KR101294489B1

KR101294489B1 - 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치

Info

Publication number: KR101294489B1
Application number: KR20050107931A
Authority: KR
Inventors: 미치아키 다나카; 다카히로 가와카츠
Original assignee: 쿠리타 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2004-11-18
Filing date: 2005-11-11
Publication date: 2013-08-07
Also published as: KR20060055343A; JP4670322B2; CN1789169A; JP2006142192A; TW200624390A; CN100595165C; TWI403467B

Abstract

본 발명은 2조 이상의 호기성 생물 반응조를 직렬로 배치하여 이루어지는 장치에 의해, 유기 황 화합물 함유 배수를 처리함에 있어서, 간이한 설비로 발생하는 악취를 저감하는 동시에, 안정된 처리를 하여 양호한 수질의 처리수를 얻는 것을 과제로 한다.

이러한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 2조 이상의 호기성 생물 반응조(1∼4)를 직렬로 접속하여, 유기 황 화합물 함유 배수를 2조 이상의 폭기조(1∼4)에 분주한다. 유기 황 화합물 함유 배수를 분주함으로써, 주입되는 각 반응조에 대한 BOD 부하량이 저감되기 때문에, 각 반응조에 대한 산소 요구량이 저하하여, 특수한 폭기 장치를 이용하지 않더라도 용이하게 산소 결핍 상태가 되는 것을 방지할 수 있게 된다. 이 때문에, 산소 부족으로 환원적 분위기가 됨에 따른 DMS나 MM의 생성에 기인하는 악취는 경감된다.

Description

유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING A DRAINAGE CONTAINING ORGANIC SULFUR COMPOUNDS}

도 1은 본 발명의 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치의 실시형태를 도시하는 계통도이다.

도 2는 본 발명의 유기 황 화합물 함유 배수의 다른 처리 장치의 실시형태를 도시하는 계통도이다.

도 3은 본 발명의 유기 황 화합물 함유 배수의 다른 처리 장치의 실시형태를 도시하는 계통도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 제1 폭기조 2 : 제2 폭기조

3 : 제3 폭기조 4 : 제4 폭기조

5 : 침전조 6 : 담체

본 발명은 DMSO(디메틸설폭시드), 술폰산류 등의 유기 황 화합물 함유 배수를 생물 처리하는 장치에 관한 것으로, 특히, 유기 황 화합물을 생물 처리할 때에 발생하는 악취를 저감하는 동시에, 양호한 수질의 처리수를 안정적으로 얻는 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치에 관한 것이다.

최근, 반도체 제조 공정이나 액정 패널 제조 공정에서 DMSO가 많이 사용되고 있다. 예컨대, 액정 패널 제조 분야에서는, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 2-아미노에탄올, 2,2-아미노에틸아미노에탄올 등에 DMSO를 첨가하여 이루어지는 세정제가 이용되고 있다. 이 때문에, 이들 DMSO 함유 배수의 처리 방법이 중요해지고 있다.

DMSO는 생물 분해가 가능하기 때문에, 생물 처리를 하는 것이 경제적인 처리로 연결되지만, DMSO 함유 배수를 생물 처리하면, DMSO의 생분해 과정에서 발생하는 대사물 중, DMS(황화메틸)나 MM(메틸메르캅탄)이 잔류하여, 폭기조나 처리수로부터 악취가 발생하는 문제가 있었다.

그래서, DMS나 MM의 잔류가 적고, 이들 악취에 대한 대책이 충분히 이루어질 수 있는 DMSO 함유 배수의 활성 오니 처리 장치로서, 직렬로 연락된 3조 이상의 복수의 폭기조와, 피처리 배수가 유입되는 제1 폭기조에, 산소 함유 가스를 산기하는 수단과, 하류측에 폭기조가 연락되어 있는 상류측의 각 폭기조로부터 배출된 산기 배기 가스를 다음의 하류측의 폭기조에 산기하는 수단과, 상기 제1 폭기조의 유출액을 고액 분리하는 수단과, 이 고액 분리 수단으로 분리된 오니를 제1 폭기조로 반송하는 수단을 구비하여 이루어지는 호기성 처리 장치가 제안되어 있다(일본 특허 제3331623호 공보).

일반적인 활성 오니 처리 설비와 같이, 단일 폭기조로 모든 유기물을 분해하고자 하면, 유기물의 분해성, 분해 속도의 차에 의해, 일부는 분해가 불충분한 상 태로 유출될 위험성이 있다. 특히, DMSO 분해에서는, DMSO에서 DMS로의 분해 속도보다 DMS에서 MM으로의 분해 속도가 낮은 것으로 예상되어, DMS의 처리가 불충분한 채로 유출되게 된다.

이에 대하여, 일본 특허 제3331623호 공보의 호기성 처리 장치에서는, 다단으로 폭기 처리함으로써, 부하량이나 농도의 변동에 의해 전단의 폭기조에서 처리가 불충분한 DMS에 대해서도, 후단의 폭기조에서 효율적으로 처리하는 것이 가능하게 되어, 잔류 DMS나 MM에 의한 악취는 저감된다.

또한, DMSO의 생물 분해에서는, 탄소와 수소뿐만 아니라, 유황도 산화시켜야 하기 때문에, 필요 산소량이 매우 많다. 그리고, 생물 반응조 내의 산소 부족으로 환원성 분위기가 형성되면, 하기 반응식과 같이 악취 성분인 DMS나 MM의 발생을 야기한다.

(CH₃)₂SO+H₂→(CH₃)₂S+H₂O

2(CH₃)₂SO+H₂→2(CH₃)₂SH+2H₂O

그래서, 생물 반응조 내의 용존 산소를 높게 유지하는 동시에 처리수를 순환하는 방법(일본 특허 제2769973호 공보) 등도 제안되어 있다. 또한, 조 내에 대량의 산소를 공급할 수 있는 폭기 장치도 제안되어 있다(일본 특허 제3555557호 공보).

DMSO 함유 배수의 생물 처리에 한하지 않고, 생물 처리 반응조는 일반적으로 큰 용량을 필요로 하기 때문에, 반응조의 강도를 확보하기 위해서 복수 조로 분할할 필요가 생기는 경우가 있다. 또한, 직렬로 복수의 반응조를 설치함으로써 원수의 쇼트 패스의 영향을 저감할 수 있으므로, 양호한 처리 수질을 얻기 위해서도, 복수의 반응조를 직렬로 접속하여 설치하는 것은 바람직하다.

그러나, 복수의 반응조를 직렬로 접속하여 DMSO 함유 배수를 처리하는 경우에는, 다음과 같은 문제가 있다.

즉, 직렬로 접속된 복수의 반응조의 제1단은 원수가 직접 유입되기 때문에 대량의 산소가 필요하게 되어, 특히 환원적 분위기로 되기 쉽고, 그 결과, DMS, MM의 발생에 의한 악취의 문제가 발생하기 쉽지만, 이와 같이 대량의 산소를 필요로 하는 제1단의 반응조에 충분한 산소를 공급하는 것은 용이하지 않다. 일본 특허 제3555557호 공보에 기재된 폭기 장치에 의해, 산소의 용해량을 올릴 수 있지만, 이러한 특수한 장치를 이용하는 일없이 대응할 것이 요구된다.

또, 일본 특허 제3331623호 공보의 장치라면, 전단의 폭기조의 배출 가스를 후단의 폭기조에 송급하여 폭기함으로써, 악취 문제를 해결할 수 있지만, 이 장치에서는, 전단의 폭기조의 배출 가스를 흡인하는 산기 설비가 부식되기 쉽고, 또한, 전단의 폭기조에서 산소가 소비되어 산소 농도가 저하되기 때문에, 후단의 산기 효율이 나빠, 이 때문에 산기에 필요한 동력이 커진다. 또한, 폭기조 상부를 밀폐하기 때문에 설비 비용이 크다고 하는 문제점도 있다.

또, 이러한 문제는 DMSO에 한하지 않고, 술폰산류 등의 유기 황 화합물을 포함하는 배수의 처리에 있어서, 마찬가지로 문제가 된다.

따라서, 본 발명은, 2조 이상의 호기성 생물 반응조를 직렬로 배치한 장치에 의해, 유기 황 화합물 함유 배수를 처리함에 있어서, 간이한 설비로 발생하는 악취를 저감하는 동시에, 안정된 처리를 하여 양호한 수질의 처리수를 얻는 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치는, 유기 황 화합물 함유 배수를 호기성 생물 반응조에 도입하여 처리하는 장치에 있어서, 2조 이상의 호기성 생물 반응조를, 전단의 상기 반응조의 유출액을 다음 단의 상기 반응조에 공급하도록 직렬로 배치하여, 유기 황 화합물 함유 배수를 복수의 상기 반응조에 분주하도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치에 따르면, 직렬로 배치한 복수의 호기성 생물 반응조에 유기 황 화합물 함유 배수를 분주함으로써, 다음과 같은 작용 기구로 악취를 저감할 수 있다.

즉, 유기 황 화합물 함유 배수를 분주함으로써, 주입되는 각 반응조에 대한 BOD 부하량이 저감되기 때문에, 각 반응조에 대한 산소 요구량이 저하되어, 특수한 폭기 장치를 이용하지 않더라도 용이하게 산소 결핍 상태가 되는 것을 방지할 수 있게 된다. 예컨대, 4조의 반응조를 직렬로 배치한 장치에 있어서, 제1단의 반응조에 유기 황 화합물 함유 배수의 전량을 주입하면 각 반응조의 필요 산소량은, 제1단:제2단:제3단:제4단=4:2:1:1과 같이 전단으로 치우쳐, 전단에서 산소 부족이 되기 쉽다. 이에 대하여, 본 발명에 따라서, 제1단, 제2단, 제3단의 반응조에 유기 황 화합물 함유 배수를 분주하면, 전체적인 산소 필요량은 변하지 않더라도 제1단:제2단:제3단:제4단=2:2:2:2와 같이 필요 산소량이 각 조에서 평균화되어, 극단적으로 산소가 부족하게 되는 일이 발생하기 어렵게 된다. 이 때문에, 산소 부족으로 환원적 분위기로 됨에 따른 DMS나 MM 등의 악취 물질의 생성에 기인하는 악취는 경감된다.

본 발명의 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치는, 다단으로 배치된 반응조에 대하여, 유기 황 화합물 함유 배수의 분주 배관을 설치하는 것만으로도 좋고, 특수한 폭기 장치나 배출 가스 흡인 수단 등을 설치할 필요도 없어, 간이한 설비에서 낮은 비용으로 실현할 수 있다.

청구항 2의 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치에 따르면, 호기성 생물 반응조를 3조 이상 배치하여, 가장 후단의 반응조에 유기 황 화합물 함유 배수를 분주하지 않음으로써, 유기 황 화합물의 쇼트 패스를 방지하여 유기 황 화합물을 충분히 분해 제거하는 동시에, 가장 후단의 반응조에 유기 황 화합물의 부하를 걸지 않음으로써, 이 반응조에서는 잔류 TOC를 효율적으로 분해하여, 얻어지는 처리수의 TOC를 충분히 저감할 수 있다.

청구항 3의 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치에 따르면, 호기성 생물 반응조를 3조 이상 배치하여, 유기 황 화합물 함유 배수를 분주하지 않은 반응조에 유기 황 화합물 함유 배수 이외의 다른 유기물 함유 배수를 공급함으로써, 다른 유기물 함유 배수도 동시에 처리할 수 있다. 이 경우에 있어서, 유기 황 화합물 함유 배수를 분주하지 않은 반응조에 다른 유기물 함유 배수를 공급하고, 유기 황 화합 물 함유 배수를 분주하는 반응조에는 다른 유기물 함유 배수를 공급하지 않음으로써, 유기 황 화합물 함유 배수를 분주하는 반응조에 있어서, 유기 황 화합물 자화균을 우세하게 하여, 유기 황 화합물의 분해 효율을 높이는 동시에, 다른 유기물 부하를 억제하여 산소 부족을 방지하고, 유기 황 화합물의 분해를 촉진할 수 있어, 최종 처리수의 TOC를 충분히 저감할 수 있다.

청구항 4의 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치에 따르면, 생물 담체를 첨가한 폭기조를 이용함으로써, 유기 황 화합물 자화균을 담체에 부착시켜 고농도로 조 내에 유지함으로써, 유기 황 화합물의 분해 효율을 높일 수 있다.

청구항 5의 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치에 따르면, 유기 황 화합물 함유 배수를 분주하는 각 반응조에서 pH 조정함으로써, 유기 황 화합물의 분해에 의한 pH 저하에 의한 반응 활성의 저하를 방지하여 효율적인 처리를 할 수 있다.

이하에 본 발명의 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치의 실시형태를 상세히 설명한다.

한편, 이하에서는, 유기 황 화합물 함유 배수로서 DMSO 함유 배수를 처리하는 경우를 예시하여 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 DMSO에 한하지 않고, 술폰산류, 그 밖의 유기 황 화합물을 포함하는 배수에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

[DMSO 함유 배수]

본 발명에서 처리 대상으로 하는 DMSO 함유 배수는, 반도체 공장이나 액정 공장, 그 밖의 분야에서 배출되는 DMSO를 포함하는 배수로서, DMSO만을 포함하고 있더라도 좋고, 또 TMAH(테트라메틸암모늄하이드록사이드), 2-아미노에탄올, 이소프로필알콜 등을 동시에 포함하고 있는 배수라도 좋으며, 또한, DMSO 함유 배수와 다른 유기물 함유 배수를 혼합한 배수라도 좋다. 또한, DMSO 함유 배수에는, 고농도로 DMSO를 포함하는 것, 희석되어 중간 농도, 저농도 배수로서 배출되는 것이 있지만, 모두 본 발명의 처리 대상이 된다.

[호기성 생물 반응조]

본 발명에 있어서, 복수 이용되는 호기성 생물 반응조로서는, 특별히 제한은 없고, 통상 사용되는 임의의 생물 반응조를 사용할 수 있다.

예컨대, 산기 장치, 기계 폭기기 등의 산소 공급 수단을 구비한 폭기조에, 오니(미생물)를 부유 상태로 유지한 부유 방식, 부유 오니와 함께 미생물 유지 담체를 존재시킨 담체 첨가 방식, 활성탄 등의 미생물 담체를 충전하여, 고정상(固定床)을 형성한 생물 여과 방식, 충전층을 유동화한 유동층 방식, 부상 담체를 이용한 부상 충전층 방식, 미생물 오니층을 형성한 슬러지 블랭킷 방식 등, 각종 방식의 것을 이용할 수 있다.

생물 담체를 이용하는 경우, 담체로서는, 스폰지 소편, 활성탄 등 임의의 담체를 사용할 수 있다. 스폰지는 표면적이 크고, 내부에까지 통수성이 우수하며, 비중이 물에 가깝기 때문에, DMSO 자화균을 유지하는 데 적합하다. 생물 담체의 첨가량은 반응조의 용적에 대하여, 외관 용적으로 20∼50% 정도로 하는 것이 바람직하다.

부유 방식의 반응조 등을 이용하여, 처리수와 오니를 분리해야 하는 경우는, 예컨대, 침전조, 막여과 장치 등의 고액 분리 수단이 부설된다. 분리한 오니의 일부는, 반송 오니로서, 가장 전단의 호기성 생물 반응조로 반송된다. 생물 담체를 호기성 생물 반응조에 투입한 경우는, 후단의 침전조 등의 고액 분리 수단을 필요로 하지 않을 수도 있다.

또, 복수 이용되는 호기성 생물 반응조는, 전부 같은 형식의 반응조일 필요는 없고, 다른 형식의 반응조를 조합시켜 이용하더라도 좋다.

[영양원]

미생물이 활성을 유지하여 증식해 나가기 위해서는, 탄소원, 질소원, 인원이 필요하며, 또한 각종 미량 금속도 빠질 수 없다. 피처리 배수 중에 이들 영양원이 존재하는 경우는 첨가할 필요는 없지만, DMSO 함유 배수에서는 통상의 경우, 질소, 인을 첨가할 필요가 있다.

질소원으로서는 암모니아 화합물, 요소, 질소 함유 유기 화합물 등, 인원으로서는 인산염 등을 사용할 수 있다. 또한, 암모니아나 질소 함유 유기 화합물 등의 켈달 질소 성분을 포함하는 배수, 예컨대 전술한 TMAH 배수를 질소원으로서 사용하더라도 좋고, 인산 함유 배수를 인원으로서 사용할 수도 있다.

통상, 피처리 배수의 BOD:N:P는 100:2.5:0.5∼100:5:1(중량비)이 되도록, DMSO 함유 배수에 필요에 따라서 질소원, 인원을 첨가하여 호기성 생물 반응조에 도입하는 것이 바람직하다.

[호기성 처리 조건]

폭기조의 처리 조건으로서는 통상, 호기성 생물 반응조의 부하가 0.5 kg- BOD/m³/일 이하, 예컨대 0.3∼0.4 kg-BOD/m³/일, MLSS3000∼5000 mg/L, 예컨대 4000 mg/L 정도, 반응 시간 1 시간 이상, 예컨대 2∼8 시간이며, pH는 6.5∼8.5, 특히 7.0∼8.0이 되도록 조정하는 것이 바람직하다.

DMSO 함유 배수의 처리에서는, DMSO의 분해로 pH가 저하되기 때문에, 수산화나트륨 등의 알칼리나, 알칼리성 배수 등을 첨가함으로써, 상기 pH에 pH 조정을 하는 것이 DMSO의 분해 효율을 유지하기 위해서 바람직하다. 이 pH 조정은 DMSO 함유 배수가 분주되는 반응조의 전부에 있어서 하는 것이 바람직하며, 경우에 따라서는, DMSO 함유 배수를 분주한 반응조의 다음 단의, DMSO 함유 배수를 분주하고 있지 않은 반응조에 있어서도 pH 조정을 하는 것이 바람직하다.

또한, 적어도 DMSO 함유 배수가 분주되는 반응조의 용존 산소(DO) 농도는 0.5 mg/L 이상, 특히 1.5 mg/L 이상, 예컨대 1.5∼2.0 mg/L가 되도록 폭기를 하는 것이 바람직하다.

[DMSO 함유 배수의 분주]

본 발명의 DMSO 함유 배수의 처리 장치에 있어서는, 2조 이상의 호기성 생물 반응조를, 전단의 반응조의 유출액이 다음 단의 반응조에 공급되도록 직렬로 배치하여, DMSO 함유 배수를 2 이상의 반응조에 분주하는 것을 필수로 한다.

이 경우, DMSO 함유 배수를 분주하는 반응조에서는, 부분적인 원수의 쇼트 패스가 발생하여, 미처리의 DMSO 함유 배수가 일부 유출되어 처리 수질이 나빠질 우려가 있다. 이 때문에, 이러한 쇼트 패스에 의한 수질 저하를 방지하기 위해서, 가장 후단의 반응조에는 DMSO 함유 배수를 분주하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 후술하는 것과 같이, 본 발명의 장치의 처리수를 순수 제조용 원수로서 이용하는 경우와 같이, 특히 고수질의 처리수를 필요로 하는 경우에는, DMSO 함유 배수를 분주하지 않은 반응조를 2단 이상 설치하는 것, 특히 가장 후단의 반응조와, 그 직전의 반응조에 DMSO 함유 배수를 분주하지 않는 것이 바람직하다. 이와 같이 가장 후단의 반응조, 혹은 또 그 직전의 반응조에 DMSO 함유 배수를 분주하지 않음으로써, DMSO 함유 배수의 쇼트 패스를 방지할 뿐만 아니라, DMSO 함유 배수를 분주하지 않은 반응조에 DMSO에서의 부하를 걸지 않음으로써, 잔류 TOC의 분해 효율을 높일 수 있어, 이에 의해서도 처리수 TOC를 저감할 수 있다.

본 발명에 있어서, 복수 직렬로 접속하는 반응조의 수에는 특별히 제한은 없고, 처리하는 DMSO 함유 배수의 수질이나 필요로 되는 악취 저감 효과, 장치 설치 공간이나 비용 등을 고려하여 적절하게 결정된다. 통상의 경우, 2∼6조, 특히 4∼5조 정도의 반응조를 설치하는 것이 바람직하다.

장치 전체의 반응조 용량에 대하여, DMSO 함유 배수를 분주하는 반응조 용량의 비율을 높게 할수록 악취 저감 효과를 높일 수 있지만, 이 비율이 과도하게 높으면 원수의 쇼트 패스에 의한 처리수 저하의 문제가 발생하기 쉽다. 따라서, 장치 전체의 반응조 용량에 대한 DMSO 함유 배수를 분주하는 반응조 용량의 비율은 30∼90%, 특히 50∼80%로 하는 것이 바람직하다. 또, 각 반응조의 용량은 반드시 동일할 필요는 없고 다른 것이더라도 좋다.

분주하는 DMSO 함유 배수의 양은, DMSO 함유 배수를 분주하는 각 반응조의 BOD조 부하가 동등하게 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 따라서, 각 반응조에의 원수 주입 수단은, 각각 원수 유량을 조절할 수 있는 것이 바람직하고, 또한, 유입 수질의 변화를 검출하기 위해서 TOC 미터나 도전율 미터를 설치하고, 또, 이들의 값에 기인하여 각 반응조에의 유입량을 제어할 수 있는 것으로 하더라도 좋다. 또한, DMSO 함유 배수를 분주하는 반응조에 DO 미터를 설치하여 각 반응조의 DO치가 평균화되도록 분주량을 제어하더라도 좋다. 후술하는 것과 같이, DMSO 함유 배수와 다른 유기물 함유 배수를 처리하는 경우, TOC 또는 도전율로부터 BOD를 추정할 수 있는 경우에는, 이들 측정치로부터, 각 반응조의 BOD 부하가 동등하게 되도록 주입량을 제어하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 장치는, 반응조를 다단으로 직렬로 배치하여, 원수의 분주 배관을 설치한 설계로 되지만, DMSO 함유 배수의 수질 변동에 의해서, 분주하는 반응조의 수를 증감하거나, 특히 일시적으로 DMSO 함유 배수의 DMSO 농도가 낮게 된 경우에는, DMSO 함유 배수를 하나의 반응조에만 주입하도록 하는 것도 가능하다. 또한, 다른 유기물 함유 배수의 도입의 유무에 따라서, 분주하는 반응조를 변경하도록 하는 것도 가능하며, 이들 제어를 자동적으로 행하도록 하는 것도 가능하다.

[그 밖의 유기물 함유 배수]

본 발명의 장치에서는, DMSO 함유 배수와 함께, TMAH 함유 배수, MEA(모노에탄올아민) 함유 배수, 이소프로필알콜 등의 알콜 함유 배수, 초산 함유 배수 등, 반도체 제조 공정이나 액정 패널 제조 공정 외에 다른 공정으로부터의 배수와 같은, 다른 유기물 함유 배수를 도입하여 동시에 처리하여, DMSO와 함께 다른 유기물 도 분해할 수 있다.

이 경우, 다른 유기물 함유 배수는 DMSO 함유 배수가 분주되어 있지 않은 반응조에 도입하는 것이 바람직하다. 특히 다른 유기물 함유 배수를 도입하는 반응조로서는, 가장 전단의 반응조를 대는 것이 보다 바람직하며, 가장 전단의 반응조에 다른 유기물 함유 배수를 도입하고, DMSO 함유 배수는 2번째 단 이후의 반응조에 분주하는 것이 특히 바람직하다. 이것은, DMSO 함유 배수를 처리하는 반응조에서는, 될 수 있는 한 DMSO 자화균을 우세하게 하기 위해서 다른 유기물의 혼재를 저감해 두는 것이 바람직하고, 또한, 유기물 부하를 억제해 둠으로써, 산소 부족에 빠지는 것을 방지하여 DMSO의 분해를 촉진하기 위해서이다.

즉, 예컨대, TMAH 함유 배수 등과 같이 TMAH 함유 배수 성분을 포함하는 배수는, 질소원이 되는 한편으로 생물 처리에 의해 질산태 질소로 산화시키기 위한 산소의 소비량이 많다. 따라서, 이러한 다른 유기물 함유 배수는, 전단의 반응조에 도입하여, DMSO 함유 배수를 분주하는 반응조에 있어서의 산소 소비원이 되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 다른 유기물 함유 배수를 동시에 처리하는 경우라도, 유기물 함유 배수의 도입 반응조와 DMSO 함유 배수의 분주 반응조를 구별함으로써, 최종 처리수의 TOC를 저감하도록 하는 것이 바람직하다. 또, 다른 유기물 함유 배수를 주입하고, DMSO 함유 배수를 분주하지 않은 반응조는, DMSO 함유 배수를 분주하는 반응조만큼 DO 농도를 높게 유지할 필요는 없으며, 이 반응조의 DO 농도를 약간 낮게 하여, 폭기 비용을 저감할 수 있다.

[처리수의 회수]

DMSO 함유 배수를 처리한 후, 처리수를 방류할 수도 있지만, 임의의 용도로 재이용할 수도 있다. 예컨대, 처리수를 순수 제조의 원수로서 사용하는 경우는, 본 발명의 장치에 이어서, 역침투막 분리 장치 등의 막 분리 장치, 혼상형(混床型) 순수 장치, 2상3탑형 순수 장치, 연속식 전기 탈염 장치 등의 이온 교환 장치, 자외선 산화 장치 등의 산화 장치, 활성탄 탑 등의 흡착 장치, 탈기 장치 등의 각 장치를 임의로 조합하여 형성한 순수 제조 장치에 통수(通水)하여, 순수를 얻을 수 있다.

이 경우, 본 발명의 장치에 있어서 될 수 있는 한 처리수의 TOC를 저감하여, 순수 제조 장치에의 부하를 저하시켜 놓는 것이 바람직하며, 따라서, 처리수 TOC를 보다 저감하기 위해서, 전술한 바와 같이, 가장 후단의 반응조에는 DMSO 배수를 분주하지 않고; 나아가서는, 2단 이상 DMSO 함유 배수를 분주하지 않은 반응조를 설치하고; 다른 유기물 함유 배수를 처리하는 경우, 다른 유기물 함유 배수는 가장 전단의 반응조에 주입하고, 2번째 단 이후의 반응조에 DMSO 함유 배수를 분주한다고 하는 조정을 하는 것이 바람직하다.

[구체적인 장치 구성]

도 1 내지 도 3은 본 발명의 DMSO 함유 배수의 처리 장치의 실시형태를 도시하는 계통도이다.

도 1 내지 도 3의 장치는, 모두 4조의 호기성 생물 반응조(폭기조)(1∼4)를 직렬로 배치하여, 제1 폭기조(1)의 유출액을 배관(21)으로부터 제2 폭기조(2)에 도입하고, 제2 폭기조(2)의 유출액을 배관(22)으로부터 제3 폭기조(3)로 도입하고, 제3 폭기조(3)의 유출액을 배관(23)으로부터 제4 폭기조(4)로 도입하고, 제4 폭기조(4)의 유출액을 배관(24)으로부터 침전조(5)로 도입하고, 침전조(5)의 상징수(上澄水)를 배관(25)으로부터 처리수로서 계 밖으로 배출하고, 침전조(5)의 분리 오니의 일부를 배관(26)으로부터 잉여 오니로서 계 밖으로 배출하고, 잔부를 배관(20)으로부터 반송 오니로서 제1 폭기조(1)로 반송하도록 한 것이다. 한편, 도 3의 장치에서는, 각 폭기조(1∼4)에 생물 담체(6)가 투입되어 있다.

도 1의 장치에서는, 배관(10)으로부터 도입된 DMSO 함유 배수는, 배관(11, 12, 13, 14)에서 각 폭기조(1∼4)로 분주된다. 이 장치에서는, DMSO 함유 배수가 4조의 폭기조에 분주됨으로써, 악취의 저감을 도모할 수 있다.

도 2의 장치에서는, 배관(10)으로부터 도입된 DMSO 함유 배수는, 배관(11, 12, 13)으로부터 가장 후단의 제4 폭기조(4) 이외의 폭기조(1∼3)에 분주된다. 도 2의 장치에서는, DMSO 함유 배수가 가장 후단 이외의 3조의 폭기조에 분주됨으로써, 악취의 저감과 함께 처리 수질의 향상을 도모할 수 있다.

도 3의 장치에서는, 배관(30)으로부터 도입된 TMAH 함유 배수가 제1 폭기조(1)에 주입되고, 배관(10)으로부터 도입된 DMSO 함유 배수는, 배관(12, 13)에 의해, 이 제1 폭기조(1)와 제4 폭기조(4) 이외의 제2, 제3 폭기조(2, 3)에 도입된다. 도 3의 장치에서는, DMSO 함유 배수와 같이 TMAH 함유 배수를 처리할 수 있으며, 이 경우에 있어서, TMAH 함유 배수를 질소원으로서 유효하게 이용할 수 있다. 또한, TMAH 함유 배수를, DMSO 함유 배수를 분주하는 폭기조와는 다른 그것보다도 앞의 폭기조에 주입하고, DMSO 함유 배수를, TMAH 함유 배수를 주입하는 폭기조와 가 장 후단의 폭기조 이외에 분주하는 동시에, 생물 담체를 이용함으로써, 악취의 저감과 함께, 처리 수질의 저감, 안정화를 도모할 수 있다.

이하에 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

한편, 이하의 실시예 및 비교예에서 이용한 제1∼제4 폭기조(1∼4)는 모두 용량 : 100 L, MLSS : 4000 mg/L, DO : 0.1∼2.5 mg/L인 것이며, pH가 7.0∼8.0이 되도록 조정했다. 침전조(5)는 분리 면적 : 0.5 m²이고, 침전조(5)에서 제1 폭기조(1)로의 반송 오니량은 1440 L/일로 했다.

또한, 원수로 한 DMSO 함유 배수의 수질은 하기와 같으며, 원수의 처리량은 1440 L/일로 했다.

[DMSO 함유 배수]

용해성 TOC : 45.2 mg/L

DMSO : 62.3 mg/L

켈달 질소 : 0.5 mg/L

실시예 1

도 1에 도시하는 장치에서 원수를 제1∼4 폭기조(1∼4)의 각 폭기조에 15 L/h 씩 분주하여 처리를 했다. 또, 원수에는, TOC의 3배를 BOD라 가정하여 BOD:N:P가 100:5:1(중량비)이 되도록 질소, 인을 첨가하여 통수를 했다.

얻어진 처리수의 수질과 각 폭기조 배기 중의 DMS 농도를 조사하여, 결과를 표 1에 나타냈다.

실시예 2

도 2에 도시하는 장치를 이용하여, 원수를 제1∼제3 폭기조(1∼3)에 20 L/h씩 분주한 것 이외에는 실시예 1과 같은 식으로 처리를 하여, 얻어진 처리수의 수질과 각 폭기조 배기 중의 DMS 농도를 표 1에 나타냈다.

실시예 3

도 3에 도시한 바와 같이, 각 폭기조(1∼4)에, 3 mm각의 스폰지를 외관 용량으로 조 용량의 30% 첨가한 장치를 이용하여, 원수를 제2∼제3 폭기조(2, 3)에 30 L/h씩 분주하는 동시에, 하기 수질의 TMAH 함유 배수를 제1 폭기조(1)에 공급하고, TOC의 3배를 BOD라 가정하여 BOD:P가 100:1(중량비)이 되도록, 원수에 인을 첨가한 것 이외에는 실시예 1과 같은 식으로 처리를 하여, 얻어진 처리수의 수질과 각 폭기조 배기 중의 DMS 농도를 표 1에 나타냈다.

[TMAH 함유 배수]

용해성 TOC : 32.8 mg/L

TMAH : 53.8 mg/L

켈달 질소 : 12.3 mg/L

비교예 1

원수를 전부 제1 폭기조(1)에 주입한 것 이외에는 실시예 1과 같은 식으로 처리를 하여, 얻어진 처리수의 수질과 각 폭기조 배기 중의 DMS 농도를 표 1에 나타냈다.

비교예 2

원수를 전부 제1 폭기조(1)에 주입한 것 이외에는 실시예 3과 같은 식으로 처리를 하여, 얻어진 처리수의 수질과 각 폭기조 배기 중의 DMS 농도를 표 1에 나타냈다.

※ D : DMSO 함유 배수

T : TMAH 함유 배수

표 1로부터 보아 다음이 분명하다.

비교예 1에 비해서 실시예 1, 2 모두 악취가 대폭 저감되고, 특히 실시예 2에서는 비교예 1과 동등하게 양호한 처리 수질을 얻고 있다.

또한, 비교예 2에 비해서 실시예 3에서는 악취가 대폭 저감되고, 동등하게 양호한 처리 수질을 얻고 있다.

이들 결과로부터, 본 발명에 따르면, 간이한 처리 설비로 악취의 발생을 억제하여, 안정된 처리 수질을 얻고 있음을 알 수 있다.

본 발명의 2조 이상의 호기성 생물 반응조를 직렬로 배치하여 이루어지는 장치를 이용하면, 유기 황 화합물 함유 배수를 처리함에 있어서 간이한 설비로 발생하는 악취를 저감하는 동시에, 안정된 처리를 하여 양호한 수질의 처리수를 얻을 수 있다.

Claims

유기 황 화합물 함유 배수를 호기성 생물 반응조에 도입하여 처리하는 장치에 있어서, 3조 이상의 호기성 생물 반응조를, 전단의 상기 반응조의 유출액을 다음 단의 상기 반응조에 공급하도록 직렬로 배치하여, 유기 황 화합물 함유 배수를 복수의 상기 반응조에 분주하고, 적어도 가장 후단의 상기 반응조에는 유기 황 화합물 함유 배수를 분주하지 않도록 한 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치로서,

상기 호기성 생물 반응조는, 생물 담체를 첨가한 폭기조이며,

상기 유기 황 화합물 함유 배수가 도입되는 반응조의 용존 산소(DO) 농도를 0.5~2.0 mg/L로 제어하고,

상기 유기 황 화합물 함유 배수를 분주하는 상기 반응조에 pH 조정 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 유기 황 화합물 함유 배수가, 반도체 제조 공정이나 액정 패널 제조 공정의 DMSO 함유 배수이며, 상기 생물 담체가 스폰지 소편인 것을 특징으로 하는 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치.
제1항에 있어서, 적어도 어느 하나의 상기 반응조에는 유기 황 화합물 함유 배수를 분주하지 않고, 유기 황 화합물 함유 배수를 분주하지 않은 상기 반응조에 유기 황 화합물 함유 배수 이외의 유기물 함유 배수를 공급하는 것을 특징으로 하는 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치.
제3항에 있어서, 유기 황 화합물 함유 배수를 분주하지 않은 호기성 생물 반응조는, 가장 전단의 상기 반응조인 것을 특징으로 하는 유기 황 화합물 함유 배수 의 처리 장치.
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제1항에 있어서, 가장 후단의 호기성 생물 반응조의 유출액을 고액 분리 수단으로 고액 분리하고, 분리 오니를 가장 전단의 호기성 생물 반응조로 반송하는 것을 특징으로 하는 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치.
제2항에 있어서, 피처리 배수의 BOD:N:P가 100:2.5:0.5∼100:5:1(중량비)이 되도록, DMSO 함유 배수에 필요에 따라서 질소원, 인원, 또는 질소원 및 인원을 첨가해서 호기성 생물 반응조에 도입하는 것을 특징으로 하는 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치.
제1항에 있어서, 유기 황 화합물 함유 배수가 도입되는 반응조에 DO 미터를 설치하여 각 반응조의 DO치가 평균화되도록 분주량을 제어하는 것을 특징으로 하는 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치.
제1항에 있어서, 가장 후단의 반응조와 그 직전의 반응조에 유기 황 화합물 함유 배수를 분주하지 않는 것을 특징으로 하는 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치.
제2항에 있어서, 처리수를 순수 제조의 원수로서 사용하는 것을 특징으로 하는 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치.
제1항에 있어서, 장치 전체의 반응조 용량에 대한 유기 황 화합물 함유 배수를 분주하는 반응조 용량의 비율이 30∼90%인 것을 특징으로 하는 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치.
제1항에 있어서, 유기 황 화합물 함유 배수가 도입되는 반응조에, 유입 수질의 변화를 검출하기 위해서 TOC 미터나 도전율 미터를 설치하고, 이들의 값에 기초하여 각 반응조로의 유입량을 제어하는 것을 특징으로 하는 유기 황 화합물 함유 배수의 처리 장치.
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