KR100978706B1

KR100978706B1 - 폐수 처리 장치

Info

Publication number: KR100978706B1
Application number: KR20030015062A
Authority: KR
Inventors: 지시안 잔; 에미 테라자와; 쇼이치 시노자키; 나루히토 이시야마; 다카아키 오츠카; 아키노리 우에노
Original assignee: 니혼헬스 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2010-08-30
Also published as: JP3845778B2; KR20030074359A; JP2003260484A

Abstract

반응조로 유입되는 폐수의 SS, 탁도 또는 투시도 및 pH와, 반응조 내의 혼합액의 MLSS 및 pH를 동일한 샘플링 장치를 이용하여 측정한다. 또한, 모든 센서를 내부 자동 세정 기능이 부착된 샘플링 장치에 설치하기 때문에, 쉽게 오염되지 않고, 유지관리성도 우수하다. 유입 폐수 SS를 측정하여, SS와 BOD 및 킬달 질소의 상관 관계를 토대로, 활성 오니 처리장에 있어서 매우 중요한 공기(산소) 필요량 제어, BOD·SS 부하 제어 및 SRT 제어를 보다 간편하게 실행할 수 있는 장치를 제공한다.

폐수의 유입로(2) 또는 처리수 유출로(23)에 유량계를 설치하는 한편, 수조(5)내에 SS계(6)와 pH계(7)를 설치한 내부 자동 세정 기능이 부착된 샘플링 장치(4)를 설치한다. 이 샘플링 장치(4)에, 폐수의 유입로(2)와 통하는 샘플 추출로(11) 및 반응조(1)와 통하는 샘플 추출로(12)를 설치하고, 이들 양 샘플 추출로중 어느 하나를 선택적으로 연결할 수 있게 한다. 유량계(3)로부터의 계측 데이터와, SS계(6)와 pH계(7)로부터의 계측 데이터를 연산 제어 장치(32)로 보낸다. 이 연산 제어 장치(32)에서 폭기풍량과 반송 오니의 반송량 및 잉여 오니의 인발량 또는 반송시간 및 인발 시간을 산출함과 동시에 각 운전 장치로 출력 명령을 보낸다.

Description

폐수 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING WASTE WATER}

도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구성을 나타낸 설명도이다.

도 2 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구성을 나타낸 설명도이다.

도 3 은 유입 BOD와 SS의 상관 관계의 예를 나타낸 그래프이다.

도 4 는 유입 킬달 질소와 SS의 상관 관계의 예를 나타낸 그래프이다.

도 5 는 처리수 중의 NO₃-N과 pH의 상관 관계의 예를 나타낸 그래프이다.

도 6 은 목표값 DO를 자동 조정하는 DO제어 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 설명 *

1 : 반응조 2 : 폐수의 유동로

3 : 유량계 4 : 샘플링 장치

5 : 수조 6 : SS계

7 : pH계 11, 12 : 샘플 추출로

13 : 통로 14 : 펌프

15, 16 : 밸브 17 : 샘플 배출 통로

18 : 밸브 19 : 샘플 배출 통로

21 : 침전조 24 : 오니 반송로

25 : 오니 배출로 26 : 펌프

27, 28 : 밸브 29 : 송풍로

30 : 송풍기 32 : 연산 제어 장치

본 발명은, 주로 가정에서 배출되는 폐수나, 주방 폐수, 온천 폐수 등의 폐수 처리 장치에 관한 것이다.

폭기풍량(曝氣風量)을 산출하여 반응조(폭기조)에 공기를 공급함으로써, 반응조로 유입된 폐수 및 활성 오니(汚泥)를 폭기하여 폐수중의 오탁물을 활성 오니에 의해 생화학적으로 제거함과 동시에, 침전조에 침전된 오니를, 그 일부는 반응조로 반송하고, 나머지는 잉여 오니로서 배출하도록 이루어진 폐수 처리 장치에서는, 종래 반응조로 유입되는 폐수의 SS(suspended solid), 탁도 또는 투시도 및 pH와, 반응조 내의 혼합액의 MLSS(mixed liquor suspended solid) 및 pH가 각각 별도로 계측되었다.

이 때문에, 동일한 계측 장치가 복수로 필요하게 되어, 필요 이상의 비용이 소요될 뿐만 아니라, 이러한 장치들을 설치하기 위해 많은 공간을 마련해야할 필요가 있었다. 또한, 각각 별도로 계측하는 경우에는 센서 간에 오차가 발생할 우려도 있었다.

또한, 폭기풍량을 제어하는 기술에 관해서는, 유입 수량에 비례하도록 폭기 풍량을 제어하는 방식, 반응조 DO(dissolved oxygen)가 일정해지도록 폭기 강도를 제어하는 방식 등과 같은 전형적인 폭기 제어 방법이 이미 존재하고 있으나, 전자는 미생물의 내생(內生) 호흡과 유입 오탁 물질의 농도 변화를 고려하고 있지 않으므로, 정확한 산소의 공급이 불가능하다. 그리고, 후자는 유입 부하의 급격한 변화에 대한 대응이 느리다.

일정한 방류 수질을 달성하기 위해, BOD·SS 부하의 제어는 중요하다. 종래의 BOD·SS 부하 제어 방법에서는, 유입 BOD(biochemical oxygen demand)를 측정하는 수단이, 번잡하고 시간도 많이 소요되는 수작업에 의한 분석이거나, 유지·관리에 수고와 시간이 많이 드는 고가의 센서이기 때문에, 실용성이 결여되어 있었다.

SRT(solids retention time) 제어는 반응조에서의 질화균의 증식을 확보하기 위한 미생물의 체류 시간을 제어하는 중요한 개념이다. 그러나, 종래의 방법에서는 반응조의 MLSS, 잉여 오니 농도 및 잉여 오니 인발량의 3가지 파라미터를 계측해야만 하였기 때문에, 실용성이 결여되어 있었다.

본 발명은, 상기와 같이 복수의 계측 장치를 필요로 하는 경우에 발생하는 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 반응조로 유입되는 폐수의 SS, 탁도 또는 투시도 및 pH와, 반응조 내의 혼합액의 MLSS 및 pH를 동일한 장치를 이용하여 측정할 수 있도록 함으로써, 상기한 종래의 장치에 있어서의 문제점을 완전히 해소할 수 있도록 한 폐수 처리 장치를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 상기 폭기 제어 방법의 문제점에 대해, 본 발명은 유입 오수중의 SS와 BOD 및 킬달(Kjeldahl) 질소의 상관 관계를 이용하여, 간편하게 측정할 수 있는 SS를 계측함으로써 상기 BOD 및 킬달 질소를 파악하고, 이것에 유입 수량을 합해 유입 부하의 양으로 하여, 유입 부하용의 폭기풍량을 산출하고, 또한 MLSS를 계측하여, 내생 호흡용 폭기풍량을 산출함으로써, 총폭기풍량을 제어하는 장치도 제공하는 것이다. 이에 따라, 정확하고도 지연됨이 없는 폭기 방법이 실행될 수 있다.

또한, 상기 BOD·SS 부하 제어 방법의 문제점에 대해, 본 발명은 유입 오수중의 SS와 BOD의 상관 관계를 이용하여, 간편하게 측정할 수 있는 SS를 계측함으로써 상기 BOD를 파악하고, 이것에 유입 수량을 합해 유입 BOD 부하의 양으로 하고, 이에 기초하여, 간편하게 BOD·SS 부하 제어를 수행하는 장치도 제공하는 것이다. 또한, SS계(計)를 내부 자동 세정 기능이 부착된 샘플링 장치에 설치하기 때문에, 쉽게 오염되지 않고, 유지·관리성도 우수하다.

또한, 상기 SRT 제어의 문제점에 대해, 본 발명은 반응조 MLSS의 일정 기간중의 증가량을 측정하고, 이에 기초하여, 간편한 SRT 제어를 수행하는 장치도 제공하는 것이다.

본 발명의 요지는, 다음과 같은 구성에 있다.

[1] 폭기풍량을 산출하여 반응조에 공기를 공급함으로써, 반응조로 유입된 폐수 및 활성 오니를 폭기하여 폐수중의 오탁물을 활성 오니에 의해 생화학적으로 제거함과 동시에, 침전조에 침전된 오니를, 그 일부는 반응조로 반송하고, 나머지는 잉여 오니로서 배출하도록 이루어진 폐수 처리 장치에 있어서, 유입되는 폐수의 유입로 또는 방류하는 처리수의 유출로에 유입 수량을 계측하는 유량계를 설치하는 한편, 수조 내에 부유물 농도를 측정하는 SS계, 탁도계 또는 투시도계와 pH계를 설치하여 이루어진 내부 자동 세정 기능이 부착된 샘플링 장치를 설치하고, 또한, 상기 샘플링 장치에, 상기 폐수의 유입로와 통하는 샘플 추출로 및 반응조와 통하는 샘플 추출로를 설치하여, 이들 양 샘플 추출로 중 어느 하나와 선택적으로 연결되어 통하게 할 수 있도록 하며, 상기 유량계로부터의 계측 데이터 신호와, 상기 SS계, 탁도계 또는 투시도계와 pH계로부터의 계측 데이터 신호를, 데이터의 입력·연산 및 운전 제어 명령을 출력하는 연산 제어 장치로 보내고, 이 연산 제어 장치에서 폭기풍량과 반송 오니의 반송량 및 잉여 오니의 인발량 또는 반송시간 및 인발 시간을 산출함과 동시에 각 운전 장치에 출력 명령을 보내도록 한 것을 특징으로 하는 폐수 처리 장치.

[2] 유입 폐수량 F__유입과 유입 SS 및 반응조 MLSS를 측정하는 측정 수단과, 하기의 식 (1), (2)에 의해 필요한 폭기풍량 Qair__total을 산출하는 연산 수단과, 폭기풍량을 제어하는 운전 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 폐수 처리 장치:

Qair__total=k__유입×F__유입＋k__내생×MLSS … (1)

k__유입=f(SS) … (2)

여기서, k__유입은 유입 부하에 의한 폭기 계수로서, 유입 SS의 함수이고,

k__내생은 미생물의 내생 호흡에 의한 폭기 계수이다.

[3] 유입 폐수량 F__유입과 유입 SS를 측정하는 측정 수단과, 하기의 식 (3), (4)에 의해 BOD·SS 부하 설정값에 기초한 MLSS의 목표값을 산출하는 연산 수단과, MLSS를 제어하는 운전 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 폐수 처리 장치:

MLSS=F__유입×BOD/(L_BOD/X×V) … (3)

BOD=g(SS) … (4)

여기서, L_BOD/X는 BOD·SS 부하이고, V는 반응조의 용적이며, 유입 BOD는 유입 SS의 함수이다.

[4] 일정 기간 Δt에 걸친 MLSS의 증가량ΔMLSS를 측정하는 측정 수단과, 하기의 식 (5)로부터 목표 MLSS를 산출하는 연산 수단과, MLSS를 제어하는 운전 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 SRT(Solids Retention Time) 제어 방식의 폐수 처리 장치:

MLSS=SRT×(ΔMLSS/Δt) … (5).

이후, 본 발명의 실시예에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 구성에 대한 설명도이다.

도면 중, 1은 반응조이고, 2는 이 반응조(1)에 대한 폐수의 유입로이다. 3은 상기 폐수의 유입로(2)에 설치한 유입 수량을 계측하는 유량계이다. 또한, 본 실시예에서는 유량계를 폐수의 유입로에 설치하였으나, 방류하는 처리수의 유출로에 설치하도록 하여도 좋다.

4는 내부 자동 세정 기능이 부착된 샘플링 장치이며, 수조 내부에는 SS계(6) 및 pH계(7)가 설치되어 있다. 또한, 상기 샘플링 장치(4)는, 후에 기술하는 연산 제어 장치로부터의 명령에 기초하여 적시에 내부의 샘플을 배출하고, 그 때마다 세정수를 분출하여 세정을 하는 것이다. 그리고, 8은 세정수의 배관, 9는 밸브, 10은 세정수이다. 또한, 상기 SS계(6) 및 pH계(7)는 후에 기술하는 연산 제어 장치에 계측 데이터의 신호를 보내는 것이다.

또한, 상기 샘플링 장치(4)에는, 상기 폐수의 유입로(2)와 통하는 샘플 추출로(11) 및 상기 반응조(1)와 통하는 샘플 추출로(12)를 설치하여, 이들 양 샘플 추출로(11, 12)중 어느 하나를 선택적으로 연결할 수 있도록 되어 있다. 13은 상기 샘플 추출로(11과 12)를 샘플링 장치(4)의 수조(5)에 접속하는 통로로서, 중도 부분에 펌프(14)가 설치되어 있다. 또한, 상기 샘플 추출로(11과 12)에도 중도 부분에 밸브(15, 16)가 각각 설치되어 있다. 그리고, 이들 펌프(14) 및 밸브(15, 16)는 후에 기술하는 연산 제어 장치로부터의 명령에 기초하여 작동된다.

17은 상기 통로(13)에 있어서의 상기 펌프(14)와 샘플링 장치(4) 사이의 중도 부분과 상기 반응조(1)를 연결하는 샘플 배출 통로로서, 중도 부분에 밸브(18)가 설치되어 있다. 또한, 상기 밸브(18)는 후에 기술하는 연산 제어 장치로부터의 명령에 기초하여 작동되는 것이다. 19는 상기 샘플링 장치(4)의 수조(5)와 상기 반응조(1)를 연결하는 샘플 배출 통로이다. 20은 상기 반응조(1)에 설치한 DO계로서, 계측한 데이터를 후에 기술하는 연산 제어 장치로 보내는 것이다.

21은 침전조, 22는 상기 반응조(1)와 침전조(21)를 연결하는 통로, 23은 상기 침전조(21)의 상징수(上澄水)를 방류하는 통로이다. 24는 상기 침전조(21)의 저부와 상기 반응조(1)를 연결하는 오니 반송로이고, 25는 오니 반송로(24)의 중도 부분에 접속된 오니 배출로이다. 그리고, 상기 오니 반송로(24)에 있어서의 오니 배출로(25)의 접속부와 침전조(21) 사이의 중도 부분에는 펌프(26)가 설치되어 있다. 또한, 오니 배출로(25)와, 오니 반송로(24)에 있어서의 오니 배출로(25)의 접속부로부터 반응조(1)쪽으로의 중도 부분에는 밸브(27, 28)가 각각 설치되어 있다. 그리고, 이들 펌프(26) 및 밸브(27, 28)는 후에 기술하는 연산 제어 장치로부터의 명령에 기초하여 작동된다.

29는 송풍기(30)로부터 송출된 공기를 상기 반응조(1)내로 방출하여 폭기하는 송풍로로서, 공기는 반응조(1) 저부의 산기판(散氣板)(31)을 통해 방출된다. 또한, 상기 송풍기(30)는 후에 기술하는 연산 제어 장치로부터의 명령에 기초하여 작동된다.

32는 데이터의 입력·연산 및 운전 제어 명령을 출력하는 연산 제어 장치이다. 이 연산 제어 장치(32)는 상기 유량계(3)로부터의 계측 데이터 신호와, 상기 SS계(6) 및 pH계(7)의 계측 데이터 신호를 수신하여, 폭기풍량과 반송 오니의 반송량 및 잉여 오니의 인발량 또는 반송 시간 및 인발 시간을 산출함과 동시에 샘플링 장치(4)나 송풍기(30), 펌프, 밸브 등의 각 운전 장치에 대해 작동 명령을 보내는 것이다.

다음으로, 본 발명의 장치에 있어서의 폭기풍량 및 잉여 오니의 인발량 산출 방법에 대해 설명한다.

원리는 다음과 같다.

① 폭기풍량 Qair

용존 산소 농도의 유지에 필요한 폭기풍량을 무시하면, 유입 부하의 제거 및 미생물의 내생 호흡에 필요한 폭기풍량은 다음과 같이 된다.

Qair__total=Qair__유입부하＋Qair__내생호흡 … (6)

여기서, Qair는 폭기풍량이다.

② SS계에 의한 유입 부하의 간접 측정 및 그에 대응한 폭기풍량의 계산

Qair__유입부하=Qair__BOD＋Qair__Kje-N

=F__유입×(k1×BOD＋k2×Kje-N) … (7)

여기서, F는 유입 폐수량, k1, k2는 폭기 계수이다. BOD와 Kje-N은 반응조로의 유입 BOD와 킬달 질소 농도이다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 많은 폐수 처리장에서는, 유입 BOD, Kje-N과 유입 SS간에 상관 관계가 있으므로, SS를 측정하면 유입 부하를 파악할 수 있기 때문에, 식 (7)을 식 (8)과 같이 간소화할 수 있다.

Qair__유입부하=k__유입×F__유입 … (8)

k__유입=f(SS) … (9)

여기서, k__유입는 유입 부하에 의한 폭기 계수로서, 유입 SS의 함수이다.

③ SS계에 의한 MLSS의 측정 및 그에 대응한 폭기풍량의 계산

Qair__내생호흡=k__내생×MLSS … (10)

여기서, k__내생은 폭기 계수이고, MLSS는 반응조의 활성 오니 농도이다.

샘플링 장치(4)에 설치된 SS계(6) 또는 탁도계 및 투시도계를 이용하여, 반 응조의 활성 오니 농도 MLSS를 측정함으로써, 내생 호흡에 필요한 공기량을 계산할 수 있다.

따라서, 식 (11)과 같이 유입 부하 및 미생물량 모두에 대응한 총폭기풍량을 계산할 수 있다.

Qair__total=k__유입×F__유입＋k__내생×MLSS … (11)

④ 잉여 오니의 발생량

잉여 오니의 단위 시간당 발생량은, 하기의 식으로 나타내어진다.

ΔW__ds=Y×F__유입×SS … (12)

잉여 오니를 간헐적으로 인발하는 경우, MLSS의 증가량으로 고친다.

ΔMLSS/Δt=ΔW__ds/V

=Y×F__유입×SS/V … (13)

여기서, ΔMLSS는 MLSS의 증가량, Δt는 ΔMLSS에 대응한 시간, ΔW__ds는 잉여 오니의 단위 시간당 발생량, Y는 유입 SS에 대한 활성 오니의 전환률, SS는 유입SS, V는 반응조의 용적이다.

유입 SS의 측정에 의해 잉여 오니의 인발량을 계산할 수 있다. 잉여 오니의 농도를 측정하면, 인발량을 간단히 계산할 수 있으며, 잉여 오니의 인발 제어가 가능하다.

⑤ 잉여 오니의 인발 제어 방법

MLSS가 설정 농도에 도달하도록, 잉여 오니의 인발량을 제어하는 방법은 다음과 같다.

⑤-1 MLSS를 온라인으로 연속 측정하면서 제어한다.

⑤-2 MLSS의 온라인 연속 측정이 불가능한 경우, 유입 SS의 측정값 및 유입수량을 이용하여, 유입 SS에 대한 활성 오니의 전환률에 기초하여 잉여 오니의 인발량을 계산하여, 제어한다.

경우에 따라, 이 두가지 제어 방법중 어느 하나를 선택할 수 있다.

⑥ BOD·SS 부하

L_BOD/X=F__유입×BOD/(MLSS×V) …(14)

여기서, L_BOD/X는 BOD·SS 부하이다.

방류 수질은 BOD·SS 부하에 따라 변화하므로, 일정한 방류 수질을 달성하기 위해 BOD·SS 부하를 제어할 필요가 있다. 여기서, 측정된 유입 SS에 의해 BOD를 산출한다. BOD의 값은 일정 기간 동안의 평균값을 사용한다. 상기의 식 (14)에 의해 MLSS를 산출하여, BOD·SS 부하를 제어할 수 있다. 식 (14)를 변형하면,

MLSS=F__유입×BOD/(L_BOD/X×V) …(15)

가 된다. 또한, 유입 BOD는 유입 SS의 함수이므로,

BOD=g(SS) …(16)

MLSS=F__유입×g(SS)/(L_BOD/X×V) …(17)

가 된다. 유입 SS를 측정함으로써, 식 (17)에 기초하여 BOD·SS 부하 제어 는 MLSS 제어가 된다.

⑦ SRT

일반적으로 SRT는 다음의 식으로 정의되어 있다.

SRT=MLSS×V/W__ex

=MLSS×V/(Q__ex×SS__ex) …(18)

여기서, W__ex는 잉여 오니의 인발량, Q__ex는 잉여 오니의 인발 유량, SS__ex는 잉여 오니의 농도이다.

유입된 유기성 질소 및 암모니아성 질소를 제거하기 위해서는, 일정치 이상의 오니 체류시간 SRT를 확보할 필요가 있다. 그러나, 식 (18)에서는 SRT를 제어하기 위해 MLSS나 Q__ex및 SS__ex를 측정할 필요가 있어 실용화가 곤란하다.

한편, 잉여 오니를 간헐적으로 인발하는 경우,

W__ex=ΔMLSS×V/Δt …(19)

가 된다. 즉,

SRT=MLSS×V/(ΔMLSS×V/Δt)

=MLSS/(ΔMLSS/Δt) …(20)

가 된다. 따라서, MLSS와 그 일정 기간(Δt)동안의 증가량을 측정하면, SRT를 계산할 수 있다. 그리고, 식 (20)을 변형하면,

MLSS=SRT×(ΔMLSS/Δt) …(21)

가 된다.

따라서, SRT 제어는 MLSS 제어가 된다.

⑧ 처리수 중의 NO₃-N 농도와 pH의 관계

도 5에 도시한 바와 같이, 처리수의 질산성 질소 농도는 반응조 pH와 상관성이 있으므로, pH계를 이용하여 폭기풍량과 MLSS를 조정하여, 질화 반응을 제어할 수 있다.

구체적인 제어 방법은, 도 6에 도시한 바와 같이, DO 제어나 비례 제어 등의 제어 파라미터의 설정값(용존 산소 농도의 목표값 DO^*, 폭기 계수 k__유입, k__내생등)을 자동으로 조정한다.

다음으로, 도 2에 도시한 본 발명의 제 2 실시예에 대해 설명한다.

본 실시예와 상기 제 1 실시예의 차이점은, 상기 제 1 실시예에서는 송풍기와 산기판에 의한 산기식 에어레이션(aeration) 방식인데 반해, 본 실시예는 중심부에 간막이 벽(33a)을 설치한 무한(無限) 수로인 반응조(33)와 폭기 로터(34)를 이용하여, 상기 폭기 로터(34)에 의해 수류(水流)를 일으키고, 공기를 포함한 폐수 및 활성 오니를 순환시켜 교반하는 기계 교반식 에어레이션 방식으로 한 점이다. 또한, 상기 폭기 로터(34)는 연산 제어 장치(32)로부터의 명령에 기초하여 작동하는 것으로, 회전수 제어에 의해 공기(산소)의 공급량을 제어한다. 또한, 기타의 구성 및 작용은 상기한 제 1 실시예와 동일하므로, 동일한 부재에는 동일한 부호를 사용하였으며, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 상기와 같은 구성과 작용을 가짐으로써, 반응조로 유입되는 폐수의 SS, 탁도 또는 투시도 및 pH와, 반응조 내의 혼합액의 MLSS 및 pH를 동일한 샘플링 장치를 이용하여 측정하는 것이다. 따라서, 한 대의 계측 장치만으로도 충분하므로 비용 절감이 가능할 뿐만 아니라, 설치 공간도 감소시킬 수 있다. 또한, 종래와 같이 별도로 계측하는 경우에는 센서 간에 오차가 발생할 우려가 있으나, 본 발명에 의한 경우에는 이와 같은 문제가 일어나지 않는다. 또한, 모든 센서를 내부 자동 세정 기능이 부착된 샘플링 장치에 설치하였기 때문에, 쉽게 오염되지 않으며, 유지관리성의 면에서도 우수하다.

또한, 본 발명에 의하면 유입 SS를 측정하여, SS와 BOD 및 킬달 질소의 상관 관계를 토대로 하여, 활성 오니 처리장에서 매우 중요한 공기(산소) 필요량 제어, BOD·SS 부하 제어 및 SRT 제어를 보다 간편하게 실행할 수 있다.

Claims

폭기풍량을 산출하여 반응조에 공기를 공급함으로써, 반응조로 유입된 폐수 및 활성 오니를 폭기하여 폐수중의 오탁물을 활성 오니에 의해 생화학적으로 제거함과 동시에, 침전조에 침전된 오니를, 그 일부는 반응조로 반송하고, 나머지는 잉여 오니로서 배출하도록 이루어진 폐수 처리 장치로서,

유입되는 폐수의 유입로 또는 방류되는 처리수의 유출로에 유입 수량을 계측하는 유량계를 설치하는 한편, 수조 내에 부유물 농도를 측정하는 SS계, 탁도계 또는 투시도계와 pH계를 설치하여 이루어진 내부 자동 세정 기능이 부착된 샘플링 장치를 설치하고, 또한, 상기 샘플링 장치에, 상기 폐수의 유입로와 통하는 샘플 추출로 및 반응조와 통하는 샘플 추출로를 설치하여, 이들 양 샘플 추출로 중 어느 하나와 선택적으로 연결할 수 있게 하며, 상기 유량계로부터의 계측 데이터 신호와, 상기 SS계, 탁도계 또는 투시도계와 pH계로부터의 계측 데이터 신호를, 데이터의 입력·연산 및 운전 제어 명령을 출력하는 연산 제어 장치로 보내고, 상기 연산 제어 장치에서 폭기풍량과 반송 오니의 반송량 및 잉여 오니의 인발량 또는 반송 시간 및 인발 시간을 산출함과 동시에 각 운전 장치에 출력 명령을 보내도록 한 것을 특징으로 하는 폐수 처리 장치.
제 1 항에 있어서,

유입 폐수량 F__유입과 유입 SS 및 반응조 MLSS를 측정하는 측정 수단과, 식:

Qair__total=k__유입×F__유입＋k__내생×MLSS … (1)

k__유입=f(SS) … (2)

에 의해 필요한 폭기풍량 Qair__total을 산출하는 연산 수단과, 폭기풍량을 제어하는 운전 제어 수단을 구비하며, k__유입은 유입 부하에 의한 폭기 계수로서, 유입 SS의 함수이고, k__내생은 미생물의 내생 호흡에 의한 폭기 계수인 것을 특징으로 하는 폐수 처리 장치.
제 1 항에 있어서,

유입 폐수량 F__유입과 유입 SS를 측정하는 측정 수단과, 식:

MLSS=F__유입×BOD/(L_BOD/X×V) … (3)

BOD=g(SS) … (4)

에 의해 BOD·SS 부하 설정값에 기초한 MLSS의 목표값을 산출하는 연산 수단과, MLSS를 제어하는 운전 제어 수단을 구비하며, L_BOD/X는 BOD·SS 부하이고, V는 반응조의 용적이며, 유입 BOD는 유입 SS의 함수인 것을 특징으로 하는 폐수 처리 장치.
제 1 항에 있어서,

일정 기간 Δt에 걸친 MLSS의 증가량ΔMLSS를 측정하는 측정 수단과, 식:

MLSS=SRT×(ΔMLSS/Δt) … (5)

로부터 목표 MLSS를 산출하는 연산 수단과, MLSS를 제어하는 운전 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 SRT(Solids Retention Time) 제어 방식의 폐수 처리 장치.