KR100971588B1 - Method for removing of nitrogen and perchlorate in waste water - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐수의 질소 및 퍼클로레이트 제거방법에 관한 것이다. 본 발명은 원폐수와 폐이소프로필알콜을 혼합하여 pH조정조(30)에 집수하고 산성 또는 알칼리용액을 주입하여 혼합된 폐수를 중화시키는 제 1단계와; 상기 제 1단계에의 폐수를 무산소조(40)로 주입하고 미생물을 이용하여 폐수 내 산화질소와 퍼클로레이트를 제거하는 제 2단계와; 상기 제 2단계 실시 후 산화질소와 퍼클로레이트가 제거된 폐수를 호기조(50)로 공급하여 잔존 유기물 및 상기 제 2단계에서 증가된 암모니아성 질소(NH4-N)를 질산성 질소(NO3 -,NO2 -)로 산화시키는 제 3단계와; 상기 제 3단계 처리된 호기조(50)의 폐수를 침전조(60)로 배출하여 제 2단계로 반송시키거나 외부로 배출시키는 제 4단계;를 포함한다. 본 발명에 의하면, 폐수 중의 질소와 퍼클로레이트를 제거하기 위한 비용을 최소로 할 수 있을 뿐 아니라 폐IPA를 이용하여 생물학적 처리공정의 비용을 감소시킴으로써 보다 경제적이고 효율적으로 폐수 중의 질소와 퍼클로레이트를 제거할 수 있는 효과가 있다. The present invention relates to a process for removing nitrogen and perchlorate from wastewater. The present invention comprises a first step of neutralizing the mixed waste water by mixing the raw waste water and waste isopropyl alcohol to be collected in the pH adjustment tank 30 and injecting an acidic or alkaline solution; A second step of injecting the wastewater in the first step into the anoxic tank 40 and removing nitrogen oxide and perchlorate from the wastewater using microorganisms; Wherein after step 2, the exemplary ammonium nitrogen increase in the residual organic matter and the second step to the removal of the waste water supplied to the nitrogen oxide and perchlorate aerobic tank 50 of nitrate to (NH 4 -N) (NO 3 -, a third step of oxidizing a) - NO 2; And a fourth step of discharging the wastewater of the aerobic tank 50 treated in the third step to the settling tank 60 to be returned to the second step or discharged to the outside. According to the present invention, it is possible to minimize the cost of removing nitrogen and perchlorate from the wastewater, as well as to reduce the cost of the biological treatment process using waste IPA, thereby removing the nitrogen and perchlorate from the wastewater more economically and efficiently. It has an effect.
폐수, 질소, 퍼클로레이트 Wastewater, Nitrogen, Perchlorate
Description
본 발명은 폐수의 질소 및 퍼클로레이트 제거방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 질소화합물이 다량 존재하는 폐수에서 퍼클로레이트를 생물학적으로 처리하기 위한 폐수의 질소 및 퍼클로레이트 제거방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for removing nitrogen and perchlorate from wastewater, and more particularly, to a method for removing nitrogen and perchlorate from wastewater for biological treatment of perchlorate in wastewater in which a large amount of nitrogen compounds are present.
국내의 폭약 산업, LCD 제조산업 등에서 발생되는 폐수에는 질소화합물 및 퍼클로레이트 등의 오염물질이 포함된다. 폐수 중에 함유되어 있는 질소는 방류시 바닷물의 부영양화 등 생태계에 악영향을 미치게 된다.Wastewater generated by domestic explosives industry, LCD manufacturing industry, etc. contains pollutants such as nitrogen compounds and perchlorate. Nitrogen in the wastewater adversely affects the ecosystem, such as eutrophication of seawater during discharge.
질소를 함유하고 있는 폐수의 처리방법으로는 암모니아 탈기법, 파괴점 염소처리법, 이온교환법 등 여러 가지 방법이 있지만 경제성, 기술적 한계 등의 이유로 미생물을 이용한 생물학적 질소제거방법이 주로 이용되고 있다. There are various methods of treating wastewater containing nitrogen, such as ammonia degassing, destruction point chlorination, ion exchange, etc., but biological nitrogen removal using microorganisms is mainly used for economical and technical limitations.
생물학적 질소제거방법에는 조류(algae) 배양법, 수생식물 재배법, 미생물에 의한 질화 방법 등이 사용되며, 반응식은 아래와 같다.Algae cultivation, aquatic plant cultivation, nitriding by microorganisms are used for the biological nitrogen removal method, the reaction scheme is as follows.
-질산화 공정-Nitrification Process
-탈질공정-Denitrification Process
위의 반응식과 같이, 생물학적 질소제거방법은 산업폐수 중에 유입되는 질소성분이 질산화 탈질화되는 2단계 과정으로 처리된다. 하지만 탈질화 과정를 위하여 대부분 원래 폐수의 3~7배 정도의 유량을 반송하는 공정이 선택된다. 따라서 동력비의 소모가 크고 메탄올, 폐주정과 같은 외부 탄소원(수소공여체)을 주입하여야 하는 등 경제적으로도 많은 비용이 소모되는 문제점이 있다.As shown in the above scheme, the biological nitrogen removal method is treated in a two-step process in which the nitrogen component introduced into industrial wastewater is nitrified and denitrified. However, for the denitrification process, the process of returning a flow rate of about 3 to 7 times the original waste water is selected. Therefore, there is a problem in that the cost of power consumption is high and economically expensive, such as the injection of external carbon sources (hydrogen donors) such as methanol and waste alcohol.
그리고, 폐수 중에 함유되어 있는 퍼클로레이트는 사람의 호흡기 피부 등을 자극하고 과다노출시 갑상선 장애를 일으켜 여러 가지로 몸에 이상유발할 수 있는 것으로 전해진다.In addition, perchlorate contained in wastewater is said to irritate human respiratory skin and to cause thyroid disorders in overexposure, which can cause various abnormalities in the body.
퍼클로레이트는 염소(Cl)원자 한 개와 네 개의 산소(O)원자가 결합한 ClO4 -라는 음이온 무기물질이다. 퍼클로레이트는 자연적으로 발생하기도 하지만 대부분 공업용으로 사용하기 위해 인공적으로 제조된다. Perchlorate is an anionic inorganic substance called ClO 4 − , in which one chlorine (Cl) atom and four oxygen (O) atoms are bonded. Perchlorate occurs naturally, but most are artificially manufactured for industrial use.
따라서, 퍼클로레이트를 오염물질에 포함시키고 새로운 규제와 기준을 설정하기 위해 퍼클로레이트 오염의 발생 및 상수 및 하수처리방법 개발에 관한 광범위한 연구가 진행되고 있다.Therefore, extensive research is being conducted on the generation of perchlorate pollution and development of water and sewage treatment methods to include perchlorate as contaminants and to set new regulations and standards.
퍼클로레이트는 물에 대한 용해도와 이동성은 높으나 화학적으로 안정하여 쉽게 분해되지 않는 특징으로 가진다. 따라서 폐수 중에 함유된 퍼클로레이트를 화학적 특징으로 제거하기는 한계가 있다.Perchlorate has high solubility and mobility in water but is chemically stable and does not easily decompose. Therefore, there is a limit to the removal of perchlorate contained in the waste water by chemical features.
페클로레이트를 제거하기 위한 방법으로는 이온교환, 막분리 기술, 전기투석, 활성탄을 이용한 저감기술 등이 적용된다. 하지만 이와 같은 방법은 실제 폐수 중에 함유된 퍼클로레이트를 완전하게 제거하지 못하며, 활성탄의 흡착 저하에 따른 주기적인 교체가 요구되는 문제점이 있다.As a method for removing pechlorate, ion exchange, membrane separation technology, electrodialysis, reduction technology using activated carbon, and the like are applied. However, this method does not completely remove the perchlorate contained in the actual waste water, there is a problem that requires periodic replacement due to the adsorption of activated carbon.
이에 따라 최근에는, 퍼클로레이트를 제거하기 위한 생물학적 정화공정을 적용하고 있다. 페클로레이트 제거공정의 반응식은 아래와 같다. Accordingly, recently, a biological purification process for removing perchlorate has been applied. The reaction scheme of the pechlorate removal process is shown below.
-퍼클로레이트 공정-Perchlorate Process
퍼클로레이트에 대한 생물학적 정화공정은 반응식 3과 같이 탄소원(수소공여체)를 필요로 한다. 탄소원으로는 일반적인 아세트산, 에탄올, 메탄올 등이 사용되는데, 이 역시 질소제거 공정과 마찬가지로 퍼클로레이트 제거공정의 운전비용을 증가시키게 된다.The biological purification process for perchlorate requires a carbon source (hydrogen donor) as shown in Scheme 3. As a carbon source, acetic acid, ethanol, methanol, and the like are used, which also increases the operating cost of the perchlorate removal process as well as the nitrogen removal process.
그리고, 퍼클로레이트를 다량 발생하는 산업폐수에는 질소성분을 함께 포함하고 있어 질소 및 퍼클로레이트를 동시에 제거할 수 있는 방안의 마련이 시급한 실정이다. In addition, since industrial wastewater generating a large amount of perchlorate contains nitrogen, it is urgent to prepare a method for simultaneously removing nitrogen and perchlorate.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 질소화합물과 퍼클로레이트를 동시에 제거할 수 있는 생물학적 제거방법을 채택하되, 외부 탄소원의 선정에 있어 유기물 및 생분해성이 높으면서도 경제성을 만족시킬 수 있는 폐수의 질소 및 퍼클로레이트 제거방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to adopt a biological removal method that can remove the nitrogen compound and perchlorate at the same time, in the selection of the external carbon source while high organic matter and biodegradability It is to provide a nitrogen and perchlorate removal method of the waste water can also satisfy the economics.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 원폐수와 폐이소프로필알콜을 혼합하여 pH조정조에 집수하고 산성 또는 알칼리용액을 주입하여 혼합된 폐수를 중화시키는 제 1단계와; 상기 제 1단계에의 폐수를 무산소조로 주입하고 미생물을 이용하여 폐수 내 산화질소와 퍼클로레이트를 제거하는 제 2단계와; 상기 제 2단계 실시 후 산화질소와 퍼클로레이트가 제거된 폐수를 호기조로 공급하여 잔존 유기물 및 상기 제 2단계에서 증가된 암모니아성 질소(NH4-N)를 질산성 질소(NO3 -,NO2 -)로 산화시키는 제 3단계와; 상기 제 3단계 처리된 호기조의 폐수를 침전조로 배출하여 제 2단계로 반송시키거나 외부로 배출시키는 제 4단계;를 포함한다. The present invention is to solve the conventional problems as described above, the present invention is a first step of neutralizing the mixed wastewater by mixing the raw wastewater and waste isopropyl alcohol to be collected in a pH adjustment tank and injecting acidic or alkaline solution Wow; A second step of injecting the wastewater in the first step into an anoxic tank and removing nitrogen oxide and perchlorate from the wastewater using microorganisms; Wherein after step 2, the exemplary ammonium nitrogen increase in the residual organic matter and the second step by supplying the waste water to remove nitrogen oxides and perchlorate as the aerobic tank nitrate (NH 4 -N) (NO 3 -, NO 2 - Oxidizing with); And a fourth step of discharging the wastewater of the aerobic tank treated in the third step to a sedimentation tank to be returned to the second step or discharged to the outside.
상기 원폐수와 폐이소프로필알콜은 폐수 내 화학적산소요구량(COD,Chemical Oxygen Demand, mg/L, 크롬방법)/총질소(T-N,mg/L)의 비가 10~20 사이가 되도록 혼합한다. The wastewater and waste isopropyl alcohol are mixed so that the ratio of chemical oxygen demand (COD, Chemical Oxygen Demand, mg / L, chromium method) / total nitrogen (T-N, mg / L) in the wastewater is between 10 and 20.
상기 미생물은 상기 제 4단계의 침전조로부터 반송된 침전 슬러지로, 산화질소(NO2 -,NO3 -)를 질소가스(N2)로 전환하고 퍼클로레이트(ClO4-)를 염소이온(Cl-)으로 전환하여 제거한다. Wherein the microorganism is a precipitated sludge returned from the settling tank, the oxidation of nitrogen in the first step 4 (NO 2 -, NO 3 -) , nitrogen gas converted to (N 2), and perchlorate (ClO4 -) a chlorine ion (Cl -) in Switch to remove
상기 호기조의 용존산소농도는 2~5mg/L범위로 유지한다. The dissolved oxygen concentration of the aerobic tank is maintained in the range of 2 ~ 5mg / L.
상기 무산소조와 호기조의 미생물 농도를 3000 ~ 4000mg/L로 유지한다. The concentration of microorganisms in the anaerobic and aerobic tanks is maintained at 3000 to 4000 mg / L.
상기 제 4단계에서 침전슬러지의 반송율은 상기 pH조정조에서 상기 무산소조로 유입되는 폐수량의 20~50%이다. The return rate of the settling sludge in the fourth step is 20 to 50% of the amount of wastewater flowing into the anoxic tank from the pH adjustment tank.
본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다. According to the present invention has the following effects.
첫째, 본 발명은 질소 및 퍼클로레이트를 제거하기 위해 경제적인 탄소원인 폐IPA를 사용함으로써 기본 탄소원인 고가의 메탄올을 대체할 수 있다. First, the present invention can replace expensive methanol which is a basic carbon source by using waste IPA which is an economical carbon source to remove nitrogen and perchlorate.
둘째, 퍼클로레이트를 제거하기 위하여 이온교환, 활성탄, 역삼투압 등의 고가의 방법을 사용하는 것 대신에 기존의 생물학적 질소 제거 공정인 AO공법을 이용하고 폐IPA를 사용하여 질소와 퍼클로레이트를 제거하므로 하천의 오염 예방에 크게 기여하게 된다. Second, instead of using expensive methods such as ion exchange, activated carbon, reverse osmosis, etc. to remove perchlorate, the existing biological nitrogen removal process AO method is used and waste IPA is used to remove nitrogen and perchlorate. It will greatly contribute to pollution prevention.
즉, 폐수 중의 질소와 퍼클로레이트를 제거하기 위한 비용을 최소로 할 수 있을 뿐 아니라 폐IPA를 이용하여 생물학적 처리공정의 비용을 감소시킴으로써 보다 경제적이고 효율적으로 폐수 중의 질소와 퍼클로레이트를 제거할 수 있다. That is, the cost of removing nitrogen and perchlorate in the wastewater can be minimized, and the waste IPA can be used to reduce the cost of biological treatment process, thereby removing the nitrogen and perchlorate in the wastewater more economically and efficiently.
이하 본 발명에 의한 폐수의 질소 및 퍼클로레이트 제거 방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the nitrogen and perchlorate removal method of the wastewater according to the present invention will be described in detail.
도 1에는 본 발명에 따른 폐수의 질소 및 퍼클로레이트 제거방법이 블럭도로 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 따른 폐수의 질소 및 퍼클로레이트 제거방법을 실현하기 위한 제거공정이 개략적인 구성도로 도시되어 있다. 1 is a block diagram showing the nitrogen and perchlorate removal method of the wastewater according to the present invention, Figure 2 is a schematic configuration diagram showing a removal process for realizing the nitrogen and perchlorate removal method of the wastewater according to the present invention.
본 발명은 원폐수와 탈질 및 퍼클로레이트 제거용 탄소원 조성물을 일정비율로 혼합하여 pH조정조(30)에 집수하고 산성 또는 알칼리용액을 주입하여 폐수를 pH 6.5~8 범위로 중화시키는 제 1단계와, 제 1단계에서 중화된 폐수를 무산소조(40)로 주입하여 폐수 내 산화질소와 퍼클로레이트를 제거하는 제 2단계와,The present invention is the first step of neutralizing the wastewater to the pH 6.5 ~ 8 range by mixing the raw waste water and the denitrification and perchlorate removal carbon source composition to a certain ratio to collect in a pH adjusting
제 2단계 실시 후 산화질소와 퍼클로레이트가 제거된 폐수를 호기조(50)로 공급하여 잔존 유기물 및 무산소 공정에서 증가된 암모니아성 질소(NH4-N)를 질산성 질소(NO3 -,NO2 -)로 산화시키는 제 3단계, 그리고, 호기조(50)의 폐수를 침전조(60)로 배출하여 반송시키거나 외부로 배출시키는 제 4단계를 포함한다.After the 2-step embodiment the ammonium nitrogen increase in NOx with the perchlorate is supplied to the removal of waste into
본 발명은 탈질 및 퍼클로레이트 제거용 탄소원 조성물로 폐IPA(폐이소프로필알콜)를 사용한다. 폐IPA는 반도체 및 LCD 제조산업 등에서 세정 등으로 사용한 후 발생하는 폐액이다. 이러한 폐IPA는 COD크롬기준으로 250,000~300,000mg/L 을 가지고 있으며, 기타 수분을 포함하고 있어 탄소원 조성물로 효과적이다. 그리고, 대부분의 폐IPA는 소각 처리되고 있어 비용면에서도 효과적이다. The present invention uses waste IPA (waste isopropyl alcohol) as the carbon source composition for denitrification and perchlorate removal. Waste IPA is a waste solution that is generated after cleaning or the like in the semiconductor and LCD manufacturing industries. This waste IPA has 250,000 ~ 300,000mg / L on the basis of COD chromium and contains other moisture, so it is effective as a carbon source composition. In addition, most waste IPAs are incinerated and effective in terms of cost.
이하, 각 단계 공정에 대해 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, each step process will be described in detail.
1. 제 1 단계(집수 및 pH조정 단계)1. First Step (Catching and pH Adjustment)
원폐수와 탈질 및 퍼클로레이트 제거용 탄소원 조성물을 집수조(10) 내로 공급하여 일정비율로 혼합한다. 다음으로 집수조(10)에서 일정비율로 혼합된 조제 폐수를 pH조정조(30) 내에 집수하고, pH가 6.5~8범위가 되도록 산성 또는 알칼리용액을 공급한다. The raw waste water and the denitrification and perchlorate removal carbon source composition are supplied into the
후공정인 무산소 공정에서 산화질소와 퍼클로레이트를 제거하기 위해서는 조제 폐수 내 COD(Chemical Oxygen Demand, mg/L, 크롬방법)/총질소(T-N,mg/L)의 비가 10 이상이어야 한다. In order to remove nitrogen oxide and perchlorate in the post-oxygen-free anoxic process, the ratio of chemical oxygen demand (mg / L, chromium method) / total nitrogen (T-N, mg / L) in the prepared wastewater must be at least 10.
왜냐하면, 무산소조에서 성장하는 탈질 미생물은 우선 산화질소(NO2 -,NO3 -)를 이용하고 나서 퍼클로레이트(ClO4-)를 환원시키기 때문이다. 따라서, 퍼클로레이트를 완벽하게 제거하기 위해서는 유입수의 총질소(TN)의 농도가 중요하다. This is because denitrification microorganisms grown in an oxygen-free tank first use nitrogen oxides (NO 2 − , NO 3 − ) and then reduce perchlorate (ClO 4 − ). Therefore, the concentration of total nitrogen (TN) of the influent is important for the complete removal of perchlorate.
이 비를 유지하기 위해 원폐수가 집수되는 집수조(10)에 탈질 및 퍼클로레이트 제거용 탄소원 조성물을 투입한다. 탈질 및 퍼클로레이트 제거용 탄소원 조성물로는 상술한 폐IPA를 사용한다. In order to maintain this ratio, a carbon source composition for denitrification and perchlorate removal is introduced into the
그리고, 폐수 내 COD(Chemical Oxygen Demand, mg/L, 크롬방법)/총질소(T-N,mg/L)의 비는 20이하 인 것이 바람직하다. 이는 방류수의 COD농도가 높아져 다른 오염의 원인이 될 수 있기 때문이다. In addition, the ratio of chemical oxygen demand (mg / L, chromium method) / total nitrogen (T-N, mg / L) in the wastewater is preferably 20 or less. This is because the COD concentration of the effluent is increased, which may cause other pollution.
조제 폐수의 pH를 조절하는 산성 또는 알칼리용액으로는 황산(H2SO4) 또는 수산화나트륨(NaOH)이 사용될 수 있으나 굳이 이에 한정되지는 않는다. Sulfuric acid (H 2 SO 4 ) or sodium hydroxide (NaOH) may be used as an acidic or alkaline solution for adjusting the pH of the prepared wastewater, but is not limited thereto.
2. 제 2 단계(무산소 공정 단계)2. Second Step (Anoxic Process Step)
제 1단계에서 중화된 조제 폐수를 무산소조(40)로 주입하여 폐수 내의 산화질소와 퍼클로레이트를 제거한다.The prepared wastewater neutralized in the first step is injected into the
즉, 중성의 조제 폐수를 무산소조에 연속적으로 주입하면서 미생물을 이용하여 산화질소(NO2 -,NO3 -)를 질소(N2)로 퍼클로레이트(ClO4 -)를 염소(Cl-)이온으로 분해함으로써 제거한다. 이때, 미생물의 공급은 제 4단계 이후 침전조(60)에서 발생된 침전 슬러지를 반송시킨 것이다. That is, while the prepared waste water of neutral continuously into the anoxic nitrogen oxide by using a microorganism (NO 2 -, NO 3 - ) a perchlorate (ClO 4 -) to nitrogen (N 2) of chlorine (Cl -) ions decomposed to By removing it. At this time, the supply of microorganisms is to return the settling sludge generated in the
3. 제 3 단계(호기 공정 단계)3. The third step (aerobic process step)
산화질소와 퍼클로레이트가 제거된 폐수를 호기조(50)로 공급하여 잔존 유기물 및 무산소 공정에서 증가된 암모니아성 질소(NH4-N)를 질산성 질소(NO3 -,NO2 -)로 산화시켜 제거한다. 호기 공정은 산소의 주입으로 무산소 공정에서 증가되어진 암모니아성 질소를 질소로 산화시킨다. 잔존 유기물과 암모니아성 질소를 제거하기 위한 호기조(50)에서의 용존 산소농도를 2~5 mg/L사이로 유지한다. The ammonium nitrogen increase in the residual organic matter and oxygen-free process to supply the NOx perchlorate and the removed waste into aerobic tank (50) (NH 4 -N) is oxidized into a nitrate nitrogen removal (NO 3 - -, NO 2 ) do. The aerobic process oxidizes ammonia nitrogen, which has been increased in the anoxic process, to nitrogen, by the injection of oxygen. The dissolved oxygen concentration in the
그리고, 무산소조와 호기조의 미생물 농도를 3000 ~ 4000mg/L로 유지한다. 미생물 농도는 미생물량을 적당하게 유지하여 제 4단계에서 폐수의 반송율을 조절 한다.Then, the concentration of microorganisms in the anaerobic tank and the aerobic tank is maintained at 3000 to 4000 mg / L. The microbial concentration regulates the return rate of the wastewater in the fourth step by maintaining the microbial amount appropriately.
4. 제 4 단계(침전 및 반송/배출 단계)4. Fourth stage (sedimentation and return / discharge stage)
호기조(50)의 폐수를 침전조(60)로 배출하여 무산소조로 반송시키거나 외부로 배출시킨다. 제 4단계는 제 3단계의 호기 공정에서 미처리된 질산성 질소와 유기물을 재차 처리할 수 있도록 한다. Waste water of the
이를 위하여 제 4단계에서 침전조에 최종적으로 잔존하는 오염물질 중 일부를 무산소 공정으로 반송하여 질소의 제거가 피드백되도록 한다. To this end, some of the contaminants finally remaining in the settling tank in the fourth step is returned to the anoxic process so that the removal of nitrogen is fed back.
즉, 침전조(60)는 최종적으로 잔류하는 오염물질을 배출기준 이내로 관리하기 위해 설치된다. 침전조에서 침전 슬러지의 반송율은 pH조정조에서 무산소조로 유입되는 폐수량의 20~50%이다. 본 발명의 실험결과 반송율이 20%미만일 경우 질소의 제거효율이 낮았고, 50%을 초과할 경우 질소의 제거효율은 높으나 공정이 길어지는 등 에너지 절감차원에서도 바람직하지 않았다. That is, the settling
제 1단계에서 4단계로 이루어지는 폐수의 총 체류시간은 무산소조(40)와 호기조(50)의 체류시간을 포함하여 24시간 이상으로 한다. The total residence time of the wastewater consisting of the first to fourth stages is 24 hours or more, including the residence time of the
본 발명은 AO공법에서 실시하며, 폐IPA저장조(20), 집수조(10), pH조정조(30), 무산소조(40), 호기조(50), 침전조(60)를 구비한다. AO 공법은 반송되는 미생물을 무산소조(40)와 호기조(50)에서 이용하여 산화질소와 유기물 등을 제거하는 생물학적 처리공법이다.The present invention is carried out by the AO method, and includes a waste
pH조정조(30)에는 내부에 공급되는 산성 또는 알칼리 용액과 폐수를 신속하 게 골고루 혼합하기 위한 교반기(31) 및 폐수의 pH를 측정하기 위한 이온지수 측정기(32) 등이 설치된다. The
산성 또는 알칼리용액의 공급은 산성 또는 알칼리 용액 탱크(33)와 pH조정조(30)를 연결하여 산성 또는 알칼리 용액의 이송통로가 되는 공급관(34) 및 공급관(34)에 배치되어 이온지수 측정기(32)로부터 계측된 수소 이온지수에 따라 공급관(34)을 개폐시키는 조절밸브(35)에 의해 이루어진다. The supply of the acidic or alkaline solution is connected to the acidic or
그리고, 호기조(50)에는 산소의 공급을 위한 송풍기(51)가 설치되어 있고, 집수조(10)와 무산소조(40)에는 교반기(11,41)가 각각 설치된다.In addition, a
또한, 폐IPA저장조(20)는 집수조(10)와 연결되어 있는데, 집수조(10)에서 조제된 원폐수의 COD(크롬법)/총질소(T-N)(mg/mg)의 비가 10이상이 되기 위하여 폐IPA를 공급하기 위한 정량펌프(21)를 구비한다. In addition, the waste
이하, 본 발명의 이해를 돕고자 폐수의 질소 및 퍼클로레이트 제거 방법을 실시예를 통해 설명하기로 한다. Hereinafter, the nitrogen and perchlorate removal method of the wastewater to help the understanding of the present invention will be described through the examples.
[실시예][Example]
LCD 제조공정 폐수 내 다량의 질소화합물 및 퍼클로레이트 함유 폐수의 처리예이다. LCD Manufacturing Process This is an example of treating a large amount of nitrogen compounds and perchlorate-containing wastewater in wastewater.
원폐수의 성상은 pH 3.5~10.0, COD(크롬법) 200~300mg/L, 총질소 70~150mg/L, 퍼클로레이트 45~90mg/L, 총인 2~5mg/L이다. The characteristics of raw wastewater are pH 3.5 ~ 10.0, COD 200 ~ 300mg / L, total nitrogen 70 ~ 150mg / L, perchlorate 45 ~ 90mg / L, total phosphorus 2 ~ 5mg / L.
우선, 원폐수와 탈질 및 퍼클로레이트 제거용 탄소원인 폐IPA를 집수조(10) 에 투입하여 COD(크롬법)700~1500mg/L로 COD/총질소비가 10 이상이 되도록 유지한 후 pH조정(6.5~8.0)하여 생물학적 처리공정인 무산소조(40)로 투입하였다. First, raw wastewater and waste IPA, a carbon source for denitrification and perchlorate removal, were introduced into the
이때, 수질의 균질화 및 COD/T-N(mg/mg)비를 10 이상 유지하기 위해 집수조(10)의 체류시간을 1일 이상 유지한다. 집수조(10)에서의 폐IPA 투입은 정량펌프(21)로 자동으로 공급하며, 이 조건을 위하여 매일 COD(크롬)과 총질소를 분석하여 그 비가 10 상이 유지되도록 한다. At this time, in order to maintain the homogenization of the water quality and the COD / T-N (mg / mg) ratio of 10 or more, the retention time of the
무산소조(40)에서 폐수의 온도는 30~35℃ 정도였으며, 미생물의 양은 3,000mg/L~4,000mg/L로 유지하였다. 그리고, 호기조(50)에서 용존산소의 농도는 2mg/L이상을 유지하였으며, 침전조에서 무산소조로 반송되는 양은 폐수 주입량의 120%를 유지하였다. The temperature of the waste water in the
무산소조와 호기조를 28시간 체류시킨 다음 처리수의 농도는 표 1과 같다. The concentration of treated water after 28 hours of anoxic and aerobic baths is shown in Table 1.
표 1의 폐IPA 탄소원을 이용한 생물학적 질소 및 퍼클로레이트의 제거 시험 결과를 보면 조제 원폐수에서는 퍼클로레이트가 45~90mg/L 함유되어 있어나, 무산소조에서 처리결과 퍼클로레이트가 검출되지 않음을 알 수 있다. As a result of the removal test of biological nitrogen and perchlorate using the waste IPA carbon source of Table 1, it can be seen that perchlorate is contained in the raw wastewater, but perchlorate is not detected in the anoxic tank.
또한, 무산소조에서 침전조로 갈수록 총질소(N), 총인(P), 크롬(Cr)의 양도 저감됨을 확인할 수 있다. 따라서, 침전조에서 무산소조로 반송시키는 과정을 통해서 유기물과 질소도 최대로 저감할 수 있음을 유추할 수 있다. In addition, it can be seen that the amount of total nitrogen (N), total phosphorus (P), chromium (Cr) is also reduced from the oxygen-free tank to the precipitation tank. Therefore, it can be inferred that organic matter and nitrogen can be reduced to the maximum through the process of returning from the precipitation tank to the anoxic tank.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구 범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다. Within the scope of the basic technical idea of the present invention, many other modifications are possible to those skilled in the art, and the scope of the present invention should be interpreted based on the appended claims. will be.
도 1은 본 발명에 따른 폐수의 질소 및 퍼클로레이트 제거방법을 보인 블럭도.1 is a block diagram showing a nitrogen and perchlorate removal method of the wastewater according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 폐수의 질소 및 퍼클로레이트 제거방법을 실현하기 위한 공정의 개략적인 구성도.Figure 2 is a schematic diagram of a process for realizing the nitrogen and perchlorate removal method of the wastewater according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10:집수조 11:교반기10: water tank 11: stirrer
20:폐IPA저장조 21:정량펌퍼20: waste IPA storage 21: metering pump
30:pH조정조 31:교반기30: pH adjustment tank 31: Agitator
32:이온지수 측정기 33:용액 탱크32: ion index meter 33: solution tank
34:공급관 35:조절밸브34: supply pipe 35: control valve
40:무산소조 41:교반기40: Anaerobic tank 41: Agitator
50:호기조 51:송풍기50: Unit 51: Blower
60:침전조60: sedimentation tank
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