KR101335096B1 - 상향류식 연속 여과기를 구비한 질소·인 제거 및 재이용수 처리 시스템 - Google Patents

Abstract

상향류식 연속 여과기를 구비한 하·폐수 처리 시스템이 개시된다. 개시된 하·폐수 처리 시스템은 상향류식 연속 여과기를 구비한 하·폐수 처리 시스템이 개시된다. 개시된 하·폐수 처리 시스템은 하·폐수를 유입하여 하부로 하여 여과하는 상향류 연속 여과기를 구비한 하·폐수 처리 시스템에 있어서, 상기 상향류식 연속 여과기는, 질산화 처리된 하·폐수를 유입하는 유입관과, 처리수를 배출하는 배출관을 구비하며, 여재 표면에 탈질화 박테리아인 혐기성 박테리아가 형성된 여과층을 구비한 여과탱크; 상기 유입관을 통해 유입된 상기 하·폐수를 상기 여과층에 배출하는 분배관; 상기 여과탱크 내부에 수직으로 설치되고 콤퓨레샤로부터 공급되는 압축공기를 상기 여과탱크의 하측에 분사하여 여재를 상승시키는 이중관 형태의 에어리프트관; 상기 에어리프트관의 상단부에 설치되어 상기 에어리프트관을 통해 1차 세척된 여재를 세척한 세척수가 모이는 세척수 챔버; 상기 세척수 챔버에 모인 처리수를 배출하도록 일단이 상기 세척수챔버에 연결되고 타단은 외부와 연결된 세척수 배출관; 및, 상기 세척수 챔버에 하측에 설치되어 상기 1차 세척된 여재를 하방으로 낙하시키면서 2차 세척하도록 하는 지그재그형 세척유로;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

상향류식 연속 여과기를 구비한 질소·인 제거 및 재이용수 처리 시스템 {NITROGEN AND PHOSPHORUS REMOVAL AND REUSE WATER TREATMENT SYSTEM HAVING UPWARD FLUID TYPE CONTINUOUS FILTER}

본 발명은 상향류식 연속 여과기를 구비한 질소와 인을 동시에 제거할 수 있을 뿐 아니라 재이용 가능한 처리수를 얻을 수 처리 시스템에 관한 것으로서, 특히, 하·폐수의 탈질화에 효과적인 상향류식 연속 여과기를 구비한 하·폐수 처리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 하·폐수 처리를 위한 하·폐수 처리 시스템은 다단계의 여과기를 순차적으로 배열하여, 하·폐수가 각 여과기를 거치면서 질소, 인, BOD, COD 및 부유물질(SS)등이 제거되게 된다.

이러한 하·폐수 처리 시스템에 배치되는 여과기 중 대한민국 등록특허 10-0501522호에 개시된 상향류식 모래여과기는 여재의 세척에 상향류 세정방식을 적용하여 유입되는 하·폐수(이하에서는 '유입수'라 함)의 여과와 동시에 모래의 세척도 연속적으로 할 수 있는 것으로서 하수처리 및 농업 및 산업폐수의 재활용과 담수화 산업 등 다양하게 이용된다.

하지만, 대한민국 등록특허 10-0501522호에 개시된 상향류식 모래여과기는 부유물질(SS)의 제거에 있어서는 효과적이나 유입수의 탈질화 및 인의 제거가 이루어지지 않는 단점이 있었다.

아울러, 대한민국 등록특허 10-0501522호에 개시된 상향류식 모래여과기는 모래의 세척력 향상을 위해 모래세정부의 지그재그형 유로를 상부보다 하부의 외경이 넓게 이루어진 구조를 채택함으로써 모래의 낙하속도를 저하시켜 세척시간을 증가시키도록 하였으나, 이러한 구조에 의해서도 낙하하는 모래에 부착된 부유물질(SS)이 제대로 제거되지 않아 배출되는 정화된 처리수에 부유물질(SS)이 섞여 배출되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 인 및 부유물질(SS)의 여과뿐 아니라, 특히, 유입수의 탈질반응이 향상되며, 여재의 세척력도 향상될 수 있는 개선된 구조를 갖는 상향류식 연속 여과기를 구비한 하·폐수 처리 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하·폐수를 유입하여 하부로 하여 여과하는 상향류 연속 여과기를 구비한 하·폐수 처리 시스템에 있어서, 상기 상향류식 연속 여과기는, 질산화 처리된 하·폐수를 유입하는 유입관과, 처리수를 배출하는 배출관을 구비하며, 여재 표면에 탈질화 박테리아인 혐기성 박테리아가 형성된 여과층을 구비한 여과탱크; 상기 유입관을 통해 유입된 상기 하·폐수를 상기 여과층에 배출하는 분배관; 상기 여과탱크 내부에 수직으로 설치되고 콤퓨레샤로부터 공급되는 압축공기를 상기 여과탱크의 하측에 분사하여 여재를 상승시키는 이중관 형태의 에어리프트관; 상기 에어리프트관의 상단부에 설치되어 상기 에어리프트관을 통해 1차 세척된 여재를 세척한 세척수가 모이는 세척수 챔버; 상기 세척수 챔버에 모인 처리수를 배출하도록 일단이 상기 세척수챔버에 연결되고 타단은 외부와 연결된 세척수 배출관; 및, 상기 세척수 챔버에 하측에 설치되어 상기 1차 세척된 여재를 하방으로 낙하시키면서 2차 세척하도록 하는 지그재그형 세척유로;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상향류식 연속 여과기는, 상기 지그재그형 세척유로 내부에 설치되어, 상기 지그재그형 세척유로 상에 미세기포를 발생시켜 상기 지그재그형 세척 유로를 통해 낙하하는 상기 여재에 부착된 부유물질이 상기 미세기포에 의해 분리되게 하는 미세기포 생성부재를 더 구비하도록 구성할 수 있다.

상기 미세기포 생성부재는 환형 고리형상의 파이프로 구성되며, 원주상에 다수의 노즐공이 형성되도록 구성할 수 있다.

상기 하·폐수 처리 시스템은 상기 상향류식 연속 여과기의 전류측에 설치되어 유입되는 하·폐수를 질산화하는 생물막여과장치(BAF:Biological Aerated Filter)를 더 포함하도록 구성할 수 있다.상기 하·폐수 처리 시스템은 상기 상향류식 연속 여과기의 전류측에 설치되어 유입되는 하·폐수를 질산화하는 질산화용 상향류식 연속 여과기를 더 포함하도록 구성할 수 있다.

상기 질산화용 상향류식 연속 여과기는 하·폐수를 유입하는 전류측 유입관과, 처리수를 배출하는 전류측 배출관을 구비하며, 여재 표면에 질산화 박테리아인 호기성 박테리아가 형성된 전류측 여과층을 구비한 전류측 여과탱크; 상기 전류측 유입관을 통해 유입된 하·폐수를 상기 전류측 여과층에 배출하는 전류측 분배관; 상기 전류측 여과탱크 내부에 수직으로 설치되고 콤퓨레샤로부터 공급되는 압축공기를 상기 전류측 여과탱크의 하측에 분사하여 여재를 상승시키는 이중관 형태의 전류측 에어리프트관; 상기 전류측 에어리프트관의 상단부에 설치되어 상기 전류측 에어리프트관을 통해 1차 세척된 여재를 세척한 세척수가 모이는 전류측 세척수 챔버; 상기 전류측 세척수 챔버에 모인 처리수를 배출하도록 일단이 상기 전류측 세척수챔버에 연결되고 타단은 외부와 연결된 전류측 세척수 배출관; 상기 전류측 세척수 챔버에 하측에 설치되어 상기 전류측 에어리프트관을 통해 1차 세척된 여재를 하방으로 낙하시키면서 2차 세척하도록 하는 전류측 지그재그형 세척유로; 및, 산소발생기와, 끝단이 상기 전류측 유입관 내부에 위치하도록 설치되며 상기 산소발생기로부터 산소를 공급받아 상기 유입관 내부에 산소를 배출하여 상기 호기성 박테리아의 성장을 촉진시키는 산소배출파이프를 구비한 산소공급장치;를 포함하도록 구성할 수 있다.

상기 상향류식 연속 여과기의 후류측에 설치되는 라멜라 경사판 침전조를 더 포함하도록 구성할 수도 있다.

상기한 본 발명에 의하면, 상향류식 연속 여과기의 여재 표면에 혐기성 박테리아 미생물을 형성함으로써, 인 및 부유물질(SS)의 여과뿐 아니라, 특히, 유입수의 탈질반응이 향상되고, 세척유로에 미세기포 생성부재를 설치하여 여재의 세척력이 더욱더 향상될 수 있는 효과가 있어 하천유지용수 및 재이용 가능한 처리수를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 상향류식 연속 여과기를 구비한 하·폐수 처리 시스템의 개략도이고,
도 2는 도 1에 도시된 상향류식 연속 여과기를 구체적으로 나타낸 도면이고,
도 2a 는 도 2에 도시된 분배관을 상부에서 바라본 평면도이고,
도 3은 도 2의 일부를 확대하여 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 상향류식 연속 여과기를 구비한 하·폐수 처리 시스템의 개략도이고,
도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 상향류식 연속 여과기를 구비한 하·폐수 처리 시스템의 개략도이고,
도 6은 도 5에 도시된 질산화 과정용 상향류식 연속 여과기를 구체적으로 나타낸 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등 물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 상향류식 연속 여과기를 구비한 하·폐수 처리 시스템에 대해서 설명한다.

도 1과 같이, 하·폐수 처리 시스템은 단일 반응조의 형태로 구성된 상향류식 연속 여과기(100)로 구성되며 라멜라 경사판 침전기(200)는 경우에 따라 구성할 수도 있다.

본 발명의 하·폐수 처리 시스템은 전처리 과정에 의해 질산화 공정을 거친 유입수가 상향류식 연속 여과기(100)를 거쳐 탈질 반응하여 질소가 제거된 후, 처리수가 배출되는 구조를 갖는다.

구체적으로, 도 2를 참조하면, 상향류식 연속 여과기(100)는 여과탱크(101), 분배관(103), 에어리프트관(105), 세척수 챔버(106), 세척수 배출관(107), 여재 세척부(109) 및, 미세기포 생성부재(121)를 포함한다.

여과탱크(101)는 내부에 모래, 안트라 사이트 또는 다공성 크레이와 같은 여재로 이루어진 여과층(102)이 형성되며, 상부 양측에 유입관(103a) 및 배출관(101a)을 구비하여 유입관(103a)을 통해 유입된 유입수가 여과층(102)을 통과하여 상부로 이동되어 오염물질이 제거된 후, 처리수가 배출관(101a)을 통해 배출된다.

본 실시 예의 여과층(102)의 여재 표면에는 탈질반응을 일으키는 박테리아인 혐기성 박테리아가 형성된다. 따라서, 여과층(102)을 통과하는 유입수는 혐기성 박테리아에 의해 nitrite(NO2-)와 nitrate(NO3-)가 질소가스(N2)로 전환되게 된다.

분배관(103)은 유입관(103a)과 연결되며, 여과탱크(101)의 하부에 배치되어, 유입관(103a)을 통해 여과탱크(101)의 내측 하부로 유입된 유입수를 여과층(102)으로 분사시킨다. 분배관(103)은 도 2a와 같이, 방사형으로 다수 개로 형성되어 여과탱크(101)로 유입된 유입수가 여과탱크(101) 내측 하부에서 골고루 퍼져 여과층(102)으로 잘 분배되도록 한다.

에어리프트관(105)은 여과탱크(101)의 내부에 수직으로 설치되고, 콤퓨레샤(B1)에서 공급되는 압축공기를 하측에 분사하여 오염된 여과층(102)의 여재를 상승시키도록 이중관 형태로 이루어져 있다.

에어리프트관(105)의 외통(105a)을 통해 콤퓨레샤(B1)에서 공급되는 압축공기를 하측에서 내통(105b)으로 분사하면 내통(105b)에서 압축공기가 상승하게 되고, 이 압축공기의 상승하는 힘에 의해 여과탱크(101)의 하부에 있는 오염된 여재가 내통(105b)의 하단을 통해 유입되어 상승하면서 여재에 붙어 있는 오염물질이 1차적으로 세척된다.

세척수 챔버(106)는 에어리프트관(105)의 상단부에 설치되어 에어리프트관(105)을 통해 상승된 여재와, 상기 여재를 세척한 세척수가 모인다.

세척수 배출관(107)은 세척수 챔버(106)에 모인 세척수를 배출하도록 일단은 세척수 챔버(106)에 연결되고 타단은 외부와 연결되도록 형성된다.

여재 세척부(109)는 세척수 챔버(106)의 하방에 설치되고, 에어리프트관(105)을 통해 1차로 세척되어 세척수 챔버(106)에 모인 여재를 하방으로 낙하시키면서 2차로 세척하도록 지그재그형 세척유로(109a)가 형성된다.

미세기포생성부재(121)는 여재 세척부(109)의 지그재그형 세척유로(109a)에 설치되어 지그재그형 세척유로(109a)에 미세기포를 발생시키기 위한 것으로서, 미세기포 생성부재(121)는 제 2 콤퓨레샤(B2)와 연결되어 제 2 콤퓨레샤(B2)로부터 압축공기를 공급받는다.

미세기포생성부재(121)는 환형 고리형상의 파이프로 구성되며, 원주상에 다수의 노즐공(121a)이 형성된다. 따라서, 제 2 콤퓨레샤(B2)로부터 공급된 압축공기는 미세기포생성부재(121)의 노즐공(121a)을 통해 작은 크기의 미세기포로 되어 세척유로(109a) 상에 배출되며, 이렇게 세척유로(109a) 상에 배출된 미세기포는 세척유로(109a)를 통해 낙하하는 여재와 접촉되면서 여재에 부착된 부유물질을 분리함으로써, 여재의 세척력을 더욱 향상시킬 수 있다.

상기한 구성에 따른 본 실시 예의 상향류식 연속 여과기(100)은 동작은 다음과 같다.

상향류식 연속 여과기(100)는 상향류 원리에 의해 작용된다. 처리하고자 하는 유입수는 분배관(103)을 통해 여과탱크(101)의 하단부분으로 유입된다. 유입수는 여과층(102)을 상향류로 통과하면서 깨끗해진 처리수가 상단의 배출관(101a)을 통해 배출된다. 이때, 오염물질은 여과층(102)에 남게 되며, 오염된 여재는 에어리프트관(105)에 의해 하부에서 상부로 이동되면서 1차적으로 세척된 후, 여재를 세척한 세척수와 함께 세척수 챔버(106)에 모이게 된다. 여재를 세척한 세척수는 세척수 챔버(106)에서 세척수 배출관(107)을 통해 외부에 배출되며, 1차 세척된 여재는 세척유로(109a)를 통해 낙하하여 2차적으로 세척된 후, 여과층(102)의 상부로 떨어져 회수되고, 여재 보다 가벼운 오염원들은 세척수 배출관(107)을 통해 세척수와 함께 외부로 배출된다.

이때, 세척유로(109a)에 설치된 미세기포생성부재(121)로부터 미세기포가 발생되어, 세척유로(109a) 상을 낙하하는 여재가 미세기포와 접촉되어 여재가 더욱 깨끗히 세척된다.

한편, 탈질 공정에서, 분배관(103)을 통해 여과탱크(103a) 하부로 유입된 유입수는 여과층(102)의 표면에 형성된 미생물 즉 혐기성 박테리아에 의해 nitrite(NO2-)와 nitrate(NO3-)가 질소가스(N2)로 전환되는 탈질반응이 일어나고, 생성된 질소(N2)는 상승하여 외부로 방출된다.

이처럼 본 발명의 상향류식 연속 여과기(100)는 여과층(102)의 여재 표면에 혐기성 박테리아 미생물을 형성함으로써, 유입수의 탈질반응이 향상될 뿐 아니라, 또한 세척유로(109a)에 미세기포생성부재(121)를 설치하여 세척유로(109a)에 미세기포를 생성함으로써, 여재의 세척을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 하·폐수 처리 시스템은 도 1과 같이, 상향류식 연속 여과기(100)의 전류측에는 믹싱장치(M)가 설치되고, 믹싱장치(M)에는 탄소원 저장소(S1)에 저장된 탄소원이 탄소원 공급펌프(P1)에 의해 공급되며, 약품저장소(S2)에 저장된 약품이 약품공급펌프(P2)에 의해 공급되도록 구성할 수 있다.

믹싱장치(M)는 유입수와 외부탄소원 또는 유입수와 약품(응집제)의 혼합 및 반응을 촉진하기 위하여 설치한 반응기로서 강력한 난류를 형성시켜 짧은 체류시간 동안에 혼합을 유도한다. 이에 따라, 탄소원 및 약품이 혼합된 유입수가 상향류식 연속 여과기(100)에 유입된다.

이때, 상향류식 연속 여과기(100)에 공급된 탄소원은 여과층(102)의 여재 표면에 미생물의 형성을 원활하게 하는 역할을 한다. 또한, 상향류식 연속 여과기(100)에 공급된 약품은 유입수에 존재하는 용존성 인과 반응하여 불용성 인 화합물을 생성하며, 이렇게 생성된 불용성 인 화합물이 여재층(102)에 의해 여과됨으로써 유입수에 함유된 인을 제거할 수 있게 된다.

본 실시 예의 하·폐수 처리 시스템은 상향류식 연속 여과기(100)의 역세시 발생되는 역세수를 처리하고자 할 경우, 라멜라 경사판 침전기(200)를 포함 할 수 있다. 즉, 상향류식 연속 여과기(100)의 후류측, 구체적으로는 상향류식 연속 여과기(100)의 세척수 배출관(107)을 통해 배출되는 세척수를 유입하여 중력방식으로 침전시키는 라멜라 경사판 침전기(200)를 구성할 수도 있으며 이는 현장여건에 의해 제외될 수 있다.

상향류식 연속 여과기(100)로부터 배출된 세척수에는 유입 부유물질, 약품 응집혼합물 등이 함유되어 있으며, 이러한 세척수는 중력식 침전지인 라멜라 경사판 침전기(200)에서 체류되면서 고액분리가 이루어진다. 라멜라 경사판 침전기(200)의 상부에서 배출되는 상등수는 상향류식 연속 여과기(100)의 전류측에 재순환되어 공급되고, 라멜라 경사판 침전기(200)의 하부에는 중력에 의해 비중이 커진 부유물질들이 가라앉게 되고 농축된 침전물(슬러지)은 탈수기(미도시)로 이송되어 최종처리된다. 이러한 라메라 경사판 침전기(200)의 구조는 공지된 것으로서, 자세한 설명은 생략한다.

미 설명된 참조부호 C는 제어기로서 제 1 및 제 2 콤퓨레샤(B1,B2)의 구동을 제어할 뿐 아니라 유입과 처리수의 질소, 인 농도를 측정하여 적정 탄소원 공급 및 약품 투입량을 제어할 수 있다.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 상향류식 연속 여과기를 구비한 하·폐수 처리 시스템을 설명하면 다음과 같다.

제 1 실시 예의 하·폐수 처리 시스템은 상향류식 연속 여과기(100)로 전처리 과정에서 질산화 처리된 유입수가 유입되는 구성이었으나, 제 2 실시 예의 하·폐수 처리 시스템은 상향류식 연속 여과기(100)에 질산회된 유입수를 유입시키기 위하여 상향류식 연속 여과기(100)의 전류측에 호기성 반응조인 생물막여과장치(BAF:Biological Aerated Filter, 300)를 설치하도록 구성한다.

따라서, 호기성 BAF(300)에 유입된 유입수는 질산화 처리되어 배출되고, 질산화된 유입수를 상향류식 연속 여과기(100)에 유입시켜 탈질반응을 일으키게 하는 구성이다. 이러한 호기성 BAF(300)의 구성은 공지된 것으로서, 상세한 구성은 설명한다.

한편, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 상향류식 연속 여과기를 구비한 하·폐수 처리 시스템을 설명한다.

제 2 실시 예의 하·폐수 처리 시스템은 상향류식 연속 여과기(100)의 전류측에 통상적인 BAF(300)를 설치하는 구성이었으나, 제 3 실시 예의 하·폐수 처리 시스템은 제 2 실시 예의 BAF(300)보다 성능이 탁월하도록 개선된 질산화용 상향류식 연속 여과기(400)를 상향류식 연속 여과기(100)의 전류측에 설치하는 구성이다.

본 실시 예의 질산화용 상향류식 연속 여과기(400)는 그 구성에 있어, 제 1 실시 예에 설명한 상향류식 연속 여과기(100)의 구성과 동일하되, 산소공급장치(430)를 추가적으로 구비하고, 여재층(102)에 형성된 미생물이 탈질화 박테리아인 혐기성 박테리아가 아니라 질산화를 위한 호기성 박테리아인 것에 차이가 있다.

따라서, 질산화용 상향류식 연속 여과기(400)의 구성 중 상향류식 연속 여과기(100)의 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호로 도시하고 설명은 생략한다.

산소공급장치(430)는 산소발생기(431)와 산소배출파이프(434)를 포함한다. 산소배출파이프(434)는 끝단이 유입관(103a) 내부에 위치하도록 설치되고, 산소발생기(431)와 산소배출파이프(434)가 연결되도록 구성된다.

산소발생기(431)에서 공급된 산소는 산소배출파이프(434)를 통해 유입관(103a)에 배출되어, 유입관(103a)에 유입된 유입수와 함께 분배관(103)을 통해 여과층(102)에 배출된다. 이에 따라, 여과층(102)의 여재 표면에 형성된 호기성 박테리아에 산소가 공급되어 호기성 박테리아의 성장이 촉진됨으로써, 유입된 유입수의 질산화 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당 업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100...상향류식 연속 여과기
101...여과탱크
102...여과층
103...분배관
105...에어리프트관
109...여재 세척부
109...지그재그형 세척유로
121...미세기포생성부재
200...라멜라 경사판 침전조
300...생물막여과장치(BAF:Biological Aerated Filter)
400...질산화용 상향류식 연속 여과기
B1,B2...콤퓨레샤

Claims (6)

1. 하·폐수를 유입하여 하부로 공급하여 여과하는 상향류 연속 여과기를 구비한 하·폐수 처리 시스템에 있어서,
   상기 상향류식 연속 여과기는,
   질산화 처리된 하·폐수를 유입하는 유입관과, 처리수를 배출하는 배출관을 구비하며, 여재 표면에 탈질화 박테리아인 혐기성 박테리아가 형성된 여과층을 구비한 여과탱크;
   상기 유입관을 통해 유입된 상기 하·폐수를 상기 여과층에 배출하는 분배관;
   상기 여과탱크 내부에 수직으로 설치되고 콤퓨레샤로부터 공급되는 압축공기를 상기 여과탱크의 하측에 분사하여 여재를 상승시키는 이중관 형태의 에어리프트관;
   상기 에어리프트관의 상단부에 설치되어 상기 에어리프트관을 통해 1차 세척된 여재를 세척한 세척수가 모이는 세척수 챔버;
   상기 세척수 챔버에 모인 처리수를 배출하도록 일단이 상기 세척수챔버에 연결되고 타단은 외부와 연결된 세척수 배출관;
   상기 세척수 챔버에 하측에 설치되어 상기 1차 세척된 여재를 하방으로 낙하시키면서 2차 세척하도록 하는 지그재그형 세척유로; 및,
   상기 지그재그형 세척유로 내부에 설치되어, 상기 지그재그형 세척유로 상에 미세기포를 발생시켜 상기 지그재그형 세척 유로를 통해 낙하하는 상기 여재에 부착된 부유물질이 상기 미세기포에 의해 분리되게 하는 미세기포 생성부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상향류식 연속 여과기를 구비한 하·폐수 처리 시스템.
   
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3. 제 1 항에 있어서,
   상기 미세기포 생성부재는 환형 고리형상의 파이프로 구성되며, 원주상에 다수의 노즐공이 형성된 것을 특징으로 하는 상향류식 연속 여과기를 구비한 하·폐수 처리 시스템.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 하·폐수 처리 시스템은
   상기 상향류식 연속 여과기의 전류측에 설치되어 유입되는 하·폐수를 질산화하는 생물막여과장치(BAF:Biological Aerated Filter)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상향류식 연속 여과기를 구비한 하·폐수 처리 시스템
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 하·폐수 처리 시스템은
   상기 상향류식 연속 여과기의 전류측에 설치되어 유입되는 하·폐수를 질산화하는 질산화용 상향류식 연속 여과기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상향류식 연속 여과기를 구비한 하·폐수 처리 시스템
   
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 질산화용 상향류식 연속 여과기는
   하·폐수를 유입하는 전류측 유입관과, 처리수를 배출하는 전류측 배출관을 구비하며, 여재 표면에 질산화 박테리아인 호기성 박테리아가 형성된 전류측 여과층을 구비한 전류측 여과탱크;
   상기 전류측 유입관을 통해 유입된 하·폐수를 상기 전류측 여과층에 배출하는 전류측 분배관;
   상기 전류측 여과탱크 내부에 수직으로 설치되고 콤퓨레샤로부터 공급되는 압축공기를 상기 전류측 여과탱크의 하측에 분사하여 여재를 상승시키는 이중관 형태의 전류측 에어리프트관;
   상기 전류측 에어리프트관의 상단부에 설치되어 상기 전류측 에어리프트관을 통해 1차 세척된 여재를 세척한 세척수가 모이는 전류측 세척수 챔버;
   상기 전류측 세척수 챔버에 모인 처리수를 배출하도록 일단이 상기 전류측 세척수챔버에 연결되고 타단은 외부와 연결된 전류측 세척수 배출관;
   상기 전류측 세척수 챔버에 하측에 설치되어 상기 전류측 에어리프트관을 통해 1차 세척된 여재를 하방으로 낙하시키면서 2차 세척하도록 하는 전류측 지그재그형 세척유로; 및,
   산소발생기와, 끝단이 상기 전류측 유입관 내부에 위치하도록 설치되며 상기 산소발생기로부터 산소를 공급받아 상기 유입관 내부에 산소를 배출하여 상기 호기성 박테리아의 성장을 촉진시키는 산소배출파이프를 구비한 산소공급장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상향류식 연속 여과기를 구비한 하·폐수 처리 시스템

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