KR100429610B1

KR100429610B1 - 활성탄 여과탑을 이용한 폐수처리시스템

Info

Publication number: KR100429610B1
Application number: KR10-2001-0039649A
Authority: KR
Inventors: 김동진
Original assignee: (주)에코 멤브레인
Priority date: 2001-07-04
Filing date: 2001-07-04
Publication date: 2004-05-04
Also published as: KR20030003822A

Abstract

본 발명은 활성탄 여과탑을 이용한 폐수처리시스템에 관한 것으로서, 폐수가 폐수라인(151)을 경유하여 유입되는 1차 폐수조(152); 상기 1차 폐수조(152)에 저장된 이송펌프(191)에 의해 유입하여 상기 폐수에 함유된 미세 입자의 오물를 제거하는 1차 마이크로 필터(153); 상기 마이크로 필터(153)에 의해 여과된 폐수를 제 1고압펌프(192)에 의해 유입시켜 분자량이 큰 유기물과 색도유발물질을 제거하는 1차 분리막(154); 상기 1차 분리막(154)에 의해 분자량이 큰 유기물과 색도유발물질이 제거된 폐수가 유입되는 2차 폐수조(156); 상기 2차 폐수조(156)에 저장된 폐수를 이송펌프(193)에 의해 유입하여 상기 폐수에 함유된 미세입자의 오물을 제거하는 2차 마이크로 필터(157); 상기 2차 마이크로 필터(157)에 의해 여과된 폐수를 제 2고압펌프(194)에 의해 유입시켜 폐수중의 나머지 분자량이 작은 유기물 및 색도유발물질을 제거하는 2차 분리막(158); 그리고 상기 2차 분리막(158)에 의해 여과된 폐수가 유입하여 상기 폐수에 있는 색도, 미량의 유기물을 활성탄과 반응시켜서 활성탄에 흡착시키고, 상기 활성탄에 의해 여과된 폐수만을 방류시키는 복수의 활성탄 여과탑(161)을 포함하고 있는 것으로 되어 있다

Description

활성탄 여과탑을 이용한 폐수처리시스템{system for processing a waste water by using a active catbon column}

본 발명은 활성탄 여과탑을 이용한 폐수처리시스템에 관한 것이다.

종래의 폐수의 처리공정은, 도 1에 도시된 바와 같이, 폐수를 폐수라인(51)을 경유하여 1차 폐수조(52)에 유입하는 단계; 상기 1차 폐수조(52)에 폐수의 레벨이 일정 레벨 이상이 되면, 상기 폐수를 1차 필터 프레스(53)에 유입하여 상기 폐수에 함유된 오물를 케이크 형태로 만들어 제거하는 단계; 상기 1차 필터 프레스(53)에 의해 여과된 폐수를 상기 2차 폐수조(54)에 유입하는 단계; 상기 2차 폐수조(54)에 저장된 폐수를 마이크로 필터(55)에 유입시켜 상기 폐수에 함유된 미세 입자의 오물을 제거하는 단계; 상기 마이크로 필터(55)에 의해 여과된 폐수를 1차 분리막(56)에 유입시켜 분자량이 큰 유기물과 색도유발물질을 제거하는 단계;상기 1차 분리막(56)에 의해 분자량이 큰 유기물과 색도유발물질이 제거된 폐수를 3차 폐수조(58)에 유입시키는 단계; 상기 3차 폐수조(58)에 저장된 폐수를 2차 분리막(59)에 유입시켜 폐수중의 나머지 분자량이 작은 유지물 및 색도유발물질까지 제거하는 하는 단계; 상기 2차 분리막(59)에 의해 여과된 폐수를 4차 폐수조(61)에 유입시키는 단계; 상기 4차 폐수조(61)에 저장된 폐수를 활성탄 반응조(62) 및 응집 반응조(63)에 순차적으로 유입시켜, 상기 폐수에 있는 색도, 미량의 유기물을 활성탄과 반응시켜서 활성탄에 흡착된 색도, 미량 유기물 성분을 응집시켜 침전되기 쉬운 상태의 크기의 입자로 만드는 단계; 상기 활성탄 반응조(62) 및 응집 반응조(63)에 의해 처리된 폐수를 침전조(64)에 유입시켜, 폐수에 함유된 응집된 활성탄을 침전시키고 그리고 상기 침전조(64)의 상부의 처리된 폐수만을 방류시키는 단계로 되어 있다.

또한, 도 1에 도시된 상기 종래의 폐수의 처리공정은 상기 1차 분리막(56)을 통과하지 못한 농축된 폐수가 제 1복귀라인(57)을 경유하여 상기 2차 폐수조(54)에 유입되고, 상기 2차 분리막(59)을 통과하지 못한 농축된 폐수가 제 2복귀라인(60)을 경유하여 상기 2차 폐수조(54)에 유입되며, 그리고 상기 침전조(64)에서 침전된 활성탄은 케이크 형태로 만들어져서 2차 필터 프레스(65)에 유입되어, 상기 활성탄에 함유된 오물이 케이크 형태로 제거되고, 나머지 폐수는 다시 복귀라인(66)을 경유하여 상기 1차 폐수조(52)에 유입되어 재처리 되는 것으로 되어 있다.

하지만, 상기 종래의 폐수처리공정은 폐수를 상기 응집반응조(63)에서 응집반응처리하기 위해 많은 양을 화학약품을 필요로 하고, 활성탄 반응조(62), 응집반응조(63), 침전조(64) 및 2차 필터프레스(66)와 같은 비대한 폐수처리장치에 의해 폐수를 처리하고 있어, 폐수처리를 위해 상당한 공간을 필요로 하고 있을 뿐만 아니라, 유지보수에 큰 비용이 소요되는 문제점을 가지고 있다.

따라서, 본 발명은 종래의 폐수처리공정에서 큰 면적을 차지하는 활성탄 반응조, 응집반응조, 침전조 및 2차 필터프레스를 활성탄 여과탑으로 대체시켜 폐수의 응집반응을 위한 화학약품을 제거함과 동시에 종래의 폐수처리공정 보다 작은 면적을 차지할 뿐만 아니라 유지보수의 비용을 감소시킬 수 있는 폐수처리시스템을 제공하는 것에 목적으로 하고 있다.

도 1은 종래의 폐수처리 공정을 설명하는 도면,

도 2는 본 발명에 따른 폐수처리 공정을 설명하는 도면, 그리고

도 3은 본 발명에 채용된 활성탄 여과탑을 도시한 단면도.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 폐수가 폐수라인을 경유하여 유입되는 1차 폐수조; 상기 1차 폐수조에 저장된 폐수를 이송펌프에 의해 유입하여 상기 폐수에 함유된 미세 입자의 오물을 제거하는 1차 마이크로 필터; 상기 마이크로 필터에 의해 여과된 폐수를 제 1고압펌프에 의해 유입시켜 분자량이 큰 유기물과 색도유발물질을 제거하는 1차 분리막; 상기 1차 분리막에 의해 분자량이 큰 유기물과 색도유발물질이 제거된 폐수가 유입되는 2차 폐수조; 상기 2차 폐수조에 저장된 폐수를 이송펌프에 의해 유입하여 상기 폐수에 함유된 미세입자의 오물을 제거하는 2차 마이크로 필터: 상기 2차 마이크로 필터에 의해 여과된 폐수를 제 2고압펌프에 의해 유입시켜 폐수중의 나머지 분자량이 작은 유기물 및 색도유발물질을 제거하는 2차 분리막; 그리고 상기 2차 분리막에 의해 여과된 폐수를 유입하여 상기 폐수에있는 색도, 미량의 유기물을 활성탄과 반응시켜서 활성탄에 흡착시키고, 상기 활성탄에 의해 여과된 폐수만을 방류시키는 복수의 활성탄 여과탑을 포함하고 있으며, 여기에서, 상기 활성탄 여과탑은 충전된 활성탄 충전층에 흡착된 색도, 미량 유기물 성분을 세척수와 공기를 이용하여 상기 활성탄 충전층으로부터 분리하여 밖으로 배출시키는 것을 특징으로 하는 활성탄 여과탑을 이용한 폐수처리시스템으로 되어 있다.

이하, 본 발명에 따른 폐수처리시스템에 대한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 다음과 같다.

도 2에는 본 발명에 따른 폐수처리시스템에 대한 실시예가 도시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 폐수는 폐수라인(151)을 경유하여 1차 폐수조(152)에 유입된다. 상기 1차 폐수조(152)에 의해 처리된 폐수는 COD가 3000 내지 5000ppm이고, SS가 2500 내지 3000ppm이며, 색도가 대단히 높다(3000이상). 상기 1차 폐수조(152)에 폐수의 레벨이 일정 레벨 이상이 되면, 상기 폐수는 공지되어 있는 마이크로 필터(153)에 이송펌프(191)에 의해 유입되어 미세 입자의 오물이 제거되어서 나노 필트레이션인 1차 분리막(154)에 제 1고압펌프(192)에 의해 유입된다. 여기에서, 상기 1차 폐수조는 원활한 작동을 위해, 겨울철 폐수 온도가 대단히 낮은 경우, 상기 1차 폐수조에 스팀을 공급하여 온도를 약 30℃ 정도로 올려주고, 여름철 온도가 45℃ 이상 상승되는 경우, 냉각수를 순환시켜 온도를 하강시켜야 한다. 그리고 상기 마이크로 필터(153)는 약 1㎛ 이상의 입자를 제거하여 주며, COD, 색도에는 거의 영향을 주지 않는다.

상기 1차 분리막(154)에서, 상기 1차 분리막(154)을 통과하지 못한 농축수인 폐수는 제 1복귀라인(155)을 경유하여 1차 폐수조(152)에 유입되어 재처리되고, 상기 분리막(154)을 통과하여 분자량이 큰 유기물과 색도유발물질이 제거된 폐수는 2차 폐수조(156)에 유입된다. 상기 1차 분리막(154)에 의해 처리된 폐수는 COD가 250 내지 500ppm이고, SS가 거의 제로이며, 색도가 300 내지 400도이다.

상기 2차 폐수조(156)에 상기 분자량이 큰 유기물과 색도유발물질이 제거된 폐수의 레벨이 일정 레벨 이상이 되면, 상기 폐수는 공지되어 있는 마이크로 필터(157)에 이송펌프(193)에 의해 유입되어 미세 입자의 오물이 제거되어서 나노 필트레이션인 2차 분리막(198)에 제 2고압펌프(194)에 의해 유입된다. 여기에서 상기 2차 폐수조(156)는 단순 저장 기능만을 하여, 공정속도를 조절한다.

상기 2차 분리막(158)에서, 상기 2차 분리막(158)을 통과하지 못한 농축수인 폐수는 제 2복귀라인(159)을 경유하여 2차 폐수조(156)에 유입되어 재처리되거나, 상기 제 2복귀라인(159)에 접속된 분기라인(160)을 경유하여 상기 1차 폐수조(152)에 유입되어 재처리되고, 상기 분리막(158)을 통과하여 폐수중의 나머지 분자량이 작은 유기물 및 색도유발물질까지 제거된 폐수는 복수의 활성탄 여과탑(161)에 유입된다. 상기 2차 분리막(158)에 의해 처리된 폐수는 COD가 30 내지 50ppm이고, SS가 제로이며, 색도가 100도 내지 150도 이다.

상기 활성탄 여과탑(161)에서는 상기 폐수에 있는 색도, 미량의 유기물을 활성탄과 반응시켜서 활성탄에 흡착시키고, 상기 활성탄에 의해 여과된 폐수만을 방류시킨다. 여기에서, 상기 활성탄 여과탑(161)은 내장된 활성탄 충전층에 흡착된색도, 미량 유기물 성분을 세척수와 공기를 이용하여 상기 활성탄 충전층으로부터 분리하여 밖으로 배출시킨다.

상기 활성탄 여과탑(161)에 의해 여과처리되어 방류된 폐수는 COD가 30ppm 이하 이고, SS가 0 내지 20ppm 이며, 색도가 50 이하 이다.

이하, 상기 활성탄 여과탑(161)에 대한 구체적인 구성을 도 3을 참조하여 설명한다. 상기 활성탄 여과탑(161)에 충전되는 폐수 처리용 활성탄은, 폐수중의 유기물 및 악취 성분의 흡착 제거 및 잔류 염소 및 오존 등의 산화제의 분해 제거 등에 폭넓게 사용될 수 있다.

하지만, 폐수 처리용의 활성탄은, 사용 시간이 길어짐에 따라, 예를 들어 활성탄의 흡착 능력이 아직도 충분히 남아 있어도, 박테리아 등의 잡균이 활성탄 충전층에서 번식하기에 용이하여, 각종 트러블을 야기하는 경우도 있다．

따라서, 본 발명의 폐수처리시스템에 구비된 활성탄 여과탑(161)은 활성탄에 흡착된 잡균들을 세척할 수 있게 다음의 설명과 같이 구성되어 있다.

도 3에서，101 내지 105는 밸브이고, 161은 상기 2차 분리막(158)에 의해 처리된 폐수를 활성탄으로 처리하기 위한 활성탄 충전층(111)을 갖춘 활성탄 여과탑이고，처리 기간의 경과함에 따라 잡균을 보유한다. 상기 활성탄 여과탑(161)의 활성탄 충전층(111)의 위쪽에는 공급관(120)이 설치되고, 아래쪽에는 스크린(112)이 설치되어 있다.

상기 활성탄 여과탑(161)의 상부에는 맨홀뚜껑(113)이 힌지식으로 개폐가능하게 장착되어 있고, 상단부 양 측부에는 상기 활성탄 여과탑(161)의 내부를 관측할 수 있게 관측창(114)이 설치되어 있다. 또한, 상기 활성탄 여과탑(161)은 상기 관측창(114)과 상기 공급관(120)의 선단부 사이에서 활성탄 토출관(115)을 접속시켜 구비하고 있다. 또한, 상기 맨홀뚜껑(113)에는 통기관(119)가 관통되어 접속되어 있다.

상기 활성탄 여과탑(161)은 하부에 상기 활성탄에 의해 여과된 폐수를 방류시키도 하고 세척수와 공기를 상기 활성탄 여과탑(161)내로 유입시키도 하는 방류관(116)이 접속되어 있고, 그리고 상기 방류관(116)에는 도시되지 않은 펌프에 의해 세척수를 상기 활성탄 여과탑(161) 내부에 유입시키기도 하고 상기 활성탄 여과탑(161) 내에 충전되어 있는 활성탄 충전층(111)을 상기 활성탄 여과탑(161) 밖으로 배출시키기 위한 세척수 공급관(117)이 접속되어 있고, 그리고 압축공기를 상기 활성탄 여과탑(161) 내로 유입시키는 압축공기 공급관(118)이 접속되어 있다.

상기와 같이 구성된 상기 활성탄 여과탑(161)은 페수처리시에 밸브(105)가 개방되어 있고, 다른 밸브는 폐쇄되어 있다. 이 폐수처리시에 있어서는 상기 폐수 공급관을 통해 유입된 폐수를 물의 중력에 의해 활성탄 충전층에 반응시켜 활성탄 여과탑(161)에서 처리하고, 그 처리수를 후단의 방류관(116)을 통하여 밖으로 방류시킨다.

상기 활성탄 여과탑(161)은 활성탄 세척시 일단 밸브(103) 및 밸브(104)를 개방하고 단른 밸브는 폐쇄하여 세척수와 공기를 상기 활성탄 여과탑(161)에 유입시켜 상기 활성탄 충전층(111)에 흡착된 세균을 떼어낸 다음, 개방된 밸브(103) 및 밸브(104)를 폐쇄시키고 수동으로 상기 활성탄 충전층(111) 상부에 쌓인 세균을 매홀뚜껑(113)을 열고 수동으로 제거한다.

또한, 상기 활성탄 여과탑(161)에 충전된 활성탄 충전층(111)이 그 수명을 다하면, 상기 밸브(103)을 개방시켜 배출시키거나 상기 밸브(104) 및 상기 밸브(102)를 개방시켜 상기 활성탄 토출관(115)을 통하여 배출시킨다.

본 발명에 따른 시스템에 의해, 종래의 폐수처리공정에서 큰 면적을 차지하는 활성탄 반응조, 응집반응조, 침전조 및 2차 필터프레스를 활성탄 여과탑으로 대체시켜 폐수의 응집반응을 위한 화학약품을 절약함과 동시에 종래의 폐수처리공정 보다 작은 면적을 차지할 뿐만 아니라 유지보수의 비용을 감소시킬 수 있어서, 폐수를 저비용으로 처리하여 방류할 수 있게 되었다.

Claims

폐수가 폐수라인(151)을 경유하여 유입되는 1차 폐수조(152);

상기 1차 폐수조(152)에 저장된 이송펌프(191)에 의해 유입하여 상기 폐수에 함유된 미세 입자의 오물를 제거하는 1차 마이크로 필터(153);

상기 마이크로 필터(153)에 의해 여과된 폐수를 제 1고압펌프(192)에 의해 유입시켜 분자량이 큰 유기물과 색도유발물질을 제거하는 1차 분리막(154);

상기 1차 분리막(154)에 의해 분자량이 큰 유기물과 색도유발물질이 제거된 폐수가 유입되는 2차 폐수조(156);

상기 2차 폐수조(156)에 저장된 폐수를 이송펌프(193)에 의해 유입하여 상기 폐수에 함유된 미세입자의 오물을 제거하는 2차 마이크로 필터(157);

상기 2차 마이크로 필터(157)에 의해 여과된 폐수를 제 2고압펌프(194)에 의해 유입시켜 폐수중의 나머지 분자량이 작은 유기물 및 색도유발물질을 제거하는 2차 분리막(158); 그리고

상기 2차 분리막(158)에 의해 여과된 폐수가 유입하여 상기 폐수에 있는 색도, 미량의 유기물을 활성탄과 반응시켜서 활성탄에 흡착시키고, 상기 활성탄에 의해 여과된 폐수만을 방류시키는 복수의 활성탄 여과탑(161)을 포함하고 있으며,

상기 활성탄 여과탑(161)은, 충전된 활성탄 충전층(111)에 흡착된 색도, 미량 유기물 성분을 세척수와 공기를 이용하여 상기 활성탄 충전층으로부터 분리하여 밖으로 배출시키도록 되어 있는 활성탄 여과탑을 이용한 폐수처리 시스템으로서,

여기에서, 상기 활성탄 여과탑(161)은, 하단에 설치되어 있는 스크린(112)과, 상기 스크린(112)상에 충전되어 있는 활성탄 충전층(111)과, 상부에 개폐가능하게 장착된 맨홀뚜껑(113)과, 상단부 양 측에 설치되어 있는 관측창(114)과, 상기 관측창(114) 위쪽에 접속되어 있는 활성탄 토출관(115)과, 상기 활성탄 여과탑(110)에 폐수를 공급하는 공급관(120)과, 상기 맨홀뚜껑(113)을 관통하여 접속되어 있는 통기관(119)과, 하부에 접속되어 상기 활성탄에 의해 여과된 폐수를 방류시키는 방류관(116)과, 상기 방류관(116)에 접속되어 있는 세척수 공급관(117) 및 압축공기 공급관(118)을 포함하며,

상기 각각의 관들에는 밸브가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 활성탄 여과탑을 이용한 폐수처리 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 1차 분리막(154)을 통과하지 못한 농축된 폐수를 상기 1차 폐수조(152)에 유입시키는 제 1복귀라인(155); 상기 2차 분리막(158)을 통과하지 못한 농축된 폐수를 상기 2차 폐수조(156)에 유입시키는 제 2복귀라인(159); 및 상기 제 2복귀라인(159)에 접속되어, 상기 2차 분리막(158)을 통과하지 못한 농축된 폐수를 상기 1차 폐수조(152)에 유입시키는 분기라인(160)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄 여과탑을 이용한 폐수처리시스템.
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