KR100523338B1

KR100523338B1 - 고농도 유기폐수의 처리 및 재이용 방법

Info

Publication number: KR100523338B1
Application number: KR10-2003-0063324A
Authority: KR
Inventors: 정윤철; 정진영; 박재철; 설수일
Original assignee: 한국과학기술연구원; 주식회사 와트렌
Priority date: 2003-09-09
Filing date: 2003-09-09
Publication date: 2005-10-24
Also published as: KR20050026294A

Abstract

본 발명은, 사육형태에 따라 폐수중 고형물의 농도 변화가 큰 축산폐수 등의 고농도 유기폐수를, 화학응집침전으로 고액분리를 수행한 후 역삼투공정으로, 폐수내 유기물, 질소, 인 및 색도 등의 오염물질을 총 수리학적 체류시간 1일 이내로 처리하는 기술로서, 처리수는 용수로 재사용하는 방법을 제공한다.

본 발명은, 반응기내 pH를 반응인자로 하여 황산제이철을 무기응집제로 투입하는 화학적 고액분리장치를 통해, 축산폐수내 존재하는 500-100,000 mg/L사이의 부유성 고형물의 농도를 지속적으로 50 mg/L이하로 제거하여, 후속 역삼투공정의 안정적인 성능을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 폐수 중 고형물을 거의 완전하게 분리함으로써, 처리비와 처리시간을 크게 단축시킬 수 있는 방법을 제공한다.

Description

고농도 유기폐수의 처리 및 재이용 방법{Method for treating and reusing high-strength organic wastewater}

본 발명은 고농도 유기폐수의 처리 및 재이용 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 부유성 고형물을 고농도로 함유한 양돈폐수의 처리방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 종래의 기술보다 간단하고 획기적으로 빠른 시간 내에 폐수를 처리할 수 있으며, 특히 가장 저렴하고 효과적인 황산제이철을 무기응집제로 하여 반응 pH를 운전인자로 자동화한 화학응집공정과 필터프레스를 이용한 고액분리 및 후단의 역삼투 처리공정으로 구성되어, 양돈폐수의 종류에 관계없이 일정한 유출수질을 확보할 수 있는 처리방법에 관한 것이다.

양돈폐수는 크게 슬러리형 돈사에서 발생하는 고농도 폐수와 스크랩퍼형 돈사에서 발생하는 저농도 폐수로 구분되며, 축사의 형태 및 청소방법에 따라 폐수중의 오염물의 농도가 크게 변하는 특성이 있기 때문에, 적절한 전처리없이 생물학적으로 폐수를 처리할 경우 잦은 운전실패 및 처리수질 악화를 초래할 수 있다. 특히 양돈폐수내 존재하는 고농도의 부유성 고형물의 경우 적절한 전처리 없이 생물반응기로 유입되면 생물반응기를 안정적으로 유지하기 어렵다.

축산폐수의 경우, 축산폐수 공공처리장의 방류수 기준과 개별처리시설에 대한 수질기준(2000년 1월 1일 시행)이 하기 표1과 같이 상이하며, 축산폐수 공공처리장의 경우, 현재 가장 많이 설치되어 운전되고 있는 "액상부식법에 있어서 축산폐수 또는 분뇨 고도처리의 질소 및 인 제거방법 (특10-0342667)", "토양미생물을 이용한 축산폐수의 순환처리 방법 및 시스템 (특2001-0036777)", 바실러스 균의 우점화를 통한 "분뇨 및 유기성폐수 처리방법(특0151928)" 등도 공정의 복잡성, 축산폐수 성상의 심각한 변화, 긴 수리학적 체류시간 (15-30일) 및 높은 처리비 등의 단점들이 있고, 잦은 운전실패로 인해 유지관리의 어려움이 심각한 실정이다. 특히, 잦은 전염병으로 인한 농장방역에 따른 약품사용의 증가는 질산화/탈질 미생물로 구성된 생물학적 처리공정에 심각한 저해를 수반하여 갑작스런 처리수질의 악화를 초래하곤 한다.

혐기성처리공정, 한외여과와 역삼투 공정을 조합한 "막분리를 이용한 고농도 폐수처리방법 (대한민국 특허공고 특0142723)"도 발명되었지만, 혐기성 처리공정의 긴 수리학적 체류시간 (10-30일)과 고액분리를 위한 한외여과법 그리고 후속의 역삼투 공정은 공정의 복잡성과 긴 수리학적 체류시간 등으로 인해 2003년 전반기 현재까지 현장적용이 이루어지지 않고 있어 실제적인 적용의 한계를 나타내고 있다.

따라서, 비교적 농장규모가 작은 허가대상지역의 기타지역과 규제대상지역의 농장규모에서는 이들 기술을 적용하기가 거의 불가능한 실정에 있다. 수많은 기술들이 국내외에서 개발되었지만 지속적으로 방류수 수질기준을 만족시키는 기술이 거의 없는 실정이다.

한편, (주)와트렌의 "가수분해 및 금속염의 이온화 경향을 이용한 화학흡착반응에 의한 고농도 오폐수정화방법 (대한민국 특허공보 10-0341467)"는 화학응집에 의한 고액분리 및 암모니아 탈기에 의한 축산폐수 처리기술로서 고농도 오폐수내에 저분자 유기물의 농도간 낮은 경우에는 적용가능하였지만, 화학응집에 의한 고액분리시 휘발성지방산 같은 저분자유기물이 고농도로 존재하는 경우 효과적으로 유기물을 제거하기 어려운 점이 있었다. 그러나 본 발명에 의한 방법 중, 화학응집에 의한 고액분리기술은 축산폐수의 종류 및 농도에 관계없이 완벽하게 폐수내 부유성 고형물을 분리할 수 있었다.

처리장 형태	개별처리장				공공처리장
농장 규모	허가대상 지역		규제대상 지역
지역	특정지역	기타지역	특정지역	기타지역
BOD₅ (mg/L)	50	150	150	350	30
COD_Mn (mg/L)	-	-	-	-	50
SS (mg/L)	50	150	150	350	30
대장균군 (개/100mL)	-	-	-	-	3,000
TN (mg/L)	260	-	-	-	60
TP (mg/L)	50	-	-	-	8

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하고자 하는 것으로서, 종래의 기술보다 간단하고 획기적으로 빠른 시간 내에 고농도의 유기성 폐수를 처리하는 것을 목적으로 한다. 또한, 휘발성 지방산 같은 저분자 유기물이 고농도로 존재하는 경우 효과적으로 유기물을 제거하는 것을 목적으로 한다. 이로써, 양돈폐수의 종류에 관계없이 일정한 유출수질을 확보할 수 있도록 하는 것이 본 발명의 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 고농도 유기폐수의 처리 및 재이용 방법은, 축산폐수와 같은 고농도 유기폐수의 처리 및 재이용 방법에 있어서, 폐수를 교반 회전수 1000 내지 3000 rpm에서 황산제이철염을 폐수의 pH가 3.5이상 내지 5.0미만에 도달할 때까지 폐수가 함유된 반응기내에 투입하여 반응시키는 제1단계; 상기 제1단계를 통해 처리된 처리수에 알칼리제를 투입하여 처리수의 pH를 조정하는 제2단계; 상기 제2단계 이후 상기 처리수 내에 음이온 고분자 응집제를 투입하여 플록을 형성시키고 형성된 플록을 고액분리하는 제3단계; 및 제3단계에서 고액분리된 처리수를 역삼투 공정으로 처리하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 의한 고농도 유기폐수의 처리 및 재이용 방법에 있어서, 상기 제4단계의 역삼투 공정은, 직렬로 연결된 다수개의 역삼투막 사이에 다시 역삼투막이 병렬로 연결된 역삼투 시스템을 이용하는 것을 특징으로 한다.

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이하, 본 발명에 대해 더욱 상세히 살펴본다.

(1) 제1단계 :황산제이철염 처리

본 발명자들은 양돈폐수의 처리에 있어서, 가장 큰 문제로 인식되는 폐수내 고형물의 분리를 위해 제이철염 (Ferric chloride, FeCl₃), 피에이씨 (Poly aluminium chloride), 명반 (Alum, Aluminium sulfate, Al₂(SO₄)₃)와 황산제이철 (Fe₂(SO₄)₃)등의 다양한 무기응집제를 이용하여 응집시험을 수행하였으나, 최적 무기응집제 주입량을 결정하기 위해 복잡한 일련의 과정을 거쳐야 하는 회분식 실험 (Jar test)에 의존한 종래의 기술로는 시시각각으로 변하는 양돈폐수의 최적응집조건을 만족시키기 어려울 뿐만 아니라, 양돈농가에 따른 폐수성상의 변화를 수용하기 어려웠고, 다량으로 첨가되는 약품량에 의해 톤당 처리비가 급격하게 상승하는 어려움이 있었다. 따라서, 본 발명에서는 응집분리능이 우수하면서도 가장 저렴한 무기응집제로서 황산제이철염을 선정하였고, 최적약품량은 폐수와 응집제간의 반응특성을 이용하여 원폐수의 고속혼합조건에서 폐수의 pH가 3.0-5.5가 될 때까지 무기응집제를 투입하여 약 두시간 반응시킨다.

폐수의 pH가 3.0 미만이 될 때까지 황산제이철염을 투입하게 되면 성능에는 큰 차이가 없지만 과량의 황산제이철염의 투입에 따른 슬러지 발생량의 증가 및 약품비용의 상승으로 인해 경제성이 급격하게 감소하게 되며, 폐수의 pH가 5.5 이상이 되도록 황산제이철염을 투입하게 되면 용액내에서 무기응집제의 역할을 담당하는 철이온의 농도가 폐수중 유, 무기물의 농도에 비해 크게 낮아서 응집효율이 감소할 뿐만 아니라 응결 후 슬러지의 탈수능이 저하되어 처리수내의 부유성 고형물의 농도가 증가하였다. 따라서 바람직한 pH 범위는 3.0 내지 5.5이다. 특히 바람직한 것은 pH가 3.5 내지 5.0이 될 때까지이다.

상기 혼합시의 회전수 1,000 내지 3,000rpm인 것이 바람직하다. 회전수가 1,000rpm 미만인 경우에는 고형물과 용액이 슬러리 상태로 혼합된 축산폐수의 혼합 효과가 미약하여 응집반응이 효율적으로 일어나지 않으며, 회전수가 3,000rpm을 초과하는 경우에는 불필요한 에너지의 낭비뿐만 아니라 기계적인 저항이 증가되어 장기적 운전시에 회전축의 날개의 조기 교체를 초래한다. 따라서, 응집반응동안의 바람직한 회전수의 범위는 1,000내지 3000 rpm이 될 때까지 이다.

(2) 제2단계: pH 조정

상기 제1단계에서 황산제이철염을 투입함으로써 pH가 3.0 내지 5.5로 된 원수에 NaOH 등의 알칼리제를 반응기에 투입하여 반응기내의 pH를 7.0 내지 8.0까지 상승시킨다. pH가 7.0 미만이면 응결반응 후 잔류하는 철이온의 농도가 증가하여 처리수내 철농도가 증가하였고, 플럭의 강도도 약해지는 단점이 나타났다. pH가 8.0을 초과하면 NaOH 등의 알카리제의 사용량이 급격하게 늘어나서 경비가 증가하는 것으로 나타났다. 따라서, 응결반응이후의 바람직한 pH 범위는 7에서 8사이이다.

(3) 제3단계: 플록형성 및 고액분리 단계

상기 제2단계에서 pH가 조절된 원수를 저속혼합조건에서 음이온성 고분자응집제를 투입하여 응결시킨 후 필터프레스로서 고액분리를 수행한다.

상기 혼합시의 회전수는 100 내지 500rpm인 것이 바람직하다. 100rpm 미만이면 응결효율이 떨어지고, 500rpm을 초과하면 응결된 플록이 깨어져서 탈수효율이 감소한다. 따라서, 바람직한 저속교반속도는 100 내지 300 rpm사이이다.

(4) 제4단계: 역삼투 공정

무기응집제에 의한 양돈폐수의 고액분리 이후, 폐수 내에 잔류하는 유기물, 질소·인 등의 각종 오염물질을 짧은 시간 내에 효율적으로 제거하기 위해 역삼투 공정을 사용하였으며, 수리학적 체류시간 12시간내로 처리가능 하였다.

본 발명에 의한 방법에서 역삼투 공정은, 농축수를 재처리하여 처리수량을 최대화하고 농축수량을 최소화하기 위해, 역삼투막이 직렬 및 병렬로 연결된 역삼투 시스템을 이용한다. 배출기준을 만족시키기 위해 농축수량을 최소화하는 것이 필요하다. 도 2에 도시된 바와 같이, 역삼투 시스템은 제1역삼투막(101), 제2역삼투막(102), 제3역삼투막(103)으로 구성되어 있는데, 제1역삼투막(101)과 제3역삼투막(103)이 직렬로 연결되어 있고, 제1역삼투막(101)과 제2역삼투막(102)는 병렬로 연결되어 있다. 이와같은 직병렬 구조를 통해, 유입수를 제1역삼투막(101)으로 처리한 후 처리된 처리수는 제3역삼투막(103)으로 이송되고, 농축수는 제2역삼투막(102)으로 이송된다(106). 제2역삼투막(102)에서 다시 역삼투 공정을 거쳐 분리된 처리수는 제3역삼투막(103)으로 이송되어 재처리되며, 제2역삼투막에서 분리된 농축수는 최종 농축수(105)로서 방출된다. 한편, 제1역삼투막(101)을 통해 처리되어 제3역삼투막(103)으로 이송된 처리수는 제2역삼투막으로부터 처리되어 이송된 처리수와 함께 제3역삼투막을 통해 더욱 처리되어 형성된 처리수는 최종 처리수로 배출되며(104), 제3역삼투막을 통해 농축수로 분리된 농축수는 다시 제1역삼투막(101)으로 반송되어(107), 최초 유입수와 함께 재처리된다.

(5) 후처리: 발생 농축수의 처리

화학적 처리시의 약품사용량에 따라 무기물의 농도가 결정되었으며, 이들 무기물질의 농도는 역삼투공정의 회수율에 영향을 미쳤고, 무기물의 농도가 1.5-2.0%일 때 약 75%의 회수율을 얻을 수 있었다. 역삼투 공정에 의해 생성된 농축수는 고농도의 유기물과 질소를 함유하고 있으므로, 액비로서의 이용, 해양투기 또는 위탁처리하는 등의 적절한 처리를 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 기재한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 본 발명의 바람직한 예일 뿐 본 발명이 이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예>

본 발명에 따른 폐수처리방법을 평가하기 위해서, 먼저 고농도의 고형물을 함유한 슬러지형 양돈폐수를 적용하였다.

하기 실시예에 대해서는 다음의 분석 방법을 사용하였다.

. pH: pH 미터 (유리전극법, Corning 120, TOA HM71)

.SS (부유성 고형물): GF/C 필터를 사용하여 103-105 ℃의 건조 오븐에서 2시간동안 건조시킨 부유성 고형물의 총량

.TDS (총 용존 고형물): GF/C 필터 여과액을 180 ℃에서 수분이 완전히 증발될 때까지 건조시킨 용존 고형물의 총량

.FDS (무기 용존 고형물): 용존 고형물의 총량을 550 ±50 ℃의 전기로에서 15-20분동안 태운 후 남아있는 용존 고형물의 양

.BOD₅: 5일 경과후의 BOD측정법

.CODcr: 적정법 K₂Cr₂O₇ 폐쇄환류 (Closed reflux)

.NH₄ ⁺-N: 증류 및 적정법 (Nonorganic Kjeldahl Method)

.PO₄ ^3--P (총인성분 함량): 염화제일주석법 (Stannous Chloride Method, λ=690 nm)

<실시예 1>

화학적 산소 요구량 42,000 mg/L, 생물학적 산소요구량 30,600 mg/L, 부유성 고형물 함량 23,000 mg/L, 총질소 2,200 mg/L, 총인 약 1,000 mg/L인 슬러리형 돈사폐수를 상기에 기술된 방법으로 스테인레스 스틸로 제작된 50L의 화학적 반응조에서 11% 황산제이철을 첨가하여 1,500 rpm의 조건에서 2시간동안 급속혼합시킨 후 35% NaOH를 첨가하여 반응물의 pH를 7.0-7.5까지 조절한 후 300 rpm으로 교반속도를 줄이면서 음이온 고분자 응집제로서 이양화학의 A601P를 투입하였다. 플록이 형성된 반응물은 필터프레스 등의 고액분리기를 이용하여 고액분리를 수행하였다. 그 결과는 하기 표2에 나타내었다.

항목(mg/L)시료종류	SS	BOD₅	COD_Cr	T-N	T-P
원폐수	23,000	30,563	44,200	2,220	1,017
반응 pH 2.5	63	10,632	18,421	1,693	0.2
반응 pH 3.0	64	10,545	18,770	1,670	0.2
반응 pH 3.5	3	10,345	15,363	1,541	0.2
반응 pH 4.5	2	10,815	15,560	1,590	0.2
반응 pH 5.0	20	11,012	17,945	1,617	0.1
반응 pH 5.5	25	11,475	18,530	1,680	0.1
반응 pH 6.0	1,200	17,200	24,380	1,720	52.6

실험결과에 나타난 바와 같이 반응조내 pH가 5.5가 될 때까지 황산제이철염을 투입한 경우에는 99.7%이상의 안정적인 부유성고형물의 제거율을 나타내었지만 반응조내 pH가 6.0가 될 때까지만 주입하였을 때에는 슬러지의 탈수능이 급격하게 나빠졌고, 처리수내 부유성 고형물의 농도도 증가하였다. 화학응집처리시 화학적 산소요구량의 제거율은 축산폐수내 부유물 및 고분자 유기물의 함량에 의존하였고, 잔류하는 유기물은 대부분 휘발성 지방산으로 나타났다. 한편, 반응조내 pH가 2.5가 될 때까지 황산제이철염을 투입한 경우에는 pH가 3.5가 될 때까지 주입한 경우와 성능면에서 큰 차이가 없었고 오히려 처리 효율이 낮아지기도 하였다.

<실시예 2>

화학적 산소 요구량 42,000 mg/L, 생물학적 산소요구량 30,600 mg/L, 부유성 고형물 함량 23,000 mg/L, 총질소 2,200 mg/L, 총인 약 1,000 mg/L인 슬러리형 돈사폐수를 스테인레스 스틸로 제작된 50L의 화학적 반응조에서 반응 pH가 4.5가 될 때까지 11% 황산제이철을 첨가하여 1,500 rpm의 조건에서 2시간동안 급속혼합시킨 후 35% NaOH를 첨가하여 반응물의 pH를 7.0-7.5까지 조절한 후 300 rpm으로 교반속도를 줄이면서 음이온 고분자 응집제로서 이양화학의 A601P를 투입하였다. 플록이 형성된 반응물은 필터프레스 등의 고액분리기를 이용하여 고액분리를 수행하였다.

상기와 같은 조건으로 여러 돈사폐수들에 대해 수차례 시험을 수행한 결과, 하기 표 3과 같이 화학적 응집 후 돈사폐수의 부유성 고형물의 농도는 모든 실험에서 50 mg/L이하로 유지할 수 있었고, 총인의 농도도 0.5 mg/L이하로 처리할 수 있었다.

화학적 처리후 잔존하는 유기물의 농도는 돈사폐수내 존재하는 저분자 유기물인 휘발성 지방산의 농도에 의존하였으며, 원폐수내에 휘발성 지방산의 농도가 높을 경우에는 COD제거율이 크게 감소한 반면, 원폐수내 휘발성 지방산의 농도가 낮은 폐수의 경우 우수한 COD제거율을 나타내었다. 한편, 암모니아성 질소의 경우에는 고형물에 존재하는 암모니아성 질소는 고액분리에 의해 쉽게 제거되었지만, 용존성 암모니아성 질소는 거의 제거되지 않는 것으로 나타났다.

따라서, DPC(Disposal by physical and chemical methods)공정(제1단계 ~ 제3단계)의 우수한 고액분리 특성을 고려하여 처리시간을 크게 감소시킬 수 있고, 처리수를 재이용할 수 있는 역삼투공정에 대한 처리가능성을 조사하였다. 도 2에 도시된 역삼투 시스템을 이용하여 실험한 결과, 처리수는 하기 표 3과 같이 COD_Mn, BOD₅, SS, T-N, T-P 등에 대해 모두 축산폐수 공공처리장의 규제기준 이하로 처리가능 하였으며, 색도도 완벽하게 제거되었다. 운전압력 50-60 kg/cm²에서 운전한 R/O(역삼투) 시스템의 회수율은 약 75-80%의 회수율을 나타내었다. 본 연구에서 사용한 pilot-scale R/O 시스템은 농축수의 발생량을 줄이기 위해 도 2와 같이 3개의 막이 직병렬로 배열하였다. 대상농장 양돈폐수의 경우, 화학적 침전이후 원폐수대비 약 20%(F_S)의 고형물이 발생하였고, 처리수는 75%(F_T)이상 재이용수로 회수할 수 있는 것으로 나타났으므로, 화학적 처리와 역삼투 공정의 결합에 따른 최종처리후의 농축수 발생량은 아래 수학식 1에 의해 원수대비 약 20%로 나타났다.

F_C = [1-F_S] X [1-F_T]

여기서, F_C= 역삼투후의 농축수의 분율

F_S= 화학적 고액분리후의 고형물의 분율

F_T= 역삼투후의 처리수의 분율

항목(mg/L)시료종류	SS	BOD₅	COD_Cr	COD_Mn	T-N	T-P
원폐수	23,000	30,563	44,200	11,058	2,220	1,017
DPC 처리수	6	15,930	20,480	997	1,682	0.1
R/O 처리수	ND^*	28	37	14	6	ND^*
R/O 농축수	45	48,300	63,770	3,490	5,342	0.4

*ND: Not Detected

화학적 처리와 역삼투공정 처리수의 농축수는 고농도의 유기물과 질소를 함유하고 있으므로, 액비로서의 이용, 해양투기 또는 위탁처리하거나 적절한 처리를 필요로 한다. 상기한 DPC처리수에 대한 R/O처리시 발생한 농축수의 분석결과는 하기 표 4와 같다. 이는 비료공정규격의 화초용액비 규격에 비교적 적합한 수준으로 화초용액비로 가공하여 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

항목	질소전량, %	수용성 인산, mg/kg	수용성 가리, %	수용성 고토, %	수용성 칼슘, %	수용성 망간, mg/kg	수용성 붕소, mg/kg
R/O농축수	0.63	15.35	0.07	0.10	0.21	119.30	14.71
항목	수용성 철, mg/kg	수용성 아연, mg/kg	황청 산화물, %	비소, %	아질산, %	뷰렛태 질소, %	설파민 산, %
R/O농축수	1.27	13.61	ND	ND	ND	ND	ND
비료의 종류	함유하여야 할 주성분의 최소량 (%)			함유할 수 있는 유해성분의 최대량 (%)			비고
화초용(신설'96.1.10)	1. 질소전량, 수용성인산 또는 수용성가리중 2종이상의 합계량이 0.2%이하이고 각성분별 보증성분 함량은 0.1%이하 이어야 함.(개정: '01.1.4)2. 다음성분별 함량을 2종이상 반드시 보증하여야 함수용성 고토: 0.01수용성 망간: 0.001수용성 붕소: 0.001수용성 철: 0.01수용성 아연: 0.001수용성 구리: 0.001			질소, 인산, 가리 성분합계량 함유율 1%에 대하여황청산화물: 0.005비소: 0.002아질산: 0.02뷰렛태질소: 0.01설파민산: 0.005			액제비료에 한함

*ND: Not Detected

본 발명에 따른 고농도 유기폐수의 처리 및 재이용 방법을 이용하면, 종래의 기술보다 간단하고 획기적으로 빠른 시간 내에 고농도의 유기성 폐수를 처리할 수 있다. 또한, 휘발성 지방산 같은 저분자 유기물이 고농도로 존재하는 경우 효과적으로 유기물을 제거할 수 있다. 이로써, 양돈폐수의 종류에 관계없이 일정한 유출수질을 확보할 수 있는 우수한 효과가 있다. 더불어, 다양한 특성의 축산폐수를 총 수리학적 체류시간 1일 이내로 처리할 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명에 따른 고농도 유기폐수의 처리 및 재이용 방법을 수행하기 위한 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도2는 발명에 따른 고농도 유기폐수의 처리 및 재이용 방법의 회수율을 높이기 위한 역삼투 시스템의 모듈을 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 원폐수 10: 화학적 반응기

11: 교반기 12: pH 미터(meter)

13: 황산제이철 14: 수산화나트륨

15: 음이온 고분자응집제 16: 필터프레스

17: 저류조 18: 화학적 처리시의 발생슬러지

20: 역삼투 시스템 100: 화학적 고액분리 처리수

101: 제1역삼투막 102: 제2역삼투막

103: 제3역삼투막 104: 최종처리수

105: 최종농축수 106: 1차 농축수

107: 2차 농축수 200: 여과액의 경로

300: 농축액의 경로

Claims

축산폐수와 같은 고농도 유기폐수의 처리 및 재이용 방법에 있어서,

폐수를 교반 회전수 1000 내지 3000 rpm에서 황산제이철염을 폐수의 pH가 3.5이상 내지 5.0미만에 도달할 때까지 폐수가 함유된 반응기내에 투입하여 반응시키는 제1단계;

상기 제1단계를 통해 처리된 처리수에 알칼리제를 투입하여 처리수의 pH를 조정하는 제2단계;

상기 제2단계 이후 상기 처리수 내에 음이온 고분자 응집제를 투입하여 플록을 형성시키고 형성된 플록을 고액분리하는 제3단계; 및

제3단계에서 고액분리된 처리수를 역삼투 공정으로 처리하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고농도 유기폐수의 처리 및 재이용 방법.
제1항에 있어서, 상기 제4단계의 역삼투 공정은, 직렬로 연결된 다수개의 역삼투막 사이에 다시 역삼투막이 병렬로 연결된 역삼투 시스템을 이용하는 것을 특징으로 하는 고농도 유기폐수의 처리 및 재이용 방법.
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