KR101082516B1 - System for treating wastewater - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 오폐수 처리 시스템에 관한 것으로서, 특히 기존 오폐수 처리 공정을 용이하게 업그레이드한 오폐수 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wastewater treatment system, and more particularly, to a wastewater treatment system easily upgraded an existing wastewater treatment process.
현재 전국 각지의 오폐수 처리장에 설치되어 있는 활성슬러지 공법은 유기물 처리를 주 처리 대상으로 하는 표준 활성슬러지 공정 및 SBR(Sequencing Batch Reactor) 공정과, 유기물과 질소 및 인을 주 처리 대상으로 하는 MLE(Modified Ludzack-Ettinger) 공정, A2/O 공정, Bardenpho 공정 등(이상을 영양염류 처리 공정이라 칭함) 다양한 공법이 설계, 시공되어 운영되고 있다.The activated sludge process, which is currently installed in wastewater treatment plants all over the country, is a standard activated sludge process and sequencing batch reactor (SBR) process mainly dealing with organic matter treatment, and MLE (Modified) which mainly treats organic matter, nitrogen and phosphorus. Ludzack-Ettinger process, A2 / O process, Bardenpho process (the above is called nutrient processing process) and various methods are designed, constructed and operated.
표준 활성슬러지 공법은 하수처리공법 중 가장 많이 사용되는 방법이다. 도 1에는 기존의 오폐수 처리장의 표준 활성슬러지 시스템의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 표준 활성슬러지 시스템(10)은 최종침전지(11)로부터 유입하수량의 20~50%에 상당하는 활성슬러지를 포기조(활성슬러지조)(12)로 반송하여 유입하수와 활성슬러지를 혼합한다. 그 후 4~8시간 정도 포기하여 최종침전지(11)에서 슬러지를 분리하여 상등수를 방류한다. 표준 활성슬러지 공법은 국내 적용실적이 가장 많으며 처리시설 건설 및 운전에 따르는 기술축적이 충분히 되어있어 BOD, SS와 같은 유기물질의 경우 비교적 안정적인 방류수질을 유지할 수 있다. 또한 악품을 사용하지 않기 때문에 유지관리비가 저렴한 편이며, 침전성이 좋은 활성슬러지가 얻어지고 정상적인 기능이 기대될 수 있는 공법이다. BOD 제거율이 90% 이상으로 투시도가 높으며 건설비가 적게 든다. 그러나, 포기용 동력이 비교적 많이 들고 잉여오니의 생산량이 많다. 특히 질소 및 인의 제거효율이 낮기 때문에 강화되는 수질 기준을 고려할 때 수정 보완이 필요한 공정이다. 일 예로 질소 및 인의 제거를 위하여 생물학적 영양염류 처리 공정으로 변환할 경우 충분한 수리학적 체류시간을 만족시키기 위해서는 넓은 부지가 소요되고 후단에 응집침전시설을 추가할 경우 약품 슬러지의 발생량이 많으며 사여과(모래여과) 또는 활성탄을 사용할 경우 부지 면적 및 유지관리비의 증가가 예상되는 문제점이 있다.Standard activated sludge process is the most used method of sewage treatment. Figure 1 schematically shows the configuration of a standard activated sludge system of a conventional wastewater treatment plant. Referring to FIG. 1, the standard activated
도 2에는 기존의 오폐수 처리장의 A2/O 시스템의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 질소 및 인을 제거하기 위한 공법으로서, 혐기성조(Anaerobic Tank)(21), 무산소조(Anoxic Tank)(22), 호기성조(Aerobic Tank)(23), 침전지(24)를 구비한다. A2/O 시스템(20)은 질산성 질소를 제거하기 위한 내부반송(Internal Recycle)과 침전지 슬러지 반송을 실시한다. 혐기성조(21)에서는 혐기성 조건에서 인을 방출시켜 호기성조(23)에서 미생물이 과잉섭취할 수 있도록 하며, 무산소조(22)는 호기성조(23)의 내부반송수의 질산성 질소를 탈질시키는 역할을 한다. 기존 하수처리장을 고도처리공정으로 변경시 적용이 용이하나 동절기에도 영양염류인 질소 및 인을 처리하기 위해서는 수리학적인 체류시간을 충분히 해주어야 하기 때문에 부지소요가 크고 건설비가 많이 든다. 반송슬러지내 질산성 질소로 인하여 혐기성 조건에서 인 방출이 억제됨으로써 인 제거효율이 낮고, BOD/TN비가 12이상 요구되므로 유입수 중의 BOD/TN비가 낮은 국내 하수의 처리에 부적절하며 처리시에는 외부 탄소원(Carbon source)을 주입하여야 한다. 수온이 저하되는 겨울철에 질소·인 제거효율이 다소 저하되는 문제점이 있다.2 schematically illustrates the configuration of an A2 / O system of a conventional wastewater treatment plant. 2, as a method for removing nitrogen and phosphorus, anaerobic tank (21), anoxic tank (22), aerobic tank (Aerobic Tank) 23,
더욱이 환경부에서는 1일 500㎥ 이상의 공공하수처리장은 '12.01.01.부터 겨울철 총질소와 총인 기준을 폐지하며, 1일 500㎥ 미만의 공공 및 개인하수처리시설은 '15.01.01.부터 적용하여 하류 공공수역의 수질개선에 기여하도록 할 계획임을 밝혔으며 이 규정을 준수하기 위해서는 기존에 설치되어 운영 중인 공정만으로는 강화되는 방류수 수질기준을 만족시킬 수 없다.Furthermore, the Ministry of Environment abolished the total nitrogen and total standards for winter sewage treatment plants over 500㎥ per day from Dec.01.01, and public and private sewage treatment facilities with less than 500㎥ per day from December 15.01. The government stated that it plans to contribute to the improvement of water quality in public waters, and in order to comply with this regulation, existing installed and operated processes alone cannot satisfy the enhanced water quality standards.
기존 영양염류처리장은 동절기에 성장속도가 작고 활성도가 낮은 자가영양자에 의해 질화반응이 이루어지기 때문에 질산화가 원활히 이루어지지 못함에 따라 질소처리효율이 저하된다. 동절기에 상기 문제를 해결하기 위해서는 신속한 질화 반응이 이루어져야 한다. 이를 위해서는 질산화 미생물의 밀생 및 농축과 질산화 반응 미생물의 경쟁자인 타가영양 미생물의 성장 억제가 필요하다. 전자인 질산화균의 밀생 및 농축은 질산화 미생물의 부착성장으로 해결할 수 있으며, 후자는 질산화 반응 전에 유기물을 먼저 처리함으로써 질산화 반응시 타가영양 미생물의 성장을 저하시킬 수 있다.In the existing nutrient treatment plant, the nitrification reaction is performed by autotrophs with low growth rate and low activity in winter, and thus the nitrogen treatment efficiency is lowered because nitrification is not performed smoothly. In order to solve the problem in the winter season, a rapid nitriding reaction should be performed. To this end, it is necessary to suppress the growth and growth of taga trophic microorganisms, which is a competitor of nitrification and enrichment and nitrification microorganisms. The densification and concentration of the former nitrifying bacteria can be solved by adhesion growth of nitrifying microorganisms, and the latter can reduce the growth of taga trophic microorganisms during nitrification by first treating organic matters before nitrifying reaction.
일반적으로 하절기는 질산화 반응의 저하가 없지만 동절기에는 질산화 반응의 저하 현상이 심각하게 발생한다. 동절기에도 질산화 반응만 짧은 시간내에 완수된다면 후속된 탈질반응은 문제가 아니다. 따라서 동절기 영양염류 처리 효율 향상을 위해서는 기존 처리에서 질산화 공정을 향상시킨 공정이 개발되어야 한다.In general, there is no degradation of nitrification in summer, but severe degradation of nitrification occurs in winter. In winter, if only nitrification is completed in a short time, subsequent denitrification is not a problem. Therefore, in order to improve the efficiency of the nutrient treatment in winter, a process to improve the nitrification process from the existing treatment should be developed.
일반적으로 생물여과를 이용한 생물여과 시스템은 그 생물여과를 생물여과 시스템에 적정 비율로 충진하여 미생물을 생물여과에 부착시킨 후 유기물과 영양염류를 생물학적인 기작으로 처리하거나, 폐수의 유입·출 과정에서 고형물질의 일부를 여과기작으로 처리하고 있다. 생물여과를 이용한 하·폐수 처리 기술은 미생물의 부착성장을 유도함으로써 반응기 내의 미생물량을 증가시킬 수 있으며, 이로 인해 고부하의 폐수를 빠른 시간 내에 처리할 수 있고, 외부로부터 독성 물질이 유입되더라도 그 독성 물질의 영향을 덜 받고, 또한 온도가 낮은 우리나라의 겨울철에도 그 온도의 영향을 덜 받고 적정 처리를 할 수 있다는 장점이 있다. 하지만, 이러한 장점들에도 불구하고 생물여과 시스템에 생물여재를 단순히 충진하는 방식으로는 종래 생물여과가 지니는 근원적인 문제로 인해 여과 및 생물학적인 처리 기작을 이용한 처리효율의 극대화를 가져올 수 없다. 기존의 생물여과 시스템 공정에 많이 이용되는 상향류식으로 폐수가 유입될 경우 고형물질의 대부분이 생물여과 시스템 하부에 쌓여 여재를 폐색시킬 뿐만 아니라 여과 시간을 짧게하여 여과효율을 감소시킨다. 결국, 기존 생물여과의 근원적인 문제들은 생물여과 시스템의 생물학적 및 물리적인 하·폐수 처리 효율의 저하을 초래해 왔다. 따라서 질산화 미생물의 밀생과 농축을 위해서는 물질전달이 원활하고 폐색현상이 발생되지 않아야 한다. 이를 위해서는 폐색 현상을 해결할 수 있는 장치나 유입되는 폐수의 고형물질의 농도가 현격히 낮아야 한다.In general, the biofiltration system using biofiltration fills the biofiltration to the biofiltration system at an appropriate ratio, attaches microorganisms to the biofiltration, and treats organic matter and nutrients by biological mechanisms, or inflow and outflow of wastewater. Some of the solids are treated by filtration. Wastewater treatment technology using biofiltration can increase the amount of microorganisms in the reactor by inducing the growth of microorganisms, which allows the treatment of high load wastewater in a short time, and its toxicity even when inflow of toxic substances from the outside Less influenced by the material, and also in the low temperature of winter in Korea, the temperature is less affected by the temperature and can be appropriately treated. However, in spite of these advantages, the method of simply filling the biofiltration system with the biofiltration cannot bring about the maximization of the treatment efficiency using the filtration and the biological treatment mechanism due to the fundamental problem of the conventional biofiltration. When the wastewater flows into the upstream type, which is widely used in the existing biofiltration system processes, most of the solid material accumulates in the lower part of the biofiltration system and not only blocks the media but also reduces the filtration efficiency by shortening the filtration time. As a result, the underlying problems of existing biofiltration have resulted in deterioration of biological and physical sewage treatment efficiency of biofiltration systems. Therefore, in order to grow and concentrate nitrifying microorganisms, material transfer should be smooth and blockage should not occur. To this end, the concentration of solids in the device or in the incoming wastewater to solve the obstruction should be significantly low.
본 발명의 목적은 기존에 설치되어 있는 오폐수 처리공정을 업그레이드하여 계절 변화에 관계없이 강화되는 방류수 수질 기준을 만족시킬 수 있는 오폐수 처리 시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a wastewater treatment system capable of satisfying effluent water quality standards that are strengthened regardless of seasonal changes by upgrading existing wastewater treatment processes.
본 발명의 다른 목적은 기존 처리 공정의 후단에 생물반응조를 추가로 설치하여 특히 질산화 반응을 촉진시켜 영양염류의 처리효율을 향상시킬 수 있는 오폐수 처리 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a wastewater treatment system that can further install a bioreactor at the end of the existing treatment process to promote the nitrification reaction, thereby improving the treatment efficiency of nutrients.
본 발명의 또 다른 목적은 강화되는 방류수 수질기준을 만족시키기 위해 기존의 처리장을 업그레이드한 오폐수 처리 시스템을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a wastewater treatment system in which an existing treatment plant has been upgraded to satisfy enhanced effluent water quality standards.
본 발명에서는 상기에 열거한 강화되는 수질기준을 만족시키기 위한 기존 처리장 설비 보완 문제와 특히 겨울철 질소제거 효율을 향상시키기 위하여 부착성장 미생물을 이용한 기존 처리장 업그레이드에 관한 내용을 포함한다.The present invention includes the problems of supplementing existing plant facilities to meet the above-mentioned strengthened water quality standards, and in particular, the upgrade of existing plant using adherent growth microorganisms to improve winter nitrogen removal efficiency.
본 발명은 단순하게 종래의 생물반응 공정과 생물여과 공정 등의 부착성장 미생물을 접목하는 것이 아니라 두 공정의 단점을 보완하여 최적의 시스템으로 구성하는 것이다. 기존의 생물학적 반응조의 가장 큰 문제는 동절기 온도 저하에 따른 질산화 효율저하이며, 이에 따른 총질소처리 효율 저하이다. 강화되는 기준을 만족시켜야 하는 영양염류 중에도 특히 인의 처리는 생물학적 처리만으로는 한계가 있다.The present invention does not simply combine adherent growth microorganisms such as a conventional bioreaction process and a biofiltration process, but constitutes an optimal system by supplementing the disadvantages of the two processes. The biggest problem of the existing biological reactor is the decrease in nitrification efficiency due to the decrease in winter temperature, and thus the decrease in total nitrogen treatment efficiency. Among the nutrients that must meet the tightening standards, in particular, treatment of phosphorus is limited by biological treatment alone.
상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명에서는 기존 표준활성슬러지인 경우, 생물반응조 일부를 무산소조로 바꾸고 일부 방류수 중 암모니아성 질소를 외부질산화조에서 질화시켜 재순환시키는 방법을 도입하고자 한다. 즉, 질화 및 탈질 효율을 향상시키기 위해 방류수의 일부를 무산소조로 재순환시키기 전에 별도의 질산화균이 농축된 호기조를 통과하여 무산소조로 유입된다. 이 호기조에는 담·매체를 충진시켜 부착성장 질산화 미생물이 밀생시키고자 한다. 담·매체를 이용한 부착성장 반응은 부상여재를 이용한 공정, 회전원판을 이용한 공정 등이 있다. 회전원판형 호기반응조를 사용할 경우 원판이 회전하기 때문에 회전 마찰력에 의해 원판의 표면으로부터 생물막이 자연스럽게 탈리되므로 별도의 역세과정이 필요하지 않으며, 유동상 담·매체를 사용하였을 때 나타날 수 있는 담·매체에 고형물질이 충진되어 유체거동이 차단될 가능성을 일거에 해소할 수 있는 장점을 가지고 있다. 회전원판형 반응조에서 에너지 소모를 최소화시키기 위해서는 원판사이에 부력이 높은 물질을 삽입하여 회전원판 장치의 수중무게를 최소화 시킬 수 있다. 이는 기존처리장의 간단한 변경만으로도 손쉽게 적용할 수 있기 때문에 활용가치가 높은 기술이라고 할 수 있다. In order to solve the above problems, in the present invention, in the case of the existing standard activated sludge, it is intended to introduce a method in which a part of the bioreactor is replaced with an anaerobic tank and nitrified ammonia nitrogen in the effluent in an external nitrification tank. That is, in order to improve the nitrification and denitrification efficiency, a separate nitrifier is introduced through the concentrated aerobic tank before the part of the effluent is recycled to the anoxic tank. The aerobic tank is filled with bile and medium to grow adherent growth nitrifying microorganisms. Adhesion and growth reaction using the media and media include processes using flotation media and processes using rotating discs. In case of using a rotating disc type aerobic reaction tank, because the disc rotates, the biofilm is naturally detached from the surface of the disc by the rotating friction, so no backwashing process is required. It has the advantage of eliminating the possibility of blocking the fluid behavior by filling the solid material. In order to minimize energy consumption in the rotating disk reactor, a high buoyancy material may be inserted between the disks to minimize the underwater weight of the rotating disk device. This is a technology with high utilization value because it can be easily applied even with a simple change of an existing treatment plant.
한편 부착성장 반응을 위하여 부상여재를 적용한 경우를 보면, 일반적인 여과공정은 유입 SS량에 영향을 많이 받고, 이에 따라 역세 문제와 더불어 미생물 탈리 현상으로 인한 효율 저하가 발생된다. 그러나, 본 발명은 기존 생물여과의 문제와는 별도로 생물공정을 통하여 처리된 방류수의 일부를 재순환을 통하여 처리하는 것이기 때문에 고형물의 유입을 최소화시킬 수 있어 폐색 등 처리시에 발생될 수 있는 각종 문제점은 충분히 극복될 수 있다. 즉 역세 주기가 길어지게 되고, 부유물질의 하부 집적 문제 또한 극복할 수 있으며, 잦은 역세로 인한 불필요한 미생물 탈리를 막을 수 있다. 이러한 기술을 기존 처리장에 적용함으로써 별도로 대규모의 증설없이 패키지화된 생물여과 혼합공정을 적용하여 처리효율을 극대화시킬 수 있는 공정의 개발을 그 목적으로 한다.On the other hand, in the case of applying the flotation media for the adhesion growth reaction, the general filtration process is affected by the inflow SS amount, resulting in the backwashing problem and the efficiency degradation due to microbial detachment phenomenon. However, since the present invention treats a part of the effluent treated through a biological process separately from the existing biofiltration problem through recycling, various problems that may occur during treatment such as occlusion may be minimized. It can be overcome enough. In other words, the backwash cycle can be lengthened, the problem of underfloor accumulation of suspended solids can be overcome, and unnecessary microbial desorption due to frequent backwash can be prevented. By applying this technology to an existing treatment plant, it aims to develop a process that can maximize the treatment efficiency by applying a packaged biofiltration mixing process without a large-scale expansion.
그러나 상기 공정의 문제점은 침전조의 유량부하가 증가하여 침전조의 수리학적 체류시간을 단축시킬 수 있기 때문에 침전지의 부하를 줄일 수 있는 문제가 있다. 이 경우 침전지에 경사판을 설치할 필요가 있다. 특히 침전조에 설치되는 경사판을 탄성 연결선으로 부유체와 설치 연결하여 침전조에 부유토록 함으로써, 경사판의 청소와 퇴적물을 처리를 극대화함은 물론 최종 침전지의 표면적을 상대적으로 크게 증가시켜 상·하수의 유입 유량 변화에 슬러지 유출 현상으로 인한 처리 수질의 저하를 방지하고, 상·하수 처리장에 있는 침전조의 시설을 별도로 개조할 필요가 없어 경제적인 효과를 기대할 수 있다. However, the problem of the process is that the flow load of the settling tank is increased to shorten the hydraulic retention time of the settling tank has a problem that can reduce the load of the settling basin. In this case, it is necessary to install a slope plate in the sedimentation basin. In particular, the inclined plate installed in the sedimentation tank is connected to the floating body with an elastic connecting line to float in the sedimentation tank, thereby maximizing the treatment of the inclined plate and treating the sediment and increasing the surface area of the final sedimentation basin to increase the flow rate of water and sewage. It is possible to prevent economic deterioration due to sludge spillage due to change, and economical effect can be expected as there is no need to remodel sedimentation tank facilities in water and sewage treatment plants.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일측면에 따르면,According to one aspect of the present invention to achieve the above object,
표준 활성슬러지, A/O, A2/O, SBR, Bardenpho, MLE 또는 간헐포기형 처리조 공법을 이용하여 유기물, 질소 및 인을 처리하며 무산소 반응 영역을 구비하는 제1 처리부; 및 상기 제1 처리부의 후단에 연결되며 매체를 이용한 호기 반응조를 구비하는 제2 처리부를 포함하며, 상기 제1 처리부의 상등수 일부가 상기 제2 처리부로 유입되어 질산화 반응이 수행되며, 상기 제2 처리부에서 생성된 질산염은 상기 제1 처리부의 무산소 반응 영역으로 반송되어서 상기 제1 처리부의 유입수에 함유된 유기물을 이용하여 탈질되는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리 시스템이 제공된다.A first treatment unit treating organic matter, nitrogen and phosphorus using a standard activated sludge, A / O, A2 / O, SBR, Bardenpho, MLE or an intermittent aeration treatment method and having an oxygen-free reaction zone; And a second processing unit connected to a rear end of the first processing unit and having an aerobic reaction tank using a medium, wherein a portion of the supernatant of the first processing unit is introduced into the second processing unit to perform nitrification, and the second processing unit is performed. The nitrate produced in the step is returned to the anoxic reaction zone of the first treatment unit is provided by the waste water treatment system, characterized in that the denitrification using the organic matter contained in the influent water of the first treatment unit.
기 제1 처리부는 호기조를 구비하는 활성슬러지 공법을 이용한 장치이며, 상기 무산소 반응 영역은 상기 제1 처리부의 호기조를 개조하여 형성된 것일 수 있다.The first treatment unit may be an apparatus using an activated sludge method having an aerobic tank, and the anoxic reaction region may be formed by modifying the aerobic tank of the first treatment unit.
상기 제1 처리부는 무산소조를 구비하는 영양염류 처리 공법을 이용하는 장치이며, 상기 제2 처리부에서 생성된 질산염은 상기 제1 처리부의 무산소조로 반송될 수 있다.The first processing unit is a device using a nutrient processing method having an anoxic tank, and the nitrate generated in the second processing unit may be returned to the anoxic tank of the first processing unit.
상기 제2 처리부는 적어도 하나의 호기조를 구비하며, 상기 제2 처리부는 2개 이상의 호기조가 다단으로 연결된 것일 수 있다.The second processing unit may include at least one expiratory tank, and the second processing unit may be two or more exhalation tanks connected in multiple stages.
상기 제2 처리부는 상기 호기조는 부착성장 미생물을 이용한 생물반응조를 구비할 수 있다.The second treatment unit may include a bioreactor using the aerobic growth microorganism.
상기 제1 처리부에서 침전조에는 부하를 줄이기 위하여 부착식 또는 고정식 경사판이 설치될 수 있다.In the first treatment unit, the settling tank may be provided with an attached or fixed inclined plate to reduce the load.
상기 오폐수 처리 시스템은 상기 제1 처리부의 침천조 유출수를 응집여과 시키는 제3 처리부를 더 포함할 수 있다.The wastewater treatment system may further include a third treatment unit for coagulating filtration of the effluent bath of the first treatment unit.
본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 달성할 수 있다. 구체적으로는 본 발명에 따른 기존 처리장을 업그레이드한 오폐수 처리 시스템은 기존의 미처리된 질소와 인을 추가 제거하기 위한 최적의 공정으로 간단한 추가 장치만으로도 강화되는 수질 기준을 만족시킬 수 있다.According to the present invention, the object of the present invention described above can be achieved. Specifically, the wastewater treatment system upgraded to the existing treatment plant according to the present invention can satisfy the water quality standards that are strengthened by a simple additional device as an optimal process for further removing the existing untreated nitrogen and phosphorus.
기존 영양염류처리장은 동절기 처리효율이 낮은 자가영양자에 의해 질화 반응이 원활하지 못하여 질소처리 효율 저하를 가져오고, 이로 인해 인처리 효율이 저하된다. 동절기에 상기 문제를 해결하기 위해서는 신속한 질화 반응이 이루어져야 한다. 이를 위해서는 질산화 미생물의 밀생 및 농축과 질산화 반응 미생물의 경쟁자인 타가영양 미생물의 성장 억제가 필요하다. 전자(밀생 및 농축)는 질산화 미생물의 부착성장으로 해결할 수 있으며, 후자는 질산화 반응 전에 유기물을 먼저 처리함으로써 질산화 반응시 타가영양 미생물의 성장을 저하시킬 수 있다.Existing nutrient treatment plant is a nitrogen nitrate reaction is not smooth due to the low efficiency of the winter treatment efficiency, which leads to a decrease in nitrogen treatment efficiency, thereby reducing the phosphorus treatment efficiency. In order to solve the problem in the winter season, a rapid nitriding reaction should be performed. To this end, it is necessary to suppress the growth and growth of taga trophic microorganisms, which is a competitor of nitrification and enrichment and nitrification microorganisms. The former can be solved by adhesion growth of nitrifying microorganisms, and the latter can reduce the growth of other nutrients during nitrification by first treating organic matters before nitrification.
일반적으로는 하절기는 질산화 반응의 저하가 없지만 동절기에는 질산화 반응의 저하 현성이 발생한다. 동절기에도 질산화 반응만 짧은 시간 내에 완수된다면 후속된 탈질반응은 문제가 되지 않을 수 있다. 따라서 기존 처리장에 본 발명의 기술을 적용한다면 동절기 영양염류 처리 문제를 충분히 해결할 수 있다.In general, there is no deterioration of nitrification in summer, but deterioration of nitrification occurs in winter. Even in winter, if only nitrification is completed in a short time, subsequent denitrification may not be a problem. Therefore, if the technology of the present invention is applied to an existing treatment plant, it is possible to sufficiently solve the winter nutrient treatment problem.
도 1은 기존 오폐수 처리장의 표준 활성슬러지 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 기존 오폐수 처리장의 A2/O 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오폐수 처리 시스템을 개략적으로 도시한 구성도로서, 기존 오폐수 처리장의 표준 활성슬러지 시스템을 업그레이드한 것이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 오폐수 처리 시스템을 개략적으로 도시한 구성도로서, 기존 오폐수 처리장의 표준 활성슬러지 시스템을 업그레이드한 것이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 오폐수 처리 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.1 is a schematic view showing a standard activated sludge system of an existing wastewater treatment plant.
2 is a schematic view showing an A2 / O system of an existing wastewater treatment plant.
3 is a schematic view showing a wastewater treatment system according to a first embodiment of the present invention, which is an upgrade of a standard activated sludge system of an existing wastewater treatment plant.
Figure 4 is a schematic view showing a wastewater treatment system according to a second embodiment of the present invention, an upgrade of the standard activated sludge system of the existing wastewater treatment plant.
5 is a configuration diagram schematically showing a wastewater treatment system according to a third embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오폐수 처리 시스템을 개략적으로 도시한 구성도로서, 기존 오폐수 처리장의 표준 활성슬러지 시스템을 업그레이드한 것이다. 오폐수 처리 시스템(100)은 제1 처리부(110)와, 제2 처리부(120)를 포함한다. 본 발명에서 제1 처리부(110)는 기존의 오폐수 처리장에 설치되어 질소와 인을 처리하기 위해 운영되고 있는 A/O 공정을 의미하며, 제2 처리부(120)는 질산화 효율을 증진시키기 위해 별도의 호기조를 연결하여 추가된 공정을 의미한다.3 is a schematic view showing a wastewater treatment system according to a first embodiment of the present invention, which is an upgrade of a standard activated sludge system of an existing wastewater treatment plant. The
제1 처리부(110)는 기존의 표준 활성슬러지 시스템을 A/O형 공정으로 개선한 것이다. 제1 처리부(110)는 선단부터 차례대로 위치하는 반응조(111)와, 침전조(112)를 구비한다. 반응조(111)는 기존의 오폐수처리장에 설치, 운영 중인 호기조의 일부를 개조하여 무산소 영역을 추가한 것으로서, 무산소 반응부(1111)와 호기 반응부(1112)를 구비하며 필요시 호기 반응부(1112)에서 무산소 반응부(1111)로 내부순환을 시킨다. 무산소 반응부(1111)는 산소의 유입없이 교반에 의하여 활성슬러지가 혼합되도록 구성된다. 본 실시예에서 반응조(111)는 기존의 표준 활성슬러지 시스템의 호기조를 개조하여 구성할 수 있다. 침전조(112)에는 침전조의 부하를 줄이기 위하여 부착식 또는 고정식 경사판이 설치될 수 있다.The
제2 처리부(120)는 매체를 이용한 호기조(121)를 구비한다. 제2 처리부(120)는 2개 이상의 호기조가 다단으로 연결되어 형성될 수도 있다. 또한, 제2 처리부(120)의 호기조(121)는 회전원판형 반응조, 생물여과 반응조 등 부착성장 미생물을 이용한 생물반응조일 수 있다.The
도 3에 도시된 제1 실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다. 무산소 반응부(1111)로 외부 유입수와 제2 처리부(120)에서 질산화 반응으로 생성된 질산염이 무산소 반응부(1111)로 유입된다. 무산소 반응부(1111)로 반송되어 넘어온 질산염은 외부 유입수에 함유되어 있는 유기물을 탈질에 이용하게 되며, 인의 방출이 일어난다. 다음, 호기 반응부(1112)에서 유기물산화, 질산화, 인 흡수 등의 기작이 발생한다. 경우에 따라서는 슬러지의 일부를 호기 반응부(1112)에서 무산소 반응부(1111)로 내부 반송시켜서 질소 및 인의 제거 효율을 높인다. 이 반응이 끝나면 슬러지는 침전조(112)로 넘어가고 침전조(112)에서 침전된 슬러지는 농축되어 무산소 반응부(1111)로 반송되고 일부는 폐슬러저로 폐기되며, 상등수는 제2 처리부(120)로 일부 유입되고, 나머지는 유출된다. 제2 처리부(120)로 유입되는 유입수는 제1 처리부(110)에서 유출되는 상등수의 일부가 넘어오게 되며, 그 이외의 유출수는 그대로 방류된다. 제2 처리부(120)의 호기조(121)에서의 반응은 호기상태의 반응으로 미처리된 유기물 및 질산화 반응이 이루어지고, 매체를 이용한 반응으로 부착성장 미생물을 이용한 단계로써 질산화 미생물의 농축 및 밀생을 통하여 동절기에도 짧은 시간에 높은 질산화 효율을 기대할 수 있다. 또한 추가적으로 인 제거 효율을 향상시키기 위하여 방류하는 유출수 후단에 생물여과반응조를 설치하고 생물여과 반응조 전단에 응집제를 투입하여 인제거 효율을 향상시킬 수도 있다.
Referring to the operation of the first embodiment shown in Figure 3 as follows. The external inflow water into the
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 오폐수 처리 시스템을 개략적으로 도시한 구성도로서, 기존 오폐수 처리장의 표준 활성슬러지 시스템을 업그레이드한 것이다. 오폐수 처리 시스템(200)은 제1 처리부(210)와, 제2 처리부(120)를 포함한다. 제2 처리부(120)의 구성은 도 3에 도시된 제2 처리부(120)의 구성과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Figure 4 is a schematic view showing a wastewater treatment system according to a second embodiment of the present invention, an upgrade of the standard activated sludge system of the existing wastewater treatment plant. The
제1 처리부(210)는 기존의 표준 활성슬러지 시스템을 A2/O형 공정으로 개선한 것이다. 제1 처리부(210)는 선단부터 차례대로 위치하는 혐기조(211)와, 무산소조(212)와, 호기조(213)와, 침전조(214)를 구비한다. 호기조(213)와 침전조(214)는 기존의 표준 활성슬러지 시스템에서 사용되는 구성이다. 즉, 제1 처리부(210)는 기존의 표준 활성슬러지 시스템에 혐기조(211)와, 무산소조(212)를 추가하여 A2/O형 공정으로 개조한 것이다. 혐기조(211)는 혐기성 조건에서 인을 방출시켜 호기조에서 미생물이 광잉섭취할 수 있도록 한다. 무산소조(212)의 작용은 도 3에 도시된 실시예에서의 무산소 반응부(1111)와 대체로 동일하다.
The
도 4에 도시된 제2 실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다. 혐기조(211)로 외부 유입수와 필요시 제2 처리부(120)에서 질산화 반응으로 생성된 질산염의 일부가 반송되어 들어온다. 혐기조(211)로 반송되어 넘어온 질산염은 외부 유입수에 함유되어 있는 유기물을 이용하여 탈질 반응 및 인의 방출이 일어난다. 무산소조(212)에서는 제2 처리부(120)에서 넘어온 질산염의 탈질 반응 및 인 방출 반응이 일어난다. 다음, 호기조(213)에서 유기물산화, 질산화, 인 흡수 등의 기작이 발생한다. 경우에 따라서는 슬러지의 일부를 호기조(213)에서 무산소조(212)로 내부 반송시켜서 질소 제거 효율을 높인다. 이 반응이 끝나면 슬러지는 침전조(214)로 넘어가고 침전조(214)에서 침전된 슬러지는 농축되어 혐기조(211)로 일부 반송되고, 일부는 폐슬러지로 폐기되며, 상등수는 제2 처리부(120)로 일부 유입되고, 나머지는 유출된다. 제2 처리부(120)로 유입되는 유입수는 제1 처리부(210)에서 유출되는 상등수의 일부가 넘어오게 되며, 그 이외의 유출수는 그대로 방류된다. 제2 처리부(120)의 호기조(121)에서의 반응은 호기상태의 반응으로서 미처리된 유기물 및 질산화 반응이 이루어지고, 담·매체를 이용한 반응으로 부착성장 미생물을 이용한 단계로서 질산화 미생물의 농축 및 밀생을 통하여 동절기에도 짧은 시간에 높은 질산화 효율을 기대할 수 있다. 또한 추가적으로 인 제거 효율을 향상시키기 위하여 유출수 후단에 생물여과반응조를 설치하고 생물여과 반응조 전단에 응집제를 투여하여 인제거효율을 향상시킬 수도 있다.Referring to the operation of the second embodiment shown in Figure 4 as follows. The external inflow water to the
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 오폐수 처리 시스템을 개략적으로 도시한 것으로서, 기존 생물학적 질소 및 인(영양염류) 처리 오폐수 시스템을 업그레이드한 것이다. 오폐수 처리 시스템(300)은 제1 처리부(310)와, 제2 처리부(120)와, 제3 처리부(330)를 포함한다. 제1 처리부(310)는 기존 영양염류 처리공정으로 사용되는 제 공정(A/O, A2/O, SBR, Bardenhop, MLE, 간헐포기형 처리조 등)이다. 제2 처리부(120)는 상기 제1 실시예 및 제2 실시예의 제2 처리부와 동일한 것이다. 제3 처리부(330)는 인처리를 위해 제1 처리부(310)의 방류수에 응집 여과 공정을 추가한 것이다. 기존 영양염류 처리공정으로 이용되는 제 공정에서도 수리학적 체류시간이 짧아 동절기 온도 저하에 따른 질산화 효율이 낮을 경우 제2 처리부(120)를 추가하여 질산화를 향상시킨 후 이를 기존 영양염류 처리 공정의 탈질 반응조로 유입시켜 질소처리 효율을 향상시킬 수 있다. 추가적인 인 처리를 위해 제3 처리부(330)가 설치된다.
5 schematically shows a wastewater treatment system according to a third embodiment of the present invention, which is an upgrade of an existing biological nitrogen and phosphorus (nutrient salt) treatment wastewater system. The
이상 실시예를 들어 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예들은 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나는 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 당업자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited thereto. The above embodiments may be modified or changed without departing from the spirit and scope of the present invention, and those skilled in the art will recognize that such modifications and changes also belong to the present invention.
100 : 오폐수 처리 시스템 110 : 제1 처리부
120 : 제2 처리부 330 : 제3 처리부100: wastewater treatment system 110: first treatment unit
120: second processing unit 330: third processing unit
Claims (8)
상기 제1 처리부의 후단에 연결되며, 부착성장 미생물을 이용하는 생물반응조를 갖으며, 하나 또는 2개 이상의 다단으로 연결되는 매체를 이용한 호기조와, 생성된 질산염을 상기 제1 처리부의 무산소조로 반송하는 제2 처리부; 및
상기 제1 처리부의 침전조 유출수를 응집 여과시키기 위하여 선택적으로 추가되는 제3 처리부;
를 포함하며, 상기 제1 처리부의 상등수 일부가 상기 제2 처리부로 유입되어 질산화 반응이 수행되며, 상기 제2 처리부에서 생성된 질산염은 상기 제1 처리부의 무산소 반응 영역으로 반송되어서 상기 제1 처리부의 유입수에 함유된 유기물을 이용하여 탈질되는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리 시스템.
An aerobic tank using organic sludge process with an anoxic reaction zone, treating organic matter, nitrogen and phosphorus using standard activated sludge, A / O, A2 / O, SBR, Bardenpho, MLE or intermittent aeration treatment A first treatment unit including an anoxic reaction zone formed by an anaerobic reaction unit and an aerobic reaction unit by remodeling the aerobic tank, an anoxic tank using a double salt treatment method, and a settling tank on which an attached or fixed inclined plate is installed to reduce load;
An aerobic tank using a medium connected to the rear end of the first processing unit, and having a bioreactor using adhesion-grown microorganisms, and connected to one or two or more stages, and the resulting nitrate is returned to the anaerobic tank of the first processing unit 2 processing section; And
A third treatment unit selectively added to coagulate and filter the sedimentation tank effluent of the first treatment unit;
And a portion of the supernatant water of the first treatment part is introduced into the second treatment part to perform nitrification, and the nitrate generated in the second treatment part is returned to the anoxic reaction region of the first treatment part and Waste water treatment system characterized in that the denitrification using the organic matter contained in the influent.
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KR20160095847A (en) | 2015-02-04 | 2016-08-12 | 주식회사 대산엔지니어링 | Livestock Sewage Treatment System and Method thereof |
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KR100784933B1 (en) * | 2006-12-08 | 2007-12-11 | 주식회사 바이오엔텍 | Apparatus for treating organic matter and nitrogen of high density organic wastewater |
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- 2011-05-04 KR KR1020110042467A patent/KR101082516B1/en active IP Right Grant
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