KR101632952B1 - Nitrogen and phosphorus removal device for advanced treatment of wastewater - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하,폐수 중에 용해되어 있어 처리가 어려운 질소와 인의 고도처리에 관한 것이며 하,폐수가 충진층의 일부까지 채워지도록 하고, 알칼리성 담체가 녹아 알칼리성으로 되도록 구성함으로써, 암모늄 이온을 암모니아 가스로 환원하고, 암모니아 가스를 분사되는 공기와 함께 제거할 수 있으며, 알칼리성 담체가 다공성 분말로 이루어지기 때문에 인을 흡착하여 효율적으로 제거할 수 있는 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an advanced treatment of nitrogen and phosphorus which is difficult to treat because it is dissolved in wastewater and wastewater. The ammonium ion can be reduced with ammonia gas and the ammonia gas can be removed together with the air to be sprayed. Since the alkaline carrier is made of the porous powder, the phosphorus can be adsorbed and efficiently adsorbed To a nitrogen removal apparatus for advanced treatment of wastewater.

Description

하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치{Nitrogen and phosphorus removal device for advanced treatment of wastewater}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a nitrogen removal apparatus for treating wastewater,

본 발명은 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하,폐수 중에 용해되어 있어 처리가 어려운 질소와 인의 고도처리에 관한 것이며 하,폐수가 충진층의 일부까지 채워지도록 하고, 알칼리성 담체가 녹아 알칼리성으로 되도록 구성함으로써, 암모늄 이온을 암모니아 가스로 환원하고, 암모니아 가스를 분사되는 공기와 함께 제거할 수 있으며, 알칼리성 담체가 다공성 분말로 이루어지기 때문에 인을 흡착하여 효율적으로 제거할 수 있는 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to an advanced treatment of nitrogen and phosphorus which is difficult to treat because it is dissolved in wastewater and wastewater. The ammonium ion can be reduced with ammonia gas and the ammonia gas can be removed together with the air to be sprayed. Since the alkaline carrier is made of the porous powder, the phosphorus can be adsorbed and efficiently adsorbed To a nitrogen removal apparatus for advanced treatment of wastewater.

폐ㆍ하수 중의 질소 및/또는 인을 생물학적으로 처리하고자 하는 일반적인 시설은 생물반응조와 침전조로 구성되며, 상기 생물반응조는 혐기영역, 무산소영역, 호기영역 등 다양한 조합으로 이루어진다. 생물학적으로 질소를 처리하기 위해서는, 기본적으로 호기영역과 무산소영역이 요구되며, 호기영역에서 암모니아성 질소가 산화되면, 산화된 결과물인 질산염이 무산소영역에서 질산염을 최종 전자 수용체로 사용하는 종속 영양 미생물에 의해 질소가스로 탈질산화되어 제거된다. 또한, 생물학적으로 인을 처리하기 위해서는, 혐기영역과 호기영역 또는 무산소영역이 요구되며, 혐기영역에서 인을 과잉섭취하는 미생물인 PAO(phosphate accumulating organism)가 인을 방출하면서 휘발성 유기산을 흡수하여 체내에서 PHA(poly-hydroxy alkanoate)를 합성하면, 호기영역 또는 무산소영역에서 상기 PAO가 PHA를 이용하여 성장하면서 인을 과잉섭취하고, 이와 같이 인을 과잉섭취한 PAO를 슬러지를 통해 배출함으로써 인을 제거한다.A general facility for biologically treating nitrogen and / or phosphorus in waste and sewage is composed of a biological reactor and a settling tank, and the biological reactor is composed of various combinations such as an anaerobic region, an anoxic region, and an exhalation region. In order to treat biologically nitrogen, aerobic and anaerobic zones are basically required, and when the ammonia nitrogen is oxidized in the aerobic zone, the resultant nitrate is converted to a heterotrophic microorganism that uses nitrate as the final electron acceptor in the anaerobic zone And is denitrified by nitrogen gas to be removed. In order to treat phosphorus biologically, anaerobic, aerobic and anaerobic areas are required. Phosphorus accumulating organism (PAO), which is a microorganism that over-consumes phosphorus in the anaerobic area, releases phosphorus and absorbs volatile organic acids. When PHA (poly-hydroxy alkanoate) is synthesized, phosphorus is excessively consumed while the PAO is grown using PHA in an exhalation region or an anoxic region, and phosphorus is removed by discharging PAO, which consumes excess phosphorus, through sludge .

이러한 원리를 이용하여, 생물학적으로 질소 및 인을 동시에 처리하고자 하는 시설이 개발되었으며, 구체적으로 혐기조, 무산소조, 호기조, 및 침전조의 순차적인 배열로 이루어진 간단한 구조의 장치를 사용하여 폐ㆍ하수 중의 질소 및 인을 처리하는 일반적인 공법이다. 이러한 장치에 의하면, 폐ㆍ하수가 유입되는 혐기조에 침전조로부터의 슬러지도 반송 슬러지관을 통해 유입되기 때문에, 상기 슬러지에 포함되어 있는 상당량의 질산염에 의해 인의 처리가 저해되는 문제가 발생한다. 즉, 유입되는 폐ㆍ하수에 포함된 유기산 및 생물학적 이분성 COD(RBCOD, readily biodegradable COD)가 혐기조에서 PAO에 의해 이용되기 전에 인을 과잉섭취하지 않은 일반 탈질 미생물(ordinary denitrifying heterotrophic organism)에 의해 먼저 소모되므로, PAO는 체내에 PHA를 충분히 합성하지 못하여 이후 호기조에서 인을 흡수하지 못하고, 인은 그대로 처리수와 함께 방류된다. 특히 일반적인 국내 하수와 같이TKN(total kjeldahl nitrogen)/COD 및 TP(total phosphorus)/COD 비율은 높고 COD 중에서 RBCOD의 함량은 낮은 조건에서는 A2O 공법에 의한 인처리 효율의 저하를 피할 수 없다.Using this principle, a facility for simultaneously treating nitrogen and phosphorus at the same time was developed. Specifically, a simple structure of a sequential arrangement of an anaerobic tank, anoxic tank, aerobic tank, and sedimentation tank was used to purify nitrogen and phosphorus It is a general method of processing phosphorus. According to such an apparatus, since the sludge from the settling tank flows into the anaerobic tank through which the waste water and sewage are introduced through the return sludge pipe, there arises a problem that the treatment of phosphorus is inhibited by a considerable amount of nitrate contained in the sludge. That is, the organic acid and biodegradable COD (RBCOD) contained in the incoming wastewater and sewage are firstly treated by an ordinary denitrifying heterotrophic organism, which does not over-consume phosphorus before being used by PAO in the anaerobic tank Therefore, PAO can not sufficiently synthesize PHA in the body, so phosphorus can not be absorbed in the aerobic tank afterwards, and phosphorus is discharged together with treated water as it is. In particular, the total phosphorus nitrogen (TKN) / COD and total phosphorus (COD) / COD ratios are high as in the case of general domestic sewage, and the degradation of phosphorus treatment efficiency by the A2O process can not be avoided under the condition of low RBCOD content in COD.

한편, 대한민국 등록특허 제10-1236696호에는 A2O의 단점인 혐기조로의 반송 슬러지 유입에 따른 질산염 부하의 유입을 최소화하고, 수정 요하네스버그공법의 단점인 반송슬러지 질산염의 탈질산화에 높은 유입 폐ㆍ하수 RBCOD 소모량에 대한 문제를 해결하여 인의 제거 효율을 보다 높일 수 있는 생물학적 폐ㆍ하수 처리장치를 개발하였다.On the other hand, Korean Patent No. 10-1236696 discloses a method of minimizing the inflow of nitrate load due to the introduction of the return sludge into the anaerobic tank, which is a disadvantage of the AO, and is effective in removing denitrification and oxidation of the return sludge nitrate, which is a disadvantage of the modified Johannesburg method, We have developed a biological waste water treatment system that can solve the problem of RBCOD consumption and increase phosphorus removal efficiency.

한편, 수질분야에서는 AF(Anaerobic Filter)나 UASB(Upflow anaerobic Sludge Blanket), SBBR(Seqeuncing Batch Biofilm Reactor) 등의 미생물 충전형 하수 및 폐수처리시설 등이 다양하게 개발되어 효율을 증대시키고 있다.In the field of water quality, microbial-filled sewage and wastewater treatment facilities such as AF (Anaerobic Filter), UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) and SBBR (Sequning Batch Biofilm Reactor)

종합해보면, 지금까지는 하,폐수 처리시설의 고도처리공정은 기본적으로 하나 이상의 혐기조/무산소조를 포함하며, 이것은 질산화-탈질화에 관여하는 각각의 미생물 종의 성장과 각 미생물의 생화학 반응을 유도하기 위한 것이다. 그리고 생물학적 질소 제거 공정에서는 대부분 질소와 함께 인의 제거를 목표로 하고 있으나, 생물학적 인제거 공법에서는 슬러지의 과잉 인방출을 위해 혐기조를 추가하는데 이때 유입수 내의 유기물을 탈질 미생물과 경쟁적으로 사용하게되어 하,폐수 처리 효율이 기대에 미치지 못하는 실정이다.
To summarize, up to now, the advanced treatment process of a wastewater treatment plant basically includes at least one anaerobic / anoxic tank, which is used to induce the growth of each microorganism involved in nitrification-denitrification and the biochemical reaction of each microorganism will be. In the biological nitrogen removal process, it is aimed to remove phosphorus together with nitrogen. However, in the biological phosphorus removal method, an anaerobic tank is added to overflow the sludge. At this time, the organic matter in the influent water is used competitively with the denitrifying microorganism, The processing efficiency is less than expected.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 탈기조 몸체의 중앙에 알칼리성 담체가 충진된 충진층을 마련하고, 상기 충진층의 상부에서 하,폐수가 분사되도록 하고, 상기 충진층의 하부에서 공기를 분사하는 탈기조를 설치함으로써, 질소와 인을 보다 효율적으로 제거할 수 있는 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a deodorizing tank, And a deaeration tank for injecting air at a lower portion of the filling layer is provided so that nitrogen and phosphorus can be removed more efficiently.

또한, 본 발명의 목적은 하,폐수가 충진층의 일부까지 채워지도록 하고, 알칼리성 담체가 녹아 알칼리성으로 되도록 구성함으로써, 암모늄 이온을 암모니아 가스로 환원하고, 암모니아 가스를 분사되는 공기와 함께 제거할 수 있는 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치를 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a method of reducing ammonia gas with ammonia gas and removing ammonia gas with air to be sprayed by constituting the wastewater to fill up the filling layer to make the alkaline carrier melt to become alkaline And a nitrogen removal device for treating the wastewater.

또한, 본 발명의 목적은 알칼리성 담체가 다공성 분말로 이루어지기 때문에 인을 흡착하여 효율적으로 제거할 수 있는 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치를 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a nitrogen-phosphorus removal apparatus for advanced treatment of wastewater, which can adsorb phosphorus efficiently and efficiently remove alkaline carriers because of the porous powder.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치는 탈기조를 포함하고, 상기 탈기조는 상단에는 하,폐수가 유입되는 하,폐수 유입구가 형성되고, 하단에는 침전된 슬러지가 배출되는 슬러지 배출구가 형성되며, 일측에는 하,폐수 유출구가 형성되는 탈기조 몸체와; 상기 탈기조 몸체에 횡으로 설치되는 판 형상의 망부재와; 상기 망부재의 하부에 마련되는 슬러지 침전부와; 상기 망부재 상에 다수의 알칼리성 담체가 충진된 충진층과; 상기 하,폐수 유입구에 설치되어 상기 하,폐수를 분사하는 살수노즐과; 상기 충진층의 하측 영역에 배치되어 공기를 분사하는 산기관과; 상기 하,폐수 유출구에 연결되어 상기 하,폐수를 외부로 유출하고, 상기 충진층의 일부가 상기 하,폐수에 잠기도록 오버플로우 방식으로 수위를 조절하는 유출관;을 포함하며, 상기 알칼리성 담체는 상기 탈기조 몸체 내의 하,폐수의 pH를 높여 암모늄 이온을 암모니아로 환원시키고 인을 흡착하는 것을 특징으로 한다.In order to attain the above object, the nitrogen and phosphorus removal apparatus for advanced treatment of waste water and wastewater according to the present invention includes a deaeration tank, a bottom and a waste water inlet through which waste water flows, A sludge discharge port through which sedimented sludge is discharged, and a bottom and a wastewater discharge port formed at one side of the sludge discharge port; A plate-shaped net member provided transversely to the demarkation body; A sludge settling portion provided at a lower portion of the net member; A filler layer filled with a plurality of alkaline carriers on the mesh member; A sprinkling nozzle installed at the lower wastewater inlet for spraying the lower wastewater; An air diffuser disposed in a lower region of the filling layer to inject air; And an outlet pipe connected to the lower wastewater outlet for discharging the lower wastewater to the outside and adjusting the water level in an overflow manner so that a part of the filling layer is submerged in the lower wastewater, The pH of the lower and wastewater in the demetallization tank body is increased to reduce ammonium ions to ammonia and adsorb phosphorus.

또한, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치의 알칼리성 담체는 적어도 300mesh의 입도를 가지는 소석회 분말, 굴껍질 분말, 맥반석 분말 및 활성탄 분말 중 적어도 하나의 분말을 압축 성형하여 이루어지며, 중앙 영역이 관통된 기둥 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the alkaline carrier of the nitrogen-phosphorus removal apparatus for advanced treatment of waste wastewater according to the present invention may further comprise at least one powder selected from the group consisting of calcium hydroxide powder, oyster shell powder, elvan powder and activated carbon powder having a particle size of at least 300mesh And is formed by compression molding and has a columnar shape penetrating a central region.

또한, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치의 하,폐수 유출구는 상기 충진층 보다 낮은 위치에 형성되고, 상기 유출관의 최상단은 상기 충진층의 범위 내에 위치하는 것을 특징으로 한다.In addition, the lower and wastewater outlets of the nitrogen removal unit for advanced treatment of waste wastewater according to the present invention are formed at lower positions than the filling layer, and the upper end of the outflow pipe is located within the range of the filling layer .

또한, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치의 산기관은 상기 망부재의 상면에 배치되고 망 소재로 이루어지는 산기관 수용부 내에 설치되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an air diffuser for nitrogen removal equipment for treating sewage and wastewater according to the present invention, which is disposed on an upper surface of the mesh member and is installed in an air diffuser housing made of a mesh material.

또한, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치는 유입관을 통해 상기 탈기조로 하,폐수를 공급하는 혐기조와; 상기 유출관을 통해 배출되는 하,폐수를 공급받는 폭기조;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for removing nitrogen and phosphorus from a wastewater, the apparatus comprising: an anaerobic tank for supplying wastewater to the degassing vessel through an inlet pipe; And an aeration tank for receiving the wastewater discharged through the outflow pipe.

또한, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치는 유입관을 통해 상기 탈기조로 하,폐수를 공급하는 폭기조와; 상기 유출관을 통해 배출되는 하,폐수를 공급받는 접촉침전조;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for removing nitrogen and phosphorus for advanced treatment of waste water according to the present invention comprises an aeration tank for supplying waste water to the deasphalting tank through an inlet pipe; And a contact settling tank for receiving the waste water discharged through the outflow pipe.

또한, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치의 폭기조에는 적어도 300mesh의 입도를 가지는 소석회 분말, 굴껍질 분말, 맥반석 분말 및 활성탄 분말 중 적어도 하나의 분말을 압축 성형하여 이루어지며, 중앙 영역이 관통된 기둥 형상으로 이루어지는 폭기조용 알칼리성 담체가 충전되어 있고, 상기 접촉침전조에는 바이오필터가 설치되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the at least one powder of calcium hydroxide powder, oyster shell powder, elvan powder and activated carbon powder having a particle size of at least 300 mesh is compressed into aeration tank of the nitrogen-phosphorus removal apparatus for advanced treatment of waste water and wastewater according to the present invention, And an alkaline carrier for an aeration tank made up of a columnar body having a central region penetrating therethrough, and a biofilter is installed in the contact sedimentation tank.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치에 의하면 탈기조 몸체의 중앙에 알칼리성 담체가 충진된 충진층을 마련하고, 상기 충진층의 상부에서 하,폐수가 분사되도록 하고, 상기 충진층의 하부에서 공기를 분사하는 탈기조를 설치함으로써, 질소와 인을 보다 효율적으로 제거할 수 있다.According to the nitrogen and phosphorus removal apparatus for advanced treatment of waste water and wastewater according to the present invention having the above-described structure, a filling layer filled with an alkaline carrier is provided at the center of the deodorization tank body, Nitrogen and phosphorus can be removed more efficiently by providing a deaeration tank for spraying air from the lower part of the filling layer.

또한, 본 발명에 따른 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치에 의하면 하,폐수가 충진층의 일부까지 채워지도록 하고, 알칼리성 담체가 녹아 알칼리성으로 되도록 구성함으로써, 암모늄 이온을 암모니아 가스로 환원하고, 암모니아 가스를 분사되는 공기와 함께 제거할 수 있는 효과가 있다.According to the nitrogen and phosphorus removal apparatus for advanced treatment of waste water and wastewater according to the present invention, the lower and wastewater are filled up to a part of the filling layer, and the alkaline carrier is melted to be alkaline, And the ammonia gas can be removed together with the air to be injected.

또한, 본 발명에 따른 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치에 의하면 알칼리성 담체가 다공성 분말로 이루어지기 때문에 인을 흡착하여 효율적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the apparatus for removing nitrogen and phosphorus for advanced treatment of waste water and wastewater according to the present invention, since the alkaline carrier is made of the porous powder, phosphorus can be effectively adsorbed and removed.

도 1은 본 발명에 따른 탈기조를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치의 일실시예를 도시하는 배치도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치의 다른 실시예를 도시하는 배치도이다.1 is a cross-sectional view showing a degassing vessel according to the present invention.
2 is a layout diagram showing an embodiment of a nitrogen-phosphorus removal apparatus for advanced treatment of waste wastewater according to the present invention.
3 is a layout diagram showing another embodiment of a nitrogen-phosphorus removal apparatus for advanced treatment of waste wastewater according to the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 설명에서 동일 또는 유사한 구성요소는 동일 또는 유사한 도면번호를 부여하고, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
In the description of the present invention, the same or similar elements are denoted by the same or similar reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 탈기조를 도시하는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a degassing vessel according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치는 질소 성분과, 인을 제거하는 탈기조(100)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a nitrogen removal unit for advanced treatment of a wastewater according to the present invention includes a nitrogen removal unit 100 for removing nitrogen components and phosphorus.

상기 탈기조(100)는 크게 탈기조 몸체(110)와, 망부재(120)와, 슬러지 침전부(121)와, 충진층(123)과, 살수노즐(125)과, 산기관(127)과, 유출관(131)을 포함한다.The degassing vessel 100 mainly includes a degassing vessel body 110, a mesh member 120, a sludge settling section 121, a filler layer 123, a spray nozzle 125, And an outflow pipe 131.

구체적으로, 상기 탈기조(100)는 상단에는 하,폐수가 유입되는 하,폐수 유입구(111)가 형성되고, 하단에는 침전된 슬러지가 배출되는 슬러지 배출구(113)가 형성되며, 일측에는 하,폐수 유출구(115)가 형성되는 탈기조 몸체(110)와, 상기 탈기조 몸체(110)에 횡으로 설치되는 판 형상의 망부재(120)와, 상기 망부재(120)의 하부에 마련되는 슬러지 침전부(121)와, 상기 망부재(120) 상에 다수의 알칼리성 담체(124)가 충진된 충진층(123)과, 상기 하,폐수 유입구(111)에 설치되어 상기 하,폐수를 분사하는 살수노즐(125)과, 상기 충진층(123)의 하측 영역에 배치되어 공기를 분사하는 산기관(127)과, 상기 하,폐수 유출구(115)에 연결되는 유출관(131)을 포함할 수 있다.Specifically, the degassing vessel 100 is provided with a lower and wastewater inlet 111 through which the lower and wastewater flows, and a sludge outlet 113 through which the precipitated sludge is discharged. A strip-shaped body 110 in which a waste water outlet 115 is formed, a plate-shaped net member 120 installed transversely to the strip body 110, and a sludge A charging layer 123 filled with a plurality of alkaline carriers 124 on the net member 120 and a charging layer 123 installed on the lower wastewater inlet 111 to discharge the lower wastewater And an outlet pipe 131 connected to the lower wastewater outlet 115. The outlet pipe 131 is connected to the lower wastewater outlet 115, have.

그리고 상기 탈기조 몸체(110)의 상단 일측에는 상기 알칼리성 담체(124)를 투입할 수 있는 맨홀(117)과, 내부에 있는 질소 또는 암모니아 가스 등을 배출할 수 있는 가스배출구(119)가 형성된다.A manhole 117 capable of charging the alkaline carrier 124 and a gas discharge port 119 capable of discharging nitrogen or ammonia gas therein are formed on one side of the upper end of the demarkation body 110 .

상기 망부재(120)는 상기 탈기조 몸체(110)를 횡으로 구획하는 것으로서, 철판에 다수의 홀이 펀칭된 구조로 이루어질 수 있으며, 홀의 크기는 알칼리성 담체(124)보다는 작으며 슬러지 등은 이동할 수 있는 크기로 이루어진다.The net member 120 is configured to horizontally partition the demarkable body 110 and has a structure in which a plurality of holes are punched in an iron plate. The size of the holes is smaller than that of the alkaline carrier 124, It is made in size.

상기 슬러지 침전부(121)는 상기 망부재(120)에 의해 구획된 탈기조 몸체(110)의 하부 공간을 의미하며, 하단에는 상기 슬러지 배출구(113)가 형성된다.The sludge settling portion 121 refers to a lower space of the demarking body 110 divided by the net member 120 and the sludge outlet 113 is formed at the lower end.

상기 슬러지 배출구(113)에는 반송관(133)이 연결되고, 상기 슬러지 침전부(121)에 침전된 슬러지는 후처리를 위해 농축조(미도시) 등으로 반송된다. 그리고 상기 슬러지 배출구(113) 또는 반송관(133)에 설치된 개폐밸브(134)를 통해 슬러지의 배출이 제어된다.A sludge discharge port 113 is connected to a return pipe 133. The sludge settled in the sludge settling portion 121 is conveyed to a concentration tank (not shown) for post-treatment. The discharge of the sludge is controlled through the sludge discharge port (113) or the on-off valve (134) provided in the transfer pipe (133).

그리고 슬러지 침전부(121)의 상부 일측에는 상기 망부재(120)를 통과한 하,폐수가 유출되는 상기 하,폐수 유출구(115)가 형성된다.The lower and wastewater outlet 115 through which the lower and wastewater that has passed through the net member 120 flows out is formed at one side of the upper portion of the sludge settling portion 121.

상기 하,폐수 유출구(115)에는 유출관(131)이 연결되는데, 상기 유출관(131)은 상기 충진층(123)의 일부가 상기 하,폐수에 잠기도록 오버플로우 방식으로 수위를 조절하는 역할을 한다.An outflow pipe 131 is connected to the lower wastewater outlet 115. The outflow pipe 131 adjusts the water level in an overflow manner so that a part of the filling layer 123 is submerged in the lower wastewater .

즉, 상기 탈기조 몸체(110)의 하단에 마련된 슬러지 배출구(113)가 폐쇄된 상태에서 살수노즐(125)을 통해 하,폐수가 공급되면 수위가 높아지면서 충진층(123)이 잠기기 시작하는데, 상기 유출관(131)의 높이가 되면 유출관을 통해 하,폐수가 배출되기 때문에 수위는 상기 유출관보다 높아지지 않고 유지된다.That is, when the sludge outlet 113 provided at the lower end of the demoulding body 110 is closed and the wastewater is supplied through the water spray nozzle 125, the water level rises and the filling layer 123 starts to be locked, When the height of the outflow pipe 131 reaches the height of the outflow pipe 131, the waste water is discharged through the outflow pipe, so that the water level is not maintained higher than the outflow pipe.

상기 알칼리성 담체(124)는 다공성 분말을 주성분으로 하기 때문에 인(P) 등을 흡착하고, 알칼리성 분말이 주성분이기 때문에 물에 서서히 녹으면서 하,폐수를 알칼리성으로 변화시킨다.The alkaline carrier 124 adsorbs phosphorus (P) or the like because it is a porous powder as a main component, and alkaline powder is the main component, so it gradually dissolves in water and changes the wastewater to alkaline.

그리고 상기 알칼리성 담체(124)는 적어도 300mesh의 입도를 가지는 소석회 분말, 굴껍질 분말, 맥반석 분말 및 활성탄 분말 중 적어도 하나의 분말을 물과 1 : 0.8~1.2의 중량비로 혼합하여 반죽한 다음, 반죽을 25~50℃에서 10~30시간 동안 숙성시키고, 압출 성형하여 제조하는 것을 예시할 수 있다. 이때 반죽에 접착 성분을 소량 첨가하여 강도를 조절할 수 있다.The alkaline carrier (124) is prepared by mixing at least one powder selected from the group consisting of calcium hydroxide powder, oyster shell powder, elvan powder and activated carbon powder having a particle size of at least 300 mesh at a weight ratio of 1: 0.8 to 1.2 with water and kneading Aging at 25 to 50 ° C for 10 to 30 hours, and extrusion molding. At this time, a small amount of adhesive component can be added to the dough to control the strength.

상기 분말들은 소석회 35~45중량부, 맥반석 15~25중량부, 소성 굴껍질 25~35중량부 및 활성탄 5~15중량부로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.The powders include 35 to 45 parts by weight of slaked lime, 15 to 25 parts by weight of elvan, 25 to 35 parts by weight of calcined oyster shell, and 5 to 15 parts by weight of activated carbon.

여기에서 소석회(Ca(OH)2) 분말은 생석회(CaO)가 물과 반응하여 생긴 수산화물이고, 하,폐수의 pH를 높이고 흡착 분말의 응집제로서의 역할을 한다.Here, the calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) powder is a hydroxide formed by the reaction of calcium oxide (CaO) with water, and serves as a coagulant for the adsorbed powder by increasing the pH of the waste water.

그리고 상기 굴껍질 분말은 비표면적이 크기 때문에 물리적인 흡착력은 물론 화학적인 흡착력도 우수한 친환경적인 소재이며, 소석회 분말과 같이 알칼리 성분을 함유하고 있기 때문에, 하,폐수의 pH를 높여 알칼리성으로 만든다.Since the oyster shell powder has a large specific surface area, it is an environmentally friendly material having not only a physical adsorption power but also a chemical adsorption power. The oyster shell powder is made alkaline by increasing the pH of the wastewater, because it contains an alkali component such as calcium hydroxide powder.

상기 알칼리성 담체(124)가 녹아 하,폐수가 알칼리성으로 되면, 하,폐수에 함유된 암모늄 이온(NH4 +)은 암모니아(NH3) 기체로 환원된다.When the alkaline carrier 124 is melted and the wastewater becomes alkaline, the ammonium ion (NH 4 + ) contained in the wastewater is reduced to ammonia (NH 3 ) gas.

정리하면, 상기 알칼리성 담체는 상기 탈기조 몸체 내의 하,폐수의 pH를 높여 암모늄 이온을 암모니아로 환원시키고 인을 흡착하는 역할을 수행한다. 따라서 상기 탈기조 몸체에서 하,폐수가 상기 충진층의 일부에 잠기는 수위로 유지하여 알칼리성 담체의 용해에 의한 암모늄 이온의 환원과 인의 흡착 효율을 높이는 것이 바람직하다.In summary, the alkaline carrier enhances the pH of the bottom and wastewater in the deaeration basin body to reduce ammonium ions to ammonia and adsorb phosphorus. Therefore, it is preferable that the lower and wastewater in the deaeration basin be maintained at a level where the wastewater is submerged in a part of the filling layer, thereby reducing the ammonium ion and increasing the adsorption efficiency of phosphorus by dissolution of the alkaline carrier.

상기 충진층(123)의 상기 알칼리성 담체(124)는 녹아 없어지는 양만큼 상기 맨홀을 통해 보충할 수 있다.The alkaline carrier 124 of the filling layer 123 may be replenished through the manhole by an amount that melts and disappears.

상기 살수노즐(125)은 하,폐수를 하향 분사하되, 스프레이 방식으로 넓게 분사하여 하측에 배치된 알칼리성 담체(124)와의 접촉 면적을 늘리게 된다.The water spray nozzle 125 injects the wastewater downward and sprayed widely by spraying to increase the contact area with the alkaline carrier 124 disposed on the lower side.

상기 산기관(127)은 알칼리성 담체(124)에 의해 환원된 암모니아를 상승시켜 외부로 배출하는 역할을 하는 것으로서, 상기 충진층(123)의 하부 영역에 배치되어 공기를 상향 분사한다.The air diffuser 127 raises the ammonia reduced by the alkaline carrier 124 and discharges the air to the outside. The air diffuser 130 is disposed in a lower region of the filling layer 123 to inject air upward.

상기 산기관(127)에서 분사되는 공기는 알칼리성 담체(124)와 접촉하면서 흘러내리는 하,폐수와 교차되면서 접촉하게 된다.The air injected from the air diffuser 127 comes into contact with the lower and wastewater flowing down while contacting the alkaline carrier 124.

상기 산기관(127)은 도시된 바와 같이, 상기 망부재(120)의 상면에 배치될 수도 있고, 상기 망부재(120)의 하부, 구체적으로 상기 슬러지 침전부(121)에 배치될 수도 있으나, 슬러지 침전부(121)에 배치된 경우에는 침전된 슬러지가 상승하여 하,폐수 유출구(115)로 배출되므로 슬러지를 분리하기 어렵게 된다. 따라서 상기 산기관(127)은 망부재(120)의 상면에 배치하는 것이 보다 바람직하다.The diffuser 127 may be disposed on the upper surface of the net member 120 or may be disposed on the lower surface of the net member 120 and specifically on the sludge precipitator 121, When the sludge is deposited on the sludge settling portion 121, the settled sludge rises and is discharged to the waste water outlet 115, making it difficult to separate the sludge. Therefore, it is more preferable that the air diffuser 127 is disposed on the upper surface of the net member 120.

그리고 상기 산기관(127)은 망 소재로 이루어지는 통 형상의 산기관 수용부(129) 내에 설치되도록 구성할 수 있다. 상기 산기관 수용부(129)를 설치하지 않는 경우에는 상기 산기관(127)이 주변의 알칼리성 담체(124)와 접촉하게 되어 막히거나 분사 범위가 상당히 좁아지기 때문이다.The air diffuser 127 may be installed in a cylindrical air diffuser housing 129 made of a mesh material. In the case where the air diffusing tube 129 is not provided, the air diffusing tube 127 is brought into contact with the surrounding alkaline carrier 124, and thus the air diffusing tube is clogged or the spraying range is considerably narrowed.

도 2는 본 발명에 따른 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치의 일실시예를 도시하는 배치도이다.2 is a layout diagram showing an embodiment of a nitrogen-phosphorus removal apparatus for advanced treatment of waste wastewater according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치는 혐기조(150)와, 폭기조(160)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the apparatus for removing nitrogen and phosphorus in the present invention may further include an anaerobic tank 150 and an aeration tank 160.

상기 혐기조(150)는 미생물이 인 성분을 과량으로 섭취하여 제거하며, 미생물의 혐기성 호흡에 의해 질산염이 전자 수용체로 전환되어 최종적으로 질소가스로 전환되는 탈질화 반응이 일어난다. 상기 혐기조(150)에서 인 농도와 유기물 농도가 낮아지고 탈질이 된 하,폐수는 펌프(P)와 유입관(130)을 통해 상기 탈기조(100)로 이송되고, 상기 살수노즐(125)을 통해 분사됨으로써 질소가스가 제거된다.In the anaerobic tank 150, a denitrification reaction occurs in which an excessive amount of microorganisms are consumed and removed, and nitrate is converted into an electron acceptor by the anaerobic respiration of the microorganism and ultimately converted to nitrogen gas. The phosphorus and wastewater that has undergone denitrification in the phosphoric acid concentration and organic matter concentration in the anaerobic tank 150 is transferred to the degassing vessel 100 through the pump P and the inlet pipe 130, The nitrogen gas is removed.

상기 탈기조(100)에서는 상기 혐기조(150)에서 제거되지 않은 인 성분을 흡착, 제거하고, 암모늄 이온 형태로 존재하는 질소 성분을 암모니아로 환원시켜 배출하게 된다.In the degassing vessel 100, the phosphorus component not removed from the anaerobic tank 150 is adsorbed and removed, and the nitrogen component existing in the form of ammonium ion is reduced to ammonia and discharged.

그리고 상기 탈기조(100)에서 상기 알칼리성 담체(124)에 의해 알칼리성을 띠게 되는 하,폐수는 유출관(131)을 통해 폭기조(160)로 보내진다.The lower and wastewater which becomes alkaline by the alkaline carrier 124 in the deaeration tank 100 is sent to the aeration tank 160 through the outflow pipe 131.

상기 폭기조(160)에서는 상기 탈기조(100)에서 공급받은 하,폐수를 질산화 미생물에 의해 질산화하게 된다.In the aeration tank 160, the waste water supplied from the degassing tank 100 is nitrified by nitrifying microorganisms.

도 3은 본 발명에 따른 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치의 다른 실시예를 도시하는 배치도이다.3 is a layout diagram showing another embodiment of a nitrogen-phosphorus removal apparatus for advanced treatment of waste wastewater according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 실시예에서는 앞선 실시예와 달리, 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치는 폭기조(160) 및 접촉침전조(170)를 더 포함하고, 폭기조(160), 탈기조(100) 및 접촉침전조(170)가 순차적으로 설치된다. 그리고 반송관이 생략되고 탈기조를 거친 하,폐수가 탈기조 몸체에 머무르지 않고 바로 접촉침전조로 유입되기 때문에 슬러지 침전조도 생략된 구조로 이루어진다.3, in this embodiment, the nitrogen and phosphorus removal apparatus for advanced treatment of the lower and wastewater is further provided with an aeration tank 160 and a contact precipitation tank 170, and the aeration tank 160, A base plate 100 and a contact settling tank 170 are sequentially installed. In addition, the sludge settling tank is omitted because the return pipe is omitted and the bottom and wastewater that has undergone the deaeration tank flows directly into the contact sedimentation tank without staying in the degassing vessel body.

상기 폭기조(160)에는 적어도 300mesh의 입도를 가지는 소석회 분말, 굴껍질 분말, 맥반석 분말 및 활성탄 분말 중 적어도 하나의 분말을 압축 성형하여 이루어지며, 중앙 영역이 관통된 기둥 형상으로 이루어지는 폭기조용 알칼리성 담체(161)가 충진되도록 구성할 수 있다.The aeration tank 160 is provided with an alkaline carrier for an aeration tank, which is formed by compression molding at least one powder selected from the group consisting of calcium hydroxide powder, oyster shell powder, elvan powder, and activated carbon powder having a particle size of at least 300 mesh, 161 may be filled.

상기 폭기조(160)에서 처리된 하,폐수를 탈기조(100)로 공급하여 인과 암모늄 이온을 제거한 후, 접촉침전조(170)로 이송된다.The wastewater treated in the aeration tank 160 is supplied to the degassing vessel 100 to remove phosphorus and ammonium ions and is then transferred to the contact settling tank 170.

상기 접촉침전조(170)에는 바이오필터(171)가 설치되어 하,폐수 속의 현탁질이 흡착되고 비후해서 탈리침강하게 된다. 상기 접촉침전조의 하부에는 인흡착물이 침전되고 반송펌프를 통하여 농축조로 이송 후 외부로 반출된다.
A biofilter 171 is installed in the contact sedimentation tank 170 to adsorb and suspend sediments in the wastewater. The phosphorus adsorbed material is precipitated in the lower part of the contact sedimentation tank and is transferred to the thickening tank through the transfer pump and then taken out to the outside.

이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : 탈기조 110 : 탈기조 몸체
111 : 하,폐수 유입구 113 : 슬러지 배출구
115 : 하,폐수 유출구 117 : 맨홀
119 : 가스배출구 120 : 망부재
121 : 슬러지 침전부 123 : 충진층
124 : 알칼리성 담체 125 : 살수노즐
127 : 산기관 129 : 산기관 수용부
130 : 유입관 131 : 유출관
133 : 반송관 134 : 개폐밸브
150 : 혐기조 160 : 폭기조
161 : 알칼리성 담체 170 : 접촉침전조
171 : 바이오필터 180 : 방류조100: Melting tank 110: Melting tank body
111: Lower, Waste water inlet 113: Sludge outlet
115: Waste water outlet 117: Manhole
119: gas outlet port 120: net member
121: sludge settling part 123: filling layer
124: alkaline carrier 125: water spray nozzle
127: Acoustic engine 129: Acoustic engine receiving part
130: Inflow pipe 131: Outflow pipe
133: conveying pipe 134: opening / closing valve
150: anaerobic tank 160: aeration tank
161: alkaline carrier 170: contact sedimentation tank
171: Biofilter 180: Discharging tank

Claims (7)

혐기조와, 상기 혐기조의 하,폐수를 공급받는 탈기조와, 상기 탈기조의 하,폐수를 공급받는 폭기조를 포함하며,
상기 탈기조는,
상기 폭기조 상부에 배치되어 상기 탈기조에서 배출되는 하,폐수가 중력 방식으로 상기 폭기조로 공급되고,
상단에는 상기 혐기조로부터 하,폐수가 유입되는 하,폐수 유입구가 형성되고, 하단에는 침전된 슬러지가 배출되는 슬러지 배출구가 형성되며, 일측에는 상기 폭기조로 하,폐수를 공급하도록 하,폐수 유출구가 형성되는 탈기조 몸체와;
상기 탈기조 몸체에 횡으로 설치되는 판 형상의 망부재와;
상기 망부재의 하부에 마련되는 슬러지 침전부와;
상기 망부재 상에 다수의 알칼리성 담체가 충진된 충진층과;
상기 하,폐수 유입구에 설치되어 상기 하,폐수를 분사하는 살수노즐과;
일단은 상기 망부재의 아래에 형성된 상기 하,폐수 유출구에 연통되고 최상단이 상기 충진층의 중간 영역에 위치하여 상기 충진층의 일부가 상기 하,폐수에 잠기도록 수위를 조절하여 상기 충진층을 침수구간과 비침수구간으로 구획하는 유출관과;
상기 충진층의 침수구간에 위치하고 망 소재로 이루어지는 산기관 수용부 내에 설치되어 공기를 분사하는 산기관;을 포함하며,
상기 알칼리성 담체는 상기 하,폐수에 의해 녹으면서 상기 탈기조 몸체 내의 하,폐수의 pH를 높여 암모늄 이온을 암모니아로 환원시키고 인을 흡착하되,
상기 산기관 및 산기관 수용부는 상기 망부재 상면에 설치되고,
상기 슬러지 침전부는 바닥이 아래로 볼록한 구조로 이루어지며,
상기 슬러지 배출구는 상기 반구형의 슬러지 침전부 바닥 중앙에 마련되고,
상기 탈기조 몸체 내에는 상기 살수노즐과 충진층 상면 사이에 마련되는 살수 공간과, 상기 비침수구간과, 상기 침수구간과, 상기 슬러지 침전부가 순차적으로 마련된 구조로 이루어지며,
상기 혐기조로부터 유입된 하,폐수는 상기 살수노즐을 통해 상기 비침수구간에 표면에 배치된 알칼리성 담체에 분사되고, 상기 비침수구간 내의 알칼리성 담체를 거치고 공기와 접촉하면서 1차적으로 탈기된 다음, 상기 침수구간 내에서 공기와 접촉하면서 2차적으로 탈기되고, 흡착된 인을 포함하는 슬러지는 상기 망부재를 통과해서 상기 슬러지 침전부 바닥에 침전되는 것을 특징으로 하는 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치.An anaerobic tank, a deaeration tank for receiving the wastewater under the anaerobic tank, and an aeration tank for receiving the waste water from the deaeration tank,
The degassing vessel includes:
The lower wastewater discharged from the degassing vessel disposed in the upper portion of the aeration tank is supplied to the aeration tank in a gravity-
A sludge discharge port for discharging the sludge settled is formed at the lower end and a sludge discharge port for supplying sludge to the aeration tank is provided at the upper end and a waste water outlet is formed A degassing vessel body which is provided with a degassing vessel;
A plate-shaped net member provided transversely to the demarkation body;
A sludge settling portion provided at a lower portion of the net member;
A filler layer filled with a plurality of alkaline carriers on the mesh member;
A sprinkling nozzle installed at the lower wastewater inlet for spraying the lower wastewater;
And one end is communicated with the lower wastewater outlet formed below the mesh member and the uppermost end is located in the middle region of the filling layer to adjust the water level so that a part of the filling layer is submerged in the lower wastewater, An outflow pipe which is divided into a section and a non-infiltration section;
And an air diffuser disposed in an air diffusing section of the filler layer,
The alkali carrier is dissolved by the lower wastewater, the pH of the lower and wastewater in the degassing vessel body is increased to reduce the ammonium ion to ammonia and adsorb phosphorus,
Wherein the diffuser and the diffuser are provided on the top surface of the web member,
The sludge settling portion has a structure in which the bottom is convex downward,
The sludge discharge port is provided at the bottom center of the hemispherical sludge settling portion,
A water spraying space provided between the spray nozzle and the upper surface of the filling layer, and a non-wetting section, the water immersion section, and the sludge settling section are sequentially provided in the deaeration tank body,
The lower and wastewater introduced from the anaerobic tank is sprayed onto the alkaline carrier disposed on the surface in the non-flooded section through the spray nozzle, is firstly degassed while contacting the air through the alkaline carrier in the non-flooded section, Characterized in that the sludge including the adsorbed phosphorus is desorbed while being in contact with the air in the immersion section and is deposited on the bottom of the sludge settling section through the net member. Removal device. 제1항에 있어서,
상기 알칼리성 담체는 적어도 300mesh의 입도를 가지는 소석회 분말, 굴껍질 분말, 맥반석 분말 및 활성탄 분말 중 적어도 하나의 분말을 압축 성형하여 이루어지며, 중앙 영역이 관통된 기둥 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치.The method according to claim 1,
Characterized in that the alkaline carrier is formed by compressing at least one powder selected from the group consisting of calcium hydroxide powder, oyster shell powder, elvan powder and activated carbon powder having a particle size of at least 300mesh, Nitrogen removing apparatus for advanced treatment of nitrogen. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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