KR101463987B1 - Method of treating organic waste water - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기성 배수를 호기적으로 생물 처리한 후, 생물 처리수 중 생물 대사물을 함유하는 용해성 물질이나 현탁성 물질을 제거하기 위해 무기 응집제를 첨가하여 응집 처리를 행하는 방법에 있어서, 무기 응집제의 첨가량을 저감한 후에 양호한 응집 처리수를 얻는 것을 목적으로 한다.
유기성 배수를 생물 처리 반응조(1)에 도입하여 호기적으로 생물 처리하고, 상기 생물 처리 반응조(1) 출구로부터 유출한 생물 처리수에 무기 응집제를 첨가하여 응집 처리하는 유기성 배수의 처리 방법에 있어서, 상기 생물 처리 반응조(1) 안의 출구 영역의 생물 처리수의 pH를 7.3 이하로 한다.
The present invention relates to a method for aerobically biologically treating organic wastewater and then carrying out coagulation treatment by adding an inorganic coagulant to remove a soluble substance or a suspended material containing biologic metabolites in the biological wastewater, And to obtain a good flocculation treatment water after the addition amount is reduced.
An organic wastewater treatment method for introducing an organic wastewater into a biological treatment tank (1) for aerobic biological treatment, adding an inorganic coagulant to biological treatment water flowing out from an outlet of the biological treatment tank (1) The pH of the biological treatment water in the outlet region in the biological treatment tank (1) is set to 7.3 or less.
Description
도 1은 본 발명의 유기성 배수의 처리 방법의 실시에 적합한 처리 장치의 구체예를 도시한 계통도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a systematic diagram showing a specific example of a treatment apparatus suitable for carrying out the method of treating organic wastewater of the present invention. Fig.
도 2는 본 발명의 유기성 배수의 처리 방법의 실시에 적합한 처리 장치의 구체예를 도시한 계통도.BACKGROUND OF THE
도 3은 본 발명의 유기성 배수의 처리 방법의 실시에 적합한 처리 장치의 구체예를 도시한 계통도.3 is a systematic diagram showing a specific example of a treatment apparatus suitable for carrying out the method of treating organic wastewater of the present invention.
도 4는 실시예 1∼3, 비교예 1, 2의 결과로부터 구한 무기 응집제 첨가량 300 mg/L의 경우와 400 mg/L의 경우에 있어서의 폭기조의 설정 pH와 응집 처리수의 FI 값의 관계를 나타낸 그래프.4 is a graph showing the relationship between the set pH of the aeration tank and the FI value of the flocculation treated water in the case of the addition amount of the inorganic flocculant of 300 mg / L and the case of 400 mg / L obtained from the results of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
1 : 호기성 생물 처리 반응조(폭기조)1: aerobic biological treatment reactor (aeration tank)
2 : 제1 응집조2: First coagulation tank
3 : 제2 응집조3: Second coagulation tank
4 : 고액 분리조(가압 부상조)4: Solid-liquid separation tank (pressurized floating tank)
5 : 여과기5: Filter
6 : RO막 분리 장치6: RO membrane separator
11 : 호기성 생물 처리 반응조11: aerobic bioreactor
12 : 침전조12: Settling tank
21, 22 : 생물 여과조21, 22: biological filtration tank
본 발명은 유기성 배수의 처리 방법에 관한 것이며, 특히, 유기성 배수를 호기적으로 생물 처리한 후, 생물 처리수 중의 생물 대사물을 함유하는 용해성 물질이나 현탁성 물질을 제거하기 위해 무기 응집제를 첨가하여 응집 처리를 행하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of treating organic wastewater, and more particularly, to an organic wastewater which is aerobically biologically treated and then an inorganic coagulant is added to remove a soluble substance or a suspended substance containing a biological metabolite in biological treatment water And a method of performing coagulation treatment.
유기성 배수의 처리 방법으로서, 생물 처리법이 널리 채용되고 있다. 그리고, 생물 처리수 중의 현탁 물질이나 용해성 물질 등의 오염 물질을 제거하기 위해 혹은 배수량이 많은 경우에는 물 회수를 위해 생물 처리수를 응집 처리하는 것, 나아가서는 응집 처리 후에 막처리하는 것도 행해지고 있다.As a method of treating organic wastewater, biological treatment methods are widely adopted. Further, in order to remove contaminants such as suspended substances and soluble substances in the biological treatment water or in the case where the amount of drainage is large, coagulation treatment of the biological treatment water for the water recovery, and further treatment of the film after the flocculation treatment are carried out.
생물 처리수를 응집 처리할 때에, 응집 작용 촉진을 위해 첨가하는 응집제(무기 응집제)는 런닝 코스트에 직결하는 요소이기 때문에, 그 첨가량의 저감이 요구되고 있지만, 생물 처리수는 용존 유기물(S-TOC), 특히, 생물 대사물을 많이 함유하기 때문에 응집제의 첨가량이 많다.Since the coagulant (inorganic coagulant) added for accelerating the coagulation action when coagulating the biological treatment water is a factor that is directly connected to the running cost, it is required to reduce the amount of the coagulant. However, ), In particular, the amount of the coagulant added is large because it contains a large amount of biologic metabolites.
특히 최근, 수자원의 리사이클이 중요시되고 있으며, 배수의 회수가 행해지도록 되고 있지만, 배수로서 배출된 물을 생물 처리 후에 재이용 가능한 수준으로 고도로 정화하기 위해서는 대량의 응집제를 필요로 한다. 이 때문에, 생물 처리수의 응집 처리에 있어서 응집제의 첨가량 저감은 큰 과제로 되고 있다.Particularly in recent years, recycling of water resources is becoming important, and drainage is being recovered. However, a large amount of coagulant is required to highly purify water discharged as drainage to a level that can be reused after biological treatment. For this reason, reduction of the amount of the flocculant added in the coagulation treatment of biological treatment water has become a big problem.
무기 응집제의 첨가량을 저감하기 위해, 고분자 응집조제를 병용하는 것이 알려져 있지만, 고분자 응집조제 첨가를 위한 비용이 든다.Although it is known to use a polymer flocculant in combination to reduce the amount of the inorganic flocculant added, there is a cost for adding the polymer flocculant.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하고, 유기성 배수를 호기적으로 생물 처리한 후, 생물 처리수 중의 생물 대사물을 함유하는 용해성 물질이나 현탁성 물질을 제거하기 위해 무기 응집제를 첨가하여 응집 처리를 행하는 방법에 있어서, 무기 응집제의 첨가량을 저감하는 동시에, 양호한 응집 처리수를 얻을 수 있는 유기성 배수의 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and to provide a method of aerobically biologically treating organic wastewater, and then adding an inorganic coagulant to remove a soluble or suspended material containing biologic metabolites in biological treatment water, Which is capable of reducing the addition amount of an inorganic flocculant and obtaining a good flocculation treatment water in a method of treating organic wastewater.
본 발명자들은 상기 과제에 대하여 예의 검토하고, 호기성 생물 처리 반응조 최후단의 pH가 높은 배수에서는 일반적으로 무기 응집제의 필요 첨가량이 많아지는 것에 주목하였다. 그리고 반대로, 호기성 생물 처리 반응조 최후단의 pH가 7.3 이하, 특히 6.5∼6.9인 경우에, 무기 응집제 첨가량을 소량으로 하여도 충분한 응집효과를 얻을 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성시켰다.The inventors of the present invention have paid attention to the fact that the necessary addition amount of the inorganic coagulant is generally increased at the wastewater having a high pH at the end of the aerobic biological treatment tank. On the other hand, the present inventors have found that when the pH of the end of the aerobic biological treatment tank is not more than 7.3, particularly 6.5 to 6.9, sufficient flocculation effect can be obtained even when the amount of the inorganic flocculant added is small.
본 발명의 유기성 배수의 처리 방법은 유기성 배수를 생물 처리 반응조에 도입하여 호기적으로 생물 처리하고, 상기 생물 처리 반응조 출구로부터 유출한 생물 처리수에 무기 응집제를 첨가하여 응집 처리하는 유기성 배수의 처리 방법에 있어서, 상기 생물 처리 반응조 안의 출구 영역의 생물 처리수의 pH를 7.3 이하로 하는 것을 특징으로 한다.A method of treating organic wastewater according to the present invention is a method of treating organic wastewater by introducing organic wastewater into a biological treatment tank and aerobically biological treatment and adding an inorganic coagulant to the biological treatment water flowing out of the biological treatment reactor outlet, , The pH of the biological treatment water in the outlet region in the biological treatment bath is set to 7.3 or less.
상기 응집 처리수를 역침투막 분리 장치에 통수하여 처리하여도 좋다.The coagulation treatment water may be passed through the reverse osmosis membrane separation device and treated.
본 발명에서는 상기 생물 처리 반응조 안의 출구 영역의 생물 처리수 pH를 바람직하게는 6.3∼7.3, 특히 바람직하게는 6.5∼6.9로 한다.In the present invention, the pH of the biological treatment water in the outlet region in the biological treatment bath is preferably 6.3 to 7.3, particularly preferably 6.5 to 6.9.
본 발명에서는 상기 생물 처리 반응조는 복수단의 생물 처리 영역을 구비하고, 최종단의 생물 처리 영역의 출구 영역의 생물 처리수의 pH를 7.3 이하로 하도록 하여도 좋다.In the present invention, the biological treatment tank may have a plurality of stages of biological treatment zones, and the pH of the biological treatment water in the exit zone of the final stage biological treatment zone may be set to 7.3 or less.
이 경우, 상기 최종단의 생물 처리 영역 이외의 적어도 일부의 생물 처리 영역의 물의 pH는 7.3을 넘어도 좋고, 바람직하게는 7.5∼8.5로 한다.In this case, the pH of water in at least a part of the biological treatment area other than the biological treatment area at the final stage may be 7.3 or more, preferably 7.5 to 8.5.
상기 유기성 배수는 생물 처리시에 알칼리를 소비하는 배수가 적합하다.The organic wastewater is preferably a wastewater which consumes alkali in biological treatment.
상기 응집제는 철계 응집제 및/또는 알루미늄계 응집제가 적합하다.The flocculant is preferably an iron flocculating agent and / or an aluminum flocculating agent.
이하에 본 발명의 유기성 배수의 처리 방법의 실시 형태를 상세하게 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the method for treating organic wastewater of the present invention will be described in detail.
[유기성 배수][Organic drainage]
본 발명에 있어서, 처리 대상이 되는 유기성 배수는 통상 생물 처리되는 유기물 함유 배수이면 좋고, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대, 전자 산업 배수, 화학 공장 배수, 식품 공장 배수 등을 들 수 있다. 예컨대, 전자 부품 제조 프로세스에서는 현상 공정, 박리 공정, 에칭 공정, 세정 공정 등으로부터 각종 유기성 배수가 다량으로 발생하고, 게다가 배수를 회수하여 순수 레벨로 정화하여 재사용하는 것이 요구되고 있기 때문에, 이들의 배수는 본 발명의 처리 대상 배수로서 적합하다.In the present invention, the organic wastewater to be treated is not particularly limited as long as it is an organic matter-containing wastewater usually subjected to biological treatment, and examples thereof include an industrial wastewater, a chemical plant wastewater, and a food factory wastewater. For example, in the electronic component manufacturing process, various organic wastewater is generated from a developing process, a peeling process, an etching process, a cleaning process and the like in a large amount, and further, the wastewater is required to be recovered to be purified and reused at a pure water level. Are suitable as the subject wastewater of the present invention.
이러한 유기성 배수로서는 예컨대, 이소프로필 알코올, 에틸 알코올 등을 함유하는 유기성 배수, 모노에탄올아민(MEA), 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드(TMAH) 등의 유기태 질소, 암모니아태 질소를 함유하는 유기성 배수, 디메틸설폭시드(DMSO) 등의 유기 유황 화합물을 함유하는 유기성 배수를 들 수 있다.Examples of such organic wastewater include organic wastewater containing isopropyl alcohol, ethyl alcohol and the like, organic nitrogen such as monoethanolamine (MEA) and tetramethylammonium hydroxide (TMAH), organic wastewater containing ammonia nitrogen, dimethyl sulfoxide (DMSO), and the like.
특히, 본 발명은 생물 처리시에 알칼리를 소비하는 유기성 배수에 유효하다. 즉, 유기태 질소, 암모니아태 질소를 함유하는 유기성 배수를 호기적으로 생물 처리하면, 질화 반응에 의해 질산 및/또는 아질산이 생성되고, 또한, 유기 유황 화합물 함유 배수를 호기적으로 생물 처리하면, 황산이 생성되며, 생성된 산은 알칼리를 소비한다. 알칼리를 소비하면 pH가 저하하고, 생물의 처리 활성이 저하하기 때문에, 이와 같은 배수를 생물 처리할 때는 생물 처리 반응조에 알칼리를 첨가하여 생물 처리 반응조 안의 출구 영역 이외에 있어서 pH를 7.5 이상, 예컨대 7.5∼8.5로 유지하고, 생물 활성을 유지하도록 하면, 높은 처리 능력을 얻을 수 있다.Particularly, the present invention is effective for organic wastewater which consumes alkali in biological treatment. That is, when aerobic biological treatment of organic wastewater containing organic nitrogen and ammonia nitrogen is performed, nitric acid and / or nitrite are produced by nitrification reaction, and when biological wastewater containing organic sulfur compounds is aerobically treated, And the generated acid consumes alkali. When the alkali is consumed, the pH is lowered and the treatment activity of the organism is lowered. Therefore, when such waste water is subjected to biological treatment, alkali is added to the biological treatment tank so that the pH is maintained at 7.5 or higher, 8.5, and keeping the biological activity, high processing ability can be obtained.
이 생물 처리시에 알칼리를 소비하는 유기성 배수로서는 예컨대, Kj-N(켈달 질소) 농도가 5 mg/L 이상, 특히 10∼1000 mg/L과 같은 배수를 들 수 있다.As the organic wastewater which consumes alkali in the biological treatment, for example, wastewater such as Kj-N (Kjeldahl nitrogen) concentration of 5 mg / L or more, particularly 10 to 1000 mg / L can be mentioned.
생물 처리 반응조의 출구 영역보다도 상류측의 영역을 생물 처리에 적합한 pH 7.5 이상으로 조정하는 경우에도 출구 영역의 pH를 7.3 이하로 조정함으로써, 본 발명의 효과를 유효하게 얻을 수 있다.The effect of the present invention can be effectively obtained by adjusting the pH of the outlet region to 7.3 or less even when the region on the upstream side of the outlet region of the biological treatment reaction tank is adjusted to pH 7.5 or more suitable for biological treatment.
[생물 처리 반응조][Biological Treatment Reactor]
유기성 배수를 호기적으로 생물 처리하기 위한 호기성 생물 처리 반응조로서 는 각종 생물 처리 방식의 생물 반응조를 사용할 수 있다. 예컨대, 활성 오니(汚泥)를 조 안에 부유 상태로 유지하는 부유 방식, 활성 오니를 담체에 부착시켜 유지하는 생물막 방식 등을 채용할 수 있다. 또한, 생물막 방식에서는 고정상식, 유동상식, 전개상식 등 임의의 미생물상 방식으로도 좋고, 또한, 담체로서 활성탄, 여러 가지의 플라스틱 담체, 스펀지 담체 등을 모두 사용할 수 있다.As the aerobic biological treatment tank for aerobic biological treatment of organic wastewater, various biological treatment biological treatment tanks can be used. For example, a floating system in which activated sludge is kept in a floating state in a tank, a biofilm system in which activated sludge is attached to a carrier and the like can be adopted. The biofilm system may be any microbiological system, such as a fixed-bed system, a fluid-bed system, and a spread-spectrum system. In addition, activated carbon, various plastic carriers, sponge carriers, etc. may be used as the carrier.
부유 방식에서는 처리수로부터 활성 오니를 분리하는 고액 분리 수단을 설치하는 것이 바람직하고, 예컨대, 생물 처리 반응조의 후단에 침전조, 막 분리 장치 등의 고액 분리 수단을 설치하는 것이 바람직하다. 다른 방식에서는 생물 처리 반응조 안에 활성 오니를 유지하기 때문에, 이와 같은 고액 분리 수단을 생략할 수 있다.In the floating system, it is preferable to provide a solid-liquid separating means for separating the activated sludge from the treated water. For example, it is preferable to provide a solid-liquid separating means such as a sedimentation tank and a membrane separator at the rear end of the biological treatment tank. In another method, since the activated sludge is maintained in the biological treatment tank, such solid-liquid separation means can be omitted.
담체로서는 스펀지 담체가 바람직하다. 스펀지 담체는 미생물을 고농도로 유지할 수 있다. 스펀지의 소재는 특별히 한정되지 않지만, 에스테르계 폴리우레탄이 적합하다. 담체의 투입량은 특별히 제한은 없지만, 통상, 생물 처리 반응조의 조 용량에 대한 담체의 겉보기 용량으로 10∼50% 정도로 하는 것이 바람직하다.As the carrier, a sponge carrier is preferable. The sponge carrier can maintain microorganisms at a high concentration. The material of the sponge is not particularly limited, but an ester-based polyurethane is suitable. The amount of the carrier to be added is not particularly limited, but it is generally preferable that the apparent capacity of the carrier relative to the coagulating capacity of the biological treatment tank is about 10 to 50%.
본 발명에서 이용하는 생물 처리 반응조는 호기성 상태에서 미생물적으로 유기물을 분해하기 위한 반응조이며, 조 안에 산소(공기)를 공급하기 위한 산기관, 폭기기 등의 산소 가스 공급 수단이 설치된 폭기조이다.The biological treatment reaction tank used in the present invention is a reaction tank for microbially decomposing organic matter in an aerobic state, and is an aeration tank provided with an oxygen gas supply means such as an oxidizer or a blower for supplying oxygen (air) to the tank.
이 생물 처리 반응조는 1 조만으로 구성되어도 좋고, 직렬로 접속된 복수의 조로 구성되어도 좋다. 생물 처리 반응조 안을 칸막이 벽에 의해 복수개 영역으로 구획하고, 상류측 영역에서 하류측 영역으로 액이 순차 흐르도록 하여도 좋다.This biological treatment tank may be composed of only one tank or a plurality of tanks connected in series. The partition wall may partition the inside of the biological treatment tank into a plurality of areas and the liquid may flow sequentially from the upstream area to the downstream area.
[pH 조정][pH adjustment]
본 발명에서는 생물 처리 반응조 내로서, 반응조로부터 생물 처리수가 배출되는 출구 부근(조 안의 출구 영역. 이하, 단순히 「출구 영역」이라고 칭하는 경우가 있음)의 pH를 7.3 이하, 바람직하게는 6.5∼7.1, 보다 바람직하게는 6.5∼6.9의 약산성으로 조정한다. 이 출구 영역의 pH가 6.5 미만에서는 통상의 생물 처리에서는 활성이 저하되는 경향이 되고, 용존 유기물 등의 제거가 불충분해지며, 결과로서 후술하는 저 FI 값의 물을 얻기 위해서는 응집 처리에 다량의 무기 응집제가 필요하게 된다. 이 조정 pH가 7.3을 넘으면 생물 처리에 의해 유기물은 제거할 수 있지만, 저 FI 값의 물을 얻기 위해서는 역시 다량의 무기 응집제가 필요하다. 조정 pH가 7.3 이하, 특히 pH 6.5∼6.9이면, 후단의 응집 처리에 있어서, 무기 응집제 첨가량을 적게 하여도 충분한 응집 효과를 달성하여 저 FI 값의 물을 얻을 수 있다.In the present invention, in the biological treatment tank, the pH of the vicinity of the outlet where the biological treatment water is discharged from the reaction tank (the outlet region of the tank, hereinafter sometimes simply referred to as the "outlet region") is 7.3 or less, preferably 6.5 to 7.1, More preferably 6.5 to 6.9. When the pH of the outlet region is less than 6.5, the activity tends to decrease in the conventional biological treatment and the removal of dissolved organic substances becomes insufficient. As a result, in order to obtain water having a low FI value described later, A coagulant is required. If the adjusted pH exceeds 7.3, organic matter can be removed by biological treatment, but a large amount of inorganic coagulant is also required to obtain water with a low FI value. When the adjusted pH is 7.3 or less, particularly pH 6.5 to 6.9, sufficient flocculation effect can be achieved even when the amount of the inorganic flocculant added is small in the flocculation treatment at the downstream stage, and water with low FI value can be obtained.
본 발명에 있어서는 생물 처리 반응조 안의 어느 하나의 영역도 상기 pH로 조정하여도 좋지만, 생물 처리 반응조 안을 칸막이 벽에 의해 복수 영역으로 구획함으로써, 복수의 생물 처리 영역을 형성한 경우에는 최후단의 생물 처리 영역 중 적어도 출구 영역을 pH 7.3 이하, 바람직하게는 6.5∼6.9로 하고, 다른 전단측의 생물 처리 영역은 pH 7.3보다 높게 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 출구 영역 이외의 다른 영역은 생물 처리에 적합한 pH로 조정하는 것이 바람직하다. 생물 처리 반응조를 직렬로 접속된 복수의 조에 의해 구성한 경우에는 최종조 이외의 조 안의 pH를 생물 처리에 적합한 pH 7.5 이상으로 하고, 최종조의 적어도 출구 영역을 pH 7.3 이하로 하는 것이 바람직하다. 최종조 안은 전체가 pH 7.3 이하라도 좋고, 출구 영역만 pH 7.3 이하로 하며, 출구 영역 이외는 생물 처리에 적합한 pH 7.5 이상으로 하여도 좋다.In the present invention, any of the areas in the biological treatment bath may be adjusted to the above-mentioned pH. In the case where a plurality of biological treatment areas are formed by partitioning the inside of the biological treatment bath by a partition wall, It is preferable that at least the outlet region of the region has a pH of 7.3 or less, preferably 6.5 to 6.9, and the other front-end bioprocessing region is higher than pH 7.3. In this case, it is preferable that the other area than the exit area is adjusted to a pH suitable for biological treatment. When the biological treatment tank is constituted by a plurality of tanks connected in series, it is preferable to set the pH of the tank other than the final tank at pH 7.5 or more suitable for biological treatment, and at least the outlet region of the final tank to be pH 7.3 or less. The pH of the final step may be not more than 7.3, the pH of the outlet region may be not more than 7.3, and the pH of the solution other than the outlet may be at least 7.5.
즉, 전술한 유기태 질소나 암모니아태 질소를 함유하는 유기성 배수, 유기 유황 화합물을 함유하는 유기성 배수와 같은 알칼리를 소비하는 유기성 배수는 생물 처리 반응조에 알칼리를 첨가하여 pH 7.5 이상, 예컨대 7.5∼8.5 정도로 유지하는 것이 바람직하기 때문에, 이러한 유기성 배수를 처리하는 경우, 복수단의 생물처리 영역을 형성하고, 최후단의 생물 처리 영역의 출구 영역만을 pH 7.3 이하, 바람직하게는 6.5∼6.9로 하고, 다른 전단측의 생물 처리 영역은 pH 7.5 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이 영역은 전술한 바와 같이, 생물 처리 반응조 안을 구획함으로써 형성되어도 좋고, 생물 처리 반응조를 직렬 접속된 복수의 조에 의해 구성함으로써 형성되어도 좋다.That is, organic wastewater which consumes alkali such as organic wastewater containing organic nitrogen or ammonia nitrogen as described above and organic wastewater containing organic sulfur compounds is added to the biological treatment tank at a pH of 7.5 or higher, for example, about 7.5 to 8.5 It is preferable to form a plurality of stages of biological treatment zones in the case of treating such organic wastewater and to set only the outlet region of the last biological treatment zone at pH 7.3 or less, preferably 6.5 to 6.9, It is preferable that the pH of the biological treatment area is 7.5 or more. This region may be formed by partitioning the inside of the biological treatment reaction tank as described above, or may be formed by constituting a biological treatment reaction tank by a plurality of tanks connected in series.
출구 영역의 pH 조정의 방법으로서는 특별히 제한은 없지만, 생물 처리 반응조에 산을 첨가하는 방법이 간편하다. 산으로서는 염산, 황산 등 각종의 무기산을 사용하는 것이 바람직하다. 산은 통상, 생물 처리 반응조 안의 출구 영역에 첨가하지만, 생물 처리 반응조의 전반(입구 영역) 또는 생물 처리 반응조의 전단에 첨가하여도 좋다. 산의 첨가에 의한 pH 조정 방법으로서는, 보다 구체적으로는 생물 처리 반응조 안 출구 영역의 pH 또는, 생물 처리 반응조로부터 유출한 생물 처리수의 pH를 측정하여 생물 처리 반응조에 첨가하는 산 주입량을 제어하는 방법을 들 수 있다.The method of adjusting the pH of the outlet region is not particularly limited, but a method of adding an acid to the biological treatment tank is simple. As the acid, various inorganic acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid are preferably used. The acid is usually added to the outlet region in the biological treatment reaction tank, but may be added to the front (inlet region) of the biological treatment reaction tank or to the front end of the biological treatment reaction tank. As a method for adjusting the pH by the addition of an acid, more specifically, a method of controlling the acid injection amount added to the biological treatment reaction tank by measuring the pH of the outlet region of the biological treatment reaction tank or the pH of the biological treatment water flowing out of the biological treatment reaction tank .
또한, 산은 생물 처리 반응조 안의 물에 첨가해야 하며, 생물 처리 반응조로부터 유출한 물에 산을 첨가하여도 본 발명의 효과는 얻어지지 않는다.In addition, the acid should be added to the water in the biological treatment tank, and the effect of the present invention can not be obtained even when acid is added to the water flowing out of the biological treatment tank.
[응집 처리][Coagulation Treatment]
유기성 배수를 생물 처리 반응조에서 호기성 생물 처리하여 얻어지는 생물 처리수의 응집 처리에는 각종의 응집 처리 장치가 이용된다. 이 응집 처리 장치의 응집조는 1조만으로도 좋고, 2조라도 좋다.Various flocculation treatment apparatuses are used for coagulation treatment of biological treatment water obtained by aerobic biological treatment of organic wastewater in a biological treatment tank. The flocculation tank of this flocculation treatment apparatus may have only one set or two floats.
응집 처리에 이용하는 무기 응집제로서는 염화제2철, 폴리황산철 등의 철계 응집제, 황산알루미늄, 염화알루미늄, 폴리염화알루미늄 등의 알루미늄계 응집제를 예시할 수 있지만, 응집 효과의 면에서는 철계 응집제가 바람직하다. 이들의 무기 응집제는 1종을 단독으로 이용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.Examples of the inorganic flocculant for use in the flocculation treatment include iron flocculants such as ferric chloride and ferric polysulfate, aluminum flocculants such as aluminum sulfate, aluminum chloride and polychlorinated aluminum, but iron flocculants are preferable in terms of flocculation effect . These inorganic coagulants may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
응집 처리시는 필요에 따라 pH 조정제를 첨가하여 이용한 무기 응집제에 적합한 pH로 조정한다. 즉, pH 조건으로서는 예컨대, 철계 응집제로서는 pH 5.5 이하로 반응시키는 것이 효과적이고, 알루미늄계 응집제로서는 pH 5.0 이하로 반응시킨 후, pH 6.0 이상으로 조정하면 효과적이기 때문에, 필요에 따라 산이나 알칼리를 첨가하여 pH 조정을 행하는 것이 바람직하다. 이러한 pH 조건에 있어서의 응집 처리에 의해, 양호한 처리 수질을 얻을 수 있는 이유의 상세한 내용은 명백하게 되어 있지 않지만, 생물 대사물 중 단백질 성분의 전하가 중화되는 것과 관계되어 있는 것으로 추정된다.In the coagulation treatment, a pH adjuster is added as needed to adjust the pH to an appropriate level for the inorganic coagulant to be used. That is, as the pH condition, it is effective to react, for example, an iron-based flocculant at a pH of 5.5 or less. As the aluminum flocculant, it is effective to adjust the pH of the flocculant at pH 6.0 or higher after the reaction at pH 5.0 or lower. To adjust the pH. Although the details of the reason for obtaining a favorable treated water quality by the coagulation treatment under such pH conditions are not clear, it is presumed that the charge of the protein component in the biomass is neutralized.
응집 처리에 의해, 생물 처리수 중 용해 유기물이나 현탁물은 플록화한다. 이 응집 플록을 성장시키기 위해 제1 응집조에 무기 응집제를 첨가하고, 제2 응집 조에 고분자 응집제를 첨가하여도 좋다.By coagulation treatment, dissolved organics or suspensions in biological treatment water are flocized. An inorganic flocculant may be added to the first flocculation tank and a polymer flocculant to the second flocculation tank to grow the flocculated floc.
생성한 응집 플록은 고액 분리하여 처리수로부터 분리한다. 고액 분리 수단으로서, 침전, 가압 부상 등을 사용할 수 있지만, 생물 처리수의 응집 플록은 부상 분리하기 쉽고, 또한, 침전조에 비하여 작은 면적의 장치로도 좋기 때문에 가압 부상 방식을 채용하는 것이 바람직하다.The resulting coagulated flocs are separated from the treated water by solid-liquid separation. As the solid-liquid separating means, sedimentation, pressurized floatation, or the like can be used. However, since the coagulated flocs of the biologically treated water are easily floated and separated, and the apparatus can also be used as a small-area apparatus in comparison with the sedimentation tank,
[역침투막 처리][Reverse osmosis membrane treatment]
응집 처리수는 추가로 역침투(RO)막 분리 장치에 통수하여 RO막 처리하여도 좋다.The flocculation treatment water may further be passed through a reverse osmosis (RO) membrane separation apparatus to treat the RO membrane.
이 경우, RO 막처리에 앞서 응집 처리수 중 잔류(SS)를 제거하기 위해 응집 처리수를 여과기에 통과시켜 여과 처리하는 것이 바람직하다. 여과기로서는 모래, 무연탄 등의 황로재를 충전한 충전층형 여과기, 정밀 여과(MF)막, 한외 여과(UF)막 등의 막을 이용한 막 여과기 등을 이용할 수 있다. 이 결과, 응집조의 물을 직접 막 여과하여도 좋다.In this case, it is preferable that the flocculation treatment water is passed through a filter and subjected to filtration treatment in order to remove the residues (SS) in the flocculation treatment water prior to the RO membrane treatment. As the filter, there can be used a packed bed filter filled with a yellowing material such as sand or anthracite, a membrane filter using a membrane such as a microfiltration (MF) membrane, an ultrafiltration (UF) membrane, or the like. As a result, water in the coagulation bath may be directly filtered.
RO막 분리 장치로서는 기존의 임의의 장치를 사용할 수 있다.As the RO membrane separation apparatus, any conventional apparatus can be used.
본 발명에서는 적은 무기 응집제 첨가량으로 FI 값이 낮은 응집 처리수를 얻어, 이것을 RO막 분리 장치에 급수할 수 있기 때문에, RO막 분리 장치의 막 플럭스의 저하를 억제하여 장기간 안정적으로 처리수(투과물)를 얻을 수 있다.In the present invention, it is possible to obtain a flocculation treatment water having a low FI value with an added amount of a small amount of inorganic flocculant and to supply it to the RO membrane separator. Therefore, the deterioration of the membrane flux of the RO membrane separator can be suppressed, ) Can be obtained.
또한, FI 값은 물을 RO막 분리 장치에 통수하여 탈 이온 처리할 때의 RO 막 분리 장치에의 급수의 수질이 RO막 처리에 적합한지 여부를 판단하는 지표로서 이용되는 것이다. 응집 처리수 중 용존 유기물이나 SS의 양은 대강 동일하여도 이것 을 RO막 처리하면 막 플럭스가 초기에 저하할 때와 저하하지 않을 때가 있으며, 그와 같은 경우, RO 급수의 F1 값에서는 차가 발생하고 있다.Further, the FI value is used as an index for judging whether or not the water quality of the water supplied to the RO membrane separator when water is passed through the RO membrane separator and deionized is suitable for RO membrane treatment. Even though the amounts of dissolved organic matter and SS in the coagulation treatment water are substantially the same, there is a case in which the film flux is initially lowered or not lowered by RO film treatment. In such a case, a difference occurs in the F1 value of the RO series .
FI 값은 소정의 구멍 직경을 갖는 멤브레인 필터에 시료수를 통수하여 소정량을 여과하는 데에 필요한 시간을 계측하는 조작을 행하여, 초기의 소요 시간과, 소정 시간 통수 후의 소요 시간으로부터 구할 수 있고, 막 오염, 막 클로깅을 일으키기 쉽거나 또는 일으키기 어려운 수질인지를 판정하는 데에 이용된다. 일반적으로, FI 값 5 이하의 수질이라도 RO 급수로서 허용되는 경우가 있지만, 통상, FI 값 3 이하의 수질이 요구되고 있다. 따라서, 본 발명에서는 생물 처리수를 응집 처리하여 FI 값 3 이하의 물을 얻고, 이것을 RO막 처리하는 것이 바람직하다.The FI value can be obtained from an initial required time and a required time after passage of a predetermined time by performing an operation of measuring the time required for filtering a predetermined amount of water through a membrane filter having a predetermined pore diameter, Membrane fouling, membrane clogging, or water quality that is difficult to cause. In general, even water quality having an FI value of 5 or less may be accepted as an RO grade, but water quality of an FI value of 3 or less is generally required. Therefore, in the present invention, it is preferable to subject the biological treatment water to coagulation treatment to obtain water having an FI value of 3 or less, and this treatment is RO membrane treatment.
[처리 장치의 플로우][Flow of Processing Apparatus]
이하에 도면을 참조하여 본 발명의 실시에 적합한 처리 장치의 플로우를 설명한다.Hereinafter, the flow of a processing apparatus suitable for the practice of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1, 도 2, 도 3은 각각 본 발명의 유기성 배수의 처리 방법의 실시에 적합한 처리 장치를 도시하는 계통도이다.Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3 are schematic diagrams showing a treatment apparatus suitable for carrying out the method of treating organic wastewater of the present invention.
도 1에 있어서, 호기성 생물 처리 반응조(폭기조)(1)는 산기관(1A)을 구비하고, 또한, 조 안에 담체(1B)가 투입되어 있다. 이 생물 처리 반응조(1) 안의 생물 처리수 출구부에는 스크린(1C)이 설치되어 있으며, 이 스크린(1C) 근방의 상류측에, 생물 처리 반응조(1) 안에 산을 주입하기 위한 배관(1D)이 설치되어 있다.1, an aerobic biological treatment tank (aeration tank) 1 is provided with an
호기성 생물 처리 반응조로부터의 유출액이 도입되는 제1 응집조(2)와, 상기 제1 응집조로부터의 유출액이 도입되는 제2 응집조(3)에는 각각 교반기(2A, 3A)가 설치되어 있다. 또한, 제1 응집조(2)에는 무기 응집제의 주입 배관(2B)이 설치되고, 제2 응집조(3)에는 pH 조정제와 고분자 응집제의 주입 배관(3B)이 설치되어 있다.
제2 응집조(3)의 후단에 고액 분리조(가압 부상조)(4), 여과기(5) 및 RO막 분리 장치(6)가 설치되어 있다.A solid-liquid separating tank (pressurized float bath) 4, a
유기성 배수는 호기성 생물 처리 반응조(1)에 도입되고, 호기 조건으로 생물 처리되어 생물 처리수가 유출된다. 이 생물 처리 반응조(1) 안의 출구 영역에 배관(1D)으로부터 산이 첨가됨으로써, 이 출구 영역의 생물 처리수의 pH가 7.3 이하, 바람직하게는 6.5∼6.9로 조정된다. 생물 처리수는 이어서 제1 응집조(2)에 무기 응집제가 첨가되어 응집 처리된 후, 추가로 제2 응집조(3)에서 pH 조정제와 고분자 응집제가 첨가되어 플록이 조대화된다. 제2 응집조(3) 안의 응집 처리수는 다음 가압부 상조(4)에 송급되고 응집 플록이 고액 분리된다. 가압부 상조(4)의 분리수는 여과기(5)에 의해 잔류(SS)가 제거된 후, RO막 분리 장치(6)에 의해 RO막 처리되어 투과물이 처리수로서 취출된다.The organic wastewater is introduced into the aerobic biological treatment tank (1), subjected to biological treatment under exhalation conditions, and biological treatment water is discharged. The pH of the biological treatment water in the outlet region is adjusted to 7.3 or less, preferably 6.5 to 6.9 by adding acid from the piping 1D to the outlet region in the
도 2의 호기성 생물 처리 반응조(11)는 부유식의 생물 처리 반응조이며, 산기관(11A)을 갖는다. 조(11) 안에는 칸막이 벽(11B, 11C)에 의해 3개의 생물 처리 영역(11a, 11b, 11c)이 형성되어 있다. 배수는 영역(11a, 11b, 11c)의 순서대로 흐른다. 이 생물 처리 반응조(11)의 최종 영역(11c)에는 산의 주입 배관(11D)이 설치되어 있으며, 최종 생물 처리 영역(11c)만이 pH 7.3 이하, 바람직하게는 pH 6.5∼6.9로 조정되도록 구성되어 있다. 이 생물 처리 반응조(11)의 생물 처리수는 침전 조(12)에서 고액 분리되고, 분리 오니의 일부는 잉여 오니로서 계 밖으로 배출되고, 잔부는 반송 오니로서 생물 처리 반응조(11)의 입구측으로 반송된다. 침전조(12)의 분리수는 도 1과 마찬가지로 제1 응집조(2), 제2 응집조(3), 고액 분리조(4), 여과기(5), RO막 분리 장치(6)에 의해 처리된다.The aerobic biological treatment tank 11 shown in Fig. 2 is a floating biological treatment tank, and has an acid pipe 11A. Three
또한, 도 3은 생물 여과 방식의 생물 처리 반응조를 2조 다단으로 설치한 것이며, 생물 여과조(21, 22)에는 각각 산기관(21A, 22A)과 생물 여과층(21B, 22B)이 설치되어 있다. 후단의 생물 여과조(22)의 입구 배관에는 산을 주입하기 위한 배관(22C)이 설치되고, 생물 여과조(22)의 생물 처리수를 pH 7.3 이하, 바람직하게는 pH 6.5∼6.9로 조정하도록 구성되어 있다. 이 생물 여과조(22)의 생물 처리수는 도 1과 마찬가지로 제1 응집조(2), 제2 응집조(3), 고액 분리층(4), 여과기(5), RO막 분리 장치(6)에 의해 처리된다.FIG. 3 shows a biological treatment tank in which a plurality of biological treatment tanks are provided in a multistage manner and the
또한, 도 1 내지 도 3에 도시하는 각 장치는 본 발명에서 채용할 수 있는 처리 장치의 일례로서, 본 발명은 어떠한 도시 방법에 한정되는 것이 아니고, 전술한 바와 같이 생물 처리 반응조나 응집조에 있어서, 다른 여러 가지 형태를 채용할 수 있다.1 to 3 is an example of a treatment apparatus that can be employed in the present invention. The present invention is not limited to any of the illustrated methods, and, as described above, in the biological treatment reactor or the flocculation tank, Various other shapes can be adopted.
[실시예][Example]
이하에 실시예, 참고예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, reference examples and comparative examples.
실시예 1∼3Examples 1-3
도 1에 도시하는 장치에 의해, 본 발명에 따라 유기성 배수의 처리를 행하였 다. 처리한 유기성 배수의 수질, 이용한 호기성 생물 처리 반응조(1) 및 응집조(2, 3)의 사양 및 운전 조건은 하기한 바와 같으며, 2400 L/일의 처리량으로 처리를 행하였다. 여과기(5)로서는 모래 여과기를 이용하였다.The organic wastewater treatment was carried out by the apparatus shown in Fig. 1 according to the present invention. The water quality of the treated organic wastewater and the specifications and operating conditions of the aerobic biological treatment tank (1) and the flocculation tank (2, 3) used were as follows and treated at a throughput of 2400 L / day. As the
또한, 호기성 생물 처리 반응조(1) 안의 출구 영역에 산으로서 HCl를 첨가함으로써, 이 출구 영역의 pH를 조정하였다. 출구 영역 이외의 반응조(1) 안의 pH는 7.5였다.Further, the pH of the outlet region was adjusted by adding HCl as an acid to the outlet region in the aerobic biological treatment tank (1). The pH in the reaction tank (1) other than the outlet region was 7.5.
이 때의 생물 처리수의 수질(폭기조 유출수의 수질)과, 응집 처리수의 수질(제2 응집조 유출물을 30분 정치 후, No. 5A 여과지로써 여과한 물에 대하여 ASTM D 4189-95에 따라 측정한 FI 값)을 조사하여 결과를 표 1에 나타내었다.The water quality of the biological treatment water (the water quality of the aeration tank effluent) and the quality of the flocculation treated water (after the second flocculation tank effluent was set for 30 minutes, the water filtered with the No. 5A filter paper was measured according to ASTM D 4189-95 The FI value measured in accordance with the present invention). The results are shown in Table 1.
또한, 이들 실시예 1∼3 및 후술한 비교예 1, 2의 결과에 기초하여 무기 응집제 첨가량 300 mg/L의 경우와, 400 mg/L의 경우에 있어서 폭기조의 설정 pH와 응집 처리수의 FI 값의 관계를 그래프화하여 도 4에 나타내었다.On the basis of the results of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 described later, in the case of the addition amount of the inorganic flocculant of 300 mg / L and the case of 400 mg / L, the set pH of the aeration tank and the FI Values are graphically shown in Fig.
[유기성 배수 수질][Organic drainage water quality]
Kj-N : 38.2 mg/LKj-N: 38.2 mg / L
S-TOC : 352 mg/LS-TOC: 352 mg / L
[호기성 생물 처리 반응조(1)][Aerobic biological treatment tank (1)]
조용량 : 2400 LJoe capacity: 2400 L
폭기량 : 200 L/분Aperture: 200 L / min
담체 : 3 mm 각의 스펀지를 겉보기 용량으로 조 용량의 50% 첨가Carrier: A 3 mm square sponge was added in an apparent volume of 50% of the crude volume
폭기조 안 출구 영역의 설정 pH : 실시예 1에서는 7.2, 실시예 2에서는 6.8, 실시예 3에서는 6.5Setting of the outlet area of the aeration tank pH: 7.2 in Example 1, 6.8 in Example 2, 6.5
[제1 응집조(2)][First coagulation tank (2)]
조용량 : 50 LJoe capacity: 50 L
무기 응집제 : 38 중량% 염화 제2 철수용액, 첨가량은 표 1에 나타내는 바와 같이Inorganic coagulant: 38 wt% ferric chloride solution, the amount of addition was as shown in Table 1
조 안 pH : 3.0∼5.0(HCl 첨가에 의해 조정)Proof pH: 3.0 to 5.0 (adjusted by addition of HCl)
교반기 : 평 날개 40 mm×200 mm, 180 rpmStirrer: flat blade 40 mm x 200 mm, 180 rpm
[제2 응집조(3)][Second coagulation tank (3)]
조 용량 : 50 LJoe capacity: 50 L
교반기 : 평 날개 40 mm×200 mm, 60 rpmStirrer: flat blade 40 mm x 200 mm, 60 rpm
조 안 pH : 5.0(NaOH 첨가에 의해 조정)Proof pH: 5.0 (adjusted by addition of NaOH)
비교예 1Comparative Example 1
호기성 생물 처리 반응조(1)에 산을 첨가하지 않고, 또한 호기성 생물 처리 반응조(1)의 유출물에도 산을 첨가하지 않았다. 이것 이외는 동일하게 처리를 행하고, 마찬가지로 생물 처리수 수질, 응집 처리수 수질을 조사하여, 결과를 표 1에 나타내었다. 또한, 호기성 생물 처리 반응조(1) 안 및 그 유출물의 pH는 7.5이다.No acid was added to the aerobic biological treatment tank (1), and no acid was added to the effluent of the aerobic biological treatment tank (1). The same treatment was carried out except for this, and the bioprocess water quality and coagulated water quality were examined in the same manner, and the results are shown in Table 1. In addition, the pH of the aerobic biological treatment tank (1) and its effluent is 7.5.
비교예 2Comparative Example 2
산의 첨가량을 많게 하고, 호기성 생물 처리 반응조(1) 안의 출구 영역의 pH를 6.0으로 한 것 이외는 동일하게 처리를 행하고, 마찬가지로 생물 처리수 수질, 응집 처리수 수질을 조사하여 결과를 표 1에 나타내었다.The same treatment was carried out except that the addition amount of the acid was increased and the pH of the outlet region in the aerobic
비교예 3Comparative Example 3
비교예 1에 있어서, 호기성 생물 처리 반응조(1)에는 산을 전혀 첨가하지 않고, 호기성 생물 처리 반응조(1)로부터 유출한 생물 처리수에만 산을 첨가하며, 이 유출물의 pH를 6.8로 한 것 이외는 동일하게 처리를 행하고, 마찬가지로 생물 처리수 수질, 응집 처리수 수질을 조사하여 결과를 표 1에 나타내었다.In Comparative Example 1, except that no acid was added to the aerobic biological treatment tank (1), acid was added to only the biological treatment water flowing out of the aerobic biological treatment tank (1), and the pH of the effluent was changed to 6.8 Were treated in the same manner, and the water quality of the biological treatment water and the coagulated water were similarly examined, and the results are shown in Table 1.
표 1 및 도 4로부터 본 발명에 의하면, 폭기조 안 출구 영역의 pH를 조정하는 것만으로 응집 처리 효과의 지표인 FI 값을 동일하게 하기 위한 무기 응집제 첨가량을 대폭 저감할 수 있다는 것을 알 수 있다.It can be seen from Table 1 and Fig. 4 that the addition amount of the inorganic coagulant to equalize the FI value, which is an index of the coagulation treatment effect, can be remarkably reduced only by adjusting the pH of the aeration tank inner area.
또한, 비교예 3으로부터 호기성 생물 처리 반응조(1)에 산을 첨가하지 않고 폭기조 출구수에 산을 첨가하여도 본 발명의 효과는 얻을 수 없다는 것을 알 수 있다.It can also be seen from the results of Comparative Example 3 that the effect of the present invention can not be obtained even when an acid is added to the number of the aeration tank outlets without adding an acid to the aerobic biological treatment tank (1).
본 발명에 의하면, 유기성 배수를 생물 처리 반응조에 도입하여 호기적으로 생물 처리하고, 생물 처리 반응조 출구로부터 유출한 생물 처리수에 무기 응집제를 첨가하여 응집 처리하는 데 있어서, 생물 처리 반응조 안의 출구 영역의 생물 처리수의 pH를 7.3 이하, 바람직하게는 6.3∼7.3, 특히 바람직하게는 6.5∼6.9의 약산성으로 함으로써, 적은 무기 응집제 첨가량으로 양호한 응집 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, in the case of introducing organic wastewater into a biological treatment tank and aerobically biologically treating the biological wastewater, and adding an inorganic coagulant to the biological treatment water flowing out from the biological treatment reactor outlet to perform flocculation treatment, By setting the pH of the biological treatment water to a weak acidity of 7.3 or less, preferably 6.3 to 7.3, particularly preferably 6.5 to 6.9, a good flocculation effect can be obtained with a small amount of inorganic flocculant added.
생물 처리 반응조 안의 출구 영역의 생물 처리수의 pH를 7.3 이하로 함으로써, 무기 응집제 첨가량의 저감, 응집 상태의 개선을 도모할 수 있는 작용 기구의 상세한 내용은 명백하지 않지만, 응집성이 나쁜 생물 대사물이 이러한 조건에 의해 개질되고, 그 응집성이 개선되는 것에 의한 것으로 추정된다.Although the details of the mechanism for reducing the amount of the inorganic flocculant added and improving the flocculation state by making the pH of the biological treatment water in the outlet region in the biological treatment tank less than 7.3 are not clear, It is presumed that these conditions are modified by the conditions and the cohesiveness is improved.
본 발명에 의하면, 생물 처리 반응조 안의 출구 영역의 생물 처리수의 pH를 산 첨가 등에 의해 조정하는 간이한 조작에 의해, 특별한 장치가 필요하지 않고, 처리 비용에 직결하는 무기 응집제 사용량을 대폭 저감할 수 있다.According to the present invention, by a simple operation of adjusting the pH of the biological treatment water in the outlet region in the biological treatment tank by acid addition or the like, a special apparatus is not required and the amount of the inorganic coagulant used directly in the treatment cost can be greatly reduced have.
Claims (15)
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