KR101503643B1 - Phosphorus, Nitrogenous removal system and method with Modified Ludzack Ettinger effluent using the auto control method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 질소제거와 전기전도도를 이용한 인 제거 자동제어 M2LE 고도처리시스템 및 그 시스템의 작동방법에 대한 것이다. 본 발명은 하수처리 분야에서 질소제거를 위해 오랫동안 적용되어 왔던 MLE(Modified Ludzack Ettinger) 공정을 기반으로 질소뿐만 아니라 인 제거 및 유기물질의 추가처리를 위한 인공지능형 자동제어시스템이 구축된 M2LE(Membrane Modified Ludzack Ettinger) 고도처리 시스템에 대한 것으로, 기존에 수동으로 운전되거나 유기물 처리 중심으로 운영되던 하수처리 공정을 인공지능형 자동제어 기법과 멤브레인(Membrane) 유닛이 추가로 설치되어 BOD나 COD와 같은 유기물질뿐만 아니라 질소나 인과 같은 영영염류 물질도 고도처리되도록 공정을 자동화한 것이다. 이를 위해 M2LE 반응조 내에 자동제어가 가능토록 ORP 센서나 전도도(Conductivity) 센서들을 설치하고 각 센서들이 반응조 내의 상태를 실시간으로 감시하여 반응조의 상태에 따라 운전을 자동화하도록 프로그램밍된 시스템에 의해 M2LE 공정이 운전되는 것에 관한 것이다. 이하에서 기재되는 M2LE 공정은 기존의 MLE 공정에 반응조 후단에 침전조 대신에 membrane을 설치한 공정으로 정의하도록 한다. The present invention relates to a phosphorus removal automatic control M 2 LE advanced treatment system using nitrogen removal and electrical conductivity and a method of operating the system. The invention of this intelligent automatic control system for further processing of a remove and an organic material of nitrogen, as well as based on the MLE (Modified Ludzack Ettinger) process that has been applied for a long time in order to remove nitrogen deployment in the field sewerage M 2 LE ( Membrane Modified Ludzack Ettinger) It is an advanced treatment system. It is a sewage treatment process which is operated manually or operated mainly with organic material. It is equipped with artificial intelligent automatic control technique and Membrane unit. The process is automated so that not only materials but also permanent salts such as nitrogen and phosphorus can be advanced. To this end, M 2 M 2 by the automatic control is possible ever install the ORP sensor and the conductivity (Conductivity) sensor and each sensor are programming to automate the operation to monitor the conditions in the reactor in real time according to the state of the reactor system in an LE tank LE < / RTI > process. The M 2 LE process described below is defined as a process in which a membrane is installed instead of a settling tank at the downstream end of a reaction vessel in a conventional MLE process.
기존의 소규모 하수처리시설들은 대부분 하천의 상류지역에 위치하고 있어 방류수가 하천 상류나 상수원으로 유입되고 있으므로 보다 효율적인 처리가 중요하다. 또한 소규모 하수처리시설이 위치한 지역은 대부분 농촌 부락단위로서 1일 중 하수발생 부하의 변화가 심할 뿐만 아니라 계절별 변화가 도시하수처리장에 비해 심한 것으로 알려져 있다. Most existing small-scale sewage treatment facilities are located in upstream areas of rivers, so effluent flows into the upstream of rivers or water sources. Therefore, more efficient treatment is important. In addition, the area where the small-scale sewage treatment facility is located is mostly a rural unit, and the change of the sewage generation load during the day is significant, and the seasonal change is known to be severe compared with the sewage treatment plant.
더욱이 소규모 하수처리시설은 무인운전으로 운영되고 있어 유지관리에 많은 어려움이 있다. 이로 인해 부하변동에 능동적으로 운전되지 않으므로 인해 적절한 효율을 유지하는 데에도 문제가 있을 뿐만 아니라 더욱이 부하변동에 적합한 운전이 이루어지지 않음으로 인해 각 처리장별로 에너지 손실이 발생하고 있다. 이는 국가적으로 고려할 때 상당한 에너지 손실로도 귀결되는 문제점을 안고 있다. 이를 해결하기 위하여 많은 기술들이 개발되었으나 유지관리 측면의 연구와 저 비용의 운전 방법에 대한 연구는 다소 미흡한 실정이다. Moreover, the small-scale sewage treatment facility is operated by unmanned operation, which makes maintenance difficult. As a result, there is a problem in maintaining proper efficiency due to not being actively operated on the load fluctuation, and energy loss is occurring in each treatment plant due to the fact that the operation suitable for the load fluctuation is not performed. This has caused a considerable energy loss when considered nationally. Many techniques have been developed to solve this problem. However, researches on maintenance aspects and low cost driving methods have been somewhat lacking.
(특허문헌 1) KR1020020007252 KR (Patent Document 1) KR1020020007252 KR
(특허문헌 2) KR100519694 KR (Patent Document 2) KR100519694 KR
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로, 본 발명의 실시예에 따르면, M2LE 반응조 선단에 위치해 있는 무산소, 호기조에서 질소제거를 위해 교반(mixing)과 에어레이션(aeration)이 이루어지고 있는데, 반응조 내에 ORP센서를 설치하여 반응 상태에 따라 각 조작들을 자동적으로 운영함으로써 저비용 고효율의 경제적 운전시스템을 달성하고, 질소는 질산화와 탈질화를 통해 그 제거가 이루어지는데 이와 같은 반응의 변화는 ORP 값을 통하여 관찰하고 그 조건변화에 따라 혼합과 공기주입의 조작을 실시간으로 대응할 수 있는 인공지능형 M2LE 고도처리시스템 및 그 시스템의 작동방법을 제공하게 된다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and according to an embodiment of the present invention, mixing and aeration are performed to remove nitrogen from anoxic and aerobic bases located at the tip of an M 2 LE reactor By installing an ORP sensor in the reaction tank and automatically operating each operation according to the reaction condition, an economical operating system of low cost and high efficiency is achieved, and the nitrogen is removed by nitrification and denitrification, The intelligent M 2 LE advanced processing system that can observe through the ORP value and respond to mixing and air injection operations in real time according to the change of the condition, and a method of operating the system.
본 발명의 일실시예에 따르면, ORP센서와 DO센서를 통해 ORP와 DO 농도 변화를 관찰하여 반응조내 질소농도 변화를 실시간으로 감지하고, 이를 통해 M2LE 공정내 유입조건과 반응조의 변화에 대해 즉각적으로 대처할 수 있는 자동제어시스템을 제공하게 된다. According to one embodiment of the invention, for changes in the ORP sensor and through the DO sensor observing the ORP and the DO concentration changes by detecting the nitrogen concentration in the reactor in real time, and this M 2 LE process through inflow conditions and the reaction tank It is possible to provide an automatic control system capable of coping with the situation immediately.
한편 본 발명의 일실시예에 따르면, 인 제거를 위해 응집제를 반응조에 적정량을 주입하기 위해, 인 농도 변화에 연동적으로 반응하는 전도도(Conductivity) 측정값 결과와의 상관관계를 이용하여 인 농도변화를 감지하고 이에 기존에 실험실 자-테스트(Jar test)를 통해 결정된 응집제 적정량 데이터에 따라 응집제를 주입할 수 있는 자동제어시스템을 제공하게 된다. According to one embodiment of the present invention, in order to inject an appropriate amount of a flocculant into a reaction tank for phosphorus removal, a phosphorus concentration change is calculated by using a correlation with a result of conductivity measurement, And an automatic control system capable of injecting the flocculant according to the flocculant amount data determined through laboratory test (Jar test).
또한, 우리나라 소규모 하수처리시설들이 공통으로 갖고 있는 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, ORP와 DO 농도변화를 통해 반응조 내 질소부하 변화를 실시간으로 분석할 수 있고 이에 대응하여 적정한 운전방법을 제공함으로서 효율제고와 경제적 운전도 가능한 자동제어시스템을 제공하게 된다. In order to solve the problems common to small-sized sewage treatment facilities in Korea, according to the embodiment of the present invention, it is possible to analyze the nitrogen load change in the reactor in real time through the change of ORP and DO concentration, It is possible to provide an automatic control system capable of improving efficiency and economical operation.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 인 제거를 위한 응집제 주입시 그 주입량을 자동으로 제어함으로써 하수처리공정에서 인 제거를 안정적으로 처리하고, 응집제를 적정량 사용하기 때문에 약품사용비를 감소할 수 있는 자동제어시스템을 제공하게 된다. In addition, according to an embodiment of the present invention, since the amount of the coagulant injected for phosphorus removal is automatically controlled, phosphorus removal is stably treated in the sewage treatment process, and a proper amount of coagulant is used, Thereby providing an automatic control system.
본 발명의 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다. Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 목적은, 인, 질소를 제거하기 위한 자동제어 고도처리 시스템에 있어서, 폐수인 유입수가 유입되며, 무산소 모드로 탈질화가 진행되는 무산소조와, 내부에 멤브레인 유닛이 구비된 호기조를 포함하여 생물학적 폐수처리반응이 발생되는 M2LE 반응조; 상기 M2LE 반응조 내에 구비되어 상기 유입수를 교반시키는 믹서; 상기 M2LE 반응조에 유입된 유입수의 ORP값, DO값 및 전도도 값을 실시간으로 측정하는 측정장치; 상기 측정장치에서 측정된 데이터를 수집하는 데이터 수집부;상기 M2LE 반응조의 호기조 내로 산소를 주입하는 산소주입부; 응집제가 저장되는 응집제 저장조; 상기 M2LE 반응조와 상기 응집제저장조 사이에 구비되는 응집제 주입펌프; 및 상기 측정데이터를 수신받아, 산소주입부를 제어하고, 기 입력된 다양한 인 농도에 대응한 적정 응집제 주입량 데이터를 기반으로 연산된 인 농도별 적정 응집제 주입량이 상기 응집조에 투입되도록 상기 응집제 주입펌프를 제어하기 위한 제어신호를 형성하는 자동제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능형 자동제어 M2LE 고도처리 시스템으로서 달성될 수 있다. An object of the present invention is to provide an automatic control advanced treatment system for removing nitrogen and phosphorus, which comprises an anoxic tank into which an influent water as a wastewater flows and which is denitrified in an anoxic mode and an aerobic tank provided with a membrane unit therein, An M 2 LE reactor in which a waste water treatment reaction occurs; A mixer provided in the M 2 LE reaction tank for stirring the influent water; A measurement device for measuring in real time the ORP value, the DO value and the conductivity value of the influent water flowing into the M 2 LE reaction vessel; A data collecting unit for collecting data measured by the measuring device; an oxygen injecting unit injecting oxygen into the aerobic tank of the M 2 LE reactor; A flocculant reservoir in which the flocculant is stored; A flocculant injection pump provided between the M 2 LE reaction tank and the flocculant reservoir; And controlling the coagulant injection pump so that the amount of the appropriate amount of coagulant per phosphorus concentration calculated on the basis of the appropriate amount of coagulant injection amount corresponding to the various phosphorus concentrations input into the coagulant vessel is input to the coagulant vessel. automatic controller for forming a control signal for; an intelligent automation M 2 highly LE processing system comprising: a can be achieved.
또한, 상기 측정장치는, 상기 M2LE 반응조에 유입된 유입수의 ORP값을 측정하는 ORP센서와, DO값을 측정하는 DO센서, pH값을 측정하는 pH센서 및 전도도 값을 측정하는 전도도센서를 포함하고, 상기 데이터 수집부는 ORP값, DO값, pH 값, 전도도 값을 수신받아, 상기 자동제어부로 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the measuring apparatus may include an ORP sensor for measuring the ORP value of the influent water flowing into the M 2 LE reactor, a DO sensor for measuring the DO value, a pH sensor for measuring the pH value, and a conductivity sensor for measuring the conductivity value And the data collecting unit receives the ORP value, the DO value, the pH value, and the conductivity value, and transmits the ORP value, the DO value, the pH value, and the conductivity value to the automatic control unit.
그리고, 상기 멤브레인 유닛과 상기 무산소조 사이를 연결하는 반송관 일측에 구비되어, 상기 호기조의 멤브레인 유닛 측에서 형성된 미생물 슬러지를 상기 무산소조로 이송시키는 반송펌프; 유입수가 저장된 유입수저장조와 상기 M2LE 반응조를 연결하는 공급관 일측에 구비된 유입수 공급펌프; 산소주입관 일측에 구비된 산소공급펌프; 처리수가 저장되는 처리수 저장조와 상기 M2LE 반응조의 멤브레인 유닛을 연결하는 토출관 일측에 구비된 처리수 토출펌프; 및 상기 믹서를 구동시키는 믹서구동부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. A transfer pump provided at one side of a transfer pipe connecting between the membrane unit and the anoxic tank, for transferring the microbial sludge formed at the membrane unit side of the oxic tank to the anoxic tank; An inflow water supply pump provided at one side of a supply pipe connecting the inflow water storage tank storing inflow water and the M 2 LE reaction tank; An oxygen supply pump provided on one side of the oxygen inlet; A process water discharge pump provided at one side of a discharge pipe connecting the process water storage tank storing the process water and the membrane unit of the M 2 LE reaction tank; And a mixer driving unit for driving the mixer.
또한, 상기 자동제어부는, 상기 ORP값, DO값, pH 값을 기반으로, 유입수 공급펌프, 산소공급펌프, 처리수 토출펌프, 반송펌프 및 믹서구동부 중 적어도 어느 하나의 작동을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다. The automatic control unit controls the operation of at least one of an inflow water supply pump, an oxygen supply pump, a process water discharge pump, a transfer pump, and a mixer drive unit based on the ORP value, the DO value, and the pH value can do.
그리고, 상기 자동제어부는, 무산소조에 유입된 유입수의 ORP값 변화 그래프를 기반으로 하방포화에 도달한 경우, 탈질이 완료되었다고 판단하고 상기 무산소조 내의 믹서를 구동시키는 믹서 구동부의 작동을 중단시키고, 산소공급펌프를 작동시켜 호기조 내로 산소를 주입하는 것을 특징으로 할 수 있다. The automatic control unit determines that the denitrification is completed when the downflow saturation is reached based on the ORP value change graph of the influent water flowing into the anoxic tank, stops the operation of the mixer driving unit that drives the mixer in the anoxic tank, And the oxygen is injected into the oxic tank by operating the pump.
또한, 호기조 내로 산소가 주입되는 상태에서 상기 자동제어부는 ORP값 변화 그래프를 기반으로 상방포화에 도달한 경우, 질산화가 완료되었다고 판단하고 산소공급펌프의 작동을 중단시키고, 상기 처리수 토출펌프를 작동시키는 것을 특징으로 할 수 있다. In a state where oxygen is injected into the oxic tank, the automatic control unit determines that the nitrification is completed when the upper saturation is reached based on the ORP value change graph, stops the operation of the oxygen supply pump, .
그리고, 상기 인 농도별 적정 응집제 주입량은, 기 입력된, 전도도 농도에 대한 인 농도 상관관계 데이터 및 인 농도에 대한 응집제 주입량 데이터를 기반으로 적정 응집제 주입량이 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다. The optimum amount of coagulant injected by the phosphorus concentration can be determined based on phosphorus concentration correlation data with respect to the conductivity concentration and the coagulant injection amount data with respect to the phosphorus concentration.
또한, 상기 인 농도는 PO4 3 - 이고, 응집제는 PAC인 것을 특징으로 할 수 있다. Further, the phosphorus concentration may be PO 4 3 - and the flocculant may be PAC.
그리고, 인 농도에 대한 응집제 주입량 데이터는 기 수집된 자-테스트를 통해 결정된 다양한 인 농도에 대한 적정 응집제 주입량 데이터인 것을 특징으로 할 수 있다. The coagulant injection amount data with respect to the phosphorus concentration may be an appropriate coagulant injection amount data for various phosphorus concentrations determined through the self-test collected.
또한, 상기 자동제어부와 무선통신수단에 의해 연결된 멀티 PC를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. The mobile communication terminal may further include a multi PC connected to the automatic control unit through a wireless communication unit.
또 다른 카테고리로서 본 발명의 목적은, 인, 질소를 제거하기 위한 자동제어 고도처리 시스템의 작동방법에 있어서, 무산소 모드로 탈질화가 진행되는 무산소조와, 내부에 멤브레인 유닛이 구비된 호기조를 포함하는 M2LE 반응조로 폐수인 유입수가 유입되는 단계; 상기 M2LE 반응조의 무산소조 내에 구비된 믹서에 의해 상기 유입수가 교반되며 탈질화되는 단계; 및 상기 M2LE 반응조의 호기조 내에 구비된 믹서에 의해 상기 유입수가 교반되고, 산소주입부에 의해 산소가 공급되어 질산화되는 단계를 포함하고, 상기 탈질화되는 단계 및 상기 질산화되는 단계 동안에, 상기 M2LE 반응조 내에 구비된 측정장치가 유입된 유입수의 ORP값, DO값 및 전도도 값을 실시간으로 측정하는 단계; 데이터 수집부가 상기 측정장치에서 측정된 데이터를 수집하는 단계; 자동제어부가 데이터 수집부로부터 상기 측정데이터를 수신받아, 상기 M2LE 반응조의 호기조 내로 산소를 주입하는 산소주입부를 제어하고, 기 입력된 다양한 인 농도에 대응한 적정 응집제 주입량 데이터를 기반으로 연산된 인 농도별 적정 응집제 주입량이 상기 M2LE 반응조에 투입되도록 상기 응집제 주입펌프를 제어하기 위한 제어신호를 형성하는 단계; 및 상기 제어신호를 전송받아 산소주입부가 상기 M2LE 반응조의 호기조로 산소를 주입하고, 상기 M2LE 반응조와 상기 응집제저장조 사이에 구비되는 응집제 주입펌프가 가동되어 적정 응집제 주입량이 상기 M2LE 반응조로 투입되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인, 질소를 제거하기 위한 자동제어 고도처리 시스템의 작동방법으로서 달성될 수 있다. It is another object of the present invention to provide an operating method of an automatic control advanced treatment system for removing nitrogen and phosphorus, comprising the steps of: an anoxic tank in which denitrification proceeds in an anoxic mode; and an M second step in which influent wastewater is introduced into the reaction vessel LE; A step in which the influent water is stirred and denitrified by a mixer provided in an anoxic tank of the M 2 LE reactor; And a step in which the influent water is stirred by a mixer provided in an aerobic tank of the M 2 LE reactor and oxygen is supplied and nitrified by an oxygen injection unit, wherein during the denitrification step and the nitrification step, the M Measuring the ORP value, the DO value and the conductivity value of the inflow water flowing in the measuring device provided in the 2 LE reaction tank in real time; The data collection unit collecting measured data from the measurement device; The automatic control unit receives the measurement data from the data collecting unit and controls the oxygen injecting unit for injecting oxygen into the aerobic tank of the M 2 LE reaction tank, and calculates an optimum coagulant amount based on the input data of the appropriate amount of coagulant Forming a control signal for controlling the coagulant infusion pump so that an appropriate amount of coagulant per phosphorus concentration is injected into the M 2 LE reactor; And receiving and said control signal and to inject the oxygen into the oxygen injected additional aerobic tank of the M 2 LE reaction tank, the M 2 LE tank and the is the coagulant injection pump that is provided between the coagulant reservoir movable appropriate coagulant dosage is the M 2 LE And a step of introducing the phosphorus-containing nitrogen into the reaction tank.
또한, 상기 제어신호를 형성하는 단계는, 상기 멤브레인 유닛과 상기 무산소조 사이를 연결하는 반송관 일측에 구비되어, 상기 호기조의 멤브레인 유닛 측에서 형성된 미생물 슬러지를 상기 무산소조로 이송시키는 반송펌프와, 상기 자동제어부가 전송받은 ORP값, DO값, pH 값을 기반으로, M2LE 반응조에 유입수를 공급하는 유입수 공급펌프, M2LE 반응조에 산소를 공급시키기 위한 산소공급펌프, M2LE 반응조의 처리수를 토출시키기 위한 처리수 토출펌프 및 믹서를 구성시키기 위한 믹서구동부 중 적어도 어느 하나의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다. The step of forming the control signal may include a transfer pump provided at one side of a transfer pipe connecting between the membrane unit and the anoxic tank, for transferring the microbial sludge formed at the membrane unit side of the oxic tank to the anoxic tank, ORP value received control is transferred, DO value, based on the pH value, the oxygen feed pump, treatment of the M 2 LE reaction tank for supplying oxygen to the incoming water supply pump, M 2 LE reaction tank for supplying the influent to M 2 LE tank And a control signal for controlling at least one of operations of the processing water discharge pump and the mixer driving unit for forming the mixer.
그리고, 상기 자동제어부가 유입수 공급펌프를 작동시켜 유입수가 M2LE 반응조의 무산조조로 유입되는 단계; 상기 자동제어부가 믹서 구동부를 구동시켜 무산소조로 유입된 유입수를 교반하는 단계; 상기 자동제어부가 전송되는 ORP값의 변화 그래프를 기반으로 하방포화에 도달한 경우, 탈질이 완료되었다고 판단하는 단계; 탈질 완료된 경우, 상기 자동제어부가 믹서 구동부의 작동을 중단시키고, 상기 산소공급펌프를 작동시켜 상기 호기조 내로 산소를 주입하는 단계; 및 상기 호기조 내로 산소가 주입되는 상태에서 상기 자동제어부는 ORP값 변화 그래프를 기반으로 상방포화에 도달한 경우, 질산화가 완료되었다고 판단하고 산소공급펌프의 작동을 중단시키고, 상기 처리수 토출펌프를 작동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. The automatic control unit operates the inflow water supply pump to introduce inflow water into the anaerobic tank of the M 2 LE reactor; The automatic control unit driving the mixer driving unit to stir the inflow water flowing into the anoxic tank; Determining that denitrification is completed if the automatic control unit has reached a downward saturation based on a graph of a change in an ORP value to be transmitted; Stopping the operation of the mixer driving unit when the denitrification is completed, and operating the oxygen supply pump to inject oxygen into the aerobic tank; And the automatic control unit determines that the nitrification is completed when the upper saturation is reached based on the ORP value change graph in a state where oxygen is injected into the oxic tank, stops the operation of the oxygen supply pump, The method comprising the steps of:
또한, 상기 제어신호를 형성하는 단계에서, 상기 자동제어부가, 기 입력된, 전도도 농도에 대한 인 농도 상관관계 데이터 및 인 농도에 대한 응집제 주입량 데이터를 기반으로 적정 응집제 주입량이 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다. Further, in the step of forming the control signal, the automatic control unit may be characterized in that the optimum coagulant injection amount is determined based on the phosphorus concentration correlation data for the conductivity concentration and the coagulant injection amount data for the phosphorus concentration .
따라서, 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, ORP와 DO 농도변화를 통해 반응조 내 질소부하 변화를 실시간으로 분석할 수 있고 이에 대응하여 적정한 운전방법을 제공함으로서 효율제고와 경제적 운전도 가능한 장점이 있다. As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to analyze the nitrogen load change in the reactor in real time through the ORP and DO concentration changes, and to provide an appropriate operation method in response to the change, have.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 인 제거를 위한 응집제 주입시 그 주입량을 자동으로 제어함으로써 하수처리공정에서 인 제거를 안정적으로 처리하고, 응집제를 적정량 사용하기 때문에 약품사용비를 감소할 수 있는 장점을 갖는다. In addition, according to an embodiment of the present invention, since the amount of the coagulant injected for phosphorus removal is automatically controlled, phosphorus removal is stably treated in the sewage treatment process, and a proper amount of coagulant is used, .
그리고, 국내에 설치되어 있는 소규모 하수처리시설이 유지관리의 문제점이나 유입부하 변동으로 인해 방류수질이 불안하였으나 본 발명의 일실시예에 따른 인공지능형 제어시스템을 적용할 경우 안정적인 처리가 가능한 효과를 갖는다. In addition, although the small-scale sewage treatment facility installed in Korea is unstable in the quality of the discharged water due to the maintenance problem or the fluctuation of the inflow load, the artificial intelligent control system according to one embodiment of the present invention has an effect of stable processing .
그리고, 2012년부터 강화된 질소, 인 처리 기준에 부합되기 위해 많은 경비를 투자하여 시설을 전면보수 또는 완전개량해야 하는 시설들이 전국적으로 다수 있으나 본 발명을 적용할 경우 기존 시설을 최대한 이용하면서 본 자동제어 시스템을 활용할 수 있다는 장점이 있다.In addition, there are a number of facilities nationwide that require large-scale maintenance or complete upgrading of facilities by investing a lot of money to meet the nitrogen and phosphorus treatment standards from 2012. However, when applying the present invention, Control system can be utilized.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허 청구 범위에 속함은 자명하다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it will be appreciated by those skilled in the art that various other modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention, All fall within the scope of the appended claims.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인공지능형 M2LE 고도처리시스템 및 그 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 질소제거를 위한 자동제어부의 제어신호의 흐름을 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 질소 제거를 위한 방법의 흐름도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 M2LE 반응조 내의 ORP 값과, DO값과, pH값을 시간흐름에 따라 도시된 그래프,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인 제거를 위한 자동제어부의 제어신호의 흐름을 나타낸 블록도,
도 6은 본 발명의 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어기법을 이용한 인 제거 방법의 흐름도를 도시한 것이다. FIG. 1 is a configuration diagram of an artificial intelligent M 2 LE advanced processing system and its system according to an embodiment of the present invention;
2 is a block diagram showing a flow of a control signal of an automatic control unit for nitrogen removal according to an embodiment of the present invention;
3 is a flow chart of a method for nitrogen removal according to an embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a graph showing the ORP value, the DO value, and the pH value in the M 2 LE reaction tank according to an embodiment of the present invention,
5 is a block diagram showing a flow of a control signal of an automatic control unit for removing phosphorus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a flowchart illustrating a phosphorus removal method using an automatic control technique according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
The same reference numerals are used for portions having similar functions and functions throughout the drawings. Throughout the specification, when a part is connected to another part, it includes not only a case where it is directly connected but also a case where the other part is indirectly connected with another part in between. In addition, the inclusion of an element does not exclude other elements, but may include other elements, unless specifically stated otherwise.
<구성><Configuration>
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 인공지능형 M2LE 고도처리시스템(100)의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인공지능형 M2LE 고도처리시스템(100)의 구성도를 도시한 것이다. 또한, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 질소제거를 위한 자동제어부(70)의 제어신호의 흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. Hereinafter, the configuration and functions of the artificial intelligent M 2 LE advanced processing
본 발명의 일실시예에 따른 인, 질소를 제거하기 위한 자동제어 고도처리 시스템(100)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 무산소조(18)와 호기조(19)로 구성된 M2LE 반응조(10)와, 믹서(16), 측정장치, 믹서구동부(17), 데이터 수집부(60), 반송펌프(43), 산소공급펌프(41), 유입수공급펌프(21), 처리수 토출펌프(51), 응집조 저장조(도 1에서 미도시), 응집제 공급펌프(도 1에서 미도시, 31), 자동제어부(70), 멀티 PC(80)등을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다. 1, an automatic control
M2LE 반응조(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 2개의 무산소조(18)와 3개의 호기조(19)로 구성되어 지며, 유통홀이 형성된 격벽에 의해 구획되어짐을 알 수 있다. 도 1을 기준으로 좌측에 2개가 무산소조(18)로 구성되며, 우측에 3개가 호기조(19)로 구성되게 되며, 이러한 무산소조(18)와 호기조(19)의 개수는 하나의 실시예에 해당할 뿐 구체적인 형상, 개수는 본 발명의 권리범위에 영향을 미쳐서는 아니된다. As shown in FIG. 1, the M 2
M2LE 반응조(10)로는 폐수인 유입수가 유입수 공급펌프(21)에 의해 유입되며, 무산소조(18)에서는 탈질화가 진행되며, 호기조(19) 3개 중 가장 끝단(가장 우측에 도시된)의 호기조(19) 내부에는 멤브레인 유닛(11)이 구비된다. In the M 2 LE reactor 10, influent water as wastewater is introduced by the influent
믹서(16)는 M2LE 반응조(10)의 무산소조(18)와 호기조(19) 내에 구비되어 유입수를 교반시키게 된다. 후에 설명되는 바와 같이, 이러한 믹서(16)는 믹서 구동부(17)에 의해 구동되며, 믹서 구동부(17)는 자동제어부(70)의 제어신호에 의해 on/off제어되게 된다. The
측정장치는 M2LE 반응조(10)에 유입된 유입수의 ORP값을 측정하는 ORP센서(12), DO값을 측정하는 DO센서(13), pH값을 측정하는 pH센서(14) 그리고, 전도도 값을 실시간으로 측정하는 전도도 센서(15)로 구성되어 질 수 있다. 전도도 센서(15)는 후에 설명되는 바와 같이, 인 제거를 위해 응집제의 주입량을 제어하기 위해 사용되어 진다. The measuring apparatus includes an
또한 본 발명의 일실시에에 따른 데이터 수집부(60)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 측정장치에서 측정된 데이터를 수집하여 자동제어부(70)에 이러한 측정데이터를 전송하게 됨을 알 수 있다. 1 and 2, the
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어 고도처리 시스템(100)은, M2LE 반응조(10)의 호기조(19) 내로 산소를 주입하는 산소주입부(40)와, 응집제가 저장되는 응집제 저장조(30)와, M2LE 반응조(10)와 상기 응집제저장조(30) 사이에 구비되는 응집제 주입펌프(31)를 포함하여 구성된다. The automatic control
또한, 자동제어부(70)는 데이터 수집부(60)로부터 측정데이터를 수신받아, 산소주입부(40)를 제어하고, 기 입력된 다양한 인 농도에 대응한 적정 응집제 주입량 데이터를 기반으로 연산된 인 농도별 적정 응집제 주입량이 응집조에 투입되도록 상기 응집제 주입펌프(31)를 제어하기 위한 제어신호를 형성하게 된다. The
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어 고도처리 시스템(100)은, 자동제어부(70)에 의해 제어되는 다양한 펌프를 구비하고 있다. 즉, 반송펌프(43)는, 멤브레인 유닛(11)과 무산소조(18) 사이를 연결하는 반송관 일측에 구비되어, 호기조(19)의 멤브레인 유닛(11) 측에서 형성된 미생물 슬러지를 무산소조(18)로 이송시키게 된다. The automatic control
또한, 유입수 공급펌프(21)는 자동제어부(70)에 의해 제어되어, 유입수가 저장된 유입수저장조(20)와 M2LE 반응조(10)를 연결하는 공급관(22) 일측에 구비되어 유입수를 M2LE 반응조(10)로 유입시키게 된다. In addition, the inlet
그리고, 산소공급펌프(41)는 산소주입관 일측에 구비되어 자동제어부(70)의 제어신호에 의해 산소를 호기조(19) 내로 공급시키게 된다. 또한, 처리수 토출펌프(51)는 처리수 저장조(50)와 M2LE 반응조(10)의 멤브레인 유닛(11)을 연결하는 토출관(52) 일측에 구비되어, 반응이 완료된 처리수를 처리수 저장조(50)로 토출시키게 된다. 마지막으로 믹서구동부(17)는 자동제어부(70)의 제어신호를 전송받아, 믹서(16)를 구동시키게 된다. The
즉, 자동제어부(70)는, 데이터 수집부(60)로부터 전송받은, ORP값, DO값, pH 값을 기반으로, 유입수 공급펌프(21), 산소공급펌프(41), 처리수 토출펌프(51), 반송펌프(43) 및 믹서구동부(17)를 제어하게 된다. That is, the
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어부(70)는, 무산소조(18)에 유입된 유입수의 ORP값을 기반으로 탈질 완료 여부를 판단하고, 탈질의 완료가 되었다고 판단되면 상기 믹서 구동부(17)를 제어하여 믹서(16)의 작동을 중단시키도록 한다. 즉, 자동제어부(70)는, ORP값 변화 그래프를 기반으로 하방포화에 도달한 경우, 탈질이 완료되었다고 판단하고 상기 무산소조 내의 믹서를 구동시키는 믹서 구동부의 작동을 중단시키고, 산소공급펌프를 작동시켜 호기조 내로 산소를 주입시케게 된다.The
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어부(70)는, 호기조(19)에 유입된 유입수의 ORP값을 기반으로 질산화가 완료여부를 판단하고, 질산화가 완료되었다고 판단되면, 산소공급펌프(41)와 믹서구동부(17)의 작동을 중단시키도록 제어하게 된다. The
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어부(70)에서 연산되는 인 농도별 적정 응집제 주입량은, 기 입력된, 전도도 농도에 대한 인 농도 상관관계 데이터 및 인 농도에 대한 응집제 주입량 데이터를 기반으로 적정 응집제 주입량이 결정하게 된다. The optimum amount of coagulant injected per phosphorus concentration calculated by the
이때, 인 농도는 PO4 3 - 이고, M2LE 반응조(10)로 주입되는 응집제는 PAC에 해당한다. 또한, 앞서 언급한 인 농도에 대한 응집제 주입량 데이터는 기 수집된 자-테스트를 통해 결정된 다양한 인 농도에 대한 적정 응집제 주입량 데이터에 해당한다. In this case, the phosphorus concentration is PO 4 3 - , and the coagulant injected into the M 2 LE reactor 10 corresponds to the PAC. In addition, the coagulant injection amount data for the phosphorus concentration mentioned above corresponds to the optimum coagulant injection amount data for various phosphorus concentrations determined through the self-test collected.
그리고, 본 발명의 일실시에에 따른 자동제어 고도처리 시스템(100)은 도 1에 돗된 바와 같이, 자동제어부(70)와 무선통신수단에 의해 연결된 멀티 PC(80)를 포함하여, 사용자가 원격으로 M2LE 반응조(10)의 상태를 모니터링 할 수 있도록 구성될 수 있다.
1, the automatic control
<질소제거><Nitrogen Removal>
이하에서는 앞서 언급한 자동제어 고도처리시스템(100)을 이용한 질소 제거방법(알고리즘)에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 질소제거를 위한 자동제어부(70)의 제어신호의 흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 질소 제거를 위한 방법의 흐름도를 도시한 것이다. 또한, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 M2LE 반응조(10) 내의 ORP 값과, DO값과, pH값을 시간흐름에 따라 도시된 그래프를 도시한 것이다. Hereinafter, the nitrogen removal method (algorithm) using the above-mentioned automatic control
본 발명의 일실시에에 따른 자동제어 고도처리 시스템(100)의 질소 제거방법은, 먼저, 자동제어부(70)나 유입수 공급펌프(21)를 작동시켜, 무산소 모드로 탈질화가 진행되는 무산소조(18)와, 내부에 멤브레인 유닛(11)이 구비된 호기조(19)를 포함하는 M2LE 반응조(10)로 폐수인 유입수가 유입되게 된다(S1). The nitrogen removal method of the automatic control
그리고, 자동제어부(70)는 믹서구동부(17)를 구동시켜, M2LE 반응조(10)의 무산소조(18) 내에 구비된 믹서(16)에 의해 유입수가 교반되며 탈질화되게 된다(S2). The
다음으로, 무산소조(18)에서 탈질이 완료되었다고 판단되며(S3), 자동제어부(70)는 무산소조(18) 내의 믹서(16)의 구동을 중단시키게 되고(S4), 자동제어부(70)는 믹서구동부(17)와 산소공급펌프(41)를 제어하여, M2LE 반응조(10)의 호기조(19) 내에 구비된 믹서(16)에 의해 유입수를 교반시키고, 산소주입부(40)에 산소를 공급하여 질산화를 진행하게 된다(S5). Next, it is determined that the denitrification is completed in the anoxic tank 18 (S3), and the
그리고, 자동제어부(70)가 질산화가 완료되었다고 판단되면(S6), 처리수 토출펌프(51)를 가동하여, 처리수를 처리수 저장조(50)로 토출시키게 된다(S7). When the
이러한 무산소조(18)에서의 탈질화 단계 그리고, 호기조(19)에서의 질산화 단계 동안에 M2LE 반응조(10) 내에 구비된 측정장치는 유입된 유입수의 ORP값, DO값 및 pH 값을 실시간으로 측정하게 되고, 데이터 수집부(60)는 측정장치에서 측정된 데이터를 수집하여 자동제어부(70)로 측정데이터를 전송하게 된다. The denitrification step in the
그리고, 자동제어부(70)는 이러한 측정데이터를 기반으로, M2LE 반응조(10)의 호기조(19) 내로 산소를 주입하는 산소공급펌프(41), 믹서 구동부(17), 반송펌프(43), 유입수공급펌프(21), 처리수토출펌프(51)를 제어하기 위한 제어신호를 형성하게 된다.The
보다 구체적으로, 자동제어부(70)는 유입수 공급펌프(21)를 작동시켜 유입수를 M2LE 반응조(10)의 무산조조로 유입시키게 되고, 자동제어부(70)는 믹서 구동부(17)를 구동시켜 무산소조(18)로 유입된 유입수를 교반하여 탈질화를 진행하게 된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 무산소조(18)에서 탈질화가 진행되면, ORP값이 감소되게 됨을 알 수 있다. More specifically, the
그리고, 자동제어부(70)는 전송되는 ORP값을 기반으로 탈질 완료 여부를 판단하게 된다. 즉, ORP값 변화 그래프를 기반으로 하방포화에 도달한 경우, 탈질이 완료되었다고 판단하고 상기 무산소조 내의 믹서를 구동시키는 믹서 구동부의 작동을 중단시키고, 산소공급펌프를 작동시켜 호기조 내로 산소를 주입시키게 된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 자동제어부(70)는 ORP 값이 더 이상 감소되지 않는 하방 포화점(lower saturation)에서 탈질이 완료되었다고 판단하게 된다. The
그리고, 탈질 완료된 경우, 자동제어부(70)는 무산소조(18) 내의 믹서(16)를 구동시키는 믹서 구동부(17)의 작동을 중단시키고, 산소공급펌프(41)를 작동시켜 호기조(19) 내로 산소를 주입하게 된다. 이러한 호기조(19) 내에서는 질산화가 발생하게 되고, 이러한 과정은 자동제어부(70)가 ORP값을 기반으로 질산화 완료되었다고 판단되기 전까지 지속되게 된다. 즉, 호기조 내로 산소가 주입되는 상태에서 상기 자동제어부는 ORP값 변화 그래프를 기반으로 상방포화에 도달한 경우, 질산화가 완료되었다고 판단하고 산소공급펌프의 작동을 중단시키고, 상기 처리수 토출펌프를 작동시키게 된다.When the denitrification is completed, the
질산화 과정에서 도 4에 도시된 바와 같이, ORP값은 상승하게 되고, ORP값이 더 이상 상승되지 않는 상방포화 조건에 도달한 경우, 자동제어부(70)는 질산화가 완료되었다고 판단하게 된다. 이러한 질산화가 완료되면, 자동제어부(70)는 처리수 토출펌프(51)를 가동시켜, 처리수를 처리수 저장조(50)로 토출시키게 된다.
In the nitrification process, as shown in FIG. 4, the ORP value is increased. When the ORP value reaches the upper saturation condition, the
<인 제거><Removal of phosphor>
이하에서는 앞서 언급한 본 발명의 일실시예에 따른 인공지능형 M2LE 고도처리시스템(100)에서, 인을 제거하기 위한 방법에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, a method for removing phosphorus in the artificial intelligent M 2 LE advanced processing
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인 제거를 위한 자동제어부(70)의 제어신호의 흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어기법을 이용한 인 제거 방법의 흐름도를 도시한 것이다. FIG. 5 is a block diagram showing a flow of a control signal of the
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른인공지능형 M2LE 고도처리시스템(100)을 이용한 인 제거 방법은 먼저, 자동제어부(70)가 유입수 공급펌프(21)를 가동시켜 유입수를 M2LE 반응조(10)로 유입시키게 된다(S100). 5 and 6, the phosphorus removal method using the artificial intelligent M 2 LE advanced
그리고, 전도도 센서(15)는 실시간으로 유입수의 전도도 값을 측정하게 되고(S200), 측정된 측정데이터는 데이터수집부(60)에서 수집되어 자동제어부(70)로 전송되게 된다(S300). 자동제어부(70)는 이러한 전송된 전도도값을 기반으로 M2LE 반응조(10)로 투입시킬 응집제의 적정량을 결정하게 되다. Then, the
보다 구체적으로, 자동제어부(70)의 데이터 수신부는 측정데이터를 수신받게 되고(S400), 디스플레이부는 데이터 수신부에서 수신한 측정데이터를 실시간으로 그래프화하여 디스플레이하게 된다. 그리고, 주입량결정부는 측정데이터를 기반으로 인 농도별 적정 응집제 주입량을 결정하며(S500), 데이터 수신부는 이러한 제어신호를 응집제 주입펌프(31)로 송신하게 되며, D/A 변환부는 디지털 신호인 상기 제어신호를 아날로그 제어신호로 변환하게 된다(S600). More specifically, the data receiving unit of the
그리고 응집제 주입펌프(31)는 이러한 제어신호를 전송받아 작동되게 되어(S700) 적정 응집제 주입량이 응집제 저장조(30)에서 응집제 주입부(32)를 통해 M2LE 반응조(10)로 투입되게 된다(S800). Then, the
보다 구체적으로, 인 농도별 적정 응집제 주입량은, 기 입력된 전도도 농도에 대한 인 농도 상관관계 데이터 및 인 농도에 대한 응집제 주입량 데이터를 기반으로 적정 응집제 주입량이 결정되게 된다. More specifically, the amount of the appropriate amount of coagulant injected per phosphorus concentration is determined based on the phosphorus concentration correlation data with respect to the previously inputted conductivity concentration and the coagulant injection amount data with respect to the phosphorus concentration.
즉, 자동제어부(70)는 기 입력된 기 입력된 전도도 농도에 대한 인 농도 상관관계 데이터를 기반으로, 측정 전송된 전도도 값에 근거하여 측정된 전도도 값에 대응한 인 농도 데이터를 산출하게 된다. 그리고, 산출된 인 농도를 기반으로, 인 농도에 대한 응집제 주입량 데이터는 기 수집된 자-테스트를 통해 결정된 다양한 인 농도에 대한 적정 응집제 주입량 데이터에 근거하여 적정 응집제 주입량을 결정하게 된다. 이러한 인 농도는 PO4 3 -이고, 본 발명의 일실시예에 따른 응집제는 PAC이다.
That is, the
이상에서 본 발명은 기재된 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연한것으로, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. It is to be understood that such modified embodiments are within the scope of protection of the present invention as defined by the appended claims.
10:M2LE반응조
11:멤브레인 유닛
12:ORP센서
13:DO센서
14:pH센서
15:전도도 센서
16:믹서
17:믹서 구동부
18:무산소조
19:호기조
20:유입수 저장조
21:유입수 공급펌프
22:공급관
30:응집제 저장조
31:응집제 주입펌프
32:응집제 주입부
40:산소 주입부
41:산소 공급펌프
42:반송관
43:반송펌프
50:처리수저장조
51:처리수 토출펌프
52:토출관
60:데이터 수집부
70:자동제어부
80:멀티PC
100:인공지능형 M2LE 고도처리시스템10: M 2 LE reaction tank
11: Membrane unit
12: ORP sensor
13: DO sensor
14: pH sensor
15: Conductivity sensor
16: Mixer
17: Mixer drive section
18: Anoxic
19: arousal trough
20: Influent storage tank
21: Influent feed pump
22: Supply pipe
30: Coagulant storage tank
31: coagulant injection pump
32: coagulant injection unit
40:
41: oxygen supply pump
42: return pipe
43: Return pump
50: treated water storage tank
51: treated water discharge pump
52: Discharge tube
60: Data collecting unit
70: Automatic control unit
80: Multi PC
100: Artificial Intelligent M 2 LE Advanced Processing System
Claims (14)
폐수인 유입수가 유입되며, 무산소 모드로 탈질화가 진행되는 무산소조와, 내부에 멤브레인 유닛이 구비된 호기조를 포함하여 생물학적 폐수처리반응이 발생되는 M2LE 반응조;
상기 M2LE 반응조 내에 구비되어 상기 유입수를 교반시키는 믹서;
상기 M2LE 반응조에 유입된 유입수의 ORP값, DO값 및 전기전도도 값을 실시간으로 측정하는 측정장치;
상기 측정장치에서 측정된 측정데이터를 수집하여 저장하고, 실시간으로 ORP값 변화를 그래프화하는 데이터 수집부;
상기 M2LE 반응조의 호기조 내로 산소를 주입하는 산소주입부;
응집제가 저장되는 응집제 저장조;
상기 M2LE 반응조와 상기 응집제저장조 사이에 구비되는 응집제 주입펌프;
상기 측정데이터를 수신받아, 산소주입부를 제어하고, 기 입력된 다양한 인 농도에 대응한 적정 응집제 주입량 데이터를 기반으로 연산된 인 농도별 적정 응집제 주입량이 상기 M2LE 반응조에 투입되도록 상기 응집제 주입펌프를 제어하기 위한 제어신호를 형성하는 자동제어부;
상기 멤브레인 유닛과 상기 무산소조 사이를 연결하는 반송관 일측에 구비되어, 상기 호기조의 멤브레인 유닛 측에서 형성된 미생물 슬러지를 상기 무산소조로 이송시키는 반송펌프;
유입수가 저장된 유입수저장조와 상기 M2LE 반응조를 연결하는 공급관 일측에 구비된 유입수 공급펌프;
산소주입관 일측에 구비된 산소공급펌프;
처리수가 저장되는 처리수 저장조와 상기 M2LE 반응조의 멤브레인 유닛을 연결하는 토출관 일측에 구비된 처리수 토출펌프; 및
상기 믹서를 구동시키는 믹서구동부를 포함하고,
상기 측정장치는,
상기 M2LE 반응조에 유입된 유입수의 ORP값을 측정하는 ORP센서와, DO값을 측정하는 DO센서, pH값을 측정하는 pH센서 및 전기전도도 값을 측정하는 전기전도도센서를 포함하고, 상기 데이터 수집부는 ORP값, DO값, pH 값, 전기전도도 값을 수신받아, 상기 자동제어부로 전송하며,
상기 자동제어부는,
상기 ORP값, DO값, pH 값을 기반으로, 유입수 공급펌프, 산소공급펌프, 처리수 토출펌프, 반송펌프 및 믹서구동부를 제어하며, ORP값 변화 그래프를 기반으로 하방포화에 도달한 경우, 탈질이 완료되었다고 판단하고 상기 무산소조 내의 믹서를 구동시키는 믹서 구동부의 작동을 중단시키고, 산소공급펌프를 작동시켜 호기조 내로 산소를 주입하며,
상기 호기조 내로 산소가 주입되는 상태에서 상기 자동제어부는 ORP값 변화 그래프를 기반으로 상방포화에 도달한 경우, 질산화가 완료되었다고 판단하고 산소공급펌프의 작동을 중단시키고, 상기 처리수 토출펌프를 작동시키며,
질소 제거가 완료된 후, 상기 인 농도별 적정 응집제 주입량은, 기 입력된, 전기전도도 농도에 대한 인 농도 상관관계 데이터 및 인 농도에 대한 응집제 주입량 데이터를 기반으로 적정 응집제 주입량이 결정되고, 상기 인 농도는 PO4 3- 인 것을 특징으로 하는 질소제거와 전기전도도를 이용한 인 제거 자동제어 M2LE 고도처리시스템 .
An automatic control advanced treatment system for removing nitrogen,
An M 2 LE reactor in which a biological wastewater treatment reaction occurs, including an anoxic tank into which an influx of wastewater is introduced, an anoxic tank in which denitrification proceeds in an anoxic mode, and an aerobic tank having a membrane unit therein;
A mixer provided in the M 2 LE reaction tank for stirring the influent water;
A measurement device for measuring in real time the ORP value, the DO value and the electric conductivity value of the influent water flowing into the M 2 LE reaction vessel;
A data collecting unit for collecting and storing measured data measured by the measuring device and graphizing a change in ORP value in real time;
An oxygen injector injecting oxygen into the aerobic tank of the M 2 LE reactor;
A flocculant reservoir in which the flocculant is stored;
A flocculant injection pump provided between the M 2 LE reaction tank and the flocculant reservoir;
And a control unit for controlling the oxygen injection unit so as to control the oxygen injecting unit so that the amount of the appropriate amount of coagulant per phosphorus concentration calculated on the basis of the appropriate amount of coagulant injection amount corresponding to the various phosphorus concentrations input into the M 2 LE reaction tank, An automatic control unit for generating a control signal for controlling the control unit;
A transfer pump provided at one side of a transfer pipe connecting between the membrane unit and the anoxic tank, for transferring the microbial sludge formed at the membrane unit side of the oxic tank to the anoxic tank;
An inflow water supply pump provided at one side of a supply pipe connecting the inflow water storage tank storing inflow water and the M 2 LE reaction tank;
An oxygen supply pump provided on one side of the oxygen inlet;
A process water discharge pump provided at one side of a discharge pipe connecting the process water storage tank storing the process water and the membrane unit of the M 2 LE reaction tank; And
And a mixer driving unit for driving the mixer,
The measuring device includes:
An ORP sensor for measuring an ORP value of influent water flowing into the M 2 LE reaction tank, a DO sensor for measuring a DO value, a pH sensor for measuring a pH value, and an electrical conductivity sensor for measuring an electrical conductivity value, The collector receives the ORP value, the DO value, the pH value, and the electrical conductivity value,
Wherein the automatic control unit comprises:
The control unit controls the inflow water supply pump, the oxygen supply pump, the treatment water discharge pump, the return pump, and the mixer drive unit based on the ORP value, the DO value and the pH value. When the downflow saturation is reached based on the ORP value change graph, The operation of the mixer driving unit for driving the mixer in the anoxic tank is stopped, the oxygen supply pump is operated to inject oxygen into the oxic tank,
In a state where oxygen is injected into the oxic tank, the automatic control unit determines that nitrification is completed when the upper saturation is reached based on the ORP value change graph, stops the operation of the oxygen supply pump, operates the treatment water discharge pump ,
After the nitrogen removal is completed, the optimum amount of coagulant injected per phosphorus concentration is determined based on the phosphorus concentration correlation data with respect to the electric conductivity concentration and the coagulant injection amount data with respect to phosphorus concentration, and the phosphorus concentration Is a PO 4 3- . A phosphorus removal automatic control M 2 LE advanced treatment system using nitrogen removal and electrical conductivity.
상기 응집제는 PAC인 것을 특징으로 하는 질소제거와 전기전도도를 이용한 인 제거 자동제어 M2LE 고도처리시스템 .
The method according to claim 1,
Wherein the coagulant is a PAC. 23. The system of claim 21 , wherein the coagulant is a PAC.
인 농도에 대한 응집제 주입량 데이터는 기 수집된 자-테스트를 통해 결정된 다양한 인 농도에 대한 적정 응집제 주입량 데이터인 것을 특징으로 하는 질소제거와 전기전도도를 이용한 인 제거 자동제어 M2LE 고도처리시스템 .
The method according to claim 1,
Wherein the coagulant dosage amount data for phosphorus concentration is an appropriate coagulant dosage data for various phosphorus concentrations determined by the self-test collected. The system comprises a nitrogen removal and electrical conductivity-based phosphorus removal automatic control M 2 LE advanced treatment system.
상기 자동제어부와 무선통신수단에 의해 연결된 멀티 PC를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질소제거와 전기전도도를 이용한 인 제거 자동제어 M2LE 고도처리시스템 .
The method according to claim 1,
The automatic control unit in wireless communication with the automatic removal control using a nitrogen removal and electrical conductivity, characterized in that it further comprises a multi-PC connected by means of 2 M LE advanced treatment system.
무산소 모드로 탈질화가 진행되는 무산소조와, 내부에 멤브레인 유닛이 구비된 호기조를 포함하는 M2LE 반응조로 폐수인 유입수가 유입되는 단계;
상기 M2LE 반응조의 무산소조 내에 구비된 믹서에 의해 상기 유입수가 교반되며 탈질화되는 단계; 및
상기 M2LE 반응조의 호기조 내에 구비된 믹서에 의해 상기 유입수가 교반되고, 산소주입부에 의해 산소가 공급되어 질산화되는 단계를 포함하고,
상기 탈질화되는 단계 및 상기 질산화되는 단계 동안에,
상기 M2LE 반응조 내에 구비된 측정장치가 유입된 유입수의 ORP값, DO값 및 전기전도도 값을 실시간으로 측정하는 단계;
데이터 수집부가 상기 측정장치에서 측정된 데이터를 수집하여 저장하고, 실시간으로 ORP값의 변화를 그래프화하는 단계;
자동제어부가 데이터 수집부로부터 상기 측정데이터를 수신받아, 상기 M2LE 반응조의 호기조 내로 산소를 주입하는 산소주입부를 제어하고, 기 입력된 다양한 인 농도에 대응한 적정 응집제 주입량 데이터를 기반으로 연산된 인 농도별 적정 응집제 주입량이 상기 M2LE 반응조에 투입되도록 상기 응집제 주입펌프를 제어하기 위한 제어신호를 형성하는 단계; 및
상기 제어신호를 전송받아 산소주입부가 상기 M2LE 반응조의 호기조로 산소를 주입하고, 상기 M2LE 반응조와 상기 응집제저장조 사이에 구비되는 응집제 주입펌프가 가동되어 적정 응집제 주입량이 상기 M2LE 반응조로 투입되는 단계;를 포함하며,
상기 유입되는 단계는, 상기 자동제어부가 유입수 공급펌프를 작동시켜 유입수가 M2LE 반응조의 무산조조로 유입되며,
상기 탈질화되는 단계는, 상기 자동제어부가 믹서 구동부를 구동시켜 무산소조로 유입된 유입수를 교반하게 되고, 상기 자동제어부가 ORP값 변화 그래프를 기반으로 하방포화에 도달한 경우, 탈질이 완료되었다고 판단하며, 탈질이 완료된 경우, 상기 자동제어부가 믹서 구동부의 작동을 중단시키고, 상기 산소공급펌프를 작동시켜 상기 호기조 내로 산소를 주입시키고,
상기 잘산화되는 단계는, 상기 호기조 내로 산소가 주입되는 상태에서 상기 자동제어부는 ORP값 변화 그래프를 기반으로 상방포화에 도달한 경우, 질산화가 완료되었다고 판단하고 산소공급펌프의 작동을 중단시키고, 상기 처리수 토출펌프를 작동시키고,
상기 제어신호를 형성하는 단계에서
질소 제거가 완료된 후, 상기 자동제어부가, 기 입력된, 전기전도도 농도에 대한 인 농도 상관관계 데이터 및 인 농도에 대한 응집제 주입량 데이터를 기반으로 적정 응집제 주입량이 결정되는 것을 특징으로 하는 질소제거와 전기전도도를 이용한 인 제거 자동제어 M2LE 고도처리시스템의 작동방법.A method of operating an advanced processing system for removing phosphorus and nitrogen using the phosphorus removal automatic control M 2 LE advanced treatment system using nitrogen removal and electrical conductivity of claim 1,
Introducing influent water as waste water into an M 2 LE reaction tank including an anoxic tank in which denitrification proceeds in an anoxic mode and an aerobic tank having a membrane unit therein;
A step in which the influent water is stirred and denitrified by a mixer provided in an anoxic tank of the M 2 LE reactor; And
Wherein the influent water is stirred by a mixer provided in an aerobic tank of the M 2 LE reactor and oxygen is supplied and nitrified by the oxygen injector,
During the denitrifying step and the nitrifying step,
Measuring in real time the ORP value, the DO value and the electrical conductivity value of the influent water flowing into the measuring device provided in the M 2 LE reaction tank;
Collecting and storing data measured by the measuring device in a data collector and graphically displaying a change in an ORP value in real time;
The automatic control unit receives the measurement data from the data collecting unit and controls the oxygen injecting unit for injecting oxygen into the aerobic tank of the M 2 LE reaction tank, and calculates an optimum coagulant amount based on the input data of the appropriate amount of coagulant Forming a control signal for controlling the coagulant infusion pump so that an appropriate amount of coagulant per phosphorus concentration is injected into the M 2 LE reactor; And
Receiving transmitting the control signal and to inject the oxygen into the oxygen injected additional aerobic tank of the M 2 LE reaction tank, the M 2 LE tank and the coagulant flocculant injected into the pump is running appropriate coagulant dosage is the M 2 LE reaction tank is provided between the reservoir , The method comprising:
In the step of introducing, the automatic control unit operates the inflow water supply pump so that the inflow water flows into the anaerobic tank of the M 2 LE reactor,
In the denitrification step, the automatic control unit drives the mixer driving unit to stir the influent water flowing into the anoxic tank. When the automatic control unit reaches the downward saturation based on the ORP value change graph, it is determined that the denitrification is completed When the denitrification is completed, the automatic control unit stops the operation of the mixer driving unit, operates the oxygen supply pump to inject oxygen into the aerobic tank,
Wherein the well-oxidizing step is performed such that, in a state where oxygen is injected into the oxic tank, when the automatic control unit reaches the upper saturation based on the ORP value change graph, it is determined that the nitrification is completed and the operation of the oxygen supply pump is stopped The process water discharge pump is operated,
In the step of forming the control signal
Characterized in that, after the nitrogen removal is completed, the automatic control unit determines the appropriate amount of coagulant injected based on the phosphorus concentration correlation data for the electric conductivity concentration and the coagulant injection amount data for the phosphorus concentration, Conductivity - based Phosphorus Removal Automatic Control M 2 LE Advanced Processing System.
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