KR100906742B1

KR100906742B1 - 초음파전해 침전조와 복합상향여과막 분리조를 포함하는 구성의 오,폐수 처리방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR100906742B1
Application number: KR20080111878A
Authority: KR
Inventors: 정동균; 조현준; 이명규
Original assignee: 유림엔마텍(주)
Priority date: 2008-11-11
Filing date: 2008-11-11
Publication date: 2009-07-07

Abstract

본원은 종래의 상향 여과 생물막법의 단점을 보완하기 위해 창안된 오,폐수 처리방법의 새로운 공법에 관한 것이다.

즉, 본원은 종래의 상향여과 생물막법을 이루는 혐기성조, 무산소조, 호기성조를 갖는 기본구성에 초음파전해 침전조와 복합상향여과막 분리조를 추가하여 포함하는 구성을 갖는 새로운 오,폐수 처리방법에 관한 것이다.

따라서 본원은 오, 폐수 처리 과정에서 발생하는 오니류를 쉽게 분리하고 탈질 및 탈인의 제거효율을 높이기 위한 오, 폐수 처리방법에 관한 것으로, 상향여과식 생물막법의 혐기성조, 무산소조, 호기성조를 갖는 구성에 초음파전해 침전조와 복합상향여과막 분리조를 추가하는 구성을 이루되, 초음파전해 침전조는 하나의 침전조에 전해장치와 초음파발생장치 및 미세산기관이 내장되어 오니류를 상,하로 분리하도록 제공되고, 복합상향여과막 분리조는 유입되는 처리대상수가 조하부에 설치되는 여재층을 통과하도록 제공되는 공정을 포함하여 이루어지는 새로운 오, 폐수 처리방법에 관한 것이다.

상향 여과 생물막법, 혐기성조, 무산소조, 호기성조, 초음파전해 침전조,복합식 상향여과막 분리조

Description

초음파전해 침전조와 복합상향여과막 분리조를 포함하는 구성의 오,폐수 처리방법 및 그 장치{treatment method and the apparatus including ultasonic-electrolysis-precipitator and complexed upper filter isolator for domestic sewage or wasted water}

본원은 종래의 상향 여과 생물막법의 단점을 보완하기 위해 창안된 오,폐수 처리 공법에 관한 것이다.

즉, 본원은 종래의 상향여과 생물막법을 이루는 혐기성조, 무산소조, 호기성조를 갖는 기본구성에 초음파전해 침전조와 복합상향여과막 분리조를 추가하여 포함하는 구성을 갖는 새로운 오,폐수 처리장치 및 방법에 관한 것이다.

본원은 효율적인 오니제거 및 탈인효율을 높이기 위해 전해장치, 초음파 발생장치, 침전부상조의 각각의 장점을 추가시켜 하나의 종합처리장치인 초음파전해 침전조를 개발하고, 여기에 최종 방류처리에 완전을 기하기 복합식 상향여과막분리조를 추가시켜 적용한 본원의 오,폐수 처리공정을 창안하기에 이르렀다.

현재의 오,폐수 처리 공정에서는 고도처리, 즉 어떻게 하면 인과 질소를 저비용구조로 제거할 것인가 하는 것이 핵심과제라 할 수 있는바, 본원은 탈인 및 탈질효과도 도모하고자 하는 부수적 목적도 수반한다.

종래기술에서 오,폐수 처리를 위한 상향여과식 생물막법은 혐기성조, 무산소조, 호기성조, 침전분리조를 기본구성으로 포함하여 제공된다.

종래기술에서 상향 여과식 생물막법으로서 고도처리 공정, 즉 질소, 인을 제거하기 위한 방법으로 상향여과 생물막조를 이루기 위해서는 혐기성조와 무산소조로 구분하여 호기성조 처리수를 혐기성조나 무산소조로 반송하여 탈질공정을 실시하는 고도처리시스템을 이루는 기술이었으나, 최근에는 종래방식만 갖고는 탈질, 탈인 제거효율이 낮은 결과밖에 얻을 수 없었으므로 외부 탄소원을 공급하기 위해 메타놀을 별도로 구입하여 첨가하는 방식을 채택하게 됨으로 결과적으로 오폐수 처리시스템의 유지관리 비용이 높아져 경제적 부담을 가져왔었고, 최근에는 메타놀 대신에 유황으로 대체할 수 있는 방안이 제시되어 훨씬 경제적 부담을 줄이게 되었다.

상기 종래의 상향 여과식 생물막법으로 혐기성조, 무산소조에서 탈질을 시키는 공정을 적용하는 경우에도 법적 방류기준치는 충분히 맞출 수 있으나, 출원인 회사에서는 좀 더 안정적으로 탈질의 제거효율을 높이기 위하여 최근 다공성 황여재를 개발하여 이것을 YSZ여재로 명명하여 본원 공법에 적용하고자 하였다.

본원공법에서 혐기성조와 무산소조는 일명 A~O 공법의 탈질원리와 거의 유사한 원리로 탈질효과를 얻을 수 있는바, A~O 공법은 미국의 AIR Product & Chemicals Co 에 의하여 개발된 공법으로 기존의 A/O공법의 혐기성조와 호기성조 사이에 무산소조를 추가로 설치하여 질소산화물과 인등을 동시에 제거하는 공법으 로 호기성조 (Aerobic Zone)에서 유기물 분해 및 질산화가 일어남과 동시에 인의 과잉섭취가 일어나고, 다시 이 물은 순환수조로 옮겨지고 순환수조에서 다시 혐기성조로 반송되어 혐기성조에서 순환수와 유입하수가 함께 혼합되어 미생물에 의해 유기물의 흡수가 일어나면서 인이 방출되고 동시에 탈질반응이 일어나게 되는 원리이다.

그러나 실제적으로 A~O 공법의 탈질 방식으로 탈질, 탈인 효과를 얻는 것은 상당히 까다로운 처리공정으로 약간만 조건이 벗어나도 법적기준치를 초과하는 경우가 종종 발생하는 불안정한 공법이었다.

또한 최근에 개발된 기술로 전기분해 장치를 이용하여 소독을 실시하는 방법은 짧은 시간 동안의 전해공정으로 세균 또는 대장균이 사멸시키는 효과를 얻는 것은 대단히 환영할 일이지만 전해 시 발생하는 스컴부상물을 분리 및 제거하는 시설이 별도로 마련되지 않으면 금새 사용장치에 스캄이 부착되어 장치의 내구성을 낮추게 되므로 작업자가 계속적으로 스컴층을 제거해줘야 하는 문제점을 갖고 있었다.

따라서 본원은 상기와 같은 종래방식의 제반 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 종래의 상향식 접촉산화 생물막공정의 혐기성조, 무산소조에서의 동시 탈질, 탈인 작업 만으로는 제거효과가 미흡한 문제점을 해소하여 탈질, 탈인 효과를 높이고, 살균소독조에서의 부상 스컴층의 제거가 용이하지 않은 문제점 등을 해결하기 위한 과제를 갖고 연구하던 중, 종래기술인 상향여과식 생물막법의 혐기성조, 무산소조, 호기성조를 이루는 구성에 초음파전해 침전조와 복합상향여과막 분리조를 추가로 도입하는 시스템을 구성하고 여기에 다공성 황여재를 사용하는 새로운 처리공법을 제공하여 운전이 쉽고 탈질 및 탈인 처리효율이 높은 오,폐수 처리방법 및 그 장치를 제공하고자 하는 목적을 갖는다.

본원은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 오 폐수 처리 과정에서 발생하는 오니류를 쉽게 분리하고 탈질 및 탈인의 제거효율을 높이기 위한 오, 폐수 처리방법을 새롭게 구성하였는바, 상향여과식 생물막법의 혐기성조, 무산소조, 호기성조를 갖는 구성에 초음파전해 침전조와 복합상향여과막 분리조를 추가하는 구성을 이루되, 초음파전해 침전조는 하나의 침전조에 전해장치와 초음파발생장치 및 미세산기관이 내장되어 오니류를 상,하로 분리하면서 스컴층이 장치내의 기기나 벽면에 부착되지 않는 수단을 갖도록 제공되고, 복합상향여과막 분리조는 유입되는 처리대상수가 조하부에 설치되는 여재층을 통과하면서 잔여 중금속, SS, COD의 잔여물질을 제거하는 여과공정을 포함하여 제공되는 구성을 통하여 상기 목적을 달성할 수 있음을 확인하여 완성된 발명이다.

상기 혐기성조 및 무산소조에 투입되는 접촉여재는 출원인 회사에서 개발한 다공성 황담체인 YSZ여재는 황과 소석회와 황토와 지오라이트를 6 : 2 : 1 : 1 비율로 배합하여 균일한 조성을 이루도록 혼합하고 이를 430~500℃ 범위에서 소결시켜 얻은 것을 사용하는 경우 탈질 및 탈인효과가 개선되는 것을 확인할 수 있는바,혐기성조 및 무산소조에 다공성황여재(Y.S.Z)를 투입하게 되면 아래의 반응식이 일어나는 것으로 추측된다.

55S + 20CO₂ + 50NO₃ ^-+ 38H₂O + 4NH₄ ⁺

-> 4C₅H₇O₂N + 25N₂ + 55SO₄ ^-2 + 64H⁺

상기 반응은 독립영양미생물에 의해 이루어지며 메탄올 등의 외부탄소원을 필요로 하지 않으며 상대적으로 발생되는 슬러지량도 적은 장점을 갖는다.

본원에서 탈인, 탈질이 문제가 되지 않는 일반 호기성조에 투입되는 접촉여재는 값이 비싼 황성분이 들어 있지 않은 비 탈질용 다공성 여재로 지오라이트, 황토, 숯을 5 : 4 : 1 비율로 배합하여 균일한 조성을 이루도록 혼합하고 이를 430~500℃ 범위에서 소결시켜 얻은 것을 다공성여재(Y.C.Z)로 명명하여 사용하게 된다.

따라서 본원에서는 오, 폐수 처리 과정에서 발생하는 오니류를 쉽게 분리하고 탈질 및 탈인의 제거효율을 높이기 위한 오, 폐수 처리방법으로, 상향여과식 생물막법의 혐기성조, 무산소조, 호기성조를 갖는 구성에 초음파전해 침전조와 복합상향여과막 분리조를 추가하는 구성을 이루되, 초음파전해 침전조는 하나의 침전조에 전해장치와 초음파발생장치 및 미세산기관이 내장되어 오니류를 상,하로 분리하도록 제공되는 단계; 복합상향여과막 분리조는 유입되는 처리대상수가 조하부에 설치되는 여재층을 통과하면서 잔여 중금속, SS, COD의 잔여물질을 제거하는 여과공정을 수행하는 단계; 를 포함하여 제공되는 것을 특징으로 하는 오, 폐수 처리방법이 개시된다.

본원은 오,폐수 처리 공정에서 방출되는 인의 제거가 생성된 잉여오니의 폐기에 의해 이루어지는데 본 공법의 초음파전해 침전조에서는 상부로 부상된 스컴층을 제거하며 하부로 침강한 인 화합물 오니슬러지를 효율적으로 제거하는 이중 제거작업이 이루어지게 되고, 이는 또 다시 다중 구조로 이루어진 복합 상향여과막분리조 여과장치를 거치면서 또 다시 정밀여과를 해주는 시스템이기 때문에 전해과정에서의 탈인이 99%이상의 제거효과를 얻을 수 있다.

또한 탈질공정은 혐기, 무산소조에서 미생물에 의해 탈질반응이 일어나고, 다시 혐기 무산소조의 다공성황여재(Y.S.Z)에 의해 다시 한번 이중으로 외부 탄소원의 제공 없이 탈질반응이 일어나 최종 탈질 처리효율도 80%이상으로 양호한 결과 를 얻을 수 있다.

이하 본원의 기술사상을 구현하기 위한 발명의 구현 실시 양태를 첨부된 도면을 참조하여 설명하고자 하는바, 본 출원의 명세서나 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본원의 보호범위는 발명의 기술사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 할 것이며, 본 명세서에 기재된 예시는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본원의 기술사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

도 1에서는 본원의 기술사상으로 마련되는 바람직한 기술구성의 초음파전해 침전조와 복합상향여과막 분리조를 포함하는 구성의 복합 오,폐수 처리방법의 실시양태를 나타낸 것으로 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 발명 처리공법의 전체적인 처리흐름도(FLOW-SHEET)를 나타낸 것이고, 도 2는 상기 처리공법의 각 장치의 배치형태를 나타낸 상부 평면도를 나타낸 도면으로 처리공법 전 단계에서는 종래의 상향여과식 생물막법에서 적용하는 기술로 혐기성조, 무산소조, 호기성조를 갖는 구성의 종래방식이 그대로 사용되거나 또는 적용될 수 있으며, 다만 혐기성조 및 무산소조에 투입되는 접촉여재는 출원인 회사에서 개발한 다공성황여재(Y.S.Z)를 여재로 사용하도록 함으로 탈질작용을 활성화시켜 탈질효과를 높여주도록 하였다.

도 1에 제시된 처리흐름도에 따라 각 공정을 간략히 설명하면, 유입되는 처리대상 오, 폐수는 스크린(9)을 경유하며 협잡물이 제거된 상태로 집수조(10)로 유입되고, 집수조(10)에는 에어레이션이 없이 혐기상태에서 탈질작용이 일어나며 상향식 여과생물막조 1(11)을 경유하여 유량조정조(20)로 보내지는바 이 때 여과생물막조 1(11)에는 다공성황여재(Y.S.Z)를 사용하는 것이 바람직하다.

유량조정조(20) 내에는 유량조절을 위해 유량조절펌프(21)가 설치되어 마련되어 있고 이 펌프는 수위조절장치(22)에 연결되어 자동제어가 가능하게 제공되며 리턴 바이패스 밸브가 설치되어 이송량 조절이 가능하며, 또한 DMA Type의 수중 에어레타(23)가 설치되어 소음 및 동력을 적게하고 만약의 경우 유량조정조에 교반이 필요할 경우를 대비해서 상부로부터 AIR/O₂가 유입될 수 있도록 발브를 설치하는 것이 바람직하다.

유량조정조(20)의 유량조절펌프(21)에사 보내지는 오,폐수는 무산소조(30) 및 상향식 여과생물막조 2(31)를 거치게 되는데 이 때의 여재에도 혐기성 여재와 함께 다공성황여재(Y.S.Z)로 충진되어 있어 탈질효과를 한층 더 높여주게 된다.

여과생물막조 2(31)를 거친 오,폐수는 호기성조(40) 및 상향식 여과생물막조 3(41)를 거치게 되는데 이 때의 여재에는 기존 처리공법과 같이 황성분이 들어있지 않은 방식의 다공성여재(Y.C.Z)로 충진하며 생물막을 이루는 호기성 미생물이 부착 생육되도록 사용된다.

호기성조(40)에도 소음이 적은 DMA Type 수중 산소공급기(42)가 설치되어 호 기성조(40)에 필요한 산소공급을 해주게 되며 조 상부에는 기포발생을 방지하기위해 소포노즐(43)을 설치하고 고압살수가 가능 하도록 설치된다.

호기성조(40) 및 상향식 여과생물막조 3(41)를 거친 오,폐수는 순환수조(45)에 유입되고, 순환수조(45)에는 순환펌프(46)가 설치되어 순환수를 혐기성조(10)로 리싸이클시켜 순환시키면서 일부는 본 처리공법의 핵심시설인 초음파전해 침전조(50)로 유입된다.

먼저 순환 리싸이클 과정은 혐기성조(10)와 호기성조(40) 사이에 무산소조(30)를 설치하여 질소산화물과 인등을 동시에 제거하고자 하는 방식으로 호기성조에서 유기물 분해 및 질산화가 일어남과 동시에 생물학적 반응에 의해 인의 과잉섭취 반응으로 탈인 반응이 일어나면서 분해되고 다시 이 물은 순환수조(45)로 유입되며 순환수조에서 다시 혐기성조(10)로 반송되며 리싸이클되는 과정을 거치면서 미생물에 의한 유기물의 흡수와 분해가 일어나면서 인이 방출되고 동시에 탈질반응이 일어나게 되는 원리이다.

그러나 상기의 순환공정으로 이루어지는 탈질과 탈인 효과는 만족할만한 수준에는 이르지 못하여 언제나 법정기준치 이내로 조절하여 방류시키는 것이 부족한 상태의 종래공법이나 본원에서는 혐기성조(10)의 상향식 여과생물막조 1(11) 및 무산소조(30)의 상향식 여과생물막조 2(31)의 여재로 다공성황여재(Y.S.Z)를 충진시켜 사용하는 경우 탈질효과가 크게 개선되는 사실을 확인할 수 있었다.

한편, 본 처리공법의 제1핵심시설인 초음파전해침전조(50)는 하나의 침전조 형태의 반응조에 전해장치(51)와 초음파발생장치(52) 및 미세산기관(53)이 반응조 내부에 침적되어 작동하는 구조로 제공되어서, 전해장치(51)의 작동 시 발생되는 오니류 중 상부로 부상하는 스컴층은 스컴제거스크래파(55)를 통하여 외부로 배출 제거되며, 하부로 침강하는 침전오니는 침전오니이송펌프(56)에 의해 외부로 배출되는 구성을 갖고 탈인과 멸균소독 효과를 얻도록 제공되는 구성으로 이루어지고, 순환펌프(46)에 의해 초음파전해 침전조(50)의 내통부(54)로 오,폐수가 유입되면 전해장치(51)에 의해 전해반응이 시작되고 동시에 초음파발생장치(52)가 작동되는데 초음파 발생장치는 전해과정에서 생기는 스컴층이 전해장치나 반응조 내의 벽체에 달라붙지 못하돌고 작동하되, 타이머에 의해 필요할 때만 자동으로 작동하도록 제공되며, 또한 미세산기관(53)이 작동하는데 미세산기관은 블로아나 컴푸레샤에 의해 에어를 분사시켜 줌으로 전해장치(51)나 초음파발생장치(52)나 침전조의 벽면 기타 기기에 스컴층이 부착되는 것을 방지하도록 기능하게 된다.

따라서 본원의 초음파전해 침전조(50)에서 전해장치(51)가 작동하여 전해반응이 시작되면 상부로는 스컴오니가 부상하고 하부로는 비교적 무거운 오니가 즉 인화물들이 침전하게 되는바, 이때 초음파전해 침전조(50)의 상부에는 스컴제거스크래파(55)에 의해 스컴오니를 스컴오니 홉퍼로 보내지고 이 오니는 다시 스컴오니농축조(80)로 보내지며, 초음파전해 침전조(50) 바닥부로 침전된 비교적 무거운 인화합물, 중금속성분 또는 사멸미생물 등은 오니인출펌프(56)에 의해 인출되어 스컴오니농축조(80)로 보내지고 이들은 다시 오니농축조(90)로 모아져서 별도로 처리하게 된다.

한편, 초음파전해 침전조(50)를 거치고 상부 월류벽을 거친 오,폐수는 다시 처리수조(60)로 일차적으로 유입되었다가 처리수 이송펌프(61)에 의해 본 처리공법의 제2핵심시설인 복합식 상향여과막 분리조(70)로 유입되어 처리되는바, 복합식 상향여과막 분리조(70)는 상향류식 여과시스템을 이루는 것으로, 여과장치의 하부로 스트레나판(72)이 마련되고 그 상부로 다공성황여재(Y.S.Z)층(73)이 충진되고, 다공성황여재층 상부로는 미세기공을 갖는 Tube Filter여재층(74)가 채워지는 구조로 제공되어 복합식 상향여과막 분리조(70)의 중앙부에 마련되는 유입구(71)를 통하여 복합식 상향여과막 분리조의 저부로 오,폐수가 유입되어 1차적으로 다공성황여재(Y.S.Z)층(73)을 통과하면서 미세 COD 및 SS 등이 제거된 후 상부에 마련되는 미세기공을 갖는 Tube Filter여재층(74)을 통과시키게 되는바, Tube Filter 여재의 통과입경은 5~20㎛ 정도이고 통과속도는 0.5~1.5㎤/㎠ 범위로 제공될 수 있다.

상기 복합식 상향여과막 분리조(70)를 거친 처리수는 방류수저류조(75)로 보내지고 최종 방류수질을 측정하여 방류시키게 된다.

본원의 처리시설의 유용성을 확인하기 위해 출원인 회사의 오폐수 처리시설 위치인 경기도 양평군 옥천면 옥천리 소재의 오폐수처리시설에 본원의 출원 기술인 초음파전해침전조를 직경(Ø) 3,000㎜, 높이(H) 4,000㎜ 크기의 초음파전해침전조와 직경(Ø) 2,500㎜, 높이(H) 4,500㎜ 크기의 복합식 상향여과막 분리조를 마련하여 놓고, 본원공정을 도입하기 전 종래의 A-O 공법에 의한 혐기성조, 무산소조, 호기성조, 생물막여과조를 거친 처리수와 본원의 도 1에 제시된 처리공정을 도입 한 후처리수의 방류수를 분석하여 아래의 표 1결과를 얻었다.

[표 1]

실험항목	유입수	본원공정 도입전	본원공정 도입후
BOD (㎎/ℓ)	301.0	11.0	3.0
COD (㎎/ℓ)	425.7	6.7	2.8
SS (㎎/ℓ)	157.0	4.5	2.0
T-N (㎎/ℓ)	36,506	3,274	2,749
T-P (㎎/ℓ)	4,210	0.26	0.035

또한 본원의 초음파전해침전조에 대한 기초 실험을 하면서 전해조의 전압과 전극의 선택사용, 전극면적 등의 상관관계를 실험하고자 전해조에 PO4 -P로서 5㎎/ℓ, cl- 이 50㎎/ℓ 가 되도록 샘플 수용액을 만들고 이를 기준으로 실험을 하였는바, 전극으로서 알루미늄판(5×10㎝)을 양극과 음극으로 사용하고 전극간의 간격을 4㎝로 한 경우, 각각 5V, 10V, 20V의 전압을 가하였을 때의 인 농도변화량을 실험하고자 하였으며, 전압 10V와 5V에서는 40분간 반응후의 잔류 인 농도는 각각 0.2㎎/ℓ와 1.9㎎/ℓ 로서 제거율은 95.6% 와 61.2% 를 나타내고, 전압 20V를 가하였을 때는 반응 30분만에 수용액중의 인(5㎎/ℓ)이 완전히 제거됨을 확인할 수 있었다.

이는 알루미늄판을 양극과 음극의 전극으로 사용 하였을 때는 전압이 높을수록 인 제거율이 높은 결과를 얻을 수 있는바, 이는 높은 전압에 의해 알루미늄 전극에서 알루미늄 이온이 많이 용출되었기 때문이며 또한 전압이 5V, 10V, 20V 일 때의 측정전류값은 각각 10㎃, 20㎃, 60㎃를 나타냄을 확인할 수 있었다.

또한 전극간의 간격에 따른 인 제거율을 실험하고자 하였는바, 전극간격을 2㎝, 4㎝, 7㎝ 일 때 반응시간 40분에서 인의 잔존 농도는 각각 0.1, 0.37, 0.76㎎/ℓ 이고 인 제거율은 각각 97.9, 92.2, 83.8% 로서 전극간격이 좁을수록 인 제거율이 높은 결과를 확인할 수 있었는바, 이것은 전극간의 간격이 좁을수록 전극간의 처항이 감소되어 전류가 효율적으로 흘러 알루미늄 용출량이 많아졌기 때문인 것으로 사료되며, 또한 전극의 간격이 좁을수록 전류값은 증가하였고 통계적으로 보아 전극간의 간격은 2∼3㎝ 정도를 유지하는것이 적정함을 나타낸다.

또한 상기 시설을 이용하여 알루미늄 전극면적이 100㎠ 일때는 잔존 인농도가 0.95㎎/ℓ 이었으며, 전극면적이 500㎠ 일때는 잔존 인농도가 0.25㎎/ℓ 이었으며, 1500㎠일때 수중의 인은 30분만에 완전히 제거됨을 확인할 수 있었는바, 이는 전극면적이 클수록 인 제거율이 높일 수 있음을 확인할 수 있었다.

본원의 상향여과식 생물막법 이용공법으로 혐기성조, 무산소조, 호기성조를 갖는 구성에 초음파전해 침전조와 복합상향여과막 분리조를 추가하는 구성을 이루되, 초음파전해 침전조는 하나의 침전조에 전해장치와 초음파발생장치 및 미세산기관이 내장되어 오니류를 상,하로 분리하도록 제공되고, 복합식 상향여과막 분리조를 통하여 잔여 중금속, SS, COD의 잔여물질을 제거하는 여과공정을 포함하여 제공되는 본원 공법을 적용하는 경우 종래와 같이 고가의 멤브레인 여과막필터나 한외 여과막 필터를 설치할 필요가 없이도 동등 이상의 방류수질 기준을 얻을 수 있으며 설치 비용면에서 경제적으로 유리할 뿐 아니라 유지관리 비용면에서도 최소의 부담으로 큰 효과를 볼 수 있는 최적의 방안이라 판단된다.

도 1 : 본원 처리공법의 전체적인 처리흐름도(FLOW-SHEET).

도 2 : 상기 처리공법의 각 장치의 배치형태를 나타낸 상부 평면도.

**도면의 주요부호에 대한 설명**

10 : 집수조 11 : 여과생물막조 1

20 : 유량조정조 21 : 유량조절펌프

22 : 수위조절장치 23 : 수중 에어레타

30 : 무산소조 31 : 여과생물막조 2

40 : 호기성조 41 : 여과생물막조 3

42 : 산소공급기 43 : 소포노즐

45 : 순환수조 46 : 순환펌프

50 : 초음파전해 침전조 51 : 전해장치

52 : 초음파발생장치 53 : 미세산기관

54 : 내통로 55 : 스컴제거스크래파

56 : 침전오니이송펌프 60 : 처리수조

61 : 처리수 이송펌프 70 : 복합식 상향여과막 분리조

71 : 유입구 72 : 스트레나판

73 : 다공성황여재(Y.S.Z)층 74 : Tube Filter여재층

75 : 방류수저류조 80 : 스컴오니농축조

90 : 오니농축조

Claims

오, 폐수 처리 과정에서 발생하는 오니류를 쉽게 분리하고 탈질 및 탈인의 제거효율을 높이기 위한 오, 폐수 처리장치에 있어서,

상향여과식 생물막법의 혐기성조, 무산소조, 호기성조를 갖는 구성에 초음파전해 침전조와 복합상향여과막 분리조를 추가하는 구성을 이루되, 초음파전해 침전조는 하나의 침전조에 전해장치와 초음파발생장치 및 미세산기관이 내장되어 오니류를 상,하로 분리하도록 제공되고, 복합상향여과막 분리조는 유입되는 처리대상수가 조하부에 설치되는 여재층을 통과하도록 제공되는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 오, 폐수 처리장치.
제1항에 있어서,

상기 혐기성조 무산소조에 투입되는 접촉여재는 황과 소석회와 황토와 지오라이트가 각각 6 : 2 : 1 : 1 비율로 배합되고 430~500℃ 범위에서 소결시켜 얻은 다공성황여재가 사용되는 것을 특징으로 하는 오, 폐수 처리장치.
제1항에 있어서,

상기 호기성조에 투입되는 접촉여재는 지오라이트와 황토와 숯이 각각 5 : 4 : 1 비율로 배합되고 430~500℃ 범위에서 소결시켜 얻은 다공성여재가 사용되는 것을 특징으로 하는 오, 폐수 처리장치.
제1항에 있어서,

상기 복합상향여과막 분리조의 여과층은 다공성황여재층이나 미세공의 Tube Filter여재를 통과시켜 여과하는 것을 특징으로 하는 오, 폐수 처리장치.
오, 폐수 처리 과정에서 발생하는 오니류를 쉽게 분리하고 탈질 및 탈인의 제거효율을 높이기 위한 오, 폐수 처리방법에 있어서,

상향여과식 생물막법의 혐기성조, 무산소조, 호기성조를 갖는 구성에 초음파전해 침전조와 복합상향여과막 분리조를 추가하는 구성을 이루고,

초음파전해 침전조는 하나의 침전조에 전해장치와 초음파발생장치 및 미세산기관이 내장되어 오니류를 상,하로 분리하도록 제공되는 단계;

복합상향여과막 분리조는 유입되는 처리대상수가 조하부에 설치되는 다공성 황여재층 및 미세공의 Tube Filter 여재층을 통과하면서 잔여 중금속, SS, COD의 잔여물질을 제거하는 여과공정을 수행하는 단계;

를 포함하여 제공되는 것을 특징으로 하는 오, 폐수 처리방법.
제5항에 있어서,

상기 여과공정에서 Tube Filter여재의 통과입경은 5~20㎛ 범위로 제공되는 것을 특징으로 하는 오, 폐수 처리방법.