KR100675977B1 - 오폐수 처리방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오폐수 처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 멤브레인 모듈이 오폐수에 침지된 상태로 유지되어 드라이 러닝에 의한 멤브레인 모듈의 손상 및 오폐수 처리의 중단이 방지되도록 하는 오폐수 처리방법에 관한 것으로써, 이 방법은 오폐수를 생물반응조에 유입시킨 후에 산기장치를 통해 상기 생물반응조의 내부로 공기를 공급하여 활성슬러지를 생성시키면서 오폐수를 정화하는 생물반응 정화단계와; 상기 생물반응조의 내부에 침지된 멤브레인 모듈을 운전시켜 고액분리작용를 통해 오폐수에서 처리수를 분리한 후에 외부로 배출시키는 처리수 배출단계와; 상기 멤브레인 모듈의 운전을 제어하여 상기 멤브레인 모듈을 오폐수에 침지된 상태로 유지시키는 침지유지 제어단계를; 포함한다.

오폐수, 처리, 정화, 멤브레인

Description

오폐수 처리방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TREATING WASTE WATER}

도 1은 본 발명에 따른 오폐수 처리방법을 보인 단계도,

도 2는 본 발명에 따른 멤브레인 모듈의 제어를 보인 단계도,

도 3은 본 발명에 따른 멤브레인 모듈의 제어과정을 보인 순서도,

도 4는 본 발명에 따른 오폐수 처리장치를 보인 개략적인 구성도,

도 5는 종래의 일예를 보인 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 생물반응조

20 : 산기장치

21 : 공기공급관 22 : 산기블로워

30 : 멤브레인 모듈

31 : 처리수배출관 32 : 흡입펌프 33 : 유량계

34 : 처리수분산관 35 : 개폐밸브

40 : 세정장치

41 : 공기분사관 42 : 세정블로워

50 : 컨트롤러

51 : 수위감지기

60 : 침전조 70 : 유량조절조

본 발명은 오폐수 처리방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 멤브레인 모듈이 오폐수에 침지된 상태로 유지되어 드라이 러닝에 의한 멤브레인 모듈의 손상 및 오폐수 처리의 중단이 방지되도록 하는 오폐수 처리방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 오폐수 처리장치는 도 5에 도시된 바와 같이 오폐수가 유입되어 저장되는 생물반응조(100)와, 상기 생물반응조(100)의 내부에 설치되고 산기블로워(202)를 갖는 공기공급관(201)에 연결되어 오폐수의 내부로 공기를 공급하는 산기장치(200)와, 상기 생물반응조(100)의 내부에 설치되고 오폐수에 침지된 상태로 흡입펌프(302)를 갖는 처리수배출관(301)에 연결되어 고액을 분리하면서 처리수를 배출시키는 멤브레인 모듈(300)로 구성된다.

이와 같이 구성되는 오폐수 처리장치는 산기블로워(202)의 작동으로 외부의 공기가 공기공급관(201)을 통해 산기장치(200)로 유입된 후에 생물반응조(100)의 내부에 저장된 오폐수로 공급되어 활성슬러지가 생성되면서 오폐수가 정화된다.

그리고, 상기 흡입펌프(302)가 작동되면서 멤브레인 모듈(300)에 흡입력을 발생시켜 상기 멤브레인 모듈(300)의 고액분리작용을 유발함으로써, 상기 멤브레인 모듈(300)이 정화된 오폐수에서 처리수를 흡입하여 처리수배출관(301)을 통해 외부 로 배출하게 된다.

아울러, 처리수가 완전히 배출되고 난 다음에 생물반응조(100)에 남아 있는 활성슬러지는 별도의 반송장비를 통해 외부로 반송시킴으로써, 오폐수의 처리가 완료된다.

그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

상기 멤브레인 모듈에 의해 오폐수에서 처리수를 배출함에 따라 생물반응조의 내부로 오폐수의 수위가 점차 낮아져 상기 멤브레인 모듈이 오폐수에 침지된 상태로 유지되지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 상기 멤브레인 모듈이 오폐수에 침지되지 못하고 공기중에 노출되어 건조된 상태로 운전되는 드라이 러닝(dry running)이 발생하게 되고, 이와 같은 드라이 러닝의 발생으로 인해 멤브레인 모듈을 구성하는 멤브레인의 표면이 고형물에 의해 폐색되면서 손상되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 멤브레인의 손상은 잦은 교체를 유발하면서 동시에 오폐수의 지속적인 처리를 방해하는 주요한 요인이 되어왔다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 안출된 것으로,

삭제

본 발명의 목적은 멤브레인 모듈이 오폐수에 침지된 상태로 유지되어 드라이 러닝에 의한 멤브레인 모듈의 손상 및 오폐수 처리의 중단이 방지되도록 하고 멤브레인 모듈의 표면이 원활히 세정되면서 동시에 생물반응조의 오폐수가 교반되도록 하며 오폐수에 혼재된 고형물에 의한 멤브레인 모듈의 손상이 방지되도록 하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 생물반응조로 유입되는 오폐수의 유량이 원활히 조절되도록 하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 멤브레인 모듈을 침지상태로 유지하기 위한 제어가 보다 안정적이면서 정밀하게 이루어지도록 하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 처리수의 배출 유량을 감지하여 멤브레인 모듈의 운전이 보다 정밀하게 제어되도록 하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 멤브레인 모듈의 비정상적인 운전상태를 사용자가 원활히 인지할 수 있도록 하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 처리수의 유량이 증대되는 경우에도 처리수가 보다 안정적으로 배출되도록 하는 것에 있다.

삭제

삭제

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 오폐수 처리방법은 오폐수를 생물반응조에 유입시킨 후에 산기장치를 통해 상기 생물반응조의 내부로 공기를 공급하여 활성슬러지를 생성시키면서 오폐수를 정화하는 생물반응 정화단계와, 상기 생물반응조의 내부에 침지된 멤브레인 모듈을 운전시켜 고액분리작용를 통해 오폐수에서 처리수를 분리한 후에 외부로 배출시키는 처리수 배출단계와, 상기 멤브레인 모듈의 운전이 정상적으로 유지되도록 세정장치를 통해 상기 멤브레인 모듈에 공기를 분사하여 멤브레인의 표면을 세정시키는 멤브레인 세정단계와, 상기 멤브레인 모듈의 운전을 제어하여 상기 멤브레인 모듈을 오폐수에 침지된 상태로 유지시키는 침지유지 제어단계를 포함하는 오폐수 처리방법에 있어서; 상기 세정장치는 상기 멤브레인 모듈의 운전 중에는 연속적으로 작동되다가 상기 멤브레인 모듈의 운전이 중지되면 간헐적으로 작동되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 생물반응 정화단계의 이전에 이루어지는 전처리 단계로, 오폐수에 혼재된 고형물을 제거하는 고형물 제거단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고형물 제거단계와 생물반응 정화단계의 사이에, 고형물이 제거된 오폐수가 상기 생물반응조로 과도하게 유입되는 것이 방지되도록 상기 생물반응조로 유입되는 오폐수의 유량을 조절하는 유입량 조절단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 멤브레인 모듈의 운전 제어는, 상기 생물반응조에 설치된 수위감지기를 통해 상기 생물반응조의 수위를 감지하는 수위 감지단계와, 상기 수위감지기에 의해 감지된 수위와 미리 설정된 고수위 및 저수위와 비교하여 상기 생물반응조의 수위가 고수위 이상이면 고부하 운전모드를 선택하고, 고수위와 저수위의 사이이면 정상 운전모드를 선택하며, 저수위 이하이면 저부하 운전모드를 선택하는 운전모드 선택단계와, 선택된 운전모드가 고부하 운전모드이면 상기 멤브레인 모듈의 작동성능을 증대시키고, 정상 운전모드이면 작동성능을 일정하게 유지시키며, 저부하 운전모드이면 작동을 중지시키는 멤브레인 운전단계를, 포함하는 것을 특징 으로 한다.

또한, 상기 멤브레인 운전단계의 다음으로 상기 멤브레인 모듈에 의해 배출되는 처리수의 유량을 측정하는 유량 측정단계와, 측정한 유량값과 각각의 운전모드에 따라 미리 설정된 최소 유량값을 비교하여 상기 측정한 유량값이 최소 유량값보다 높으면 정상운전으로 판단하고, 상기 측정한 유량값이 최소 유량값 이하이면 비정상운전으로 판단하는 운전상태 판단단계와, 정상운전으로 판단되면 상기 수위 감지단계로 되돌아가 상기 멤브레인 모듈의 운전을 지속시키고, 비정상운전으로 판단되면 상기 멤브레인 모듈의 운전을 정지시킨 후에 소정의 시간동안 세정장치를 작동하여 상기 멤브레인 모듈을 세정하는 비상 세정단계를, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비상 세정단계의 다음으로 비상 세정으로 세정장치가 작동되어 상기 멤브레인 모듈을 세정한 횟수를 기록하는 세정횟수 기록단계와, 일정 시간동안 기록되어 합산된 세정횟수와 미리 설정된 기준횟수를 비교하여, 합산된 세정횟수가 기준횟수이하이면 상기 수위 감지단계로 되돌아가 상기 멤브레인 모듈의 운전을 지속시키고, 합산된 세정횟수가 기준횟수보다 크면 상기 멤브레인 모듈의 운전중지 상태를 유지시키는 세정빈도 판단단계와, 상기 멤브레인 모듈의 운전중지 상태가 유지되는 동안에 상기 멤브레인 모듈의 이상을 알리도록 외부에 경고신호를 발생시키는 경고신호 발생단계를, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 오폐수 처리장치는 오폐수가 유입되어 저장되는 생물반응조와, 상기 생물반응조의 내부에 설치되고 산기블로워를 갖는 공기공급관에 연결되어 오폐수의 내부로 공기를 공급하는 산기장치와, 상기 생물반응조의 내부에 설치되고 오폐수에 침지된 상태로 흡입펌프를 갖는 처리수배출관에 연결되어 고액을 분리하면서 처리수를 배출시키는 멤브레인 모듈과, 상기 멤브레인 모듈의 하부에 설치되고 세정블로워를 갖는 공기분사관에 연결된 상태로 상기 멤브레인 모듈에 공기를 분사하여 세정하는 세정장치와, 상기 멤브레인 모듈이 오폐수에 침지된 상태로 유지되도록 수위감지기에 의해 감지되는 오폐수의 수위에 대한 정보를 통해 상기 흡입펌프의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 오폐수 처리장치에 있어서; 오폐수에 혼재된 고형물을 침전으로 분리시킨 후에 고형물이 분리된 오폐수를 상기 생물반응조로 공급하는 침전조가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 고형물이 제거된 오폐수가 상기 생물반응조로 과도하게 유입되는 것이 방지되도록 상기 침전조와 생물반응조의 사이에 오폐수의 유량을 조절하는 유량조절조가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 배출되는 처리수의 유량을 측정하여 상기 컨트롤러에 입력하도록 상기 처리수배출관에 유량계가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 흡입펌프를 통해 흡입되어 배출되는 처리수가 분산되도록 상기 처리수배출관에 처리수분산관이 더 설치되고, 상기 처리수분산관에 상기 컨트롤러에 의해 제어되는 개폐밸브가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명 한다.

도 1은 본 발명에 따른 오폐수 처리방법을 보인 단계도이다.

이에 도시된 바와 같이, 오폐수 처리방법은 생물학적인 반응을 통해 오폐수를 정화하는 생물반응 정화단계(S3)와, 고액분리작용을 통해 멤브레인 모듈로 처리수를 생성하여 배출시키는 처리수 배출단계(S4)와, 처리수의 배출을 제어하여 멤브레인 모듈이 오폐수에 침지된 상태로 유지되도록 하는 침지유지 제어단계(S6)를 포함한다.

상기 생물반응 정화단계(S3)는 오폐수를 생물반응조에 유입시킨 후에 산기장치를 통해 상기 생물반응조의 내부로 공기를 공급하여 활성슬러지를 생성시키면서 오폐수를 정화하는 단계를 말하는 것이다.

이 단계는 산기장치를 통해 공급되는 공기에 포함된 산소에 의해 미생물이 번식하면서 유기물을 처리하게 되고, 그에 따라 활성슬러지가 생성되면서 오폐수가 정화되도록 하는 것이다.

또한, 상기 처리수 배출단계(S4)는 생물반응조의 내부에 침지된 멤브레인 모듈을 운전시켜 고액분리작용를 통해 오폐수에서 처리수를 분리한 후에 외부로 배출시키는 단계를 말하는 것이다.

이 단계는 생물 반응에 의해 오폐수가 활성슬러지로 변화되면서 분리된 물을 고액분리작용을 하는 멤브레인 모듈을 통해 흡입하여 외부로 배출시킴에 따라 오폐수가 처리되도록 하는 것이다.

또한, 상기 침지유지 제어단계(S6)는 멤브레인 모듈의 운전을 제어하여 상기 멤브레인 모듈을 오폐수에 침지된 상태로 유지시키는 단계를 말하는 것이다.

이 단계는 생물반응조에 유입된 오폐수의 양을 감지하는 등 여러 가지의 감지정보를 통해 멤브레인 모듈의 운전을 제어하여 즉, 상기 멤브레인 모듈에 의해 배출되는 처리수의 양을 조절하여 상기 멤브레인 모듈이 오폐수에 침지되지 않은 상태로 공기중에 노출되는 것을 방지함으로써, 상기 멤브레인 모듈이 드라이 러닝(dry running)되지 않도록 하는 것이다.

또한, 상기 처리수 배출단계(S4)의 다음으로 멤브레인 모듈의 운전이 정상적으로 유지되도록 세정장치를 통해 상기 멤브레인 모듈에 공기를 분사하여 멤브레인의 표면을 세정시키는 멤브레인 세정단계(S5)를 더 포함한다.

상기 멤브레인 세정단계(S5)는 멤브레임 모듈을 구성하는 멤브레인의 표면에 슬러지가 달라붙어 고형화되는 것을 방지하도록 상기 멤브레인 모듈의 표면에 공기를 분사하여 세정함으로써, 상기 멤브레인 모듈의 성능이 일정하게 유지되도록 하는 것이다.

또한, 상기 세정장치는 멤브레인 모듈의 운전 중에는 연속적으로 작동되다가 상기 멤브레인 모듈의 운전이 중지되면 간헐적으로 작동되는 것이 보다 바람직한 것이다.

이 단계는 상기 멤브레인 모듈의 운전 중에는 그 흡입력에 의해 슬러지가 표면에 많이 달라붙기 때문에 세정장치를 연속적으로 작동시켜 원활한 세정이 이루어지도록 하고, 상기 멤브레인 모듈의 운전이 중지된 상태에서는 세정장치가 간헐적으로 작동되어 상기 멤브레인 모듈의 성능이 저하되지 않도록 준비를 하여 언제든 지 흡입작동을 곧바로 수행할 수 있도록 하는 것이다.

또한, 상기 생물반응 정화단계(S3)의 이전에 이루어지는 전처리 단계로, 오폐수에 혼재된 고형물을 제거하는 고형물 제거단계(S1)를 더 포함한다.

상기 고형물 제거단계(S1)는 오폐수에 포함된 고형물을 제거함으로써, 고형물이 혼재된 오폐수를 멤브레인 모듈을 통해 처리하는 중에 고형물에 의해 멤브레인 모듈이 손상되는 것을 방지하여 상기 멤브레인 모듈이 보다 안정적으로 작동되도록 하는 것이다.

이와 같이 오폐수에 혼재된 고형물의 제거는 침전조를 통해 고형물을 침전시켜 제거하는 방식과 기계적인 설비 즉 제진설비 및 침사제거장치 등을 통해 기계적으로 제거하는 방식 등 여러 가지의 방식을 사용할 수 있다.

또한, 상기 고형물 제거단계(S1)와 생물반응 정화단계(S3)의 사이에, 고형물이 제거된 오폐수가 생물반응조로 과도하게 유입되는 것이 방지되도록 상기 생물반응조로 유입되는 오폐수의 유량을 조절하는 유입량 조절단계(S2)를 더 포함한다.

상기 유입량 조절단계(S2)는 생물반응조에 오폐수가 과도하게 유입되어 멤브레인 모듈의 처리 능력을 초과함으로써, 상기 멤브레인 모듈이 처리불능 상태가 되는 것을 방지하는 역할을 하는 것이다.

이와 같이 생물반응조로 유입되는 오폐수의 유량을 조절하는 방식으로, 오폐수가 상기 생물반응조로 유입되기 전에 미리 저장하여 완충하는 유량조절조가 사용될 수 있고, 또한 기계적인 유량조절설비를 통해 유량을 조절할 수도 있다.

도 2는 본 발명에 따른 멤브레인 모듈의 제어를 보인 단계도이다.

이에 도시된 바와 같이, 오폐수 처리방법에서 멤브레인 모듈이 오폐수에 침지된 상태로 유지되도록 하기 위한 상기 멤브레인 모듈의 운전 제어는 생물반응조에 유입된 오폐수의 수위를 감지하는 수위 감지단계(S10)와, 고부하 운전모드와 정상 운전모드 및 저부하 운전모드에서 적정한 운전모드를 선택하는 운전모드 선택단계(S20)와, 선택된 운전모드에 따라 멤브레인을 운전하는 멤브레인 운전단계(S30)를 포함한다.

상기 수위 감지단계(S10)는 생물반응조에 설치된 수위감지기를 통해 상기 생물반응조의 수위를 감지하는 단계를 말하는 것이다.

이 단계는 상기 생물반응조에 고수위감지센서와 저수위감지센서로 이루어진 수위감지기를 설치하여 상기 생물반응조 내부의 오폐수에 수위를 감지하는 역할을 하는 것이다.

또한, 상기 운전모드 선택단계(S20)는 수위감지기에 의해 감지된 수위와 미리 설정된 고수위 및 저수위와 비교하여 상기 생물반응조의 수위가 고수위 이상이면 고부하 운전모드를 선택하고, 고수위와 저수위의 사이이면 정상 운전모드를 선택하며, 저수위 이하이면 저부하 운전모드를 선택하는 단계를 말하는 것이다.

이 단계는 멤브레인 모듈의 운전방식을 세 가지 즉 고부하와 정상 및 저부하 운전모드로 분류한 후에 감지된 수위정보와 미리 설정된 고수위 및 저수위 정보를 비교하여 감지된 수위에 따른 운전모드를 선택하도록 하는 것이다.

다시 말해서, 감지된 수위가 미리 설정된 고수위 이상이면 오폐수의 양이 과도하게 많은 경우이므로 고부하 운전모드를 선택하고, 감지된 수위가 미리 설정된 저수위 이하이면 오폐수의 양이 매우 적은 경우이므로 저부하 운전모드를 선택하며, 감지된 수위가 고수위와 저수위의 사이이면 오폐수의 양이 정상적인 상태임으로 정상 운전모드를 선택하게 되는 것이다.

또한, 상기 멤브레인 운전단계(S30)는 선택된 운전모드가 고부하 운전모드이면 상기 멤브레인 모듈의 작동성능을 증대시키고, 정상 운전모드이면 작동성능을 일정하게 유지시키며, 저부하 운전모드이면 작동을 중지시키는 단계를 말하는 것이다.

다시 말해서, 선택된 운전모드가 고부하 운전모드이면 오폐수의 수위가 과도하게 높은 경우이므로 멤브레인 모듈의 작동성능을 증대시켜 배출되는 처리수의 양을 많게 하고, 선택된 운전모드가 정상 운전모드이면 오폐수의 수위가 정상적인 상태이므로 상기 멤브레인 모듈의 작동을 일정하게 유지하여 정상적인 작동이 이루어지도록 하는 것이다.

그리고, 선택된 운전모드가 저부하 운전모드이면 오폐수의 수위가 매우 낮은 경우임으로 멤브레인 모듈의 운전을 정지시켜 처리수가 더 이상 배출되지 않도록 함으로써, 오폐수의 수위가 낮아지는 것을 방지하여 상기 멤브레인 모듈이 공기중에 노출되는 것을 방지하게 된다.

또한, 상기 멤브레인 운전단계(S30)의 다음으로 처리수의 유량을 측정하는 유량 측정단계(S40)와, 측정된 유량을 통해 멤브레인 모듈의 운전상태를 비교 판단하는 운전상태 판단단계(S50)와, 운전상태의 판단에 따라 비정상적인 운전상태로 판단되면 상기 멤브레인 모듈의 운전을 비상정지하고 세정작동을 실시하는 비상 세 정단계(S60)를 더 포함한다.

상기 유량 측정단계(S40)는 멤브레인 모듈에 의해 배출되는 처리수의 유량을 측정하는 단계를 말하는 것으로, 유량계를 통해 처리수의 유량을 감지하여 상기 멤브레인 모듈이 정상적으로 작동되는 지를 판단할 수 있는 데이터를 확보하게 되는 것이다.

또한, 상기 운전상태 판단단계(S50)는 측정한 유량값과 각각의 운전모드에 따라 미리 설정된 최소 유량값을 비교하여 상기 측정한 유량값이 최소 유량값보다 높으면 정상운전으로 판단하고, 상기 측정한 유량값이 최소 유량값 이하이면 비정상운전으로 판단하는 단계를 말하는 것이다.

이 단계는 컨트롤러에 미리 설정된 기준 데이터 즉 각 운전모드에 따라 멤브레인 모듈을 통해 배출되는 처리수의 최소 유량을 실험에 의해 획득한 실험치와, 실제로 상기 멤브레인 모듈이 각 운전모드에 따라 운전되면서 배출시키는 처리수의 양을 유량계로 측정한 측정치를 비교하여 측정한 값이 실험치 이하이면 비정상적인 운전으로 판단하게 되는 것이다.

또한, 상기 비상 세정단계(S60)는 측정한 유량값과 미리 설정된 최소 유량값을 비교하여 정상운전으로 판단되면 수위 감지단계(S10)로 되돌아가 멤브레인 모듈의 운전을 지속시키고, 비정상운전으로 판단되면 상기 멤브레인 모듈의 운전을 정지시킨 후에 소정의 시간동안 세정장치를 작동하여 상기 멤브레인 모듈을 세정하는 단계를 말하는 것이다.

이 단계는 상기 멤브레인 모듈이 비정상적인 운전으로 처리수를 원활히 배출 하고 있지 않다고 판단되면 상기 멤브레인 모듈의 처리 능력이 정상적인 상태로 회복되도록 그 운전을 정지한 후에 소정의 시간동안 세정작동을 실시하는 것이다.

또한, 상기 비상 세정단계(S60)의 다음으로 비상 세정이 이루어진 횟수를 기록하는 세정횟수 기록단계(S70)와, 기록되어 합산된 세정횟수와 컨트롤러에 미리 설정된 기준횟수를 비교하여 세정빈도를 판단하는 세정빈도 판단단계(S80)와, 세정빈도가 기준횟수보다 크면 외부에 경고신호를 발생시키는 경고신호 발생단계(S90)를 더 포함한다.

상기 세정횟수 기록단계(S70)는 비상 세정으로 세정장치가 작동되어 멤브레인 모듈을 세정한 횟수를 컨트롤러에 기록하는 단계를 말하는 것이다.

또한, 상기 세정빈도 판단단계(S80)는 일정 시간동안 기록되어 합산된 세정횟수와 미리 설정된 기준횟수를 비교하여, 합산된 세정횟수가 기준횟수이하이면 수위 감지단계(S10)로 되돌아가 멤브레인 모듈의 운전을 지속시키고, 합산된 세정횟수가 기준횟수보다 크면 상기 멤브레인 모듈의 운전중지 상태를 유지시키는 단계를 말하는 것이다.

이 단계는 세정빈도를 판단하여 일정 시간동안에 세정이 과도하게 이루어지면 멤브레인 모듈이 원활히 작동되지 않아 교체 또는 수리가 필요한 것이므로, 사용자가 상기 멤브레인 모듈을 교체 또는 수리할 때까지 그 운전이 중지된 상태로 유지시키는 것이다.

또한, 상기 경고신호 발생단계(S90)는 멤브레인 모듈의 운전중지 상태가 유지되는 동안에 상기 멤브레인 모듈의 이상을 알리도록 외부에 경고신호를 발생시키 는 단계를 말하는 것이다.

이 단계는 멤브레인 모듈의 교체나 수리가 필요하다는 것을 사용자에게 알려 신속한 대처가 이루어지도록 하는 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 멤브레인 모듈의 제어과정을 보인 순서도이다.

이에 도시된 바와 같이, 멤브레인 모듈의 운전이 시작되면 수위감지기가 생물반응조에 수용된 오폐수의 수위를 감지하여 컨트롤러에 입력하게 된다(S10).

상기 수위감지기로부터 오폐수의 수위정보를 입력받은 컨트롤러는 미리 설정된 최고 수위인 고수위와 감지된 수위를 비교하여 감지수위가 고수위보다 큰지를 판단한다(S20).

상기 컨트롤러에 의한 판단으로 감지수위가 미리 설정된 고수위보다 크면 고부하 운전모드를 선택하고(S30), 이와 같이 선택된 고부하 운전모드에 따라 멤브레인 모듈의 작동성능을 증대시켜 처리수의 배출용량을 증대시키게 된다(S31).

그리고, 감지된 수위가 미리 설정된 고수위보다 크지 않으면, 컨트롤러는 감지수위와 미리 설정된 최저 수위인 저수위를 비교하여 감지수위가 저수위보다 작은지를 판단한다(S21).

상기 컨트롤러에 의한 판단으로 감지수위가 미리 설정된 저수위보다 작으면 저부하 운전모드를 선택하고(S32), 이와 같이 선택된 저부하 운전모드에 따라 멤브레인 모듈의 작동을 중지시켜 처리수의 배출을 중단시킨다(S33).

그리고, 감지된 수위가 미리 설정된 저수위보다 작지 않으면, 이는 감지수위가 미리 설정된 고수위와 저수위의 사이에 해당하는 것이므로 컨트롤러는 정상 운 전모드를 선택하고(S34), 이와 같이 선택된 정상 운전모드에 따라 멤브레인 모듈의 작동을 유지하여 처리수가 일정하게 정상적인 상태로 배출되도록 한다(S35).

상기와 같이 각각 선택된 고부하 운전모드와 저부하 운전모드 및 정상 운전모드에 따라 멤브레인 모듈이 운전되면서 배출되는 처리수의 유량을 유량계를 통해 측정하여 컨트롤러에 입력한다(S40).

상기 유량계를 통해 측정된 처리수의 유량값을 입력받은 컨트롤러는 실험을 통해 획득하여 미리 설정된 각 운전모드에서의 최소 유량값과 이 측정 유량값을 비교하여 측정 유량값이 미리 설정된 최소 유량값 이하인지를 판단한다(S50).

상기 컨트롤러의 판단에 따라 측정된 유량값이 최소 유량값 이하가 아니면, 즉 측정 유량값이 최소 유량값보다 크면 수위감지단계(S10)로 되돌아가 멤브레인 모듈의 운전을 지속한다.

그리고, 상기 컨트롤러의 판단에 따라 측정된 유량값이 최소 유량값 이하이면, 멤브레인 모듈의 운전을 중지하고(S60) 세정장치를 작동시켜 상기 멤브레인 모듈을 일정한 시간동안 세정하게 된다(S61).

상기 컨트롤러는 유량값의 비교 판단에 따라 세정장치가 작동되어 멤브레인 모듈이 중지된 상태에서 세정된 횟수, 즉 세정횟수를 기록하게 된다(S70).

그리고, 상기 컨트롤러는 일정 시간동안 기록된 세정횟수를 합산한 후에 이 합산된 세정횟수와 미리 설정된 기준횟수를 비교하여 합산된 세정횟수가 기준회수 이하인지를 판단한다(S80).

예를 들어 상기 컨트롤러에 설정된 기준횟수가 1시간동안 5회이면, 세정장치 가 반복적으로 작동되는 세정횟수를 1시간동안 합산하여 이 합산된 세정횟수가 5회 이하인지를 판단하게 되는 것이다.

상기 컨트롤러의 판단에 따라 일정 시간동안 합산된 세정횟수가 미리 설정된 기준횟수 이하이면, 수위감지단계(S10)로 되돌아가 멤브레인 모듈의 운전을 지속한다.

그리고, 상기 컨트롤러의 판단에 따라 일정 시간동안 합산된 세정횟수가 미리 설정된 기준횟수 이하가 아니면, 즉 세정횟수가 기준횟수보다 크면 멤브레인 모듈의 운전중지 상태를 유지하게 된다(S90).

이와 같이 멤브레인 모듈의 운전중지 상태가 유지되는 동안에 상기 멤브레인 모듈의 이상을 알리도록 외부에 경고신호를 발생시키고(S91), 전체적인 운전을 종료한다.

도 4는 본 발명에 따른 오폐수 처리장치를 보인 개략적인 구성도이다.

이에 도시된 바와 같이, 오폐수 처리장치는 오폐수가 유입되어 저장되는 생물반응조(10)와, 상기 생물반응조(10)에 공기를 공급하는 산기장치(20)와, 상기 생물반응조(10)의 내부에 침지된 상태로 처리수를 흡입하여 배출시키는 멤브레인 모듈(30)과, 상기 멤브레인 모듈(30)에 공기를 분사하여 그 표면을 세정하는 세정장치(40)와, 상기 생물반응조(10)의 수위를 감지하고 이 감지된 정보를 통해 상기 멤브레인 모듈(30)이 오폐수에 침지된 상태로 유지되도록 그 작동을 제어하는 컨트롤러(50)를 포함한다.

상기 생물반응조(10)는 내부에 충진된 오폐수를 미생물을 통해 유기물을 활 성슬러지화하면서 물과 분리하여 정화시키는 것이다.

또한, 상기 산기장치(20)는 생물반응조(10)의 내부에 설치되고 산기블로워(22)를 갖는 공기공급관(21)에 연결되어 오폐수의 내부로 공기를 공급하는 것이다.

이와 같은 산기장치(20)는 생물반응조(10)의 외부에 설치된 산기블로워(22)가 작동되면서 산소를 갖고 있는 외부의 공기를 공기공급관(21)을 통해 공급함으로써, 상기 생물반응조(10)의 정화작용을 하는 미생물에 산소를 공급시키는 역할을 한다.

그리고, 상기 산기블로워(22)는 컨트롤러(50)에 의해 온/오프 제어만 이루어지는 것이 바람직하고, 멤브레인 모듈(30)의 작동에 영향을 받지 않는 상태로 생물반응조(10)의 내부로 오폐수에 산소를 공급하도록 지속적으로 작동되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 멤브레인 모듈(30)은 생물반응조(10)의 내부에 설치되고 오폐수에 침지된 상태로 흡입펌프(32)를 갖는 처리수배출관(31)에 연결되어 고액 즉 고체와 액체를 분리하면서 처리수를 배출시키는 것이다.

이와 같은 멤브레인 모듈(30)은 생물반응조(10)의 외부에 설치되는 흡입펌프(32)와 처리수배출관(31)으로 연결된 상태에서 상기 흡입펌프(32)가 작동됨에 따라 흡입력으로 오폐수에서 활성슬러지를 남겨둔 채로 물 즉 처리수를 흡입하여 상기 처리수배출관(31)을 통해 외부로 배출시킴으로써, 상기 생물반응조(10)에 유입된 오폐수에서 물을 분리하여 오폐수가 처리되도록 하는 것이다.

또한, 상기 세정장치(40)는 멤브레인 모듈(30)의 하부에 설치되고 세정블로 워(42)를 갖는 공기분사관(41)에 연결된 상태로 상기 멤브레인 모듈(30)에 공기를 분사하여 세정하는 것이다.

다시 말해서, 상기 세정장치(40)는 세정블러워의 작동으로 공기분사관(41)을 통해 유입되는 고압의 공기를 멤브레인 모듈(30)의 하부에서 그 표면을 향해 분사하여 상기 멤브레인 모듈(30)의 표면에 들러붙은 활성슬러지를 분리하여 상기 멤브레인 모듈(30)이 일정한 성능을 유지하도록 세정하는 역할을 한다.

그리고, 상기 세정블로워(42)는 컨트롤러(50)에 의해 제어되면서 멤브레인 모듈(30)이 작동될 때에는 연속적으로 세장작동이 이루어지고, 상기 멤브레인 모듈(30)의 작동이 중지될 때에는 간헐적으로 작동하여 상기 멤브레인 모듈(30)이 언제든지 흡입작동을 할 수 있도록 준비시켜 준다.

또한, 상기 컨트롤러(50)는 멤브레인 모듈(30)이 오폐수에 침지된 상태로 유지되도록 수위감지기(51)에 의해 감지되는 오폐수의 수위에 대한 정보를 통해 흡입펌프(32)의 작동을 제어하는 것이다.

이와 같이 상기 컨트롤러(50)는 수위감지기(51)에 의해 감지된 오폐수의 수위정보를 통해 흡입펌프(32)의 작동을 제어하여 처리수의 배출이 조절되도록 함으로써, 멤브레인 모듈(30)이 향상 생물반응조(10)의 오폐수에 침지된 상태로 유지되도록 한다.

그리고, 상기 수위감지기(51)는 컨트롤러(50)에 설정된 세 가지의 운전모드 즉 고부하 운전모드와 저부하 운전모드 및 정상 운전모드에서 멤브레인 모듈(30)이 운전되도록 오폐수의 최고 수위와 최저 수위를 각각 감지하는 고수위감지센서와 저 수위감지센서로 구성되는 것이 보다 바람직한 것이다.

상기와 같이 멤브레인 모듈(30)이 세 가지의 운전모드로 운전되도록 흡입펌프(32)는 2단계의 작동 즉, 일정한 흡입력으로의 작동과 보다 증가된 흡입력으로의 작동이 각각 이루어지는 것으로 설치된다.

또한, 오폐수에 혼재된 고형물을 침전으로 분리시킨 후에 고형물이 분리된 오폐수를 상기 생물반응조(10)로 공급하는 침전조(60)가 더 설치되는데, 상기 침전조(60)는 오폐수에 혼재된 고형물을 침전으로 제거하여 고형물에 의한 멤브레인 모듈(30)의 손상이 방지되도록 하는 것이다.

또한, 상기 침전조(60)와 생물반응조(10)의 사이에 오폐수의 유량을 조절하는 유량조절조(70)가 더 설치되는데, 상기 유량조절조(70)는 고형물이 제거된 오폐수를 저장하여 이 오폐수가 상기 생물반응조(10)로 과도하게 유입되는 것이 방지하는 역할을 한다.

또한, 상기 처리수배출관(31)에 유량계(33)가 더 설치되는데, 상기 유량계(33)는 배출되는 처리수의 유량을 측정하여 상기 컨트롤러(50)에 입력하는 역할을 하는 것이다.

이와 같이 상기 유량계(33)에 의해 처리수의 배출유량에 대한 데이터를 입력받은 컨트롤러(50)는 미리 설정된 기준 유량과 비교하여 흡입펌프(32)의 작동에 따른 멤브레인 모듈(30)의 처리성능을 검사하고, 처리성능이 떨어진 경우에는 상기 흡입펌프(32)의 작동을 중지시키고 일정한 시간동안 세정장치(40)만을 작동시켜 상기 멤브레인 모듈(30)의 처리성능을 회복시킨다.

또한, 상기 처리수배출관(31)에 처리수분산관(34)이 더 설치되고, 상기 처리수분산관(34)에 컨트롤러(50)에 의해 제어되는 개폐밸브(35)가 더 설치되는데, 상기 처리수분산관(34)은 흡입펌프(32)의 작동성능이 증가되어 배출되는 처리수가 증가된 경우에 상기 개폐밸브(35)에 의해 개방되면서 처리수의 배출이 보다 원활히 이루어지도록 함으로써, 처리수의 배출 중에 발생하는 압력손실이 저감된다.

상기 컨트롤러(50)가 흡입펌프(32)의 흡입력을 증대시켜 처리수의 배출용량이 정상적인 상태보다 증대된 경우에 상기 컨트롤러(50)가 개폐밸브(35)를 제어하여 처리수분산관(34)을 개방시키게 되는 것이다.

삭제

삭제

상술한 바와 같이 본 발명은 멤브레인 모듈이 오폐수에 침지된 상태로 유지되어 드라이 러닝에 의한 멤브레인 모듈의 손상 및 오폐수 처리의 중단이 방지되도록 하고 멤브레인 모듈의 표면이 원활히 세정되면서 동시에 생물반응조의 오폐수가 교반되도록 하며 오폐수에 혼재된 고형물에 의한 멤브레인 모듈의 손상이 방지되도록 함으로써, 오폐수의 처리가 지속적이면서 안정적으로 이루어지고 멤브레인 모듈의 유지관리가 매우 간편해지며 그 수명이 현저히 연장되고 멤브레인 모듈의 작동성능의 저하가 원활히 방지되며 생물학적인 반응 및 활성슬러지의 생성이 보다 원활히 이루어지고 오폐수의 처리가 보다 지속적으로 이루어지는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 생물반응조로 유입되는 오폐수의 유량이 원활히 조절되도록 함으로써, 생물반응조로 오폐수의 급격한 유입으로 인한 멤브레인 모듈의 처리불능 현상이 미연에 방지되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 멤브레인 모듈을 침지상태로 유지하기 위한 제어가 보다 안정적이면서 정밀하게 이루어지도록 함으로써, 멤브레인 모듈의 드라이 러닝이 보다 안정적이면서 정밀하게 방지되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 처리수의 배출 유량을 감지하여 멤브레인 모듈의 운전이 보다 정밀하게 제어되도록 함으로써, 멤브레인 모듈의 성능이 보다 지속적으로 유지되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 멤브레인 모듈의 비정상적인 운전상태를 사용자가 원활히 인지할 수 있도록 함으로써, 멤브레인 모듈의 작동불능에 따른 오폐수 처리의 중단이 미연에 방지되고 작동불능에 대한 대처가 보다 신속하게 이루어지는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 처리수의 유량이 증대되는 경우에도 처리수가 보다 안정적으로 배출되도록 함으로써, 처리수의 배출 유량이 증대로 인해 그 배출중에 발생하는 압력 손실이 저감되는 효과를 갖는다.

Claims (13)

1. 삭제
2. 삭제
3. 오폐수를 생물반응조에 유입시킨 후에 산기장치를 통해 상기 생물반응조의 내부로 공기를 공급하여 활성슬러지를 생성시키면서 오폐수를 정화하는 생물반응 정화단계(S3)와, 상기 생물반응조의 내부에 침지된 멤브레인 모듈을 운전시켜 고액분리작용를 통해 오폐수에서 처리수를 분리한 후에 외부로 배출시키는 처리수 배출단계(S4)와, 상기 멤브레인 모듈의 운전이 정상적으로 유지되도록 세정장치를 통해 상기 멤브레인 모듈에 공기를 분사하여 멤브레인의 표면을 세정시키는 멤브레인 세정단계(S5)와, 상기 멤브레인 모듈의 운전을 제어하여 상기 멤브레인 모듈을 오폐수에 침지된 상태로 유지시키는 침지유지 제어단계(S6)를 포함하는 오폐수 처리방법에 있어서;

   상기 세정장치는 상기 멤브레인 모듈의 운전 중에는 연속적으로 작동되다가 상기 멤브레인 모듈의 운전이 중지되면 간헐적으로 작동되는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리방법.
4. 제3항에 있어서;

   상기 생물반응 정화단계(S3)의 이전에 이루어지는 전처리 단계로, 오폐수에 혼재된 고형물을 제거하는 고형물 제거단계(S1)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리방법.
5. 제4항에 있어서;

   상기 고형물 제거단계(S1)와 생물반응 정화단계(S3)의 사이에, 고형물이 제거된 오폐수가 상기 생물반응조로 과도하게 유입되는 것이 방지되도록 상기 생물반응조로 유입되는 오폐수의 유량을 조절하는 유입량 조절단계(S2)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리방법.
6. 제3항에 있어서;

   상기 멤브레인 모듈의 운전 제어는,

   상기 생물반응조에 설치된 수위감지기를 통해 상기 생물반응조의 수위를 감지하는 수위 감지단계(S10)와,

   상기 수위감지기에 의해 감지된 수위와 미리 설정된 고수위 및 저수위와 비교하여 상기 생물반응조의 수위가 고수위 이상이면 고부하 운전모드를 선택하고, 고수위와 저수위의 사이이면 정상 운전모드를 선택하며, 저수위 이하이면 저부하 운전모드를 선택하는 운전모드 선택단계(S20)와,

   선택된 운전모드가 고부하 운전모드이면 상기 멤브레인 모듈의 작동성능을 증대시키고, 정상 운전모드이면 작동성능을 일정하게 유지시키며, 저부하 운전모드이면 작동을 중지시키는 멤브레인 운전단계(S30)를,

   포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리방법.
7. 제6항에 있어서;

   상기 멤브레인 운전단계(S30)의 다음으로 상기 멤브레인 모듈에 의해 배출되는 처리수의 유량을 측정하는 유량 측정단계(S40)와,

   측정한 유량값과 각각의 운전모드에 따라 미리 설정된 최소 유량값을 비교하여 상기 측정한 유량값이 최소 유량값보다 높으면 정상운전으로 판단하고, 상기 측정한 유량값이 최소 유량값 이하이면 비정상운전으로 판단하는 운전상태 판단단계(S50)와,

   정상운전으로 판단되면 상기 수위 감지단계(S10)로 되돌아가 상기 멤브레인 모듈의 운전을 지속시키고, 비정상운전으로 판단되면 상기 멤브레인 모듈의 운전을 정지시킨 후에 소정의 시간동안 세정장치를 작동하여 상기 멤브레인 모듈을 세정하는 비상 세정단계(S60)를,

   더 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리방법.
8. 제7항에 있어서;

   상기 비상 세정단계(S60)의 다음으로 비상 세정으로 세정장치가 작동되어 상기 멤브레인 모듈을 세정한 횟수를 기록하는 세정횟수 기록단계(S70)와,

   일정 시간동안 기록되어 합산된 세정횟수와 미리 설정된 기준횟수를 비교하여, 합산된 세정횟수가 기준횟수이하이면 상기 수위 감지단계(S10)로 되돌아가 상기 멤브레인 모듈의 운전을 지속시키고, 합산된 세정횟수가 기준횟수보다 크면 상기 멤브레인 모듈의 운전중지 상태를 유지시키는 세정빈도 판단단계(S80)와,

   상기 멤브레인 모듈의 운전중지 상태가 유지되는 동안에 상기 멤브레인 모듈의 이상을 알리도록 외부에 경고신호를 발생시키는 경고신호 발생단계(S90)를,

   더 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리방법.
9. 삭제
10. 오폐수가 유입되어 저장되는 생물반응조(10)와, 상기 생물반응조(10)의 내부에 설치되고 산기블로워(22)를 갖는 공기공급관(21)에 연결되어 오폐수의 내부로 공기를 공급하는 산기장치(20)와, 상기 생물반응조(10)의 내부에 설치되고 오폐수에 침지된 상태로 흡입펌프(32)를 갖는 처리수배출관(31)에 연결되어 고액을 분리하면서 처리수를 배출시키는 멤브레인 모듈(30)과, 상기 멤브레인 모듈(30)의 하부에 설치되고 세정블로워(42)를 갖는 공기분사관(41)에 연결된 상태로 상기 멤브레인 모듈(30)에 공기를 분사하여 세정하는 세정장치(40)와, 상기 멤브레인 모듈(30)이 오폐수에 침지된 상태로 유지되도록 수위감지기(51)에 의해 감지되는 오폐수의 수위에 대한 정보를 통해 상기 흡입펌프(32)의 작동을 제어하는 컨트롤러(50)를 포함하는 오폐수 처리장치에 있어서;

    오폐수에 혼재된 고형물을 침전으로 분리시킨 후에 고형물이 분리된 오폐수를 상기 생물반응조(10)로 공급하는 침전조(60)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리장치.
11. 제10항에 있어서;

    고형물이 제거된 오폐수가 상기 생물반응조(10)로 과도하게 유입되는 것이 방지되도록 상기 침전조(60)와 생물반응조(10)의 사이에 오폐수의 유량을 조절하는 유량조절조(70)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리장치.
12. 제10항에 있어서;

    배출되는 처리수의 유량을 측정하여 상기 컨트롤러(50)에 입력하도록 상기 처리수배출관(31)에 유량계(33)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리장치.
13. 제10항에 있어서;

    상기 흡입펌프(32)를 통해 흡입되어 배출되는 처리수가 분산되도록 상기 처리수배출관(31)에 처리수분산관(34)이 더 설치되고, 상기 처리수분산관(34)에 상기 컨트롤러(50)에 의해 제어되는 개폐밸브(35)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리장치.

Images