 경우에는 모든 미생물들이 혼합된 상태로 존재하기 때문에 특정 미생물만을 선택적으로 제거하는 것이 불가능하다. 이러한 이유로 인하여 질소 및 인을 동시에 제거하는 생물학적 하·폐수 처리공정의 경우 일반적으로 질산화에 필요한 SRT에 의해 처리공정의 SRT가 결정되는데, 이는 인 제거 관점에서 볼 때 최적의 운전방법이 아니며, 질산화 및 탈질 미생물과 인 제거 미생물을 분리 성장시켜 우점화하여 각각의 미생물에 필요한 SRT를 유지하는 것이 최적의 공정이라고 할 수 있다.Therefore, in the general sewage treatment process, it is impossible to selectively remove only specific microorganisms because all microorganisms exist in a mixed state. For this reason, in the case of biological sewage and wastewater treatment processes that simultaneously remove nitrogen and phosphorus, the SRT of the treatment process is generally determined by the SRT required for nitrification, which is not an optimal operation method from the viewpoint of phosphorus removal. It is an optimal process to separate and grow denitrifying microorganisms and phosphorus removing microorganisms to maintain SRT necessary for each microorganism.

한편, 연속회분식 반응기(seqencing batch reactor; SBR) 공법은 활성슬러지 공법에 비해 기질제거속도가 빠르고 혐기와 호기 조건을 쉽게 형성시킬 수 있어 유기물 제거와 함께 질산화 및 탈질을 쉽게 도모할 수 있고, 부지소요가 적어 소규모 처리장에 적합한 공정이나, 미생물의 농도를 일정하게 유지시키기가 어렵고 고농도 산업 폐수와 같이 질소와 인의 함량이 높을 경우 처리 효율이 낮은 문제점이 있었다.On the other hand, the sequencing batch reactor (SBR) process is faster than substrate activated sludge process and can easily form anaerobic and aerobic conditions. Therefore, nitrification and denitrification can be easily performed along with organic matter removal. It is difficult to maintain a constant concentration of microorganisms, but it is difficult to maintain a constant concentration of microorganisms, and high nitrogen and phosphorus content, such as high concentration industrial wastewater, has a problem of low treatment efficiency.

이에 반하여 생물막(biofilm) 공법은 미생물의 다양성을 확보할 수 있고 온도와 충격부하에 대한 영향이 적으며 슬러지 벌킹(sludge bulking) 등이 발생하지 않는 장점이 있으나, 두꺼운 생물막이 형성되기 쉽고 과도한 미생물이 부착되어 처리효율이 떨어지는 등의 문제점이 있었다.On the other hand, the biofilm method has the advantages of securing microbial diversity, less influence on temperature and impact load, and no sludge bulking, but it is easy to form thick biofilms and There was a problem such as a drop in the treatment efficiency.

본 발명은 종래의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 소규모 하수처리시설에서 질소 및 인을 동시에 효율적으로 제거할 수 있는 하·폐수 처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a sewage and wastewater treatment method that can efficiently remove nitrogen and phosphorus in a small sewage treatment plant at the same time.

본 발명의 다른 목적은 짧은 수리학적 체류시간(hydraulic retention time; HRT)에 안정적인 수질을 확보할 수 있는 하·폐수 처리방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a sewage and wastewater treatment method capable of ensuring stable water quality at a short hydraulic retention time (HRT).

본 발명의 상기와 같은 목적들은 질산화 및 탈질 미생물과 인 제거 미생물을 분리하여 각각 다른 공간에서 우점화시키고 혐기조의 역할을 하는 유량조정조를 이용하여 인 제거 미생물에게 필요한 유기물을 확보함으로써 달성되는데, 본 발명의 하·폐수 처리방법은 생물막이 결합된 연속회분식 반응기 공법을 이용한 것으로서, 각각의 미생물에 필요한 최적의 SRT를 유지할 수 있어 반응속도가 빠를 뿐 아니라 인 용출에 필요한 유기물을 먼저 인 제거 미생물이 이용할 수 있어 질소 및 인의 처리효율이 매우 우수하다.The above objects of the present invention are achieved by separating the nitrification and denitrification microorganisms and the phosphorus removing microorganisms and predominantly in different spaces and securing organic materials necessary for the phosphorus removing microorganisms by using a flow adjusting tank serving as an anaerobic tank. The sewage and wastewater treatment method uses a continuous batch reactor method in which biofilms are combined, and it is possible to maintain optimal SRT for each microorganism, so that the reaction speed is fast and the organic matter required for phosphorus elution can be used by the phosphorus-removing microorganism first. There is very good processing efficiency of nitrogen and phosphorus.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 장치의 개략도,1 is a schematic diagram of an apparatus of one embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 운전주기를 나타낸 그림,2 is a diagram showing the driving cycle of the present invention,

도 3은 본 발명의 운전기간에 따른 COD의 유입·유출 농도를 나타낸 그림,3 is a diagram showing the inflow and outflow concentration of COD according to the operation period of the present invention,

도 4는 본 발명의 운전기간에 따른 NH4-N의 유입·유출 농도를 나타낸 그림,4 is a diagram showing the inlet and outlet concentration of NH 4 -N according to the operation period of the present invention,

도 5는 본 발명의 운전기간에 따른 TN의 유입·유출 농도를 나타낸 그림,5 is a diagram showing the inflow and outflow concentration of TN according to the operation period of the present invention,

도 6은 본 발명의 운전기간에 따른 P의 유입·유출 농도를 나타낸 그림이다.6 is a diagram showing the inflow and outflow concentration of P according to the operation period of the present invention.

본 발명은 유량조정조로부터 유입되는 하·폐수를 여재가 투입된 연속회분식 반응조를 이용하여 처리하는 방법에 있어서, 상기 유량조정조가 유량조정의 기능과 혐기조의 역할을 동시에 수행하고, 유량조정조가 혐기조의 역할을 수행하는 동안 연속회분식 반응조가 탈질을 수행하여 혐기와 무산소 조건이 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는, 여재가 투입된 연속회분식 반응조와 유량조정조를 이용한 하·폐수 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of treating sewage and wastewater flowing from a flow regulating tank using a continuous batch reactor in which media is injected, wherein the flow regulating tank simultaneously performs the function of the flow regulating function and the anaerobic tank, and the flow regulating tank serves as the anaerobic tank. The continuous batch reactor while performing the denitrification, characterized in that the anaerobic and anoxic conditions are carried out at the same time, relates to a wastewater treatment method using a continuous batch reactor and a flow control tank in which the medium is added.

이와 같은 하·폐수 처리방법은, 상기 연속회분식 반응조의 여재 상부에 슬러지를 침전시키고 대략 50∼60%의 상징수를 배출시키는 단계와; 상기 연속회분식 반응조의 여재 상부에 침전된 슬러지중 일부를 폐기하고 나머지는 유량조정조로 이송시켜 혐기 상태로 인을 용출시키는 동시에 상기 연속회분식 반응조의 여재내에 남아있는 질산성 질소를 여재층에 부착되어 있는 고농도 미생물의 내생탈질을 통해 제거시키는 단계와; 상기 유량조정조의 혐기 반응이 끝난 원수와 함께 모두 연속회분식 반응조로 유입시켜 연속회분식 반응조에 남아있는 질산성 질소를 유입수내의 유기물을 이용하여 무산소 조건으로 탈질을 통해 제거시키는 단계와; 상기 연속회분식 반응조에서 탈질 반응이 완료되면 호기 반응으로 남아있는 유기물을 제거하고 인 섭취 및 질산화를 유도하는 단계와; 상기 연속회분식 반응조에서 호기 반응이 완료되면 침전을 실시하는 단계를 반복 실시하고, 그에 따라 여재층 상부에는 부유 상태의 인 제거 미생물이, 여재층에는 부착 상태의 질산화 및 탈질 미생물이 우점되게 하는 것을 특징으로 한다.Such sewage and wastewater treatment methods include the steps of: depositing sludge on top of the media of the continuous batch reactor and discharging approximately 50 to 60% of the supernatant water; Discard some of the sludge settled on the top of the media of the continuous batch reactor, the remainder is transferred to the flow control tank to elute phosphorus in the anaerobic state and at the same time, the nitrate nitrogen remaining in the media of the continuous batch reactor is attached to the media layer Removing the high concentration of microorganisms through endogenous denitrification; Introducing all of the anaerobic reaction of the flow rate adjustment tank into the continuous batch reactor to remove nitrate nitrogen remaining in the continuous batch reactor by denitrification under anoxic conditions using organic materials in the influent; Removing the organic matter remaining in the aerobic reaction and inducing phosphorus intake and nitrification when the denitrification reaction is completed in the continuous batch reactor; When the aerobic reaction is completed in the continuous batch reactor, the step of carrying out the precipitation is repeatedly performed, and accordingly, the phosphorus removal microorganisms in the suspended state in the upper part of the medial layer, and the nitrification and denitrification microorganisms in the adhered state of the medial layer are dominant. It is done.

이하 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 하·폐수 처리방법을 실시하기 위한 장치의 개략도로서, 유량조정조(30)와, 전체 부피의 15∼25%가 여재로 채워진 연속회분식 반응조(40)가 도시되어 있다.FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus for implementing the wastewater treatment method of the present invention, in which a flow rate adjustment tank 30 and a continuous batch reaction tank 40 filled with 15 to 25% of the total volume are shown.

(1) 유량조정조(1) flow adjustment tank

본 발명에 있어서 유랑조정조(30)는 연속회분식 반응조에 침전된 농축 슬러지를 반송시켜 인 용출에 필요한 유기물을 탈질 미생물이 아닌 인 제거 미생물이 먼저 이용하도록 하기 위한 것이다.In the present invention, the wander adjustment tank 30 is to return the concentrated sludge precipitated in the continuous batch reaction tank so that the organic matter required for phosphorus elution is first used by the phosphorus removal microorganism, not the denitrification microorganism.

상기 유량조정조(30)는 유량조정의 기능과 혐기조의 역할을 동시에 수행하는데, 유량조정조(30)가 혐기조의 역할을 수행하는 동안 연속회분식 반응조(40)는 내생호흡을 통하여 탈질을 수행하므로 혐기와 무산소 조건이 동시에 수행되어 체류시간의 절감이 가능하다.The flow adjustment tank 30 performs the function of flow control and the role of anaerobic tank at the same time, while the continuous batch reactor 40 performs denitrification through endogenous breathing while the flow adjustment tank 30 performs the role of anaerobic tank Anaerobic conditions can be performed simultaneously to reduce residence time.

(2) 연속회분식 반응조(2) Continuous Batch Reactor

본 발명에 있어서 연속회분식 반응조(40)는 전체 부피의 15∼25%가 여재(42)로 채워지는데, 상기 여재가 연속회분식 반응조(40) 전체 부피의 15%보다 적게 투입되는 경우에는 수처리 효율이 낮아지며, 25% 보다 많이 투입되는 경우에는 처리 효율이 더 이상 향상되지 않아 경제적이지 못하다.In the present invention, the continuous batch reactor 40 is filled with 15 to 25% of the total volume of the filter medium 42, when the filter medium is less than 15% of the total volume of the continuous batch reactor 40 water treatment efficiency is If the amount is lower than 25%, the treatment efficiency is not improved anymore, so it is not economical.

상기 여재가 고정상 여재인 경우에는 반응조 하부에 위치하게 되고 공기 주입장치를 설치하는 등의 방법으로 여재층의 상부와 하부에 각각 공기를 공급하여 계속적으로 세척시킴으로써 두꺼운 생물막의 형성을 억제시키고, 부유상 여재인 경우에는 부유 상태를 유지하도록 교반(mixing)을 실시하거나 하부에 공기를 공급하여 과도한 미생물의 부착을 억제함으로써 역세척이 필요 없는 시스템을 구성한다.When the filter medium is a fixed bed filter, it is positioned at the bottom of the reaction tank, and by supplying air to the upper and lower portions of the filter bed layer and continuously washing it by a method such as installing an air injector to suppress the formation of a thick biofilm, In the case of the filter medium, backwashing is not necessary by performing mixing to maintain the suspended state or by supplying air to the lower part to suppress the attachment of excessive microorganisms.

이 때 상기 고정상 여재로는 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 점토를 초벌구이 한 것으로서 가격이 저렴하며, 입자 크기가 8∼16mm이고 비중이 1.1g/cm3인 다공성 점토(porous clay)가 단순한 공기 공급으로 역세가 가능할 뿐만 아니라 높은 농도(약 10,000mg/L)의 미생물을 확보할 수 있어 바람직하며, 부유상 여재로는 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 크기가 12×12×12㎣이며 비중이 0.06g/cm3인 셀룰로오스 스폰지(cellulose sponge)가 비중이 작아 미생물이 부착되더라도 작은 동력으로 부유 상태를 유지할 수 있고 약 8000mg/L의 미생물을 확보할 수 있어 바람직하다.At this time, as the stationary phase media, as shown in Table 1 below, the clay is primed, and the price is low, and the porous clay having a particle size of 8 to 16 mm and specific gravity of 1.1 g / cm 3 is a simple air supply. It is possible to backwash as well as to secure a high concentration (about 10,000mg / L) of microorganisms, it is preferable as the suspended phase media as shown in Table 1 below, the size is 12 × 12 × 12㎣ and specific gravity 0.06 g / A cellulose sponge (cm 3 ) having a small specific gravity is preferable because it can maintain a suspended state with a small power even when microorganisms are attached, and can secure microorganisms of about 8000 mg / L.

그러나 본 발명에 있어서, 부착 상태의 미생물을 확보하기 위하여 사용되는 여재가 특별히 이에 한정되는 것은 아니며 종래의 공지된 것들이 모두 사용가능하다.However, in the present invention, the media used to secure the microorganism in the attached state is not particularly limited thereto, and all conventionally known ones may be used.

여재의 물리적 특성Physical properties of the media 성 상Statue 다공성 점토(porous clay)Porous clay 셀룰로오스 스폰지(cellulose sponge)Cellulose sponge 직경, 입자크기(mm)Diameter, particle size (mm) 8 ∼ 168 to 16 12×12×12 cubic12 × 12 × 12 cubic 비 표면적(m2/m3)Specific surface area (m 2 / m 3 ) 250250 -- 비 중(g/cm3)Specific gravity (g / cm 3 ) 1.11.1 0.060.06

상기 연속회분식 반응조 전체부피의 75∼85%를 차지하는 여재층의 상부는 부유 상태의 미생물이 성장하는데, 주로 인 제거 미생물이 우점인 상태로 일부 여재에서 탈리된 탈질 및 질산화 미생물과 공존한다.The upper portion of the filter medium layer, which occupies 75 to 85% of the total volume of the continuous batch reactor, grows in a microorganism in a suspended state, and coexists with denitrification and nitrification microorganisms detached from some media in a state of predominantly phosphorus-removing microorganisms.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 소규모 하수처리시설에서 질소 및 인을 효율적으로 제거하기 위하여 다음과 같은 방법들을 포함한다.The present invention configured as described above includes the following methods to efficiently remove nitrogen and phosphorus in a small sewage treatment plant.

(1) 부착 상태(생물막)의 미생물과 부유 상태의 미생물이 공존하는 혼성 시스템(hybrid system).(1) A hybrid system in which microorganisms in adhered state (biofilm) and microorganisms in suspended state coexist.

본 발명은 질소 및 인 제거를 위한 최적의 SRT를 유지하기 위해 여재를 사용하여 부착 상태의 미생물과 부유 상태의 미생물이 공존하는 혼성 시스템을 구성한다.The present invention constructs a hybrid system in which adherent microorganisms and suspended microorganisms coexist using media to maintain optimal SRT for nitrogen and phosphorus removal.

본 발명에 있어서 연속회분식 반응조의 여재층과 여재층 상부 각각에서의 질소 제거 미생물과 인 제거 미생물의 우점은 다음과 간단한 운전의 변형을 통해서 이루어지는데, 도 2를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.In the present invention, the advantages of the nitrogen-removing microorganism and the phosphorus-removing microorganism in each of the medial layer and the medial layer upper portion of the continuous batch reactor are made through the following simple modifications, which will be described in detail with reference to FIG. 2.

연속회분식 반응조(40)에서 유입수의 미생물 처리 반응이 완료되면 침전 공정을 통하여 50∼60%의 상징수를 방류한다. 여재 상부에 침전된 슬러지는 전량 유량조정조(30)로 반송하여 유량조정조(30)에서는 반송된 슬러지에 의해 혐기 반응이 일어나고, 동시에 연속회분식 반응조(40)에서는 여재층에 남아있는 질산성 질소가 여재층에 부착되어 있는 고농도의 미생물의 내생탈질을 통하여 제거된다. 유량조정조(30)의 농축슬러지는 혐기 조건 이후 원수와 함께 전량 연속회분식 반응조(40)로 유입시켜 인 용출에 이용되고 남아있는 유입수내의 유기물을 이용하여 연속회분식 반응조(40)에 남아있는 질산성 질소가 탈질을 통하여 제거된다. 연속회분식 반응조(40)에서 탈질 반응이 완료되면 포기를 실시하여 남아있는 유기물을 제거하고 인 섭취 및 질산화를 유도한다. 연속회분식 반응조(40)의 반응이 완료되면 침전을 실시하여 상징수를 일부 배출시키고 여재 상부에 남아있는 슬러지중 일부를 폐기시키고 나머지는 유량조정조로 유입시켜 혐기 반응을 일으키게 한다.When the microbial treatment of the influent water is completed in the continuous batch reactor 40, 50 to 60% of the supernatant is discharged through the precipitation process. The sludge precipitated on the upper part of the filter medium is returned to the total flow rate adjusting tank 30, and the anaerobic reaction is caused by the returned sludge in the flow rate adjusting tank 30. At the same time, in the continuous batch reactor 40, the nitrate nitrogen remaining in the filtering layer is filtered. It is removed through endogenous denitrification of high concentrations of microorganisms attached to the layer. The concentrated sludge of the flow adjusting tank 30 is introduced into the continuous batch reactor 40 with the raw water after the anaerobic condition, and is used for elution, and the organic nitrate remaining in the continuous batch reactor 40 using the organic matter in the remaining influent. Is removed through denitrification. When the denitrification reaction is completed in the continuous batch reactor 40, aeration is carried out to remove the remaining organic matter and induce phosphorus intake and nitrification. When the reaction of the continuous batch reactor 40 is completed, the precipitation is carried out to discharge some of the supernatant water and discard some of the sludge remaining on the upper portion of the media, and the rest is introduced into the flow adjusting tank to cause the anaerobic reaction.

이러한 조작을 1회 이상 반복실시하여 연속회분식 반응조(40)의 여재층 상부는 인 제거 미생물로 우점되며, 여재층은 질산화 및 탈질 미생물로 우점된다.By repeating this operation one or more times, the upper portion of the filter media layer of the continuous batch reactor 40 is dominated by phosphorus-removing microorganisms, and the filter media layer is dominated by nitrification and denitrification microorganisms.

이에 따라, 여재층 상부의 인 제거 미생물은 일정한 체류시간을 거쳐 쉽게 제거될 수 있고, 여재에 부착된 질산화 및 탈질 미생물은 긴 시간을 연속회분식 반응조에 체류하게 되어 각각의 미생물의 최적 SRT를 유지할 수 있게 된다.Accordingly, the phosphorus-removing microorganisms on the upper filter media layer can be easily removed through a certain residence time, and the nitrification and denitrification microorganisms attached to the filter media can stay in the continuous batch reactor for a long time to maintain the optimum SRT of each microorganism. Will be.

(2) 유량조정조를 이용하여 인 제거 미생물에게 필요한 유기물 확보.(2) Securing organic matter necessary for the removal of phosphorus microorganisms by using the flow adjustment tank.

하·폐수 처리시 인 용출을 위해서는 먼저 인 제거 미생물이 생물학적으로 분해되기 쉬운 유기물(volatile fatty acid, VFACOD)을 이용할 수 있게 하는 것이 유리하다. 그러나 슬러지에 질산성 질소가 많이 존재하면 무산소 조건이 형성되어 인 제거 미생물에게 필요한 유기물이 탈질을 위하여 소모되므로 유기물을 인 제거 미생물이 이용할 수 없게 되어 인 용출이 저하되고 궁극적으로 인 제거가 어렵게 된다.For phosphorus elution in sewage and wastewater treatment, it is advantageous to first make it possible to use volatile fatty acids (VFACOD) which are easily biodegradable. However, when a large amount of nitrate nitrogen is present in the sludge, anoxic conditions are formed, and organic materials necessary for phosphorus removal microorganisms are consumed for denitrification. Therefore, organic matter is not available to phosphorus removal microorganisms, resulting in poor phosphorus elution and ultimately difficult removal of phosphorus.

본 발명에서는 연속회분식 반응조의 여재 상부에 침전된 농축 슬러지를 혐기조의 역할을 수행하는 유량조정조로 반송시켜 인 용출에 필요한 유기물을 탈질 미생물이 아닌 인 제거 미생물이 먼저 이용할 수 있도록 하였다.In the present invention, the concentrated sludge precipitated on the upper portion of the media of the continuous batch reactor was returned to a flow adjusting tank serving as an anaerobic tank, so that the organic matter required for phosphorus elution was first used by the phosphorus removing microorganism, not the denitrifying microorganism.

이와 같은 본 발명의 실시예를 참조하여 상세히 설명하고자 하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 물론 아니다.Although this will be described in detail with reference to the embodiment of the present invention, the present invention is not limited thereto.

실시예 1Example 1

1) 유량조정조의 원수를 다공성 점토가 반응조 하부에 전체 부피의 약 20%로 투입된 연속회분식 반응조로 유입시켜 미생물 처리 공정을 실시하였다.1) The raw water of the flow adjusting tank was introduced into a continuous batch reactor in which porous clay was added at about 20% of the total volume to the lower part of the reactor, and microbial treatment was performed.

2) 상기 연속회분식 반응조의 반응이 완료된 다음 고액 분리를 통해 약 60%의 상징수를 배출시켰다.2) After completion of the reaction of the continuous batch reactor, about 60% of the supernatant was discharged through solid-liquid separation.

상기 SBR 공정에서 처리수의 배출량을 60% 보다 많게 하면 침전된 슬러지가 유실되는(sludge washout) 문제가 발생하여 처리수질이 악화될 우려가 있으므로 50∼60%의 상징수를 배출시키는 것이 바람직하다.If the discharge of the treated water in the SBR process is more than 60%, sludge washout may occur, and thus the treated water may deteriorate. Therefore, it is preferable to discharge 50 to 60% of the symbol water.

3) 상기 연속회분식 반응조의 여재 상부에 남아 있는 슬러지중 약 10%를 폐기하고 나머지는 유량조정조로 이송시켜 혐기 상태로 인을 용출시키는 동시에 상기 연속회분식 반응조의 여재내에 남아있는 질산성 질소를 여재층에 부착되어 있는 고농도 미생물의 내생탈질을 통해 제거시켰다.3) Discard about 10% of the sludge remaining on the top of the media of the continuous batch reactor and transfer the remainder to the flow adjusting tank to elute phosphorus in anaerobic condition and at the same time filter the nitrogenous nitrate remaining in the media of the continuous batch reactor. It was removed through endogenous denitrification of the high concentration of microorganisms attached to it.

이 때 유량조정조에서는 반송된 슬러지와 먼저 유입되어 있는 원수가 반응하여 혐기 반응을 일으키며 약 2시간의 반응시간 동안 유입 원수의 3배의 인 용출이일어나고 COD의 약 30%가 제거되었다.At this time, the flow adjusting tank reacted with the returned sludge and the raw water introduced first to produce an anaerobic reaction. During the reaction time of about 2 hours, 3 times of phosphorus elution occurred and about 30% of the COD was removed.

실험결과 인 용출속도 2.33mgP/gMv/hr로 나타났다.Experimental results showed that the dissolution rate was 2.33 mgP / gMv / hr.

반송된 슬러지가 혐기 반응을 하는 동안 연속회분식 반응조에서는 여재내에 남아있는 질산성 질소가 내생탈질을 통하여 제거되므로 혐기 반응과 무산소 반응이 동시에 진행되어 체류시간이 절감되었다.During the anaerobic reaction of the returned sludge, in the continuous batch reactor, the nitrate nitrogen remaining in the media was removed through endogenous denitrification, so that the anaerobic reaction and the anaerobic reaction proceeded simultaneously to reduce the residence time.

4) 상기 유량조정조의 농축 슬러지를 원수와 함께 모두 연속회분식 반응조로 유입시켜 연속회분식 반응조에 남아있는 질산성 질소를 유입수내의 유기물을 이용하여 무산소 조건으로 탈질을 통해 제거시켰다.4) The concentrated sludge of the flow adjusting tank was introduced into the continuous batch reactor together with the raw water, and the nitrate nitrogen remaining in the continuous batch reactor was removed by denitrification under anoxic conditions using organic materials in the influent.

실험결과 연속회분식 반응조의 무산소 조건에서의 탈질속도는 2.25mgN/gMv/hr로 나타났다. 약 1.5시간의 반응시간동안 COD는 약 25%가 제거되었으며 여재에 남아있던 질산성 질소는 100% 제거되었다.As a result, the denitrification rate in the anaerobic condition of the continuous batch reactor was 2.25mgN / gMv / hr. During the reaction time of about 1.5 hours, about 25% of COD was removed and 100% of nitrate nitrogen remaining in the media was removed.

5) 상기 연속회분식 반응조에서 탈질 반응이 완료된 다음 호기 반응으로 남아있는 유기물을 제거하고 인 섭취 및 질산화를 유도하였다.5) After the denitrification reaction was completed in the continuous batch reactor, organic matter remaining in the aerobic reaction was removed, and phosphorus intake and nitrification were induced.

호기 공정의 MLSS(Mixed Liquor Suspended Solid; 활성슬러지 농도)는 약 2500mg/L로 유지하였다.The MLSS (Mixed Liquor Suspended Solid; activated sludge concentration) of the aerobic process was maintained at about 2500 mg / L.

연속회분식 반응조에서의 질산화속도는 5.2 mgN/gMv/hr로 나타났으며, 혐기 조건에서 용출된 인을 과잉으로 섭취하는 인 섭취속도는 1.57 mgP/gMv/hr였다.The rate of nitrification was 5.2 mgN / gMv / hr in the continuous batch reactor, and the intake rate of excess phosphorus eluted under anaerobic conditions was 1.57 mgP / gMv / hr.

약 3시간의 반응시간이 지난 후 COD는 80%, NH4-N는 98%, TP는 75%의 제거효율을 나타내었다.After about 3 hours of reaction time, COD was 80%, NH 4 -N was 98%, and TP showed 75% removal efficiency.

6) 상기 연속회분식 반응조에서 호기 반응이 완료된 다음 약 1시간동안 침전시킨 후 60%의 상징수를 배출시키고 여재상부에 남아있는 슬러지중 약 10%를 폐기하고 나머지는 유량조정조로 이송시켰다.6) After the aerobic reaction was completed in the continuous batch reactor, the precipitate was settled for about 1 hour, and then 60% of the supernatant was discharged, and about 10% of the sludge remaining in the upper portion of the media was discarded, and the rest was transferred to the flow adjusting tank.

하기 표 2 및 3은 상기 실시예 1에 있어서의 운전 사이클과 연속회분식 반응조의 제원 및 운전조건을 나타낸 것이다.Tables 2 and 3 below show the specifications and operating conditions of the operation cycle and the continuous batch reactor in Example 1 above.

실시예 1의 운전 사이클(시간)Operation cycle (time) of Example 1 유량조정조Flow adjustment tank 연속회분식 반응조Continuous Batch Reactor 총시간Total time 혐기anaerobe 무산소Anaerobic 호기Exhalation 침전Sedimentation 유출 유량조정조로슬러지 반송Sludge Return to Outflow Flow Adjustment Tank 실시예 1Example 1 22 1.51.5 33 1One 0.50.5 88

실시예 1의 연속회분식 반응조의 제원 및 운전조건Specifications and operating conditions of the continuous batch reactor of Example 1 반응조Reactor 유입 유량이 같을 경우 반응조 부피(L)Reactor volume (L) when influent flow rate is same 처리수 배출량(%)Treated Water Discharge (%) SRT(day)SRT (day) HRT(hr)HRT (hr) 실시예 1Example 1 연속회분식 반응조Continuous Batch Reactor 3232 6060 10~2510-25 12.812.8

시험예 1Test Example 1

상기 실시예 1의 연속회분식 반응조에서 여재층의 부착 상태의 미생물과 여재층 상부의 부유 상태의 미생물의 농도를 측정하였다.In the continuous batch reactor of Example 1, the concentration of the microorganisms in the adhered state of the filter medium layer and the microorganisms in the suspended state of the upper filter layer was measured.

상기 시험결과 고정상 여재의 경우에는 여재층 상부의 부유 상태의 미생물 농도가 약 2,500mg/L이며 여재층의 부착 상태의 미생물 농도가 약 10,000mg/L로 나타나 연속회분식 반응조 전체 부피의 20%를 차지하는 여재층의 미생물 양이 연속회분식 반응조 전체 미생물 양의 약 50% 였다.According to the test results, the concentration of the microorganisms in the suspended state in the upper part of the filter bed was about 2,500 mg / L and the concentration of the microorganisms in the attached state of the filter bed was about 10,000 mg / L, which accounted for 20% of the total volume of the continuous batch reactor. The amount of microorganisms in the filter media layer was about 50% of the total amount of microorganisms in the continuous batch reactor.

또한, 부유상 여재의 경우에도 여재층 상부의 부유 상태의 미생물 농도가 2,000mg/L이고 여재층의 부착 상태의 미생물 농도가 8,000mg/L로 나타나 본 발명의 하·폐수 처리방법이 고정상 및 부유상 여재 모두 많은 양의 미생물을 확보할 수 있어 부하변동에 강하고 동절기에 원활한 질산화를 수행 할 수 있음을 알 수 있다.In addition, even in the case of suspended phase media, the concentration of microorganisms in the suspended state at the top of the media layer is 2,000 mg / L and the concentration of microorganisms in the adhered state of the media layer is 8,000 mg / L. All of the oily media can secure a large amount of microorganisms, so it can be seen that it is resistant to load fluctuations and can perform nitrification smoothly in winter.

시험예 2Test Example 2

상기 실시예 1의 연속회분식 반응조에서 여재층 및 여재층 상부에서의 미생물 우점 정도를 알아보기 위하여 다음과 같은 회분식 실험을 통해 인의 용출 및 섭취속도, 질산화 및 탈질속도를 측정하였다.In order to determine the degree of microbial advantages in the filter medium layer and the filter medium layer in the continuous batch reactor of Example 1, the dissolution and intake rate of phosphorus, nitrification and denitrification rate were measured by the following batch experiment.

1) 호기 조건이 거의 끝날쯤에 부유상태 슬러지를 다 빼내고 부착 상태의 미생물을 얻기 위해 여재를 꺼내어 씻은 다음 부유상태와 부착상태의 미생물의 농도를 거의 같은 농도로 조절하였다.1) At the end of the aerobic condition, the suspended sludge was removed, the filter medium was removed and washed to obtain the adhered microorganisms, and then the concentrations of the suspended and attached microorganisms were adjusted to approximately the same concentration.

2) 부유상태의 미생물과 부착상태의 미생물 각각에 슬러지와 하수를 1:1로 섞은 다음 우선 혐기 상태에서 먼저 인을 용출시킨 후, 각각 2개의 반응조로 나누어 탈질속도를 구하기 위해 한쪽은 무산소 조건을 두어 시약으로 NO3-N 저장용액(stock solution)을 넣어주고 다른 쪽은 질산화와 인 섭취 속도를 위해 호기조건에 두어 시간에 따른 샘플링을 한 후 분석하였다.2) Sludge and sewage are mixed 1: 1 with each of the suspended microorganisms and the attached microorganisms. First, phosphorus is eluted in the anaerobic state first, and then each side is divided into two reactors to determine the denitrification rate. Put the NO 3 -N stock solution as a reagent and put the other side in aerobic conditions for nitrification and phosphorus intake rate and sampled over time and analyzed.

상기 시험결과 하기 표 4에 나타낸 바와 같이 인의 용출 및 섭취속도는 여재층 상부의 부유 상태에서, 질산화 및 탈질속도는 여재층의 부착 상태에서 높게 나타나, 여재층 상부에서는 인 제거 미생물이, 여재층에서는 탈질 및 질산화 미생물이 우점하는 것으로 나타났다.As a result of the test, as shown in Table 4, the dissolution rate and intake rate of phosphorus in the suspended state in the upper layer, the nitrification and denitrification rate appeared high in the state of attachment of the media layer, phosphorus removal microorganisms in the media layer, Denitrification and nitrification microorganisms have been shown to dominate.

따라서, 본 발명은 여재층의 부착 상태에 인 제거 미생물보다 질산화 및 탈질 미생물이 우점하므로 역세척이 불필요하여 역세척을 위한 부대장치에 소요되는 비용과 운전비용을 절감할 수 있다.Therefore, in the present invention, since nitrification and denitrification microorganisms predominate over the phosphorus removing microorganism in the attachment state of the filter medium layer, backwashing is unnecessary, thereby reducing the cost and operating cost required for the auxiliary device for backwashing.

연속회분식 반응조의 여재층 상부와 여재층의 반응속도Reaction speed between the upper layer and the media layer in a continuous batch reactor 여재층 상부(부유 상태)Top of media layer (floating state) 여재층(부착 상태)Media layer (attached state) 인 용출속도(mgP/gMv/hr)Phosphorus Dissolution Rate (mgP / gMv / hr) 2.132.13 1.041.04 인 섭취속도(mgP/gMv/hr)Phosphorus Intake Rate (mgP / gMv / hr) 1.791.79 0.470.47 질산화속도(mgN/gMv/hr)Nitrification Rate (mgN / gMv / hr) 2.892.89 3.163.16 탈질속도(mgN/gMv/hr)Denitrification Rate (mgN / gMv / hr) 1.551.55 2.102.10

시험예 3Test Example 3

수처리 효율Water treatment efficiency

1) 상기 실시예 1의 유입수 및 유출수의 농도를 측정하여 하기 표 5에 나타내었다.1) The concentration of the influent and the effluent of Example 1 was measured and shown in Table 5 below.

실시예 1의 유입수 및 유출수의 농도Influent and Effluent Concentrations of Example 1 유입원수Influent 실시예 1Example 1 pHpH 7.57.5 7.27.2 CODCr COD Cr 총계sum 230 mg/L230 mg / L 15 mg/L15 mg / L 수용성receptivity 140 mg/L140 mg / L 10 mg/L10 mg / L SSSS 총계sum 70 mg/L70 mg / L 10 mg/L10 mg / L 휘발성volatility 40 mg/L40 mg / L 6 mg/L6 mg / L 질소nitrogen TNTN 35 mg/L35 mg / L 15 mg/L15 mg / L TKNTKN 35 mg/L35 mg / L 7 mg/L7 mg / L NH4-NNH 4 -N 20 mg/L20 mg / L 0.5 mg/L0.5 mg / L NO3-NNO 3 -N -- 8 mg/L8 mg / L sign 총계sum 5 mg/L5 mg / L 1.3 mg/L1.3 mg / L 수용성receptivity 4 mg/L4 mg / L 1 mg/L1 mg / L

2) 유기물 제거 효율2) Organic matter removal efficiency

상기 실시예 1의 운전기간에 따른 COD의 유입·유출 농도를 측정하여 도 3에 나타내었다.The inflow and outflow concentrations of COD according to the operation period of Example 1 were measured and shown in FIG. 3.

상기 시험결과 유기물이 유입원수의 부하에 관계없이 일정하게 배출되는 것으로 나타났으며, 유기물 제거 효율이 약 93%였다.As a result of the test, organic matter was discharged constantly regardless of the load of inflow water, and the organic matter removal efficiency was about 93%.

3) 질소 제거 효율3) Nitrogen removal efficiency

상기 실시예 1의 운전기간에 따른 NH4-N의 유입·유출 농도를 측정하여 도 4에 나타내었다.Inflow and outflow concentrations of NH 4 -N according to the operation period of Example 1 were measured and shown in FIG. 4.

상기 시험결과 여재에 의한 다량의 MLSS의 확보로 인하여 저온에서도 질산화문제가 발생하지 않았으며, NH4-N의 제거 효율이 98%로 나타났다.As a result of the test, the nitrification problem did not occur even at low temperature due to securing a large amount of MLSS, and the removal efficiency of NH 4 -N was 98%.

상기 실시예 1의 운전기간에 따른 TN의 유입·유출 농도를 측정하여 도 5에 나타내었다.The inflow and outflow concentrations of TN according to the operation period of Example 1 were measured and shown in FIG. 5.

상기 시험결과 TN농도가 80mg/L일 때 질산화율은 87%로 유출수내의 NH4-N 농도가 10mg/L를 나타내었으며 TN은 50mg/L로 약 30mg/L의 질소가 제거되었다. 그러나 유출수내의 NO3-N의 증가로 인하여 인 제거가 악화되는 현상이 발생하였다.As a result of the test, when the TN concentration was 80 mg / L, the nitrification rate was 87%, and the NH 4 -N concentration in the effluent was 10 mg / L, and the TN was 50 mg / L, and about 30 mg / L of nitrogen was removed. However, phosphorus removal worsened due to the increase of NO 3 -N in the effluent.

4) 인 제거 효율4) Phosphorus Removal Efficiency

상기 실시예 1의 운전기간에 따른 인의 유입·유출 농도를 측정하여 도 6에 나타내었다.The inflow and outflow concentrations of phosphorus according to the operation period of Example 1 were measured and shown in FIG. 6.

상기 시험결과 전체적으로 인의 유출농도가 1mg/L를 상회하는 것으로 나타났으며, 인의 제거 효율이 74%로 나타났다.As a result, the outflow concentration of phosphorus was over 1mg / L, and the removal efficiency of phosphorus was 74%.

비교예 1Comparative Example 1

SBR(Sequencing Batch Reactor) 공정Sequencing Batch Reactor (SBR) Process

하기 표 5에 나타낸 반응조의 제원 및 운전조건에 따라 일반적인 SBR 공정을 실시하였다.The general SBR process was carried out according to the specifications and operating conditions of the reactor shown in Table 5.

반응이 완료된 연속회분식 반응조에서 60%의 상징수를 방류시킨 후에 운전 사이클(cycle)을 조정 운전하였다.The operation cycle was adjusted after releasing 60% of the supernatant water in the continuous batch reactor in which the reaction was completed.

비교예 2Comparative Example 2

탈질량을 조절한 SBR 공정SBR process with controlled demass

하기 표 5에 나타낸 반응조의 제원 및 운전조건에 따라, 연속회분식 반응조와 NO3-N 저장조를 두어 상징수 배출량을 증가시킨 후 탈질을 유도하고 인 제거 미생물에 대한 저해 작용을 최소화시키는, 탈질량을 조절한 SBR 공정을 실시하였다.According to the specifications and operating conditions of the reaction tank shown in Table 5 below, by placing a continuous batch reactor and a NO 3 -N storage tank to increase the amount of supernatant discharge, denitrification to induce denitrification and to minimize the inhibitory effect on the phosphorus-removing microorganisms A controlled SBR process was performed.

이 때 상징수를 60% 배출시킨 후에 다시 20% 해당되는 상징수를 NO3-N 저장조에 저장시켜 운전하였다.At this time, after discharging 60% of the symbol water, 20% of the symbol water was stored in the NO 3 -N reservoir to operate.

비교예 1, 2에 있어서 각 반응조의 제원 및 운전조건Specifications and operating conditions of each reactor in Comparative Examples 1 and 2 반응조Reactor 유입 유량이 같을 경우 반응조 부피(L)Reactor volume (L) when influent flow rate is same 처리수 배출량(%)Treated Water Discharge (%) SRT(day)SRT (day) HRT(hr)HRT (hr) 비교예 1Comparative Example 1 연속회분식 반응조Continuous Batch Reactor -- 50~6050-60 15~8015-80 -- 비교예 2Comparative Example 2 연속회분식 반응조Continuous Batch Reactor 5050 6060 2525 2828 NO3-N 저장조NO 3 -N reservoir 2020 --

시험예 4Test Example 4

수처리 효율 비교Water treatment efficiency comparison

상기 실시예 1과 비교예 1, 2에서의 COD, NH4-N, TN 및 TP의 제거 효율을 측정하여 하기 표 7에 나타내었다.The removal efficiency of COD, NH 4 -N, TN and TP in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 was measured and shown in Table 7 below.

제거 효율(%) 비교% Removal efficiency CODCOD NH4-NNH 4 -N TNTN TPTP 실시예 1Example 1 9393 9898 5757 7474 비교예 1Comparative Example 1 9696 9494 -- 4141 비교예 2Comparative Example 2 9696 9898 6060 7575

상기 시험결과 유기물, NH4-N, TN의 제거 효율에 있어서는 실시예 1과 비교예 1, 2가 비슷한 효율을 나타내었으나, TP의 제거효율에 있어서는 본 발명의 실시예 1이 비교예 1보다는 우수하고 비교예 2와 비슷한 효율을 나타내었다.As a result of the test, the removal efficiency of the organic material, NH 4 -N, and TN showed similar efficiencies as in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, but in the removal efficiency of TP, Example 1 of the present invention was superior to Comparative Example 1. And similar efficiency as in Comparative Example 2.

본 발명의 여재가 투입된 연속회분식 반응조와 유량조정조를 이용한 하·폐수 처리방법은 상기에서 설명한 바와 같이 질산화 및 탈질 미생물과 인 제거 미생물을 각각 다른 공간에서 우점화시켜 각각의 미생물에 필요한 최적의 SRT를 유지하고 반응속도를 높게 할 수 있으므로 짧은 수리학적 체류시간(hydraulic retention time, HRT)에서 안정적인 수질을 확보할 수 있다.The wastewater treatment method using the continuous batch reaction tank and the flow control tank to which the media of the present invention is introduced, as described above, predominates nitrifying and denitrifying microorganisms and phosphorus removing microorganisms in different spaces to obtain an optimal SRT for each microorganism. As it can maintain and increase the reaction rate, stable water quality can be secured at a short hydraulic retention time (HRT).

또한 본 발명은 연속회분식 반응조의 여재 상부에 침전된 농축 슬러지를 혐기조의 역할을 수행하는 유량조정조로 반송시켜 인 용출에 필요한 유기물을 탈질 미생물이 아닌 인 제거 미생물이 먼저 이용할 수 있게 하여 질소 뿐만 아니라 인을 효율적으로 제거할 수 있다.In addition, the present invention is to return the concentrated sludge precipitated in the upper portion of the media of the continuous batch reactor to the flow control tank to perform the role of anaerobic tank so that the organic matter required for phosphorus elution can be used by the phosphorus removal microorganisms, not denitrified microorganisms first, so that not only nitrogen but also phosphorus Can be removed efficiently.

그리고 본 발명은 연속회분식 반응조 운전시 별도의 역세척이 불필요하여 역세척을 위한 부대장치에 소요되는 비용과 운전비용을 절감할 수 있다.In addition, the present invention can reduce the cost and operating costs required for the auxiliary device for backwashing, because no separate backwashing is necessary during continuous batch reactor operation.

Claims (5)

유량조정조로부터 유입되는 하·폐수를 여재가 투입된 연속회분식 반응조를 이용하여 처리하는 방법에 있어서, 상기 유량조정조가 유량조정의 기능과 혐기조의 역할을 동시에 수행하고, 유량조정조가 혐기조의 역할을 수행하는 동안 연속회분식 반응조가 탈질을 수행하여 혐기와 무산소 조건이 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는, 여재가 투입된 연속회분식 반응조와 유량조정조를 이용한 하·폐수 처리방법.In the method for treating sewage and wastewater flowing from the flow regulating tank using a continuous batch reactor with a filter medium, the flow regulating tank performs the function of the flow adjustment and the anaerobic tank at the same time, the flow regulating tank performs the role of the anaerobic tank During the continuous batch reactor while denitrification, characterized in that the anaerobic and anoxic conditions are carried out at the same time, sewage and wastewater treatment method using a continuous batch reactor and a flow control tank in which the medium is added. 제1항에 있어서, 상기 연속회분식 반응조의 여재 상부에 슬러지를 침전시키고 대략 50∼60%의 상징수를 배출시키는 단계와;The method of claim 1, further comprising the steps of: depositing sludge on top of the media of the continuous batch reactor and discharging approximately 50-60% of supernatant; 상기 연속회분식 반응조의 여재 상부에 침전된 슬러지중 일부를 폐기하고 나머지는 유량조정조로 이송시켜 혐기 상태로 인을 용출시키는 동시에 상기 연속회분식 반응조의 여재내에 남아있는 질산성 질소를 여재층에 부착되어 있는 고농도 미생물의 내생탈질을 통해 제거시키는 단계와;Discard some of the sludge settled on the top of the media of the continuous batch reactor, the remainder is transferred to the flow control tank to elute phosphorus in the anaerobic state and at the same time, the nitrate nitrogen remaining in the media of the continuous batch reactor is attached to the media layer Removing the high concentration of microorganisms through endogenous denitrification; 상기 유량조정조의 혐기 반응이 끝난 원수와 함께 모두 연속회분식 반응조로 유입시켜 연속회분식 반응조에 남아있는 질산성 질소를 유입수내의 유기물을 이용하여 무산소 조건으로 탈질을 통해 제거시키는 단계와;Introducing all of the anaerobic reaction of the flow rate adjustment tank into the continuous batch reactor to remove nitrate nitrogen remaining in the continuous batch reactor by denitrification under anoxic conditions using organic materials in the influent; 상기 연속회분식 반응조에서 탈질 반응이 완료되면 호기 반응으로 남아있는 유기물을 제거하고 인 섭취 및 질산화를 유도하는 단계와;Removing the organic matter remaining in the aerobic reaction and inducing phosphorus intake and nitrification when the denitrification reaction is completed in the continuous batch reactor; 상기 연속회분식 반응조에서 호기 반응이 완료되면 침전을 실시하는 단계를 반복 실시하고, 그에 따라 여재층 상부에는 부유 상태의 인 제거 미생물이, 여재층에는 부착 상태의 질산화 및 탈질 미생물이 우점되게 하는 것을 특징으로 하는, 여재가 투입된 연속회분식 반응조와 유량조정조를 이용한 하·폐수 처리방법.When the aerobic reaction is completed in the continuous batch reactor, the step of carrying out the precipitation is repeatedly performed, and accordingly, the phosphorus removal microorganisms in the suspended state in the upper part of the medial layer, and the nitrification and denitrification microorganisms in the adhered state of the medial layer are dominant. Sewage / wastewater treatment method using a continuous batch reactor and a flow rate adjustment tank into which a filter medium was added. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 여재가 연속회분식 반응조 전체부피의 15∼25%를 차지하도록 투입되는 것을 특징으로 하는, 여재가 투입된 연속회분식 반응조와 유량조정조를 이용한 하·폐수 처리방법.The wastewater treatment method according to claim 1 or 2, wherein the filter medium is introduced so as to occupy 15 to 25% of the total volume of the continuous batch reactor. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 여재가 고정상 여재인 경우에는 여재층의 상부와 하부에 각각 공기를 공급하고, 부유상 여재인 경우에는 부유 상태를 유지하도록 교반(mixing)을 실시하거나 하부에 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는, 여재가 투입된 연속회분식 반응조와 유량조정조를 이용한 하·폐수 처리방법.According to claim 1 or 2, wherein when the filter medium is a fixed bed filter, the air is supplied to the upper and lower portions of the filter bed layer, and in the case of the floating filter medium, mixing or lowering is performed to maintain a floating state. A method for treating sewage and wastewater using a continuous batch reactor and a flow control tank in which air is supplied, characterized in that air is supplied to the tank. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 여재가 다공성 점토(porous clay) 또는 셀룰로오스 스폰지(cellulose sponge)인 것을 특징으로 하는, 여재가 투입된 연속회분식 반응조와 유량조정조를 이용한 하·폐수 처리방법.The wastewater treatment method according to claim 1 or 2, wherein the filter medium is porous clay or cellulose sponge.
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