KR100864806B1 - 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오폐수를 처리할 수 있는 고도수처리시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오폐수에 함유되어 있는 각종의 부유물질 및 유기물질과 더불어 부영양화(eutrophication)를 일으키는 영양물질인 질소와 인을 동시에 제거할 수 있는 침지식 막분리 고도처리시스템과, 상기 시스템의 처리효율을 극대화하기 위하여 이산화염소를 이용한 미세스크린(드럼스크린) 세정장치, 분리막 세정장치, 처리수조 살균소독장치, 배기휀의 탈취 장치가 적용되어 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템은, 피처리수로서 오폐수인 원수가 유입되는 침사조; 상기 침사조에 유입된 원수가 소정 레벨 이상일 경우에, 상기 침사조의 원수를 공급받는 스크린조; 상기 스크린조에서 여과된 원수를 공급받는 유량조정조; 상기 유량조정조에 유입되어 있는 원수가 소정 레벨 이상일 경우에, 상기 유량조정조의 원수를 원수펌프에 의해 미세여과스크린을 경유하여 공급받는 혐기조; 상기 혐기조에 유입된 원수가 소정 레벨 이상일 경우에, 상기 혐기조의 원수를 공급받는 무산소조로서, 무산소조 내의 혼합액을 상기 무산소조에 침지되어 있는 반송펌프에 의해 상기 혐기조에 공급하는 무산소조; 상기 무산소조에 저장된 혼합액이 소정 레벨 이상일 경우에, 상기 무산소조의 혼합액을 공급받는 막분리호기조; 상기 막분리호기조 내부에 침지되어 있으며 상기 막분리호기조 외부에 존재하는 흡인펌프의 가동으로 발생하는 흡입압에 의해 분리막 외부의 혼합물이 분리막 공극을 통해 분리막 내부로 유입되면서 고액분리하는 복수 개의 분리막 유니트; 상기 복수 개의 분리막 유니트와 흡인펌프 사이에 설치되며, 분리막 유니트의 투과압력을 감지하는 차압계와 처리수의 유입을 차폐하는 흡입밸브가 설치된 복수 개의 분리막 흡인라인; 상기 흡인펌프에 의해 흡입된 처리수를 공급받아 방류펌프에 의해 외부로 방류시키는 처리수조; 상기 흡인펌프에 의해 흡인된 처리수를 상기 처리수조로 공급하는 처리수배출관; 상기 처리수배출관에 연결되어 처리수를 상기 막분리호기조에 설치된 복수 개의 분리막 유니트로 순환시키는 처리수순환관; 상기 처리수순환관 상에 설치되어 이산화염소 발생수단에서 공급되는 이산화염소를 주입하는 라인믹서; 상기 처리수순환관과 복수 개의 분리막 유니트 사이에 연결되며 이산화염소가 주입된 처리수를 각 분리막 유니트에 선택적으로 주입하기 위한 막세정밸브가 설치된 역세라인;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
Figure R1020080064794
안정화조, 무산소조, 막분리호기조, 블로어, 혐기조, 약품처리탱크, 슬러지농축저류조, 이산화염소

Description

처리효율을 극대화한 고도수처리시스템{Advanced watertreatment system which maximizes treatment efficiency}
본 발명은 오폐수를 고효율로 처리할 수 있는 고도수처리시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오폐수에 함유되어 있는 각종의 부유물질 및 유기물질과 더불어 부영양화(eutrophication)를 일으키는 영양물질인 질소와 인을 동시에 제거할 수 있는 침지식 막분리 고도처리시스템과 상기 시스템의 처리효율을 극대화하기 위하여 이산화염소를 이용한 미세스크린(드럼스크린) 세정장치, 분리막 세정장치, 처리수조 살균소독장치, 배기휀의 탈취 장치가 적용되어 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템에 관한 것이다.
침지식 막분리 활성슬러지 시스템에서는 하수나 폐수가 침전조, 스크린조, 유량조정조, 호기조, 막분리 호기조, 처리수조를 순차적으로 통과하여 처리되는 것으로 되어 있다. 이 침지식 막분리 활성슬러지 시스템은 오폐수의 부유물질(SS)과 유기오염물질(BOD, COD)의 제거에는 높은 효율을 나타내고 있다.
하지만, 오폐수에 함유되어 있는 질소, 인에 대한 법규제가 점차로 강화됨에 따라 질소와 인에 대한 처리대책이 필요한 현실정에서, 종래의 침지식 막분리 활성 슬러지 시스템은 질소에 대하여 탈질에 의한 질소의 완전제거가 아닌 질산화만을 일으켜 오히려 수중 미생물이 흡수하기에 좋은 형태로 변형시키며 그리고 인에 대하여 미생물이 단지 미량만을 흡수하기 때문에 질소와 인의 제거에는 한계가 있다고 하는 문제가 있다.
또한 오폐수 처리 및 재이용 침지식 막분리 시스템의 필수 또는 권장 구성 설비인 미세스크린(드럼스크린), 침지식 분리막, 처리수(방류수)조 살균소독장치, 배기휀(FAN)의 탈취 장치는 아래와 같은 문제점이 있어 침지식 막분리 시스템의 처리효율 저하의 원인이 되고 있다.
첫째, 미세스크린(드럼스크린)은 오폐수로부터 고형물질 및 슬러지를 분리 및 제거하는 1단계 설비이며, 스크린망의 세척은 스크린된 처리수를 사용하여 자체 가압펌프로 가압하여 세척함으로써 별도의 세척수가 필요없이 단독운전이 가능한 설비로 알려져 있다. 그러나 반복적인 여과물의 제거 및 여액의 통과로 인해 미생물막(Slime,Biofilm)이 누적되어 스크린망의 간극이 폐색되는 현상이 발생할 뿐만 아니라, 이로 인해 전체적인 처리시스템의 기능이 저하되는 문제점이 있었다.
둘째, 침지식 막분리 시스템에서 침지식 분리막은 생물학적공정이나 물리적공정으로 오폐수에 포함된 용존오염물질과 미생물 및 부유물질 등의 이물질을 걸러내어 여과 처리함에 따라 깨끗하게 정화하는 구성 설비이다. 상기 침지식 분리막은 오래 운전하면 막의 여과성능이 저하한다. 이것은 막 자체의 변질에 의한 노화, 막의 표면에 부착층이 생기거나, 막힘이나, 고형물에 의한 유로 폐쇄 등의 파울링이 일어나기 때문이다. 막의 노화에 따른 성능 저하는 회복될 수 없지만, 파울링에 의 한 성능저하는 세정에 의해 회복할 수 있다. 따라서 막 여과에는 반드시 막의 성능을 회복하기 위한 세정조작이 필요하다.
일반적으로 막의 세정방법에는 물리세정과 약품세정이 있다. 막 여과 유속의 감소 혹은 막 차압의 상승을 초래하는 파울링 물질은 물리세정을 행함으로써 대부분 제거할 수 있다. 그러나 물리세정을 반복해도 제거되지 않는 물질이 막면 또는 막내에 서서히 축적된다. 또 이에 따라 물리세정의 효과도 저하한다. 그때는 약품에 의한 부착물 등을 분해하거나 용해시켜 제거하는 약품세정을 행한다.
일반적으로 막의 약품세정시 막의 세정용에 사용되는 약품으로서는 가성소다, 황산, 염산 등의 알칼리 혹은 산, 차아염소산나트륨 등의 산화제, 수산, 구연산 등의 유기산 및 세제 등을 들 수 있다. 그러나 이러한 약품에 의한 세정은 낮은 세정력(산화력)과 민감한 pH조건으로 인해서 다량의 약품을 사용하므로 세정 후 약품이 막내에 오랫동안 잔류하게 되어 미생물의 활성을 저하시키며, 이로 인해 오폐수처리 효율 또한 저하되는 문제점이 발생하게 된다.
셋째, 상기 침지식 막분리 시스템에서 처리된 처리수를 방류하거나 중수로 재이용할 경우 물속에 함유된 유해한 세균, 바이러스 및 불순물을 살균소독할 수 있는 공정이 필요하다. 일반적으로 물을 살균소독하는데 크게 염소소독법, 오존살균처리법, 자외선살균처리법으로 3종류로 처리하고 있는데 우리나라에서는 비용 및 운영 효과 등의 측면에서 검토해 볼 때 여러 가지 개선할 점이 있다.
염소를 사용하여 살균소독하는 경우, 염소는 자연적으로 존재하는 유기물질(NOMs), 조류(Algae) 등과 반응하여 발암물질인 THMs(Trihalomethanes), HAAs(Haloacetic acids) 등의 소독부산물(DBPs)을 생성하는 단점이 있다. THMs중 CHCl3(Chloroform)은 동물실험 결과 강한 발암성이 있는 것으로 알려져 있고 사람에게도 발암가능성이 있는 단점이 있다. 또한, 염소를 이용하여 소독하는 물은 일반세균 및 병원성 세균이 살아있는 경우가 대부분이며, 이를 사람이 음용할 경우 수인성 감염이 일어나는 등의 문제점도 있다.
그리고 오존을 사용하여 살균소독할 시에도 오존은 자연계 유기물질(NOMs)과 반응하여 알데하이드(Aldehyde)나 케톤(Ketone)류를 형성하며, 수중에 브롬화이온(Bromide ion)이 존재할 경우 발암물질로 알려진 브로마이트(Bromate)를 생성하는 단점이 있다. 또, 자외선을 이용한 소독법은 소독부산물의 영향은 없으나 UV램프 표면에 생물막이 형성될 경우의 효율저하와 수중의 부유물질(SS), 탁도, 색도, 단락류 흐름에 영향을 받는 큰 단점이 있다.
넷째, 상기 침지식 막분리 고도처리시스템은 대부분 실내에 위치하므로 처리장 내의 유량조정조, 미세스크린(드럼스크린), 막분리호기조, 슬러지농축저류조 등에 의한 악취가 발생한다. 일반적으로 처리장 내의 악취저감방법으로는 급기 및 배기휀(FAN)을 이용한 환기방법을 사용하고 있다. 그런데, 급기 및 배기휀(FAN)을 이용한 환기방법을 사용할 시에는 악취가스의 배기로 인해 사업장과 인근 민가 등에 불쾌감을 주는 문제점이 있다.
한편, 이산화염소는 물과 반응하는 염소와는 달리 포기를 시켜주면 수중에서 제거되며 자외선에 노출될 때 쉽게 분해되므로 잔류성이 없는 환경친화적 물질로 서, 염소의 2.6배 이상의 산화력을 가지며, 넓은 pH범위에서 산화력을 유지한다. 특히 유기물과 반응하지 않으므로 THMs(Trihalomethanes), HAAs(Haloacetic acids) 및 기타유기화합물을 생성치 않으며 거의 모든 냄새에 대하여 탈취력을 갖고 있는 것으로 알려져 있다.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 주된 목적은, 고도수처리시스템을 구성하는 미세스크린(드럼스크린) 세정장치, 분리막 세정장치, 처리수조 살균소독장치, 배기휀(FAN)의 탈취장치 등에 이산화염소를 적용하여 스크린망의 간극이 폐색되는 현상을 방지하고, 세정 후 약품이 막내에 오랫동안 잔류하게 되어 미생물의 활성을 저하시키는 것을 막으며, 방류수 소독시 소독부산물(DBPs)을 생성하지 않고, 사업장과 인근 민가 등에 악취로 인한 불쾌감을 주지 않는 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템은, 원수가 유입되는 침사조; 상기 침사조의 원수를 공급받는 스크린조; 상기 스크린조에서 여과된 원수를 공급받는 유량조정조; 상기 유량조정조에 유입되어 있는 원수가 소정 레벨 이상일 경우에, 상기 유량조정조의 원수를 상기 유량조정조 내에 침지되어 있는 원수펌프에 의해 미세여과스크린을 경유하여 공급받는 혐기조; 상기 혐기조에 유입된 원수가 소정 레벨 이상일 경우에, 상기 혐기조의 원수를 공급받는 무산소조로서, 무산소조 내의 혼합액을 상기 무산소조에 침지되어 있는 반송펌프에 의해 상기 혐기조에 공급하는 무산소조; 상기 무산소조에 저장된 혼합액이 소정 레벨 이상일 경우에, 상기 무산소조의 혼합액을 공급받는 막분리호기조; 상기 막분리호기조 내부에 침지되어 있으며 상기 막분리호기조 외부에 존재 하는 흡인펌프의 가동으로 발생하는 흡입압에 의해 분리막 외부의 혼합물이 분리막 공극을 통해 분리막 내부로 유입되면서 고액분리하는 복수 개의 분리막 유니트; 인 성분을 응집시켜 제거하기 위한 응집제를 저장하였다가 그 저장된 응집제를 이송펌프에 의해 상기 막분리호기조에 공급하는 약품탱크; 상기 막분리호기조에 침지된 분리막 유니트에 의해 고액분리되어 상기 막분리호기조에 남은 질산성질소성분 및 슬러지를 함유한 잔존물이 소정 레벨 이상일 경우에, 상기 막분리호기조의 잔존물을 공급받고, 통상의 가동시에는 공급받은 잔존물을 상기 무산소조에 공급하며, 막분리호기조 내의 MLSS 농도가 높을 시에는 상기 슬러지농축저류조에 공급하는 안정화조; 상기 복수 개의 분리막 유니트와 흡인펌프 사이에 설치되며, 분리막 유니트의 투과압력을 감지하는 차압계와 처리수의 유입을 단속하는 흡입밸브가 설치된 복수 개의 분리막 흡인라인; 상기 흡인펌프에 의해 흡입된 처리수를 공급받아 방류펌프에 의해 외부로 방류시키는 처리수조; 상기 흡인펌프에 의해 흡인된 처리수를 처리수조로 공급하는 처리수배출관; 상기 막분리호기조에 침지된 분리막 유니트에 의해 고액분리되어 상기 막분리호기조에 남은 슬러지를 함유한 잔존물이 소정 레벨 이상일 경우에, 막분리호기조 내의 MLSS 농도가 높을 시에 안정화조의 잔존물을 상기 안정화조에 침지되어 있는 반송펌프에 의해 공급받는 슬러지농축저류조; 에어라인을 통해 상기 막분리호기조에 침지된 분리막 유니트의 하부에 배치되어 있는 산기장치에 공기를 공급하고, 상기 슬러지농축저류조 및 상기 처리수조에 각각 공기를 공급하는 블로어; 상기 처리수배출관에 연결되어 처리수를 상기 막분리호기조에 설치된 복수 개의 분리막 유니트로 순환시키는 처리수순환관; 상기 처리수순환관 상에 설치되어 이산화염소 발생수단에서 공급되는 이산화염소를 주입하는 라인믹서; 상기 처리수순환관과 복수 개의 분리막 유니트 사이에 연결되며 이산화염소가 주입된 처리수를 각 분리막 유니트에 선택적으로 주입하기 위한 막세정밸브가 설치된 역세라인;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 미세여과스크린에서 여과된 여과수를 상기 미세여과스크린으로 순환시킬 수 있도록 펌프가 설치된 여과수순환관; 상기 여과수순환관 상에 연통되어 상기 이산화염소 발생수단에서 공급되는 이산화염소를 주입하는 제2 이산화염소공급관; 상기 제2 이산화염소공급관에 설치되어 이산화염소의 흐름을 제어하는 제2 차단밸브;를 포함하여 구성된다.
본 발명에 있어서, 상기 흡인펌프와 처리수조 사이에 연결된 처리수배출관 상에 연통된 제3 이산화염소공급관; 상기 제3 이산화염소공급관에 설치되어 상기 처리수배출관에 설치된 처리수 유량조절밸브의 개방에 연동하여 이산화염소의 흐름을 제어하는 제3 차단밸브;를 포함하여 구성된다.
본 발명에 있어서, 상기 고도처리시스템에서 발생하는 악취를 외부로 배출하도록 설치된 배기휀과; 상기 배기휀을 통해 배출되는 공기에 이산화염소를 분무하기 위한 노즐과; 상기 노즐에 연결되어 이산화염소 발생수단에서 공급하는 이산화염소를 공급하는 제4 이산화염소공급관과; 상기 제4 이산화염소공급관에 설치되어 상기 배기휀의 작동에 따라 이산화염소의 흐름을 제어하기 위한 제4 차단밸브;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라 상기와 같이 구성된 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템은, 1차 폭기조와 막분리호기조에서 유기오염물질(BOD, COD)과 부유물질(SS)만을 제거할 수 있는 기존의 시스템에 비하여, 막분리호기조 상류에 혐기조와 무산소조를 배치시켜 인의 용출 및 과량 흡수, 제거와 질산성질소성분을 탈질화시켜 제거함과 동시에, 막분리호기조내에 존재하는 MLSS에 의해 유기오염물질(BOD, COD)을 제거하며, 최종적으로 분리막에 의해 부유물질, MLSS의 고액분리를 수행하여 깨끗한 처리수를 생성할 수 있게 된다.
본 발명의 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템은 BOD, COD, SS, 질소, 인과 같은 오염물질을 동시에 고효율로 제거할 수 있는 효과를 가지고 있다.
또한 본 발명에 따른 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템은 이산화염소를 이용하여 미세스크린(드럼스크린)의 스크린망을 주기적으로 세척함으로써 망 간극의 폐색 방지 및 여과를 원활하게 하여 미세스크린(드럼스크린) 및 후속공정의 처리 효율을 높이는 효과가 있다.
본 발명에 따른 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템은 또한, 이산화염소의 강력한 세정력(산화력)에 의해 침지된 분리막을 세정함으로써 높은 플럭스가 유지되고 반응이 빠를 뿐만 아니라 잔류성이 없어 세정 후 약품이 막내에 오랫동안 잔류하게 되어 미생물의 활성이 저하되는 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템은 이산화염소를 이용하여 방류수(처리수)를 살균소독함으로써 염소 및 오존 소독시 발생하는 소독부산물인 THMs, HAAs 등의 발생에 대한 문제점을 극복할 수 있으며, 하절기 수인 성 전염병 발생시 농도를 조절해서 바이러스(Virus)를 제거할 수 있어서 안전하게 소독 후 하천으로 방류 및 중수로 이용할 수 있다. 또한 염소 소독제와 달리 소독 잔류성이 없어 하천방류시 영향을 미치지 않아 자연계에서의 피해를 최소화할 수 있다.
아울러 본 발명에 따른 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템은 이산화염소를 이용하여 처리장에서 배출되는 악취를 제거함으로써 배기휀(FAN)을 이용한 환기시 악취가스 배기로 인해 사업장, 인근 민가 등에 불쾌감을 주는 문제점을 해결할 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 전체적으로 침사조(1), 스크린조(2), 유량조정조(3), 혐기조(4), 무산소조(5), 막분리호기조(6), 안정화조(7), 처리수조(8), 슬러지농축저류조(9), 블로어(18), 미세여과 스크린(14), 산기장치를 하부에 구비한 분리막 유니트(16), 응집제 저장탱크(21), 응집제 이송펌프(20) 및 이산화염소 발생수단(80), 라인믹서(LINE MIXER) 그리고 다수 개의 이산화염소공급관을 포함하고 있다.
상기 침사조(1)는 피처리수로서 오폐수인 원수가 유입되어 있다. 상기 침사조(1)에 유입된 원수가 소정 레벨 이상일 경우에, 상기 스크린조(2)는 상기 침사조(1)의 원수를 자연적으로 공급받는다.
상기 유량조정조(3)는 상기 스크린조(2)보다 낮은 레벨에 위치되어 상기 스크린조(2)에서 여과된 원수를 자연낙하에 의해 공급받는다.
상기 혐기조(4)는 상기 유량조정조(3)에 유입된 원수가 소정 레벨 이상일 경우에, 상기 유량조정조(3)의 원수를 상기 유량조정조(3) 내에 침지되어 있는 원수펌프에 의해 미세여과스크린(14)을 경유하여 공급받는다.
상기 무산소조(5)는 상기 혐기조(4)에 유입된 원수가 소정 레벨 이상일 경우에, 상기 혐기조(4)의 원수를 자연적으로 공급받는다. 그리고 무산소조(5) 내의 혼합액을 무산소조(5)에 침지되어 있는 반송펌프에 의해 상기 혐기조(4)에 공급한다.
상기 막분리호기조(6)는 상기 무산소조(5)에 저장된 혼합액이 소정 레벨 이상일 경우에, 상기 무산소조(5)의 혼합액을 자연적으로 공급받는다. 그리고 유입 받은 혼합액을 상기 막분리호기조(6)에 침지된 상기 분리막 유니트(16)에 의해 고액분리되어 남은 질산성질소성분 및 슬러지를 함유한 잔존물이 소정 레벨 이상일 경우에, 자연적으로 안정화조(7)에 공급한다.
상기 안정화조(7)는 상기 막분리호기조(6)에서 유입된 슬러지가 소정 레벨 이상일 경우에, 상기 안정화조(7) 내에 침지되어 있는 반송펌프에 의해 선택적으로 무산소조(5) 또는 슬러지농축저류조(9)에 공급하게 된다.
상기 슬러지농축저류조(9)는 막분리호기조(6) 내의 MLSS 농도가 높을 시에, 상기 안정화조(7)에 침지되어 있는 반송펌프에 의해 공급받는다.
상기 응집제 저장탱크(21)는 상기 막분리호기조(6)에 미처리된 인 성분을 제거하기 위해, 인 성분을 응집시켜 제거하기 위한 응집제를 저장하였다가 그 저장된 응집제를 이송펌프(20)에 의해 상기 막분리호기조(6)에 공급한다.
여기에서, 상기 스크린조(2) 내에는, 조대협잡물을 제거하기 위해, 고정 바아 스크린(10)과 자동 바아 스크린(11)이 순차적으로 배치되어 구비되어 있다.
또한, 상기 유량조정조(3), 혐기조(4) 및 무산소조(5) 각각에는 수류교반기가 각각 배치되어 있다.
상기 유량조정조(3)에 구비된 수류교반기는 상기 유량조정조(3) 내의 슬러지의 침전 및 농축이 발생하는 것을 방지하기 위함이고, 그리고 상기 혐기조(4) 및 무산소조(5) 각각에 구비된 수류교반기는 유입 원수와 안정화조(7)의 반송수를 적절히 혼합, 탈질화를 원활히 일으키기 위함이다.
상기 블로어(18)는 에어라인(A)을 통해 상기 막분리호기조(6)에 침지된 분리막 유니트(16)의 하부에 배치되어 있는 산기장치에 공기를 공급하고, 그리고 상기 슬러지농축저류조(9) 및 상기 처리수조(8)에 각각 공기를 공급한다.
이하에서는, 도 2를 참조하여, 이산화염소 발생수단에서 공급되는 이산화염소를 이용하여 세정 후 약품이 막내에 오랫동안 잔류하게 되어 미생물의 활성이 저하되는 것을 막고, 스크린망의 간극이 폐색되는 것을 방지하며, 방류수 소독시 소독부산물(DBPs)을 생성하지 않고, 사업장과 인근 민가 등에 악취로 인한 불쾌감을 주지 않도록 하기 위한 이산화염소를 이용한 분리막 세정장치(40), 미세스크린(드럼스크린) 세정장치(50), 처리수조 살균소독장치(60), 배기휀(FAN)의 탈취장치(70)에 대해서 설명한다.
상기 이산화염소를 이용한 분리막 세정장치(40)는, 막분리호기조(6) 내부에 침지되어 있으며 상기 막분리호기조(6) 외부에 존재하는 흡인펌프(17)의 가동으로 발생하는 흡입압에 의해 분리막 외부의 혼합물이 분리막 공극을 통해 분리막 내부로 유입되면서 고액분리하는 하나 또는 복수 개의 분리막 유니트(16)와; 상기 하나 또는 복수 개의 분리막 유니트(16)와 흡인펌프(17) 사이에 설치되며, 분리막 유니트(16)의 투과압력을 감지하는 하나 또는 복수 개의 차압계(도시되지 않음)와 처리수의 유입을 제어하는 흡입밸브(15)가 설치된 복수 개의 분리막 흡인라인(42)과; 상기 흡인펌프(17)에 의해 흡인된 처리수를 상기 처리수조(8)로 공급하는 처리수배출관(62)과; 상기 처리수배출관(62)에 연결되어 처리수를 상기 막분리호기조(6)에 설치된 복수 개의 분리막 유니트(16)로 순환시키는 처리수순환관(44)과; 상기 처리수순환관(44) 상에 설치되어 이산화염소 발생수단(80)에서 공급되는 이산화염소를 주입하는 라인믹서(45)와; 상기 처리수순환관(44)과 하나 또는 복수 개의 분리막 유니트(16) 사이에 연결되며 이산화염소가 주입된 처리수를 하나 또는 복수 개의 분리막 유니트(16)에 선택적으로 주입하기 위한 막세정밸브(15)가 설치된 하나 또는 다수 개의 역세라인(46)를 포함하여 구성된다. 여기서 바람직하게, 상기 흡입밸브(15)와 막세정밸브(15)는 두 가지의 기능을 동시에 수행하는 하나의 흡입 및 막세정밸브(15)이다. 그리고, 상기 이산화염소 발생수단(80)과 처리수순환관(44) 사이에는 이산화염소의 공급을 제어하는 제1 차단밸브(47)가 설치된 제1 이산화염소공급관(48)이 설치된다. 그리고 상기 처리수배출관(62)에는 처리수조(8)로 배출되는 처리수의 유량을 조절하기 위한 처리수 유량조절밸브(61)가 설치되어 있다.
한편, 도 1에서 보는 바와 같이, 상기 처리수조(8)의 방류수배출관(91)과 상 기 처리수순환관(44) 사이에는 방류수순환관(93)이 더 설치되어 있다. 그리고 상기 방류수배출관(91)에는 방류수를 배출하기 위한 방류펌프(19)와 방류수의 흐름을 단속하기 위한 방류수차단밸브(92)가 설치되어 있다. 따라서 상기 방류펌프(19)와 방류수순환관(93) 및 처리수순환관(44)은 처리수조(8) 내에 저장되어 있는 방류수를 상기 분리막 유니트(16)로 순환시킬 때 사용될 수 있다. 특히, 상기 막분리호기조(6) 내부에 하나의 분리막 유니트(16)만 설치된 경우에는 상기 처리수순환관(44)을 통해서 처리수를 연속적으로 순환시키는 것이 어렵기 때문에 상기 방류수순환관(93)을 통해서 처리수조(8)의 방류수를 순환시키는 것이다. 미설명 부호 94는 방류수순환관(93)에 설치되어 방류순환수의 흐름을 단속하기 위한 밸브이다.
이어, 상기 이산화염소를 이용한 미세스크린망 세정장치(50)는, 피처리수로서 오폐수인 원수에 포함된 이물질을 제거하도록 상기 혐기조(4)의 전단에 설치된 미세여과스크린(14), 상기 미세여과스크린(14)에서 여과된 여과수를 펌프하여 상기 미세여과스크린(14)으로 순환시킬 수 있도록 설치된 여과수순환관(52), 상기 여과수순환관(52) 상에 설치되어 이산화염소 발생수단(80)에서 공급하는 이산화염소를 주입하는 제2 이산화염소공급관(58)과, 상기 제2 이산화염소공급관(58)에 설치되어 이산화염소의 흐름을 단속하는 제2 차단밸브(57)로 이루어져 있다.
그리고, 상기 이산화염소를 이용한 처리수조 살균소독장치(60)는, 상기 흡인펌프(17)와 처리수조(8) 사이에 연결된 처리수배출관(62) 상에 설치되어 이산화염소를 공급하는 제3 이산화염소공급관(68)과, 제3 이산화염소공급관(68)에 설치되어 상기 처리수배출관(62)에 설치된 처리수 유량조절밸브(61)의 개폐에 따라 이산화염 소의 흐름을 제어하는 제3 차단밸브(67)를 포함하여 구성된다. 한편, 미 설명부호 43은 상기 처리수순환관(44) 상에 설치되어 처리수의 순환을 단속하는 역세정밸브이다. 상기 역세정밸브(43)는 상기 처리수 유량조절밸브(61)의 개폐에 따라 작동한다.
또한, 상기 이산화염소를 이용한 악취제거장치(70)는 상기 고도처리시스템에서 발생하는 악취를 외부로 배출하도록 설치된 배기휀(30)과, 상기 배기휀(30)을 통해 배출되는 공기에 이산화염소를 분사하기 위한 분사 노즐(75)와, 상기 노즐(75)을 통해 이산화염소를 공급하는 제4 이산화염소공급관(78)과, 상기 제4 이산화염소공급관(78)에 설치되어 상기 배기휀(30)의 작동에 따라 노즐(75)로 주입되는 이산화염소를 제어하기 위한 제4 차단밸브(77)를 포함하여 구성된다.
따라서 본 발명에 따른 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템에 의하면, 상기 막분리호기조(6)에 침지된 분리막 유니트(16)를 통하여 고액분리된 처리수를 흡인펌프(17)에 의해 흡인되며 흡인된 처리수는 살균소독을 위한 이산화염소를 발생시키는 이산화염소 발생수단(80)을 작동시켜서 살균소독 후 상기 처리수조(8)에 공급받아 처리수조(8) 내에 침지되어 있는 방류펌프(19)에 의해 외부로 방류 또는 중수로 재이용된다.
본 발명에 적용하는 이산화염소 발생수단의 바람직한 실시 예가 도 3에 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 이산화염소 발생수단(80)은 전기분해를 이용하여 이산화염소를 발생시키는 이산화염소 발생장치(81)와, 상기 이산화염 소 발생장치(81)에 원료물질을 공급하는 아염저장탱크(83) 및 염수저장탱크(84) 그리고 물을 공급하기 위한 연수기(85)와, 상기 이산화염소 발생장치(81)에서 생성된 이산화염소를 저장하는 이산화염소 저장탱크(87)와, 저장된 이산화염소를 공급하기 위한 이산화염소 주입펌프(88)로 구성되어 있다.
일반적으로 이산화염소란 살균 탈취분야에서 각광받고 있는 물질로서 분자식은 ClO₂이며, 빙점은 -59℃이고 비등점은 11℃인 상온에서 녹황색을 띄는 기체로서 약간 염소 냄새가 나며 물과 에테르에 잘 녹는다. 이산화염소의 강력한 산화력를 이용하여 화학공장의 악취제거, 정수장에서의 음용수의 살균 및 탈취와 더불어 가정용 탈취제로서 이용되고 있다.
이와 같은 이산화염소의 장점은, 잔류성이 없는 환경친화적 물질로서, 염소의 2.6배 이상의 산화능을 가지며, 넓은 pH 범위에서 살균 탈취력을 유지하므로 거의 모든 종류의 냄새에 대하여 탈취력을 갖고 있다. 특히 유기물과 반응하지 않으므로 트리할로메탄(THMs), 할로아세틱에시드(HAAs) 및 기타유기화합물을 생성하지 않는다는 장점이 있다.
이산화염소는, 미국의 환경청(EPA)에 의하면 음용수 정수 처리시 발생하는 발암물질(염소계 : THMs, HAAs 등, 오존 : Bromate 등) 을 생성하지 않아 음용수, 공장폐기물 처리 및 환경 정화용 사용을 인정하고 있으며, 식약청(FDA)에 의하면 식품첨가물, 의료용 소독, 의료용 기기 소독용으로 사용하고 있다.
또한, 이산화염소는 이산화염소 발생장치를 사용하여 현장에서 제조하여, 주로 수용액형태로 사용하거나 가스를 직접 분사하여 사용하는 방법이 이용되고 있 다. 즉, 아염소산나트륨을 염산이나 염소가스에 의해 탈염시키는 이산화염소발생기를 사용하고 있다. 그러나 이러한 이산화염소발생기는 탈염공정이 완전히 이루어지지 않아 클로라이트(ClO2- )나 클로레이트(ClO3-)가 생성된다. 이에 따라 최근에는 전기분해를 이용하여 순수 이산화염소를 발생시키는 이산화염소 발생장치가 사용된다.
따라서 바람직하게, 본 발명에서 사용하는 이산화염소 발생수단(80)은 전기분해를 이용하여 이산화염소를 발생시키는 이산화염소 발생장치(81)를 이용하여 현장에서 제조하여 공급한다. 또한, 현장에서 직접 제조하지 않고, 이산화염소 발생장치(81)를 이용하여 제조된 이산화염소를 이산화염소 저장용기에 담아와서 공급하는 것도 가능하다. 따라서 본 실시 예에서 적용한 이산화염소 발생수단(80)은 다양한 이산화염소 발생수단의 일 예를 보여주는 것에 불과하며, 본 명세서 및 도면에 도시된 이산화염소 발생수단으로 권리범위가 한정되는 것이 아니다.
이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템의 작동에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 시스템에 유입되는 오폐수인 원수는 침사조(1)를 거쳐 모래나 석질 등의 비중이 높은 협잡물이 제거된 후, 스크린조(2)의 고정 바아 스크린(10)과 자동 바아 스크린(11)을 거쳐 조대협잡물이 제거되고, 유량조정조(3)로 유입된다.
상기 유량조정조(3)는 일정량의 원수를 혐기조(4)에 공급하는 작용을 하며, 내부에 설치된 레벨스위치가 원수의 일정수면을 감지하여 원수펌프를 작동시켜 혐 기조(4)에 그 원수를 이송시킨다.
이 혐기조(4)로 이송되기 전에 원수는 미세여과스크린(14)에 의해 다시 한번 여과처리 된다. 상기 미세여과스크린(14)은 미세한 메시 스크린을 원통형으로 만든 것으로서, 모터의 구동에 의해 회전됨으로써 미세협잡물을 제거한다.
상기 혐기조(4)로 이송된 원수는, MLSS(mixed liquor suspended solids: 미생물, 5000 내지 12000㎎/l)농도를 유지하도록, 하류측에 바로 인접한 무산소조(5)에서 반송펌프에 의해 반송되는 반송수와 혼합되고, 그 혼합물은 상기 혐기조(4)에 침지된 수류교반기(13)에 의해 교반되어 미생물과 원활하게 접촉하게 되어서, 원수와 반송수에 존재하는 인 성분이 용출, 방출되고 유기물질이 일부 제거되고, 그리고 상기 혐기조(4)에서 일정 레벨 이상이면 하류의 상기 무산소조(5)에 자연적으로 방류된다.
상기 무산소조(5)에서는 상기 혐기조(4)에서 유입된 원수가 하류의 안정화조(7)에서 반송펌프에 의해 반송되는 반송수와 혼합되고, 탈질반응에 의해 상기 혐기조(4)의 원수와 반송수에 함유된 질산성 질소성분이 제거된다.
이는 하류의 안정화조(7)에서 반송펌프에 의해 반송되는 반송수에는 폭기에 의해 질산성 질소로 변형된 질소성분이 다량 함유되어 있는데, 이 질산성 질소가 유리산소가 존재하지 않은 무산소조(5)에 유입되면서 무산소조(5) 내의 탈질 미생물에 의해 결합산소와 분리됨으로써 질소가스(N2)로 전환되어 대기중으로 방출되기 때문이다.
이때, 탈질 미생물이 활동하는데 필요한 유기탄소원은 유입 원수 내의 유기물질에서 충당하게 된다. 혐기조(4)에서 유입된 원수와 안정화조(7)에서 반송된 반송수를 적절히 혼합, 탈질화를 원활히 일으키기 위해, 무산소조(5) 내에 수류교반기를 설치하여 원수와 반송수를 혼합시킨다.
상기 무산소조(5)에서 탈질화된 혼합물은 일정 레벨 이상이면, 막분리호기조(6)에 자연적으로 유입되게 된다. 막분리호기조(6)에 유입된 혼합물에는 유기오염물질과 인성분물질, 부유물질, 암모니아성질소(NH3-N), 아질산성질소(NO2-N) 성분이 존재한다.
막분리호기조(6) 내에는 운전조건에 맞는 농도의 MLSS(mixed liquor suspended solids: 미생물, 5000 내지 12000㎎/l)가 존재하는데, 유기오염물질이 MLSS의 기질(substrate)로서 소비 제거된다.
또한, 막분리호기조(6)에 유입된 혼합물에 함유된 암모니아성질소(NH3-N), 아질산성질소(NO2-N) 성분은 막분리호기조(6) 내에 호기성 상태에서 질산화 과정을 거쳐 질산성질소(NO3-N) 성분으로 전환된다.
인 성분 물질은, 막분리호기조(6) 내 미생물에 의해 과량 흡수, 제거된다. 인 성분 물질이 제거되면 막분리호기조(6) 내엔 결국 부유물질(SS)과 MLSS와 같은 입자성 물질만이 존재하게 되는데, 이는 분리막 유니트(16)에 의해 고액분리 되게 된다.
이 분리막 유니트(16)는 공지의 분리막 프레임 장치에 결합된 상태에서 고액 분리 수행이 가능한데, 이 분리막 프레임 장치는 막분리호기조 외부에 존재하는 흡인펌프(17)와 흡인라인으로 연결되어 있다. 이 흡인펌프(17)의 가동으로 발생되는 흡입압에 의해 분리막 외부의 혼합물이 분리막 공극을 통해 분리막 내부로 유입되면서 고액분리가 발생, 결국 깨끗한 처리수가 흡인펌프(17)에 의해 상기 처리수조(8)에 유출되게 된다.
상기 분리막 표면에 발생하는 폐색을 지연, 가동 시간을 연장하기 위해, 분리막 프레임 장치 하단에 산기장치(공지되어 있어 도시 생략됨)를 설치한다. 이 산기장치는 막분리호기조(6) 외부에 존재하는 블로어(18)와 에어라인(A)을 통해 연결되어 있고, 블로어(18)의 가동을 통해 공기를 막분리호기조(6) 내부에 공급하게 된다. 이 공기에 의해 막분리호기조(6) 내 수류가 형성되어 분리막 표면의 폐색이 지연됨으로써 침지식 막분리 고도처리시설이 장기간 원활히 가동되게 된다.
상기 막분리호기조(6)에서 막분리 유니트(16)에 의해 고액분리되고 남은 혼합물은 일정 레벨 이상이 되면 자연적으로 안정화조(7)에 이송된다.
침지식 막분리 고도처리시설을 장기간 운영하는 동안 상기 막분리호기조(6) 내의 MLSS 농도와 SS, 인성분 물질이 계속적으로 증가하게 된다. 막분리호기조(6) 내 적절한 MLSS 농도를 유지하고 SS와 인 성분 물질을 제거하기 위해, 안정화조(7) 내 슬러지(MLSS와 SS, 인성분 물질이 합쳐진 물질)를 반송펌프에 의해 간헐적으로 슬러지농축저류조(9)에 이송시킨다.
막분리호기조(6) 내의 질산성질소 성분 및 슬러지는 평상시에는 안정화조(7)를 경유하여 반송펌프에 의해 무산소조(5)에 반송되고, 막분리호기조(6) 내 MLSS 농도가 매우 높은 경우엔 안정화조(7) 내의 슬러지는 반송펌프에 의해 슬러지농축저류조(9)에 이송되어 MLSS 농도를 조절한다.
상기 응집제 저장탱크(21)는, 상기 막분리호기조(6)에 미처리된 인 성분을 제거하기 위해, 인 성분을 응집시켜 제거하기 위한 응집제를 저장하였다가 그 저장된 응집제를 이송펌프(20)에 의해 상기 막분리호기조(6)에 공급한다.
슬러지농축저류조(9) 내에는 슬러지의 고착화를 방지하기 위해 블로어(18)와 연결된 에어라인(A)을 설치한다.
상기 막분리호기조(6)에 침지된 분리막 유니트(16)를 통하여 고액분리된 처리수를 흡인펌프(17)에 의해 흡인되며 흡인된 처리수는 살균소독을 위한 이산화염소를 발생시키는 이산화염소 발생수단(80)을 작동시켜서 살균소독 후 상기 처리수조(8)에 공급받아 처리수조(8) 내에 침지되어 있는 방류펌프(19)에 의해 외부로 방류 또는 중수로 재이용 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동 미세여과스크린 세정방법을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
단계(S1)에서 시작하여 단계(S2)에서 미세여과스크린(14)의 가동시간이 미리 설정된 값과 비교된다. 만일 단계(S2)에서 미세여과스크린(14)의 가동시간이 설정값 이하로 판명되면 미세여과스크린(14)의 가동은 세정없이 계속하여 진행되며, 만일 미세여과스크린(14)의 가동시간이 설정값 이상이라고 판명되면 단계(S3)에서 이산화염소 발생수단(80), 더 구체적으로는 이산화염소 발생장치(81) 및 주입펌프(88)가 작동되며 이어서 단계(S4)에서 제2 이산화염소주입관(58)에 설치되어 있 는 제2 차단밸브(57)가 작동된다. 그러면 상기 제2 이산화염소주입관(58)을 통해 미세여과스크린(14)으로 주입된 이산화염소는 여과수순환관(52)을 통해서 연속적으로 순환하면서 미세여과스크린(14)에 끼여있는 유기물질을 세정하게 된다.
이렇게 하여 미세여과스크린(14)의 세정이 어느 정도 이루어진 후에 단계(S5)에서 다시 미세여과스크린(14)의 가동시간이 설정값과 비교된다. 만일 가동시간이 설정값 이상이라고 판명되면 단계(S5)는 단계(S3)으로 이전하며, 만일 가동시간이 설정값 이하라고 판명되면 단계(S5)는 단계(S6)로 이전하여 이산화염소 발생장치(81) 및 주입펌프(88)의 작동을 중단시키며, 단계(S7)에서 제2 차단밸브(57)의 작동을 중단시킨다. 여기서 가동시간을 측정하는 대신에 육안으로 미세여과스크린(14)의 오염상태를 관찰하여 수동으로 조작하는 것도 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동 분리막 세정방법을 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
단계(S1)에서 시작하여 단계(S2)에서 분리막 유니트(16)의 투과압력 또는 세정주기가 미리 설정된 값과 비교된다. 만일 단계(S2)에서 모든 분리막 유니트(16)의 투과압력 또는 세정주기가 설정값 이하로 판명되면 막분리 장치는 정상적으로 여과처리하여 방류되며 만일 분리막 유니트(16)의 투과압력 또는 세정주기가 설정값 이상이라고 판명되면 단계(S3)에서 분리막 유니트(16)의 흡입라인(42) 상에 설치된 흡입 및 막세정밸브(15)가 작동하여 처리수의 흐름을 차단하고 역세수(순환수)가 공급될 수 있도록 한다. 또한, 처리수배출관(62)에 설치된 처리수 유량조절밸브(61)는 일부 또는 전부 차단되고 처리수순환관(44)에 설치된 역세정밸브(43)는 개방된다. 이어서 단계(S4)에서 이산화염소 발생수단(80), 더 구체적으로는 이산화염소 발생장치(81) 및 주입펌프(88)가 작동되며 단계(S5) 및 단계(S6)에서 제1 이산화염소주입관(48)에 설치되어 있는 제1 차단밸브(47)가 작동되며, 단계(S5)에서 라인믹서(45)가 작동된다. 그러면 상기 제1 이산화염소주입관(48)과 흡입라인(42)을 통해 해당 분리막 유니트(16)로 주입된 이산화염소는 분리막의 미세 구멍을 통해서 막분리호기조(6)로 배출되면서 미세 구멍에 끼여있는 유기물질을 세정하게 된다.
이렇게 하여 분리막 유니트(16)의 분리막 세정이 어느 정도 이루어진 후 단계(S7)에서 다시 분리막 유니트(16)의 투과압력 또는 세정주기가 설정값과 비교된다. 만일 분리막 유니트(16)의 투과압력이나 세정주기가 설정값 이상이라고 판명되면 단계(S7)은 단계(S3)으로 이전하여 세정을 계속하고, 만일 투과압력 또는 세정주기가 설정값 이하라고 판명되면 단계(S7)은 단계(S8)로 이전하여 세정이 이루어진 분리막 유니트(16)의 흡입 및 막세정밸브(15)가 작동하여 역세수의 흐름을 차단하고 처리수가 배출될 수 있도록 한다. 그리고 처리수배출관(62)에 설치된 처리수 유량조절밸브(61)는 개방되고 처리수순환관(44)에 설치된 역세정밸브(43)는 차단된다. 끝으로 단계(S10) 및 단계(S11)에서 제1 차단밸브(47)와 제1 라인믹서(45)가 중단된다.
한편, 상기 막분리호기조(6) 내에 하나의 분리막 유니트(16)만이 설치된 경우에는 다른 분리막 유니트(16)로부터 역세수를 공급받을 수 없기 때문에 처리수조(8)에 저장된 처리수를 역세수로 이용할 수 있다.
본 발명의 분리막 세정방법에 따라서 분리막 유니트(16)의 내부로 처리수와 혼합된 이산화염소를 주입하면, 주입된 이산화염소는 분리막의 기공을 통해 막분리호기조(6)의 내로 배출된다. 그런데 종래의 약품세정에서는 가성소다, 황산, 염산 등의 알칼리 혹은 산, 차아염소산나트륨 등과 같이 pH조건이 변하거나 잔류성이 높아 막분리호기조 내의 미생물에 악영향을 끼쳐서 미생물의 활성이 크게 떨어지는 문제가 있었다. 그러나 본 발명은 막분리호기조(6) 내로 배출된 이산화염소가 산기장치에서 공급되는 공기에 의해서 쉽게 기화되기 때문에 미생물의 활성에 영향을 미치지 않으면서 막의 여과성능이 향상되어 막분리호기조의 처리 효율이 높아지는 효과가 있다.
이어, 본 발명의 일 실시예에 따른 처리수 자동 살균소독방법을 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
단계(S1)에서 시작하여 단계(S2)에서 흡인펌프(17)와 처리수 유량조절밸브(61)의 동시 작동이 조회된다. 만일 단계(S2)에서 흡인펌프(17)와 처리수 유량조절밸브(61)가 동시에 작동하면 단계(S3)에서 이산화염소 발생수단(80), 보다 구체적으로는 이산화염소 발생장치(81) 및 주입펌프(88)가 작동되며 이어서 단계(S4)에서 제3 이산화염소주입관(68)에 설치된 제3 차단밸브(67)가 작동된다. 이와 같이 제3 차단밸브(67)가 개방되면 처리수조(8)로 유입되는 처리수에 일정량의 이산화염소가 투입되어 살균소독이 이루어지게 된다.
이렇게 하여 처리수 살균소독이 이루어지다가 단계(S5)에서 다시 흡인펌프(17)와 처리수 유량조절밸브(61)의 동시 작동이 조회된다. 만일 흡인펌프(17)와 처리수 유량조절밸브(61)가 계속하여 개방되어 있으면 단계(S5)은 단계(S3)로 이전하고, 만일 흡입펌프(17)와 처리수 유량조절밸브(61)의 동시에 작동되지 않으면 단계(S5)은 단계(S6)로 이전하여 이산화염소 발생장치(81) 및 주입펌프(88)가 중단되며 단계(S7)에서 제3 차단밸브(67)가 차단된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배기휀(FAN)의 자동 탈취방법을 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
단계(S1)에서 시작하여 단계(S2)에서 배기휀(30)의 작동이 조회된다. 만일 단계(S2)에서 배기휀(30)이 작동되면, 단계(S3)에서 이산화염소 발생수단(80) 더 구체적으로는 이산화염소 발생장치(81) 및 주입펌프(88)가 작동되고, 이어서 단계(S4)에서 제4 차단밸브(77)가 개방되어 제4 이산화염소주입관(78)의 선단에 설치된 노즐(75)을 통해서 이산화염소가 분무된다. 그러면 배기휀(30)에 의해 배출되는 악취물질이 분무된 이산화염소와 결합하여 제거되게 된다.
이렇게 하여 배기휀(30)의 탈취가 이루어지다가 단계(S5)에서 다시 배기휀(30)의 작동이 조회된다. 만일 배기휀(30)이 작동되면 단계(S5)은 단계(S3)으로 이전하여 악취제거를 계속하고, 만일 배기휀(30)이 작동되지 않으면 단계(S5)은 단계(S6)로 이전하여 이산화염소 발생수단(80), 더 구체적으로는 이산화염소 발생장치(81) 및 주입펌프(88)가 중단되며 이어서 단계(S7)에서 제4 차단밸브(77)가 중단된다.
지금까지 본 발명에 관한 바람직한 실시 예가 설명되었다. 그러나, 이제까지 설명된 실시예는 단지 예시로서만 받아들여야 한다. 즉, 본 발명이 속한 기술 분야 에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 다양한 변형을 도출해낼 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적인 권리 범위는 첨부된 청구항에 의해서만 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템 공정도,
도 2는 본 발명에 따른 이산화염소를 이용한 분리막 세정장치, 미세스크린 세정장치, 처리수조 살균소독장치, 배기휀(FAN)의 탈취장치를 보여주는 구성도,
도 3은 본 발명에 적용되는 이산화염소 발생수단의 일 예를 보여주는 구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템의 미세여과스크린 세정방법의 흐름도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템의 자동 분리막 세정방법의 흐름도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템의 자동 살균소독방법의 흐름도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템의 배기휀(FAN)의 자동 탈취방법의 흐름도이다.
****도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****
1 : 침사조 2 : 스크린조
3 : 유량조정조 4 : 혐기조
5 : 무산소조 6 : 막분리호기조
7 : 안정화조 8 : 처리수조
9 : 슬러지농축저류조 14 : 미세여과스크린
15 : 흡입 및 막세정밸브 16 : 분리막 유니트
17 : 흡인펌프 18 : 블로어
21 : 응집제 저장탱크 30 : 배기휀
40 : 분리막 세정장치 43 : 역세정밸브
44 : 처리수순환관 45 : 라인믹서
47 : 제1 차단밸브 48 : 제1 이산화염소공급관
50 : 미세스크린 세정장치 52 : 여과수순환관
57 : 제2 차단밸브 58 : 제2 이산화염소공급관
60 : 처리수조 살균소독장치 61 : 처리수 유량조절밸브
62 : 처리수배출관 67 : 제3 차단밸브
68 : 제3 이산화염소공급관 70 : 배기휀의 탈취장치
80 : 이산화염소 발생수단 93 : 방류수순환관

Claims (15)

  1. 혐기조와 막분리호기조 그리고 처리수조를 포함하는 고도수처리시스템에 있어서,
    상기 막분리호기조 내부에 침지되어 있으며 막분리호기조 외부에 존재하는 흡인펌프의 가동으로 발생하는 흡입압에 의해 분리막 외부의 혼합물이 분리막 공극을 통해 분리막 내부로 유입되면서 고액분리하는 하나 또는 복수 개의 분리막 유니트;
    상기 하나 또는 복수 개의 분리막 유니트와 흡인펌프 사이에 설치되며, 분리막 유니트의 투과압력을 감지하는 차압계와 처리수의 유입을 차폐하는 흡입밸브가 설치된 하나 또는 다수 개의 흡입라인;
    상기 흡인펌프에 의해 흡인된 처리수를 상기 처리수조로 공급하는 처리수배출관;
    상기 처리수배출관에 연결되어 처리수를 상기 막분리호기조에 설치된 하나 또는 복수 개의 분리막 유니트로 순환시키는 처리수순환관;
    상기 처리수순환관 상에 설치되어 이산화염소 발생수단에서 공급되는 이산화염소를 주입하는 제1 이산화염소공급관;
    상기 처리수순환관과 하나 또는 복수 개의 분리막 유니트 사이에 연결되며 이산화염소가 주입된 처리수를 분리막 유니트에 주입하기 위한 막세정밸브가 설치된 하나 또는 다수 개의 역세라인;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 처리효 율을 극대화한 고도수처리시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이산화염소 발생수단은, 이산화염소 생성장치와 이산화염소 저장탱크 및 이산화염소 주입펌프로 구성되어 현장에서 이산화염소를 생성하여 공급하는 것을 특징으로 하는 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 이산화염소 발생수단은, 외부에서 이산화염소가 충진되어 공급되는 이산화염소 저장용기인 것을 특징으로 하는 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 처리수배출관에는 제1 이산화염소공급관을 통해서 공급되는 이산화염소를 처리수와 혼합하기 위한 라인믹서가 설치되고, 제1 이산화염소공급관에는 라인믹서로 공급되는 이산화염소의 흐름을 제어하기 위한 제1 차단밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    피처리수로서 오폐수인 원수에 포함된 이물질을 제거하도록 상기 혐기조의 전단에 설치된 미세여과스크린;
    상기 이산화염소 발생수단에서 생성된 이산화염소를 상기 미세여과스크린에 공급할 수 있도록 설치된 제2 이산화염소공급관;
    상기 제2 이산화염소공급관에 설치되어 미세여과스크린으로 주입되는 이산화염소를 제어하기 위한 제2 차단밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리수배출관에는 이산화염소 발생수단에서 공급하는 이산화염소를 주입하는 제3 이산화염소공급관이 설치되고, 상기 처리수배출관에는 처리수의 유량을 제어하는 처리수 유량조절밸브가 설치되며, 상기 처리수순환관에는 역세정 순환수의 흐름을 단속하는 역세정밸브가 설치되어, 상기 흡인펌프가 작동하고 상기 처리수배출관에 설치된 처리수 유량조절밸브가 개방된 때, 상기 제3 이산화염소공급관에 설치된 제3 차단밸브가 개방되어 상기 처리수조로 배출되는 처리수를 살균소독하는 것을 특징으로 하는 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템.
  7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고도수처리시스템에서 발생하는 악취를 외부로 배출하도록 설치된 배기휀과;
    상기 배기휀을 통해 배출되는 공기에 이산화염소를 분무할 수 있도록 설치된 하나 또는 다수 개의 노즐과;
    상기 노즐에 이산화염소 발생수단에서 공급하는 이산화염소를 주입할 수 있도록 설치된 제4 이산화염소공급관;
    상기 제4 이산화염소공급관에 설치되어 상기 배기휀의 작동에 따라 상기 노즐로 주입되는 이산화염소를 제어하기 위한 제4 차단밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템.
  8. 피처리수로서 오폐수인 원수가 유입되는 침사조;
    상기 침사조에 유입된 원수가 소정 레벨 이상일 경우에, 상기 침사조의 원수를 공급받는 스크린조;
    상기 스크린조에서 여과된 원수를 공급받는 유량조정조;
    상기 유량조정조에 유입되어 있는 원수가 소정 레벨 이상일 경우에, 상기 유량조정조의 원수를 원수펌프에 의해 미세여과스크린을 경유하여 공급받는 혐기조;
    상기 혐기조에 유입된 원수가 소정 레벨 이상일 경우에, 상기 혐기조의 원수를 공급받는 무산소조로서, 무산소조 내의 혼합액을 상기 무산소조에 침지되어 있는 반송펌프에 의해 상기 혐기조에 공급하는 무산소조;
    상기 무산소조에 저장된 혼합액이 소정 레벨 이상일 경우에, 상기 무산소조의 혼합액을 공급받는 막분리호기조;
    상기 막분리호기조 내부에 침지되어 있으며 상기 막분리호기조 외부에 존재하는 흡인펌프의 가동으로 발생하는 흡입압에 의해 분리막 외부의 혼합물이 분리막 공극을 통해 분리막 내부로 유입되면서 고액분리하는 하나 또는 복수 개의 분리막 유니트;
    상기 하나 또는 복수 개의 분리막 유니트와 흡인펌프 사이에 설치되며, 분리막 유니트의 투과압력을 감지하는 하나 또는 복수 개의 차압계와 처리수의 유입을 제어하는 흡입밸브가 설치된 하나 또는 복수 개의 분리막 흡인라인 ;
    상기 흡인펌프에 의해 흡입된 처리수를 공급받아 방류펌프에 의해 외부로 방류시키는 처리수조;
    상기 흡인펌프에 의해 흡인된 처리수를 상기 처리수조로 공급하는 처리수배출관;
    상기 처리수배출관에 연결되어 처리수를 상기 막분리호기조에 설치된 복수 개의 분리막 유니트로 순환시키는 처리수순환관;
    상기 처리수순환관 상에 설치되어 이산화염소 발생수단에서 공급하는 이산화염소를 주입하는 제1 이산화염소공급관;
    상기 처리수순환관과 복수 개의 분리막 유니트 사이에 연결되며 이산화염소가 주입된 처리수를 각 분리막 유니트에 선택적으로 주입하기 위한 막세정밸브가 설치된 역세라인;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 처리수배출관에는 제1 이산화염소공급관을 통해서 공급되는 이산화염소를 처리수와 혼합하기 위한 라인믹서가 설치되고, 제1 이산화염소공급관에는 라인 믹서로 공급되는 이산화염소의 흐름을 제어하기 위한 제1 차단밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템.
  10. 제 8항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    피처리수로서 오폐수인 원수에 포함된 이물질을 제거하도록 상기 혐기조의 전단에 설치된 미세여과스크린;
    상기 이산화염소 발생수단에서 생성된 이산화염소를 상기 미세여과스크린에 공급할 수 있도록 설치된 제2 이산화염소공급관;
    상기 제2 이산화염소공급관에 설치되어 미세여과스크린으로 주입되는 이산화염소를 제어하기 위한 제2 차단밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템.
  11. 제 8항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리수배출관에는 이산화염소 발생수단에서 공급하는 이산화염소를 주입하는 제3 이산화염소공급관이 설치되고, 상기 처리수배출관에는 처리수의 유량을 제어하는 처리수 유량조절밸브가 설치되며, 상기 처리수순환관에는 역세정 순환수의 흐름을 단속하는 역세정밸브가 설치되어, 상기 흡인펌프가 작동하고 상기 처리수배출관에 설치된 처리수 유량조절밸브가 개방된 때, 상기 제3 이산화염소공급관에 설치된 제3 차단밸브가 개방되어 상기 처리수조로 배출되는 처리수를 살균소독하는 것을 특징으로 하는 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템.
  12. 제 8항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고도수처리시스템에서 발생하는 악취를 외부로 배출하도록 설치된 배기휀과;
    상기 배기휀을 통해 배출되는 공기에 이산화염소를 분무할 수 있도록 설치된 하나 또는 다수 개의 노즐과;
    상기 노즐에 이산화염소 발생수단에서 공급하는 이산화염소를 주입할 수 있도록 설치된 제4 이산화염소공급관;
    상기 제4 이산화염소공급관에 설치되어 상기 배기휀의 작동에 따라 상기 노즐로 주입되는 이산화염소를 제어하기 위한 제4 차단밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템.
  13. 원수가 유입되는 침사조;
    상기 침사조의 원수를 공급받는 스크린조;
    상기 스크린조에서 여과된 원수를 공급받는 유량조정조;
    상기 유량조정조에 유입되어 있는 원수가 소정 레벨 이상일 경우에, 상기 유량조정조의 원수를 상기 유량조정조 내에 침지되어 있는 원수펌프에 의해 미세여과스크린을 경유하여 공급받는 혐기조;
    상기 혐기조에 유입된 원수가 소정 레벨 이상일 경우에, 상기 혐기조의 원수를 공급받는 무산소조로서, 무산소조 내의 혼합액을 상기 무산소조에 침지되어 있 는 반송펌프에 의해 상기 혐기조에 공급하는 무산소조;
    상기 무산소조에 저장된 혼합액이 소정 레벨 이상일 경우에, 상기 무산소조의 혼합액을 공급받는 막분리호기조;
    상기 막분리호기조 내부에 침지되어 있으며 상기 막분리호기조 외부에 존재하는 흡인펌프의 가동으로 발생하는 흡입압에 의해 분리막 외부의 혼합물이 분리막 공극을 통해 분리막 내부로 유입되면서 고액분리하는 복수 개의 분리막 유니트;
    인 성분을 응집시켜 제거하기 위한 응집제를 저장하였다가 그 저장된 응집제를 이송펌프에 의해 상기 막분리호기조에 공급하는 약품탱크;
    상기 막분리호기조에 침지된 분리막 유니트에 의해 고액분리되어 상기 막분리호기조에 남은 질산성질소성분 및 슬러지를 함유한 잔존물이 소정 레벨 이상일 경우에, 상기 막분리호기조의 잔존물을 공급받고, 통상의 가동시에는 공급받은 잔존물을 상기 무산소조에 공급하며, 막분리호기조 내의 MLSS 농도가 높을 시에는 상기 슬러지농축저류조에 공급하는 안정화조;
    상기 복수 개의 분리막 유니트와 흡인펌프 사이에 설치되며, 분리막 유니트의 투과압력을 감지하는 차압계와 처리수의 유입을 제어하는 흡입밸브가 설치된 복수 개의 분리막 흡인라인;
    상기 흡인펌프에 의해 흡입된 처리수를 공급받아 방류펌프에 의해 외부로 방류시키는 처리수조;
    상기 흡인펌프에 의해 흡인된 처리수를 처리수조로 공급하는 처리수배출관;
    상기 막분리호기조에 침지된 분리막 유니트에 의해 고액분리되어 상기 막분 리호기조에 남은 슬러지를 함유한 잔존물이 소정 레벨 이상일 경우에, 막분리호기조 내의 MLSS 농도가 높을 시에 안정화조의 잔존물을 상기 안정화조에 침지되어 있는 반송펌프에 의해 공급받는 슬러지농축저류조;
    에어라인을 통해 상기 막분리호기조에 침지된 분리막 유니트의 하부에 배치되어 있는 산기장치에 공기를 공급하고, 그리고 상기 슬러지농축저류조 및 상기 처리수조에 각각 공기를 공급하는 블로어;
    상기 처리수배출관에 연결되어 처리수를 상기 막분리호기조에 설치된 복수 개의 분리막 유니트로 순환시키는 처리수순환관;
    상기 처리수순환관 상에 설치되어 이산화염소 발생수단에서 공급하는 이산화염소를 주입하는 제1 이산화염소공급관;
    상기 처리수순환관과 복수 개의 분리막 유니트 사이에 연결되며 이산화염소가 주입된 처리수를 각 분리막 유니트에 선택적으로 주입하기 위한 막세정밸브가 설치된 역세라인;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 처리수순환관에는 역세수의 흐름을 단속하는 역세수밸브가 설치되고, 상기 처리수배출관에는 처리수의 유량을 조절하기 위한 처리수 유량조절밸브가 설치되며, 상기 처리수 유량조절밸브와 처리수조 사이에는 이산화염소 발생수단에서 공급되는 이산화염소를 주입하기 위한 제3 이산화염소공급관이 설치된 것을 특징으 로 하는 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템.
  15. 제1 항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 처리수조와 상기 처리수순환관 사이에는 방류수순환관이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 처리효율을 극대화한 고도수처리시스템.
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