KR101378539B1 - 호기성 입상슬러지를 이용한 역삼투공정의 농축수 처리장치 및 방법 - Google Patents

호기성 입상슬러지를 이용한 역삼투공정의 농축수 처리장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 호기성 입상슬러지를 이용한 역삼투공정의 농축수 처리장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 호기성 입상슬러지가 충진된 무산소조에 역삼투공정의 농축수를 유입시켜 처리함으로써, 역삼투공정의 농축수에 함유된 질산성 질소와 유기물을 안정적으로 처리할 수 있는 호기성 입상슬러지를 이용한 역삼투공정의 농축수 처리장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 양질의 호기성 입상슬러지를 무산소조에 충진시킴으로써, 높은 총 용존고형물 농도 조건에서도 장기간 운전이 가능하며 안정적으로 질산성 질소를 처리함과 동시에 활성 슬러지를 기반으로 한 종래의 생물학적 수처리의 문제점인 벌킹과 포밍을 해결하여 원활한 후처리 공정이 가능하고, 우수한 호기성 입상슬러지의 침전성으로 인해 호기성 입상슬러지를 무산소조에 고농도로 충진시킬 수 있어 고농도의 총 용존고형물 및 독성물질에 대한 충격부하에 강하며, 짧은 수력학적 체류시간에 따른 장치의 부피를 최소화하여 설비 및 유지비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

호기성 입상슬러지를 이용한 역삼투공정의 농축수 처리장치 및 방법{Apparatus and for Method Treating Concetrating Water Reverse Osmosis}
본 발명은 호기성 입상슬러지를 이용한 역삼투공정의 농축수 처리장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 호기성 입상슬러지가 충진된 무산소조에 역삼투공정의 농축수를 유입시켜 처리함으로써, 역삼투공정의 농축수에 함유된 질산성 질소와 유기물을 안정적으로 처리할 수 있는 호기성 입상슬러지를 이용한 역삼투공정의 농축수 처리장치 및 방법에 관한 것이다.
최근에 물부족 현상의 대안으로 물 재이용 기술이 각광받고 있다. 물 재이용은 자연적으로 가용한 수자원의 의존도를 줄여가면서 중수도, 하수처리수, 빗물이용 등을 통해 지속가능한 물순환을 가능하게 한다. 특히 하수처리수의 재이용은 공공수역으로 배출되는 오염부하량의 총량삭감 및 상수사용량의 절감과 수자원을 효율적으로 이용한다는 면에서 그 필요성이 증가하고 있다.
하수처리수의 재이용분야에서 역삼투막(Reverse Osmosis Membrane)을 이용한 하수 재이용 기술이 국내외적으로 가장 활발히 연구가 진행되고 있으며 매우 다양한 형태가 시도되고 있다.
이러한 역삼투막 공정은 역삼투막에 의해 폐수 중에 존재하는 무기이온 등 대부분의 오염 물질을 여과하는 것으로서, 이러한 역삼투막의 여과에 의해 생성되는 농축수가 역삼투공정의 농축수이다. 역삼투공정의 농축수는 높은 총 용존고형물(TDS) 농도를 가지고 있으며, 유기물의 농도가 매우 낮고, 총질소의 농도는 매우 높다. 특히 역삼투공정의 농축수는 총질소의 대부분이 암모니아성 질소인 일반 하·폐수와 달리, 역삼투공정의 농축수에는 상당량의 질산성 질소가 함유되어 있어 일반적인 하·폐수와 상이한 수질 특성을 가진다.
전술된 바와 같이, 일반적인 하·폐수와 상이한 수질 특성을 가지는 역삼투공정의 농축수는 일반적인 하·폐수 처리공정으로 처리가 불가능하여 현재 대부분 해양 투기로 처리하고 있는 실정이다. 그러나, 역삼투공정의 농축수를 해양 투기하면 심각한 환경오염이 유발될 수 있어 역삼투공정의 농축수를 해양 투기하는 것에 대해 규제가 강화되고 있고, 그에 따라 역삼투공정의 농축수에 대한 처리방안이 요구되고 있다.
이에 따라, 한국등록특허 제1017006호에서는 응집 및 전기산화의 방법을 이용해서 역삼투공정 농축수의 유기물을 개시하고 있으나, 농축수내 상당량 존재하는 질산성 질소를 처리할 수 없기 때문에, 이를 처리하기 위해서는 별도의 추가 공정이 요구된다.
또한, 한국공개특허 제2002-0016226호에서는 질산성 질소 제거방법으로 역삼투법과 탈질반응을 일으키는 미생물을 이용한 연속 회분식 반응조에서 탈질시키는 질산성 질소 이온제거방법을 개시하고 있으나, 역삼투공정의 농축수는 고농도 총용존고형물(TDS)을 함유하고 있으므로, 상기 문헌과 같이, 장기간 운전시 탈질 미생물내 원형질 분리를 야기시켜 세포내 기능저하 및 세포파괴로 이어짐에 따라 반응조내 미생물의 농도가 감소하고 질산성 질소 처리효율이 낮아질 수 있다. 또한, 세포파괴에 의한 화학적산소요구량(COD) 증가, 슬러지 용적지표(SVI) 상승 및 플럭 해체 등으로 인해 고액분리가 어려워 원활한 후처리공정(침전조, 막분리)운영이 어려워질 수 있다는 문제점이 있다.
이에, 본 발명자들은 상기 종래기술의 문제점을 해결하고자 예의 노력한 결과, 호기성 입상슬러지가 충진된 무산소조에 역삼투공정의 농축수를 유입시켜 역삼투공정의 농축수에 함유된 질산성 질소와 유기물을 처리할 경우, 역삼투공정의 농축수에 함유된 질산성 질소와 유기물의 처리효율을 극대화시키는 동시에, 원활한 고액분리가 가능하여 후처리 공정 운영이 수월함을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 주된 목적은 고농도의 총 용존고형물(TDS)을 함유하고 있는 역삼투공정의 농축수내 질산성 질소와 유기물을 안정적으로 처리할 수 있고, 원활한 고액분리가 가능하여 후처리 공정 운영이 수월하며, 장치내 고농도 호기성 입상슬러지를 유지하여 장치의 부피를 최소화함과 동시에 질산성 질소 처리효율을 향상시킬 수 있는 역삼투공정의 농축수 처리장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 호기성 입상슬러지가 내부에 충진되어 있고, 상기 호기성 입상슬러지를 교반시키는 교반기가 장착되어 있으며, 외부로부터 유입된 역삼투공정의 농축수에 함유된 질산성 질소와 유기물을 제거를 수행하는 무산소조; 상기 무산소조에서 처리된 처리수에 함유된 호기성 입상슬러지와 최종처리수를 분리하고, 상기 분리된 최종 처리수를 외부로 배출시키는 침전조; 및 상기 침전조에서 분리된 호기성 입상슬러지를 무산소조로 순환시키는 내부순환펌프가 구비된 내부순환부를 포함하는, 호기성 입상슬러지를 이용한 역삼투공정의 농축수 처리장치를 제공한다.
본 발명은 또한, (a) 역삼투공정의 농축수를 호기성 입상슬러지가 충진된 무산소조로 유입시켜 질산성 질소 및 유기물 제거를 수행하는 단계; (b) 상기 질산성 질소 및 유기물이 제거된 처리수를 침전조로 유입시켜 처리수에 함유된 호기성 입상슬러지와 최종 처리수를 분리하고, 상기 최종 처리수를 배출시키는 단계; 및 (c) 상기 분리된 호기성 입상슬러지를 내부순환부를 이용하여 무산소조로 유입시킨 다음, 상기 (a) 및 (b) 단계를 반복적으로 수행하여 역삼투공정의 농축수의 질산성 질소 및 유기물을 제거하는 단계를 포함하는, 본 발명의 역삼투공정의 농축수 처리장치를 이용한 역삼투공정의 농축수 처리방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 양질의 호기성 입상슬러지를 무산소조에 충진시킴으로써, 높은 총 용존고형물 농도 조건에서도 장기간 운전이 가능하며 안정적으로 질산성 질소를 처리함과 동시에 활성 슬러지를 기반으로 한 종래의 생물학적 수처리의 문제점인 벌킹과 포밍을 해결하여 원활한 후처리 공정이 가능하고, 호기성 입상슬러지의 우수한 침전성으로 인해 호기성 입상슬러지를 무산소조에 고농도로 충진시킬 수 있어 고농도의 총 용존고형물 및 독성물질에 대한 충격부하에 강하며, 짧은 수력학적 체류시간에 따른 장치의 부피를 최소화하여 설비 및 유지비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 호기성 입상슬러지를 이용한 역삼투공정의 농축수 처리장치의 계략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 호기성 입상슬러지를 이용한 역삼투공정의 농축수 처리장치 작동시간에 대한 질산성 질소의 농도를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 호기성 입상슬러지를 이용한 역삼투공정의 농축수 처리장치 작동시간에 대한 유입수와 최종 처리수의 질산성 질소의 농도를 나타낸 그래프이다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 발명의 실시를 위한 구체적인 내용에서는 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, "역삼투공정의 농축수"는 역삼투 공법을 이용시 생성되는 농축수를 의미하는 것으로, 통상적으로 일반 하·폐수와 달리, 하수재이용을 위한 역삼투공정에서 발생된 농축수에는 하수처리장의 처리수에 함유된 질산성 질소가 농축되어 총질소의 대부분을 차지한다.
본 발명은 일 관점에서, 호기성 입상슬러지가 내부에 충진되어 있고, 상기 호기성 입상슬러지를 교반시키는 교반기가 하부에 장착되어 있으며, 외부로부터 유입된 역삼투공정의 농축수에 함유된 질산성 질소와 유기물을 제거를 수행하는 무산소조; 상기 무산소조에서 처리된 처리수에 함유된 호기성 입상슬러지의 분리하고, 처리수를 배출하는 침전조; 및 상기 침전조에서 분리된 호기성 입상슬러지를 무산소조로 순환시키는 내부순환펌프가 구비된 내부순환부를 포함하는, 호기성 입상슬러지를 이용한 역삼투공정의 농축수 처리장치에 관한 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.
도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 역삼투공정의 농축수의 처리장치는 무산소조(10), 침전조(20) 및 내부순환부(30)를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 무산소조(10)는 역삼투공정의 농축수에 함유되어 있는 질산성 질소 및 유기물 제거가 수행되도록 무산소 상태가 유지되고, 호기성 입상슬러지(11)가 충진되며, 상기 호기성 입상슬러지를 교반시키는 교반기(12)가 내부에 장착된다.
상기 호기성 입상슬러지(11)는 고가의 담체, 회전체 등의 생물막 없이 생물학적, 물리학적, 화학적 요인 등에 의해서 활성 슬러지에 함유된 호기성 미생물이나, 통성 혐기성 미생물들이 서로 자가 고정화 현상을 나타내며 서로 뭉치면서 입상화된 것이다.
이때, 상기 호기성 미생물 및 통성 혐기성 미생물은 마이크로코쿠스(Micrococcus), 아시네토박터(Acinetobacter), 바실러스(Bacillus), 아르스로박터(Arthrobacter), 아크로박터(Achrobacter), 아그로박테리움(Agrobacterium), 슈도모나스(Pseudomonas), 아코모박터(Archomobacter), 크로모박테리움(Chromobacterium), 플라보박테리움(Flavobacterium) 및 주글로에아(Zoogloea) 등과 같은 미생물이고, 바람직하게는 탈질 미생물로, 마이크로코쿠스(Micrococcus), 슈도모나스(Pseudomonas), 아코모박터(Archomobacter), 바실러스(Bacillus), 아시네토박터(Acinetobacter) 등이 있다.
호기성 입상슬러지의 제조방법은 호기성 및 통성 혐기성 미생물을 반응 기에 접종하고, 공기를 주입하여 상향류를 형성시키는 동시에, 연속회분식 운전을 통해 호기성 입상슬러지를 제조할 수 있다.
또한, 상기 호기성 입상슬러지의 평균 직경은 0.2 ~ 2mm로, 만약 호기성 입상슬러지의 평균 직경이 0.2mm 미만인 경우에는 침강성이 떨어지고 높은 혼합액 부유고형물(MLSS)를 유지하기 어렵다는 단점이 있으며, 평균 직경이 2mm를 초과하는 경우에는 호기성 입상슬러지 내부에서의 유기물 및 질산성 질소 제한으로 인해 호기성 입상슬러지의 구조가 약화될 수 있다.
한편, 호기성 입상슬러지를 무산소조에 충진시키는 양은 역삼투(RO)공정 농축수의 유기물 및 질산성 질소농도에 따라 무산소조의 혼합액 부유고형물(MLSS)를 조절하여 충진시킨다. 바람직하게는 2,000 ~ 30,000mg/L가 되도록 충진시킨다. 이는 호기성 입상슬러지가 충진된 반응조의 혼합액 부유고형물(MLSS)의 농도가 2,000mg/L 미만인 경우에는 탈질 및 유기물 제거가 원활히 이루어지지 않고, 혼합액 부유고형물(MLSS)의 농도가 30,000mg/L를 초과하는 경우에는 호기성 입자 슬러지 이동이 어려울 수 있고, 유기물 및 질산성 질소부족으로 인해 호기성 입상슬러지 구조를 약화시킨다는 문제점이 있다.
상기 무산소조(10)에서는 역삼투막 공정 과정에서 발생한 농축수에 함유된 질산성 질소(NO3 --N)를 탈질 미생물로 우점종화된 호기성 입상슬러지(11)에 의해 무해한 질소가스(N2)로 환원시켜 대기 중으로 방출시킨다. 호기성 입상슬러지에 포함된 탈질 미생물은 질산화 반응의 경우와는 달리 임의성 종속영양미생물(facultative heterotrophic bacteria)들이다. 탈질 미생물이 우점종화된 호기성 입상슬러지의 탈질작용을 활성화시키기 위해서는 산소공급이 없는 무산소(anoxic) 환경과 충분한 유기물의 공급이 절대적으로 필요하다. 본 발명에 따른 탈질화 반응식은 다음과 같다.
NO3 -+ 1.08CH3OH + H → 0.065C5H7O2N + 0.47N2 + 0.76C02 + 2.44H2O
전술된 바와 같이, 무산소조에서 질산성 질소와 유기물이 제거된 처리수는 침전소로 유입된다. 상기 침전조는 무산소조에서 처리수를 공급받아 처리수에 함유된 호기성 입상슬러지를 침전시키고, 상기 침전된 호기성 입상슬러지를 처리수와 분리하여 후술되는 내부순환부(30)를 통하여 무산소조로 이송시킨 다음, 호기성 입상슬러지와 분리된 처리수는 외부로 배출시킨다. 이때, 처리수와 호기성 입상슬러지의 분리 및 배출은 침전조 내부에 침지된 분리막(21)으로 수행할 수 있다. 상기 분리막은 중공사막형, 관형, 중공사형, 나선형, 편판형, 회전판형 등으로 사용할 수 있다. 또한, 침전조 내부에는 교반기(22)를 구비하여 바닥에 침전된 호기성 입상슬러지의 내부순환 및 잉여 슬러지의 배출이 원활하도록 처리를 교반한다.
상기 내부순환부(30)는 상기 침전조에서 분리된 호기성 입상슬러지를 무산소조로 순환시키기 위해 내부순환펌프(31)가 구비된다.
본 발명에 따른 호기성 입상슬러지를 이용한 역삼투공정의 농축수 처리장치는 수처리 장치 내에서 호기성 입상슬러지를 생성시킨 다음, 상기 생성된 호기성 입상슬러지를 이용하여 역삼투의 공정 농축수를 처리하는 것이 아니라, 양질의 호기성 입상슬러지로 제조된 입상슬러지를 무산소조 내에 주입함으로써 운전 초기부터 안정적으로 역삼투공정의 농축수내 질산성 질소를 처리함과 동시에 활성 슬러지를 기반으로 하는 종래의 생물학적 수처리 장치 및 방법의 문제점인 벌킹 및 포밍을 해결할 수 있다.
본 발명은 다른 관점에서, (a) 역삼투공정의 농축수를 호기성 입상슬러지가 충진된 무산소조로 유입시켜 질산성 질소 및 유기물 제거를 수행하는 단계; (b) 상기 질산성 질소 및 유기물이 제거된 처리수를 침전조로 유입시켜 처리수에 함유된 호기성 입상슬러지를 분리하고, 처리수를 배출시키는 단계; 및 (c) 상기 분리된 호기성 입상슬러지를 내부순환부를 이용하여 무산소조로 유입시킨 다음, 상기 (a) 및 (b) 단계를 반복적으로 수행하여 역삼투공정의 농축수의 질산성 질소 및 유기물을 제거하는 단계를 포함하는, 본 발명에 따른 역삼투공정의 농축수 처리장치를 이용한 역삼투공정의 농축수 처리방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 역삼투공정의 농축수 처리방법은 전술된 하·폐수 처리장치를 이용한 하·폐수 처리방법에 관한 것으로, 역삼투공정의 농축수를 호기성 입상슬러지(11)가 충진된 무산소조(10)에 유입시켜 역삼투공정의 농축수에 함유된 질산성 질소를 탈질시키고, 유기물 분해를 수행한다. 이와 같이 탈질 및 유기물 분해가 수행된 처리수는 침전조(20)로 유입시키고, 침전조(20)로 유입된 처리수는 처리수에 함유된 호기성 입상슬러지(11)를 침전시켜 최종 처리수로부터 분리하고, 호기성 입상슬러지가 분리된 최종 처리수는 외부로 배출시킨다. 또한, 상기 침전조(20)에서 분리된 호기성 입상슬러지는 내부순환펌프(31)를 이용하여 무산소조(10)로 이송시킨 다음, 전술된 단계를 반복수행한다.
본 발명의 역삼투공정의 농축수 처리방법 장치 내에서 호기성 입상슬러지를 생성시킨 다음 상기 생성된 입상슬러지를 이용하여 농축수를 처리하는 것이 아니라, 양질의 호기성 입상슬러지로 제조된 입상슬러지를 무산소조 내에 주입함으로써 운전 초기부터 안정적으로 역삼투공정의 농축수를 처리함과 동시에 부유 미생물을 기반으로 한 종래의 생물학적 수처리 장치 및 방법의 문제점인 벌킹 및 포밍(foaming)을 해결할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1 : 역삼투공정의 농축수 처리장치에 대한 호기성 입상슬러지 순응 관찰
역삼투공정의 농축수(K 하수처리장)에 대한 호기성 입상슬러지의 순응을 관찰하기 위해 교반기가 설치된 생물반응조를 제작하여 질산성 질소 농도변화를 관찰하였다. 부피가 5ℓ인 상기 생물반응조에 3,000mg/ℓ의 호기성 입상슬러지를 충진시킨 다음, 24시간 동안 회분식으로 운전하였다. 안정적인 탈질 반응을 위해 외부탄소원으로 메탄올(COD/N = 3)을 사용하였다. 여섯 번의 회분식 운전에서 동일한 호기성 입상슬러지를 반복적으로 사용하였으며, 운전시간에 따른 질산성 질소 농도를 측정하였다.상기 호기성 입상슬러지는 입상슬러지 생산시스템에서 아시네토박터(Acinetobacter) 미생물이 함유된 활성 슬러지(MLVSS : 2500 mg/ℓ, 용인하수처리장 제공) 5ℓ를 기반으로 0.5 mm 인 호기성 입상슬러지를 제조하였다. 실험에 사용된 폐수는 역삼투공정의 농축수로, 그 성상은 하기 표 1에 나타내었다.
구분 CODcr
(㎎/ℓ)
NO3 --N
(㎎/ℓ)
TDS
(㎎/ℓ)
TOC
(㎎/ℓ)
Cl-
(㎎/ℓ)
F-
(㎎/ℓ)
역삼투공정의 농축수 25 57 4004.0 32.07 1209.3 4.354
그 결과, 도 2에 나타난 바와 같이, 1회 회분식 운전에서 호기성 입상슬러지에 의해 36%의 질산성 질소가 제거되었으며, 4회 회분식 운전부터는 질산성 질소 제거속도가 급격히 증가한 것으로 나타났다. 또한, 회분식 운전이 지속됨에 따라 질산성 질소 제거 속도가 더욱 증가하였으며, 최대 시간당 10.5 ㎎/ℓ의 질산성 질소가 제거되었다. 따라서, 이 결과는 호기성 입상슬러지가 역삼투공정의 농축수에 잘 순응하여 농축수내 질산성 질소를 안정적으로 처리할 수 있음을 알 수 있었다.
실시예 2 : 역삼투공정의 농축수 처리장치에 대한 질산성 질소 처리효율 측정
도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 역삼투공정의 농축수 처리장치를 제작하여, 운전시간에 따른 질산성 질소 제거효율을 측정하였다. 상기 역삼투공정의 농축수 처리장치의 부피는 총 13ℓ(무산소조: 10ℓ, 침전조: 3ℓ)이고, 호기성 입상슬러지는 입상슬러지 생산시스템에서 아시네토박터(Acinetobacter) 미생물이 함유된 활성 슬러지(MLVSS : 2500 mg/ℓ, 용인하수처리장 제공) 5ℓ을 기반으로 1mm 인 호기성 입상슬러지를 제조하였다. 이와 같이 제조된 호기성 입상슬러지는 혼합액 부유고형물(MLSS) 농도가 5,000 mg/ℓ이 되도록 무산소조에 주입하였다. 상기와 같이 제작된 역삼투공정의 농축수 처리장치는 무산소조 내의 수력학적 체류시간은 7시간으로 운전하였으며, 상기 수력학적 체류시간은 호기성 입상슬러지의 회분식 운전을 통해 결정되었다. 내부순환펌프를 이용한 내부순환 속도는 유입유량의 0.5배로 하였다. 역삼투공정의 농축수(K 하수처리장에서 제공) 성상은 상기 표 1에 나타내었다. 상기 표 l에서와 같이, 역삼투(RO)공정 농축수의 총 용존고형물(TDS)농도가 상당히 높으며, 질산성 질소 또한 역삼투공정에서 농축되어 57 ㎎/ℓ로 나타났다. 하지만 화학적 산소요구량(CODcr)은 비교적 낮기 때문에, 안정적인 탈질 반응을 위해 CODcr/N비가 3이 되도록 외부 탄소원으로 메탄올을 주입하였다. 이와 같은 방식의 연속운전으로 1일 48ℓ의 역삼투공정의 농축수를 처리하였으며, 운전시간에 따른 질산성 질소 처리효율을 측정하였다.
그 결과, 도 3에 나타난 바와 같이, 운전 초기에 높은 총 용존고형물(TDS)를 함유하는 역삼투공정의 농축수에 대한 호기성 입상슬러지의 순응이 필요하나, 곧 질산성 질소 제거반응이 안정됨에 따라 최대 96%의 처리효율을 나타내었다. 또한, 호기성 입자 슬러지의 슬러지용적지표(SVI)는 평균 38 ㎖/g 이었으며, 이 값은 침정성이 우수한 활성 슬러지의 슬러지용적지표(SVI) 50 ㎖/g 보다 낮은 값이다. 침전조에서의 고액분리가 원활하였으며, 최종 유출수의 탁도 또한 30 NTU 이하였다. 따라서, 후속공정으로 침전조 대신 분리막을 사용할 경우, 분리막 막힘 현상을 현저히 저하시킬 수 있음을 알 수 있었다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다.
10: 무산소조 11: 호기성 입상슬러지
12: 교반기 20: 침전조
21: 분리막 22: 교반기
30: 내부순환부 31: 내부순환펌프

Claims (9)

  1. 다음을 포함하는, 호기성 입상슬러지를 이용한 역삼투공정의 농축수 처리장치:
    호기성 입상슬러지가 내부에 2,000 ~ 30,000 mg/L로 충진되어 있고, 상기 호기성 입상슬러지를 교반시키는 교반기가 장착되어 있으며, 외부로부터 유입된 역삼투공정의 농축수에 함유된 질산성 질소와 유기물을 제거를 수행하는 무산소조;
    상기 무산소조에서 처리된 처리수에 함유된 호기성 입상슬러지와 최종처리수를 분리하고, 상기 분리된 최종 처리수를 외부로 배출시키는 침전조; 및
    상기 침전조에서 분리된 호기성 입상슬러지를 무산소조로 순환시키는 내부순환펌프가 구비된 내부순환부.
  2. 제1항에 있어서, 상기 호기성 입상슬러지는 평균 직경이 0.2 ~ 2mm이고, 호기성 미생물 또는 통성 혐기성 미생물이 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 역삼투공정의 농축수 처리장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 호기성 미생물 또는 통성 혐기성 미생물은 마이크로코쿠스(Micrococcus), 아시네토박터(Acinetobacter), 바실러스(Bacillus), 아르스로박터(Arthrobacter), 아크로박터(Achrobacter), 아그로박테리움(Agrobacterium), 슈도모나스(Pseudomonas), 아코모박터(Archomobacter), 크로모박테리움(Chromobacterium), 플라보박테리움(Flavobacterium) 및 주글로에아(Zoogloea)로 구성된 군에서 선택되는 적어도 하나의 미생물인 것을 특징으로 하는 역삼투공정의 농축수 처리장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 침전조는 호기성 입상슬러지의 분리 및 배출을 수행하기 위해 분리막이 침지되어 있는 것을 특징으로 하는 역삼투공정의 농축수 처리장치.
  6. 다음 단계를 포함하는, 제1항 내지 제3항 또는 제5항 중 어느 한 항의 역삼투공정의 농축수 처리장치를 이용한 역삼투공정의 농축수 처리방법:
    (a) 역삼투공정의 농축수를 호기성 입상슬러지가 2,000 ~ 30,000 mg/L로 충진된 무산소조로 유입시켜 질산성 질소 및 유기물 제거를 수행하는 단계;
    (b) 상기 질산성 질소 및 유기물이 제거된 처리수를 침전조로 유입시켜 처리수에 함유된 호기성 입상슬러지와 최종 처리수를 분리하고, 상기 분리된 최종 처리수를 외부로 배출시키는 단계; 및
    (c) 상기 분리된 호기성 입상슬러지를 내부순환부를 이용하여 무산소조로 유입시킨 다음, 상기 (a) 및 (b) 단계를 반복적으로 수행하여 역삼투공정의 농축수의 질산성 질소 및 유기물을 제거하는 단계.
  7. 제6항에 있어서, 상기 호기성 입상슬러지는 평균 직경이 0.2 ~ 2mm이고, 호기성 미생물 또는 통성 혐기성 미생물이 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 역삼투공정의 농축수 처리방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 호기성 미생물 또는 통성 혐기성 미생물은 마이크로코쿠스(Micrococcus), 아시네토박터(Acinetobacter), 바실러스(Bacillus), 아르스로박터(Arthrobacter), 아크로박터(Achrobacter), 아그로박테리움(Agrobacterium), 슈도모나스(Pseudomonas), 아코모박터(Archomobacter), 크로모박테리움(Chromobacterium), 플라보박테리움(Flavobacterium) 및 주글로에아(Zoogloea)로 구성된 군에서 선택되는 적어도 하나의 미생물인 것을 특징으로 하는 역삼투공정의 농축수 처리방법.
  9. 삭제
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