KR100525742B1 - 간접폭기형 침적생물막 여과장치를 이용한 오·폐수고도처리장치 - Google Patents

간접폭기형 침적생물막 여과장치를 이용한 오·폐수고도처리장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100525742B1
KR100525742B1 KR10-2003-0016035A KR20030016035A KR100525742B1 KR 100525742 B1 KR100525742 B1 KR 100525742B1 KR 20030016035 A KR20030016035 A KR 20030016035A KR 100525742 B1 KR100525742 B1 KR 100525742B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
article
dispersing device
deposition medium
treatment system
wastewater treatment
Prior art date
Application number
KR10-2003-0016035A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040081276A (ko
Inventor
허목
Original Assignee
제주대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제주대학교 산학협력단 filed Critical 제주대학교 산학협력단
Priority to KR10-2003-0016035A priority Critical patent/KR100525742B1/ko
Publication of KR20040081276A publication Critical patent/KR20040081276A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100525742B1 publication Critical patent/KR100525742B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
    • C02F3/1268—Membrane bioreactor systems
    • C02F3/1273—Submerged membrane bioreactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/06—Aerobic processes using submerged filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
    • C02F3/102—Permeable membranes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
    • C02F3/105—Characterized by the chemical composition
    • C02F3/108—Immobilising gels, polymers or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1205—Particular type of activated sludge processes
    • C02F3/121—Multistep treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1278—Provisions for mixing or aeration of the mixed liquor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

본 발명은 간접폭기형 침적생물막 여과장치를 이용한 오·폐수 고도처리장치로써, 더욱 상세하게는 침적매질, 상부분산장치, 하부분산장치 및 교반장치를 구비하는 제 1 조; 및 침적매질, 상부분산장치, 하부분산장치, 폭기 및 산기장치, 내부관, 외부관 및 역세척장치를 구비하는 제2조를 포함하는 것을 특징으로 하는 오·폐수 고도처리장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 장치는 간접폭기형 침적생물막여과법을 사용함으로써 유기물 및 영양염류를 동시에 제거할 수 있고, 후침전지가 불필요하고, 수직으로 플랜트를 설치하기 때문에 부지의 면적이 적게 소요되며, 또한 자연유하방식으로써 전문적인 운전기술이 없어도 운전이 가능하고, 간접폭기에 의한 침적매질에의 미생물량의 증가가 가능하여 다종 및 다량의 미생물 군집을 이용하여 외부충격에 안정하고, 폐슬러지 발생량을 극소화 시키며, 저비중 매질의 이용으로 역세척 동력비를 절감할 수 있다.

Description

간접폭기형 침적생물막 여과장치를 이용한 오·폐수 고도처리장치{Advanced wastewater treatment system using indirectly aerated submerged biofilter}
본 발명은 간접폭기형 침적생물막 여과장치를 이용한 오·폐수 고도처리장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 침적매질, 상부분산장치, 하부분산장치 및 교반장치를 구비하는 제1조 및 침적매질, 상부분산장치, 하부분산장치, 폭기 및 산기장치, 내부관, 외부관 및 역세척장치를 구비하는 제2조로 구성되는 오·폐수 고도처리장치에 관한 것이다.
최근의 생물막법은 생물공학(Biotechnology)의 활용에 의해 많은 기술개발이 이루어져 하천의 슬라임과는 다른 부착법이 채용되고 있다. 이와 비슷한 방법으로서 기존의 살수여상법, 회전원판법, 침적여상법 등이 있으며, 최근에는 고도처리나 상수처리에 적용하는 쪽으로 생물막 여과법이 개발되고 있다. 특히 매질을 이용한 생물막 여과는 하나의 반응조내에서 미생물에 의한 생물학적 처리와 물리적 여과과정이 동시에 일어남으로써 후속시설을 절감할 수 있는 시스템으로 현탁식 생물학적 처리공법에서의 미생물보유량의 한계로 인한 유입부하에 대한 불안정, 양호한 침전을 위한 운전의 난이성, 높은 에너지 소비 등의 단점을 보완하기 위하여 개발되어 왔다. 최초의 상업적인 풀 스케일 생물막(full-scale biofilter) 시스템은 1982년 프랑스의 세숑(Soission)에서 시작되어 이후로 수많은 처리장들이 유럽, 일본, 북유럽에 설치, 운전중에 있으며, 국내에서 개발된 생물막(biofilter) 시스템으로는 최근, 입상황을 이용한 공법 등 몇몇 기업에서의 환경신기술이 제시되고 있으나 모두 상용화의 초보단계에 있는 최신기술개발과제의 하나이다. 종래 기술인 A2O공정은 슬러지 유출가능성, 질산화에 의한 인방출 방해, 저율부하의 경우 운전 불확실, 낮은 온도에서의 처리율 불확실 및 고율의 유기물 농도가 필요하는 등의 문제점이 있다. 또한, 국외에서 사용되는 장치들의 문제점들은 다음과 같다. Modified Bardenpho의 경우 높은 펌프에너지 소요, A2O보다 큰 반응조가 필요하고, 저농도일 경우 탈질을 위한 유기물의 부족 가능성이 있고, 높은 BOD/P비를 요구한다. MUCT의 경우는, 다량의 내부순환으로 펌프에너지 증가 및 유지관리 어려움이 있고, 높은 BOD/P비가 요구된다. VIP의 경우 다량의 내부순환으로 펌프에너지 증가 및 유지관리 어려움이 있고, 저온에서의 질소제거율이 낮다. 국내에서 현재 실시되고 있는 장치들은 다음과 같은 문제점이 있다. P/L의 경우, 추가공정이 소요되고, 화학적 처리방법으로 인한 약품이 소요된다. DNR의 경우, 인제거 효율이 불안정하고, 낮은 수온에서의 질소제거율 저하된다. HNR의 경우, 추가공정, 부지가 소요되고, 기존 폭기조 개선공정으로는 부적합하다. DeN&P의 경우는 추가공정, 부지가 소요되고, 탈질을 위한 유기탄소원 필요하다. 또한, 활성슬러지공정의 개선공정으로는 부적합하다. B3의 경우는, B3활성제를 주입해야 하고, 점감폭기, 운영조건 등의 어려움이 있다. 단일 미생물군으로 부하변동에 취약할 가능성이 높다. Bio-SAC의 경우는, 폭기조 구조의 특수성이 있고, 담체의 내구성, 활성탄, 탈리, 고가담체의 밀도가 높아 유동을 위한 송풍량 증대한다. KIDEA의 경우는, 대규모에는 부적합하고, 슬러지 유출가능성 있으며, 설비의 안정성 및 유지보수의 어려움이 있다. KSBNR의 경우는, 일정 높이 이상의 반응조가 필요하고, 대규모에는 부적합하며, 내부반송라인이 복잡하다. STAR의 경우는, 운전방식이 복잡하고, 탈질율 저하, 동절기 질산화 저하되고, 현장에 적용된 사례는 아직 없다. 전체 체류시간 증대되고, 계측기기의 정확성 요구된다. HDF의 경우는, 운전방식의 복잡하고, 탈질율이 저하되며, 동절기 질산화가 저하되고, 현장적용 사례는 아직 없다. 전체 체류시간 증대되고, 계측기기의 정확성 요구된다.
본 발명은 상기 문제점들을 해결하고자 운전방식이 단순하여 유지관리가 용이하며, 연속흐름식 방식에서의 문제점 중 하나인 슬러지 유출을 침적생물막 여과법을 사용함으로써 유용미생물의 유출을 방지하여 미생물량을 고농도로 유지할 수 있고, 생물막여과법의 문제점인 유동성 생물막여과법에서의 송풍량이 증대되는 문제점을 간접폭기시킴으로써 유체의 층류흐름을 생기게 하여 해결함으로써 미생물에 산소를 안정되게 공급하는 경제적 공법을 제공한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 오·폐수 고도처리장치에 있어서, 침적매질(7), 상부분산장치(2), 하부분산장치(3) 및 교반장치(6)를 구비하는 제1조(30); 및 침적매질(7), 상부분산장치(4), 하부분산장치(5), 폭기 및 산기장치(17), 내부관(10), 외부관(9) 및 역세척장치(18)를 구비하는 제2조(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 오·폐수 고도처리장치를 제공한다.
본 발명은 상기 제1조(30)의 내부가 상기 상부분산장치(2) 및 하부분산장치(3)에 의하여 구획되고, 상기 구획된 부분에 상기 침적매질(7)을 충전하는 것을 특징으로 하는 오·폐수 고도처리장치를 제공한다.
본 발명은 상기 제2조(40)의 내부는 상기 내부관(10) 및 외부관(9)에 의하여 이중관이 형성되고, 상기 이중관내에 에어리프트(Air-lift)에 의한 층류(Laminar Flow) 물순환을 발생시키도록 상기 내부관(10) 하부에 상기 폭기 및 산기장치(17)를 설치하고, 상기 외부관의 내부가 상기 상부분산장치(4) 및 하부분산장치(5)에 의하여 구획되고, 상기 구획된 부분내에 제2조의 침적매질을 충전하고, 상기 제2조의 역세척장치(18)는 상기 하부분산장치(5) 상부에 구비하는 것을 특징으로 하는 오·폐수 고도처리장치를 제공한다.
본 발명은 상기 침적매질(7)이 다공성 폴리우레탄인 것을 특징으로 하는 오·폐수 고도처리장치를 제공한다.
본 발명은 상기 다공성 폴리우레탄의 밀도가 0.04 ± 0.01g/㎤ 인 것을 특징으로 하는 오·폐수 고도처리장치를 제공한다.
본 발명은 오·폐수가 제1조(30)로 유입된 후, 제1조(30)에서 혐기성 조건하에서 처리되고, 제1조에서 처리된 오·폐수가 제2조(40)에서 호기성 조건하에서 처리된 후, 제1조(30)로 반송 또는 외부로 배출되도록, 제1조(30)가 오폐수압송관 2(14)에 의하여 제2조(40)에 연결되고, 제2조(40)가 오폐수압송관 3(15)에 의해 외부로 연결되고, 동시에 오폐수압송관 4(16)에 의하여 제1조(30)에 다시 연결되는 것을 특징으로 하는 오·폐수 고도처리 장치를 제공한다.
이하, 도면 및 실시예를 들어 본 발명의 구성, 작용 및 효과를 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 도면 및 실시예는 본 발명을 한정하는 것으로 해석되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 오·폐수 고도처리장치의 전체 구성도이다. 상기 고도처리장치의 반응조는 제1조(30)와 제2조(40)를 포함한다. 제1조(30)는 혐기·무산소 반응조로서 유기물의 혐기성 분해, 질소의 탈질화 및 인의 용출이 이루어진다. 제2조(40)에서는 제1조(30)에서 생물학적으로 분해되지 않은 유기물을 산화 분해하고, 인의 제거와 질소의 질산화가 이루어진다.
제1조(30)의 상부분산장치(2) 및 하부분산장치(3) 사이의 구획내에 침적매질(7)을 충전한다. 상기 침적매질(7)은 반응진행 동안에 미생물이 부착, 증식되어 생물여과막 기능을 수행한다. 상기 침적매질은 다공질의 폴리우레탄(Polyurethane) 담체이다. 이와 같은 침적매질을 사용하는 경우, 기공이 95% 이상 파괴되어 반응조에 투입되었을 경우, 미생물이 쉽게 담체 안쪽으로 침투할 수 있다. 또한, 상기 침적매질은 담체 내부에 고정된 미생물에 유기물과 용존 산소가 효과적으로 전달될 수 있도록 구성되어 있다. 상기 침적매질의 밀도는 0.04 ±0.01g/㎤ 로써 밀도가 낮을수록 반응조에서 부유하고 저동력으로 역세척하기가 용이한데, 상기범위내의 밀도를 가지는 침적매질을 반응조에 투입한 경우, 초기에는 반응조 상부에 부유하고, 반응이 진행되면서, 담체 표면 및 심부에 미생물이 부착, 증식되어 담체가 하부로 가라앉게 된다. 따라서, 상부분산장치(2)를 설치하여, 침적매질(7)이 부상되어 이탈하는 것을 방지하고, 하부분산장치(3)를 설치하여, 미생물의 증식에 따른 침적매질의 하강에 의한 이탈을 방지한다. 상기 침적매질(7)에 미생물이 과량 증식하면, 유체의 흐름이 막히거나 단회로현상(유체가 특정의 공간으로만 흐르는 현상)이 발생하므로, 이의 방지를 위하여 침적매질내에 과잉 생성된 미생물의 탈리를 위한 역세장치를 설치한다. 제1조(30)에서는 상기 교반장치(6)가 역세척을 수행한다. 본 발명의 침적매질은 상기한 바와 같이 밀도가 작기 때문에 역세척동력이 적게 소요된다. 제1조(30)의 반응조내는 혐기상태를 조성·유지하기 위하여 상부는 봉입하고, 제1조(30)에서 발생되는 가스는 가스배출구(11)를 통해서 배출한다.
제2조(40)에서의 처리공정은 다음과 같다. 제1조(30)를 통해 배출된 오·폐수는 제2조(40)로 수송되어 다시 처리된다. 제2조(40)의 반응조는 내부관(10) 및 외부관(9)으로 구성된 이중관을 구비한다. 외부관(9)은 상부분산장치(4) 및 하부분산장치(5)로 구획되고, 상기 구획 부분내에 상기 침적매질(7)을 충전한다. 상기 침적매질(7)은 제1조(30)에서의 침적매질(7)과 같은 다공질의 폴리우레탄(Polyurethane)담체로서, 그 기능은 제1조에서 설명한 것과 동일하다. 추가하여 상기 침적매질은 고농도의 MLSS(Mixed Liquor Suspended Solid ; 혼합액부유물질)를 고정하며, 활성슬러지와 함께 폭기조 내에서 수류에 의해 유동할 수 있다. 또한, 상기 다공성 침적매질에는 미생물막이 형성되는데, 매질표면에는 호기영역이 형성되고, 매질심부에는 혐기영역이 조성되어 호기성 반응과 혐기성 반응이 모두 발생한다. 상기 상부분산장치(4)는 침적매질의 초기 부상으로 인한 이탈을 방지하고, 하부분산장치(5)는 반응경과에 따른 침적매질의 하강으로 인한 이탈을 방지한다. 내부관(10)의 하부에는 에어펌프가 연결된 폭기 및 산기 장치(17)를 구비한다. 상기 에어펌프에서 생성된 압축공기가 폭기 및 산기장치(18)를 통하여 내부관(10) 안쪽으로 공급되어 반응조 내부에 폭기가 이루어진다. 폭기가 이루어지는 경우, 제2반응조(40)의 전체 물의 흐름은, 에어-리프트(Aif-lift)에 의하여, 도 2에 나타낸 바와 같은 층류(Laminar Flow)상태로 유지되어, 내부관(10) 및 외부관(9)을 순환하게 된다. 상기 층류에 의하여 침적매질에 부착한 미생물과의 접촉에 의한 생물학적 반응과, 침적매질층에서의 물리적 내부여과기능이 동시에 발생한다. 하부분산장치(5)의 상부에는, 침적매질에 미생물이 과량 증식하여 유체의 흐름이 막히거나 단회로현상(유체가 어떤 공간으로만 흐르는 현상)을 방지하고, 매질내·외에 과잉부착된 미생물의 탈리를 위해서 역세척장치(18)가 장착되어 있다. 상기 역세척 과정은, 산기장치(17)에서의 공기의 공급을 차단한 후, 침적된 매질에 공기 또는 물 등에 의한 소량의 물리적 충격을 가하여 행한다(도 3 참조). 이 때의 역세척과정은 저동력에 의하여도 가능하다. 침적매질(7)은 유체(오·폐수)의 순환과 미생물의 증식에 의해서 반응조 하부로 가라앉게 되고 결국 미생물이 부착된 침적매질(7)은 하부에 존재하게 되며, 반응조내 유체(오·폐수)의 흐름에 의해서 부유물질(SS)은 생물막여과에 의해서 제거되어지고 또한, 이러한 유체(오·폐수)의 흐름에 의해서 매질의 미생물과 접촉하게 되어 유기물 및 질소, 인의 제거가 일어난다.
제1조(30)와 제2조(40)의 A부분(12)과 C부분(12)은 이음장치로써 반응조의 조립 및 해체를 용이하게 한다.
전체적인 반응의 흐름은 다음과 같다. 오·폐수가 펌프(??, 21)에 의해서 제1 조(혐기·무산소반응조)(30)에 이송되게 되고, 제1조(30)에서는 혐기·무산소 조건으로 처리한다. 제1조(30)에서 유기물의 생물학적인 분해와 질소의 탈질 및 인의 방출이 일어나게 되고, 이와 같이 처리되어진 유체(오·폐수)는 오폐수압송관 2(14)에 의해서 제2조(40)로 이송된다.
제2조(40)에서는 폭기 및 산기장치(17)에 의해서 압축공기가 공급되고, 공급된 공기는 에어리프트(air-lift)작용에 의하여, 유체(오·폐수)에 층류흐름을 생기게 하여 유체(오·폐수)를 순환시키게 되어, 유체(오·폐수)내 용존산소를 유지시켜 유체(오·폐수)내 유기물의 제거가 이루어짐과 동시에 질산화 및 인 섭취가 일어나도록 한다. 이와 같이 처리된 유체(오·폐수)의 일부는 오,폐수압송관 3(15)에 의해서 방류되고 일부는 오,폐수압송관 4(16)에 의해서 제1조(30)로 이송되어 다시 탈질화를 시키게 된다. 또한 제1조(30) 및 제2조(40)에서는 과다한 미생물의 증식으로 인한 역세척를 행한다. 역세척에 의하여 발생되어 중력침강된 슬러지를 주기적으로 배출시켜 농축조(22)로 이송한다.
또한, 상기한 간접폭기형 침적생물막 여과장치의 각각의 관, 즉 오·폐수압송관 1, 2, 3, 4(13, 14, 15, 16)에는 밸브와 같은 개폐수단이 설치되어 있어서 필요에 따라 각각의 관을 개폐할 수 있다.
[실시예]
1. 본 발명의 고도처리장치에 의한 오수의 처리
본 발명에의한 오수처리능력을 검토하기 위해서 영양염류(T-N, T-P)농도에 비교해서 상대적으로 유기물(BOD, COD)농도가 비교적 낮은 오수를 처리대상으로 하여 제 2조(간접폭기형 침적생물막 여과장치)만에 의해 수행된 오수처리결과를 다음의 표 1에 나타내었다. 이 때의 운전조건은 침적매질의 충전율 40(v/v%), 수리학적체류시간(HRT ; Hydraulic Retention Time) 18시간, 공탑속도(SV ; Superficial Velocity) 1m/day이었다.
구분 유입 오수 여과후 오수 제거효율
BOD 324.7mg/L 16.2mg/L 95.0%
COD 496.4mg/L 46.7mg/L 90.6%
SS 129.3mg/L 3.2mg/L 97.5%
T-N 199.4mg/L 55.1mg/L 72.4%
T-P 12.7mg/L 5.5mg/L 56.8%
상기 표 1의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 오·폐수 처리장치에 의하는 경우, 오수의 BOD, COD, SS가 90%이상 제거되고, 유기물과 영양염류가 동시에 제거되는 효과가 있음을 알 수 있다. 또한 영양염류(T-N, T-P)제거효율의 보다 나은 향상을 위해서는 제 1조(혐기·무산소조)를 결합시키는 시스템화의 필요성을 확인할 수 있었다.
2. 종래기술과의 비교
종래의 기술중의 SAC 매체를 이용한 고정 생물막반응기에 의한 처리결과를 본 발명의 장치에 의한 처리결과와 비교하여 표 2에 나타내었다.
SAC 매체를 이용한고정 생물막반응기 본 발명에 의한 장치
구분 유입오수 처리수 제거효율 유입 오수 처리수 제거효율
BOD 154.5mg/L 27.0mg/L 82.5% 324.7mg/L 16.2mg/L 95.0%
COD 290.5mg/L 137.3mg/L 52.7% 496.4mg/L 46.7mg/L 90.6%
SS 61.4mg/L 25.2mg/L 60.0% 129.3mg/L 3.2mg/L 97.5%
T-N - - - 199.4mg/L 55.1mg/L 72.4%
T-P 1.6mg/L 0.7mg/L 56.2% 12.7mg/L 5.5mg/L 56.8%
표 2의 결과에서 보는 바와 같이, 본 발명에서의 제 2조만에 의해 수행된 오수처리효율에서도 종래기술인 SAC 매체를 이용한 고정 생물막 반응기와 비교하여 오수의 BOD, COD, SS의 제거효율이 뛰어나고, 유기물과 영양염류가 동시에 제거되는 효과가 있음을 알 수 있다.
3. 담체크기에 따른 유기물 및 질소 제거특성
담체크기에 따른 유기물 및 질소 제거 특성을 평가하기 위하여 크기가 각각 1000㎣, 8000㎣인 담체를 충진한 반응조 및 담체를 충진하지 않은 일반 활성슬러지조로 오·폐수 처리실험을 하였다. 상기 실험에서, 일반 활성슬러지조의 경우, 유기물부하가 2㎏CODCr/㎥·day이상일 때 급격하게 제거효율이 낮아졌으나, 담체가 있는 반응조는 유기물부하가 5㎏CODCr/㎥·day까지는 95%이상의 제거효율을 보였다.
담체의 크기에 따른 유기물 제거효율면에서는 1000㎣인 담체와 8000㎣인 담체의 큰 차이는 없었다. 또한, 유기물부하에 따른 질소제거특성을 살펴보았을 때, 일반 활성슬러지조는 1.5㎏CODCr/㎥·day이상이 되면서 급격하게 제거율이 감소되는 경향을 보였으며 담체가 충진된 반응조의 경우는 3㎏CODCr/㎥·day까지는 거의 모든 NH3-N이 질산화되었다. 담체 크기에 따른 영향을 비교해 보면 유기물 부하가 높아질수록 1000㎣인 담체가 질산화효율이 상대적으로 더 높은 결과를 보였다.
4. 침적매질에 미생물 부착 증식
도 4a는 본 발명의 오·폐수 고도처리장치에 의하여 처리하기 전의 침적매질표면의 현미경(OLYMPUS, Model PH-2)사진이고, 도 4b는 본 발명의 오·폐수 고도처리장치에 의하여 처리한 후의 침적매질표면의 현미경 사진이다. 매질의 표면과 내부까지 미생물이 부착되어 생물막이 형성되어 있음을 알 수 있다.
본 발명의 기술은 간접폭기형 침적생물막여과장치를 이용한 오·폐수 고도처리장치로써, 유기물 및 영양염류를 동시에 제거할 수 있고, 후침전지가 불필요하고, 수직으로 플랜트를 설치하기 때문에 부지의 면적이 적게 소요되며, 또한 자연유하방식으로써 전문적인 운전기술이 없어도 운전이 가능하고, 간접폭기에 의한 침적매질에의 미생물량의 증가가 가능하여 다종 및 다량의 미생물 군집을 이용하여 외부충격에 안정하고, 폐슬러지 발생량을 극소화 시키며, 저비중 매질의 이용으로 역세척 동력비를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 오·폐수 고도처리장치의 구성도이다.
도면의 주요부분에 대한 번호의 설명은 다음과 같다.
1 : 분무장치 2, 4 : 상부분산장치
3, 5 : 하부분산장치 6 : 교반장치
7 : 침적매질 8 : 제1조의 외벽
9 : 제2조의 외부관(외벽) 10 : 제2조의 내부관(내벽)
11 : 가스배출구 12 : 이음장치
13 : 오폐수 압송관 1 14 : 오폐수 압송관 2
15 : 오폐수 압송관 3 16 : 오폐수 압송관 4
17 : 폭기 및 산기장치 18 : 역세척장치
19 : 역세척용 공기압송관 20 : 유량측정장치
21 : 펌프 22 : 농축조
23 : 공기압송관 30 : 제1조
40 : 제2조
도 2는 제2조의 층류의 흐름을 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 3는 제2조의 하부분산장치 및 역세척장지의 구조도이다.
도 4a는 본 발명의 오·폐수 고도처리장치에 의하여 처리하기 전의 침적매질 표면의 현미경 사진이다.
도 4b는 본 발명의 오·폐수 고도처리장치에 의하여 처리한 후의 침적매질 표면의 현미경 사진이다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 오·폐수 고도처리장치에 있어서,
    침적매질(7), 상부분산장치(2), 하부분산장치(3) 및 교반장치(6)를 구비하는 제1조(30); 및
    침적매질(7), 상부분산장치(4), 하부분산장치(5), 폭기 및 산기장치(17), 내부관(10), 외부관(9) 및 역세척장치(18)를 구비하는 제2조(40)를 포함하고,
    상기 제1조(30)의 내부가 상기 상부분산장치(2) 및 하부분산장치(3)에 의하여 구획되고, 상기 구획된 부분에 상기 침적매질(7)을 충전하고,
    상기 제2조(40)의 내부는 상기 내부관(10) 및 외부관(9)에 의하여 이중관이 형성되고,
    상기 이중관내에 에어리프트(Air-lift)에 의한 층류(Laminar Flow) 물순환을 발생시키도록 상기 내부관(10) 하부에 상기 폭기 및 산기장치(17)를 설치하고,
    상기 외부관의 내부가 상기 상부분산장치(4) 및 하부분산장치(5)에 의하여 구획되고,
    상기 구획된 부분내에 제2조의 침적매질(7)을 충전하고,
    상기 제2조의 역세척장치(18)는 상기 하부분산장치(5) 상부에 구비하고,
    상기 침적매질(7)은 다공성 폴리우레탄이고,
    상기 다공성 폴리우레탄은 상기 제1조(30)의 상부분산장치(2)와 하부분산장치(3)에 의해 구획되는 구간 및 상기 제2조(40)의 상부분산장치(4)와 하부분산장치(5)로 구획되는 구간내에서 부유 또는 침적하는 것을 특징으로 하는 오·폐수 고도처리장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 다공성 폴리우레탄의 밀도는 0.04 ±0.01g/㎤ 인 것을 특징으로 하는 오·폐수 고도처리장치
  6. 제 4 항에 있어서,
    오·폐수가 제1조(30)로 유입된 후, 제1조(30)에서 혐기성 조건하에서 처리되고, 제1조에서 처리된 오·폐수가 제2조(40)에서 호기성 조건하에서 처리된 후, 외부로 배출 또는 제1조(30)로 반송되도록, 제1조(30)가 오폐수압송관 2(14)에 의하여 제2조(40)에 연결되고, 제2조(40)가 오폐수압송관 3(15)에 의해 외부로 연결되고 동시에 오폐수압송관 4(16)에 의하여 제1조(30)에 다시 연결되는 것을 특징으로 하는 오·폐수 고도처리 장치
KR10-2003-0016035A 2003-03-14 2003-03-14 간접폭기형 침적생물막 여과장치를 이용한 오·폐수고도처리장치 KR100525742B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0016035A KR100525742B1 (ko) 2003-03-14 2003-03-14 간접폭기형 침적생물막 여과장치를 이용한 오·폐수고도처리장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0016035A KR100525742B1 (ko) 2003-03-14 2003-03-14 간접폭기형 침적생물막 여과장치를 이용한 오·폐수고도처리장치

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20-2003-0007634U Division KR200317731Y1 (ko) 2003-03-14 2003-03-14 간접폭기형 침적생물막 여과장치를 이용한 오·폐수고도처리장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040081276A KR20040081276A (ko) 2004-09-21
KR100525742B1 true KR100525742B1 (ko) 2005-11-08

Family

ID=37365573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2003-0016035A KR100525742B1 (ko) 2003-03-14 2003-03-14 간접폭기형 침적생물막 여과장치를 이용한 오·폐수고도처리장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100525742B1 (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040081276A (ko) 2004-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100441208B1 (ko) 생물 여과 기술을 이용하는 회분식 폐수처리장치 및 이를이용한 폐수처리방법
JP3183406B2 (ja) 水の浄化用の方法とリアクター
US6582596B2 (en) Bioreactor systems for biological nutrient removal
JP5150993B2 (ja) 脱窒方法および装置
WO2004002904A1 (en) Combined activated sludge-biofilm sequencing batch reactor and process
KR100422211B1 (ko) 침지식 분리막을 이용한 생물학적 질소 인 제거장치 및 방법
KR100510878B1 (ko) 호기성 생물 여과 시스템을 이용한 폐수처리장치 및 이를 이용한 폐수처리방법
KR100279843B1 (ko) 오폐수 접촉폭기 정화장치 및 접촉폭기 정화방법
KR100331898B1 (ko) 생물·화학적 고도 하수처리 방법
JP2609192B2 (ja) 有機性汚水の生物学的脱リン硝化脱窒素処理方法
KR100458764B1 (ko) 침적형 고정층 미생물막법을 이용한 수처리 방법 및 장치
KR200202247Y1 (ko) 하수 및 오,폐수의 질소, 인 동시 제거장치
KR100353004B1 (ko) 스미어에 의한 하수의 생물학적 고도처리공정
KR100525742B1 (ko) 간접폭기형 침적생물막 여과장치를 이용한 오·폐수고도처리장치
KR200317731Y1 (ko) 간접폭기형 침적생물막 여과장치를 이용한 오·폐수고도처리장치
CN112723566A (zh) 一种baf曝气管及baf脱氮去除cod的方法
KR100512686B1 (ko) 미생물 여과재를 이용한 폐수처리장치 및 방법
JP2000024687A (ja) 廃硝酸の処理方法
KR100530555B1 (ko) 소규모의 생물학적 오하수 고도 처리 장치 및 방법
KR100489328B1 (ko) 격벽형 무산소조와 침지형 막분리조를 이용한 하폐수고도처리장치 및 그 방법
JPH07185589A (ja) 窒素除去用排水処理方法および装置
KR100438022B1 (ko) 부상여재를 이용한 고도 폐수처리 방법
KR101126424B1 (ko) 참숯을 이용하여 후단에 설치되는 오폐수 처리장치
KR100223543B1 (ko) 폐야쿠르트 공병을 이용한 다중 혐기호기방식에 의한 오폐수 처 리장치 및 방법
KR100481729B1 (ko) 3단계 생물여과막 방식을 이용한 오·폐수 처리장치

Legal Events

Date Code Title Description
A108 Dual application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
N231 Notification of change of applicant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20111017

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee