KR101745562B1 - Advanced treatment process for high-concentrated organic wastewater - Google Patents

Advanced treatment process for high-concentrated organic wastewater Download PDF

Info

Publication number
KR101745562B1
KR101745562B1 KR1020160109962A KR20160109962A KR101745562B1 KR 101745562 B1 KR101745562 B1 KR 101745562B1 KR 1020160109962 A KR1020160109962 A KR 1020160109962A KR 20160109962 A KR20160109962 A KR 20160109962A KR 101745562 B1 KR101745562 B1 KR 101745562B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wastewater
treatment
organic
tank
organic wastewater
Prior art date
Application number
KR1020160109962A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
윤종성
Original Assignee
금강환경(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 금강환경(주) filed Critical 금강환경(주)
Priority to KR1020160109962A priority Critical patent/KR101745562B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101745562B1 publication Critical patent/KR101745562B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/24Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/005Combined electrochemical biological processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/10Packings; Fillings; Grids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/302Nitrification and denitrification treatment
    • C02F3/303Nitrification and denitrification treatment characterised by the nitrification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/302Nitrification and denitrification treatment
    • C02F3/305Nitrification and denitrification treatment characterised by the denitrification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/308Biological phosphorus removal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

본 발명은 고농도 유기성 폐수의 고도처리공정에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 생물학적 처리공정의 유기물 부하 저감을 위하여 프로틴 스키머와 전기화학적 처리에 의한 전처리 공정을 생물학적 처리 공정에 병합함으로써 산소 활성도를 높게 유지하여 수처리 효율을 증대함과 아울러 난분해성 물질의 고도산화처리에 의하여 강화된 수질기준을 충족할 수 있도록 하는 고농도 유기성 폐수의 고도처리공정에 관한 것이다.The present invention relates to an advanced treatment process for highly concentrated organic wastewater, and more particularly, to a process for treating organic wastewater with high efficiency by combining a pretreatment process with a protein skimmer and an electrochemical treatment in a biological treatment process, The present invention relates to an advanced treatment process for highly concentrated organic wastewater which can enhance water treatment efficiency and meet enhanced water quality standards by highly oxidizing treatment of refractory materials.

Description

고농도 유기성 폐수의 고도처리공정 {ADVANCED TREATMENT PROCESS FOR HIGH-CONCENTRATED ORGANIC WASTEWATER}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-concentration organic wastewater treatment apparatus,

본 발명은 고농도 유기성 폐수의 고도처리공정에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 난분해성 고농도 유기성 폐수의 고도산화를 위하여 생물반응조의 선단에 프로틴 스키머 및 전기화학적 처리장치로 이루어진 전처리 장치를 병합 구성하여 생물학적 처리공정의 유기물 부하 저감을 유도하고 산소활성도를 높게 유지하여 수처리 효율을 증대함으로써 강화된 수질기준을 충족할 수 있도록 하는 고농도 유기성 폐수의 고도처리공정에 관한 것이다.The present invention relates to an advanced treatment process for highly concentrated organic wastewater, and more particularly, to a process for treating biological wastewater by biologically treating a high-concentration organic wastewater with a pretreatment device comprising a protein skimmer and an electrochemical treatment device, The present invention relates to an advanced treatment process for highly concentrated organic wastewater which can reduce the organic load of the process and maintain the oxygen activity at a high level to increase the water treatment efficiency to meet the enhanced water quality standard.

일반적으로, 축산폐수, 음식물폐수, 우유가공폐수와 같은 유기성 폐수는 고농도의 유기물질을 비롯하여 질소, 인과 같은 영양염류가 다량 함유되어 있어 처리하기가 매우 어려우며, 이를 그대로 하천이나 호소에 방류할 경우에는 부영양화 현상을 유발하게 된다.In general, organic wastewater such as livestock wastewater, food wastewater, and milk processed wastewater is very difficult to treat because it contains a large amount of organic matter, nutrients such as nitrogen and phosphorus, and is discharged into a river or a lake Causing eutrophication phenomenon.

즉, 하천이나 호소에 각종 조류가 과잉 번식하면서 이들이 호흡하는 과정에서 수중 용존산소를 고갈하여 수중 동식물을 사멸하고 물을 혼탁하게 하며 악취가 발생하는 등 수질을 오염시키는 큰 원인이 된다.In other words, various kinds of algae breed in rivers and lakes, and in the course of their breathing, they deplete dissolved oxygen in the water, which causes aquatic plants and animals to be killed, turbid water, and bad odor.

더욱이, 산업발달과 소득증가에 의해 축산물의 소비량이 지속적으로 증가함에 따라 축산농가에서 배출되는 축산폐수의 양도 더욱 증가하여 이로 인한 수질, 토양 등 환경오염이 매우 심각한 실정이다.Furthermore, as the consumption of livestock products continues to increase due to industrial development and income increase, the amount of livestock wastewater discharged from livestock farms further increases, resulting in serious environmental pollution such as water quality and soil.

또한, 축산폐수에는 난분해성 물질이 다량 함유되어 있는데다가 축산농가에 설치된 축사의 구조 등에 따라 배출되는 폐수의 수질과 유량변동이 크기 때문에 표준화된 처리방법을 찾기가 어렵고, 종래의 화학적 응집 및 생물학적 처리공정에 의해 처리 시에는 배출 허용기준을 초과할 우려가 있다.In addition, the livestock wastewater contains a large amount of biodegradable material, and since the water quality and the flow rate of the wastewater discharged are largely fluctuated due to the structure of the farmhouse installed in the livestock farmhouse, it is difficult to find a standardized treatment method and the conventional chemical coagulation and biological treatment There is a risk of exceeding the emission allowance criteria when processing by the process.

이에 따라 정부에서는 축산농가에 대한 관리와 지원, 오염물질 배출에 대한 규제강화, 공공처리시설 확충 등 축산폐수의 오염을 저감하기 위한 규제를 시행하고 있으며, 축산폐수 처리에 관한 법령을 강화하여 방류수 내에 포함되는 오염물질, 즉, 생물화학적 산소요구량(BOD)과 부유물질(SS)과, 특히 총질소(T-N)와 총인(T-P) 농도에 대한 기준을 더욱 높여 방류수의 수질규제를 엄격하게 실시하고 있다.As a result, the government is implementing regulations to reduce the pollution of animal wastewater, such as management and support of livestock farmers, strengthening regulations on pollutant emissions, and expanding public treatment facilities. By strengthening legislation on livestock wastewater treatment, The water quality of the effluent is strictly regulated by further increasing the standards for the pollutants involved, namely, the biochemical oxygen demand (BOD) and suspended solids (SS) and in particular the total nitrogen (TN) and total phosphorus .

이를 위하여 종래에는 난분해성 폐수를 생물학적으로 처리하기에 앞서 알루미늄염 등의 화학응집제에 의한 전처리 공정을 수행함으로써 유기물의 농도를 낮추는 방법이 제시된바, 본 발명은 이러한 전처리 공정의 효과를 지속하여 유기성 폐수 내에 함유되어 있는 고농도 유기물질과 영양염류를 효율적으로 처리하기 위한 새로운 방법을 연구하기에 이르렀다.For this purpose, prior to biologically treating the degradation wastewater, a method of lowering the concentration of the organic matter by performing a pretreatment process with a chemical coagulant such as an aluminum salt has been proposed in the prior art, and the present invention continues the effect of this pretreatment process, And a new method for efficiently treating the high concentration organic substances and nutrients contained in the water.

한국 특허등록 제795072호의 "가축분뇨를 포함하는 고농도폐수의 처리방법 및 그 장치" (2008.01.09)Korean Patent No. 795072 entitled "Method and apparatus for treatment of high concentration wastewater containing livestock manure" (2008.01.09) 한국 실용신안등록 제470808호의 "유기성 농축산폐수 처리장치" (2014.01.03)Korean Utility Model Registration No. 470808 entitled "Organic agriculture and wastewater treatment system" (2014.01.03) 한국 특허등록 제1222704호의 "고농도 유기성 폐수 처리장치" (2013.01.09)"High concentration organic wastewater treatment device" of Korea Patent No. 1222704 (2013.01.09) 한국 특허등록 제1241289호의 "고농도 유기성 폐수와 질소·인을 처리하기 위한 장치 및 방법" (2013.03.04)Korean Patent No. 1241289 entitled " Apparatus and Method for Treating High-Concentration Organic Wastewater and Nitrogen and Phosphorus (2013.03.04) " 한국 특허등록 1009457220000 "가축분뇨 및 분뇨 등의 유기성 고농도 폐수 고도처리 및 자원재활용 공법 및 이를 위한 처리장치" (2010.02.26)Korea patent registration 1009457220000 "Advanced treatment of high concentration wastewater such as livestock manure and manure, recycling method of resources and processing device for it" (2010.02.26) 한국 특허등록 제970576호의 "축산폐수에서 유기물, 질소 및 인을 제거하는 장치 및 이를 이용하여 축산폐수를 처리하는 방법" (2010.07.09)Korean Patent No. 970576 entitled "Apparatus for removing organic matter, nitrogen and phosphorus from livestock wastewater and method for treating livestock wastewater using the same" (2010.07.09) 한국 특허등록 제784933호의 "고농도 유기성 폐수의 유기물 및 질소 처리 장치" (2007.12.05)Korean Patent No. 784933 entitled "Organic matter and Nitrogen Treatment System of Highly Organic Wastewater" (2007.12.05)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 생물학적 처리의 전처리 공정으로서 미세기포 및 전기분해에 의한 전처리 공정을 통해 고농도 유기성 폐수에 포함된 질소와 인 및 난분해성 유기물질을 효율적으로 처리하도록 하는 고농도 유기성 폐수의 고도처리공정을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to efficiently treat nitrogen and phosphorus and decomposable organic substances contained in high concentration organic wastewater through a pretreatment process by microbubbles and electrolysis as a pretreatment process of biological treatment And to provide a highly advanced organic wastewater treatment process.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 고농도 유기성 폐수의 고도처리공정은, ⒜ 미세기포를 이용하여 유기성 폐수 내 유기물질을 흡착 제거하는 1차 전처리 단계; ⒝ 상기 1차 전처리된 폐수를 전극반응에 의해 고농도 유기성분을 전처리하여 생물학적으로 분해 가능한 상태의 물질로 변화시키는 2차 전처리 단계; ⒞ 상기 2차 전처리된 폐수를 생물막 담체를 이용하여 유기물을 분해하는 생물학적 처리 단계; 및 ⒟ 상기 생물학적 처리된 폐수를 분리막으로 여과함과 아울러 미세기포 오존을 이용하여 산화 처리하는 막 여과 단계;를 포함하는 것이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a process for advanced treatment of highly concentrated organic wastewater comprising: (a) a first pre-treatment step of adsorbing and removing organic substances in organic wastewater using micro bubbles; (B) a secondary pretreatment step of converting the first pre-treated wastewater into a biologically degradable material by pretreating a high concentration organic component by an electrode reaction; A biological treatment step of decomposing the organic matter using the biofilm carrier of the second pretreated wastewater; And a membrane filtration step of filtering the biologically treated wastewater with a membrane and oxidizing the membrane using microbubble ozone.

여기에서, 상기 ⒜ 단계는 프로틴 스키머를 이용하되, 2단으로 연결 구성하여 전처리함을 특징으로 한다.Herein, the step (a) is characterized in that the protein skimmer is used, and the two steps are connected and pretreated.

또한, 상기 ⒝ 단계에서는 3개의 원통형 양극 전극과 2개의 원통형 음극 전극 사이에 다수의 전기 전도성 입자를 충전한 전극 전해조를 사용함을 특징으로 한다.In the step (b), an electrode electrolytic cell filled with a plurality of electrically conductive particles between three cylindrical anode electrodes and two cylindrical anode electrodes is used.

아울러, 상기 ⒞ 단계는 전처리된 폐수를 미생물에 의하여 분해하기 위하여 5개의 호기조, 침전조, 혐기조 및 무산소조로 구성하여 수처리함을 특징으로 한다.In addition, the step (a) is characterized in that water treatment is performed with five aerobic basins, a settling tank, an anaerobic tank and an anoxic tank to decompose the pretreated wastewater by microorganisms.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 축산폐수와 같은 고농도 유기성 폐수를 처리하는 공정에 있어서, 프로틴 스키머에 의한 2단 고도산화시스템을 이용한 1차 전처리 및 전기화학적 처리에 의한 2차 전처리 후 생물막 공법에 의한 수처리를 수행함으로써 질소와 인을 비롯하여 유기성 및 고농도의 난분해성 폐수를 효율적으로 처리할 수 있으므로 방류수에 대한 강화된 수질기준을 만족하기 위한 적절한 고도처리공정을 제공할 수 있다는 장점을 가진 것이다.As described above, according to the present invention, in the process of treating the high concentration organic wastewater such as livestock wastewater, a first pre-treatment using a two-stage high-level oxidation system by a protein skimmer and a bio- It is possible to efficiently treat the organic and high-concentration non-degradable wastewater including nitrogen and phosphorus, thereby providing an appropriate advanced treatment process for satisfying the water quality standard for effluent water.

도1은 본 발명에 따른 고농도 유기성 폐수의 전체적인 고도처리공정을 개략적으로 도시한 도면
도2는 본 발명의 1차 전처리 장치를 개략적으로 도시한 도면
도3은 본 발명의 막여과 공정을 개략적으로 도시한 도면
도4는 본 발명의 1차 및 2차 전처리 공정에 의해 전처리된 고농도 유기성 폐수의 사진
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 schematically shows a process for the overall treatment of highly concentrated organic wastewater according to the present invention; FIG.
2 is a view schematically showing a primary pretreatment apparatus of the present invention
Figure 3 schematically illustrates the membrane filtration process of the present invention
Figure 4 is a photograph of the high concentration organic wastewater pretreated by the primary and secondary pretreatment processes of the present invention

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings so that those skilled in the art can readily implement the technical idea of the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도1은 본 발명에 따른 고농도 유기성 폐수의 전체적인 고도처리공정을 개략적으로 도시한 도면이고, 도2는 본 발명의 1차 전처리 장치(고도산화시스템)를 개략적으로 도시한 도면이며, 도3은 본 발명의 막여과 공정을 개략적으로 도시한 도면이고, 도4는 본 발명의 1차 및 2차 전처리 공정에 의해 전처리된 고농도 유기성 폐수의 사진이다.FIG. 1 is a view schematically showing a general advanced treatment process of a high concentration organic wastewater according to the present invention, FIG. 2 is a view schematically showing a first pre-treatment apparatus (altitude oxidation system) of the present invention, FIG. 4 is a photograph of a high concentration organic wastewater pretreated by the primary and secondary pretreatment processes of the present invention. FIG.

본 발명에 따른 고농도 유기성 폐수의 고도처리공정은, 미세기포를 이용한 1차 전처리 단계; 전기분해를 통한 2차 전처리 단계; 생물막 담체를 이용한 생물학적 분해 단계; 막여과 단계;를 포함하여 이루어지며, 도1에 도시된 바와 같이 고농도 유기성 폐수를 미세기포 전처리 및 전기화학적 전처리 공정을 통해 생물학적으로 분해가 불가능한 오염물질들을 생물학적으로 분해 가능한 물질로 변화시키고, 이를 제1~3호기조를 거쳐 처리 후 이로부터 발생된 고형물 부산물은 침전조에서 고액 분리되어 고형물은 데칸터로 이송됨과 아울러 여액은 혐기조, 무산소조 및 제4,5호기조를 거쳐 질소 및 인을 제거 후 최종적으로 막여과조에서 콜로이드 상태의 고형물 성분을 제거하는 공정에 관한 것이다.The present invention provides a process for treating a high concentration organic wastewater, comprising: a first pre-treatment step using fine bubbles; A second pre-treatment step through electrolysis; Biological degradation step using biofilm carrier; As shown in FIG. 1, the high-concentration organic wastewater is converted into a biologically decomposable material through a micro-bubble pretreatment and an electrochemical pretreatment process to remove contaminants which can not be biologically decomposed, After the treatment, the solid byproducts generated from the anaerobic tank 1, the anaerobic tank 3 and the anaerobic tank 4 were transferred to a decanter, and the filtrate was passed through an anaerobic tank, anoxic tank, And removing the colloidal solids component from the filtration tank.

이에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.This will be described in detail as follows.

[1] 1차 전처리 [1] Primary pretreatment

유기성 폐수에 함유된 고농도의 난분해성 유기물질을 후공정에서 생물학적 처리가 용이하도록 미생물 분해가 가능하게 변환시키는 단계이며, 본 공정에서는 이러한 난분해성 유기물질의 고도산화를 위하여 프로틴 스키머(Protein Skimmer)가 사용된다.In this process, a protein skimmer is added to the organic wastewater in order to highly oxidize the poorly decomposable organic substances in the organic wastewater. Is used.

프로틴 스키머(100)는 유기성 폐수와 미세한 공기방울을 혼합하여 거품과 함께 수중 유기물질(고분자 유기물질)을 흡착 제거하는 것으로서, 이러한 프로틴 스키머는 도2에 도시된 바와 같이 유입구 및 유출구가 형성된 튜브형의 본체(1)와, 상기 본체 내부로 미세기포를 공급하는 미세기포 공급부(2)와, 상기 본체 내부의 폐수를 순환시키는 펌프(3)와, 거품 형태로 떠오르는 유기물질을 포집하는 포집부(4)를 포함한다.The protein skimmer 100 absorbs and removes organic substances (polymeric organic substances) in the water together with bubbles by mixing organic wastewater and fine air bubbles. The protein skimmer 100 has a tubular shape with an inlet port and an outlet port, (3) for circulating wastewater inside the main body (1), a fine bubble supplying section (2) for supplying fine bubbles to the inside of the main body, a collecting section ).

즉, 유입구를 통해 본체(1) 내부로 유기성 폐수가 유입되고, 미세기포 공급부(2)에 의해 폐수가 저장된 본체 내부에 나노 크기의 미세한 공기방울이 공급됨과 아울러 펌프(3)에 의해 폐수가 원활하게 순환되는 과정에서 미세한 공기방울의 표면장력에 의해 수중 유기물질이 공기방울의 표면에 엉켜 붙으면서 혼합이 잘 이루어지고, 이러한 스키머 작동에 의해 미세한 공기방울이 대량의 거품이 되어 수중 유기물질과 함께 상부로 올라가 수면에 떠오른 후 포집부(4)에 의해 제거되는 것이다.That is, the organic wastewater flows into the main body 1 through the inlet, fine nano-sized air bubbles are supplied into the main body where the wastewater is stored by the fine bubble supplying part 2, and the wastewater is smoothly In the circulation process, the surface tension of the air bubbles causes the organic material in the water to become entangled with the surface of the air bubbles and mix well. As a result of this skimmer operation, the fine bubbles become a large amount of bubbles, And is removed by the collecting part 4 after it has floated on the water surface.

이때, 상기 본체(1) 내에서 미세기포의 크기를 작게 하거나 미세기포가 체류하는 시간을 길게 조정하게 되면 스키머에 의한 수처리 효율을 더욱 높일 수 있게 된다.At this time, if the size of the minute bubbles in the main body 1 is reduced or the time for staying the minute bubbles is adjusted long, the water treatment efficiency by the skimmer can be further increased.

이러한 프로틴 스키머는 도2에 나타나듯이 2단으로 연결 구성된바, 제1의 스키머에서 유기물질이 제거된 폐수는 제2의 스키머로 유입되어 동일한 방법에 의해 유기물질이 제거된다.As shown in FIG. 2, the protein skimmers are connected in two stages. In the first skimmer, the wastewater from which the organic material is removed flows into the second skimmer, and the organic material is removed by the same method.

이와 같이 프로틴 스키머를 이용한 1차 전처리 단계는 고농도 유기성 폐수 내에 존재하는 입자물질이나 용존성 유기물질을 수중에서 상승하는 기포에 부착하여 분리시키는 원리를 이용한 것으로서, 본 공정에서는 수중에 존재하는 부유성 물질과 단백질, 질소 등 유기물질을 흡착하여 본체 외부로 거품 형태로 분리 배출 후 후공정인 생물학적 처리 공정에서의 부하를 줄이면서 충분한 산소가 공급되어 용존산소를 증가시킬 수 있게 된다.The first pretreatment step using the protein skimmer utilizes the principle of separating and separating particulate matter or dissolved organic substances present in the high concentration organic wastewater into bubbles rising in water. In this process, And organic matter such as protein and nitrogen is adsorbed to the outside of the body, and oxygen is supplied while decreasing the load in the biological treatment process in the post-process, thereby increasing the dissolved oxygen.

[2] 2차 전처리[2] Second pre-treatment

상기 1차 전처리 단계에서 프로틴 스키머를 통해 전처리된 폐수를 전기화학적 산화반응을 이용하여 후공정에서의 생물학적 처리가 불가능한 성분을 분해 가능한 상태로 변환시키는 단계이며, 본 공정에서는 공지의 전기분해 반응에서와 같이 전극 전해조(200)가 사용된다.In the first pre-treatment step, the wastewater pretreated with a protein skimmer is converted into a decomposable state in a component which can not be biologically treated in a post-process by using an electrochemical oxidation reaction. In this process, The electrode electrolytic bath 200 is used.

즉, 도면에 도시하지는 않았으나, 상기 전극 전해조는 원통형 반응조 내부에 3개의 원통형 양극 전극과 2개의 원통형 음극 전극을 배치하고 이들 전극 사이에 다수의 전기 전도성 입자를 충전하여 구성된다.That is, although not shown in the drawing, the electrode electrolytic cell is constituted by arranging three cylindrical anode electrodes and two cylindrical cathode electrodes in a cylindrical reaction tank and filling a plurality of electrically conductive particles between the electrodes.

이때, 상기 전기 전도성 입자는 입자상 전극으로 작용하여 전체적으로 미세 단위의 전해조가 다수 형성된 것과 같은 기능을 하게 되며, 이에 따라 유효 전극 면적이 증가하고 전해조 내부에서 유기성 폐수 내 처리대상 물질의 이동거리가 짧아지기 때문에 반응속도를 단축시킬 수 있게 된다.At this time, the electroconductive particles function as a particulate electrode, so that a plurality of fine electrolytic cells are formed as a whole, thereby increasing the effective electrode area and shortening the moving distance of the substance to be treated in the organic wastewater in the electrolytic cell Therefore, the reaction rate can be shortened.

또한, 양극에서 미세하게 용해되는 2가 철 이온이 폐수 내 총인 성분을 제거함과 아울러 전극반응에 의해 고농도 유기성분을 전처리하여 생물학적으로 분해 가능한 상태의 물질로 변화시킴에 따라 기존 공정에 비해 빠른 시간 내에 처리가 가능하다.In addition, since the bivalent iron ions that are finely dissolved in the anode remove the total phosphorus component in the wastewater, and the electrode reaction causes the high concentration organic component to be pretreated and converted into a biologically degradable substance, Processing is possible.

[3] 생물학적 처리[3] Biological treatment

상기 2차 전처리 단계에서 전기분해를 통해 전처리된 폐수를 생물막 담체를 이용하여 생물학적 처리를 하는 단계이고, 본 공정에서 사용되는 수처리조는 침전조와, 무산소조, 혐기조 및 5개의 호기조로 구성된 반응조로 이루어지며, 상기 각 반응조에 생물막 담체를 30% 충전하여 극한의 조건에서도 생존할 수 있는 미생물을 부착 성장하여 생물막을 형성함으로써 추가적인 오염물질의 처리효율을 높이도록 한다.The water treatment tank used in the present process is a reaction tank composed of a settling tank, an anoxic tank, an anaerobic tank, and five aerobic tank, Each of the reaction vessels is charged with 30% of the biofilm carrier, and the biofilm is formed by adhering the microorganisms that can survive under the extreme conditions to enhance the treatment efficiency of the additional pollutants.

우선, 전처리된 폐수는 호기 반응조로 유입되어 유기물(BOD) 제거와 더불어 생물학적 분해에 의하여 유기 질소와 암모니아성 질소를 질산성 질소로 전환한다. 이때 호기조로 유입되는 유기성 폐수는 고농도로 되어 있어 상기 호기조를 제1호기조(311)와 제2호기조(312) 및 제3호기조(313)로 구성하여 유기물을 제거하도록 한다.First, the pretreated wastewater flows into the aerobic reactor and converts organic nitrogen and ammonia nitrogen into nitrate nitrogen by biological decomposition as well as removal of organic matter (BOD). At this time, the organic wastewater flowing into the aerobic tank is at a high concentration, and the aerobic tank is composed of the first aerobic tank 311, the second aerobic tank 312 and the third aerobic tank 313 to remove organic matter.

호기 처리된 폐수는 침전조(320)로 유입되어 탈수 여액과 고형물 입자로 고액 분리가 이루어지며, 탈수 여액은 혐기조(330)로 이송됨과 아울러 고형물 입자는 데칸터(321)로 이송된다.The aerated wastewater flows into the sedimentation tank 320 and is subjected to solid-liquid separation with the dehydrated filtrate and solid particles. The dehydrated filtrate is transferred to the anaerobic tank 330 and the solid particles are transferred to the decanter 321.

즉, 고농도 유기성 폐수의 경우 오염물질이 줄어드는 만큼 70% 이상이 고형물 입자로 발생됨에 따라 이를 적정 공정에서 제거할 필요가 있는바, 이를 위하여 생물학적 처리공정에서 발생된 상기 고형물 입자를 데칸터(321)를 이용하여 탈수하고, 이로부터 발생된 탈수 여액은 1차 전처리조(스키머 : 100)로 이송하여 다시 처리하도록 함과 아울러 테칸터로 회수된 고형물은 퇴비 또는 유기성 비료로 재활용하도록 한다.That is, in the case of the high concentration organic wastewater, 70% or more of the organic wastewater is generated as solids particles as the pollutants are reduced. Therefore, it is necessary to remove them from the titration process. For this, the solids particles generated in the biological treatment process are removed from the decanter 321, And the dehydrated filtrate resulting therefrom is transferred to a primary pretreatment tank (skimmer: 100) for further treatment, and the solids recovered by the tester are recycled as compost or organic fertilizer.

상기 침전조(320)에서 유출된 폐수(탈수 여액)는 혐기조(330)에서 인을 제거하고, 혐기 처리된 폐수는 무산소조(340)에서 유기 탄소원을 이용한 탈질화에 의해 질산성 질소의 제거가 이루어진다.The wastewater (dehydrated filtrate) flowing out of the settling tank 320 removes phosphorus from the anaerobic tank 330 and the nitrate nitrogen is removed from the anaerobic treated wastewater by denitrification using an organic carbon source in the anoxic tank 340.

무산소처리된 페수는 제4,5호기조(314,315)에서 질산화 미생물에 의한 질소의 질산화 및 미생물이 잉을 과잉 섭취하여 제거한다.The anaerobic treated wastewater is nitrified by nitrifying microorganisms and removed by excessive intake of microorganisms in the No.

[4] 막 여과[4] membrane filtration

상기 생물학적 처리된 폐수를 막 여과장치로 여과하여 최종 처리하는 단계이며, 호기 처리된 폐수를 분리막을 통하여 미세한 콜로이드성 물질을 제거한다.And filtering the biologically treated wastewater with a membrane filtration apparatus to finally treat the wastewater. The fine wastewater is removed through a separation membrane to remove fine colloidal substances.

도3에서와 같이, 막 여과장치에는 미세기포를 통해 오존을 공급하는 오존공급부(411)가 설치되어 미세한 유기물질을 산화 처리함과 아울러 소독 가능하도록 되어 있으며, 멤브레인(420)을 통해 여과된 물은 처리조(500)를 통해 방류된다.3, the membrane filtration apparatus is provided with an ozone supply unit 411 for supplying ozone through fine bubbles to oxidize and disinfect fine organic substances, and is capable of disinfecting the filtered water Is discharged through the treatment tank 500.

이때, 멤브레인(420)에 부착되는 폐수 내 찌꺼기를 배출하기 위하여 멤브레인에 공기(Air)를 투입하여 공기세정에 의해 찌꺼기를 분리하여 막여과조(410)로 보내고, 또한 멤브레인을 역세척하기 위한 역세수에는 차아염소산나트륨(NaOCl)을 공급하여 멤브레인(420) 표면의 미생물 등을 처리하도록 한다.At this time, air is poured into the membrane to remove the debris from the wastewater adhered to the membrane 420, and the debris is separated by air cleaning to be sent to the membrane filtration tank 410, Sodium hypochlorite (NaOCl) is supplied to treat microorganisms and the like on the surface of the membrane 420.

상기와 같이 생물학적으로 분해가 불가능한 물질을 전처리를 통해 분해가 가능한 물질로 변환시켜 생물학적으로 수처리함으로써 방류수 수질기준을 만족하도록 할 수 있다.The material that can not be biologically degraded as described above is converted into a decomposable material through pretreatment and biologically treated to be water-soluble, thereby satisfying water quality standards for effluent water.

예컨대, 종래의 미세기포를 이용한 공정들의 용존산소 농도가 1.5ppm이던 것에 비하여 본 발명은 8ppm 이상의 용존산소 농도를 유지할 수 있으며, 또한 고농도 유기성 폐수 처리시설에서 발생하는 악취문제도 해결할 수 있으며, 오염물질에 대한 산화반응이 급격하게 발생하여 생물반응조에서의 미생물 반응을 촉진시킬 수 있게 된다.For example, the present invention can maintain a dissolved oxygen concentration of 8 ppm or more, and also solve the problem of odor generated in a high concentration organic wastewater treatment facility, compared to the case where the concentration of dissolved oxygen in processes using conventional micro-bubbles is 1.5 ppm. So that the microbial reaction in the biological reaction tank can be promoted.

아울러, 다른 수처리 공정과는 달리 화학응집제를 사용하지 않고도 질소인을 비롯한 영양염류를 50% 정도 제거할 수 있으며, 지방화합물, 단백질, 유분 성분의 제거효율이 뛰어나다.In addition, unlike other water treatment processes, it is possible to remove about 50% of nutrients including nitrogen phosphorus without using chemical coagulant, and has excellent removal efficiency of fatty compounds, proteins and oil components.

특히, 2단 전처리 과정과 전기화학적 전처리 과정을 거친 후에 생물반응조를 통해 처리되기 때문에 유기물 50,000㎎/L 이상의 고농도에서도 충격 부하 없이 체류시간을 기존의 공정보다 획기적으로 줄여 처리할 수 있어 현재 발생하고 있는 부지문제를 해결할 수 있는 좋은 방안이라 할 것이다.Particularly, since it is treated through a bioreactor after a two-stage pretreatment and an electrochemical pretreatment process, the residence time can be drastically reduced compared to conventional processes even at a high concentration of 50,000 mg / L or more of organic matter, It is a good way to solve the site problem.

1 : 본체 2 : 미세기포 공급부
3 : 펌프 4 : 포집부
100 : 프로틴 스키머 200 : 전해조(전기분해장치)
311 : 제1호기조 312 : 제2호기조
313 : 제3호기조 314 : 제4호기조
315 : 제5호기조 320 : 침전조
321 : 데칸터 330 : 혐기조
340 : 무산소조 410 : 막여과조
420 : 멤브레인 500 : 처리조
1: Main body 2: fine bubble supplying part
3: Pump 4:
100: Protein skimmer 200: Electrolysis tank (electrolysis device)
311: First crew 312: Second crew
313: the third crew 314: the fourth crew
315: 5th aeration tank 320: settling tank
321: decanter 330: anaerobic tank
340: Anoxic tank 410: membrane filtration tank
420: Membrane 500: Treatment tank

Claims (4)

⒜ 미세기포를 이용하여 유기성 폐수 내 유기물질을 흡착 제거하는 1차 전처리 단계;
⒝ 상기 1차 전처리된 폐수를 전극반응에 의해 고농도 유기성분을 전처리하여 생물학적으로 분해 가능한 상태의 물질로 변화시키는 2차 전처리 단계;
⒞ 상기 2차 전처리된 폐수를 생물막 담체를 이용하여 유기물을 분해하고, 이로부터 발생된 고형물 입자는 데칸터를 이용하여 탈수하되, 이로부터 발생된 탈수 여액은 상기 1차 전처리 단계로 이송하여 다시 처리하도록 하는 생물학적 처리 단계; 및
⒟ 상기 생물학적 처리된 폐수를 분리막으로 여과함과 아울러 미세기포 오존을 이용하여 산화 처리하는 막 여과 단계;를 포함하며,
상기 ⒝ 단계에서는 3개의 원통형 양극 전극과 2개의 원통형 음극 전극 사이에 다수의 전기 전도성 입자를 충전한 전극 전해조를 사용하여 상기 전기 전도성 입자가 입자상 전극으로 작용하도록 구성함을 특징으로 하는 고농도 유기성 폐수의 고도처리공정.
(A) a first pre-treatment step of adsorbing and removing organic substances in organic wastewater using micro-bubbles;
(B) a secondary pretreatment step of converting the first pre-treated wastewater into a biologically degradable material by pretreating a high concentration organic component by an electrode reaction;
(2) The second pre-treated wastewater is decomposed by using a biofilm carrier, and the solid particles generated therefrom are dehydrated by using a decanter, and the dehydrated filtrate resulting therefrom is transferred to the first pre-treatment step A biological treatment step And
A membrane filtration step of filtering the biologically treated wastewater with a separation membrane and oxidizing the wastewater using microbubble ozone,
In the step (b), the electroconductive particles act as a particulate electrode by using an electrode electrolytic cell filled with a plurality of electroconductive particles between three cylindrical anode electrodes and two cylindrical cathode electrodes. Advanced processing process.
제1항에 있어서,
상기 ⒜ 단계는 프로틴 스키머를 이용하되, 2단으로 연결 구성하여 전처리함을 특징으로 하는 고농도 유기성 폐수의 고도처리공정.
The method according to claim 1,
The process of (a) above is characterized in that a protein skimmer is used, and the two stages are connected and pretreated.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 ⒞ 단계는 전처리된 폐수를 미생물에 의하여 분해하기 위하여 5개의 호기조, 침전조, 혐기조 및 무산소조로 구성하여 수처리함을 특징으로 하는 고농도 유기성 폐수의 고도처리공정.
The method according to claim 1,
Wherein said step (a) comprises the steps of: (a) treating said wastewater with water by treating said wastewater with 5 aerators, a settling tank, an anaerobic tank and an anoxic tank to decompose the pretreated wastewater by microorganisms;
KR1020160109962A 2016-08-29 2016-08-29 Advanced treatment process for high-concentrated organic wastewater KR101745562B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160109962A KR101745562B1 (en) 2016-08-29 2016-08-29 Advanced treatment process for high-concentrated organic wastewater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160109962A KR101745562B1 (en) 2016-08-29 2016-08-29 Advanced treatment process for high-concentrated organic wastewater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101745562B1 true KR101745562B1 (en) 2017-06-12

Family

ID=59219355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160109962A KR101745562B1 (en) 2016-08-29 2016-08-29 Advanced treatment process for high-concentrated organic wastewater

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101745562B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116375300A (en) * 2023-06-05 2023-07-04 威海蓝创环保设备有限公司 DMF (dimethyl formamide) -containing wastewater treatment process

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3657698B2 (en) * 1996-06-25 2005-06-08 ホシザキ電機株式会社 Polluted water purification equipment by electrolytic treatment
KR100799938B1 (en) * 2007-10-24 2008-02-01 지유 주식회사 Apparatus for waste water treatment
KR101214991B1 (en) * 2012-06-21 2013-01-03 다이텍연구소 Method for treating waste water
KR101418385B1 (en) * 2014-03-11 2014-07-11 문영근 Purification processing system of waste-water using high voltage dischare and minuteness bubble

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3657698B2 (en) * 1996-06-25 2005-06-08 ホシザキ電機株式会社 Polluted water purification equipment by electrolytic treatment
KR100799938B1 (en) * 2007-10-24 2008-02-01 지유 주식회사 Apparatus for waste water treatment
KR101214991B1 (en) * 2012-06-21 2013-01-03 다이텍연구소 Method for treating waste water
KR101418385B1 (en) * 2014-03-11 2014-07-11 문영근 Purification processing system of waste-water using high voltage dischare and minuteness bubble

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116375300A (en) * 2023-06-05 2023-07-04 威海蓝创环保设备有限公司 DMF (dimethyl formamide) -containing wastewater treatment process
CN116375300B (en) * 2023-06-05 2023-09-19 威海蓝创环保设备有限公司 DMF (dimethyl formamide) -containing wastewater treatment process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Al-Qodah et al. On the performance of electrocoagulation-assisted biological treatment processes: a review on the state of the art
KR100784933B1 (en) Apparatus for treating organic matter and nitrogen of high density organic wastewater
US20020030012A1 (en) Comprehensive waste treatment system and related methods for animal feeding operations to effectively recover waste solids for beneficial re-use and for treatment of wastewater for nutrient removal and recycle, re-use or discharge
KR100906742B1 (en) Treatment method and the apparatus including ultasonic-electrolysis-precipitator and complexed upper filter isolator for domestic sewage or wasted water
CN102139996B (en) Integral treatment process for rural garbage seeping liquid
WO2020238253A1 (en) Recirculating aquaculture water treatment system integrating tailwater treatment
CN104591443B (en) A kind of recycling equipment of aquaculture agricultural effluent
CN102583884A (en) Method for treating mixed industrial sewage in industrial park
JP6750930B2 (en) Wastewater purification system
CN106430845A (en) Kitchen garbage wastewater treatment apparatus
KR20090008518A (en) High efficient piggery wastewater treatment apparatus for treating piggery wastewater and method thereof
KR20170010679A (en) Treatnent system for organic livestock wastewater by electrolytic oxidation and treatment method thereof
CN110240353A (en) A kind of sea-farming tail water treatment system
KR20140140140A (en) Method of water treatment and system using the same
CN217351082U (en) Waste paint bucket cleaning wastewater treatment system
CN210261456U (en) Seawater recirculating aquaculture and tail water treatment integrated water treatment system
CN210261453U (en) Recirculating aquaculture and tail water treatment integrated water treatment system
KR101688800B1 (en) Treatment system for reverse osmosis concentrate and method thereof
KR102171918B1 (en) Recycling and water quality purification treatment system of livestock manure
CN104843939A (en) Process for adopting metal film to cooperatively treat wastewater capable of reaching Class III in water quality
CN110240354A (en) A kind of intensive style modular combination aquaculture tail water treatment system
CN110183032A (en) A kind of livestock breeding wastewater recycling treatment system
Amenu Characterization of wastewater and evaluation of the effectiveness of the wastewater treatement systems
KR101745562B1 (en) Advanced treatment process for high-concentrated organic wastewater
CN210261454U (en) Mariculture tail water treatment system

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant