KR101371360B1 - 백운석을 이용한 인 제거장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무기응집제 및 백운석을 혼용하여 인 제거효율을 향상시킴과 함께 무기응집제 사용으로 인해 낮아지는 pH를 백운석을 통해 중성에 가깝게 제어되도록 함으로써 무기응집제 사용을 줄여 경제성을 향상시키고 추가적인 중화 공정을 최소화할 수 있는 백운석을 이용한 인 제거장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 백운석을 이용한 인 제거장치는 무기응집제와 백운석을 원수와 급속 교반하여, 원수 내에 포함되어 있는 인산 이온(-)과 무기응집제의 금속 이온을 반응시켜 플록을 형성시킴과 함께 백운석의 Ca, Mg 또는 Ca, Mg, Fe의 침전물로 이루어진 응집핵을 형성시키는 급속혼화조와, 상기 급속혼화조에서 형성된 플록들과 백운석의 성분에 의해 형성된 응집핵이 성장되도록 급속혼화조로부터 공급된 원수를 완속 교반하는 완속혼화조와, 완속혼화조로부터 원수를 공급받아 성장된 플록들을 중력 침강시켜 처리수와 슬러지로 분리하는 침전조와, 상기 급속혼화조에 무기응집제를 공급하는 무기응집제 주입장치 및 상기 급속혼화조에 백운석을 공급하는 백운석 주입장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

백운석을 이용한 인 제거장치 및 방법{Apparatus and method for phosphorous removal from waste water using dolomite}
본 발명은 백운석을 이용한 인 제거장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무기응집제 및 백운석을 혼용하여 인 제거효율을 향상시킴과 함께 무기응집제 사용으로 인해 낮아지는 pH를 백운석을 통해 중성에 가깝게 제어되도록 함으로써 무기응집제 사용을 줄여 경제성을 향상시키고 추가적인 중화 공정을 최소화할 수 있는 백운석을 이용한 인 제거장치 및 방법에 관한 것이다.
물은 모든 생물이 존재하는데 필수적인 요소이며, 인간이 생활하는데 없어서는 안될 존재이다. 하지만 산업이 고도로 발달함에 따라 수질오염이 심각하게 진행되고 있다. 이렇게 오염된 수질은 수중생태계를 파괴할 뿐만 아니라 토양, 지하수 등을 오염시킴으로써 인간의 생존권을 위협하고 있다.
현재 대부분의 하수처리장에서 인(P)의 제거는 생물학적 처리에 의한 경우가 대부분이나 탄소원의 부족, 부적절한 운영관리 등의 문제로 안정적인 처리가 이루어지지 않고 있으며, 강화되는 수질 규제치를 만족하기는 매우 어려운 실정이다. 따라서, 생물학적 처리보다는 약품 투입설비의 보강 등 인(P)의 화학적 처리를 위한 다양한 검토가 필요하다.
가장 보편적으로 사용되고 있는 화학적 처리방법으로는 응집제를 이용한 응집법이 있으나, 효율적으로 운전되지 않으면 강화된 규제기준을 안정적으로 만족하기 어려우며, 또한 과도한 응집제의 사용 등으로 경제성이 떨어지는 문제점이 있다. 무기응집제를 이용한 인 제거장치의 일 예는 한국등록특허 제1017055호에 개시되어 있다.
한국등록특허 제1017055호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 무기응집제 및 백운석을 혼용하여 인 제거효율을 향상시킴과 함께 무기응집제 사용으로 인해 낮아지는 pH를 백운석을 통해 중성에 가깝게 제어되도록 함으로써 무기응집제 사용을 줄여 경제성을 향상시키고 추가적인 중화 공정을 최소화할 수 있는 백운석을 이용한 인 제거장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 백운석을 이용한 인 제거장치는 무기응집제와 백운석을 원수와 급속 교반하여, 원수 내에 포함되어 있는 인산 이온(-)과 무기응집제의 금속 이온을 반응시켜 플록을 형성시킴과 함께 백운석의 Ca, Mg 또는 Ca, Mg, Fe의 침전물로 이루어진 응집핵을 형성시키는 급속혼화조와, 상기 급속혼화조에서 형성된 플록들과 백운석의 성분에 의해 형성된 응집핵이 성장되도록 급속혼화조로부터 공급된 원수를 완속 교반하는 완속혼화조와, 완속혼화조로부터 원수를 공급받아 성장된 플록들을 중력 침강시켜 처리수와 슬러지로 분리하는 침전조와, 상기 급속혼화조에 무기응집제를 공급하는 무기응집제 주입장치 및 상기 급속혼화조에 백운석을 공급하는 백운석 주입장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 백운석을 이용한 인 제거장치는 무기응집제, 백운석을 인라인 형태로 이동시키면서 원수와 혼합시키는 인라인 믹서; 무기응집제, 백운석, 원수의 혼합물을 완속 교반하여, 원수 내에 포함되어 있는 인산 이온(-)과 무기응집제의 금속 이온을 반응시켜 플록을 형성시킴과 함께 백운석의 Ca, Mg 또는 Ca, Mg, Fe의 침전물로 이루어진 응집핵을 형성시키는 급속혼화조; 상기 급속혼화조에서 형성된 플록들과 백운석의 성분에 의해 형성된 응집핵이 성장되도록 급속혼화조로부터 공급된 원수를 완속 교반하는 완속혼화조; 완속혼화조로부터 원수를 공급받아 성장된 플록들을 중력 침강시켜 처리수와 슬러지로 분리하는 침전조; 상기 인라인 믹서에 무기응집제를 공급하는 무기응집제 주입장치; 및 상기 인라인 믹서에 백운석을 공급하는 백운석 주입장치를 포함하여 이루어지는 것을 다른 특징으로 한다.
이와 함께, 본 발명에 따른 백운석을 이용한 인 제거장치는 무기응집제와 백운석을 원수와 급속 교반하여, 원수 내에 포함되어 있는 인산 이온(-)과 무기응집제의 금속 이온을 반응시켜 플록을 형성시킴과 함께 백운석의 Ca, Mg 또는 Ca, Mg, Fe의 침전물로 이루어진 응집핵을 형성시키는 급속혼화조; 상기 급속혼화조에서 형성된 플록들과 백운석의 성분에 의해 형성된 응집핵이 성장되도록 급속혼화조로부터 공급된 원수를 완속 교반하는 완속혼화조; 완속혼화조로부터 원수를 공급받아 성장된 플록들을 코일형 여재에 흡착시켜 처리수를 분리하는 CAP 시스템; 상기 급속혼화조에 무기응집제를 공급하는 무기응집제 주입장치; 및 상기 급속혼화조에 백운석을 공급하는 백운석 주입장치를 포함하여 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 한다.
상기 백운석은 상기 무기응집제에 의해 낮아진 원수 pH를 상승시켜 원수가 중성화되도록 하는 알칼리제 역할을 하며, 상기 백운석은 800∼900℃의 온도에서 소성되어 CO2 성분이 제거된 것이다.
상기 무기응집제는 저염기도의 무기응집제 또는 고염기도의 무기응집제이며, 상기 저염기도의 무기응집제는 황산알루미늄(Aluminium sulfate), 황산철(Ferric chloride), 알루미늄철(Ferric aluminium), 염화마그네슘(Magnesium chloride) 중 어느 하나이며, 고염기도의 무기응집제는 폴리염화알루미늄(Polyaluminum chloride), 폴리염화알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride silicate), 폴리수산화염화황산알루미늄(Polyaluminum hydroxy chloro sulfate), 폴리염화알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride silicate), 폴리염화황산알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride sulfate silicate), 폴리황산규산알루미늄(Polyaluminum sulfate silicate) 중 어느 하나이다.
본 발명에 따른 백운석을 이용한 인 제거방법은 무기응집제 및 백운석을 원수와 교반하여, 원수 내에 포함되어 있는 인산 이온(-)을 무기응집제의 금속 이온(+)과 반응시켜 플록(floc)을 형성시키고, 백운석의 Ca, Mg 또는 Ca, Mg, Fe의 침전물로 이루어진 응집핵을 형성시킴과 함께 상기 백운석이 상기 무기응집제에 의해 낮아진 원수 pH를 상승시켜 원수가 중성화되도록 하며, 상기 무기응집제, 백운석 및 원수의 교반 후에, 성장된 플록들을 중력 침강시키거나 여재에 흡착, 제거하여 처리수를 분리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 백운석을 이용한 인 제거장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
무기응집제와 함께 주입되는 백운석이 응집보조제 및 알칼리제의 역할을 인 제거효율을 향상시킴과 함께 원수의 pH가 낮아지는 것을 억제할 수 있다. 이를 통해 무기응집제 사용량을 줄일 수 있고 원수의 중화를 위한 공정이 최소화될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백운석을 이용한 인 제거장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백운석을 이용한 인 제거장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백운석을 이용한 인 제거장치의 구성도.
본 발명은 하수처리수에 포함되어 있는 인을 제거함에 있어서 무기응집제 및 백운석을 이용함에 특징이 있다. 무기응집제는 인산 이온과 직접 응결 반응하여 플록을 형성하는 역할을 하며, 백운석은 응집보조제 및 알칼리제의 역할을 한다. 상기 백운석은 인산 이온을 흡착함과 함께 주성분인 Ca, Mg 또는 Ca, Mg, Fe가 침전물을 형성하여 응집핵의 역할을 하여 응집보조제로서의 기능을 수행하고, 동시에 백운석 자체의 알칼리 특성에 의해 원수의 pH를 중성에 가깝게 하는 알칼리제의 역할을 한다. 즉, 무기응집제와 백운석의 혼용을 통해 인 제거특성이 향상됨과 함께 원수의 pH 하강을 억제할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 백운석을 이용한 인 제거장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백운석을 이용한 인 제거장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 인 제거장치는 급속혼화조, 완속혼화조(140), 침전조(150), 무기응집제 주입장치(110) 및 백운석 주입장치(120)를 포함하여 구성된다.
상기 급속혼화조(130)는 무기응집제 및 백운석을 원수와 급속 교반하는 장치로서, 상기 급속 교반에 의해 원수 내에 포함되어 있는 인산 이온(-)은 무기응집제의 금속 이온(+)과 반응하여 플록(floc)이 형성되며, 원수 내 잔류하는 인산 이온은 백운석에 흡착되어 수중의 인산 이온의 농도가 감소된다. 동시에, 백운석의 주성분인 Ca, Mg 또는 Ca, Mg, Fe는 침전물을 형성하며 이러한 침전물은 응집핵으로 작용하여 주위의 미세 플록과 결합된다. 상기 백운석은 상기 백운석 주입장치(120)를 통해 공급되고, 상기 무기응집제는 무기응집제 주입장치(110)를 통해 공급된다.
상기 백운석은 백운석 원석을 800∼900℃에서 8시간 이상 소성된 것으로서, 소성에 의해 백운석은 CaO, MgO 또는 CaO, MgO, FeO로 이루어지며, 상기 급속 교반시 백운석의 Ca, Mg 또는 Ca, Mg, Fe가 침전물을 형성하게 된다. 또한, 소성된 백운석은 비표면적이 증가되어 인산 이온의 흡착성이 강화된다. 상기 백운석은 반응성을 위해 45㎛ 이하의 입경을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 무기응집제는 저염기도의 무기응집제 또는 고염기도의 무기응집제를 이용할 수 있으며, 상기 저염기도의 무기응집제는 황산알루미늄(Aluminium sulfate), 황산철(Ferric chloride), 알루미늄철(Ferric aluminium), 염화마그네슘(Magnesium chloride) 중 어느 하나이며, 고염기도의 무기응집제는 폴리염화알루미늄(Polyaluminum chloride), 폴리염화알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride silicate), 폴리수산화염화황산알루미늄(Polyaluminum hydroxy chloro sulfate), 폴리염화알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride silicate), 폴리염화황산알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride sulfate silicate), 폴리황산규산알루미늄(Polyaluminum sulfate silicate) 중 어느 하나가 이용될 수 있다.
상기 완속혼화조(140)는 급속혼화조(130)에서 형성된 플록들과 백운석의 성분에 의해 형성된 응집핵이 보다 크게 결합하여 침전이 용이한 플록으로 성장할 수 있도록 느린 속도로 교반하는 역할을 하며, 이를 통해 플록의 크기와 밀도가 증대되며 후속의 침전조(150)에서의 침강 효율을 향상시키는 역할을 한다.
상기 침전조(150)는 완속혼화조(140)로부터 원수를 공급받아 성장된 플록들을 중력 침강시켜 처리수와 슬러지로 분리하는 역할을 하며, 상기 침전조(150)에 의해 분리된 처리수는 최종 방류조(170)를 통해 방류된다. 또한, 침전조(150)를 통해 분리된 슬러지의 일부는 농축조(160)를 거쳐 상기 급속혼화조(130)로 내부반송되며, 상기 농축조(160)에 농축된 슬러지는 폐기되고 상등수는 급속혼화조(130)로 공급된다.
이상, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백운석을 이용한 인 제거장치에 대해 설명하였다. 상기 제 1 실시예의 구성에서 일부 장치 구성을 변형, 실시할 수도 있다. 구체적으로, 상기 제 1 실시예의 구성에서 급속혼화조(130)의 구성을 인라인 믹서(210)(inline mixer)로 대체하여 구성할 수 있다(제 2 실시예). 상기 인라인 믹서(210)는 상기 무기응집제 주입장치(110), 백운석 주입장치(120)로부터 각각 공급되는 무기응집제, 백운석을 인라인 형태로 이동시키면서 원수와 혼합시키는 장치이며, 상기 인라인 믹서(210)에 의해 혼합된 무기응집제, 백운석, 원수는 완속혼화조(140)로 공급된다. 완속혼화조(140)에 공급된 무기응집제, 백운석, 원수의 혼합물은 원수 내의 인산 이온과 반응하여 플록 형성, 침전물 및 응집핵의 역할을 수행한다.
상기 제 1 실시예의 변형 실시예로서, 제 1 실시예의 침전조(150)를 CAP(combined and polishing) 시스템으로 대체할 수도 있다(제 3 실시예). 상기 CAP 시스템(310)은 반응조 내에 코일형 여재(311)가 구비된 장치로서, 완속혼화조(140)로부터 공급되는 원수에 포함되어 있는 플록 및 응집물들은 상기 코일형 여재에 흡착되며, 이를 통해 처리수가 분리된다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 백운석을 이용한 인 제거장치 및 방법에 대해 설명하였다. 이하에서는, 실험예를 통해 본 발명에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
<실험 방법>
제 1 실시예의 장치를 이용하였다. 여러 차례의 실험을 통해 얻어진 결과로 급속교반 250rpm 1분, 완속교반 60rpm 15분, 침전시간 30분에서 최적의 효율을 나타내었으며, 이하 모든 실험에서 상기 조건을 적용하였다.
실험은 백운석을 단독으로 사용한 경우, 무기응집제인 폴리염화알루미늄을 단독으로 사용한 경우, 백운석과 폴리염화알루미늄을 혼용한 경우에 대해 각각 진행하였고, 각 실험에 대해 총인(T-P), 용존성 인(PO4 3-P), 부유성고형물(SS), pH를 분석하였다.
<실험결과 1 : 백운석 단독 사용>
비표면적을 넓히기 위해 850℃에서 8시간 이상 소성시킨 백운석을 단독 사용한 응집 실험의 결과는 아래 <표 1>과 같다.
백운석 단독 사용시 응집 실험결과
백운석 단독 사용
T-P(mg/L) PO4 3--P(mg/L) SS(mg/L) pH
원수 3.73 3.16 17.2 7.05
백운석(10mg/L) 3.46 2.98 8 7.84
백운석(25mg/L) 3.21 2.97 6.8 7.96
<표 1>에 나타낸 바와 같이, 하수처리장 원수의 T-P가 3.73mgP/L, PO4 3--P가 3.16mgP/L, SS가 17.2mg/L, pH가 7.05로 나타났다. 백운석의 주입량이 10mg/L와 25mg/L일 때 T-P가 3.46mgP/L와 3.21mgP/L로 나타났고 PO4 3 --P는 2.98mgP/L와 2.97mgP/L 그리고 SS는 8mg/L와 6.8mg/L로 나타났다. 이는 소성시킨 백운석의 주성분인 CaO, FeO등으로 인해 인의 응집과 흡착이 이루어짐을 알 수 있었고 백운석의 주입량이 늘어날수록 침전효율이 좋음을 SS를 통해 알 수 있다.
<실험결과 2 : 폴리염화알루미늄 단독 사용>
Al2O3의 농도가 17%인 폴리염화알루미늄의 주입량을 변화시킨 응집 실험의 결과는 아래 <표 2>과 같다.
폴리염화알루미늄 단독 사용시 응집 실험결과
폴리염화알루미늄(PAC) 단독 사용
T-P(mg/L) PO4 3--P(mg/L) SS(mg/L) pH
원수 3.73 3.16 17.2 7.05
PAC 5mgAl/L 1.92 0.06 5.6 6.65
PAC 10mgAl/L 0.5 0.01 1.6 6.11
PAC 15mgAl/L 1.61 0.26 34.8 5.35
PAC 20mgAl/L 2.15 1.79 36.0 4.63
<표 2>에 나타낸 바와 같이, 폴리염화알루미늄의 주입량을 각각 5, 10, 15, 20mgAl/L으로 변화시켰을 때 T-P는 1.92, 0.5, 1.61, 2.15mgP/L로 각각 나타났다. PO4 3--P는 0.06, 0.01, 0.26, 1.79mgP/L로 각각 나타났고, SS는 5.6, 1.6, 34.8, 36.0mg/L로 각각 나타났다. 또한 pH는 6.65, 6.11, 5.35, 4.63으로 각각 나타났다. 이는 폴리염화알루미늄의 주입량이 늘어날수록 응집이 잘 이루어지지만 일정 농도이상 주입시 적정 응집 pH범위를 벗어나 응집이 제대로 이루어지지 않음을 알 수 있다. 그러나, 폴리염화알루미늄의 주입량 중 응집이 가장 잘 이루어진 PAC 10mgAl/L에서 T-P가 0.5mgP/L로 나타나 0.2mgP/L인 방류수 수질기준을 만족시키지 못함을 알 수 있다. 이와 같이 응집제 단독 사용만으로는 방류수 수질기준을 안정적으로 만족시킬 수 없음을 알 수 있다.
<실험결과 3 : 백운석(10mg/L) 및 폴리염화알루미늄 혼용>
소성시킨 백운석의 주입량을 10mg/L로 고정시킨 상태에서, Al2O3의 농도가 17%인 폴리염화알루미늄의 주입량을 변화시킨 응집 실험의 결과는 아래 <표 3>과 같다.
백운석(10mg/L) 및 폴리염화알루미늄 혼용시 응집 실험결과
백운석 10mg/L 고정, 폴리염화알루미늄(PAC) 주입량 변화
T-P(mg/L) PO4 3--P(mg/L) SS(mg/L) pH
원수 3.73 3.16 17.2 7.05
PAC 5mgAl/L 1.71 1.25 5.6 7.35
PAC 10mgAl/L 0.41 0.12 3.6 7.03
PAC 15mgAl/L 0.05 0 0 6.75
PAC 20mgAl/L 0.2 0 0.4 6.55
<표 3>에 나타낸 바와 같이, 소성시킨 백운석의 주입량을 10mg/L로 고정시키고 폴리염화알루미늄의 주입량을 각각 5, 10, 15, 20mgAl/L으로 변화시켰을 때 T-P는 1.71, 041, 0.05, 0.2mgP/L로 각각 나타났다. PO4 3 --P는 1.25, 0.12, 0, 0mgP/L로 각각 나타났고, SS는 5.6, 3.6, 0, 0.4mg/L로 각각 나타났다. 또한 pH는 7.35, 7.03, 6.75, 6.55으로 각각 나타났다. 폴리염화알루미늄 단독 사용 시 문제점으로 나타났던 알칼리보충제의 역할을 백운석이 함으로써 적정 응집 pH범위를 만족시키고 적정 주입량 이상에서는 침전능이 향상됨을 SS를 통해 알 수 있다.
<실험결과 4 : 백운석(25mg/L) 및 폴리염화알루미늄 혼용>
소성시킨 백운석의 주입량을 25mg/L로 고정시킨 상태에서, Al2O3의 농도가 17%인 폴리염화알루미늄의 주입량을 변화시킨 응집 실험의 결과는 아래 <표 3>과 같다.
백운석(25mg/L) 및 폴리염화알루미늄 혼용시 응집 실험결과
백운석 25mg/L 고정, 폴리염화알루미늄(PAC) 주입량 변화
T-P(mg/L) PO4 3--P(mg/L) SS(mg/L) pH
원수 3.73 3.16 17.2 7.05
PAC 5mgAl/L 1.60 1.25 4.4 7.58
PAC 10mgAl/L 0.38 0.21 2.4 7.31
PAC 15mgAl/L 0.09 0.03 1.6 7.04
PAC 20mgAl/L 0.03 0.01 1.6 6.86
<표 4>에 나타낸 바와 같이, 소성시킨 백운석의 주입량을 25mg/L로 고정시키고 폴리염화알루미늄의 주입량을 각각 5, 10, 15, 20mgAl/L으로 변화시켰을 때 T-P는 1.60, 038, 0.09, 0.03mgP/L로 각각 나타났다. PO4 3 --P는 1.25, 0.21, 0.03, 0.01mgP/L로 각각 나타났고, SS는 4.4, 2.4, 1.6, 1.6mg/L로 각각 나타났다. 또한 pH는 7.58, 7.31, 7.04, 6.86으로 각각 나타났다. 이와 같은 결과를 통해, 백운석 25mg/L와 폴리염화알루미늄 15mgAl/L이상에서 방류수 수질기준을 안정적으로 만족시킴을 알 수 있다.
결론하여, 백운석과 폴리염화알루미늄(PAC)의 주입량이 적정 수준 이상일 때 응집과 침전이 가장 잘 이루어짐을 알 수 있었다. 무기응집제인 폴리염화알루미늄이 용존성 인에 대해 응집이 잘 이루어졌고, 소성시킨 백운석으로 인해 알칼리보충을 함으로 pH중화제 역할을 하고, 응집된 미세플록을 흡착 또는 응집플록의 크기를 증대시켜 침전률이 가장 잘 이루어졌음을 판단할 수 있었다.
이와 같은 결과를 통하여 본 발명에 따르면 기존 단독 응집방법과 비교하여 무기응집제와 응집보조제의 혼합사용을 통하여 인 제거가 보다 효율적으로 이루어짐을 알 수 있었다. 또한, 동일한 응집제 양을 사용할 경우, 단독응집보다 응집보조제인 백운석을 함께 사용함이 고효율로 제거됨을 알 수 있다. 즉, 동일량의 인을 처리할 때 무기응집제와 응집보조제의 혼합사용의 경우 무기응집제 주입량을 저감시킬 수 있다.
110 : 무기응집제 주입장치 120 : 백운석 주입장치
130 : 급속혼화조 140 : 완속혼화조
150 : 침전조 160 : 농축조
170 : 최종 방류조 210 : 인라인 믹서
310 : CAP 시스템 311 : 코일형 여재

Claims (9)

  1. 무기응집제와 백운석을 원수와 급속 교반하여, 원수 내에 포함되어 있는 인산 이온(-)과 무기응집제의 금속 이온을 반응시켜 플록을 형성시킴과 함께 백운석의 <Ca와 Mg>의 침전물 또는 백운석의 <Ca, Mg 및 Fe>의 침전물로 이루어진 응집핵을 형성시키는 급속혼화조;
    상기 급속혼화조에서 형성된 플록들과, 백운석의 <Ca와 Mg>의 침전물 또는 백운석의 <Ca, Mg 및 Fe>의 침전물에 의해 형성된 응집핵이 성장되도록 급속혼화조로부터 공급된 원수를 완속 교반하는 완속혼화조;
    완속혼화조로부터 원수를 공급받아 성장된 플록들을 중력 침강시켜 처리수와 슬러지로 분리하는 침전조;
    상기 급속혼화조에 무기응집제를 공급하는 무기응집제 주입장치; 및
    상기 급속혼화조에 백운석을 공급하는 백운석 주입장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 백운석을 이용한 인 제거장치.
  2. 무기응집제, 백운석을 인라인 형태로 이동시키면서 원수와 혼합시키는 인라인 믹서;
    무기응집제, 백운석, 원수의 혼합물을 완속 교반하여, 원수 내에 포함되어 있는 인산 이온(-)과 무기응집제의 금속 이온을 반응시켜 플록을 형성시킴과 함께 백운석의 <Ca와 Mg>의 침전물 또는 백운석의 <Ca, Mg 및 Fe>의 침전물로 이루어진 응집핵을 형성시키는 급속혼화조;
    상기 급속혼화조에서 형성된 플록들과, 백운석의 <Ca와 Mg>의 침전물 또는 백운석의 <Ca, Mg 및 Fe>의 침전물에 의해 형성된 응집핵이 성장되도록 급속혼화조로부터 공급된 원수를 완속 교반하는 완속혼화조;
    완속혼화조로부터 원수를 공급받아 성장된 플록들을 중력 침강시켜 처리수와 슬러지로 분리하는 침전조;
    상기 인라인 믹서에 무기응집제를 공급하는 무기응집제 주입장치; 및
    상기 인라인 믹서에 백운석을 공급하는 백운석 주입장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 백운석을 이용한 인 제거장치.
  3. 무기응집제와 백운석을 원수와 급속 교반하여, 원수 내에 포함되어 있는 인산 이온(-)과 무기응집제의 금속 이온을 반응시켜 플록을 형성시킴과 함께 백운석의 <Ca와 Mg>의 침전물 또는 백운석의 <Ca, Mg 및 Fe>의 침전물로 이루어진 응집핵을 형성시키는 급속혼화조;
    상기 급속혼화조에서 형성된 플록들과, 백운석의 <Ca와 Mg>의 침전물 또는 백운석의 <Ca, Mg 및 Fe>의 침전물에 의해 형성된 응집핵이 성장되도록 급속혼화조로부터 공급된 원수를 완속 교반하는 완속혼화조;
    완속혼화조로부터 원수를 공급받아 성장된 플록들을 코일형 여재에 흡착시켜 처리수를 분리하는 CAP 시스템;
    상기 급속혼화조에 무기응집제를 공급하는 무기응집제 주입장치; 및
    상기 급속혼화조에 백운석을 공급하는 백운석 주입장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 백운석을 이용한 인 제거장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 백운석은 상기 무기응집제에 의해 낮아진 원수 pH를 상승시켜 원수가 중성화되도록 하는 알칼리제 역할을 하는 것을 특징으로 하는 백운석을 이용한 인 제거장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 백운석은 800∼900℃의 온도에서 소성되어 CO2 성분이 제거된 것을 특징으로 하는 백운석을 이용한 인 제거장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무기응집제는 저염기도의 무기응집제 또는 고염기도의 무기응집제이며,
    상기 저염기도의 무기응집제는 황산알루미늄(Aluminium sulfate), 황산철(Ferric chloride), 알루미늄철(Ferric aluminium), 염화마그네슘(Magnesium chloride) 중 어느 하나이며,
    고염기도의 무기응집제는 폴리염화알루미늄(Polyaluminum chloride), 폴리염화알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride silicate), 폴리수산화염화황산알루미늄(Polyaluminum hydroxy chloro sulfate), 폴리염화알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride silicate), 폴리염화황산알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride sulfate silicate), 폴리황산규산알루미늄(Polyaluminum sulfate silicate) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 백운석을 이용한 인 제거장치.
  7. 무기응집제 및 백운석을 원수와 교반하여,
    원수 내에 포함되어 있는 인산 이온(-)을 무기응집제의 금속 이온(+)과 반응시켜 플록(floc)을 형성시키고, 백운석의 <Ca와 Mg>의 침전물 또는 백운석의 <Ca, Mg 및 Fe>의 침전물로 이루어진 응집핵을 형성시킴과 함께 상기 백운석이 상기 무기응집제에 의해 낮아진 원수 pH를 상승시켜 원수가 중성화되도록 하며,
    상기 무기응집제, 백운석 및 원수의 교반 후에, 성장된 플록들을 중력 침강시키거나 여재에 흡착, 제거하여 처리수를 분리하는 것을 특징으로 하는 백운석을 이용한 인 제거방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 백운석은 800∼900℃의 온도에서 소성되어 CO2 성분이 제거된 것을 특징으로 하는 백운석을 이용한 인 제거방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 무기응집제는 저염기도의 무기응집제 또는 고염기도의 무기응집제이며,
    상기 저염기도의 무기응집제는 황산알루미늄(Aluminium sulfate), 황산철(Ferric chloride), 알루미늄철(Ferric aluminium), 염화마그네슘(Magnesium chloride) 중 어느 하나이며,
    고염기도의 무기응집제는 폴리염화알루미늄(Polyaluminum chloride), 폴리염화알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride silicate), 폴리수산화염화황산알루미늄(Polyaluminum hydroxy chloro sulfate), 폴리염화알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride silicate), 폴리염화황산알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride sulfate silicate), 폴리황산규산알루미늄(Polyaluminum sulfate silicate) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 백운석을 이용한 인 제거방법.
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