KR100443108B1 - 간헐포기,접촉산화 및 생흡착에 의한 고도처리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수중의 질소와 인을 동시에 효율적으로 제거할수 있는 하폐수고도처리시스템에 관한 것으로, 흡착조, 제1침전지, 접촉산화조, 탈질조, 재포기조와 제2침전지의 순서로 구성되고, 상기 제1침전지의 침전슬러지는 상기 탈질조로 이송되며, 상기 제2침전지의 침전슬러지는 상기 흡착조로 이송되고, 상기 접촉산화조에는 생물막담체가 충전되는 처리시설에서, 상기 흡착조와 상기 접촉산화조 및 상기 탈질조는 혐기와 호기조건이 교대로 이루어질 수 있도록 포기와 비포기 교반이 설정된 조건에 따라 교차 반복되도록 하는 간헐포기수단이 설치되는 간헐포기조로 구성하므로써, C/N비가 낮은 하수에서도 질소·인 제거효율이 우수하고 안정되며 유입조건의 변화에 대응능력이 우수한 간헐포기, 접촉산화 및 생흡착에 의한 고도처리시스템을 제공하는 한편, 종래의 표준활성슬러지공정을 본 발명에 의한 고도처리공정으로 간편하고 경제적으로 개조할 수 있는 장치를 제공할 수 있다.

Description

간헐포기, 접촉산화 및 생흡착에 의한 고도처리시스템{Advanced Waste Water Treatment System with Intermittent Aeration, Biofilm and Bio Absorption}

본 발명은 하수중의 질소와 인을 동시에 효율적으로 제거할수 있는 간헐포기와 접촉산화, 유입유기물을 이용한 후탈질공정에 의한 하폐수고도처리시스템에 관한 것이다.

하수중의 오염물질은 생물화학적 산소요구량(BOD)으로 표시되는 유기물과 질소와 인과 같은 영양염류로 분류될 수 있다. 지금까지 하수처리장에서는 유기물을 주된 처리대상으로 하였으며, 질소와 인의 상당부분은 제거되지 못하고 하천과 호소등으로 방류되어 부영양화와 적조발생의 원인이 되어 하수고도처리가 절실하게 요구되고 있다.

하수처리장에서 사용되어온 종래의 질소, 인 제거공정은 후탈질공정과 전탈질공정으로 크게 구분될 수 있다. 메탄올이나 아세트산을 이용하여 전단계의 질산화조에서 생성된 질소산화물을 후속되는 탈질반응조에서 환원시키는 후탈질공정은 운전관리가 용이하고 처리효율이 우수한 장점이 있으나, 메탄올을 조달함에 따라 처리비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있었다.

메탄올을 전자공여체로 공급하여 처리비용이 상승되는 문제를 경감하기 위하여 하수중의 유기물을 탈질에 이용하는 전탈질공정은 질산화조의 반응액을 앞단계의 탈질반응조로 내부 순환시켜야 되며, 내부순환유량은 유입하수량의 2∼4배가 소요되어 펌프시설비와 동력비 및 시설관리비가 과다하고, 질산화조에서 유리산소도 내부순환수를 통하여 탈질반응조로 역류유입되므로 유기물이 낭비되며 탈질효율이 낮고 최적조건에서 운전이 어려운 수리구조이다.

이와 같은 내부순환과 메탄올 조달에 따른 문제점을 해소하고자 하수중의 유입유기물을 회수하고 메탄올을 대체하여 탈질원으로 이용하는 후탈질공정이 연구개발되는 추세이다. 그중 하나는 유입하수중의 고형유기물이 침전된 생슬러지를 발효시켜서 생성된 유기산을 탈질반응에 이용하는 것을 일례로 들수 있다.

그러나 이 방법은 침전가능한 유기성 고형물이 하수중에 충분히 포함된 경우에 제한적으로 적용될 수 있다.

하수중의 유기물을 회수하여 후탈질반응에 이용하는 다른 방법으로는 유입유기물을 활성슬러지에 흡착시키고 침전시켜서 후탈질반응에 이용하는 방법이 있다.

이 방법은 비침강성인 콜로이드입자 크기의 유기물도 활성슬러지에 흡착되어 회수되므로 유기물이 부족하고 C/N비가 낮은 하수의 고도처리에 검토가치가 있으며, 이 방법에 의한 종래의 기술내용들을 설명하면 다음과 같다.

도1은 유입하수에 포함된 유기물을 활성슬러지에 흡착시켜서 후탈질반응에 이용하는 종래 방법의 예를 나타낸 것으로 공정구성을 설명하면 다음과 같다.

유입하수중의 유기물이 반송된 활성슬러지에 의해 흡착이 이루어지고 인이 방출되는 혐기성의 흡착조 ; 흡착이 이루어진 슬러지를 분리하고 상징수를 질산화조로 월류시키는 제1침전지 ; 흡착유기물이 분리된 상징수에 포함된 유기물과 질소산화물이 산화되는 질산화조 ; 질산화조 유출수가 고액분리되는 제2침전지 ; 제2침전지의 상징수에 포함된 질소산화물이 제1침전지에서 이송된 활성슬러지에 흡착된 유기물에 의해 환원되는 탈질조 ; 잔여 유기물이 분해되고 인의 과잉섭취반응이 이루어지는 재포기조 ; 재포기조 유출수의 고액분리가 이루어져 침전슬러지는 흡착조로 이송되고 상징수는 처리수로서 유출되는 제3침전지로 구성된다.

도1에 의한 방법은 3지의 침전지와 각 침전지 마다 슬러지이송배관, 슬러지이송펌프 시설이 소요되므로 건설비와 유지관리비, 부지면적이 과다하게 소요되고 특히 단위공정의 수가 많고 복잡하기 때문에 운전관리가 어려운 문제점이 있어 사용이 기피되는 방법이다.

활성슬러지에 흡착된 유입유기물을 탈질반응에 이용하는 종래 기술에 따른 도2의 방법은 질산화조에 생물막담체를 충전하므로 중간단계의 침전지 1지가 생략되고, 흡착조를 혐기성으로 가동하므로 제1침전지에서 회수된 슬러지가 탈질조로 유입되기 전에 거쳤던 인방출조도 생략될 수 있다. 따라서, 도2의 방법은 종래 방식의 기술 가운데 공정이 가장 단순하며, 도1의 방법보다 공정구성의 단순성과 경제적인 측면에서는 오히려 진일보된 것으로 볼수 있다. (Water Science. Technology. Vol. 34, No. 1-2, pp. 119-128, 1996)

그러나 도2의 방법도 실규모 처리장에 적용하기 위해서는 해소되어야 할 과제들이 내재하고 있는바, 그 문제점들을 단위공정의 순서에 따라 설명하면 다음과 같다.

먼저 제1공정에 해당되는 상기 흡착조에 관한 문제점으로, 상기 흡착조가 혐기성의 단일조건으로 운전되므로 별도의 인방출 반응조가 생략되는 장점은 있으나, 제2침전지에서 2∼3시간 비포기 조건에서 정체되었던 활성슬러지가 흡착조에서도 혐기성조건에서 체류하게 되므로 활성이 저하되어 유입유기물의 흡착효율이 저조하고 제1침전지에서의 침강성이 저하될 수 있다.

흡착효율이 저조하게 되면 후속되는 접촉산화조에서 유기물부하가 증가되고 유기물이 낭비되며, 산소요구량이 증가되어 포기동력도 증가되고, 질산화도 저조하게 된다. 슬러지의 침강성이 저하되면 접촉산화조로 유입되는 유기물부하가 증가되는 악순환이 누적된다.

그 다음으로 종래 방식의 상기 접촉산화조에 대한 문제점으로 상기 접촉산화조가 호기성의 단일조건으로 운전되므로 질산화는 잘 이루어질 수 있다. 그러나제1침전지에서 유입된 용존성유기물은 질산화과정에서 모두 산화되므로 탈질반응에는 전혀 이용되지 못한다. 따라서, 유입하수중의 유기물이 주로 콜로이드 입자보다 작은 용존성으로 구성된 경우에는 흡착조에서 활성슬러지에 흡착되지 못하고 대부분 상기 접촉산화조에 유입되어 모두 산화되고, 활성슬러지에 흡착될 수 있는 고형성 유기물도 적기 때문에 후속되는 탈질반응조에서는 유기물부족으로 질소제거효율이 저조하게 된다. 이러한 문제점은 배수구역이 매우 넓거나 처리장과의 거리가 멀어서 관거에서 하수체류시간이 길어지게 되면 고형성유기물이 대부분 용존성으로 해체되므로 더욱 심각해질 수 있다.

특히, C/N비가 낮은 하수에서는 활성슬러지에 의해 흡착되기 어려워 회수되지 못하는 용존성 유기물도 최대한 탈질반응에 활용되어야 함에도 불구하고, 종래의 기술에서는 상시 호기성조건인 접촉산화조에 유입되는 용존성의 유기물은 모두 산화되는 구성이다. 또한, 상기 접촉산화조를 계속 호기성조건으로 운전하므로 산소전달효율이 낮고 포기 동력효율도 만족스럽지 못하다.

상기 탈질조는 항상 비포기 교반되는 혐기성 상태의 반응조이므로 유입조건의 변화에 탄력적으로 대응할 수 없는 구조이다. 예를 들면 유입수의 질소화합물 농도가 증가되어 전단계의 접촉산화조에서 충분한 질산화가 진행되지 못할 경우 상기 탈질조에서 탈질반응도 제대로 이루어지지 못하고 질소제거가 저조하게 된다.

침전지의 비경제성에 관한 문제점으로 상기 공정에서는 2지의 침전지가 소요되고, 상기 2지의 침전지에서 슬러지를 인출하여 각각 해당 반응조로 이송하여야 되므로, 2조의 슬러지이송펌프가 소요되고 이에 따른 시설비와 동력비가 과다 소요된다.

표준활성슬러지공정을 상기 종래 기술에 의한 고도처리공정으로 개선하는 과정에서 제기되는 문제점으로, 지금까지 우리나라의 많은 하수처리장은 유기물처리를 위주로 하는 제1침전지 ; 활성슬러지포기조 ; 제2침전지로 단순하게 구성된 표준활성슬러지공정으로 건설되어 가동되고 있으며, 고도처리공정으로 개선(Retrofitting)이 시급하게 요구되고 있다. 그러나 우리나라 하수는 C/N비가 낮고 고도처리를 위한 유입유기물이 부족한 경우가 많기 때문에 가급적 많은 유기물을 회수하고 효율이 높은 후탈질방법을 채택하는 것이 바람직하므로, 반송슬러지에 유입유기물을 흡착시켜서 후탈질반응에 이용하는 방법은 좋은 대안이 될 수 있다.

그러나 종래의 표준활성슬러지 공정을 고도처리시설로 개선하기 위해서는 흡착조로 대체될 구조물이 없거나, 축조할 부지가 없는 경우가 많고, 유기물이 흡착된 슬러지를 회수하기 위하여 1차 침전지에 반송슬러지를 추가 유입시키며 추가 유입된 슬러지는 침전지의 하부로 인출되므로 월류유량을 기준으로 하면 침전지 수면적에 과부족이 발생되지 않지만 과다한 유량의 유출입에 따른 와동에 의하여 침전지 효율이 저하될 수 있다.

또한, 종래의 표준활성슬러지 포기조에는 수면에서 회전차가 회전하면서 포기와 교반이 이루어지는 표면포기기가 설치되는 경우가 빈번하다. 이러한 경우에는 고정상 담체는 포기와 교반에 장애물이 되고, 포기조의 교반에 장애가 되지 않는 유동상담체는 회전차와 충돌하여 파손되므로 생물막담체의 적용이 제한되고 설치된 표면포기기를 산기식으로 교체할 경우 장치의 폐기와 신설에 따른 비경제성을 초래하게 된다.

이에 본 발명은 상술한 종래 기술의 제 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 유기물 회수율이 높고, 유입조건의 변화에 탄력적으로 대응할 수 있으며, 종래 처리장의 고도처리개선에 간편하고 경제적으로 적용될 수 있는 고효율의 유입유기물을 이용한 고도처리시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

종래 기술에서 흡착조를 호기성 또는 혐기성의 단일반응조로 구성함에 따른 문제점을 해소하기 위하여 흡착조; 제1침전지; 접촉산화조; 재포기조; 제2침전지의 순서이고, 제2침전지의 침전슬러지는 제1반응조로 이송시키고, 제1침전지의 침전슬러지는 제2반응조로 이송되도록 구성된 공정에서, 본 발명에서는 상기 흡착조를 혐기와 호기조건이 교대로 이루어질수 있도록 포기와 비포기교반이 설정된 조건에 따라 교차반복되도록 하는 간헐포기수단이 구비된 간헐포기조로 구성하였다.

또한, 혐기성의 단일조건으로 운전하는 도2의 종래 기술에서 흡착조의 문제점인 비포기 정체상태의 제2침전지에서 반송된 활성슬러지가 혐기성조건의 흡착조로 유입됨에 따라 계속 공기가 공급되지 않는 비포기조건에 장시간 노출되어 활성슬러지의 활성이 저하되는 문제점이 경감될 수 있고, 제1침전지에서의 침강성이 저하되는 문제점도 개선된다.

즉, 본 발명에 따른 상기 간헐포기조에서는 비포기 교반상태의 혐기성조건에서는 유입슬러지에 포함된 질소산화물의 탈질반응이 이루어지고, 활성슬러지 미생물로부터 인이 방출(Release)되는 인방출반응이 이루어지게 되며, 동일 반응조에서 다시 포기가 진행되고 호기성조건으로 전환되면 활성슬러지 미생물에 의해 인의 초과섭취(Luxury Uptake)가 이루어지므로 유입하수중의 인이 제거되고, 호기성조건이반복되므로 미생물의 활성과 침강성이 개선된다. 이와 같이 혐기와 호기조건이 교차 반복됨에 따라 유기물이 일방적으로 낭비되거나 활성과 침강성이 저하되어 유기물의 흡착량이 감소되지 않게 되며, 제1침전지의 슬러지 인출라인에 별도의 탈인반응조를 추가하지 않고서도 높은 효율로 인을 제거할 수 있고, 용존산소가 없는 혐기성조건에서 포기가 주기적으로 재개되는 간헐포기조이므로 포기효율도 향상된다.

여기서 상기 간헐포기수단의 작동은 Timer 또는 반응조내에 그 감지부가 설치된 DO농도 제어기와 ORP제어기에 연동시켜 작동할 수 있다. 특히, 흡착조의 흡착효율과 침강성을 확인하고 공정에 간헐포기 주기의 조절에 반영할 수 있도록 제1침전지의 수면에 감지부가 설치된 MLSS 계측기와 상기 간헐포기수단을 연동시키는 방법도 이용될 수 있다.

상기 간헐포기수단은 산기기와 수중믹서의 조합장치, 표면포기기와 수중믹서의 조합장치 또는 출원인이 발명하여 상용화시킨 펌프이젝터방식의 간헐포기장치들과 같은 공지된 기술을 사용할 수 있다.

또한, 종래 기술의 접촉산화조가 호기성의 단일조건 반응조임에 따라 발생되는 문제점을 해소하기 위하여 본 발명에서는 상기 접촉산화조에도 간헐포기수단을 구비하여 간헐포기접촉산화조로 구성하였다. 즉, 상기 간헐포기접촉산화조가 포기상태에서 호기성조건일때에는 질소화합물이 질산염으로 전환되는 질산화가 이루어지게 되며, 비포기조건의 혐기성상태에서는 호기성일 때 생성되었던 질소산화물과 제1침전지를 경유하여 유입되는 반송슬러지에 함유된 질소산화물이 제1침전지에서 유입되는 용존성의 이분해성 유기물에 의해 환원되는 탈질반응이 이루어지게 되므로 부족되는 유기물이 최대한 탈질반응에 활용되어 질소제거효율이 개선된다.

특히, 상기 간헐포기접촉산화조의 탈질반응에 의하여 후속 공정인 탈질반응조에 유입되는 질소산화물이 감소되며, 유입하수중에 활성슬러지에 흡착 가능한 콜로이드 이상의 고형성유기물이 부족되고, 주로 용존성유기물이 많은 경우 종래 방식의 단순호기성 접촉산화조에서는 모두 소모될 수밖에 없는 용존성유기물이 상기 간헐포기접촉산화조에서는 비포기교반 조건에서 탈질반응에 이용될 수 있다.

종래 기술의 탈질조가 혐기성의 단일조건 반응조임에 따라 비탄력적인 취약점을 개선하기 위하여 본 발명에서는 상기 탈질조에 간헐포기수단을 구비하여 간헐포기조로 구성하였다. 상기 탈질조가 포기되는 호기성조건에서는 질산화반응이 추가 될 수 있고 비포기 교반상태의 혐기성조건에서는 탈질반응이 이루어지게 하므로유입수질의 변화에 탄력적으로 대응할 수 있게 된다. 여기서 제1침전지에서 이송되는 유기물이 흡착된 슬러지는 상기 탈질조가 비포기교반 조건일 때에만 주입하여 유기물이 낭비되는 것과 질산화 반응이 저해되는 것을 방지할 수 있게 된다.

종래 기술에서 침전지 부대시설이 과다하게 소요되는 문제점으로 슬러지 인발 및 이송펌프시설이 2조이상 소요되는 비경제성을 해소하기 위하여, 본 발명에서는 상기 흡착조에 설치되는 교반기는 수류흡입관이 구비된 펌프와 이젝터로 구성하고, 이젝터의 수류흡입관은 제2침전지에서 슬러지가 이송되는 이송관과 연통되도록 연결하였다. 그 작동과정을 설명하면 상기 펌프가 가동하게 되면 상기 이젝터를 통하여 수류가 분출되고 이젝터 내부 노즐의 후면에 형성되는 부압에 의하여, 제2침전지에서 인출되는 슬러지가 상기 수류흡입관을 통하여 흡입되고 이젝터 내부에서 펌프의 유출수와 함께 혼합되면서 분출되어 상기 흡착조내부의 교반이 이루어지게 되므로 별도의 슬러지 이송펌프가 생략되고 경제적이다.

또한, 상기 탈질조에도 수류흡입관이 구비된 펌프이젝터를 설치하여 제1침전지의 슬러지를 흡입하고 교반시키므로써 별도의 슬러지 이송펌프가 생략되고 교반용 이젝터펌프에 의해서 슬러지가 이송될 수 있다.

종래의 표준활성슬러지 공정을 본 발명에 따른 고도처리공정으로 개선함에 있어서 흡착조로 대체될 수 있는 구조물이 없거나, 축조할 수 있는 부지도 없는 경우가 빈번한 문제점을 해소하기 위하여 본 발명에서는 원형의 침전지인 경우에는 그 중심에 있는 침전지유입부를 장방형의 침전지인 경우에는 그 일측에 있는 침전지유입부를 크게 증대시켜서 흡착조로 구성하여, 흡착조와 제1침전지를 일체형으로 구성하였다. 즉, 제1침전지에 구비되어 유입수에 따른 와류에 의해 침전효율이 저하되지 않도록 정류기능과 유입수류가 침전지의 전수면에 고르게 배분되도록 하는 정류벽 내부의 침전지 유입부에는 교반수단을 설치하여 흡착조로 이용한 것이다. 상기 제1침전지는 슬러지 블랭킷이 형성되는 상향류형으로 구성하여 상기 슬러지 블랭킷 내부에서도 유기물의 흡착반응이 이루어지도록 하였다.

종래의 표준활성슬러지공정에 의한 포기조를 접촉산화조로 개선하는 경우에 포기조의 수면에 설치되는 표면포기기가 유동상의 생물막담체와 충돌되고 파손시키는 문제점을 해소하기 위하여, 본 발명에서는 상기 표면포기기 회전차의 측면과 하부에 수류와 기포는 원활하게 유통되고 충전된 유동상담체는 통과 될 수 없는 망목크기의 스크린 또는 격자형의 망체를 설치하였다.

도1 및 도2는 종래 기술에서의 처리계통도,

도3 내지 도5는 본 발명에 따른 제1내지 제3실시예의 처리계통도,

도6은 본 발명에 따른 슬러지 흡입형 교반장치의 개념도,

도7은 본 발명에 따른 흡착조 일체형 침전지의 개념도,

도8는 본 발명에 따른 표면포기기의 개념도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 흡착조 2 : 제1침전지

3 : 접촉산화조 4 : 탈질조

5 : 재포기조 6 : 제2침전지

7 : 제1침전지의 침전슬러지 8 : 제2침전지의 침전슬러지

10 : 이젝터 11 : 수류흡입관

12 : 펌프 13 : 교반기

14 : 상징수 집수수단 15 : 분배수단

16 : 슬러지 블랭킷 17 : 표면포기기

18 : 회전차 19 : 망체

20 : 생물막 담체

이하 첨부 도면에 의하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 고도처리시스템 제1실시예의 계통도이다.

이 실시예에서의 처리계통은 하수의 유입으로부터 흡착조(1); 제1침전지(2); 접촉산화조(3); 탈질조(4); 재포기조(5); 제2침전지(6)의 순서로 구성되고, 상기 제1침전지의 침전슬러지(7)는 상기 탈질조로 이송되며, 상기 제2침전지의 침전슬러지(8)는 상기 흡착조로 이송되고, 상기 접촉산화조에는 생물막담체가 충전되는 처리시설을 구성하고, 상기 흡착조는 혐기와 호기조건이 교대로 이루어질 수 있도록 포기와 비포기 교반을 설정된 조건에 따라 교차 반복시키는 간헐포기수단을 설치하여 간헐포기조로 구성한 것이다.

상기 흡착조에 설치된 간헐포기수단의 포기와 비포기 교반작동은 상기 제1침전지의 수면에 감지부가 설치된 MLSS 계측기와 연동시켜서 작동시키므로 흡착효율과 침전성에 따라 상기 간헐포기조가 연동되도록 하였다.

도4는 본 발명에 따른 고도처리시스템 제2실시예의 계통도이다.

이 실시예에서의 처리계통은 하수의 유입으로부터 흡착조(1), 제1침전지(2), 접촉산화조(3), 탈질조(4), 재포기조(5)와 제2침전지(6)의 순서로 구성되고, 상기 제1침전지의 침전슬러지(7)는 상기 탈질조로 이송되며, 상기 제2침전지의 침전슬러지(8)는 상기 흡착조로 이송되고, 상기 접촉산화조에는 생물막담체가 충전되며, 상기 흡착조와 상기 접촉산화조는 혐기와 호기조건이 교대로 이루어질 수 있도록 포기와 비포기 교반을 설정된 조건에 따라 교차 반복시키는 간헐포기수단을 설치하여 간헐포기조로 구성한다.

도5는 본 발명에 따른 고도처리시스템 제3실시예의 계통도이다.

이 실시예에서의 처리계통은 하수의 유입으로부터 흡착조(1), 제1침전지(2), 접촉산화조(3), 탈질조(4), 재포기조(5)와 제2침전지(6)의 순서로 구성되고, 상기 제1침전지의 침전슬러지는 상기 탈질조로 이송되며, 상기 제2침전지의 침전슬러지는 상기 흡착조로 이송되고, 상기 접촉산화조에는 생물막담체가 충전되며, 상기 흡착조와 상기 접촉산화조 및 상기 탈질조(4)는 혐기와 호기조건이 교대로 이루어질 수 있도록 포기와 비포기 교반을 설정된 조건에 따라 교차 반복시키는 간헐포기수단을 설치하여 간헐포기조로 구성한다.

여기서 상기, 탈질반응조가 비포기 교반조건일때에 제1침전지에서 침전된 슬러지를 주입하는 것이 바람직하다.

도6은 흡착조와 탈질조의 교반수단을 이용하여 제1 또는 제2침전지에서 이송되는 슬러지를 흡입하여 유입되도록 하는 실시예에 관한 것으로 별도의 슬러지이송펌프시설이 생략되므로 경제적이다.

상기 흡착조에는 수류흡입관(11)이 구비된 펌프(12)와 이젝터(10)가 설치되고, 상기 흡착조 내부의 수류흡입관은 제2침전지에서 이송되는 슬러지이송관과 연통되는 구성이며, 상기 흡착조내의 포기수단은 산기관, 수중포기기등 공지된 방법들을 이용할 수 있다.

탈질조 내부에도 상기 흡착조에서와 같은 방법으로 펌프이젝터에 교반수단을 설치하므로써 반응조의 교반과 슬러지이송이 하나의 장치로 병행될 수 있다.

도7은 원형침전지의 중심부에 구비된 정류부를 흡착조로 이용하는 흡착조 일체형 침전지에 관한 단면도이다.

상기 흡착조(1)는 상기 제1침전지(2)에 구비되어 유입수의 와류를 정류하고 유입수류가 침전부에 고르게 배분될 수 있도록 하는 정류벽 내부의 유입부를 증대시키고 그 하부를 막고 그 내부에는 교반수단(13) 또는 간헐포기수단을 설치하여 구성되는 침전지 일체형의 흡착조를 나타내고 있다.

여기서, 상기 제1침전지는 상기 흡착조의 주변에 연장된 다수개의 유공관등으로 구성되는 분배수단(15)과 침전지의 수면 전체에 고르게 유출되는 수중오리피스 또는 V-notch 월류웨어등에 의한 상징수 집수수단(14)을 구성하고 내부에 슬러지 블랭킷(16)이 형성되는 상향류형의 침전지이다. 따라서 슬러지 블랭킷 내부에서도 유기물의 흡착이 이루어지게 되므로 유리하다.

도8은 접촉산화조(3)에 유동상의 생물막담체(20)가 충전되고 그 수면에 회전차(18)가 회전하는 구성의 표면포기기(17)를 설치하고 상기 회전차와 상기 유동상의 생물막담체가 충돌되지 않도록 하는 스크린 또는 격자형의 망체(19)를 구비한 장치구성의 실시예에 관한 것이다.

본 발명에 의한 하폐수고도처리시스템을 적용하게 되면 유입유기물이 낭비되지 않고 최대한 탈질반응에 이용되므로 우리나라에서 처럼 C/N비가 낮은 하수에서도 질소제거효율이 매우 높고, 별도의 인방출반응조를 생략하고서도 인제거효율이 우수하며 유입수의 조건이 변화하여도 탄력적으로 대응할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 펌프이젝터에 의한 교반장치와 침전지 일체형 흡착조, 격자형의 망체로 회전차가 보호되는 표면포기기를 적용하면, 재래방식의 표준활성슬러지 하수처리시설을 쉽게 경제적으로 본 발명에 따른 고도처리시스템으로 개선할 수 있게 된다.

Claims (9)

1. 흡착조; 제1침전지; 접촉산화조; 탈질조; 재포기조; 제2침전지의 순서로 구성되고, 상기 제1침전지의 침전슬러지는 상기 탈질조로 이송되며, 상기 제2침전지의 침전슬러지는 상기 흡착조로 이송되고, 상기 접촉산화조에는 생물막담체가 충전되는 하폐수처리시설에 있어서,

   상기 흡착조는 혐기와 호기조건이 교대로 이루어질 수 있도록 포기와 비포기 교반이 설정된 조건에 따라 교차 반복되도록 하는 간헐포기수단이 설치되는 간헐포기조인 것을 특징으로 하는 간헐포기, 접촉산화 및 생흡착에 의한 고도처리시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 흡착조에 설치된 간헐포기수단의 포기와 비포기 교반작동은 상기 제1침전지의 수면에 감지부가 설치된 MLSS 계측기와 연동되는 것을 특징으로 하는 간헐포기, 접촉산화 및 생흡착에 의한 고도처리시스템.
3. 흡착조, 제1침전지, 접촉산화조, 탈질조, 재포기조와 제2침전지의 순서로 구성되고, 상기 제1침전지의 침전슬러지는 상기 탈질조로 이송되며, 상기 제2침전지의 침전슬러지는 상기 흡착조로 이송되고, 상기 접촉산화조에는 생물막담체가 충전되는 하폐수처리시설에 있어서,

   상기 흡착조와 상기 접촉산화조는 혐기와 호기조건이 교대로 이루어질 수 있도록 포기와 비포기 교반이 설정된 조건에 따라 교차 반복되도록 하는 간헐포기수단이 설치되는 간헐포기조인 것을 특징으로 하는 간헐포기, 접촉산화 및 생흡착에 의한 고도처리시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 탈질조는 혐기와 호기조건이 교대로 이루어질 수 있도록 포기와 비포기 교반이 설절된 조건에 따라 교차 반복되도록 하는 간헐포기수단이 설치되는 간헐포기조인 것을 특징으로 하는 간헐포기, 접촉산화 및 생흡착에 의한 고도처리시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 탈질조에 이송되는 상기 제1침전지의 침전슬러지는 상기 탈질조가 비포기 교반조건일때에 유입되는 것을 특징으로 하는 간헐포기, 접촉산화 및 생흡착에 의한 고도처리시스템.
6. 흡착조; 제1침전지; 접촉산화조; 탈질조; 재포기조; 제2침전지의 순서로 구성되고, 상기 고액분리공정에서 분리된 슬러지는 상기 탈질조로 이송되며, 상기 제2침전지의 침전슬러지는 상기 흡착조로 이송되고, 상기 접촉산화조에는 생물막담체가 충전되는 하폐수처리시설에 있어서,

   상기 흡착조와 상기 탈질조는 각각 수류흡입관이 구비된 펌프와 이젝터가 설치되고, 상기 흡착조 내부의 수류 흡입관은 제2침전지에서 이송되는 슬러지이송관과 연통되며, 상기 탈질조 내부의 수류유입관에는 제1침전지에서 이송되는 슬러지이송관과 연통되어 반응조의 교반과 슬러지이송이 이루어지는 것을 특징으로 하는 간헐포기, 접촉산화 및 생흡착에 의한 고도처리시스템.
7. 흡착조, 제1침전지, 접촉산화조, 탈질조, 재포기조와 제2침전지의 순서로 구성되고, 상기 제1침전지의 침전슬러지는 상기 탈질조로 이송되며, 상기 제2침전지의 침전슬러지는 흡착조로 이송되고, 상기 접촉산화조에는 생물막담체가 충원되는 하폐수처리시설에 있어서,

   상기 흡착조는 상기 제1침전지에 구비되어 유입수의 와류를 정류하고 유입수류가 침전부에 고르게 배분될 수 있도록 하는 정류벽 내부의 침전지 유입부에 교반수단을 설치하여 구성되는 침전지 일체형의 흡착조인 것을 특징으로 하는 간헐포기, 접촉산화 및 생흡착에 의한 고도처리시스템.
8. 제7항에 있어서, 상기 제1침전지는 그 내부에 슬러지 블랭킷이 형성되는 상향류형의 침전지인 것을 특징으로 하는 간헐포기, 접촉산화 및 생흡착에 의한 고도처리시스템.
9. 유동상의 생물막담체가 충전되는 접촉산화조에는 수면에서 회전차가 회전하는 표면포기기를 설치하되, 상기 회전차의 측면과 하부에는 수류와 기포는 원활하게 유통되고 상기 유동상의 생물막담체는 통과될 수 없는 망목크기의 스크린 또는 격자형의 망체를 설치하는 것을 특징으로 하는 간헐포기, 접촉산화 및 생흡착에 의한 고도처리시스템.