KR100432518B1 - 반응단계 판단장치를 이용하여 단일활성반응조에서연속적인 탈질 및 질산화를 수행하기 위한 폐수처리시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단일활성반응조에서 0.6mg/L이하의 낮은 용존산소농도 조건에서 연속적인 탈질 및 질산화를 수행하기 위한 폐수 처리시스템 및 방법에 관한 것으로, 상기 단일활성반응조 내부에는 DO센서, pH센서, 전자전달조효소센서로 이루어진 센서부가 수중에 설치되고, 상기 단일활성반응조의 저면 또는 측면에는 산소고갈속도제어밸브, 가변브로와 및 믹서로 이루어진 산소공급부가 설치되고, 상기 센서부와 전기적으로 연결되어 상기 센서부로부터 수신된 신호를 내장된 연산프로그램으로 BPA변화량 및 pH변화량을 연산하여 반응단계 종료여부를 판단하여 판단신호를 생성하는 반응단계 판단장치가 설치되며, 상기 반응단계 판단장치와 전기적으로 연결되어 상기 산소공급부 및 믹서의 운전을 제어하기 위한 제어부가 설치되어 있으며, 특히 단일활성반응조 내에서 시간상의 차이를 두지 않고 연속적으로 탈질과 질산화를 수행하기 위하여 센서부를 통하여 감지된 신호를 입력으로 하여 반응단계 판단장치를 이용하여 처리수 상태값을 구하고, 상기 처리수 상태값으로부터 탈질 및 질산화 종료 여부를 판단하며, 판단 결과에 따라 산소공급부에 의하여 자동으로 산소공급이 제어되어 탈질 및 질산화 종료를 유도하여 폐수처리를 수행하기 위한, 단일활성반응조에서 연속적인 탈질 및 질산화를 수행하기 위하여 반응단계 판단장치를 이용한 폐수 처리시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

반응단계 판단장치를 이용하여 단일활성반응조에서 연속적인 탈질 및 질산화를 수행하기 위한 폐수 처리시스템 및 방법{WASTE WATER TREATMENT SYSTEM AND METHOD FOR CARRING OUT CONTINUOUS DENITRIFICATION AND NITRIFICATION IN A SINGLE ACTIVE REACTION TANK BY UTILIZING AN APPARATUS FOR JUDGING REACTION STEP}
본 발명은 단일활성반응조에서 0.6mg/L이하의 낮은 용존산소농도 조건에서 연속적인 탈질 및 질산화를 수행하기 위한 폐수처리시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 단일활성반응조 내에서 시간상의 차이를 두지 않고 연속적으로 탈질과 질산화를 수행하기 위하여 DO센서, pH센서, 전자전달조효소센서를 수중에 설치하고 이를 통하여 감지된 신호를 입력으로 하여 반응단계 판단장치를 이용하여 처리수 상태값을 구하고, 상기 처리수 상태값으로부터 탈질 및 질산화 종료 여부를 판단하며, 판단 결과에 따라 산소공급부에 의하여 자동으로 산소공급이 제어되어 탈질 및 질산화 종료를 유도하여 폐수처리를 수행하기 위한, 단일활성반응조에서 연속적인 탈질 및 질산화를 수행하기 위하여 반응단계 판단장치를 이용한 폐수 처리시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 폐수 처리시스템에 적용되고 있는 공법은 단순히 혐기조, 무산소조, 호기조를 조합한 후 반응조의 위치를 변화시키는 혐기/호기방식의 질소제거공법, 상기 질소제거공법을 위한 시스템에서 일정 시간 간격에 대하여 폭기기간과 비폭기기간으로 구분하여 시스템을 운전하는 간헐폭기공법, 상기 간헐폭기공법을 위한 시스템에서 폐수에 대한 유입과 폭기 및 배출을 일정 시간 간격으로 구분하여 시스템을 운전하는 연속회분식공정 등이 있는데 대부분의 폐수 처리공법은 시간적 구분을 두어 질소 및 인을 제거하도록 되어 있어서 반응단계시 수처리 상태가 파악되지 않은 상태로 운전되어 정확한 운전제어가 이루어지지 않게 되고, 그 결과 처리수질의 불안정함과 방류수 수질기준의 초과의 문제점이 있었다.
상기 연속회분식공정에 대하여 pH probe나 ORP probe를 연속 회분식 반응조 내에 설치하여 실시간 제어를 수행하는 선행기술은 대한민국 특허공개 제2001-86936호에 게재되어 있으며, 도 8에 연속 회분식 반응조 및 산화환원전위차를 이용한 전체시스템이 도시되어 있다. 상기 시스템에 의한 폐수 처리방법은 고농도 영양염 함유 폐수 처리를 위한 고도 처리공정은 무산소, 호기 기간이 연속 교호로 이루어지는 간헐폭기 공정과; 무산소 기간에만 선택적으로 원수를 주입하여 원수 중 유기물을 탈질기질로 충분히 이용토록 하며, 이후 호기 기간 동안 완전 질산화에 소요되는 알칼리니티 공급이 충분히 이루어지도록 하는 공정과; 연속 회분식 반응조내의 질산염 상태를 감지하여 제어기로 실시간 제어를 수행토록 하는 공정; 최종 무산소 기간에는 원수 대신 탈질율이 높은 외부기질을 이용하여 잔류 질산염의 완전 탈질을 유도하는 공정과; 이후 최종 호기 기간 중 잔존 유기물의 완전산화가 이루어지도록 하는 공정;을 포함하여 이루어지고, 이를 수행하기 위한 폐수 처리장치는 연속 회분식 반응조(R)내에 원수저류조(T1)로부터 펌프(P)를 이용하여 유입수유입관(301)을 통하여 원수를 공급할 수 있도록 하고, 유출수배출장치(D)로부터 펌프(P)를 이용하여 유출수를 배출할 수 있도록 유출수배출관(302)을 갖는 고농도 영양염 함유 폐수 처리를 위한 고도 처리장치로서, 이 처리장치를 구성함에 있어서; 상기 연속 회분식 반응조(R)내에는 산화환원전위차(ORP)를 연속적으로 측정하는 ORP probe(S2)와, 질산염의 거동을 파악하여 호기 기간 동안 완전 질산화 시점을 감지하는 pH probe(S1)를 설치하여 제어기(CO)로 전송하기 위한 Optically isolated transmitter(OI), AD 컨버터(AD), 릴레이(RE)를 설치하여 각각의 펌프(P) 및 블로어(B)의 on/off를 제어토록 구성하며, 상기 연속 회분식 반응조(R) 내에는 호기 기간 동안 공기를 공급하는 블로어(B)와, 무산소 기간 동안 완전 혼합상태를 이루기 위한 혼합기(M)가 설치된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 pH probe(S1)나 ORP probe(S2)는 미생물의 신진대사와는 직접적으로 연관이 없는 것이며 단지 수중의 ORP센서 등이 단순히 반응조내의 물상태를 나타내는 것으로 수중에 pH를 유발하는 물질이나 산화 또는 환원물질이 존재할 경우 오차가 발생할 수 있으며, 상기 pH probe(S1)나 ORP probe(S2)에 의하여 측정된 지시값은 미생물의 대사과정을 통해 나타나는 값이 아니므로 이를 직접적인 운전지표로 이용하기에 한계가 있었다. 또한, 상기 연속 회분식 고도처리 장치에 의한 고도 처리공정은 각각의 공정이 시간적으로 분리되어 있어서 각 반응단계가 별도로 수행되므로, 각각의 공정을 수행하기 위한 수단보다는 시간적 소요가 폐수 처리 결과에 더 큰 요인으로 작용되기 때문에 정해진 시간내에 반응이 종료되지 못할 경우에는 유입수를 반응조로 유입시키지 못함으로써 전체 폐수 처리 용량의 감소를 가져올 수 있었다.
한편, 반응조의 역할을 수행하는 폭기탱크 내에 다수의 센서를 구비하여 질화율을 감지하고, 공정을 제어하기 위한 선행기술로 활성오니법에 있어서 미생물 반응속도의 제어방법은 일본공개특허공보 소56-130299호에 게재되어 있으며, 도 9에 미생물 반응속도제어방법에 의한 처리시스템도가 도시되어 있다. 상기 미생물 반응속도 제어방법은 질화율 제어를 위한 폭기탱크(401)에 있어서, NH3-N, NO2-N, NO3-N의 농도값을 각각 검출기(412,413,414)로 검출하고, 이 검출치로부터 질화율 연산을 연산기(415)로 하고, 이 연산결과와 목표질화율 설정기(416)의 설정치를 비교하여 조절시스템(417)의 입력으로 하고, 조절시스템(417)에는 유입수온과 유입부하 등 질화율에 영향을 주는 요인을 가미한 조절특성을 가지게 하여 DO설정기(405)의 설정치제어를 하는 것에 의하여 수행되도록 되어 있다.
상기한 미생물 반응속도 제어방법은 각각의 검출기(412,413,414)를 통해 감지된 것을 수치로 나타내는데 까지 걸리는 시간이 길어서 즉각적인 폭기탱크(401)의 상태파악이 어려우며 센서 자체의 측정 정확도가 낮아 실질적인 제어용으로 이용하는 데는 한계가 있었다.
또한, 폐수 내의 생물반응을 모니터링 및 처리하기 위한 장치 및 방법은 미국특허공보 제5401412호에 게재되어 있으며, 도 10에 도시된 바와 같이 혼합용액(502)으로 채워진 생물반응탱크(501), 혼합용액을 피드 파이프(504)를 거쳐 리턴 파이프(507)로 유동시키는 상기 탱크(501) 내의 펌프(503), 혼합 용액샘플을 입구(506)를 거쳐 감지챔버(508)로 이동시키기 위하여 솔레노이드 밸브(505)를 개방시키는 컴퓨터/모니터(513), 감지챔버(508)의 양방향에 설치되어 감지챔버(508)의 혼합폐수 내의 미생물 현탁액을 균일하게 유지하기 위한 교반기(509) 및 폐수 샘플 내 NADH의 형광도 변화를 감지하기 위한 감지 프로브(510) 등을 구비한 구성으로 되어 있다.
상기한 바와 같이 간헐폭기식의 운전방식이 아닌 연속식 운전방식에서는 질소제거를 위한 반응단계에 따라 변화되는 NADH의 상태값과 수질의 연관성을 파악하는 데 많은 시간이 소요되었고, 단순히 지시되는 NADH의 상태값만으로는 미생물 신진대사과정에서 질소의 생성 및 소멸정도를 파악하기 어려워 반응단계를 정확하게 예측하기가 힘들어 즉각적인 제어 또는 조작이 어렵게 되었으며, 반응단계를 정확하게 예측하지 못할 경우 반응단계가 종료된 후에도 계속 이전의 반응을 위한 장비 운전이 지속되어 전체 공정의 운전 실패 및 처리수질악화를 가져올 수 있었다.
예를 들어, 암모니아성 질소가 질산성 질소로 전환되는 질산화 과정 종료시점에 대한 판단장치가 없을 경우 질산화가 충분하게 진행되기 전에 종료되어 부분 질산화가 될 수가 있으며 질산화로 탈질에 필요한 탄소원이 대부분 소모되어 탈질이 적절하게 이루어지지 않으며, 이의 제거를 위해서는 후속공정에서 상당히 많은 양의 탄소원이 추가로 필요하게 된다. 또한, 질산성 질소가 질소가스로 환원되어 제거되는 탈질 과정 종료시점에 대한 판단장치가 없을 경우 너무 낮은 DO농도에서 장시간 운전될 경우 질산화가 제대로 이루어지지 않아 후속공정에서 추가적인 질산화 및 탈질 공정이 필요하고 심할 경우 질산화균의 사멸로 전체 공정이 실패하게된다. 이와 더불어, 질산화를 위해 높은 DO농도를 유지하게 될 경우 공기량 과다로 인한 송풍설비 용량의 과다, 동력비의 증가, 부지면적의 증가 문제가 발생할 수 있으며 질산화가 종료된 후에도 공기주입이 차단되지 않고 계속됨으로써 불필요한 공기의 주입이 지속될 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 무산소조, 호기조 등으로 조를 나누거나 폭기 및 비폭기 등으로 시간상의 구분을 두지 않고 격벽이 없는 단일활성반응조를 형성하고, 이 단일활성반응조에서 시간상의 차이를 두지 않고 탈질 및 질산화를 연속적으로 수행하며, 상기 탈질 및 질산화 공정시 미생물 활성을 극대화하기 위하여 상기 단일활성반응조 내에 반응단계 판단장치와 DO센서, pH센서, 전자전달조효소센서를 설치하여 상기 센서들에 의하여 감지된 신호를 입력으로 하여 연산프로그램을 이용해서 반응단계의 종료시점을 정확하게 판단하여 운전을 제어할 수 있도록 함으로써 기존 공정이 가지고 있던 처리공정의 복잡성, 공정제어의 불확실성, 공정운전의 시간적 제한, 처리용량의 한계, 처리효율의 저하, 처리수질의 불안정, 방류수 수질기준의 초과 등 운영관리상 많은 문제점을 극복할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 폐수 처리시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 요부인 반응단계 판단장치의 외형도,
도 3a는 본 발명의 반응단계 판단장치에 내장된 연산프로그램으로 pH변화량을 연산하기 위한 순서도,
도 3b는 본 발명의 반응단계 판단장치에 내장된 연산프로그램으로 BPA변화량을 연산하기 위한 순서도,
도 3c은 본 발명의 반응단계 판단장치에 의하여 수처리 상태값을 이용하여 반응단계를 판단하기 위한 반응단계 판단 순서도,
도 4는 본 발명에 의한 폐수 처리시스템의 단일활성반응조에 반응단계 판단장치가 설치된 상태의 개략도,
도 5는 본 발명의 반응단계 종료시점 판단 기초 그래프,
도 6a는 본 발명의 탈질 및 질산화 종료 판단 기초 그래프,
도 6b는 본 발명의 탈질화 미비 판단 기초 그래프,
도 6c는 본 발명의 질산화 미비 판단 기초 그래프,
도 6d는 본 발명의 질산화 종료 판단 기초 그래프,
도 6e는 본 발명의 탈질화 종료 판단 기초 그래프,
도 7은 본 발명의 요부인 반응단계 판단장치 설치에 따른 폐수 처리시스템의 운전 결과표 및 결과그래프,
도 8은 종래의 연속 회분식 반응조 및 산화환원전위차를 이용한 제어시스템으로 이루어진 전체 시스템을 보인 개략도,
도 9는 종래의 활성오니법에 있어서의 미생물 반응속도제어방법에 의한 처리시스템도,
도 10은 종래의 폐수 내의 생물반응을 모니터링하고 폐수 처리를 제어하기 위한 장치의 개략도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1: 스크린 2: 침사지
3: 유량조정조 4: 최초침전지
5: 혐기조 6: 단일활성반응조
7: 최종침전지 8: 소독 및 방류조
9: 농축조 10: 슬러지 저류조
11: 슬러지 반송펌프 12: 슬러지 폐기밸브
100: 반응단계 판단장치 101: 전자전달조효소센서
102: DO센서 103: pH센서
104: 제어부 110: 창
111: 지시부 112: 전원공급단자
113: 입,출력단자 201: 산기관
202: 산소고갈속도제어밸브 203: 가변브로와
204: 믹서
이와 같은 본 발명의 목적은, 스크린, 침사지, 유량조정조, 최초침전지, 혐기조, 단일활성반응조, 최종침전지, 소독 및 방류조, 농축조 및 슬러지 저류조를 포함하여 이루어지는 폐수 처리시스템에 있어서, 상기 단일활성반응조의 내부에는미생물의 활동능력을 측정하는 전자전달조효소센서, 용존산소농도를 측정하는 DO센서, 수소이온농도를 측정하는 pH센서로 이루어진 센서부가 수중에 설치되고, 상기 단일활성반응조의 저면 또는 측면에는 산기관을 통하여 연속적으로 산소를 제공하기 위하여 산소고갈속도제어밸브, 가변브로와 및 믹서로 이루어진 산소공급부가 설치되고, 상기 센서부와 전기적으로 연결되어 상기 센서부로부터 수신된 신호를 입력으로 하여 내장된 연산프로그램으로 BPA변화량 및 pH변화량을 연산하고, 상기 연산된 BPA변화량 및 pH변화량과 DO센서에 의해 측정된 DO농도를 이용하여 탈질화 또는 질산화 종료여부를 판단하여 판단신호를 생성하는 반응단계 판단장치가 설치되며, 상기 반응단계 판단장치와 전기적으로 연결되어 상기 반응단계 판단장치로부터 생성된 판단신호를 수신하고, 이 판단신호에 따라 상기 산소공급부의 운전을 제어하기 위한 제어부가 설치되며, 상기 단일활성반응조는 단일반응조로서 이 반응조로 유입된 폐수에 대하여 탈질 및 질산화를 연속적으로 수행할 수 있으며, 상기 탈질 및 질산화를 수행하는 동안 상기 반응단계 판단장치를 이용하여 반응단계를 판단하여 운전을 제어하는 것을 특징으로 하는 반응단계 판단장치를 이용한 폐수 처리시스템에 의하여 달성된다.
바람직하게는, 상기 반응단계 판단장치는, 다수의 부품을 보호하면서 외부의 습기에 영향을 받지 않도록 방수처리된 외함; 상기 연산프로그램이 설치된 부품을 수납하기 위한 내함; 상기 연산프로그램에 의하여 연산된 수처리 상태값을 표시하기 위하여 전면에 문자와 램프로 형성된 지시부; 상기 각 부품에 전원을 공급해주기 위한 전원공급단자; 상기 센서부와 전기적으로 연결되어 4 내지 20 mA의 전류신호가 입력되고, 외부의 노이즈로부터 상기 장치를 보호하기 위하여 노이즈필터가 구비된 입력단자; 및 상기 연산프로그램에 의하여 연산된 수처리 상태값에 대한 전기적 신호를 지시부로 전송하기 위한 출력단자;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반응단계 판단장치를 이용한 폐수 처리시스템에 의하여 달성된다.
더욱 바람직하게는, 상기 연산프로그램은 상기 센서부로부터 수신된 신호를 입력으로 하여 BPA변화량 및 pH변화량의 수처리 상태값을 연산하고, 상기 수처리 상태값이 어떠한 반응단계를 나타내는지를 판단하기 위하여 BPA변화량, pH변화량 및 DO농도의 수처리 상태값으로 표현된 조건식을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반응단계 판단장치를 이용한 폐수 처리시스템에 의하여 달성된다.
아울러, 본 발명의 목적은, 스크린, 침사지, 유량조정조, 최초침전지, 혐기조, 단일활성반응조, 최종침전지, 소독 및 방류조, 농축조 및 슬러지 저류조를 포함하여 이루어지는 폐수 처리시스템을 이용한 폐수 처리방법에 있어서, 유입된 폐수 중의 조대한 협잡물이 스크린에 의하여 제거되는 여과단계; 상기 스크린을 통과한 폐수가 유속이 낮은 상기 침사지에서 모래성분이 제거되는 침사단계; 상기 침사지로부터 유입된 폐수가 상기 유량조정조를 통하여 유량 및 농도가 균등화되어 공급되는 공급단계; 상기 유량조정조로부터 공급된 폐수에 포함된 부유물질이 상기 최초침전지에서 비중 차이에 의하여 제거되는 1차침전단계; 상기 최초침전지로부터 유입된 폐수가 상기 혐기조에서 인의 방출이 일어나는 탈인단계; 상기 혐기조로부터 유입된 폐수가 상기 단일활성반응조에서 호기성 미생물 플럭(floc)과 연속적으로 공급된 산소에 의하여 유기물 제거, 탈질 및 질산화, 인 섭취 반응을 통하여 처리수와 슬러지 형태로 변환되는 반응단계; 상기 단일활성반응조로부터 유입된 처리수와 슬러지가 상기 최종침전지에서 중력침강에 의하여 고액이 분리되는 2차침전단계; 상기 최종침전지에서 고액분리된 처리수 중 상등수가 유입되어 상기 소독 및 방류조에서 세균이 제거된 후 방류되는 소독 및 방류단계; 상기 최종침전지에서 침전된 슬러지가 반송펌프에 의하여 상기 혐기조 및 단일활성반응조로 반송되고, 상기 슬러지의 일부와 최초침전지로부터 유입된 슬러지가 상기 농축조로 이송되는 반송단계; 및 상기 농축조로 이송된 슬러지는 중력농축된 후 상기 슬러지 저류조를 통하여 탈수되어 폐기되는 폐기단계;를 포함하여 이루어지며, 상기 반응단계에서는 상기 탈질 및 질산화가 연속적으로 수행되며, 상기 단일활성반응조 내의 미생물 활성을 극대화하기 위하여 DO농도를 0.6mg/L이하로 운전하면서 상기 센서부로부터 수신된 신호를 입력으로 하여 반응단계 판단장치의 연산프로그램을 이용하여 상기 탈질 및 질산화의 종료시점을 판단하여 pH변화량이 0.1이하로, BPA변화량이 0.2이하로 유지되도록 산소 공급량을 조절하여 탈질 및 질산화를 유도하는 것을 특징으로 하는 반응단계 판단장치를 이용한 폐수 처리방법에 의하여 달성된다.
바람직하게는, 상기 반응단계에서 탈질 및 질산화의 종료시점을 판단하는 방법은 수처리 상태값인 pH변화량이 0.1 이상 또는 이하인지 여부와 BPA변화량이 0.2 이상 또는 이하인지 여부를 구분하여, 탈질 및 질산화의 "미비" 또는 "종료"상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 반응단계 판단장치를 이용한 폐수 처리방법에 의하여 달성된다.
더욱 바람직하게는, 상기 반응단계 판단장치에 의하여 연산된 수처리 상태값에 대한 판단신호를 수신한 제어부가 가변브로와, 산소고갈속도제어밸브, 믹서의 운전을 실시간으로 제어함으로써 상기 반응단계에서 연속적으로 공급되는 산소량이 조절되는 것을 특징으로 하는 반응단계 판단장치를 이용한 폐수 처리방법에 의하여 달성된다.
이하, 본 발명에 의한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 반응단계 판단장치를 이용하여 단일활성반응조에서 연속적인 탈질 및 질산화를 수행하는 폐수 처리시스템 및 방법에 관한 것으로 적용대상 폐수는 하수, 오수, 분뇨, 축산폐수, 산업폐수 등 이다.
도 1은 본 발명에 의한 폐수 처리시스템의 구성도이며, 외부로부터 유입된 폐수가 다수의 구성요소를 거치면서 각 구성요소에 의한 수처리 단계를 통하여 인의 제거와 연속적인 탈질 및 질산화가 수행된 처리수를 배출시키기 위한 구성요소들이 도시되어 있다.
본 발명에 의한 폐수 처리시스템은 스크린(1), 침사지(2), 유량조정조(3), 최초침전지(4), 혐기조(5), 단일활성반응조(6), 최종침전지(7), 소독 및 방류조(8), 농축조(9) 및 슬러지 저류조(10)를 포함하여 구성되고, 상기 구성요소들은 일련의 폐수 처리단계로 연결되어 있다. 상기 폐수 처리시스템은 경우에 따라서는 유량조정조(3) 또는 최초침전지(4)를 생략하여 시스템을 구성하고 운전하는 것도 가능하며, 이 경우 상기 침사지(2)로부터 유출된 폐수가 직접 최초침전지(4)로 유입되거나 상기 유량조정조(3)로부터 유출된 폐수가 직접 혐기조(5)로 유입되도록 배관을 연결하여 폐수를 공급시켜 주는 것이 바람직하다.
도 1에 도시된 바와 같이 외부로부터 유입된 폐수 중의 조대 협잡물은 스크린(1)을 거쳐 제거된 후 침사지(2)에서 모래 성분이 제거된다. 상기 침사지(2)를 거친 폐수는 유량조정조(3)에서 유량 및 농도가 균등화된 후 최초침전지(4)로 이송되고, 상기 최초침전지(4)에서 부유물질이 제거되어 혐기조(5)로 유입된 폐수는 혐기성 상태에서 활성슬러지 형태의 미생물과 함께 교반되어 인의 방출이 일어나며, 상기 혐기조(5)를 거쳐 단일활성반응조(6)로 유입된 폐수는 미생물 플럭 내에서 유기물 제거, 연속적인 탈질 및 질산화, 인 섭취가 수행되는데 이때 상기 단일활성반응조(6) 내부에 설치된 다수의 센서에 의하여 감지된 신호를 반응단계 판단장치(100)의 연산프로그램에 의하여 연산된 수처리 상태값으로부터 반응단계 종료시점을 판단하여 운전을 제어하도록 되어 있다. 상기 혐기조(5) 및 상기 단일활성반응조(6)로 유입된 폐수의 유기물질은 미생물 플럭으로 전환되어 최종침전지(7)에서 중력침강에 의하여 고액분리되며 침전된 슬러지는 슬러지 반송펌프(11)(도 4 참조)에 의해 반송라인을 통하여 혐기조(5) 및 단일활성반응조(6)로 반송되고, 일부는 슬러지 폐기밸브(12)(도 4 참조)를 통해 농축조(9)로 이송되며, 고액분리된 상등수는 소독 및 방류조(8)에서 세균이 제거된 후 방류된다. 상기 농축조(9)로 이송된 슬러지는 최초침전지(4)로부터 유입된 슬러지와 함께 중력농축된 후 슬러지 저류조(10)를 거쳐 탈수되어 폐기된다.
여기서, 상기 반송라인은 최종침전지(7)에서 중력침강에 의해 침전된 슬러지를 재사용하기 위하여 혐기조(5) 및 단일활성반응조(6)로 반송시키는 배관으로서혐기조(5)나 단일활성반응조(6)의 입구측 또는 각각의 조 내부에 연결되어 상기 슬러지가 슬러지 반송펌프(11)의 가동으로 가압되어 반송되도록 되어 있다. 상기 슬러지 반송펌프(11)에 의한 슬러지의 반송량 조절은 단일활성반응조(6) 내의 슬러지 농도에 따라 조절이 되는데 상기 슬러지 반송펌프(11)에 의하여 일정량의 슬러지가 반송되는 가운데 단일활성반응조(6) 내의 슬러지 농도가 설정 농도 이상으로 증가되면 상기 슬러지 폐기밸브(12)가 개방되어 반송되는 슬러지의 일부가 상기 농축조(9)를 통하여 폐기됨으로써 상기 단일활성반응조(6)로 유입되는 슬러지의 유입량이 조절된다.
상기 슬러지 폐기밸브(12)는 최종침전지(7)와 연결된 반송라인 상에 반송펌프(11)와 농축조(9)사이에 설치되어 있으며, 상기 농축조(9)에서는 슬러지가 인발에 의하여 탈수되어 배출된다.
도 2는 본 발명의 요부인 반응단계 판단장치의 외형도이며, 상기 반응단계 판단장치(100)의 연산프로그램에 의하여 연산된 수처리 상태값에 대한 반응단계가 표시되도록 전면에 지시부(111)가 형성된 상태가 도시되어 있다.
상기 반응단계 판단장치(100)는 다수의 부품을 보호하면서 외부의 습기에 영향을 받지 않도록 방수처리된 외함; 연산프로그램이 설치된 부품을 수납하기 위한 내함; 상기 연산프로그램에 의하여 연산된 수처리 상태값을 표시하기 위하여 전면에 문자와 램프로 형성된 지시부(111); 각 부품에 전원을 공급해주기 위한 전원공급단자(112); 센서부와 전기적으로 연결되어 4 내지 20 mA의 전류신호가 입력되고, 외부의 노이즈로부터 장치를 보호하기 위하여 노이즈필터(noise filter)가 구비된입력단자(113); 및 상기 연산프로그램에 의하여 연산된 수처리 상태값에 대한 전기적 신호를 지시부(111)로 전송하기 위한 출력단자(113);를 포함하여 구성된다.
상기 외함은 방수가 가능하고 부식이 일어나지 않는 PVC 등 재질로 제작되는 것이 바람직하며, 상기 외함의 전면에는 상기 지시부(111)에 표시되는 반응단계 지시값을 외부에서 볼 수 있도록 창(110)이 구비되어 있다.
상기 지시부(111)에는 각 반응단계의 상태를 표시하는 문자와 램프가 형성되어 있고, 상기 램프는 각 상태에 맞게 서로 다른 색깔의 램프를 사용하는 것이 바람직하며, 필요에 따라 고휘도의 LED를 사용하는 것도 가능하다.
상기 내함에는 연산프로그램이 설치된 부품을 수납하도록 공간 및 위치가 확보되어 있으며, 상기 내함의 일측면에는 다수의 부품에 대하여 전원공급이 되도록 전원공급단자(112)와 연통되게 홀(hole)이 형성되어 있다.
상기 연산프로그램은 단일활성반응조(6)에서 총괄적으로 질소를 제거하기 위하여 공기량을 자동 조절하기 위한 수처리 상태값을 얻기 위한 수단으로 단일활성반응조(6)의 용존산소농도를 측정하는 DO센서(102), 미생물의 활동능력 정도를 측정하는 전자전달조효소센서(101) 및 단일활성반응조(6)의 수소이온농도를 측정하는 pH센서(103)로 이루어진 센서부로부터 감지되어 입력된 신호를 취합하고, 상기 입력된 신호로부터 연산하여 얻어진 수처리 상태값으로 반응단계 종료여부를 판단하기 위한 다수의 수식과 상기 수처리 상태값이 어떠한 반응단계를 나타내는지를 판단하기 위한 조건식으로 구성되어 있다.
상기 연산프로그램에는 센서부로부터 입력된 신호로부터 수처리 상태값의 연산 및 반응단계 판단방법 외에 이들 값이 어떤 반응단계를 나타내는지를 화면상에 표시할 수 있는 지시방법에 대한 내용도 포함하고 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 반응단계 판단장치에 내장된 연산프로그램으로 pH변화량 및 BPA변화량을 연산하기 위한 순서도이고, 도 3c는 본 발명의 반응단계 판단장치에 의하여 수처리 상태값을 이용하여 반응단계를 판단하기 위한 반응단계 판단 순서도이며, 상기 연산프로그램에 의하여 연산된 상태값인 pH변화량, BPA변화량 및 DO센서에 의해 측정된 DO농도를 조건식에 대입하여 반응단계 종료여부를 판단하는 방법이 도시되어 있다.
상기 연산프로그램에는 기본적으로 pH변화량 및 BPA변화량을 연산하는 수식이 포함되어 있다.
첫째, pH변화량을 연산하기 위한 순서도는 도 3a에 도시된 바와 같다.
먼저 연산에 필요한 변수 Ad1, Ad2, Avg1, Avg2, N 및 pH를 "0"으로 초기화한 후 5초마다 pH값을 샘플링하여 Ad1에 저장하고, 5초마다 1씩 증가하는 샘플링 횟수를 N에 저장하며 샘플링된 pH값은 Ad2로 누적된다. 여기서, 상기 Ad1은 5초마다의 pH값, Ad2는 5초마다의 pH값의 누적합, N은 누적횟수(0~120), Avg1은 10분마다의 pH값의 평균, Avg2는 이전 10분간의 pH값의 평균이다.
이후, 상기 N의 값이 120이 되기 전까지는 이와 같은 과정이 계속 반복되며 120이 되면(즉, 10분이 되면) 이 10분 동안의 pH값의 평균(Avg1)을 계산하게 된다.
이와 같이 구해진 평균값(Avg1)은 반응단계 판단의 지표가 되며 새롭게 계산된 120회 동안의 평균값(Avg1)에서 이전 120회 동안의 평균값(Avg2)을 빼줌으로써pH변화량(ΔpH)이 연산되며, 이렇게 구해진 pH변화량(ΔpH)과 새롭게 계산된 평균값(Avg1)을 출력하고, 이 평균값(Avg1)은 이전 평균값(Avg2)으로 치환된다. 그리고, 매 120회 마다 pH변화량의 재연산을 위하여 횟수(N)와 상기 변수 Ad1와 Ad2를 다시 "0"으로 초기화하여 반복적으로 pH변화량이 연산되고, 상기 pH변화량은 반응단계를 판단하기 위한 조건식에 의하여 반응단계가 판단되어 실시간으로 지시부(111)에 그 상태가 표시된다.
둘째, BPA변화량을 연산하기 위한 순서도는 도 3b에 도시된 바와 같다.
먼저 연산에 필요한 변수 Ad1, Ad2, Avg1, Avg2, N 및 BPA를 "0"으로 초기화한 후 5초마다 BPA값을 샘플링하여 Ad1에 저장하고, 5초마다 1씩 증가하는 샘플링 횟수를 N에 저장하며 샘플링된 BPA값은 Ad2로 누적된다. 여기서, 상기 Ad1은 5초마다의 BPA값, Ad2는 5초마다의 BPA값의 누적합, N은 누적횟수(0~120), Avg1은 10분마다의 BPA값의 평균, Avg2는 이전 10분간의 BPA값의 평균이다.
이후, 상기 N의 값이 120이 되기 전까지는 이와 같은 과정이 계속 반복되며 120이 되면(즉, 10분이 되면) 이 10분 동안의 BPA값의 평균(Avg1)을 계산하게 된다.
이와 같이 구해진 평균값(Avg1)은 반응단계 판단의 지표가 되며 새롭게 계산된 120회 동안의 평균값(Avg1)에서 이전 120회 동안의 평균값(Avg2)을 빼줌으로써 BPA변화량(ΔBPA)이 연산되며, 이렇게 구해진 BPA변화량(ΔBPA)과 새롭게 계산된 평균값(Avg1)을 출력하고, 이 평균값(Avg1)은 이전 평균값(Avg2)으로 치환된다. 그리고, 매 120회 마다 BPA변화량의 재연산을 위하여 횟수(N)와 상기 변수 Ad1와Ad2를 다시 "0"으로 초기화하여 반복적으로 BPA변화량이 연산되고, 상기 BPA변화량은 반응단계를 판단하기 위한 조건식에 의하여 반응단계가 판단되어 실시간으로 지시부(111)에 그 상태가 표시된다.
본 발명에 의한 폐수 처리공정을 위한 연산은 간헐폭기와 같이 시간적 분리개념이 없기 때문에 연산을 위한 시간 간격이 좁을 필요는 없다.
상기 pH변화량 및 BPA변화량의 연산 순서도에 의하여 연산된 수처리 상태값에 의하여 반응단계를 판단하는 방법을 도 3c에 의거 설명하면, DO농도가 0.6mg/L 이하이면서 pH변화량(△pH)이 0.1보다 작고 전자전달조효소의 변화량(△BPA)이 0.2보다 작을 경우 반응단계 판단장치(100)는 “탈질화 종료” 및 “질산화 종료”로 판단하여 이를 표시하고, DO농도가 0.6mg/L 이하이면서 pH변화량(△pH)이 0.1보다 크고 전자전달조효소의 변화량(△BPA)이 0.2보다 클 경우 “질산화 미비”로 판단하여 이를 표시한다. 또한 DO농도가 0.6mg/L 이상이고 pH변화량(△pH)이 0.1보다 작고 전자전달조효소의 변화량(△BPA)이 0.2보다 클 경우 ”탈질화 미비“로 판단하여 이를 표시한다.
도 3c에 도시된 반응단계 판단 순서도에 대한 상기한 내용은 다음의 표 1과 같이 정리된다.
구분 단일활성반응조DO농도(mg/L) pH변화량(△pH) 전자전달조효소변화량(△BPA) 반응단계표시
조건1 < 0.6 < 0.1 < 0.2 탈질화 종료질산화 종료
조건2 < 0.6 0.1 0.2 질산화 미비
조건3 0.6 < 0.1 0.2 탈질화 미비
도 4는 본 발명에 의한 폐수 처리시스템의 단일활성반응조에 반응단계 판단장치가 설치된 상태의 개략도이며, 상기 단일활성반응조(6) 내에 다수의 센서가 수중에 설치되어 상기 반응단계 판단장치(100)와 연결된 상태가 도시되어 있다.
도 4를 참조하여 단일활성반응조(6)를 중심으로 형성된 폐수 처리시스템 및 슬러지 반송라인을 설명하면, 상기 혐기조(5)로부터 유입된 폐수는 상기 단일활성반응조(6) 내에서 연속적으로 탈질 및 질산화되어 최종침전지(7)로 유출되고, 상기 최종침전지(7)에서 고액분리된 상등수는 소독 및 방류조(8)를 통하여 방류되며, 상기 최종침전지(7)에서 중력침강된 슬러지는 반송라인을 통하여 상기 혐기조(5) 또는 상기 단일활성반응조(6)로 반송되는데 이때 상기 단일활성반응조(6) 내의 슬러지 농도가 설정치를 초과하면 슬러지 폐기밸브(12)가 개방되어 일부의 슬러지가 배출되도록 시스템이 형성되어 있다.
상기 단일활성반응조(6)의 운전시 반응단계를 판단하여 연속적으로 탈질 및 질산화를 수행하기 위하여 별도의 격벽이 설치되어 있지 않은 상기 단일활성반응조(6)의 내부에는 용존산소농도를 측정하는 DO센서(102), 수소이온농도를 측정하는 pH센서(103), 미생물의 활동능력을 측정하는 전자전달조효소센서(101)로 이루어진 센서부가 수중에 설치되고; 상기 단일활성반응조(6)의 저면 또는 측면에는 산기관(201)을 통하여 단일활성반응조(6)의 반응단계에 따라 연속적으로 산소를 제공하거나 공급량을 제어하기 위하여 산소고갈속도제어밸브(202), 가변브로와(203) 및 믹서(204)로 이루어진 산소공급부가 설치되며;상기 센서부와 전기적으로 연결되어 상기 센서부로부터 수신된 신호를 입력으로 하여 내장된 연산프로그램으로 pH변화량 및 BPA변화량을 연산하여 반응단계 종료여부의 판단신호를 생성하기 위하여 반응단계 판단장치(100)가 설치되며; 상기 반응단계 판단장치(100)와 전기적으로 연결되어 상기 반응단계 판단장치(100)로부터 수신된 판단신호에 따라 상기 산소공급부 및 믹서(204)의 운전을 제어하기 위하여 제어부(104)가 설치되어 있다.
상기 전자전달조효소센서(101)는 수중에 존재하는 전자전달조효소의 양을 측정하는 센서로서 340nm의 파장을 갖는 자외선(UV)을 조사하기 위한 발광부재(미도시됨)와, 상기 발광부재에 광섬유테이블로 연결되어 광원창(미도시됨)을 통하여 빛을 발산시켜 주기 위한 전달부재(미도시됨)와, 상기 전자전달조효소에 여기되어 발광되는 빛을 검출하여 수신된 파장을 전기적 신호로 전환시켜주기 위한 검출부재(미도시됨)를 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 상기 전자전달조효소센서(101)의 몸통재질은 내산 STS로 되어 있고, 상기 전달부재는 내충격 플라스틱으로 형성되어 있으며, 빛이 투과되는 광원창은 석영으로 형성되어 있다.
한편, 상기 전자전달조효소센서(101)에 의하여 측정되는 전자전달조효소 및 이를 측정하는 원리를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 효소란 생물체에서 합성되어 세포속에서 물질대사의 여러 경로에 관계되어 일어나는 수많은 생체 화학반응을 촉진하는 생체촉매로서 반응이 일어나는 데 필요한 활성화 에너지를 낮춰 반응을 빨리 일어나게 하는 역할을 한다. 상기 효소는 단백질로 구성되어 있으며, 단백질 부분만으로 기능을 하는 것과 단백질만으로는 기능을 다하지 못해 비단백질 물질이 결합되어야 하는 것으로 구분된다.
여기서, 상기 단백질 부분을 주효소라 하고, 비단백질 부분을 조효소라 하며 이들 전체를 전효소라 칭한다. 즉, 조효소는 주효소를 도와 반응이 일어날 수 있도록 하는 비단백질부분을 말하는 것이며, 주효소로부터 쉽게 분리되고, 주효소와는 달리 기질에 대한 특이성이 없어서 한 종류의 조효소가 여러 종류의 주효소에 대한 조효소로서 작용한다.
상기 전자전달조효소는 물질의 대사과정에서 작용하는 조효소로서 생체 산화·환원 반응을 촉매하는 탈수소 효소가 기질로부터 떼어낸 전자와 수소이온을 받아서 다른 물질에 넘겨주는 역할을 한다.
본 발명에 이용된 전자전달조효소는 수용성 비타민인 니코틴아미드를 구성성분으로 하고 있으며, 체내에서 조효소로 전환되어 전자수용체에 전자를 전달하는 역할을 한다.
본 발명에 의한 폐수 처리공정에서의 전자수용체는 단일활성반응조(6) 상태에 따라서 달라지며, 호기성 상태에서는 O2, 무산소 상태에서는 NOx분자가 전자를 받게 되는데 특히, 무산소 상태에서는 NOx분자가 전자를 받아들여 환원되므로 질소제거상태에 따라 전자전달조효소의 량이 변화하게 된다. 즉, 분자의 산화·환원 진행과정에 따른 전자전달조효소량의 변화를 전자전달조효소센서(101)로 측정하여 질소제거공정의 반응단계를 파악할 수 있게 된다.
상기 전자전달조효소센서(101)는 수중에 존재하는 전자전달조효소의 양을 측정하는 센서로서 조효소가 갖는 특정 파장에서의 빛 흡수정도를 이용하여 측정하게 되는데 본 발명에서는 니코틴아미드로 구성된 조효소의 환원된 형태를 측정하게 된다. 그 이유는 산화된 형태보다도 340nm에서 더 큰 흡광도를 가지므로 이 파장에서 흡광도의 변화를 측정함으로써 한 형태에서 다른 형태로 전환된 반응을 측정할 수 있기 때문이다. 따라서, 상기 전자전달조효소센서(101)는 수중에 340nm의 UV를 조사하였을 경우 여기되어 발광하는 빛을 460nm의 파장에서 검출하게 되며, 이는 BPA로 표시된다. 상기한 바와 같이 흡광도를 측정하기 위해서는 전기신호가 펄스신호로 전달되는 것이 바람직하며, 이를 통해 수중의 미생물 및 햇빛 등에 의한 측정값의 오차가 최소화된다.
여기서, BPA는 생물학적 활성도를 나타내는 것으로서 효소의 활성도를 통해 미생물의 활성상태를 파악하는 것이며, 그 범위는 0~100ppb로 본 발명에서의 활성도 측정은 일정 파장에서 기질이 생성물로 변화되는 과정에서의 기질이나 생성물의 흡광도를 측정하게 된다.
상기 전자전달조효소센서(101)는 실시간으로 측정된 자료를 검출부재로 전달하게 되며, 상기 검출부재는 이를 전기적인 신호로 전환시켜 반응단계 판단장치(100)로 전송하게 된다. 이렇게 전송된 신호를 입력으로 하여 반응단계 판단장치(100)의 연산프로그램에 의해 연산된 수처리 상태값에 따라 반응단계를 판단하며, 판단결과에 대한 신호를 수신한 제어부(104)는 가변브로와(203) 및 산소고갈속도제어밸브(202)를 조절하는 등의 산소공급부의 운전을 실시간으로 제어함으로써 산소의 공급량이 조절되게 된다. 예를 들어, 반응단계가 “질산화 미비”로 표시될 경우 가변브로와(203)의 공기량을 증대하여 질산화를 유도하고, 반응단계가 “탈질화 미비”로 표시될 경우 가변브로와(203)의 공기량을 감소시켜 탈질화를 유도함으로써 최적의 상태를 유지하게 된다. 한편, 본 발명에서 반응단계 종료시점은 수처리공정에서의 최적 수질을 나타내는 만큼 암모니아성 질소와 질산성 질소가 동시에 거의 없는 상태("0"에 가까운 상태)를 나타내지는 않는다.
상술한 바와 같이 단일활성반응조(6)에 다수의 센서와 반응단계 판단장치(100)를 구비한 폐수 처리시스템을 이용하여 유입된 폐수에 대하여 연속적인 탈질 및 질산화를 수행할 때 반응단계의 종료시점을 판단하여 운전을 제어하기 위한 폐수 처리방법을 도 1을 참고로 공정순서에 의거 설명하면 다음과 같다.
외부로부터 유입된 폐수 중의 조대한 협잡물이 스크린(1)에 의하여 제거되는 여과단계; 상기 스크린(1)을 통과한 폐수가 유속이 낮은 침사지(2)에서 모래성분이 제거되는 침사단계; 상기 침사지(2)로부터 유입된 폐수가 유량조정조(3)를 통하여 유량 및 농도가 균등화되어 공급되는 공급단계; 상기 유량조정조(3)로부터 공급된 폐수에 포함된 부유물질이 최초침전지(4)에서 비중 차이에 의하여 제거되는 1차침전단계; 상기 최초침전지(4)로부터 유입된 폐수가 혐기조(5)에서 인의 방출이 일어나는 탈인단계; 상기 혐기조(5)로부터 유입된 폐수가 단일활성반응조(6)에서 호기성 미생물 플럭(floc)과 연속적으로 공급된 산소에 의하여 유기물 제거, 연속적인 탈질 및 질산화, 인 섭취 반응을 통하여 처리수와 슬러지 형태로 변환되고, 상기 단일활성반응조(6) 내의 미생물 활성을 극대화하기 위하여 DO농도를 0.6mg/L이하로운전하면서 센서부로부터 입력된 신호를 반응단계 판단장치(100)의 연산프로그램에 의하여 연산된 수처리 상태값인 pH변화량이 0.1이하로 유지되고, BPA변화량이 0.2이하로 유지되도록 산소 공급량을 조절하여 탈질 및 질산화를 유도하는 반응단계; 상기 단일활성반응조(6)로부터 유입된 처리수와 슬러지가 최종침전지(7)에서 중력침강에 의하여 고액이 분리되는 2차침전단계; 상기 최종침전지(7)에서 고액분리된 처리수 중 상등수가 유입되어 소독 및 방류조(8)에서 세균이 제거된 후 방류되는 소독 및 방류단계; 상기 최종침전지(7)에서 침전된 슬러지가 반송펌프에 의하여 혐기조(5) 및 단일활성반응조(6)로 반송되고, 상기 슬러지의 일부와 최초침전지(4)로부터 유입된 슬러지가 농축조(9)로 이송되는 반송단계; 및 상기 농축조(9)로 이송된 슬러지는 중력농축된 후 슬러지 저류조(10)를 통하여 탈수되어 폐기되는 폐기단계를 통하여 폐수 처리가 이루어진다.
상술한 바와 같이 본 발명의 폐수 처리시스템의 단일활성반응조(6)에서의 운전조건은 DO농도의 범위가 0.6mg/L이하로 되게 운전하면서 전자전달조효소량의 범위가 0~100ppb, pH값의 범위가 5.5~7.5를 만족시키도록 운전상태를 유지하면서 연속적인 탈질 및 질산화를 수행하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 반응단계 종료시점 판단 기초 그래프이며, 폐수 처리시스템이 표 2의 운전조건으로 운전되었을 때 얻어진 그래프로서 시간이 경과됨에 따른 전자전달조효소량과 pH간의 상관관계가 도시되어 있다.
구분 수리학적 체류시간(HRT, hr) 단일활성반응조MLSS (mg/L) 단일활성반응조DO농도 (mg/L) 슬러지 반송률(RAS, %)
운전조건 5.2 3,000~4,000 < 0.6 50~100
도 5에 도시된 바와 같이 전자전달조효소량과 pH는 변화형태가 거의 일치하는 것으로 나타나고 있는데 이는 전자전달조효소량이 질산화정도를 판단하는 지표로 이용될 수 있다는 것을 의미한다. 즉, 도 5의 초반부에서 볼 수 있듯이 전자전달조효소량과 pH값이 동시에 증가하기 시작하는 16시경에서부터 감소가 시작되는 02시경 사이에는 유입 유기물 부하의 증가로 인해 플럭내의 무산소영역이 증가하고 질산화가 제대로 이루어지지 않아 pH가 증가하는 경향을 나타내고 있다. 따라서, 본 발명의 반응단계 판단장치(100)에서는 이와 같은 경우가 발생되었을 때 "질산화 미비"로 반응단계를 표시하게 되며 이와 같은 결과를 토대로 가변브로와(203)의 회전수를 증가시켜 공기량을 증대시킴으로써 질산화를 유도하게 된다. 그리고, 전자전달조효소량과 pH값이 모두 낮게 나타나고 있는 동안에는 "탈질 및 질산화 종료"로 표시하게 되며 이러한 상태를 최적 운전조건으로 간주하게 된다. 그러나, 도 5의 후반부와 같이 pH의 증가값은 크지 않으나 전자전달조효소량의 증가가 큰 경우에는 "탈질화 미비"로 표시하게 되며 가변브로와(203)의 회전수를 줄여 공기량을 감소시킴으로써 탈질을 유도하게 된다.
도 6a 내지 도 6e는 상기 도 5의 결과를 토대로 각 반응단계별 판단기준을 도면으로 표현한 것이며, 각 도면에 대한 설명은 다음과 같다.
도 6a는 본 발명의 탈질 및 질산화 종료 판단 기초 그래프이며, pH, 전자전달조효소량 및 DO농도의 증감이 없이 일정하게 유지되는 상태가 도시되어 있다. 도 6a에 도시된 상태는 탈질 및 질산화 종료 판단을 위한 기준 유형으로 단일활성반응조(6)의 DO농도가 0.6mg/L이하로 유지되고, 질산화 미비로 인한 pH증가가 없으며, 탈질의 불량으로 인한 전자전달조효소량의 증가가 없으므로 이와 같은 경우의 반응단계는 "탈질 및 질산화 종료"로 판단하게 된다.
도 6b는 본 발명의 탈질화 미비 판단 기초 그래프이며, DO농도의 증감이 없지만 pH 및 전자전달조효소량이 감소되는 상태가 도시되어 있다. 도 6b는 탈질화 미비 판단을 위한 기준 유형으로 단일활성반응조의 DO농도가 0.6mg/L이하로 유지되고, 질산화가 원활하게 이루어져 pH가 감소되며, 플럭내가 대부분 호기성상태로 존재하여 전자전달조효소량이 점차 감소하는 경향을 보이므로 이와 같은 경우의 반응단계는 "탈질화 미비"로 판단하게 된다.
도 6c는 본 발명의 질산화 미비 판단 기초 그래프이며, DO농도가 감소되는 반면 pH 및 전자전달조효소량이 증가되는 상태가 도시되어 있다. 도 6c는 질산화 미비 판단을 위한 기준 유형으로 단일활성반응조의 DO농도가 0.6mg/L이하로 유지되고, 질산화 미비로 인해 암모니아성 질소가 질산성 질소로 전환되는 양이 감소함에 따라 pH가 증가되며, 전자전달조효소 또한 탈질시 소모되지 못함에 따라 양이 점차 증가하는 경향을 보이므로 이와 같은 경우의 반응단계는 "질산화 미비"로 판단하게 된다.
도 6d는 본 발명의 질산화 종료 판단 기초 그래프이며, DO농도 및 전자전달조효소량이 증가되는 반면 pH가 감소되는 상태가 도시되어 있다. 도 6d는 질산화종료 판단을 위한 기준 유형으로 단일활성반응조의 DO농도가 0.6mg/L이하로 유지되다가 과잉 공기로 인해 0.6mg/L이상으로 서서히 증가되고, 단일활성반응조(6)내의 DO농도가 증가함에 따라 플럭내부 또한 호기성화되어 탈질이 불량해짐에 따라 전자전달조효소의 양은 감소되는 경향을 보이므로 이와 같은 경우의 반응단계는 "질산화 종료"로 판단하게 된다.
도 6e는 본 발명의 탈질화 종료 판단 기초 그래프이며, DO농도의 증감이 없지만 pH 및 전자전달조효소량의 증감이 없다가 특정 시간에 함께 갑자기 증가되어 증감없이 유지되는 상태가 도시되어 있다. 도 6e는 탈질화 종료 판단을 위한 기준 유형으로 단일활성반응조의 DO농도가 0.6mg/L이하로 유지되고, 탈질 및 질산화가 양호하게 진행되어 pH 및 전자전달조효소량이 일정하게 유지되다가 수중에 존재하는 질산성 질소 성분이 모두 제거되어 전자전달조효소가 더 이상 이용되지 않음에 따라 전자전달조효소량이 갑자기 증가하고 pH 또한 질산화 및 탈질이 종료되어 수중의 알칼리니티양이 증가함에 따라 갑자기 증가하는 경향을 보이므로 이와 같은 경우의 반응단계는 "탈질화 종료"로 판단하게 된다.
도 7은 본 발명의 요부인 반응단계 판단장치 설치에 따른 폐수 처리시스템의 운전 결과표 및 결과그래프이며, 상기 반응단계 판단장치(100)의 설치 전과 설치 후에 대하여 동일한 조건하에서 운전하였을 경우에 질소성분 제거효과가 도표와 그래프 상에 비교 도시되어 있다. 도 7의 결과표에 기재된 처리수는 상기 단일활성반응조(6)를 통하여 최종침전지(7)로 유출되는 폐수를 나타내는 것으로서 상기 처리수에 대한 질소의 수치가 낮을수록 질소성분 제거효과가 우수하다.
도 7에 도시된 바에 의하면, 본 발명에 의한 반응단계 판단장치(100)와 센서부, 산소공급부, 제어부(104) 등을 구비하여 반응단계 종료 여부를 실시간으로 파악하여 운전을 제어하였을 경우 전체 질소(T-N)의 농도를 기준으로 한 처리효율은 85%로서 이를 사용하지 않고 간헐폭기 또는 연속회분식공정을 사용한 경우의 처리효율 34.2% 보다 현저하게 향상되었음을 확인할 수 있다. 여기서, 처리효율은 유입수의 질소 성분 농도에 대한 제거(또는 처리)된 질소 성분 농도의 비를 백분율로 나타낸 것이다. 특히, 상기 반응단계 판단장치(100)에 의한 운전제어를 통하여 NH3-N의 제거 효율이 탁월함을 확인할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 유입수 중의 탄소원이 쉽게 탈질에 이용될 수 있어 탈질을 위해 요구되는 외부 탄소원의 양 또한 적으며 반응단계 판단장치에 따라 미생물의 활성을 최적으로 유지할 수 있어 유입수의 충격부하에도 강하다. 또한, 낮은 DO농도로 운전되고 내부반송펌프가 불필요함에 따라 현재 운전되고 있는 폐수처리장에서 유지관리비의 대부분을 차지하고 있는 동력비가 기존 공정에 비하여 약 20~30% 정도가 감소되어 매우 경제적인 운전이 가능해졌다.
또한, 본 발명에서는 반응단계 종료시점을 판단할 수 있는 판단장치를 이용하여 가변브로와, 산소고갈속도제어밸브, 믹서 등의 운전을 실시간 제어함으로써 유입수량 및 수질의 변화에 따라 자동으로 운전될 수 있도록 하였고, 그 결과 폐수 처리시스템의 운영자가 수시로 공정에 대한 운전조건을 변경하여야 하는 기존 방식과 달리 판단장치의 지시부에 나타나는 반응단계를 확인함으로써 운영관리가 훨씬 용이해졌다.
본 발명은 종래기술에 의한 질소제거공정의 여러 가지 문제점을 극복하기 위하여 단순한 공간적, 시간적 구분이 아닌 단일활성반응조 내에서 0.6mg/L이하의 낮은 DO농도로 동시에 탈질과 질산화를 수행하는 공정에 반응단계 판단장치를 설치하여 기존의 분석을 통한 반응단계의 파악과는 달리 실시간으로 반응단계를 쉽게 파악하여 운전을 제어할 수 있는 장점이 있었다. 따라서, 본 발명은 기존의 폐수 처리방법에서 가장 큰 단점으로 지적되어 온 반응단계 파악에 대한 시간상의 한계를 극복하여 보다 안정적이고 효율적인 처리를 가능케 하였다.
본 발명은 기존의 연속회분식방법의 무산소조, 호기조에서 이루어지는 탈질 및 질산화 반응을 단일활성반응조 내의 미생물 플럭을 통해 슬러지를 통해 이루어지게 함으로써 소요부지의 절감, 불필요한 구조물 비용의 감소 및 반송 설비를 최소화하고 간헐폭기공정이 폭기 및 비폭기 기간으로 구분하여 탈질 및 질산화를 유도하는 것과 달리 미생물 플럭의 내·외각부에서 동시에 일어나게 함으로써 유입수중의 탄소원이 미생물 플럭 내에 존재하는 무산소영역에 보다 쉽게 접근될 수 있도록 하였다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 질소성분 제거효율은 기존의 반응단계 판단장치가 설치되어 있지 않은 공정에 비하여 50.8% 만큼 향상된 85%를 얻을 수 있었으며, 상기 반응단계 판단장치에 의한 운전방법이 간단하여 쉽게 상황변화에 대처할 수 있으므로 장시간 동안 안정된 수질을 얻을 수 있었다.

Claims (6)

  1. 스크린(1), 침사지(2), 유량조정조(3), 최조침전지(4), 혐기조(5), 단일활성반응조(6), 최종침전지(7), 소독 및 방류조(8), 농축조(9) 및 슬러지 저류조(10)를 포함하여 이루어지는 폐수 처리시스템에 있어서,
    상기 단일활성반응조(6)의 내부에는 미생물의 활동능력을 측정하는 전자전달조효소센서(101), 용존산소농도를 측정하는 DO센서(102), 수소이온농도를 측정하는 pH센서(103)로 이루어진 센서부가 수중에 설치되고,
    상기 단일활성반응조(6)의 저면 또는 측면에는 산기관(201)을 통하여 연속적으로 산소를 제공하기 위하여 산소고갈속도제어밸브(202), 가변브로와(203) 및 믹서(204)로 이루어진 산소공급부가 설치되고,
    상기 센서부와 전기적으로 연결되어 상기 센서부로부터 수신된 신호를 입력으로 하여 내장된 연산프로그램으로 BPA변화량 및 pH변화량을 연산하고, 상기 연산된 BPA변화량 및 pH변화량과 DO센서에 의해 측정된 DO농도를 이용하여 탈질화 또는 질산화 종료여부를 판단하여 판단신호를 생성하는 반응단계 판단장치(100)가 설치되며,
    상기 반응단계 판단장치(100)와 전기적으로 연결되어 상기 반응단계 판단장치(100)로부터 생성된 판단신호를 수신하고, 이 판단신호에 따라 상기 산소공급부의 운전을 제어하기 위한 제어부(104)가 설치되며,
    상기 단일활성반응조(6)는 단일반응조로서 이 반응조로 유입된 폐수에 대하여 탈질 및 질산화를 연속적으로 수행할 수 있으며, 상기 탈질 및 질산화를 수행하는 동안 상기 반응단계 판단장치(100)를 이용하여 반응단계를 판단하여 운전을 제어하는 것을 특징으로 하는 반응단계 판단장치를 이용한 폐수 처리시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반응단계 판단장치(100)는,
    다수의 부품을 보호하면서 외부의 습기에 영향을 받지 않도록 방수처리된 외함;
    상기 연산프로그램이 설치된 부품을 수납하기 위한 내함;
    상기 연산프로그램에 의하여 연산된 수처리 상태값을 표시하기 위하여 전면에 문자와 램프로 형성된 지시부(111);
    상기 각 부품에 전원을 공급해주기 위한 전원공급단자(112);
    상기 센서부와 전기적으로 연결되어 4 내지 20 mA의 전류신호가 입력되고, 외부의 노이즈로부터 상기 장치를 보호하기 위하여 노이즈필터가 구비된 입력단자(113); 및
    상기 연산프로그램에 의하여 연산된 수처리 상태값에 대한 전기적 신호를 지시부(111)로 전송하기 위한 출력단자(113);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반응단계 판단장치를 이용한 폐수 처리시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 연산프로그램은 상기 센서부로부터 수신된 신호를 입력으로 하여 BPA변화량 및 pH변화량의 수처리 상태값을 연산하고, 상기 수처리 상태값이 어떠한 반응단계를 나타내는지를 판단하기 위하여 BPA변화량, pH변화량 및 DO농도의 수처리 상태값으로 표현된 조건식을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반응단계 판단장치를 이용한 폐수 처리시스템.
  4. 스크린(1), 침사지(2), 유량조정조(3), 최초침전지(4), 혐기조(5), 단일활성반응조(6), 최종침전지(7), 소독 및 방류조(8), 농축조(9) 및 슬러지 저류조(10)를 포함하여 이루어지는 폐수 처리시스템을 이용한 폐수 처리방법에 있어서,
    유입된 폐수 중의 조대한 협잡물이 스크린(1)에 의하여 제거되는 여과단계;
    상기 스크린(1)을 통과한 폐수가 유속이 낮은 상기 침사지(2)에서 모래성분이 제거되는 침사단계;
    상기 침사지(2)로부터 유입된 폐수가 상기 유량조정조(3)를 통하여 유량 및 농도가 균등화되어 공급되는 공급단계;
    상기 유량조정조(3)로부터 공급된 폐수에 포함된 부유물질이 상기 최초침전지(4)에서 비중 차이에 의하여 제거되는 1차침전단계;
    상기 최초침전지(4)로부터 유입된 폐수가 상기 혐기조(5)에서 인의 방출이 일어나는 탈인단계;
    상기 혐기조(5)로부터 유입된 폐수가 상기 단일활성반응조(6)에서 호기성 미생물 플럭(floc)과 연속적으로 공급된 산소에 의하여 유기물 제거, 탈질 및 질산화, 인 섭취 반응을 통하여 처리수와 슬러지 형태로 변환되는 반응단계;
    상기 단일활성반응조(6)로부터 유입된 처리수와 슬러지가 상기 최종침전지(7)에서 중력침강에 의하여 고액이 분리되는 2차침전단계;
    상기 최종침전지(7)에서 고액분리된 처리수 중 상등수가 유입되어 상기 소독 및 방류조(8)에서 세균이 제거된 후 방류되는 소독 및 방류단계;
    상기 최종침전지(7)에서 침전된 슬러지가 반송펌프에 의하여 상기 혐기조(5) 및 단일활성반응조(6)로 반송되고, 상기 슬러지의 일부와 최초침전지(4)로부터 유입된 슬러지가 상기 농축조(9)로 이송되는 반송단계; 및
    상기 농축조(9)로 이송된 슬러지는 중력농축된 후 상기 슬러지 저류조(10)를 통하여 탈수되어 폐기되는 폐기단계;를 포함하여 이루어지며,
    상기 반응단계에서는 상기 탈질 및 질산화가 연속적으로 수행되며, 상기 단일활성반응조(6) 내의 미생물 활성을 극대화하기 위하여 DO농도를 0.6mg/L이하로 운전하면서 상기 센서부로부터 수신된 신호를 입력으로 하여 반응단계 판단장치(100)의 연산프로그램을 이용하여 상기 탈질 및 질산화의 종료시점을 판단하여 pH변화량이 0.1이하로, BPA변화량이 0.2이하로 유지되도록 산소 공급량을 조절하여 탈질 및 질산화를 유도하는 것을 특징으로 하는 반응단계 판단장치를 이용한 폐수 처리방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반응단계에서 탈질 및 질산화의 종료시점을 판단하는 방법은 수처리 상태값인 pH변화량이 0.1 이상 또는 이하인지 여부와 BPA변화량이 0.2 이상 또는 이하인지 여부를 구분하여, 탈질 및 질산화의 "미비" 또는 "종료"상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 반응단계 판단장치를 이용한 폐수 처리방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 반응단계 판단장치(100)에 의하여 연산된 수처리 상태값에 대한 판단신호를 수신한 제어부(104)가 가변브로와(203), 산소고갈속도제어밸브(202), 믹서(204)의 운전을 실시간으로 제어함으로써 상기 반응단계에서 연속적으로 공급되는 산소 산소량이 조절되는 것을 특징으로 하는 반응단계 판단장치를 이용한 폐수 처리방법.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100828669B1 (ko) * 2008-03-03 2008-05-09 주식회사 아쿠아테크 동시탈질생물반응조와 막분리 기술을 결합한 고농도오폐수의 처리장치 및 이를 이용한 처리방법
CN105858887A (zh) * 2016-04-25 2016-08-17 济南大学 一种脱氮除磷及强化悬浮物去除的方法
WO2016167513A1 (ko) * 2015-04-17 2016-10-20 주식회사 부강테크 산소농도 조절이 가능한 오폐수 처리장치용 산소공급장치
KR20190063615A (ko) 2017-11-30 2019-06-10 최성필 생물반응조 종합관리 자동제어 시스템과 신재생 발전기능을 구비하여 하수 처리 및 에너지 효율을 향상시킨 하수 고도처리장치 및 하수 고도처리방법
KR102114756B1 (ko) * 2019-01-31 2020-05-25 동성엔지니어링 주식회사 폐수 자동 처리 시스템
KR102121264B1 (ko) 2019-06-25 2020-06-10 주식회사 아쿠아테크 오염부하 감지형 반응단계판단장치를 이용한 수처리 시스템

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7437248B2 (en) * 2006-07-03 2008-10-14 Zakaria Sihalla Water quality sampling system
KR100721682B1 (ko) 2006-07-07 2007-05-25 서울산업대학교 산학협력단 유기물 및 질소 화합물을 동시에 제거하는 오/폐수의처리방법
KR100891996B1 (ko) 2008-10-31 2009-04-08 주식회사 한독이엔지 고농도 유기폐수처리용 폭기반응장치 및 그것을 이용한 유기폐수 처리방법
JP5656656B2 (ja) * 2011-01-14 2015-01-21 株式会社日立製作所 水処理装置
JP2012228645A (ja) * 2011-04-26 2012-11-22 Hitachi Ltd 水処理装置、水処理方法およびそのプログラム
JP5802426B2 (ja) * 2011-04-26 2015-10-28 株式会社日立製作所 生物学的水処理装置
EP2766313B1 (en) * 2011-09-08 2016-07-27 Schuster, Péter Small installation for biological wastewater treatment with improved efficiency
WO2013133445A1 (ja) * 2012-03-09 2013-09-12 メタウォーター株式会社 排水の処理装置、排水の処理方法、および排水の処理システム、並びに制御装置、制御方法、およびプログラム
KR20190069611A (ko) * 2012-03-09 2019-06-19 메타워터 가부시키가이샤 배수 처리 장치, 배수 처리 방법, 및 배수 처리 시스템, 및 제어 장치, 제어 방법, 및 프로그램이 저장된 기록 매체
JP6022536B2 (ja) * 2012-03-09 2016-11-09 メタウォーター株式会社 排水の処理装置、排水の処理方法、および排水の処理システム、並びに制御装置、制御方法、およびプログラム
JP2014018744A (ja) * 2012-07-19 2014-02-03 Yachiyo Industry Co Ltd 排水処理システム
JP6062328B2 (ja) * 2013-07-10 2017-01-18 メタウォーター株式会社 排水の処理方法および排水の処理装置、並びに制御方法、制御装置、およびプログラム
JP6385860B2 (ja) * 2015-03-05 2018-09-05 株式会社東芝 凝集状態判別方法、および凝集状態判別装置
JP5952934B1 (ja) * 2015-04-07 2016-07-13 日金建設株式会社 排水処理方法及びそれに用いる排水処理装置
KR101775091B1 (ko) * 2016-02-11 2017-09-06 지오씨 주식회사 통합 수질 계측장치
JP6298918B1 (ja) * 2017-05-23 2018-03-20 日金建設株式会社 排水処理装置
CA3078541A1 (en) * 2017-10-31 2019-05-09 Luminultra Technologies Ltd. Decision support system and method for water treatment
JP7455437B1 (ja) 2023-05-29 2024-03-26 株式会社Nocnum 排水の処理における異常を検出するためのシステムおよびそのシステムにおいて実行される方法およびプログラム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62155996A (ja) * 1985-12-27 1987-07-10 Fuji Electric Co Ltd 生物学的脱窒素プロセスにおける有機炭素源注入制御装置
JPH0724492A (ja) * 1993-07-09 1995-01-27 Meidensha Corp 活性汚泥循環変法の運転制御方法
KR19980019536A (ko) * 1998-03-26 1998-06-05 김학로 액상부식법에 있어서 축산폐수 및 분뇨처리의 질소, 인 제거방법 (Method of eliminating nitrogen and phosphorus from used water of livestack and excretion disposal in liquid croding process)
KR20010086936A (ko) * 2000-03-04 2001-09-15 김창원 고농도 영양염 함유 폐수 처리를 위한 고도 처리공정 및처리장치
JP2001276867A (ja) * 2000-04-04 2001-10-09 Kajima Aqua Tec Kk 嫌気・好気活性汚泥処理方法及び装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62155996A (ja) * 1985-12-27 1987-07-10 Fuji Electric Co Ltd 生物学的脱窒素プロセスにおける有機炭素源注入制御装置
JPH0724492A (ja) * 1993-07-09 1995-01-27 Meidensha Corp 活性汚泥循環変法の運転制御方法
KR19980019536A (ko) * 1998-03-26 1998-06-05 김학로 액상부식법에 있어서 축산폐수 및 분뇨처리의 질소, 인 제거방법 (Method of eliminating nitrogen and phosphorus from used water of livestack and excretion disposal in liquid croding process)
KR20010086936A (ko) * 2000-03-04 2001-09-15 김창원 고농도 영양염 함유 폐수 처리를 위한 고도 처리공정 및처리장치
JP2001276867A (ja) * 2000-04-04 2001-10-09 Kajima Aqua Tec Kk 嫌気・好気活性汚泥処理方法及び装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100828669B1 (ko) * 2008-03-03 2008-05-09 주식회사 아쿠아테크 동시탈질생물반응조와 막분리 기술을 결합한 고농도오폐수의 처리장치 및 이를 이용한 처리방법
WO2016167513A1 (ko) * 2015-04-17 2016-10-20 주식회사 부강테크 산소농도 조절이 가능한 오폐수 처리장치용 산소공급장치
CN105858887A (zh) * 2016-04-25 2016-08-17 济南大学 一种脱氮除磷及强化悬浮物去除的方法
CN105858887B (zh) * 2016-04-25 2019-03-12 济南大学 一种脱氮除磷及强化悬浮物去除的方法
KR20190063615A (ko) 2017-11-30 2019-06-10 최성필 생물반응조 종합관리 자동제어 시스템과 신재생 발전기능을 구비하여 하수 처리 및 에너지 효율을 향상시킨 하수 고도처리장치 및 하수 고도처리방법
KR102114756B1 (ko) * 2019-01-31 2020-05-25 동성엔지니어링 주식회사 폐수 자동 처리 시스템
KR102134217B1 (ko) * 2019-01-31 2020-07-15 동성엔지니어링 주식회사 폐수 자동 처리 시스템
KR102134218B1 (ko) * 2019-01-31 2020-07-15 동성엔지니어링 주식회사 폐수 자동 처리 시스템
KR102121264B1 (ko) 2019-06-25 2020-06-10 주식회사 아쿠아테크 오염부하 감지형 반응단계판단장치를 이용한 수처리 시스템

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