KR101217795B1 - 인을 제거하기 위한 폐수 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 폐수 처리장치는, 폐수와 응집제가 수용되고 폐수 속에 포함된 인(P)이 응집제와 반응하여 응집되는 응집조, 상기 응집조에 응집제를 공급하기 위한 응집제 공급장치, 응집조를 통과한 폐수가 유입되고 폐수 속의 응집된 인을 걸러내기 위한 다수의 부유성 포집물로 이루어지는 필터층과 필터층의 상부에 배치되어 다수의 부유성 포집물의 유동을 막는 상부 거름망이 설치되는 여과조, 응집조로 유입되는 폐수 속의 인 함유량을 검출하기 위한 화학분석기 및 화학분석기에서 검출된 인 함유량에 따라 응집제 공급장치를 제어하여 응집제의 공급량을 조절하는 제어기를 갖는 제어유닛을 포함한다. 본 발명에 의한 폐수 처리장치는 응집조에서 응집제를 폐수 속에 고르게 혼합하고, 여과조에서 폐수 속의 인 응집물을 걸러냄으로써 폐수 속에 포함된 인을 효과적으로 제거할 수 있다.

Description

인을 제거하기 위한 폐수 처리장치{Wastewater treatment apparatus for removing phosphorus}

본 발명은 폐수 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐수 중에 포함된 인(P)을 제거하기 위한 폐수 처리장치에 관한 것이다.

폐수 처리는 공장, 도시 등으로부터 나오는 폐수 중에는 유독물질이나 유해물질이 대량으로 함유되는 경우가 많기 때문에 이것을 정화하거나 회수하여 소정의 허용한계수질(수질오염 방지법)로 처리하는 것을 말한다.

공공 수역의 수질보전을 위해서 공장이나 사업소 등에서 배출되는 폐수는 환경정책기본법, 수질환경보전법, 오수·분뇨 및 축산폐수의 처리에 관한 법률 등에 규정된 기준에 도달할 때까지 정화하여 배수하여야 한다. 이를 위해 폐수의 종류나 내용에 따라 고체·액체분리, 물리화학적 처리, 생물학적 처리 등의 방법이 이용된다.

고체·액체분리법은 폐수 속의 부유물을 분리 회수하기 위한 것으로, 처리비용이 싸고 운전관리도 쉽다. 중력에 의한 침강 분리 방식이 가장 널리 이용되나, 중력 침강과는 반대로 부상하기 쉬운 부상물을 수면에 자연히 모이게 하는 방법이나, 불어넣거나 감압에 의해 발생시킨 물 속의 미세기포의 상승력을 이용한 강제 부상 분리 방식도 이용된다.

물리화학적 처리법은 중화·pH조정, 산화·환원, 추출, 흡착 등의 방법이 있다. 중화·pH조정은 폐수에 산이나 알칼리를 주입하여 용해되어 있는 가스를 방출시키거나 금속염을 응집 침강시키고, 뒤이어 계속되는 처리를 위해 가장 알맞은 pH로 조정하는 것이다. 산화·환원에는 약제를 이용한 산화나 환원 외에 전기분해에 의한 처리, 오존이나 자외선을 이용한 산화분해 등도 이루어진다. 추출은 폐수 속에 존재하는 유용물질을 용매를 이용하여 회수하는 것이고, 흡착은 활성탄이나 제올라이트와 같은 흡착재로 폐수 속의 각종 유기물질과 암모니아 등을 처리하는 방법이다. 이 밖에 이온교환, 전기투석, 역삼투막에 의한 처리 등도 물리화학적 처리법의 일종이다.

생물학적 처리법은 미생물을 이용하여 폐수를 처리하는 방법이다. 미생물과 폐수가 접촉하는 형태에 따라 부유현탁법과 고착법으로 분류된다. 부유현탁법은 미생물과 폐수가 혼합되어 미생물이 부유현탁한 상태로 처리수와 미생물로 분리된 뒤 미생물은 다시 폐수처리로 되돌려진다. 고착법은 살수로상법·회전원판법·침지로상법·유동상법 등이 있는데, 이들은 모두 미생물을 부착시키는 고정된 지지체가 있어 폐수만이 고착미생물의 주위를 통과하게 된다.

최근 폐수에 인(P)의 함유량이 증가하고 있다. 인은 하수나 배설물 등에 의해 자연 상태에서도 발생하고, 세제에 다량 포함되어 있어 최근 합성세제의 사용량 증가와 함께 생활하수 중에 인의 농도가 증가하여 부영양화의 원인이 되고 있다.

수중의 인은 용존성 인으로 정인산염 이외에 축합 인산염, 유기 인산염, 농약 등의 형태로 존재한다. 수중 인산의 형태는 주로 Orthophoshorus(정인산), Pyrophosphate, Tripolyphosphate, Hexametaph-osphate 등이며, 유기인산도 존재한다. 합성세제 등에 포함된 Pyrophosphate 등은 하수에 혼합되면 미생물의 작용으로 가수분해되어 24시간 이내에 Orthophoshorus의 형태로 전환된다. 수중에서의 Orthophosphate은 하수 처리시 증가하며 Polyphosphates은 하수 처리장 유입시 침전으로는 제거되지 않으며, Metaphosphates도 침전 제거되지 않는다.

이와 같이, 다양한 폐수 처리법이 개발되어 이용되고 있음에도 폐수 중에 함유량이 증가하고 있는 인의 처리에는 어려움이 있다. 인의 처리에는 응집제를 이용하는 방법이 알려져 있으나, 응집제를 사용하는 경우에도 응집된 인을 효과적으로 걸러낼 수 있는 수단이 필요하며, 과도한 응집제 사용은 응집제로 인한 또다른 오염을 유발하게 된다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 폐수에 포함된 인의 함유량을 모니터링하여 적정량의 응집제를 공급하고 응집된 인을 효과적으로 제거할 수 있는 폐수 처리장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 폐수 처리장치는, 폐수와 응집제가 수용되고 폐수 속에 포함된 인(P)이 응집제와 반응하여 응집되는 응집조, 상기 응집조에 응집제를 공급하기 위한 응집제 공급장치, 상기 응집조를 통과한 폐수가 유입되고 폐수 속의 응집된 인을 걸러내기 위한 다수의 부유성 포집물로 이루어지는 필터층과 상기 필터층의 상부에 배치되어 상기 다수의 부유성 포집물의 유동을 막는 상부 거름망이 설치되는 여과조, 상기 응집조로 유입되는 폐수 속의 인 함유량을 검출하기 위한 화학분석기 및 상기 화학분석기에서 검출된 인 함유량에 따라 상기 응집제 공급장치를 제어하여 응집제의 공급량을 조절하는 제어기를 갖는 제어유닛을 포함한다.

본 발명에 의한 폐수 처리장치는 폐수와 응집제를 교반하기 위해 상기 응집조에 설치되는 교반기를 더 포함할 수 있다.

상기 응집조는 외부의 폐수가 유입되는 급속 응집실, 상기 급속 응집실의 폐수가 유입되는 완속 응집실 및 상기 급속 응집실의 폐수를 상기 완속 응집실로 안내하는 유로를 구비하고, 상기 급속 응집실에는 응집제를 폐수 속에 고르게 확산시키기 위해 응집제가 투입된 폐수를 교반하기 위한 제 1 교반기가 설치되고, 상기 완속 응집실에는 폐수와 응집제의 반응을 촉진시키기 위해 응집제가 투입된 폐수를 교반하기 위한 제 2 교반기가 설치될 수 있다.

본 발명에 의한 폐수 처리장치는 응집제가 혼합된 폐수의 pH를 조절하기 위해 상기 응집조에 중화제를 공급하는 중화제 공급장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 폐수 처리장치는 상기 여과조 내의 폐수에 공기를 공급하기 위해 상기 필터층의 하부에 배치되는 복수의 산기관을 갖는 공기 공급장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 폐수 처리장치는, 상기 여과조 내에서 상기 다수의 부유성 포집물이 공기 중에 노출되도록 폐수의 수위가 낮아질 때 상기 다수의 부유성 포집물을 떠받치기 위해 상기 필터층의 하부에 배치되는 하부 거름망, 상기 다수의 부유성 포집물이 공기 중에 노출될 때 상기 다수의 부유성 포집물을 세척하기 위한 세척수를 공급하기 위해 상기 상부 거름망 위에 설치되는 세척수 공급장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 폐수 처리장치는 상기 여과조에서 침전되는 슬러지를 상기 여과조 외부로 배출하기 위해 상기 여과조의 하부에는 배치되는 슬러지 배출관을 갖는 슬러지 배출장치를 더 포함할 수 있다.

상기 여과조에는 침전되는 슬러지를 수집하기 위한 수집부와 상기 여과조에서 침전되는 슬러지를 상기 수집부로 가이드하기 위해 상기 수집부 쪽으로 경사진 경사 바닥면이 구비되고, 상기 슬러지 배출관은 상기 수집부에 연결될 수 있다.

상기 여과조로 유입되는 폐수는 하부에서 상부 방향으로 유동하여 상기 필터층을 거쳐 상기 상부 거름망을 통과한 후 상기 여과조의 외부로 배출될 수 있다.

본 발명에 의한 폐수 처리장치는 상기 여과조를 통과한 폐수가 유입되고 폐수를 자외선 살균하기 위한 자외선 살균 램프가 구비되는 살균조를 더 포함할 수 있다.

상기 제어유닛의 화학분석기는 폐수 속에 포함된 반응성 인의 함유량을 검출하기 위한 검출부를 포함하고, 상기 검출부는, 폐수와 시약이 혼합되는 검출부 혼합조, 상기 검출부 혼합조와 연결되고 폐수와 시약의 유입을 위한 복수의 유입구 및 폐수와 시약의 유출을 위한 유출구를 구비하며 상기 복수의 유입구와 상기 유출구를 선택적으로 조합하여 서로 연통시킴으로써 상기 복수의 유입구를 통해 유입되는 유체를 상기 유출구를 통해 상기 검출부 혼합조에 공급하는 검출부 다방향 밸브, 상기 검출부 다방향 밸브의 유체를 상기 검출부 혼합조로 강제 유동시키기 위해 상기 검출부 혼합조와 상기 검출부 다방향 밸브 사이에 설치되는 검출부 공급 펌프, 폐수 중에 포함된 반응성 인을 검출하기 위해 상기 검출부 혼합조와 연결되는 검출기를 포함할 수 있다.

상기 검출부 혼합조와 상기 검출기는 검출부 폐루프 라인으로 연결되고, 상기 검출부 폐루프 라인에는 상기 검출부 혼합조와 상기 검출기 사이에 폐수를 강제 유동시키기 위한 검출부 유동 펌프가 설치될 수 있다.

상기 검출부는, 상기 검출부 폐루프 라인으로부터 폐수를 외부로 배출하기 위해 상기 검출부 폐루프 라인에 연결되는 배출 라인, 상기 배출 라인을 통한 폐수 유동을 제어하기 위해 상기 검출부 폐루프 라인과 상기 배출 라인 사이에 설치되는 배출 밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 검출기는, 중앙의 주실과 상기 주실 둘레에 방사형으로 배치되는 복수의 부실을 갖는 하우징, 상기 주실에 배치되고 상기 검출부 혼합조의 폐수가 통과하는 투명관, 상기 복수의 부실 중 어느 하나의 부실에 배치되는 광원, 상기 광원에서 출사되는 빔을 수광하기 위해 상기 복수의 부실 중 상기 광원이 배치된 부실과 마주보도록 배치된 부실에 배치되는 수광센서를 포함할 수 있다.

상기 검출기는, 중앙의 주실과 상기 주실 둘레에 방사형으로 배치되는 복수의 부실을 갖는 하우징, 상기 주실에 배치되고 상기 검출부 혼합조의 폐수가 통과하는 투명관, 상기 복수의 부실 중 어느 하나의 부실에 배치되는 R광원, 상기 R광원에서 출사되는 빔을 수광하기 위해 상기 복수의 부실 중 상기 R광원이 배치된 부실과 마주보도록 배치된 부실에 배치되는 R빔 수광센서, 상기 복수의 부실 중 또다른 하나의 부실에 배치되는 G광원, 상기 G광원에서 출사되는 빔을 수광하기 위해 상기 복수의 부실 중 상기 G광원이 배치된 부실과 마주보도록 배치된 부실에 배치되는 G빔 수광센서, 상기 복수의 부실 중 또다른 하나의 부실에 배치되는 B광원, 상기 B광원에서 출사되는 빔을 수광하기 위해 상기 복수의 부실 중 상기 B광원이 배치된 부실과 마주보도록 배치된 부실에 배치되는 B빔 수광센서를 포함할 수 있다.

상기 제어유닛의 화학분석기는 폐수 속에 포함된 비반응성 인을 반응성 인으로 변환하여 상기 검출부 다방향 밸브에 공급하는 형질 변환부를 더 포함하고, 상기 형질 변환부는, 폐수와 산화제가 혼합되는 변환부 혼합조, 상기 변환부 혼합조와 연결되고 폐수와 산화제의 유입을 위한 복수의 유입구 및 폐수와 산화제의 유출을 위한 유출구를 구비하며 상기 복수의 유입구와 상기 유출구를 선택적으로 조합하여 서로 연통시킴으로써 상기 복수의 유입구를 통해 유입되는 유체를 상기 유출구를 통해 상기 변환부 혼합조에 공급하는 변환부 다방향 밸브, 상기 변환부 다방향 밸브의 유체를 상기 변환부 혼합조에 공급하기 위해 상기 변환부 혼합조와 상기 변환부 다방향 밸브 사이에 설치되는 변환부 공급 펌프, 상기 변환부 혼합조와 연결되어 산화제가 혼합된 폐수가 유입되는 투명 튜브 및 폐수 속에 포함된 비반응성 인을 분해하여 반응성 인으로 변환하기 위해 상기 투명 튜브를 통과하는 폐수에 자외선을 조사하는 자외선 램프를 구비하는 분해 변환기를 포함할 수 있다.

상기 변환부 혼합조와 상기 분해 변환기는 변환부 폐루프 라인으로 연결되고, 상기 변환부 폐루프 라인에는 상기 변환부 혼합조와 상기 분해 변환기 사이에 폐수를 강제 유동시키기 위한 변환부 유동 펌프가 설치될 수 있다.

상기 변환부 폐루프 라인과 상기 검출부 다방향 밸브는 상기 분해 변환기를 통과한 폐수를 상기 검출부 다방향 밸브에 공급하기 위한 연결 라인으로 연결되고, 상기 변환부 폐루프 라인과 상기 연결 라인의 사이에는 상기 연결 라인을 통한 폐수의 유동을 제어하기 위한 연결 제어 밸브가 설치될 수 있다.

상기 투명 튜브는 그 내부를 통과하는 폐수의 자외선 조사 면적을 높이기 위해 상기 자외선 램프의 외면에 나선형으로 감길 수 있다.

본 발명에 의한 폐수 처리장치는 응집조에서 응집제를 폐수 속에 고르게 혼합하고, 여과조에서 폐수 속의 인 응집물을 걸러냄으로써 폐수 속에 포함된 인을 효과적으로 제거할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 폐수 처리장치는 폐수 속의 인 함유량을 실시간으로 검출하여 인 함유량에 맞춰 적정량의 응집제를 공급함으로써 효율적으로 폐수 속에 포함된 인을 제거할 수 있고, 인 제거 효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 폐수 처리장치를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 폐수 처리장치의 일부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 폐수 처리장치의 제어유닛에 구비되는 화학분석기를 나타낸 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 화학분석기의 검출기를 나타낸 평단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 화학분석기의 검출기를 나타낸 측단면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 화학분석기의 분해 변환기를 나타낸 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 폐수 처리장치의 필터층을 세척하는 과정을 나타낸 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 의한 인을 제거하기 위한 폐수 처리장치에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시에에 의한 폐수 처리장치(100)는, 폐수 속에 포함된 인(P)을 응집시키기 위한 응집조(110), 응집조(110)에 응집제를 공급하기 위한 응집제 공급장치(115), 폐수 속의 응집된 인을 걸러내기 위한 여과조(130), 폐수를 자외선 살균하기 위한 살균조(150) 및 전반적인 폐수 처리 공정을 제어하는 제어유닛(200)을 포함한다. 제어유닛(200)은 응집조(110)로 유입되는 폐수에 포함된 인의 함유량을 모니터링하여 적정량의 응집제가 응집조(110)에 공급되도록 폐수 처리장치(100)의 동작을 제어한다.

응집조(110)는 하수 종말처리장치 또는 하천이나 폐수 배출로 등과 연결되는 유입로(101)와 연결된다. 유입로(101)를 따라 유동하는 외부의 폐수는 응집조(110)에 연결된 연결로(102) 또는 별도의 배관(미도시)을 통해 응집조(110)에 유입된다. 응집조(110)는 유입로(101)를 통해 폐수가 유입되는 급속 응집실(111)과 급속 응집실(111)을 통과한 폐수가 유입되는 완속 응집실(112)을 포함한다. 급속 응집실(111)과 완속 응집실(112)은 분리벽(113)으로 구획되고, 분리벽(113)에는 급속 응집실(111)과 완속 응집실(112)을 연통시키기 위한 유로(114)가 구비된다.

급속 응집실(111)에는 응집제 공급장치(115) 및 중화제 공급장치(119)를 통해 응집제와 중화제가 공급된다. 응집제는 폐수 속에 포함된 인을 응집시키기 위한 것이고, 중화제는 폐수의 pH 농도를 조절하기 위한 것이다. 응집제가 산성인 경우 염기성의 중화제를 공급함으로써 폐수를 중화시킬 수 있다. 응집제 공급장치(115)는 응집제를 저장하는 응집제 저장탱크(116), 응집제 저장탱크(116)와 급속 응집실(111)을 연결하는 응집제 공급관(117), 응집제 공급관(117)에 설치되는 응집제 공급 밸브(118)를 포함한다. 그리고 중화제 공급장치(119)는 중화제를 저장하는 중화제 저장탱크(120), 중화제 저장탱크(120)와 급속 응집실(111)을 연결하는 중화제 공급관(121), 중화제 공급관(121)에 설치되는 중화제 공급밸브(122)를 포함한다. 중화제 공급장치(119)는 완속 응집실(112)에 중화제를 공급하도록 배치될 수도 있다.

응집제 공급밸브(118)와 중화제 공급밸브(122)는 제어유닛(200)에 의해 제어된다. 제어유닛(200)은 폐수 속에 포함된 인의 함유량을 검출하여 적정량의 응집제가 급속 응집실(111)에 공급될 수 있도록 응집제 공급밸브(118)를 제어한다. 또한, 제어유닛(200)은 급속 응집실(111)(또는 완속 응집실(112))에 설치되는 pH 농도 센서(123)로부터 폐수의 pH 농도에 대한 정보를 제공받아 중화제 공급밸브(122)를 제어하여 급속 응집실(111)(또는 완속 응집실(112))에 적정량의 중화제가 공급되도록 한다.

급속 응집실(111) 내의 폐수는 제 1 교반기(124)에 의해 교반된다. 제 1 교반기(124)는 급속 응집실(111) 내의 폐수를 교반함으로써 폐수에 투입된 응집제와 중화제를 폐수 속에 고르게 확산시킨다. 이렇게 응집제와 중화제가 고르게 확산된 폐수는 분리벽(113)의 유로(114)를 통해 완속 응집실(112)로 유동한다. 그리고 완속 응집실(112)로 유입된 폐수는 제 2 교반기(125)에 의해 교반된다. 제 2 교반기(125)는 폐수를 교반함으로써 폐수와 응집제의 반응을 촉진시킨다. 폐수 속에 포함된 인은 대부분이 완속 응집실(112)에서 응집제와 반응하여 응집된다.

완속 응집실(112)을 거친 폐수는 연결로(103)를 통해 여과조(130)로 유입된다. 여과조(130) 내부의 여과실(131)은 격벽(132)에 의해 구획되고, 격벽(132)의 안쪽 공간에는 응집제와 반응하여 응집된 인을 걸러내기 위한 다수의 부유성 포집물(134)로 이루어지는 필터층(133)이 마련된다. 그리고 필터층(133)의 상부에는 부유성 포집물(134)의 유동을 막기 위한 상부 거름망(135)이 설치되고, 필터층(133)의 하부에는 하부 거름망(136)이 설치된다. 상부 거름망(135)과 하부 거름망(136)은 폐수가 자유롭게 통과할 수 있는 다수의 메시(mesh)를 갖는 망으로, 메시의 크기는 부유성 포집물(134)의 크기보다 작아 부유성 포집물(134)은 상부 거름망(135)이나 하부 거름망(136)을 통과하지 못한다.

여과조(130)로 유입되는 폐수는 격벽(132)의 하단부 쪽으로 유동하여 하부 거름망(136)을 통과하여 상승하고, 필터층(133)을 거쳐 상부 거름망(135)을 통과하여 살균조(150) 쪽으로 유동한다. 폐수가 여과조(130)에서 유동할 때 폐수 속의 인 응집물은 대부분이 필터층(133)을 통과할 때 부유성 포집물(134)의 표면에 부착된다. 그리고 인 응집물의 일부는 하부 거름망(136) 또는 상부 거름망(135)에 부착된다. 부유성 포집물(134)은 물에 뜰 수 있는 다양한 소재로 이루어질 수 있으며, 다수가 모여 하부 거름망(136)과 상부 거름망(135) 사이에 일정 두께로 쌓여 필터층(133)을 형성한다. 하부 거름망(136)에서 상승하는 폐수는 부유성 포집물(134) 사이사이를 통과하여 상부 거름망(135) 쪽으로 유동하며, 이때 폐수 속의 인 응집물 등의 이물질이 부유성 포집물(134)의 표면에 달라붙거나 걸러지게 된다.

도 1에 도시된 것과 같이, 여과조(130)에는 공기 공급장치(137)가 설치된다. 공기 공급장치(137)는 하부 거름망(136)의 하부에 배치되는 복수의 산기관(138)과 복수의 산기관(138)에 공기를 공급하는 공기 공급관(139), 공기 공급관(139)에 설치되는 공기 공급밸브(140)를 포함한다. 공기 공급관(139)의 끝단에는 공기를 강제 유입시키기 위한 블로워 등이 설치될 수 있다. 공기 공급장치(137)에 의해 폐수에 공급되는 공기는 폐수 속의 용존 산소량을 증가시키고, 부유성 포집물(134)을 타격하여 부유성 포집물(134)의 표면에 달라붙은 인 응집물을 부유성 포집물(134)의 표면에서 이탈시키는 역할을 한다.

여과조(130) 내에서 유동하면서 가라앉는 인 응집물은 다른 이물질과 함께 여과조(130)의 경사 바닥면(141)에 침전되어 슬러지(S)를 만든다. 경사 바닥면(141)은 여과조(130)의 바닥 한쪽에 마련된 수집부(142) 쪽으로 경사져 있어서, 경사 바닥면(141)의 슬러지(S)는 수집부(142)로 이동하여 수집부(142)에 모인다. 수집부(142)에는 슬러지를 여과조(130) 외부로 배출시키기 위한 슬러지 배출장치(143)의 슬러지 배출관(144)이 연결된다. 슬러지 배출장치(143)는 슬러지 배출관(144)과 슬러지 배출관(144)에 설치되는 슬러지 배출밸브(145)를 포함한다. 슬러지 배출관(144)은 슬러지(S)를 강제 배출시키기 위한 흡입펌프 등에 연결될 수 있다.

여과조(130)의 상부에는 세척수 공급장치(146)가 설치된다. 세척수 공급장치(146)는 부유성 포집물(134)에 세척수를 공급하여 부유성 포집물(134)의 표면에 부착된 인 응집물을 제거하기 위한 것으로, 상부 거름망(135) 위에 배치되는 세척수 공급관(147)과 세척수 공급관(147)에 설치되는 세척수 공급밸브(149)를 포함한다. 세척수 공급관(147)에는 상부 거름망(135)을 향해 배치된 다수의 노즐(148)이 구비된다. 세척수 공급장치(146)는 부유성 포집물(134)이 부유성 포집물(134)의 표면에 인 응집물 포집량이 증가하여 필터층(133)의 인 응집물 제거 효율이 저하될 때 부유성 포집물(134)을 세척함으로써 필터층(133)의 효율을 높일 수 있다. 부유성 포집물(134)에 대한 세척은 부유성 포집물(134)을 공기 중에 노출시킨 상태에서 이루어진다. 세척수 공급장치(146)에 의한 부유성 포집물(134)의 보다 구체적인 세척 과정에 대해서는 후술하기로 한다.

도 1에 도시된 것과 같이, 여과조(130)를 통과한 폐수는 연결로(104)를 통해 살균조(150)로 유동한다. 살균조(150) 내의 살균실(151)에는 복수의 자외선 살균 램프(152)가 설치된다. 살균조(150) 내에서 자외선 살균된 폐수는 연결로(105) 또는 별도의 배관(미도시)을 통해 배출로(106)로 배출된다.

폐수의 종류나 폐수 처리장치의 설계에 따라서는 상기 살균조(150)는 생략될수도 있다. 이 경우 여과조(130)를 통과한 폐수는 연결로 또는 별도의 배관을 통하여 배출된다.

도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 제어유닛(200)은 응집조(110)로 유입되는 폐수 속의 인 함유량을 검출하고 전반적인 폐수 처리 공정을 제어하는 것으로, 제어기(210) 및 화학분석기(220)를 포함한다. 제어기(210)는 pH 농도 센서(123) 및 화학분석기(220)로부터 정보를 제공받고, 응집제 공급장치(115), 중화제 공급장치(119), 제 1 교반기(124), 제 2 교반기(125), 공기 공급장치(137), 세척수 공급장치(146), 슬러지 배출장치(143), 자외선 살균 램프(152) 등의 동작을 제어한다. 화학분석기(220)는 폐수 속의 인 함유량을 검출하여 인 함유량에 대한 정보를 제어기(210)에 제공한다. 제어유닛(200)에는 폐수의 유입이나 배출을 위한 복수의 연결관(107)(108)(109)이 연결된다. 제어유닛(200)은 연결관(107)(108)(109)을 통해 유입되는 폐수나 배출되는 폐수를 공급받을 수 있다.

도 3에 도시된 것과 같이, 화학분석기(220)는 폐수 속에 포함된 반응성 인의 함유량을 검출하기 위한 검출부(221)와 폐수 속에 포함된 비반응성 인을 분해하여 반응성 인으로 변환하는 형질 변환부(255)를 포함한다. 형질 변환부(255)를 거친 폐수가 검출부(221)에 제공되면 검출부(221)는 반응성 인과 비반응성 인을 포함한 폐수 속의 전체 인의 함유량을 검출할 수 있다. 그리고 전체 인의 함유량과 반응성 인의 함유량을 검출하면 폐수 속의 비반응성 인의 함유량을 산출할 수 있다.

검출부(221)는 폐수와 각종 시약이 혼합되는 검출부 혼합조(222), 복수의 유입구(224a)(224b)(224c)(224d)(224e)(224f) 및 유출구(225)를 구비하며 검출부 혼합조(222)와 연결되는 검출부 다방향 밸브(223), 검출부 혼합조(222)와 검출부 다방향 밸브(223) 사이에 설치되는 검출부 공급 펌프(226), 폐수 중에 포함된 반응성 인을 검출하기 위해 검출부 혼합조(222)와 연결되는 검출기(227)를 포함한다. 검출부 혼합조(222)와 검출기(227)는 검출부 폐루프 라인(228)으로 연결된다.

검출부 폐루프 라인(228)에는 검출부 혼합조(222)와 검출기(227) 사이의 폐수 유동을 위한 검출부 유동 펌프(229)와 폐수를 배출하기 위한 배출 밸브(230)가 설치된다. 배출 밸브(230)는 배출 라인(231)을 통해 검출부 폐루프 라인(228)으로부터 폐수를 배출한다. 배출 밸브(230)로는 자동으로 제어될 수 있는 전자식 삼방 밸브가 이용될 수 있다. 검출부 혼합조(222)에는 공기 공급을 위한 공기 조절 밸브(232)가 설치된 공기 공급 라인(233)이 연결된다.

검출부 혼합조(222)와 검출부 다방향 밸브(223)는 검출부 유동 라인(234)을 통해 서로 연결되고, 검출부 유동 라인(234)에 검출부 공급 펌프(226)가 설치된다. 검출부 유동 라인(234)의 일단은 검출부 다방향 밸브(223)의 유출구(225)와 연결되어 검출부 다방향 밸브(223)의 유출구(225)를 통해 배출되는 폐수나 시약 등의 유체가 검출부 혼합조(222)에 유입될 수 있다. 검출부 유동 라인(234)에는 검출부 유동 라인(234)을 통한 유체의 유동을 제어할 수 있는 검출부 유동제어 밸브(235)가 설치되고, 검출부 유동제어 밸브(235)에는 배출 펌프(236)가 설치된 배출 라인(237)이 연결된다. 검출부 유동제어 밸브(235)로는 자동으로 제어될 수 있는 전자식 삼방 밸브가 이용될 수 있다. 배출 라인(237)을 통해 검출부 다방향 밸브(223)에서 배출되는 폐수나 증류수, 공기 등이 배출될 수 있다.

검출부 다방향 밸브(223)는 복수의 유입구(224a)(224b)(224c)(224d)(224e)(224f)와 유출구(225)를 선택적으로 조합하여 서로 연통시킴으로써, 유입구(224a)(224b)(224c)(224d)(224e)(224f)를 통해 유입되는 폐수나 각종 시약 등을 검출부 유동 라인(234)을 통해 검출부 혼합조(222)에 공급한다. 검출부 다방향 밸브(223)의 유입구(224a)(224b)(224c)(224d)(224e)(224f) 중 어느 하나(224a)에는 형질 변환부(255)와 연결되는 연결 라인(238)이 연결되고, 나머지 유입구(224b)(224c)(224d)(224e)(224f)에는 각종 유입 라인(239a)(239b)(239c)(239d)(239e)이 연결된다.

복수의 유입 라인(239a)(239b)(239c)(239d)(239e) 중에서 하나의 유입 라인(239a)은 제어유닛(200)에 연결되는 연결관(107)(108)(109)과 연결되며, 이 유입 라인(239a)을 통해 폐수가 검출부 다방향 밸브(223)로 유입된다. 그리고 나머지 유입 라인(239b)(239c)(239d)(239e)을 통해 각종 시약, 공기, 증류수, 중화제 등이 검출부 다방향 밸브(223)로 유입될 수 있다. 유입 라인(239d)에는 공급 조절 밸브(240)가 설치될 수 있다. 검출부 다방향 밸브(223)의 유입구나 유출구의 개수나 배치 등은 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.

검출기(227)는 각종 시약이 혼합된 폐수에 빔을 조사하고 빔의 파장에 따른 흡광 상태나 형광 상태를 분석하여 폐수 속에 포함된 반응성 인의 함유량을 검출한다. 도 4 및 도 5에 도시된 것과 같이, 검출기(227)는 하우징(242)과 하우징(242)의 내부에 설치되는 투명관(243), 복수의 광원(244)(245)(246) 및 복수의 수광센서(247)(248)(249)를 포함한다.

하우징(242)의 내부 중앙에는 주실(250)이 마련되고 이 주실(250)에 투명관(243)이 배치된다. 투명관(243)은 주실(250)의 상하 끝단에 연결되는 한 쌍의 연결구멍(251)(252)을 통해 검출부 폐루프 라인(228)에 연결된다. 검출부 다방향 밸브(223)에서 유입되는 폐수는 투명관(243)을 따라 검출기(227) 쪽으로 유동하게 된다.

주실(250)의 둘레에는 복수의 부실(253)이 방사형으로 배치된다. 복수의 부실(253)은 복수의 광원(244)(245)(246)과 복수의 수광센서(247)(248)(249)를 설치하기 위한 것으로, 광원(244)(245)(246)의 개수와 수광센서(247)(248)(249)의 개수를 더한 개수로 마련된다. 각각의 광원(244)(245)(246)과 각각의 수광센서(247)(248)(249)는 주실(250)을 중심으로 서로 마주보도록 배치되는 두 개의 부실(253)에 각각 배치된다.

즉, R광원(244)과 R빔 수광센서(247)는 투명관(243)을 사이에 두고 서로 마주보도록 배치되고, G광원(245)과 G빔 수광센서(248)는 투명관(243)을 사이에 두고 서로 마주보도록 배치되며, B광원(246)과 B빔 수광센서(249)도 투명관(243)을 사이에 두고 서로 마주보도록 배치된다. 따라서, R광원(244)에서 출사되는 빔은 투명관(243) 및 그 내부로 유동하는 폐수를 통과한 후 R빔 수광센서(247)에 수광되고, G광원(245)에서 출사되는 빔은 투명관(243) 및 그 내부로 유동하는 폐수를 통과하여 G빔 수광센서(248)에 수광된다. 또한, B광원(246)에서 출사되는 빔은 투명관(243) 및 그 내부로 유동하는 폐수를 통과한 후 B빔 수광센서(249)로 수광된다.

본 발명에 있어서, 검출기(227)의 구조는 도시된 것으로 한정될 필요는 없다. 즉, 광원과 수광센서의 개수나 배치는 다양하게 변경될 수 있고, 검출기(227)는 빔의 파장을 이용하는 것 이외에 전기화학적 방법 등 다양한 방법으로 폐수 속의 인 함유량을 검출할 수 있는 다양한 것이 이용될 수 있다.

도 3에 도시된 것과 같이, 형질 변환부(255)는 폐수와 산화제 등이 혼합되는 변환부 혼합조(256), 복수의 유입구(258a)(258b)(258c)(258d)(258e) 및 유출구(259)를 구비하며 변환부 혼합조(256)와 연결되는 변환부 다방향 밸브(257), 변환부 혼합조(256)와 변환부 다방향 밸브(257) 사이에 설치되는 변환부 공급 펌프(260), 폐수 중에 포함된 비반응성 인을 분해하여 반응성 인으로 변환시키기 위해 변환부 혼합조(256)와 연결되는 분해 변환기(261)를 포함한다. 변환부 혼합조(256)와 분해 변환기(261)는 변환부 폐루프 라인(262)으로 연결된다.

변환부 폐루프 라인(262)에는 변환부 혼합조(256)와 분해 변환기(261) 사이의 폐수 유동을 위한 변환부 유동 펌프(263)와 검출부(221)로의 폐수의 유동을 제어하기 위한 연결 제어 밸브(264)가 설치된다. 연결 제어 밸브(264)는 연결 라인(238)과 연결되며 연결 라인(238)과 변환부 폐루프 라인(262)의 연결을 단속한다. 연결 제어 밸브(264)가 연결 라인(238)과 변환부 폐루프 라인(262)을 연결시키면 변환부 폐루프 라인(262)의 폐수가 연결 라인(238)을 통해 검출부 다방향 밸브(223)로 공급된다.

변환부 혼합조(256)에는 공기 공급을 위한 공기 조절 밸브(265)가 설치된 공기 공급 라인(266)과 세척용 펌프(267)가 설치된 세척 라인(268)이 연결된다. 세척 라인(268)에는 세척용 조절 밸브(269)가 설치될 수 있다. 세척 라인(268)을 통해 세척수가 변환부 혼합조(256)에 공급되거나 변환부 혼합조(256)를 세척한 세척수가 외부로 배출될 수 있다. 배출 밸브(264)나 세척용 조절 밸브(269)로는 자동으로 제어될 수 있는 전자식 삼방 밸브가 이용될 수 있다.

변환부 혼합조(256)와 변환부 다방향 밸브(257)는 변환부 유동 라인(270)을 통해 서로 연결되고, 변환부 유동 라인(270)에 변환부 공급 펌프(260)가 설치된다. 변환부 유동 라인(270)의 일단은 변환부 다방향 밸브(257)의 유출구(259)와 연결되어 변환부 다방향 밸브(257)의 유출구(259)를 통해 배출되는 폐수나 산화제 등의 유체가 변환부 혼합조(256)에 유입될 수 있다. 변환부 유동 라인(270)에는 변환부 유동제어 밸브(271)가 설치되고, 변환부 유동제어 밸브(271)에는 배출 펌프(272)가 설치된 배출 라인(273)이 연결된다. 배출 라인(273)을 통해 변환부 다방향 밸브(257)에서 배출되는 폐수나 증류수, 공기 등이 배출될 수 있다. 변환부 유동제어 밸브(271)로는 자동으로 제어될 수 있는 전자식 삼방 밸브가 이용될 수 있다.

변환부 다방향 밸브(257)는 복수의 유입구(258a)(258b)(258c)(258d)(258e)와 유출구(259)를 선택적으로 조합하여 서로 연통시킴으로써, 유입구(258a)(258b)(258c)(258d)(258e)를 통해 유입되는 폐수나 각종 산화제 등을 변환부 유동 라인(270)을 통해 변환부 혼합조(256)에 공급한다. 변환부 다방향 밸브(257)의 유입구(258a)(258b)(258c)(258d)(258e)에는 각종 유입 라인(274a)(274b)(274c)(274d)(274e)이 연결된다.

복수의 유입 라인(274a)(274b)(274c)(274d)(274e) 중에서 하나의 유입 라인(274a)은 제어유닛(200)에 연결되는 연결관(107)(108)(109)과 연결되며, 이 유입 라인(274a)을 통해 폐수가 변환부 다방향 밸브(257)로 유입된다. 그리고 나머지 유입 라인(274b)(274c)(274d)(274e)을 통해 각종 산화제, 공기, 증류수 등이 변환부 다방향 밸브(257)로 유입될 수 있다. 변환부 다방향 밸브(257)의 유입구나 유출구의 개수나 배치 등은 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.

도 3 및 도 6에 도시된 것과 같이, 분해 변환기(261)는 폐수가 유동할 수 있도록 변환부 폐루프 라인(262)에 연결되는 투명 튜브(275), 투명 튜브(275)에 유입된 폐수에 자외선을 조사하기 위한 자외선 램프(276), 이들을 감싸는 케이스(277)를 포함한다. 투명 튜브(275)는 자외선 램프(276)의 둘레를 나선형으로 둘러싼다. 자외선 램프(276)가 투명 튜브(275)에 유입된 폐수에 자외선을 조사하면 폐수 속에 포함된 비반응성 인이 분해되어 반응성 인으로 변환된다. 케이스(277)는 자외선 램프(276)에서 조사되는 자외선이 투명 튜브(275)에 집중되도록 한다.

자외선 램프(276)에 의해 폐수 속의 비반응성 인이 반응성 인으로 변환하기 위해서는 반응 시간이 필요하다. 이를 위해 변환부 유동 펌프(263)는 분해 변환기(261)로 유입된 폐수가 일정 시간 머물 수 있도록 변환부 폐루프 라인(262)의 폐수 유동을 제어한다. 즉, 변환부 유동 펌프(263)는 투명 튜브(275)에 폐수를 유입시킨 후 멈추어 자외선 램프(276)가 투명 튜브(275) 속의 폐수를 분해하는 동안 투명 튜브(275) 내의 폐수를 정지시키고, 비반응성 인의 변환 시간이 지나면 다시 작동하여 자외선이 조사된 폐수를 투명 튜브(275)에서 배출시키고 일정량의 폐수를 다시 투명 튜브(275)에 유입시킨다.

형질 변환부(255)를 통과한 폐수는 연결 라인(238)을 통해 검출부(221)로 보내지고, 검출부(221)는 형질 변환부(255)를 통과한 폐수 속에 포함된 인의 함유량을 검출한다. 검출부(221)가 검출하는 인은 반응성 인이지만, 형질 변환부(255)에서 폐수 속에 포함된 비반응성 인은 반응성 인으로 변환되었기 때문에, 이때 검출부(221)가 검출하는 인의 함유량은 반응성 인과 비반응성 인을 합한 전체 인의 함유량이 된다.

이와 같이, 제어유닛(200)은 화학분석기(220)의 검출부(221)만을 이용하여 폐수 속에 포함된 반응성 인의 함유량을 검출하고, 검출부(221)와 형질 변환부(255)를 모두 이용하여 폐수 속에 포함된 전체 인의 함유량을 검출함으로써, 폐수 속에 포함된 반응성 인의 함유량과 비반응성 인의 함유량을 검출할 수 있다. 통상적으로, 반응성 인은 약품처리를 통해 대부분을 제거할 수 있고, 비반응성 인은 약품처리를 통해 일부만 제거할 수 있다고 알려져 있다. 따라서, 화학분석기(220)를 이용하여 폐수 속에 포함된 반응성 인과 비반응성 인의 함유량을 검출하고 이에 맞게 적정량의 응집제나 중화제를 응집조(110)에 공급함으로써, 폐수 속의 인을 효율적으로 제거할 수 있고, 약품 투입에 의한 오염을 줄일 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 폐수 처리장치(100)의 작용에 대하여 설명한다.

도 1에 도시된 것과 같이, 외부의 폐수는 연결로(102)를 통해 응집조(110)의 급속 응집실(111)로 유입된다. 급속 응집실(111)에는 응집제 공급장치(115)와 중화제 공급장치(119)를 통해 응집제와 중화제가 공급되며, 응집제와 중화제는 제 1 교반기(124)에 의해 폐수 속에 골고루 섞인다. 응집제와 중화제가 투입된 폐수는 분리벽(113)의 유로(114)를 통해 완속 응집조(110)로 유동하며, 완속 응집조(110)에서 폐수는 제 2 교반기(125)에 의해 교반되어 폐수 속에 포함된 인과 응집제의 반응이 촉진된다.

이때 급속 응집실(111)이 제 1 교반기(124)는 빠르게 동작함으로써 급속 응집실(111)로 공급되는 폐수와 응집제가 급속하고 균일하게 혼합되도록 한다. 또한 완속 응집실(112)의 제 2 교반기(125)는 제 1 교반기(124)에 비하여 상대적으로 느리게 동작하여 완속 응집실(112)에서 폐수 속에 포함된 인의 대부분이 응집되도록 한다.

완속 응집실(112)의 폐수는 여과조(130)로 유동하며, 폐수 속의 인 응집물은 폐수가 필터층(133)을 통과할 때 부유성 포집물(134)의 표면에 부착되거나 부유성 포집물(134)에 의해 걸러져 제거된다. 그리고 여과조(130)에서 폐수 속의 인 응집물이나 각종 이물질이 침전된 슬러지는 경사 바닥면(141)을 따라 수집부(142)에 모여 슬러지 배출장치(143)에 의해 여과조(130) 외부로 배출된다. 계속해서, 여과조(130)를 통과하면서 인 응집물이 제거된 폐수는 살균조(150)로 유동하여 살균조(150)에서 자외선 살균 램프(152)에 의해 살균 처리된 후 외부로 배출된다.

이러한 폐수 처리 과정은 제어유닛(200)에 의해 제어된다. 특히, 제어유닛(200)은 pH 농도 센서(123)로부터 폐수 속의 pH 농도에 대한 정보를 제공받고 폐수 속에 포함된 반응성 인과 비반응성 인의 함유량을 검출하여 응집조(110)에 공급되는 응집제와 중화제의 공급량을 적절히 조절한다.

제어유닛(200)은 상술한 것과 같은 방법으로 폐수 속에 포함된 반응성 인의 함유량과 총 인의 함유량을 검출하고, 폐수 속에 포함된 비반응성 인의 함유량을 산출할 수 있다. 그리고 응집조(110)로 유입되는 폐수 속에 포함된 인의 함유량에 맞게 응집제 공급장치(115)를 제어함으로써 폐수 속에 포함된 인의 효율적으로 제거할 수 있는 적정량의 응집제를 응집조(110)에 공급할 수 있다.

또한, 제어유닛(200)은 배출로(106)에 연결된 연결관(109)을 통해 살균조(150)를 통과한 폐수를 공급받아 배출되는 폐수 속에 포함된 인의 함유량을 검출할 수 있다. 그리고 배출되는 폐수 속에 포함된 인의 함유량을 피드백하여 응집제 공급량을 조절함으로써 폐수 속의 인 제거 효율을 더욱 높일 수 있다.

한편, 필터층(133)을 구성하는 부유성 포집물(134)의 표면에 인 응집물 포집량이 증가하여 필터층(133)의 인 응집물 제거 효율이 저하되면 세척수 공급장치(146)를 이용하여 부유성 포집물(134)을 세척할 수 있다. 세척수 공급장치(146)를 이용한 세척 과정은 도 7에 도시되어 있다. 부유성 포집물(134)을 세척하기 위해 여과조(130)에서 폐수를 완전히 제거하거나, 폐수의 수위를 하부 거름망(136)보다 낮게 조절한 후, 복수의 노즐(148)을 통해 세척수를 분사한다. 분사된 세척수는 상부 거름망(135) 및 다수의 부유성 포집물(134) 및 하부 거름망(136)에 달라붙은 인 응집물 등의 이물질을 제거한다. 이렇게 제거된 이물질은 경사 바닥면(141)을 따라 수집부(142)로 이동한 후, 슬러지 배출장치(143)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 되며, 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한된다. 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량하거나 변경하는 것이 가능하며, 이러한 개량 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

100 : 폐수 처리장치 110 : 응집조
111 : 급속 응집실 112 : 완속 응집실
113 : 분리벽 115 : 응집제 공급장치
119 : 중화제 공급장치 130 : 여과조
131 : 여과실 132 : 격벽
133 : 필터층 134 : 부유성 포집물
135 : 상부 거름망 136 : 하부 거름망
137 : 공기 공급장치 141 : 경사 바닥면
142 : 수집부 143 : 슬러지 배출장치
146 : 세척수 공급장치 150 : 살균조
152 : 자외선 살균 램프 200 : 제어유닛
210 : 제어기 220 : 화학분석기
221 : 검출부 222 : 검출부 혼합조
223 : 검출부 다방향 밸브 226 : 검출부 공급 펌프
227 : 검출기 229 : 검출부 유동 펌프
234 : 검출부 유동 라인 238 : 연결 라인
255 : 형질 변환부 256 : 변환부 혼합조
257 : 변환부 다방향 밸브 260 : 변환부 공급 펌프
261 : 분해 변환기 263 : 변환부 유동 펌프
270 : 변환부 유동 라인

Claims (19)

1. 폐수와 응집제가 수용되고, 폐수 속에 포함된 인(P)이 응집제와 반응하여 응집되는 응집조;
   상기 응집조에 응집제를 공급하기 위한 응집제 공급장치;
   상기 응집조를 통과한 폐수가 유입되고, 폐수 속의 응집된 인을 걸러내기 위한 다수의 부유성 포집물로 이루어지는 필터층과 상기 필터층의 상부에 배치되어 상기 다수의 부유성 포집물의 유동을 막는 상부 거름망이 설치되는 여과조;
   상기 응집조로 유입되는 폐수 속의 인 함유량을 검출하기 위한 화학분석기 및 상기 화학분석기에서 검출된 인 함유량에 따라 상기 응집제 공급장치를 제어하여 응집제의 공급량을 조절하는 제어기를 갖는 제어유닛; 및
   상기 여과조 내의 폐수에 공기를 공급하기 위해 상기 필터층의 하부에 배치되는 복수의 산기관을 갖는 공기 공급장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   폐수와 응집제를 교반하기 위해 상기 응집조에 설치되는 교반기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 응집조는 외부의 폐수가 유입되는 급속 응집실, 상기 급속 응집실의 폐수가 유입되는 완속 응집실 및 상기 급속 응집실의 폐수를 상기 완속 응집실로 안내하는 유로를 구비하고,
   상기 급속 응집실에는 응집제를 폐수 속에 고르게 확산시키기 위해 응집제가 투입된 폐수를 교반하기 위한 제 1 교반기가 설치되고, 상기 완속 응집실에는 폐수와 응집제의 반응을 촉진시키기 위해 응집제가 투입된 폐수를 교반하기 위한 제 2 교반기가 설치되는 것을 특징으로 하는 폐수 처리장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   응집제가 혼합된 폐수의 pH를 조절하기 위해 상기 응집조에 중화제를 공급하는 중화제 공급장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리장치.
   
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6. 제 1 항에 있어서,
   상기 여과조 내에서 상기 다수의 부유성 포집물이 공기 중에 노출되도록 폐수의 수위가 낮아질 때 상기 다수의 부유성 포집물을 떠받치기 위해 상기 필터층의 하부에 배치되는 하부 거름망; 및
   상기 다수의 부유성 포집물이 공기 중에 노출될 때 상기 다수의 부유성 포집물을 세척하기 위한 세척수를 공급하기 위해 상기 상부 거름망 위에 설치되는 세척수 공급장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리장치.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 여과조에서 침전되는 슬러지를 상기 여과조 외부로 배출하기 위해 상기 여과조의 하부에는 배치되는 슬러지 배출관을 갖는 슬러지 배출장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리장치.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 여과조에는 침전되는 슬러지를 수집하기 위한 수집부와 상기 여과조에서 침전되는 슬러지를 상기 수집부로 가이드하기 위해 상기 수집부 쪽으로 경사진 경사 바닥면이 구비되고, 상기 슬러지 배출관은 상기 수집부에 연결되는 것을 특징으로 하는 폐수 처리장치.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 여과조로 유입되는 폐수는 하부에서 상부 방향으로 유동하여 상기 필터층을 거쳐 상기 상부 거름망을 통과한 후 상기 여과조의 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 폐수 처리장치.
   
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 여과조를 통과한 폐수가 유입되고, 폐수를 자외선 살균하기 위한 자외선 살균 램프가 구비되는 살균조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리장치.
    
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어유닛의 화학분석기는 폐수 속에 포함된 반응성 인의 함유량을 검출하기 위한 검출부를 포함하고,
    상기 검출부는,
    폐수와 시약이 혼합되는 검출부 혼합조,
    상기 검출부 혼합조와 연결되고, 폐수와 시약의 유입을 위한 복수의 유입구 및 폐수와 시약의 유출을 위한 유출구를 구비하며, 상기 복수의 유입구와 상기 유출구를 선택적으로 조합하여 서로 연통시킴으로써 상기 복수의 유입구를 통해 유입되는 유체를 상기 유출구를 통해 상기 검출부 혼합조에 공급하는 검출부 다방향 밸브,
    상기 검출부 다방향 밸브의 유체를 상기 검출부 혼합조로 강제 유동시키기 위해 상기 검출부 혼합조와 상기 검출부 다방향 밸브 사이에 설치되는 검출부 공급 펌프, 및
    폐수 중에 포함된 반응성 인을 검출하기 위해 상기 검출부 혼합조와 연결되는 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리장치.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 검출부 혼합조와 상기 검출기는 검출부 폐루프 라인으로 연결되고, 상기 검출부 폐루프 라인에는 상기 검출부 혼합조와 상기 검출기 사이에 폐수를 강제 유동시키기 위한 검출부 유동 펌프가 설치되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리장치.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 검출부 폐루프 라인으로부터 폐수를 외부로 배출하기 위해 상기 검출부 폐루프 라인에 연결되는 배출 라인, 및
    상기 배출 라인을 통한 폐수 유동을 제어하기 위해 상기 검출부 폐루프 라인과 상기 배출 라인 사이에 설치되는 배출 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리장치.
    
14. 제 11 항에 있어서,
    상기 검출기는,
    중앙의 주실과 상기 주실 둘레에 방사형으로 배치되는 복수의 부실을 갖는 하우징,
    상기 주실에 배치되고 상기 검출부 혼합조의 폐수가 통과하는 투명관,
    상기 복수의 부실 중 어느 하나의 부실에 배치되는 광원, 및
    상기 광원에서 출사되는 빔을 수광하기 위해 상기 복수의 부실 중 상기 광원이 배치된 부실과 마주보도록 배치된 부실에 배치되는 수광센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리장치.
    
15. 제 11 항에 있어서,
    상기 검출기는,
    중앙의 주실과 상기 주실 둘레에 방사형으로 배치되는 복수의 부실을 갖는 하우징,
    상기 주실에 배치되고 상기 검출부 혼합조의 폐수가 통과하는 투명관,
    상기 복수의 부실 중 어느 하나의 부실에 배치되는 R광원,
    상기 R광원에서 출사되는 빔을 수광하기 위해 상기 복수의 부실 중 상기 R광원이 배치된 부실과 마주보도록 배치된 부실에 배치되는 R빔 수광센서,
    상기 복수의 부실 중 또다른 하나의 부실에 배치되는 G광원,
    상기 G광원에서 출사되는 빔을 수광하기 위해 상기 복수의 부실 중 상기 G광원이 배치된 부실과 마주보도록 배치된 부실에 배치되는 G빔 수광센서,
    상기 복수의 부실 중 또다른 하나의 부실에 배치되는 B광원, 및
    상기 B광원에서 출사되는 빔을 수광하기 위해 상기 복수의 부실 중 상기 B광원이 배치된 부실과 마주보도록 배치된 부실에 배치되는 B빔 수광센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리장치.
    
16. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어유닛의 화학분석기는 폐수 속에 포함된 비반응성 인을 반응성 인으로 변환하여 상기 검출부 다방향 밸브에 공급하는 형질 변환부를 더 포함하고,
    상기 형질 변환부는,
    폐수와 산화제가 혼합되는 변환부 혼합조,
    상기 변환부 혼합조와 연결되고, 폐수와 산화제의 유입을 위한 복수의 유입구 및 폐수와 산화제의 유출을 위한 유출구를 구비하며, 상기 복수의 유입구와 상기 유출구를 선택적으로 조합하여 서로 연통시킴으로써 상기 복수의 유입구를 통해 유입되는 유체를 상기 유출구를 통해 상기 변환부 혼합조에 공급하는 변환부 다방향 밸브,
    상기 변환부 다방향 밸브의 유체를 상기 변환부 혼합조에 공급하기 위해 상기 변환부 혼합조와 상기 변환부 다방향 밸브 사이에 설치되는 변환부 공급 펌프, 및
    상기 변환부 혼합조와 연결되어 산화제가 혼합된 폐수가 유입되는 투명 튜브 및 폐수 속에 포함된 비반응성 인을 분해하여 반응성 인으로 변환하기 위해 상기 투명 튜브를 통과하는 폐수에 자외선을 조사하는 자외선 램프를 구비하는 분해 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리장치.
    
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 변환부 혼합조와 상기 분해 변환기는 변환부 폐루프 라인으로 연결되고, 상기 변환부 폐루프 라인에는 상기 변환부 혼합조와 상기 분해 변환기 사이에 폐수를 강제 유동시키기 위한 변환부 유동 펌프가 설치되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리장치.
    
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 변환부 폐루프 라인과 상기 검출부 다방향 밸브는 상기 분해 변환기를 통과한 폐수를 상기 검출부 다방향 밸브에 공급하기 위한 연결 라인으로 연결되고,
    상기 변환부 폐루프 라인과 상기 연결 라인의 사이에는 상기 연결 라인을 통한 폐수의 유동을 제어하기 위한 연결 제어 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 폐수 처리장치.
    
19. 제 16 항에 있어서,
    상기 투명 튜브는 그 내부를 통과하는 폐수의 자외선 조사 면적을 높이기 위해 상기 자외선 램프의 외면에 나선형으로 감기는 것을 특징으로 하는 폐수 처리장치.

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