KR100992321B1 - Wastewater treatment apparatus with membrane module - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 분리막 모듈을 이용한 오수처리장치 및 이를 이용한 고도오수처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오폐수 내에 포함된 유기물과 질소 및 인을 생물학적으로 제거함과 동시에 고액분리시키는 분리막 모듈을 이용한 오수처리장치 및 이를 이용한 고도오수처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sewage treatment apparatus using a membrane module and an advanced sewage treatment method using the same, and more specifically, a sewage treatment apparatus using a membrane module for biologically removing organic matter, nitrogen, and phosphorus contained in waste water and separating solid-liquid at the same time. And an advanced sewage treatment method using the same.
일반적인 하폐수의 생물학적 처리방법은 대부분이 활성슬러지법에 의존하고 있다. 그러나 활성슬러지법은 유기물의 제거에는 매우 효과적이지만 질소와 인의 처리효율이 현저히 낮으므로 자연수계에 부영양화를 유발하고 있다.Most biological treatment methods for wastewater rely on activated sludge method. However, activated sludge method is very effective for the removal of organic matter, but the processing efficiency of nitrogen and phosphorus is very low, causing eutrophication in natural water system.
하수 중의 질소는 대부분 TKN(Total Kjeldahl Nitrogen) 형태로 존재하며, 일반적으로 질산화 및 탈질의 2단계 과정으로 이루어진 생물학적방법에 의하여 처리된다. 질산화 단계에서는 호기성인 질산화균에 의해 암모니아성질소 및 유기질소가 아질산성질소를 거쳐 질산성 질소로 전환된다. 무산소 조건에서 이루어지는 탈질 단계에서는 유리산소 대신 질산성 질소를 전자수용체로 사용하는 탈질 미생물이 유기물을 산화시키고 질산성 질소는 질소(N2)가스로 환원시키며, 결과적으로 질소는 대기 중으로 방출됨으로써 제거된다. 탈질 반응은 유기물이 없이 진행될 수 있는데, 유기물이 없는 경우를 내생 탈질반응(Endogeneous Denitrification)이라 하고, 상기 내생 탈질반응은 탈질 속도가 느려 피처리수가 장시간 체류하여야 하는 단점이 있다. 즉, 탈질반응은 유기물의 농도 및 종류에 의존한다.Nitrogen in sewage is mostly present in the form of TKN (Total Kjeldahl Nitrogen), and is generally treated by a biological method consisting of two steps of nitrification and denitrification. In the nitrification step, ammonia nitrogen and organic nitrogen are converted to nitrate nitrogen through nitrite nitrogen by aerobic nitrification bacteria. In the denitrification step under anoxic conditions, denitrification microorganisms, which use nitrate nitrogen as an electron acceptor instead of free oxygen, oxidize organic matter, reduce nitrate nitrogen to nitrogen (N 2 ) gas, and as a result nitrogen is released into the atmosphere. . The denitrification reaction can be carried out without organic matter, and the case where there is no organic matter is called endogeneous denitrification, and the endogenous denitrification reaction has a disadvantage in that the treated water has to stay for a long time due to a slow denitrification rate. That is, the denitrification reaction depends on the concentration and type of organic matter.
인 성분은 혐기성 상태에서 미생물이 유기물을 이용하여 인산염의 형태로 인을 방출 한 후, 호기상태에서 미생물이 상기 인을 과잉 섭취하고 세포내에 인의 함량이 높아진 상기 미생물을 잉여슬러지로 배출시킴으로써 제거된다. 한편, 혐기성 상태에서 미생물에 의한 인 방출을 위해서는 질산성질소의 농도가 낮아야 한다. 질산성질소가 다량 존재하게 되면 질산성질소의 결합 산소로 인하여 인의 방출이 억제되기 때문이다.Phosphorus component is removed by the microorganism in the anaerobic state to release the phosphorus in the form of phosphate using organic matter, and then, in aerobic state, the microorganism ingested the phosphorus excessively and discharged the microorganism with high phosphorus content in the cell to the excess sludge. On the other hand, in order to release phosphorus by the microorganism in the anaerobic state, the concentration of nitrogen nitrate should be low. This is because the presence of a large amount of nitrate nitrogen inhibits the release of phosphorus due to the bound oxygen of the nitrate nitrogen.
상기 생물학적으로 하폐수 중의 오염물질을 제거하는 방법에 있어, 최종적으로 활성슬러지를 침전조에서 침전하고 처리된 상징수를 배출하게 된다. 그러나 슬러지의 부상이나 사상균에 의한 벌킹 현상으로 상징수가 부유물질을 상당수 함유하게 되고 이로 인해 처리수의 수질 악화로 이어지는 문제점이 있다.In the method of biologically removing contaminants in the sewage water, the activated sludge is finally precipitated in the sedimentation tank and the treated supernatant is discharged. However, there is a problem that the symbol water contains a large amount of suspended solids due to sludge injuries or bulking due to filamentous fungi, resulting in deterioration of the water quality of the treated water.
최근에는 이러한 문제의 해결을 위하여 최종 침전지 대신 생물학적 처리장치의 호기조에 분리막을 설치한 MBR (Membrane Bio Reactor) 공법이 각광을 받고 있으며, 특히 방류수를 통해 배출되는 고형물질이 전혀 없어 잉여슬러지 배출에 의한 슬러지 배출 외에 슬러지의 유실이 없이 미생물 농도를 고농도(5,000∼15,000mg/L) 로 유지할 수 있는 장점이 있다.Recently, the MBR (Membrane Bio Reactor) method, which installs a membrane in an aerobic tank of a biological treatment device instead of the final sedimentation basin, has been in the spotlight. In particular, since there is no solid substance discharged through the effluent, the discharge of excess sludge In addition to the sludge discharge, there is an advantage that the microbial concentration can be maintained at a high concentration (5,000 to 15,000 mg / L) without any sludge loss.
그러나, 종래의 MBR 공법은 기공크기가 0.1∼0.4㎛인 멤브레인(분리막)을 이용하여 피처리수중의 고형물을 완벽하게 배제하여 처리수를 생산하는 한편 운전이 지속될 수록 분리막의 오염이 진행되어 처리수의 생산량이 감소하는 단점이 있다. 상기 단점을 해소하기 위하여 분리막의 오염을 저감하기 위한 세정공기가 필요한데, 분리막의 세정을 위한 공기량은 질산화와 유기물 제거에 필요한 공기량보다 훨씬 많기 때문에 조내에서의 과산화 현상이 나타날 수 있다. 또한 질산성 질소의 탈질을 위해 내부반송되는 피처리수 중의 용존산소 농도가 높게되어 전체공정에 용존산소 농도가 높게되고 따라서 탈질반응을 저해할 수 있다. 또한 분리막의 운영 MLSS(Mixed Liquor Suspended Solid)농도가 높아 운전압력 및 막저항의 증가로 처리수의 생산량이 감소하여 분리막의 세정주기가 짧아지는 경향이 있으며, MBR공정의 장점인 긴 SRT(Solids Retention Time) 및 높은 슬러지 농도로 인해 발생되는 막오염물질 중 SMP(Soluble microbial products)나 EPS(Extracellular polymeric substances) 등의 증가는 막의 수명을 저하시키고 세정주기를 짧게하는 단점이 있다. 또한 잉여슬러지의 폐기에 있어서 농축슬러지보다 상대적으로 낮은 농도의 폭기조슬러지를 폐기시키게 되므로 필요제거량에 비해 많은 부피의 슬러지를 폐기해야 하는 문제점 등이 있다.However, the conventional MBR method completely removes the solids in the water to be treated using a membrane (separation membrane) having a pore size of 0.1 to 0.4 µm, while producing continuous treated water, while the contamination of the membrane proceeds as the operation continues. There is a disadvantage in that the production of. In order to solve the above disadvantages, cleaning air is required to reduce the contamination of the separation membrane. Since the air amount for cleaning the separation membrane is much larger than the amount of air required for nitrification and organic matter removal, peroxidation may occur in the tank. In addition, the dissolved oxygen concentration in the treated water returned internally for the denitrification of nitrate nitrogen is high, so that the dissolved oxygen concentration is high in the whole process and thus can inhibit the denitrification reaction. In addition, the membrane's operating MLSS (Mixed Liquor Suspended Solid) concentration is high, which increases the operating pressure and membrane resistance, which reduces the yield of treated water, which shortens the cleaning cycle of the membrane, and the long SRT (Solids Retention), an advantage of the MBR process. The increase of SMP (Soluble microbial products) or EPS (Extracellular polymeric substances) among the membrane pollutants generated by the time and high sludge concentration has the disadvantage of reducing the life of the membrane and shortening the cleaning cycle. In addition, in the disposal of excess sludge, the aeration tank sludge having a relatively lower concentration than the concentrated sludge is disposed, and thus there is a problem in that a large volume of sludge should be disposed in comparison with the required removal amount.
본 발명은, 오폐수 내 질소 및 인이 보다 효율적으로 제거되게 함과 동시에 분리막의 효율을 극대화시키는 분리막 모듈을 이용한 오수처리장치 및 이를 이용한 고도오수처리방법을 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a sewage treatment apparatus using a membrane module and a high sewage treatment method using the same, which allow nitrogen and phosphorus in wastewater to be more efficiently removed and maximize the efficiency of the membrane.
본 발명의 일측면에 따르면, 외부로부터 처리대상유체가 유입되며, 유입된 상기 처리대상유체를 탈질 처리하는 무산소조와, 상기 무산소조와 연결되며, 상기 무산소조로부터 공급되는 상기 처리대상유체를 미생물에 의해 탈인 처리하는 혐기조와, 상기 혐기조와 연결되며, 내부에는 산소를 공급하는 산기관 및 분리막이 마련되어, 상기 혐기조로부터 공급되는 상기 처리대상유체가 질산화반응 및 유기물 산화 반응되게 함과 동시에 슬러지를 제거한 상태로 배출시키는 호기막분리조와, 상기 무산소조와 연결되며, 상기 호기막분리조로부터 일부의 상기 처리대상유체를 공급받은 후, 상기 처리대상유체에서 용존산소를 저감한 후 상기 무산소조를 배출시키는 용존산소저감조 및, 상기 호기막분리조와 상기 용존산소저감조를 연결하여, 상기 호기막분리조 내 일부 상기 처리대상유체가 상기 용존산소저감조로 유입되게 하는 반송부를 포함하는 분리막 모듈을 이용한 오수처리장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, the treatment fluid is introduced from the outside, the oxygen-free tank for denitrifying the introduced fluid to be treated, and the oxygen-free tank is connected to, and the treated fluid supplied from the oxygen-free tank dephosphorized by a microorganism The anaerobic tank to be treated is connected to the anaerobic tank, and an acid pipe and a separator are provided therein to supply oxygen, and the treated fluid supplied from the anaerobic tank is subjected to nitrification and organic oxidation reaction and discharged with sludge removed. And a dissolved oxygen lowering tank connected to the aerobic membrane separation tank and the anoxic tank and receiving a portion of the fluid to be treated from the aerobic membrane separation tank, and then reducing the dissolved oxygen in the fluid to be treated. , Connecting the expiratory membrane separation tank and the dissolved oxygen reduction tank, the expiratory membrane The separation tank in part of the processed fluid provides a sewage treatment apparatus using a separation membrane module including a transport to be introduced twos the dissolved oxygen reduction.
또한, 상기 분리막은 흡입여과방식의 분리막 구조를 가지며, 산기관을 일체로 마련할 수 있다.In addition, the separator has a separator structure of the suction filtration method, it can be provided with an diffuser integrally.
또한, 상기 분리막은 공극크기가 0.4㎛일 수 있다.In addition, the separator may have a pore size of 0.4 μm.
또한, 상기 무산소조 내 용존산소는 0.2mg/ℓ이하, 상기 용존산소저감조 내 용존산소는 0.1mg/ℓ이하로 유지할 수 있다.In addition, the dissolved oxygen in the oxygen-free tank is 0.2mg / L or less, the dissolved oxygen in the dissolved oxygen reduction tank can be maintained to 0.1mg / l or less.
또한, 상기 반송부는, 상기 호기막분리조와 상기 용존산소저감조를 연결하는 반송라인과, 상기 반송라인에 연결 설치되어, 상기 호기막분리조 내 상기 처리대상유체가 상기 반송라인을 통해 상기 용존산소저감조로 흡입 이송되게 하는 반송펌프를 포함할 수 있다.The conveying unit may include a conveying line connecting the aerobic membrane separation tank and the dissolved oxygen reducing tank and a connection line to the conveying line so that the fluid to be treated in the aerobic membrane separation tank passes through the conveying line. It may include a conveying pump for suction transport to the abatement tank.
또한, 상기 호기막분리조 내 MLSS농도는 4,000 ~ 15,000mg/ℓ일 수 있다.In addition, the MLSS concentration in the aerobic membrane separation tank may be 4,000 ~ 15,000mg / ℓ.
그리고, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 처리대상유체를 무산소조에 유입시켜, 상기 처리대상유체를 탈질 처리하는 단계와, 상기 무산소조에서 처리된 상기 처리대상유체를 혐기조에 유입시켜, 상기 처리대상유체를 탈인 처리하는 단계와, 상기 혐기조에서 처리된 상기 처리대상유체를 호기막분리조에 유입시켜 산소가 공급되는 상태에서 질산화반응 및 유기물을 산화반응 시킴과 동시에 분리막을 통해 슬러지를 걸러내는 단계와, 상기 호기막분리조에서 처리된 일부의 상기 처리대상유체가 반송라인을 통해 용존산소저감조로 유입된 후, 용존산소가 감소되는 단계와, 상기 용존산소저감조에서 용존산소가 감소된 상기 처리대상유체를 상기 무산소조를 유입시키는 단계를 포함하는 고도오수처리방법을 제공한다.And, according to another aspect of the invention, the step of flowing the fluid to be treated in the anaerobic tank, the denitrification treatment of the fluid to be treated, the fluid to be treated in the anaerobic tank is introduced into the anaerobic tank, the fluid to be treated Dephosphorizing, filtering the sludge through the separation membrane while nitrifying and organic matters are oxidized while oxygen is supplied to the object to be treated in the anaerobic tank into an aerobic membrane separation tank; After the part of the treated fluid in the membrane separation tank flows into the dissolved oxygen reduction tank through a conveying line, the dissolved oxygen is reduced, and the dissolved fluid in the dissolved oxygen low tank is reduced to the treated fluid. It provides an advanced sewage treatment method comprising introducing an anaerobic tank.
또한, 상기 호기막분리조 내 MLSS농도는 4,000 ~ 15,000mg/ℓ, 산기시간은 8 ~ 24시간, F/M비는 0.2 ~ 0.3kg·BOD/kg·MLSS 이하, BOD용적부하는 0.05 ~ 2.64kg·BOD/m3·day이하, 상기 분리막은 공극크기가 0.4㎛이면서 설계투과수량이 0.33m3/m2·day일 수 있다.In addition, the MLSS concentration in the aerobic membrane separation tank is 4,000 ~ 15,000mg / ℓ, acid time is 8 ~ 24 hours, F / M ratio is 0.2 ~ 0.3kgBOD / kgMLSS or less, BOD volume load 0.05 ~ 2.64 kg · BOD / m 3 · day or less, the separator may have a pore size of 0.4 μm and a design permeability of 0.33 m 3 / m 2 · day.
본 발명에 따른 분리막 모듈을 이용한 오수처리장치 및 이를 이용한 고도오수처리방법은, 외부에서 공급되는 처리대상유체가 무산소조, 혐기조, 호기막분리조를 순차 이동하며 탈질, 탈인, 질산화 및 유기물 산화 반응을 통해 유기물이 제거되며, 호기막분리조 내 일부 처리대상유체는 용존산소저감조를 통해 용존산소가 저감된 상태로 무산소조에 재유입된다. 따라서, 용존산소저감조를 통해 용존산소가 저감된 처리대상유체가 외부의 최초 유입되는 처리대상유체의 용존산소를 낮추어 무산소조 내에서의 탈질 처리효율을 높아지게 함으로써, 처리대상유체의 전체 처리효율이 높아지게 된다.The sewage treatment apparatus using the membrane module according to the present invention and the advanced sewage treatment method using the same, the treatment target fluid supplied from the outside of the anaerobic tank, anaerobic tank, aerobic membrane separation tank and the denitrification, dephosphorization, nitrification and organic oxidation reaction Organic matter is removed through the process, and some of the fluids to be treated in the aerobic membrane separation tank are re-introduced into the anoxic tank with the dissolved oxygen reduced through the dissolved oxygen reduction tank. Therefore, the treatment fluid in which dissolved oxygen is reduced through the reduction of dissolved oxygen lowers the dissolved oxygen of the treatment fluid flowing into the outside for the first time to increase the denitrification treatment efficiency in the oxygen-free tank, thereby increasing the overall treatment efficiency of the treatment fluid. do.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 분리막 모듈을 이용한 오수처리장치의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 상기 오수처리장치는, 무산소조(100), 혐기조(200), 호기막분리조(300), 용존산소저감조(400), 반송부(500)를 구비하고 있다.1 is a block diagram of a sewage treatment apparatus using a membrane module according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the wastewater treatment apparatus includes an oxygen-
상기 무산소조(100)는 외부에서 침사 및 스크린에 의해 입자상태가 큰 부유물질을 제거한 처리대상유체가 유입된다. 이때, 상기 무산소조(100)에 유입되는 상기 처리대상유체는 처리용량에 맞는 유량이 유입된다. 이러한, 상기 무산소조(100) 는 유입되는 상기 처리대상유체를 탈질 처리한다. 즉, 상기 무산소조(100)에서는 탈질반응을 통하여 상기 처리대상유체 내 질산성질소를 질소가스로 변환시켜 대기중으로 방출하여 제거한다. 여기서, 상기 무산소조(100) 내부의 용존산소는 0.2mg/ℓ이하가 되도록 유지한다.The oxygen-
상기 혐기조(200)는 상기 무산소조(100)로부터 처리된 후 공급되는 상기 처리대상유체를 탈인 처리한다. 이러한, 상기 혐기조(200)는 상기 무산소조(100)와 연결 설치되며, 내부에는 미생물이 투입되어 상기 처리대상유체의 유기물을 이용하여 인을 유입농도의 3 ~ 4배까지 방출하게 된다. 이때, 상기 혐기조(200)에서는 용존산소가 검출되지 않아야 한다.The
여기서, 상기 무산소조(100) 및 상기 혐기조(200) 내부에는 미생물의 부패방지와 더불어 완전 혼합작용을 위해 교반기(110)(210)를 설치할 수 있다.Here,
상기 호기막분리조(300)는 상기 혐기조(200)로부터 처리된 후 공급되는 상기 처리대상유체를 질산화반응 및 유기물 산화반응되게 함과 더불어 슬러지를 제거한 후 배출시킨다. 이러한, 상기 호기막분리조(300)는 상기 혐기조(200)와 연결 설치되며, 내부에는 산소를 공급하는 산기관(310) 및 상기 처리대상유체 내 슬러지를 걸러내는 분리막(320)이 구비된다. 여기서, 산기관(310)은 외부에 설치된 블로워(311)를 통해 외부에서 산소를 공급받아 상기 호기막분리조(300) 내부에 포기하게 된다. 이러한, 상기 산기관(310)에서 공급되는 산소에 의해 상기 호기막분리조(300) 내 미생물의 성장과 자기산화 등과 같은 생물학적 반응을 통해 유기물이 처리됨과 더불어 유기질소 및 암모니아성질소를 질산성질소로 산화되게 한다. 즉, 상기 호기막분리조(300) 내부에서 상기 산기관(310)이 마련됨에 따라, 상기 호기막분리조(300) 내부에서는 상기 혐기조(200)에서 처리된 상기 처리대상유체를 산소가 공급되는 상태에서 질산화 반응 및 유기물 산화 반응이 진행된다.The aerobic
상기 분리막(320)은 미생물 및 슬러지를 고액분리한 후, 처리된 상기 처리대상유체를 배출시킨다. 이러한, 상기 분리막(320)은 흡입여과방식의 분리막 구조를 가진다. 그리고, 상기 분리막(320)은 앞서 설명한 블로워(311)로부터 외부에서 산소를 공급받으면서 상기 분리막(320)의 오염이 억제되게 하는 산기관(321)을 설치할 수 있다. 여기서, 상기 분리막(320)의 평균공극은 0.2 ~ 0.5㎛이며, 보다 바람직하게는 공극은 0.4㎛이다.The
상기 용존산소저감조(400)는 상기 호기막분리조(300)로부터 일부의 상기 처리대상유체를 공급받은 후, 높은 용존산소를 가지는 상기 처리대상유체를 일정시간 체류시켜 용존산소를 저감시킨상태로 상기 무산소조(100)로 배출시킨다. 이러한, 상기 용존산소저감조(400)는 상기 무산소조(100)와 연결되어, 용존산소가 저감된 상기 처리대상유체를 상기 무산소조(100)로 공급함으로써, 외부에서 상기 무산소조(100)로 공급되는 높은 용존산소를 가지는 상기 처리대상유체의 용존산소를 제거함으로써, 앞서 설명한 상기 무산소조(100)에서 탈질반응이 효율적으로 진행될 수 있게 된다. 여기서, 상기 용존산소저감조(400) 내부의 용존산소는 0.1mg/ℓ이하가 되도록 유지한다. 그리고, 상기 용존산소저감조(400) 내부에는 미생물의 부패방지와 더불어 완전 혼합작용을 위해 교반기(410)를 설치할 수 있다.The dissolved
상기 반송부(500)는 상기 호기막분리조(300) 내 일부의 상기 처리대상유체가 상기 용존산소저감조(400)로 반송 유입되게 한다. 이러한, 상기 반송부(500)는 상기 호기막분리조(300)와 상기 용존산소저감조(400)를 연결시킨다. 여기서, 상기 반송부(500)는 반송라인(510), 반송펌프(520)를 포함한다.The
상기 반송라인(510)은 상기 호기막분리조(300)와 상기 용존산소저감조(400)를 연결하는 관 형상 부재이다. 이러한, 상기 반송라인(510)을 통해 상기 호기막분리조(300) 내 일부의 상기 처리대상유체가 상기 용존산소저감조(400)로 이송 가이드된다. 상기 반송펌프(520)는 상기 반송라인(510)의 일측부에 연결 설치되어, 상기 반송라인(510)을 통해 상기 호기막분리조(300) 내 상기 처리대상유체가 상기 용존산소저감조(400)로 흡입 이송되게 한다.The conveying
이같이, 상기 반송라인(510)은 상기 호기막분리조(300) 내 상기 처리대상유체를 상기 용존산소저감조(400)로 1회만 반송되게 함으로써, 상기 처리대상유체 내 미생물의 스트레스가 저감되어, 상기 미생물에 의한 상기 처리대상유체의 처리효율이 높아질 수 있게 된다. 또한, 일실시예에 따른 오수처리장치는, 상기 반송라인(510)에서 하나의 펌프를 사용함과 더불어 그에 따라 설치되는 유량계(도면미도시) 수가 저감되면서 설치비용 및 유지비용이 적게소요된다.In this way, the conveying
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 오수처리과정을 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하여 고도오수처리방법을 설명하면 다음과 같다.2 is a view showing a sewage treatment process according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 2 describes the advanced sewage treatment method as follows.
먼저, 상기 처리대상유체를 상기 무산소조(100)에 유입시켜, 상기 처리대상유체를 탈질 처리하는 단계를 수행한다. 이때, 상기 무산소조(100) 내 상기 처리대상유체의 용존산소는 0.1mg/ℓ 이하로 유지시킨 상태로, 상기 교반기(110)로 외부 에서 유입되는 상기 처리대상유체 및 이후 상기 용존산소저감조(400)를 통해 유입되는 상기 처리대상유체를 혼합시킨다. 이렇게 혼합된 상기 처리대상유체는 상기 무산소조(100)에서 질산성질소를 전자수용체로 하여 질소가 스스로 환원하는 탈질처리가 이루어지게 된다. 그리고, 상기 무산소조(100)에서 SDNR은 0.03 ~ 0.11mgNO3-N/mgMLSS·day이며, HRT는 1.5hr 이상이 되게한다.First, the fluid to be treated is introduced into the
이렇게, 상기 무산소조(100)에서 탈질 처리된 상기 처리대상유체는 상기 혐기조(200)로 유입된 후, 탈인 처리하는 단계를 수행한다. 이때, 상기 혐기조(300) 내부에는 용존산소가 검출되지 않도록 유지시키며, 내부에 미생물을 투입하여 상기 미생물이 상기 처리대상유체의 유기물을 이용하여 인을 유입농도의 3 ~ 4배까지 방출되게 한다. 여기서, 상기 혐기조(200) 내 상기 교반기(210)가 작동하면서 상기 미생물의 부패방지와 더불어 유입된 상기 처리대상유체를 혼합시키게 된다.As such, the treated fluid denitrified in the
그리고, 상기 혐기조(300)에서 탈인 처리된 상기 처리대상유체는 상기 호기막분리조(300)로 유입된 후, 상기 산기관(310)을 통해 포기되는 산소로 인해 상기 미생물의 성장 및 자기산화 등과 같은 생물학적 반응이 발생하면서 상기 처리대상유체 내 유기물을 처리하게 된다. 즉, 상기 호기막분리조(300)에서는 상기 처리대상유체에서 유기물을 제거함과 동시에 유기질소 및 암모니아성질소를 질산성질소로 산화하는 과정이 이루어지게 된다. 이때, 상기 산기관(310)은 상기 호기막분리조(300) 내 상기 처리대상유체를 균등하게 교반함과 동시에 용존산소가 2ppm이상 유지되게 한다.Then, the treated fluid dephosphorized in the
더불어, 상기 호기막분리조(300)로 유입된 상기 처리대상유체는 상기 분리막(320)에 의해 미생물 및 슬러지를 고액분리한 후, 처리된 상기 처리대상유체를 배출시키게 된다. 이때, 상기 호기막분리조(300) 내 MLSS농도는 4,000 ~ 15,000mg/ℓ, 산기시간은 8 ~ 24시간, F/M비는 0.2 ~ 0.3kg·BOD/kg·MLSS 이하, BOD용적부하는 0.05 ~ 2.64kg·BOD/m3·day이하, 상기 분리막은 공극크기가 0.4㎛이면서 설계투과수량이 0.33m3/m2·day가 되게 한다. 더불어, 상기 호기막분리조(300)의 HRT는 4 ~ 6.0hr가 되게 한다.In addition, the fluid to be treated introduced into the aerobic
이후, 상기 반송부(500)의 반송라인(510)을 거쳐 상기 호기막분리조(300) 내 일부 상기 처리대상유체가 상기 용존산소저감조(400)로 유입된 후, 용존 산소를 감소시키게 된다. 즉, 상기 용존산소저감조(400)에는 상기 호기막분리조(300)로부터 높은 용존산소를 가지는 상기 처리대상유체가 일정시간 체류되면서 용존산소의 저감상태가 이루어지게 된다. 이러한, 상기 용존산소저감조(400)에 유입된 상기 처리대상유체는 용존산소를 0.1mg/ℓ로 유지하며, HRT는 0.5hr 이상을 유지하게 된다.Thereafter, some of the fluid to be treated in the aerobic
상기 용존산소저감조(400)를 통해 낮은 용존산소를 포함하는 상기 처리대상유체는 앞서 설명한 상기 무산소조(100)로 공급되면서, 상기 무산소조(100)로 유입되는 외부의 최초 상기 처리대상유체의 탈질효율을 높이게 된다. 즉, 상기 용존산소저감조(400)에서 용존산소가 저감된 상기 처리대상유체가 상기 무산소조(100)로 유입되면, 외부에서 유입되는 최초 상기 처리대상유체 내 질산성 질소를 전자수용체로 하여 질소가 환원되는 탈질반응이 효율적으로 진행된다.The treatment fluid containing low dissolved oxygen through the dissolved
이와 같이, 일실시예의 분리막 모듈을 이용한 오수처리장치 및 이를 이용한 오수처리방법은, 외부에서 공급되는 처리대상유체가 상기 무산소조(100), 상기 혐기조(200), 호기막분리조(300)를 순차 이동하며 탈질, 탈인, 질산화 및 유기물 산화 반응을 통해 유기물이 제거되며, 상기 호기막분리조 내 일부 처리대상유체는 상기 용존산소저감조(400)를 통해 용존산소가 저감된 상태로 상기 무산소조(100)에 재유입된다. 따라서, 상기 용존산소저감조(100)를 통해 용존산소가 저감된 상기 처리대상유체가 외부의 최초 유입되는 상기 처리대상유체의 용존산소를 낮추어 상기 무산소조(100) 내에서의 탈질 처리효율을 높아지게 함으로써, 상기 처리대상유체의 전체 처리효율이 높아지게 된다.As such, in the sewage treatment apparatus using the membrane module and the sewage treatment method using the same, the treatment target fluid supplied from the outside sequentially the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 분리막 모듈을 이용한 오수처리장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a sewage treatment apparatus using a membrane module according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 오수처리과정을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a sewage treatment process according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
100: 무산소조 200: 혐기조100: anaerobic tank 200: anaerobic tank
300: 호기막분리조 310,321: 산기관300: aerobic
320: 분리막 400: 용존산소저감조320: separator 400: dissolved oxygen reduction
500: 반송부 510: 반송라인500: conveying unit 510: conveying line
520: 반송펌프520: return pump
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