KR101679603B1 - Water treatment apparatus using cleaning powder and submersed membranes module - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 생활하수나 산업폐수 및 상수를 처리하는 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 침지형 분리막조의 내부에 세정분말을 투여하여 오수, 하수 또는 폐수 및 상수 중에 포함된 오염물질이 침지형 분리막에 흡착되는 것을 방지하여 청결한 물 자원을 공급하는데 일조할 수 있는 세정분말과 침지형 분리막 모듈을 이용한 수 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for treating domestic sewage, industrial wastewater, and water, and more particularly, to a method of treating wastewater, industrial wastewater, and water by treating the interior of a submerged separation membrane tank with a cleaning powder to adsorb pollutants contained in sewage, And to provide a water treatment apparatus using the washing powder and the submerged membrane module capable of contributing to the supply of clean water resources.
일반적으로 분리막은 용액과 용질을 분리하기 위한 다공성 막으로 순수제조장치, 중수도장치, 폐수처리장치 등 각종 수처리장치에 광범위하게 사용되고 있으며, 막 모듈의 형태에 따라 평판형, 관형, 중공사형, 와류형(spiral wound type)등으로 구분되고 그 사용방법에 따라 반응조의 외부에 설치되는 외장형(케이스 수압형)과 반응조 내에 설치되는 침지형으로 구분되고 있다. In general, the membrane is a porous membrane for separating the solution and the solute. It is widely used in various water treatment apparatuses such as a pure water producing apparatus, a water tapping apparatus, and a wastewater treatment apparatus. Depending on the shape of the membrane module, a plate, tubular, spiral wound type, and the like, and are classified into an external type (case hydraulic type) provided on the outside of the reaction tank and an immersion type provided in the reaction tank according to the method of use.
여기서, 상기 침지형 분리막은 다수의 평판형 또는 중공사형 분리막 모듈을 프레임에 고정시켜, 반응조 내에 설치한 다음 분리막 외부의 원수를 막 내부로 끌어들어 여과하는 방식이다.Here, the submerged separation membrane is a method in which a plurality of plate-type or hollow-fiber separation membrane modules are fixed to a frame, installed in a reaction tank, and then raw water outside the separation membrane is drawn into the membrane and filtered.
이러한 침지형 분리막은 사용기간의 경과에 따라 막 표면이 오염되기 때문에 주기적으로 교체하거나 약품 세정을 실시하여야 한다. Such a submerged membrane should be periodically replaced or cleaned since the membrane surface is contaminated with the passage of time.
이러한 수처리장치에 있어서, 중요한 수단 중의 하나인 침지형 분리막은 상기 분리막이 호기조에 투입되어 상기 침지형 분리막에 의하여 깨끗한 처리수만 흡입되고 최종방류 또는 다음 공정으로 넘어가게 된다.In such a water treatment apparatus, the submerged membrane, which is one of the important means, is introduced into the aerobic tank by the separation membrane, sucked only by the treated water by the submerged membrane, and then passed to the final discharge or the next process.
그러나, 상기 호기조에는 미생물 덩어리와 유기, 무기물질이 함유되어 있으므로 침지형 분리막이 종종 막히게 되므로 분리막을 정기적이나 비정기적으로 수시 세척을 하여야 한다. 이하에서는 도면을 참조하여 자세히 설명하기로 한다. However, since the aerobic tank contains microorganism masses and organic and inorganic substances, the submerged membrane is often clogged. Therefore, the membrane should be regularly or irregularly cleaned occasionally. Hereinafter, a detailed description will be made with reference to the drawings.
도 1에서 도시된 바와 같이, 종래의 장치는 원수(중수 또는 하수)가 유입되어 유량을 조절하는 유량조정조(110)와, 원수의 유기물을 제거하고 질산화된 질산성 질소를 탈질시키기 위한 교반기가 구비된 무산소조(120)와, 상기 무산소조(120)에 처리수가 유입되며 호기성 상태에서 미생물에 의해 잔여 유기물을 산화한 후 원수 중의 암모니아성 질소(NH3 -N)를 미생물에 의해 산화반응하여 질산성 질소(NO3-N)로 변환시켜주는 호기조(130)와, 호기조(130)로부터 잉여 오니가 유입되는 저류조(140)와, 후술하는 침지형분리막 유니트(160)를 세척하기 위한 세척수가 저장되는 세척수조(150)를 구비한다. As shown in FIG. 1, the conventional apparatus includes a
상기 변환된 질산성 질소는 다시 무산소조(120)로 유입되어 탈질반응에 의해 질소(N2) 가스로 대기중에 방출되어 질소가 제거된다.The converted nitrate nitrogen flows into the
상기 호기조(130)에는 침지형분리막 유니트(160)가 침수 설치되고, 이 침지형분리막 유니트(160)에 의해 이물질 등이 걸려져서 깨끗한 처리수만 흡입되어 후단공정으로 유입되거나 최종 방류된다.In the
상기 호기조(130)에는 미생물 덩어리와 유기, 무기물질이 함유되어 있어 침지형 분리막 유니트(160)의 침지형 분리막을 막히도록 하는데, 이를 세척하지 않으면 깨끗한 처리수를 흡입할 수 없으므로 침지형 분리막을 정기적 또는 비정기적으로 세척하여 주어야 한다.Since the
상기 침지형 분리막 유니트(160)의 세척방법은 침지형분리막 유니트(160)를 호기조(130)의 물속에서 인양하여 별도로 마련된 세척수조(150)에 담가서 세척하게 되는데, 이는 인양에 필요한 인양장치(162)가 별도로 구비되어야 하고, 인양하여 세척할 경우에는 인력의 낭비와 이 과정에서 침지형 분리막의 손상과 파손이 발생하는 문제가 있었다. In the cleaning method of the submerged
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로 순환수조 내부에 흡착성질이 있는 물질과 천연광물질이 혼합된 세정분말을 투여하여 혼합물을 만들어, 이를 침지형 분리막조 내에 투여함으로서 1차적으로 물속에 함유된 오염물질을 흡착하고, 2차적으로 침지형 분리막의 표면에 이물질 등이 부착 증식되어 분리막의 표면이 막히는 현상을 지체시키기 위한 세정분말과 침지형 분리막 모듈을 이용한 수 처리장치에 관한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method for preparing a mixture of a water- The present invention relates to a water treatment apparatus using a washing powder and a submerged membrane module for adsorbing contaminants contained therein and retarding the phenomenon that a foreign substance or the like adheres to and propagates on the surface of a submerged membrane.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 중수, 하수에 포함된 질소를 탈질하고, 하수 내의 유기물질을 제거하는 무산소조와 상기 무산소조에서 하수가 유입되어 상기 하수내 유기물을 분해하고, 인을 방출하는 혐기조와 상기 혐기조에서 유입된 하수에서 인을 제거하고 암모니아성 질소형태의 질소성분을 질산성 질소상태인 유출수로 변환시키고, 호기성 미생물로 유기물을 산화 분해시키는 호기조와 상기 호기조의 유출수를 유입하여 이물질을 걸러내는 침지형 분리막 모듈과 상기 침지형 분리막 모듈을 통해 처리된 처리수를 방류하는 침지형 분리막조와 상기 호기조에서 유입되는 유출수 중 일부는 슬러지로 반송 또는 배출하고, 나머지는 순환수조로 이송하는 침전조 및 상기 침전조에서 월류 또는 상기 침지형 분리막에서 배출되는 처리수에 세정분말을 혼합하여, 상기 침지형 분리막조에 투입하는 순환수조를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides an anoxic tank for denitrifying nitrogen contained in heavy water and sewage, an anaerobic tank for removing organic matter in sewage, and an anaerobic tank for decomposing organic matter in the sewage, An oxic tank for removing phosphorus from the sewage introduced from the anaerobic tank and converting the nitrogen component in ammonia nitrogen form into effluent in a nitrate nitrogen state and oxidizing and decomposing organic matter with aerobic microorganisms and an effluent from the oxic tank, A submerged membrane module for discharging the treated water treated through the submerged membrane module, a sedimentation tank for conveying or discharging a part of the effluent flowing from the aerobic tank to the sludge and transferring the remaining water to the circulation water tank, The treatment water discharged from the submerged membrane And a circulation water tank for mixing the purified powder and putting it into the submerged separation membrane bath.
또한, 상수에 응집제가 투입되어 상기 응집제와 반응하여 플록이 형성된 응집액이 생성되고, 슬러지가 투입되는 응집조와 상기 응집조에서 이송되는 응집액과 슬러지가 응결되도록 하는 응결조와 상기 응결조에서 유입되는 응집액 또는 슬러지 중에서 비중이 큰 것은 슬러지로 반송 또는 배출하고, 비중이 작은 것은 유출수로 순환수조에 이송하는 침전조와 상기 침전조에서 이송되는 유출수에 세정분말을 혼합한 혼합물을 침지형 분리막조에 투입시키는 순환수조 및 상기 순환수조에서 투입된 유출수의 이물질을 걸러내는 침지형 분리막 모듈이 형성되고, 상기 침지형 분리막을 통해 처리된 처리수를 방류하는 침지형 분리막조를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, a coagulant is injected into the water to react with the coagulant to form a flocculated liquid. The coagulant is fed with the sludge. The coagulant coagulates and cools the coagulant and the sludge transferred from the coagulant. A sedimentation tank for transferring the concentrated liquid or sludge having a high specific gravity to the sludge and a small specific gravity for transferring the effluent to the circulation water tank and a circulation water tank for introducing a mixture of the washing powder into the sludge discharged from the sedimentation tank into the submerged separation membrane tank And an immersion type membrane module for removing foreign substances from the effluent introduced from the circulation water tank, and an immersion type membrane tank for discharging the treated water treated through the immersion type membrane.
또한, 상기 침전조에서 고형물질이 대부분 침전되므로 순환수조로 유입 될 때, 분리막 표면에 부착된 이물질을 세척할 수 있는 일정한 농도의 고형물질이 필요로 하게 되는데 이때 흡착성분이 있는 물질과 천연광물질을 인위적으로 투입하여 분리막 표면의 세정을 원활하게 하기 위하여 세정분말을 투입하는 것을 특징으로 한다.In addition, since most of the solid material is precipitated in the settling tank, when a liquid is introduced into the circulating water tank, a solid material having a constant concentration capable of washing the foreign substances adhering to the surface of the separation membrane is required. And the washing powder is injected in order to smooth the cleaning of the surface of the separation membrane.
또한, 상기 침지형 분리막조와 연결되어, 침지형 분리막을 세정하기 위한 세정수가 저장되어 있는 세정탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The cleaning tank may further include a cleaning tank connected to the submerged membrane separator and storing wash water for cleaning the submerged separator membrane.
또한, 상기 세정분말은 흡착성분이 있는 물질과 천연광물질이 혼합된 분말인 것을 특징으로 한다.Also, the cleaning powder is a powder mixed with a substance having an adsorbing component and a natural mineral.
그리고, 상기 침지형 분리막은 평판형 또는 중공사형 분리막인 것을 특징으로 한다. The submerged separation membrane is a plate-like or hollow-tube type separation membrane.
그리고, 상기 침지형 분리막 모듈은 다수개의 분리막 필터가 나란히 배치되는 집합체 형태로 구성되며, 하단에는 밀폐 고정되어 지지되는 지지부재 및 상기 분리막 필터의 상부는 흡입펌프와 연결되도록 하는 연결부재가 고정, 형성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the submerged membrane module may include a support member that is hermetically fixed and supported at a lower end thereof, and a connection member that is connected to the suction pump at an upper portion of the membrane filter, .
그리고, 상기 세정분말의 혼합비율은 흡착성질이 있는 분말 총 100중량부 기준으로 천연광물질 10~100중량부인 것을 특징으로 하는 것이다.The mixing ratio of the washing powder is 10 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the powder having adsorption properties.
더 나아가, 상기 분리막 필터 기공의 크기는 0.02㎛ ~ 0.2㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.Furthermore, the size of the separation membrane filter pores is 0.02 mu m to 0.2 mu m or less.
본 발명에 의한 세정분말과 침지형 분리막 모듈을 구비한 수 처리장치는 순환수조에 세정분말을 투입하여, 침지형 분리막조에 투여하여 침지형 분리막 모듈 표면의 이물질을 흡착하여 깨끗하게 세정할 수 있는 효과가 있는 것이다. The water treatment apparatus provided with the washing powder and the immersion type membrane module according to the present invention has the effect of injecting the washing powder into the circulation water tank and injecting the washing powder into the immersion type membrane tank to adsorb foreign matter on the surface of the immersion type membrane module and clean it cleanly.
또한, 세정분말의 투입으로 인하여 침지형 분리막 모듈 표면의 세정은 물론 하수, 중수 및 상수에 존재하는 잔여 오염물질들을 흡착하는 역할도 하게 되므로 상수, 중수 및 하수를 더욱 깨끗하게 처리할 수 있는 효과가 있는 것이다.In addition, since the cleaning powder is supplied, the surface of the submerged membrane module is cleaned, and the residual contaminants present in the sewage, heavy water, and water are also adsorbed, so that the water, water, and sewage can be treated more cleanly .
도 1은 종래의 중수 또는 하수 처리장치를 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명에 의한 침지형 분리막 모듈을 이용한 중수 및 하수 처리장치를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 의한 침지형 분리막 모듈을 이용한 상수 처리장치를 나타내는 도면. 1 is a schematic view showing a conventional heavy water or sewage treatment apparatus;
2 is a view showing a heavy water and wastewater treatment apparatus using the immersion type membrane module according to the present invention.
3 is a view showing a water treatment apparatus using an immersion type membrane module according to the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 세정분말과 침지형 분리막 모듈을 이용한 수 처리장치에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a water treatment apparatus using the washing powder and the submerged membrane module of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 의한 세정분말을 이용한 침지형 분리막 모듈의 중수 및 하수 처리장치를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명에 의한 세정분말을 이용한 침지형 분리막 모듈의 상수 처리장치를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a view showing a heavy water and wastewater treatment apparatus of a submerged separation membrane module using a cleaning powder according to the present invention, and FIG. 3 is a view showing a water treatment apparatus of a submerged separation membrane module using a cleaning powder according to the present invention.
도 2에 도시된 대로, 세정분말과 침지형 분리막 모듈을 이용한 수 처리장치에 있어서, As shown in FIG. 2, in the water treatment apparatus using the washing powder and the submerged membrane module,
하수, 중수 처리장치는 하수 또는 중수에 포함된 질소를 탈질하고 유기물질을 제거하는 무산소조(200)와,The sewage and heavy water treatment apparatus includes an
상기 무산소조(200)에서 유기 물질이 제거된 하수 또는 중수가 유입되어 상기 하수 또는 중수의 유기물을 분해하고 인을 방출하는 혐기조(300)와, An
상기 혐기조(300)에서 유입된 인이 방출된 하수 또는 중수를 암모니아성 질소형 질소성분을 질산성 질소상태인 유출수로 변환시키고, 호기성 미생물을 유기물로 산화 분해시키는 호기조(400)와,An
상기 호기조(400)에서 유입되는 유출수 중에서 비중이 높은 것은 슬러지로 반송 또는 배출하고, 나머지는 순환수조(600)로 이송하는 침전조(500)와, A
상기 침전조(500)에서 이송되는 유출수에 세정분말(620)을 혼합한 혼합물을 침지형 분리막조(700)에 투입하는 순환수조(600) 및A
상기 순환수조(600)에서 투입되는 유출수의 이물질을 걸러내는 침지형 분리막 모듈(710)이 내부에 형성되고, 상기 침지형 분리막 모듈(710)을 통해 처리된 처리수를 방류하는 침지형 분리막조(700)를 포함하는 구성적 특징을 갖는다.An immersion
그러면, 이하에서 본 발명에 의한 세정분말과 침지형 분리막 모듈을 이용한 하수, 중수 및 상수 처리장치의 각 구성요소에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, each component of the sewage, heavy water, and water treatment apparatus using the washing powder and the submerged membrane module according to the present invention will be described.
1. 무산소조(200)1. Anoxic tank (200)
유량조정조(미도시)의 펌프(미도시)를 통해 유입된 하수는 상기 무산소조(200)의 하부로 유입되어 슬러지와 혼합된다. 또한, 호기조(400) 내부의 펌프(미도시)를 통하여 일부 슬러지와 합류하여 슬러지 반송라인(L)을 통하여 잉여 슬러지로 배출된다. Sewage water flowing through a pump (not shown) of a flow rate adjusting tank (not shown) flows into the lower portion of the
상기 무산소조(200)의 주요 기능은 하수 수질의 충격부하에 대한 완충과 호기조(400) 질산화액의 반송을 통해 탄소원인 하수 공급의 탈질기작에 의한 질소처리가 목적이다. 탈질작용이란 미생물에 의하여 질산성 질소가 질소 가스로 환원되는 것을 말한다. 탈질작용은 미생물이 산소가 부족하면 질산성 질소에 포함된 산소를 이용함으로 질산성 질소는 산소를 잃고, 질소가스로 환원되어 대기중으로 방출되는 것이다. 또한, 무산소조(200) 내부에는 속도조절이 가능한 교반기(210)가 설치될수 있으며, pH의 조절을 위해 수산화나트륨(NaOH) 또는 황산(H2SO4)과 같은 PH조절제가 투입될 수 있다. The main function of the
2. 혐기조(300) 2. The anaerobic tank (300)
상기 무산소조(200)로부터 유입되는 유출수(하수)는 펌프(미도시)를 이용하여 혐기조(300)로 유입되어 슬러지와 혼합된다. 그리고, 상기 혐기조(300)에는 혐기성 미생물과 분해대상 기질의 접촉효율을 높이기 위하여 제2 교반기(310)가 설치된다. 유입되는 하수는 상기 무산소조(200)와 혐기조(300)에서 7:3 또는 8:2의 비율로 분할하여 유입할 수 있다.The effluent (sewage) flowing from the
하수 내 유기물을 분해하고, 인을 제거하는 것을 주요 기능으로 하는데, 생물학적인 인 제거 공정은 혐기조건과 호기조건을 번갈아 노출시키면서 이루어지며 혐기조건에서는 미생물 체내에 있는 인을 방출하고 호기조건에서는 방출한 인의 양보다 많은 양의 인을 과잉섭취하여 미생물 체내에 과잉으로 인을 축적시켜 바깥으로 배출하여 인이 제거된다. The main function is to decompose organic matter in sewage and to remove phosphorus. The biological phosphorus removal process is carried out by alternately exposing anaerobic and aerobic conditions. In anaerobic conditions, phosphorus is released in microorganisms and released under aerobic conditions Phosphorus is excessively consumed in an amount larger than the amount of phosphorus and excess phosphorus is accumulated in the microorganism body and discharged to the outside to remove phosphorus.
3. 호기조(400)3. The oxic tank (400)
상기 혐기조(300)로부터 유입된 유출수는 상기 호기조(400) 내로 유입되어 슬러지와 혼합된다. 그리고, 상기 호기조(400)의 기능은 유입된 하수 중의 암모니아성 질소를 질산화미생물을 통해 질산성 질소로 산화과정을 거치게 된다.The effluent from the
호기조(400)에서의 질산화 기작은 아래와 같다.The nitrification mechanism in the
NH4 + + 1.682O2 + 0.182CO2 + 0.0455HCO3 - → NH 4 + + 1.682O 2 + 0.182CO 2 + 0.0455HCO 3 - →
0.0455C2H7O2N + 0.955NO3 - + 0.909H2O + 1.909H+ 0.0455C 2 H 7 O 2 N + 0.955NO 3 - + 0.909H 2 O + 1.909H +
즉, 유입수 중의 암모니아(NH4 +)가 질산성 질소(NO3 -)로 산화되는 과정이다. 이때 질산화 과정에서는 알칼리도를 소모하게 된다. 이러한 과정으로 상기 혐기조(200)에서 인이 제거된 하수, 중수를 유출수로 변화시키게 되는 것이다 That is, ammonia (NH 4 + ) in the influent water is oxidized to nitrate nitrogen (NO 3 - ). At this time, the nitrification process consumes alkalinity. In this process, the sewage and heavy water removed phosphorus from the
첫째, 질산화가 완료된 혼합액은 내부 반송펌프(미도시)를 통해 무산소조(200)로 이송되어 상기 무산소조(200)의 탈질 기작에 의해 질소가 제거된다.First, the nitrified mixed liquor is transferred to the
둘째, 상기 무산소조(200) 및 혐기조(300)에서 탄소원으로 사용되어 지고 남은 잔여 유기물을 호기성 조건하에서 미생물의 생장과정에서 제거하게 된다.Secondly, the remaining organic substances used as the carbon source in the
셋째, 혐기조(300)의 PAO미생물에 의해 방출된 인을 호기성 조건하에서 혐기조건에서 저장해 두었던 PHAs를 사용하여 생장 및 생존을 하게 되고 그와 동시에 혐기조건에서 소모했던 Polyphosphate를 재합성하기 위해 외부로부터 인을 흡수하게 된다. 이때 호기조건에서 흡수하는 인의 양이 혐기조건에서 방출했던 인의 양보다 많은 양을 흡수하게 되어 호기조(400)에서의 인 농도는 미생물 체내에 과잉섭취되므로 외부의 인 농도는 급격하게 줄어들게 되고 이때 미생물을 외부로 배출(잉여슬러지 폐기)함으로써 인이 제거되고 호기성 미생물이 유기물로 산화분해된다. Third, phosphorus released by PAO microorganisms in anaerobic tank (300) was grown and survived by using PHAs that had been stored under anaerobic conditions under aerobic conditions. At the same time, phosphorus released from anaerobic condition . At this time, the amount of phosphorus absorbed in the aerobic condition absorbs more than the amount of phosphorus released in the anaerobic condition, and the phosphorus concentration in the
상기 과정에서 호기성 조건을 유지하기 위해 하부에 호기조 송풍기(411), 호기조 산기관(412) 및 산소 용해율을 높여 폭기량을 최소화하고 에너지를 절감하기 위한 미세기포 공급장치(410)가 구성된다.In the above process, the
상기 호기조(400)에 유입하는 곳에 설치된 미세기포 공급장치(410)는 상기 혐기조(300)로부터 유입되는 원수와 상기 침지형 분리막 조(700)로부터 반송되는 과급 공기를 혼합하여 공기공급 송풍기(420)에 의한 상기 호기조(400)로의 공기공급을 최소화하기 위한 것이다.The fine
상기 호기조(400)의 유입단에 설치되는 미세기포공급장치(410)는 호소 및 연못 등의 수질정화에 상용되는 폭기 장치로 소요 동력이 낮고 산소 용해도가 높은 것이 특징이다.The
본 발명에서는 이를 이용하여 혐기조(300)로부터 유입되는 하수, 침지형 분리막(710)으로부터 반송되는 과급 공기 및 폭기장치로부터 발생되는 미세기포를 혼합시켜 다시 호기조(400)로 순환시키는 방식의 구성을 제공한다. The present invention provides a configuration in which the sewage introduced from the
이때, 미세기포와 침지형 분리막조(700)에서 공기공급 송풍기(420)로부터 공기가 공급되어 반송되는 과급 공기를 포함한 혼합액을 공급함으로 인해 추가적으로 용존산소를 보충할 수 있다. At this time, the mixed liquid containing the supercharged air supplied and supplied from the
상기 호기조(400) 내의 용존산소 농도를 1 내지 1.5 mg/L로 유지시킴으로써 외부에서 공급되는 공기공급 송풍기(420)에 의한 송풍량을 최소화할 수 있다.By maintaining the dissolved oxygen concentration in the
따라서, 하·폐수 처리과정에서 가장 많은 동력 에너지를 사용하는 송풍기의 사용량 및 사용시간을 줄여 에너지를 절감할 수 있다.Therefore, it is possible to reduce the amount of energy consumed and the use time of the blower which uses the most power energy in the waste water treatment process.
상기 공기공급 송풍기(420)는 상기 호기조(400)에 구비되는 DO 메타(미도시)를 이용하여 적정 용존산소를 제어하게 된다.The
미세기포 공급장치(410)는 토출배관(미도시)에 공기를 공급함으로써 와류현상에 의해 커다란 공기방울은 미세기포로 바뀌어 용해율을 증가시켜 하수와의 혼합액에 산소전달 효율을 상승시키는 효과가 있다. 따라서, 산소용해율 및 용해지속 시간이 증가하는 효과가 발생하고 산소용해율에 따라 간헐포기방식으로 운전 및 미세기포 공기용해율 40% 이상 수행으로 에너지 저감의 효과가 있다. The fine
즉, 침지막 분리막 조(700) 내에 존재하는 과급 공기에 의한 고 용존산소 농도를 갖는 미생물 혼합액은 미세기포 공급장치(410)를 포함하는 호기조(400)로 반송, 슬러지 반송과 용존산소를 보충하여 송풍량을 줄일 수 있는 에너지 절감형 중,하수 처리장치를 구현하는 것이다. That is, the microbial mixture liquid having the high dissolved oxygen concentration due to the supercharge air existing in the immersed membrane
4. 침전조(500)4. In the
침전조(500)는 수중의 현탁물(부유물)을 비중 차를 이용하여 침강시켜 고체와 액체를 분리하기 위한 공정으로, 이전 공정에서 하수 내의 유기물이 미생물에 의하여 산화분해, 흡착 또는 탈질과정을 거치면서 제거되고 이 과정에서 발생하는 하수찌꺼기 즉, 하수 슬러지와 처리된 물이 혼합하여 상기 침전조(500)로 유입되면, 하수보다 무거운 하수 슬러지는 침전조 아래로 가라앉고, 상부 처리된 맑은 물인 하수(처리수)는 방류조로 이송되는 것이다. 다시 말해서, 슬러지와 처리수를 비중차에 의하여 고액분리하는 것이다. The
그러나, 본 발명에서는 상기 처리된 하수 즉, 처리수는 방류조를 개량한 순환수조(600)로 이송된다. However, in the present invention, the treated sewage, that is, treated water, is transferred to the
5. 순환수조(600)5. Circulating
본 발명에서는 전형적인 하수처리 장치의 공정에서 가장 끝단에 있는 방류조를 순환수조(600)로 개량하여 순환펌프(610)를 이용하여 이하에서 설명할 침지형 분리막조(700)로 세정분말(620)이 혼합된 혼합물을 살포하는 기능을 한다.In the present invention, the discharge tank at the end of the typical sewage treatment apparatus is upgraded to the
이를 설명하면, 순환수조(600)에 흡착성질이 있는 물질과 천연광물질로 혼합된 분말(620)을 투여하여 상기 침지형 분리막 조(700) 내에 형성된 침지형 분리막 모듈(710)의 표면에 오물이나 이물질로 인해 막히는 것을 방지하는 것이다. A
다시 설명하면, 흡착성질의 물질로 이루어진 세정분말(620)이 오염물질을 흡착시키고 입자성 물질이 침지형 분리막 모듈(710)의 표면을 자극하여 이물질의 부착과 성장을 저해하여 분리막 모듈(710)의 막힘 현상을 현저하게 줄이는 것이다. In other words, the cleaning
그리고, 세정분말(620)을 투입하는 또 다른 이유는 상기 침전조(500)에서 고형물질이 대부분 침전되므로 순환수조(600)로 유입될 때, 침지형 분리막 모듈(710)의 표면에 부착된 이물질을 세척할 수 있는 일정 농도의 고형물질이 필요로 하게 되는데, 이때 흡착성분이 있는 물질과 천연광물질을 인위적으로 투입하여 침지형 분리막 모듈(710) 표면의 세정을 원활하게 하기 위한 것이다.Another reason for injecting the cleaning
또한, 상기 세정분말(620)은 수분 속에 함유된 이물질을 흡착함으로 인해 인체에 악영향을 주는 것을 최소화하는 역할을 하는 것이다. In addition, the cleaning
즉, 침지형 분리막조(700)에 형성된 배출밸브(730)를 통해 배출되는 수분도 무산소조(200), 혐기조(300), 호기조(400)를 차례대로 거쳐서 순환수조(600)로 다시 되돌아 복귀하게 되므로 '순환수조'라고 명칭하는 것이다. That is, the moisture discharged through the
이하에서는, 상기 순환수조(600)에 투여하는 분말의 주원료에 해당하는 흡착성질이 있는 물질의 대표적인 것에 해당하는 분말활성탄과 천연광물질에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, the powdered activated carbon and the natural minerals, which represent representative adsorptive substances corresponding to the main raw material of the powder to be administered to the
분말활성탄(Powdered activated carbon, PAC)은 톱밥 목재 및 석탄을 원료로 사용하면 900℃도 이상의 고온에서 제조하는 것인데, 분말활성탄의 주요 용도는 각종 수용액, 유지, 석유염료 중간체 탈색, 액상의 탈취, 정수, 폐수, 불순물제거, 맛 조절 및 탈색 등에 주로 사용하고, 그밖에 사용은 대기의 다이옥신 제거 및 토지개량제 등 사용 범위가 점점 확대되고 있는 것으로 알려져 있다. 그밖의 흡착성질이 있는 물질에는 계면활성제 등도 있을 것이다. Powdered activated carbon (PAC) is produced at a high temperature of 900 ° C or higher when using sawdust wood and coal as raw materials. The main uses of powdered activated carbon are decolorization of various aqueous solutions, oils, oil dyes intermediates, , Wastewater, removal of impurities, taste control and discoloration, and other uses such as dioxin removal in the air and land improvement agent are widely used. Other adsorbing materials may also include surfactants.
천연광물질(Natural mineral powder)은 유기물, 칼슘, 인산, 마그네슘, 게르마늄 및 맥반석 등 우리 몸에 꼭 필요한 무기물질을 다량 함유하고 있는 경성인회석을 비롯한 일라이트(illite), 황토, 옥분, 흑운모 등의 종류가 있다. Natural mineral powder is a kind of natural mineral powder which is composed of hard natural apatite including organic matter, calcium, phosphoric acid, magnesium, germanium, and elvan. It contains illite, loess, .
상기 천연광물질은 자연 친환경적 재료로서 특히 미네랄을 함유하고 있는 게르마늄, 나트륨, 세레늄 등은 다공성 및 흡착성이 강하고 다량의 무기염류를 함유하고 있는데, 이러한 무기염류는 중금속과 이온을 상호 교환하는 작용을 하기 때문에 오염된 물의 정제와 유해금속의 제거제로 사용되어 왔다.The natural minerals are naturally environmentally friendly materials. In particular, germanium, sodium, and selenium, which contain minerals, are highly porous and adsorbable and contain a large amount of inorganic salts. These inorganic salts interact with heavy metals and ions It has been used to purify contaminated water and to remove harmful metals.
6. 침지형 분리막조(700)6. Submerged Membrane Preparation (700)
상기 호기조(400)로부터 배출된 수분은 침지형 분리막조(700)로 유입되는데 도면에 도시된 대로, 상기 침지형 분리막조(700)는 1개 이상의 침지형 분리막 모듈(710)과 배출밸브(720)와 흡입펌프(730)를 포함하는 형태이다. As shown in the drawing, the submerged
상기 침지형 분리막 모듈(710)은 잔여 유기물 및 슬러지 혼합물의 고체와 액체의 분리 기능을 수행한다. The submerged
상기 분리막 모듈(710)의 분리막 필터(712)의 공극(기공의 크기)은 0.02㎛ ~ 0.2㎛의 크기를 가지므로 대부분의 고형물 즉, 미생물 덩어리와 세균들은 0.4㎛ 이상의 크기를 가지므로 상기 침지형 분리막 모듈(710)의 분리막 필터(712)를 통하여 미생물 덩어리와 세균들은 걸러지게 된다. 상기 침지형 분리막 필터(712)는 대량으로 설치될 수 있다. Since the pores (pore size) of the
상기 침지형 분리막 모듈(710)은 침지형 분리막 조(700) 내에 1개 이상 형성되어 가느다란 내부가 빈 원통 형태로, 재질은 c-PVC, Hydrophilic PVDF, Hydrophilic PTFE에서 선택되는 어느 하나인 것이다.At least one of the submerged
도 2를 보면, 상기 침지형 분리막 모듈(710)의 구성은 다수개의 분리막 필터(712)가 나란히 배치되는 집합체 형태로 구성되며, 하단에는 밀폐 고정되어 지지되는 지지부재(711) 및 상기 분리막 필터(712)의 상부에는 흡입펌프(720)와 연결되도록 하는 연결부재(713)가 고정, 형성되어 있다. 2, the submerged
따라서, 상기 분리막 필터(712)를 통해 걸러진 처리수는 연결부재(713)를 거쳐 흡입펌프(720)에 음압을 주면 분리막 필터(712)의 내부에 음압이 발생하고 분리막 필터(712)를 통해 오염물이 걸려지는 세정작업을 거쳐서 최종 정제된 처리수가 외부로 방류되는 것이다. Therefore, when the treated water filtered through the
따라서, 흡입펌프(720)를 통해 침지형 분리막 모듈(710)에서 걸러지는 처리수를 외부로 최종 방류하는 것이며, 배출밸브(730)는 분리막조(700) 내의 수분을 무산소조(200)로 배출하는 역할도 하는 것이다. The
여기서, 상기 배출밸브(730)의 기능에 관하여 설명하면, 세정분말(620)이 거의 소진(消盡)하거나 흡착능력이 일정 한도에 이르게 되어 세정능력에 한계가 온다고 판단되거나 또는 침지형 분리막조(700) 내의 물이 넘쳐 방류(over-flow)하면, 상기 배출밸브(730)를 개방하여 상기 침지막 분리조(700) 내의 물을 무산소조(200)로 이송하여 배출되도록 한다. (여기서, 세정분말의 흡착 성능이 한계점에 이르렀다고 판단되면 물을 배출하고 나서, 즉시 새로운 세정분말을 침지형 분리막조(700) 내로 투여할 수 있는 것이다.) A description will now be given of the function of the
(참고로, 본 발명의 수 처리장치를 통하여 방류되는 물의 양은 들어오는 물의 양에 따라 다르지만, 최소 단위로 시간당 2톤 이상의 물을 처리할 수 있는 것이며 유입되는 물의 양에 의하여 비례되도록, 침지형 분리막 모듈(710)의 다량 설치로 인하여 무한 처리도 가능한 것이다.) (For reference, the amount of water discharged through the water treatment apparatus of the present invention varies depending on the amount of incoming water. However, the amount of water to be discharged through the water treatment apparatus of the present invention is such that the water can be treated at least 2 tons / 710) can be used for infinite processing.
7. 세정탱크(800)7.
상기 침지형 분리막조(700)와 연결되어, 침지형 분리막 모듈(710)을 세정하기 위한 세정수가 저장되어 있는 세정탱크(800)를 추가적으로 포함한다.The
상기 세정탱크(800)는 침지형 분리막 모듈(710)이 시간이 지남에 따라 세정해야 할 시기에 이르렀을 때, 세정약품을 공급할 수 있는 기능을 하게 된다. 참고로, 세정주기는 대략 6개월 ~ 1년 정도가 바람직할 것이다. The
내부에는 침지형 분리막 모듈(710)을 세정할 때 사용하게 될 세정약품이 저장되는데, 상기 세정약품의 종류로는 차아염소산나트륨(NaOCl) 또는 구연산을 일정 농도로 희석하여 사용하는 것이다. A cleaning agent to be used for cleaning the submerged
세정탱크(800)의 구성은 상기 침지형 분리막 모듈(710)의 세정을 위하여 세정액(세정약품)이 저장되는 세정탱크(800)와 저장된 세정액을 펌핑을 통하여 상기 침지형 분리막 조(700)의 내부로 전달되는 세정펌프(810)와 상기 세정펌프(810)의 흡입력에 의해 상기 세정펌프(800)에서 상기 분리막 조(700) 내로 세정액을 전달하기 위한 세정액 이송라인(830) 상에 구비되어 침지형 분리막 모듈(710)을 통과하는 물에 의해 발생되는 차압을 감지하는 차압계(820)로 구성된다. The
즉, 상기 세정탱크(800)는 상기 침지형 분리막 모듈(710)을 통과하는 수분에 의하여 발생되는 차압을 감지하여 상기 침지형 분리막 모듈(710)을 세정하는 기능도 하는 것이다. That is, the
따라서, 침지형 분리막 모듈(710)을 장기간 사용함에 따라 생겨날 수 있는 부식 등을 방지하고 생겨날 수 있는 오물 등을 주기적으로 세척하여 주는 역할을 하는 것이다. Therefore, it is possible to prevent corrosion and the like which may be caused by the use of the
이하에서는 본 발명에 의한 세정분말과 침지형 분리막에 의한 수 처리장치의 작용에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the water treatment apparatus using the cleaning powder and the submerged separation membrane according to the present invention will be described.
먼저, 오수 또는 하수 및 중수가 유량조정조(미도시)로 유입되면, 유입된 중수 또는 하수의 함유된 유기물을 소모시키며 펌프(미도시)등의 수단에 의해 무산소조(200)로 유입된 하수를 교반기(210)를 가동시켜 질소를 탈질하고 유기물질을 처리한다. First, when sewage or sewage and heavy water are introduced into a flow rate regulating tank (not shown), organic wastewater or organic matter contained in the sewage is consumed, and sewage introduced into the
그 후, 상기 무산소조(200)의 펌프(미도시)를 통하여 혐기조(300)로 처리수가 이송되는 것이다. Thereafter, the treated water is transferred to the
혐기조(300)로 공급된 처리수는 송풍기 등과 같은 수단을 통하여 기포를 발생, 잔여 유기물질을 산화분해하고 상기 질소가 탈질하기 전에 원소의 암모니아성 질소를 질산성 질소로 변화시킨다. 인(P) 축적 박테리아는 유기물 저장과 관련, 인을 방출한다. The treated water supplied to the
상기 혐기조(300)를 거친 하수는 역시 펌프작용에 의하여 호기조(400)로 유입되는데, 유기물은 미생물에 의하여 이산화탄소와 물로 분해되고 암모니아성 질소는 질산화미생물에 의하여 아질산이나 질산으로 질산화된다. 또한, 인 축적 박테리아는 축적된 유기물의 산화분해가 진행되면서 상기 혐기조(300)에서 유입된 인을 과잉섭취하여 슬러지 형태로 배출되면서 인이 제거된다. The sewage flowing through the
그리고, 상기 호기조(400)에서는 호기성 조건을 유지하기 위한 미세기포공급장치(410)에 의하여 와류현상에 의한 큰 공기방울은 미세기포로 변환하여 용해율을 증가시켜 중, 하수와의 혼합액에 산소전달 효율을 상승시킨다. In the
상기 호기조(400)를 거친 하수는 침지형 분리막조(700)로 유입되고, 나머지는 침전조(500)로 유입되거나 또는 상기 침전조(500)로 유입된 일부 하수는 중력에 의한 자연침강으로 고체, 액체 분리가 행해져서 순환수조(600)로 유입되고, 침전된 슬러지는 슬러지 반송펌프(미도시)에 의해 무산소조(200)로 반송되거나 잉여슬러지로 배출된다.The sewage flowing through the
순환수조(600)로 유입되면 순환밸브(640)가 개방되면서 정상적으로 본 발명의 장치가 가동되는 것이다. When the refrigerant flows into the
순환수조(600)에서는 상기 침전조(500)를 통하여 저장된 내부의 처리수가 저장되면, 순환수조(600)를 개방하여 흡착성질이 있는 물질과 천연광물질이 서로 혼합된 세정분말(620)을 수동으로 투입한다. In the circulating
상기 세정분말의 각 혼합물의 혼합비율(흡착성질 물질과 천연광물질의 비율)은 내부의 오염물질에 따라 다르지만, 흡착성질이 있는 물질 총 100중량부 기준으로 천연광물질 10중량부 ~ 100중량부가 바람직하다. 즉, 물질을 혼합시키지 않고 어느 일방의 물질만 사용해도 무방한 것이다. The mixing ratio (ratio of the adsorbing material to the natural mineral) of each mixture of the washing powders varies depending on the pollutants therein, but is preferably 10 parts by weight to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the adsorbing material . That is, it is acceptable to use only one material without mixing the materials.
이러한 방식으로 혼합된 혼합물을 순환펌프(610)를 이용하여 침지형 분리막조(700)로 이송하게 된다. In this way, the mixed mixture is transferred to the submerged
침지형 분리막조(700) 내에 세정분말(620)의 투입으로 인하여 물속에 함유된 오염물질을 흡착하고, 내부의 침지형 분리막 모듈(710)의 표면에 이물질이 부착 증식되어 표면이 막히게 되는 속도를 현저하게 늦출 수가 있다.It is possible to adsorb the contaminants contained in the water due to the introduction of the cleaning
다시 설명하면, 세정분말(620)은 물보다 비중이 높을 뿐만 아니라 물의 속도보다 빠르기 때문에 표면이 막히는 것을 현저하게 늦추도록 하는 역할을 하는 것이다. 이는 기존의 하수처리 장치에서 고형(固形)분이 부족하여 분리막 표면에 부착하는 이물질을 제대로 세정할 수 없게 되는 문제점을 거의 해소할 수가 있게 되는 것이다.In other words, the cleaning
따라서, 상기 세정분말(620)의 투입으로 인하여, 침지형 분리막 모듈(710)의 세정 효과뿐만 아니라 하수 내에 존재하는 잔여 오염물질들을 흡착하는 역할을 하므로 하수는 더욱 깨끗하게 처리된다. Therefore, due to the introduction of the cleaning
여기서, 상기 세정분말(620)의 흡착능력이 떨어지게 되면 분말을 교체시켜야 하는데, 이것은 세정분말 교체밸브(630)를 조작하여 세정분말(620)을 보충하는 방식을 취하는 것이다.If the adsorbing ability of the cleaning
이러한 세정분말(620)의 교체시기는 흡입펌프(720)를 통하여 방류되는 최종적인 처리수의 수질상태를 분석하여 판명하는 것이다.The replacement timing of the cleaning
예를 들어, BOD(생물학적 산소 요구량)가 1번째 달에는 5ppm이었다가 2번째 달에는 7ppm, 3번째 달에는 9ppm으로 점점 상승했다고 가정하면, 오염도가 조금씩 상승한 것이므로 이 경우는 세정분말(620)을 투여할 시기가 도래한 것이다. For example, assuming that the BOD (biological oxygen demand) increased from 5 ppm in the first month to 7 ppm in the second month and 9 ppm in the third month, the degree of contamination gradually increased. In this case, the cleaning
세정분말(620)의 투여방식은 작업자가 수동적으로 하는 것으로, 순환수조(600)의 내부에도 직접 할 수도 있고, 경우에 따라 침지형 분리막조(700) 내부에도 할 수 있는 것이다. The method of administering the cleaning
상기 호기조(400)에서 유출되는 처리수와 상기 순환수조(600)에서 세정분말(620)이 혼합되는 처리수는 상기 침지형 분리막조(700)의 내부로 모두 유입되어 침지형 분리막 모듈(710)의 세정작업을 하게 되고, 일부는 배출밸브(730)를 통하여 다시 순환수조(600)로 흘러들어 가게 되어, 다시 한번 세정분말(620)과 섞이면서 순환펌프(610)의 작동으로 다시 침지형 분리막조(700) 내로 유입되어 내부의 침지형 분리막 모듈(710)을 세척하게 되는 것이다. The treated water flowing out of the
침지형 분리막 모듈(710)의 세척을 하는 과정에서 만일, 침지형 분리막조(700)의 내부가 수분으로 충만하여 넘칠 가능성이 있으면, 순환밸브(640)를 폐쇄하여 운전을 중단시키고 배출밸브(730)를 개방하여 내부의 수분을 다시 무산소조(200)로 이송하게 되는 것이다. 상기 무산소조(200)로 유입된 수분은 다시 혐기조(300), 호기조(400), 침전조(500)를 거쳐 순환수조(600)로 유입되어 다시 세정분말(620)이 섞인 혼합액이 되어 침지형 분리막조(700)로 이송되어 흡입펌프(720)를 통하여 방류수가 되는 것이다.If the inside of the submerged
이러한 반복적인 순환작동으로 침지형 분리막조(700) 내부에서는 침지형 분리막 모듈(710)의 세척이 쉼 없이 지속적으로 이루어질 뿐만 아니라, 계속적인 세정작업의 반복으로 하수 및 중수의 청결함도 더욱 높일 수 있으므로 양질의 하수 및 중수처리 절차가 가능하다는 탁월한 장점이 있는 것이다. In this repetitive circulation operation, the submerged
그리고, 분리막조(700)의 측면으로 연결 형성된 세정탱크(800)의 세정펌프(810)를 통한 침지형 분리막조(700) 내부에 세정액을 임의로 분사할 수 있도록 함으로서, 장시간의 가동으로 인하여 오물이나 이물질 등이 점착된 침지형 분리막 모듈(710)을 세정하여 청결함을 언제나 유지할 수가 있는 것이다. The cleaning liquid can be injected into the submerged
따라서, 세정탱크(800)로 하여금 주기적인 세정작용을 함으로 침지형 분리막조(700)의 내부에는 오물이나 이물질이 쌓일 여지가 생기지 않게 되므로 별도로 침지형 분리막조(700) 내부에 누적되는 이물질 등을 비우거나 처리할 장치를 따로 마련할 필요가 없는 것이다. Accordingly, since the
또한, 상기 침지형 분리막 모듈(710)의 형태는 평판형 또는 중공사형 분리막에서 선택되는 어느 하나로 되어 있다. 평판형으로 선택될 경우, 폭기(수돗물의 정수 또는 하수처리할 때, 물속에 공기를 주입하여 물과 공기를 수동적으로 접촉시키는 조작)에 의한 손상을 입는 것을 방지할 수 있으며, 평판형 정밀 여과막(도시는 생략)도 침지되어 있으므로, 흡입펌프(720)에 의하여 처리수를 방류하면서 미생물은 물론 이고, 입자성 물질이 완벽하게 제거될 수 있는 것이다.In addition, the shape of the submerged
중공사형 분리막으로 선택될 경우에 침지형 분리막 모듈(710)의 침지형 필터(712)의 크기도 0.2㎛ 이하이면서, 화학적 내구성이 우수한 Polyviniliden Fluoride 재질이 바람직하며, 상기 침지형 분리막 모듈(710)은 슬러지와 처리수를 고액분리하며, 0.2㎛ 이상의 고형물 및 미생물은 침지형 분리막 조(700) 내부에 잔류되어 분해되고 나머지는 처리수로 방류되므로 기존 수질환경 기준 이하의 안정된 처리수 만을 생산할 수 있는 장점도 있는 것이다. In the case of selecting a hollow-type separator membrane, it is preferable that the size of the submerged
이하에서는 본 발명에 의한 세정분말과 침지막 분리형 모듈을 이용한 처리장치의 상수처리를 하는 것에 관하여 설명하기로 한다. (앞서 설명한 중수 및 하수 처리장치와 중복되는 설명은 어느 정도 생략하기로 한다.) Hereinafter, a description will be given of the water treatment of the treatment apparatus using the washing powder and the immersion membrane separation type module according to the present invention. (The explanation of the redundant description with the above-described water and wastewater treatment apparatus will be omitted to some extent.)
도 3에 도시된 바와 같이, 도 2의 무산소조(200), 혐기조(300) 및 호기조(400) 대신에 응집조(A)와 응결조(B)로 대체가 된다.As shown in FIG. 3, the
도 3에 도시된 상수 처리장치의 전체적인 구성은,The overall configuration of the constant-rate processing apparatus shown in Fig.
상수에 응집제가 투입되어 상기 응집제와 반응하여 플록(floc)이 형성된 응집액이 생성되고, 슬러지가 투입되는 응집조(A)와,An agglomeration tank (A) into which a flocculant is injected into a constant and reacts with the flocculant to generate an aggregated liquid in which floc is formed,
상기 응집조(A)에서 이송되는 응집액과 슬러지가 응결되도록 하는 응결조(B),A condensation tank (B) for condensing the flocculated liquid transferred from the flocculation tank (A) and the sludge,
상기 응결조(B)에서 유입되는 응집액 또는 슬러지 중에서 비중이 큰 것은 슬러지로 반송 또는 배출하고, 비중이 작은 것은 유출수로 순환수조(600)에 이송하는 침전조(500)와, A
상기 침전조(500)에서 이송되는 유출수에 세정분말(620)을 혼합한 혼합물을 침지형 분리막조(700)에 투입시키는 순환수조(600) 및A
상기 순환수조(600)에서 투입된 유출수의 이물질을 걸러내는 침지형 분리막 모듈(710)이 내부에 형성되고, 상기 침지형 분리막 모듈(710)을 통해 처리된 처리수를 방류하는 침지형 분리막조(700)의 구성적 특징을 가진다.A submerged
이하에서는 앞에서 설명한 중, 하수 처리장치에 없는 구성요소인 응집조(A)와 응결조(B)에 대하여 간략하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the coagulation tank A and the coagulation tank B, which are components not included in the sewage treatment apparatus described above, will be briefly described.
상기 응집조(A)는 응집제에 의하여 반응하여 응집되어 침전을 시키게 하는 것으로, 물속에 응집제를 투입하여 물속의 불순물을 응집하여 불순물을 제거하는 기능을 한다. The flocculation tank (A) reacts with the flocculant to flocculate the flocculant, and flocculates the flocculant in the water to coagulate the impurities in the water to remove the impurities.
즉, 미세입자 또는 콜로노이드 성 입자를 큰 입자로 응집하여 침전조(500)에서 침전하여 제거하는 원리이다. 응집제는 물에 포함된 미립자의 종류나 pH에 따라 선택될수 있으며 응집제의 종류로는 황산알루미늄(Al2(SO4)3), 염화제이철(FeCl3), 황산 제2철(Fe2(SO4)3), 폴리 알루미늄(PAC) 등이 있다. That is, the fine particles or the colloidal particles are aggregated into large particles and precipitated and removed in the
또한, 응집조(A)는 플록(floc)이 응집되도록 한다. 참고로, 상기 플록이란 물에 응집제를 혼합시켰을 때 형성되는 응집물을 의마한다. 상기 응집조(A)에도 내부에 속도조절이 가능한 교반기(210`)가 설치되며, 수산화나트륨 또는 황산과 같은 pH조절제가 투입될 수 있다. 상기 교반기(210`)는 응집제에 의한 수화반응이 빨리 진행될 수 있으므로, 급속 교반이 가능한 고속 교반기가 바람직할 것이다. In addition, the flocculation tank (A) causes floccs to flocculate. For reference, the flock refers to the aggregate formed when the flocculant is mixed with water. A stirrer 210 'capable of controlling the speed is also installed in the flocculation tank A, and a pH adjuster such as sodium hydroxide or sulfuric acid may be supplied. Since the hydration reaction by the coagulant may proceed quickly in the stirrer 210 ', a high-speed stirrer capable of rapid stirring is preferable.
또한, 상기 응집조(A)에는 플록이 응집된 응집액에 슬러지 반송라인(미도시)을 통해 순환되는 슬러지가 함께 합쳐질 수 있다. Also, in the flocculation tank A, sludge circulated through a sludge return line (not shown) may be joined to the flocculated flocculated liquid.
상기 응결조(B)는 상기 응집조(A)에서 응집된 플록을 포함하는 응집액과 슬러지가 투입되어 플록이 성장되도록 하는 것이다. The coagulation bath (B) is such that flocculation liquid and sludge containing flocs agglomerated in the flocculation tank (A) are injected to grow flocs.
상기 응결조(B)는 고농도 폐수가 서로 자체적으로 응결하여 침전하는 것을 의미한다. 응결조(B)는 응집조 후단에 설치되며 응집된 입자를 보다 큰 입자로 결합하여 침전조에서 침전 속도와 효율을 높이는 데 목적이 있다. 응결제로는 양 이온계 또는 음 이온계의 POLYMER가 일반적이다. The coagulation bath (B) means that the high concentration wastewater condenses and precipitates in itself. The coagulation tank (B) is provided at the downstream end of the coagulation tank and is intended to increase sedimentation rate and efficiency in the sedimentation tank by combining the coagulated particles with larger particles. As a coagulant, a cationic or anionic polymer is generally used.
그리고, 상기 응결조(B)는 예를 들어, 아크릴아마이드 계통의 고분자 응집제도 경우에 따라 임의로 투입될 수 있으며, 제2 교반기(310`)가 설치될 수 있다. For example, the acrylamide-based polymer flocculant may be optionally added to the flocculation tank B, and the second stirrer 310 'may be installed.
이와 같이 구성되는 상수 처리장치는 응결조(B)와 연결된 침전조(500)에서 슬러지의 비중의 차이에 의한 고액분리가 이루어져 상기 응결조(B)에서 유입되는 응집액 또는 슬러지 중에서 비중이 큰 것은 슬러지로 반송 또는 배출하고, 나머지 비중이 작은 것은 유출수로 순환수조(600)로 이송된다.In the water treatment apparatus constructed as described above, the solid-liquid separation is performed by the difference in the specific gravity of the sludge in the
역시, 이전에 설명한 중,하수 처리장치와 마찬가지로 동일하게 순환수조(600)로 유입되는 유출수는 혼합분말(620)이 섞여서 혼합물이 되어 순환펌프(610)에 의하여 침지형 분리막조(700)로 이송되어 침지형 분리막 모듈(710)을 세척한 후에 처리수는 흡입펌프(720)를 통해 방류하게 되는 것이다. Similarly, the effluent flowing into the circulating
이외에도 배출밸브(730), 세정탱크(800) 등과 같은 다른 구성요소에 대한 구성과 작용에 대한 설명은 앞에서 설명한 중, 하수 처리장치와 동일하므로 생략하기로 한다. In addition, the description of the configuration and operation of other components such as the
<< 실시예Example 및 And 비교예Comparative Example >>
본 발명에 의한 세정분말과 침지형 분리막 모듈을 이용한 수 처리 장치의 실험을 실시예로 하였으며, 기존의 하폐수 처리 장치에 의한 실험을 비교예로 하였다. Experiments of the water treatment apparatus using the washing powder and the submerged membrane module according to the present invention are shown as examples and experiments using the conventional wastewater treatment apparatus are shown as comparative examples.
<실시예> <Examples>
본 발명에 의한 세정분말과 침지형 분리막 모듈을 이용한 상수, 중수 및 하수 처리장치로 유입유량은 Q(1.0㎡/hr)이고 내부 순환수량은 1.5Q, 슬러지 반송유량은 0.5Q, 잉여 슬러지 수량은 0.05Q, 처리수량은 0.95Q로 유지하였다. 본 발명에 사용한 각 생물 반응기의 규격과 체류시간은 다음 표 1에 나타내었다.The inlet flow rate, the internal circulation flow rate and the sludge return flow rate are Q (1.0 m < 2 > / hr), 1.5Q, 0.5Q, and 0.05, respectively, in the water, water and sewage treatment apparatus using the washing powder and the submerged membrane module according to the present invention. Q, and treated water was kept at 0.95Q. The specifications and the residence time of each bioreactor used in the present invention are shown in Table 1 below.
이하의 표 2는 본 발명에 의한 장치의 가동시간 동안 각 오염물질에 대하여 원수와 처리수의 농도와 오염물질 제거율을 나타낸 표이다. Table 2 below shows the concentration of raw water and treated water and the pollutant removal rate for each pollutant during the operation time of the apparatus according to the present invention.
<비교 예><Comparative Example>
기존의 생물 반응기와 침전조에 의한 고도 하수처리 공정으로 유입 유량은 Q(1.0㎥/hr)이고 내부 순환수량은 1.5Q, 슬러지 반송유량은 0.5Q, 잉여 슬러지 수량은 0.05Q, 처리수량은 0.95Q로 유지하였다. 기존 생물반응기의 규격과 체류시간은 이하의 표 3에 나타내었다.As a result of the advanced sewage treatment process using existing bioreactor and sedimentation tank, the influent flow rate is Q (1.0㎥ / hr), the internal circulation rate is 1.5Q, the sludge return flow rate is 0.5Q, the surplus sludge yield is 0.05Q, Respectively. The specifications and the residence time of the conventional bioreactor are shown in Table 3 below.
이하의 표 4는 기존 생물 처리공정에 대해 장치의 가동시간 동안 원수와 처리수의 오염물질 농도 및 제거율을 나타낸 표이다.Table 4 below shows the contaminant concentration and removal rate of raw water and treated water during the operation time of the apparatus for the existing biological treatment process.
이상의 두 처리 장치에 대한 오염물질 제거효율을 비교한 결과, 본 발명에서 개발한 처리공정은 기존 생물 반응기에 의한 처리효율보다 우수하였으며, 특히 SS와 대장균 균수면에 있어서 100% 제거가 가능하여 처리 효율면에서 획기적으로 향상되었음을 알 수 있었다. As a result of comparing the pollutant removal efficiencies of the above two treatment devices, the treatment process developed by the present invention was superior to the conventional treatment process by the existing bioreactor, and 100% It can be seen that the improvement is remarkable.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 제시된 실시예를 참조하여 상세하게 설명하였으나 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 수정을 할 수 있다는 것은 자명한 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 in light of the above teachings. It is self-evident that you can do it.
200: 무산소조
210, 210`: 교반기
300: 혐기조
310, 310` : 제2 교반기
400: 호기조
410: 미세기포 공급장치
411: 호기조 송풍기
412: 호기조 산기관
420 : 공기공급 송풍기
500: 침전조
600: 순환수조
610: 순환펌프
620: 세정분말
630 : 세정분말 교체밸브
640 : 순환밸브
700: 침지형 분리막조
710: 침지형 분리막 모듈
711 : 지지부재
712 : 침지형 분리막 필터
713 : 연결부재
720 : 흡입펌프
730 : 배출밸브
740 : 평판형 여과막
800: 세정탱크
810: 세정펌프
820 : 차압계
830 : 세정액 이송라인
L : 슬러지 반송라인
A : 응집조
B : 응결조200: Anoxic
210, 210`: stirrer
300: anaerobic tank
310, 310`: Second stirrer
400:
410: fine bubble supplying device
411: Blower blower
412: Aerodromic facility
420: air supply blower
500: settling tank
600: Circulating water tank
610: circulation pump
620: Cleaning powder
630: Cleaning powder replacement valve
640: circulation valve
700: Submerged separation membrane tank
710: Submerged membrane module
711: Support member
712: Submerged membrane filter
713: connecting member
720: Suction pump
730: discharge valve
740: Plate type filtration membrane
800: Cleaning tank
810: Cleaning pump
820: Differential pressure gauge
830: Cleaning liquid transfer line
L: sludge return line
A: Coagulation tank
B: Condensation tank
Claims (8)
하수 또는 중수에 포함된 질소를 탈질하고 유기물질을 제거하는 무산소조;
상기 무산소조에서 유기물질이 제거된 하수 또는 중수가 유입되어 상기 하수 또는 중수의 유기물을 분해하고 인을 방출하는 혐기조;
상기 혐기조에서 유입된 인이 방출된 하수 또는 중수의 암모니아성 질소 형 질소 성분을 질산성 질소상태인 유출수로 변환시키고, 호기성 미생물을 유기물로 산화 분해시키고, 산소 용해율을 높여 폭기량을 최소화하고 에너지를 절감하기 위한 미세기포 공급장치가 형성되는 호기조;
상기 호기조에서 유입되는 유출수 중에서 비중이 높은 것은 슬러지로 반송 또는 배출하고, 나머지는 순환수조로 이송하는 침전조;
상기 침전조에서 이송되는 유출수에 흡착성분이 있는 물질과 천연광물질의 혼합분말인 세정분말을 혼합한 혼합물을 침지형 분리막조에 투입하는 순환수조; 및
상기 순환수조에서 투입되는 유출수의 이물질을 걸러내는 침지형 분리막 모듈이 내부에 형성되어 있는 침지형 분리막 조로 이루어지며,
상기 침지형 분리막 모듈은 평판형 분리막 또는 중공사형 분리막 중에서 선택되며 상기 침지형 분리막 조 내에 1개 이상 형성된 원통 형태로, 재질은 c-PVC, Hydrophilic PVDF, Hydrophilic PTFE 중에서 선택되는 어느 하나이며,
상기 침지형 분리막조와 연결되어, 저장된 세정액을 상기 침지형 분리막조의 내부로 전달하며, 세정펌프의 흡입력에 의하여 상기 세정펌프에서 상기 침지형 분리막조 내로 세정액을 전달하기 위한 세정액 이송라인 상에 구비되어 상기 침지형 분리막 모듈을 통과하는 물에 의하여 발생되는 차압을 감지하는 차압계로 구성되어 상기 침지형 분리막 모듈을 세정하는 세정탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정분말과 침지형 분리막 모듈을 이용한 수 처리장치.
A water treatment apparatus using a washing powder and an immersion type membrane module,
Anoxic tank for denitrifying nitrogen contained in sewage or heavy water and removing organic matter;
An anaerobic tank for introducing sewage or heavy water from which organic matter has been removed in the anoxic tank to decompose the organic matter of the sewage or heavy water to release phosphorus;
The ammonia nitrogenous component of the discharged sewage or heavy water from the anaerobic tank is converted into nitrate nitrogenous effluent, the aerobic microorganism is oxidized and decomposed into organic matter, the oxygen dissolution rate is increased to minimize the amount of the aeration, An aerobic tank in which a micro-bubble supplying device for reducing the amount of air is formed;
A sedimentation tank for transferring or discharging a high specific gravity to sludge among the effluent flowing in the aerobic tank and transferring the remainder to a circulating water tank;
A circulation water tank into which a mixture of a material having an adsorbing component and a cleaning powder as a mixed powder of natural minerals in the effluent transferred from the settling tank is introduced into the submerged separation membrane tank; And
And an immersion type membrane module in which an immersion type membrane module for filtering out foreign matters from the effluent introduced in the circulation water tank is formed,
The submerged membrane module is selected from the group consisting of a planar type membrane and a hollow type membrane. The material is one selected from the group consisting of c-PVC, hydrophilic PVDF, and hydrophilic PTFE.
And a washing liquid transfer line connected to the submerged separation membrane tank for transferring the stored cleaning liquid to the interior of the submerged membrane separation tank and for transferring the cleaning liquid from the cleaning pump to the submerged membrane separation vessel by the suction force of the washing pump, And a differential pressure meter for detecting a differential pressure generated by water passing through the separating membrane module, wherein the separating membrane module includes a washing tank for washing the immersion type membrane module.
상기 중공사형 분리막은 Polyviniliden Fluoride 재질이며, 상기 평판형 분리막은 미생물과 입자성 물질의 제거를 위하여 평판형 정밀 여과막이 침지되어 있는 것을 특징으로 하는 세정분말과 침지형 분리막 모듈을 이용한 수 처리장치.
The method according to claim 1,
Wherein the hollow fiber separation membrane is made of Polyvinylidene Fluoride, and the plate separation membrane is immersed in a planar microfiltration membrane for removing microorganisms and particulate matter.
상기 침지형 분리막 모듈은 다수개의 분리막 필터가 나란히 배치되는 집합체 형태로 구성되며,
하단에는 밀폐 고정되어 지지되는 지지부재; 및
상기 분리막 필터의 상부에는 흡입펌프와 연결되도록 하는 연결부재가 고정, 형성되는 것을 특징으로 하는 세정분말과 침지형 분리막 모듈을 이용한 수 처리장치.
The method according to claim 1,
The submerged membrane module is formed in the form of an aggregate in which a plurality of membrane filters are arranged side by side,
A support member hermetically fixed and supported at a lower end thereof; And
Wherein a connection member for connecting to a suction pump is fixedly formed on an upper portion of the separation membrane filter.
상기 세정분말의 혼합비율은 흡착성질이 있는 분말 총 100중량부 기준으로 천연광물질 10~100중량부인 것을 특징으로 하는 세정분말과 침지형 분리막 모듈을 이용한 수 처리장치.
The method according to claim 1,
Wherein the mixing ratio of the washing powder is 10 to 100 parts by weight of a natural mineral based on 100 parts by weight of the powder having adsorption properties.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |