KR101773304B1 - Biological treatment system of sidestream comprising inclined plates and membrane - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반류수의 생물학적 처리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표면에 미생물이 증식될 수 있는 메디아를 포함하고, 상기 메디아 및 상기 메디아의 표면에 증식된 미생물이 유실되지 않도록 하는 경사판 및 멤브레인을 포함하는 반류수의 생물학적 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a biological treatment system of a reflux water, and more particularly, to a biological treatment system of a reflux water, which comprises a medium on which a microorganism can be proliferated on the surface, a slope plate and a membrane for preventing the microorganisms propagated on the surface of the medium and the medium from being lost Lt; RTI ID = 0.0 > biological < / RTI >
일반적으로, 하수처리공정은 유입하수를 1차 침전 후에 혐기조(An), 무산소조(Ax), 호기조(Ox)로 구성되는 미생물반응조에서 미생물을 이용하여 처리시킨 후에 다시 2차 침전지에서 침전 방류하는 방법을 택하고 있다. 미생물반응조에서 생산된 미생물을 슬러지(sludge)라고 하며, 2차 침전조에서 침전된다. 침전된 슬러지는 일부 미생물반응조로 순환되고, 일부는 방출되어 농축, 소화, 탈수과정을 거쳐 처리되는데, 이러한 슬러지 처리과정에서 생산되는 농축상징액, 소화상징액, 탈리액 등의 반류수(Reject Water 또는 Recycle Water)는 통상 1차 침전조로 반송되고 있다.Generally, the sewage treatment process is a process in which inflow sewage is treated with microorganisms in a microbial reactor composed of an anaerobic tank (An), anoxic tank (Ax) and aerobic tank (Ox) after primary precipitation and then sedimented and discharged in a secondary settler . The microorganisms produced in the microbial reactor are called sludge and precipitate in the secondary settler. The sedimented sludge is circulated in some microbial reactors and part of the sludge is discharged and processed through concentration, digestion, and dehydration. Reject water or recycle water such as concentrated supernatant, digestion supernatant, ) Is usually returned to the primary settling tank.
한편, 이와 같은 슬러지 처리 흐름에서 수처리공정으로 반송되는 반류수는 유량에 비하여 질소농도가 높아 처리장 설계와 운전에 있어서 큰 문제점으로 지적되고 있다. On the other hand, in such a sludge treatment flow, the amount of the recycled water returned to the water treatment process is higher than the flow rate, which is pointed out as a serious problem in the design and operation of the treatment plant.
상기 반류수의 발생유량은 유입유량 대비 평균 1~3% 이내이나, 유기물(BOD; Biological Oxygen Demand, 생물학적 산소요구량), 유기성 질소, 암모니아성 질소 및 인 등의 부하 증가는 유입부하 대비 20 ~ 30%, 최대 40 ~ 70% 달한다. 특히, 농축조, 소화조 및 탈수조는 설계와 운전상의 문제점이 복합적으로 작용하여 고농도의 반류수를 간헐적으로 수처리계통으로 반류시키고 있기 때문에 하수처리공정의 안정적 운전을 가로막는 큰 장애 요인이 되고 있다. However, the increase in the load of organic matter (BOD; biological oxygen demand), organic nitrogen, ammonia nitrogen and phosphorus is 20 to 30 times higher than the influent load, %, Up to 40 ~ 70%. In particular, the concentration tank, the digester tank, and the dehydration tank have a complex design and operation problem, and the high concentration of the recirculated water is intermittently returned to the water treatment system, thereby obstructing the stable operation of the sewage treatment process.
이러한 반류수는 수처리계통에 유입됨으로써 유기물 및 질소 부하를 순간적으로 크게 증가시킨다. 특히 질소 부하가 급격히 증가되면, 제한된 처리시간 동안에 충분히 제거되지 못하고, 유출수를 통해 방류되고 만다. 따라서 유출수질이 심각하게 저해된다.Such recirculated water flows into the water treatment system, which greatly increases the organic matter and nitrogen load instantaneously. Especially, when the nitrogen load is increased sharply, it can not be sufficiently removed during the limited treatment time and is discharged through the effluent. Therefore, the effluent quality is severely hindered.
이와 관련하여, 한국 등록특허 제 1133330 호 (2012. 03. 28. 공고) 는 반송되는 반류수의 일부를 화학응집반응단계를 거치도록 하여 인이 활성슬러지와 응집되고 진공식 고액분리장치를 통해 인이 포함된 활성슬러지가 제거되도록 한 후 유입 원수와 함께 미세여과장치를 거쳐 탈인조 및 제 1 탈질조로 유입되게 함으로써, 생물 반응조 후단에 별도의 화학 처리 공정을 추가하지 않으면서도, 생물 반응조 내에서 강화되는 인의 방류수 수질 기준을 만족시킬 수 있도록 하는 반류수의 인성분과 막폐색 물질 제거를 이용한 막분리 고도수처리시스템을 개시하고 있다.In this regard, Korean Patent No. 1133330 (2012. 03. 28. Announcement) discloses that a part of the recirculated water is subjected to a chemical agglomeration reaction step so that phosphorus is coagulated with the activated sludge, And then introduced into the degumming and first denitrifying tank through the microfiltration device together with the influent raw water to thereby remove the activated sludge contained in the activated sludge, Discloses a membrane-separated high-altitude water treatment system using reflux water and a membrane plugging material to satisfy water quality standards of effluent of phosphorus.
하지만, 탈인 및 탈질 과정에서 이용되는 미생물의 농도를 일정 수준으로 유지하기 어려워 반류수의 탈인 및 탈질을 원하는 수준으로 지속적으로 발휘하지 못하는 문제점이 있다. 나아가, 특히 동절기와 같은 저수온 시기에는 질화 세균의 세균수가 적어지고, 질화 활성이 현저하게 저하되기 때문에 충분한 탈질이 더욱 어려워지는 문제점이 존재한다.However, since it is difficult to maintain the concentration of the microorganisms used in the denitrification and denitrification process at a predetermined level, there is a problem that the denitrification and denitrification of the reflux water can not be continued to a desired level. Furthermore, there is a problem that sufficient denitrification becomes more difficult because the number of bacteria in the nitrifying bacteria decreases and the nitrification activity remarkably decreases particularly in the low temperature period such as the winter season.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 반류수의 유기물제거, 탈인 및 탈질을 효과적으로 수행할 수 있도록, 표면에 미생물이 증식될 수 있는 메디아를 포함하고, 상기 메디아 및 상기 메디아의 표면에 증식된 미생물이 유실되지 않도록 하는 경사판 및 멤브레인을 포함하는 반류수의 생물학적 처리 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a mediator capable of proliferating microorganisms on a surface thereof so that organic matter removal, And a membrane and a gradient plate for preventing the microorganisms grown on the surface of the medium from being lost.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면은 하폐수 처리장의 반류수를 생물학적으로 처리하는 반류수의 생물학적 처리 시스템에 있어서, 본류에서 분기된 반류수가 흐르는 유입관; 상기 유입관으로부터 유입된 반류수를 일시적으로 저장하는 반류수 저장 탱크; 상기 반류수 저장 탱크와 연결되고, 반류수에 포함된 협잡물들을 제거하는 드럼 스크린부; 상기 드럼 스크린부의 하류측과 연결되고, 내부에 다중 격벽이 형성되어 구획된 반응조로서, 반류수 및 표면에 미생물이 성장할 수 있도록 형성된 메디아를 수용하고, 상기 반류수 및 상기 메디아를 교반하는 교반부를 포함하는 반응조; 상기 반응조의 최후단에 설치되고, 상기 메디아의 월류를 방지하는 경사판; 상기 경사판을 통과한 반류수만을 유입받고, 일시 저장하는 저장부; 상기 저장부와 연결되고, 내부에 수류 방향으로의 미생물 유출을 방지하는 멤브레인부를 포함하는 멤브레인 탱크; 및 상류측은 상기 멤브레인 탱크와 연결되고 하류측은 본류 유입구와 연결되며, 본류의 처리 능력에 따라 상기 멤브레인 탱크로부터 유입받은 반류수를 공급하는 드레인 탱크를 포함하는 반류수의 생물학적 처리 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, one aspect of the present invention provides a biological treatment system for biomass treatment of biomass water in a wastewater treatment plant, comprising: an inlet pipe through which a reflux water branching from mainstream flows; A reflux water storage tank for temporarily storing the reflux water flowing from the inflow pipe; A drum screen part connected to the reflux water storage tank and removing contaminants contained in the reflux water; And a stirring portion connected to the downstream side of the drum screen portion and having a plurality of partition walls formed therein for partitioning the reaction space and accommodating media formed therein so that microbes can grow on the surface thereof, ; A swash plate installed at the end of the reaction tank and preventing the overflow of the medium; A storage unit for receiving and temporarily storing only the number of reflux passes the swash plate; A membrane tank connected to the storage unit and including a membrane part for preventing microbial outflow in a water flow direction; And a drain tank connected to the membrane tank on an upstream side and connected to a main flow inlet on a downstream side and a drain tank for supplying reflux water introduced from the membrane tank in accordance with the processing capacity of the mainstream.
일 실시예에 있어서, 상기 경사판은, 상기 반응조의 외벽으로부터 25°이상 45°이하의 각도를 갖도록 배치되고, 상기 메디아의 외경보다 작은 지름을 갖는 홀이 형성된 플레이트가 연속 배치됨으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 반류수의 생물학적 처리 시스템일 수 있다.In one embodiment, the swash plate is formed by continuously arranging a plate having holes having a diameter smaller than the outer diameter of the medium, the plate being disposed at an angle of not less than 25 ° and not more than 45 ° from the outer wall of the reaction tank. Lt; / RTI > biological treatment system.
일 실시예에 있어서, 연속 배치된 상기 플레이트들의 간극부에는, 반류수의 유동 압력으로 인해 상기 플레이트들이 이동되는 것을 방지하는 간극 유지부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 반류수의 생물학적 처리 시스템일 수 있다.In one embodiment, the gap portion of the continuously disposed plates may further comprise a gap holding portion for preventing the plates from moving due to the flow pressure of the counter current water .
일 실시예에 있어서, 상기 다중 격벽은 반류수의 월류를 허용하는 월류부를 포함하고, 상기 월류부는 상기 다중 격벽에서 반류수의 최대 저장 수위에 대응되는 위치 및 상기 다중 격벽의 최하단 중 어느 한 곳에 형성되는 것을 특징으로 하는 반류수의 생물학적 처리 시스템일 수 있다.In one embodiment, the multi-partitions include a whirlpool that allows the overflow water to flow, and the overflow part is formed at a position corresponding to the maximum storage level of the reflux water in the multiple partitions and at the lowest part of the multi- Lt; RTI ID = 0.0 > biological < / RTI > treatment system.
일 실시예에 있어서, 상기 반응조 및 상기 멤브레인 탱크 내부에는 기체를 공급하는 폭기부가 포함되는 것을 특징으로 하는 반류수의 생물학적 처리 시스템일 수 있다.In one embodiment, the reaction tank and the membrane tank may include an aeration unit for supplying a gas.
일 실시예에 있어서, 반류수의 성분에 따라 상기 반응조에 보조 약품을 공급하는 예비 약품 탱크; 미생물을 배양하여 상기 반응조에 공급하는 배양 탱크; 및 탈질용 유기화합물을 상기 반응조에 공급하는 유기화합물 저장 탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반류수의 생물학적 처리 시스템일 수 있다.In one embodiment, a reservoir for supplying auxiliary chemicals to the reaction vessel according to the components of the reflux water; A culture tank in which a microorganism is cultured and supplied to the reaction tank; And an organic compound storage tank for supplying the denitration organic compound to the reaction tank.
일 실시예에 있어서, 상기 멤브레인부에 수류의 역방향으로 역세액을 공급함으로써, 상기 멤브레인부를 역세척하는 역세장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반류수의 생물학적 처리 시스템일 수 있다.In one embodiment, the system may further comprise a backwash device for backwashing the membrane by supplying a backwash to the membrane in the reverse direction of the water flow.
본 발명의 일 측면에 따르면, 하폐수 처리장의 본류에서 분기된 반류수를 생물학적으로 처리하여 반류수에 포함된 각종 유기물들을 제거하고, 반류수에 대해 탈인작용 및 탈질작용을 할 수 있다.According to an aspect of the present invention, it is possible to biologically treat the reflux water branched from the main stream of the wastewater treatment plant to remove various organic substances contained in the reflux water, and perform denitrification and denitrification to the reflux water.
본 발명의 일 측면에 따르면, 반응조 내부에 반류수 내 질소의 아질산화 반응을 촉진시키는 미생물이 성장될 수 있는 메디아 (media) 가 수용되어, 반응조 내부의 반류수의 탈질작용이 이루어질 수 있다.According to an aspect of the present invention, a medium capable of growing a microorganism capable of promoting the nitrification reaction of nitrogen in the semi-permeable water is accommodated in the reaction tank, so that denitrification of the reflux water inside the reaction tank can be achieved.
본 발명의 일 측면에 따르면, 반응조 최후단에 경사판이 설치됨으로써, 메디아의 월류가 차단되고, 월류된 메디아로 인해 발생할 수 있는 멤브레인의 파울링 (fouling) 이 예방된다. 따라서, 불필요한 유지보수가 방지될 수 있고, 작동 효율이 상승된다.According to one aspect of the present invention, a swash plate is installed at the end of the reaction vessel to block the overflow of the media and prevent fouling of the membrane that may occur due to the overflow media. Therefore, unnecessary maintenance can be prevented and the operating efficiency is increased.
본 발명의 일 측면에 따르면, 멤브레인을 포함함으로써, 경사판으로 미처 차단되지 못한 미생물이 최종적으로 차단되어, 미생물이 반류수에 함유되어 유출되는 것이 방지될 수 있다. 이로써, 미생물 유출 및 사용자가 미생물을 재배양하고 주기적으로 공급해야하는 노력이 감소된다.According to one aspect of the present invention, by including the membrane, the microorganisms that are not blocked by the inclined plate are ultimately blocked, and the microorganisms can be prevented from being contained in the reflux water and flowing out. As a result, microbial efflux and user efforts to regenerate and periodically supply microorganisms are reduced.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 반류수의 생물학적 처리 시스템의 공정도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 경사판을 나타내는 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 경사판의 측면을 나타내는 우측면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a flow diagram of a bioreactor system for biomass treatment according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a swash plate according to an embodiment of the present invention.
3 is a right side view showing a side surface of a swash plate according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 반류수의 생물학적 처리 시스템의 공정도이다. 또한, 본 명세서에서의 반류수라 함은 하폐수 처리 시스템 본류의 슬러지 처리과정에서 생산되는 농축상징액, 소화상징액, 탈리액 등을 총칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a flow diagram of a bioreactor system for biomass treatment according to an embodiment of the present invention. In the present specification, the term "reflux water" is collectively referred to as an enriched supernatant, a digestion supernatant, a desalination liquid, etc. produced in the sludge treatment process of the mainstream wastewater treatment system.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반류수의 생물학적 처리 시스템 (1) 은 유입관 (100), 반류수 저장 탱크 (200), 드럼 스크린부 (210), 반응조 (1000), 저장부 (700), 멤브레인 탱크 (800), 드레인 탱크 (900), 폭기 펌프 (10), 예비 약품 탱크 (20), 배양 탱크 (30), 유기화합물 저장 탱크 (40), 제 1 역세 탱크 (50), 제 2 역세 탱크 (60), 제 3 역세 탱크 (70) 를 포함한다.1, a counter current water
본 발명의 일 실시예에 따른, 반류수의 생물학적 처리 시스템 (1) 은 하폐수 처리장의 본류에서 분기된 반류수를 생물학적으로 처리하여 반류수에 포함된 각종 유기물들을 제거하고, 반류수에 대해 탈인작용 및 탈질작용을 할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the biological water treatment system (1) for biological water treatment of the reflux water is a biological treatment system for biological treatment of the reflux water branched from the main stream of the wastewater treatment plant to remove various organic substances contained in the reflux water, And denitrification can be performed.
유입관 (100) 에는 하폐수 처리장의 본류에서 분기된 반류수가 흐를 수 있다. 유입관 (100) 의 하류측에는 후술할 반류수 저장 탱크 (200) 가 연결될 수 있다.The
반류수 저장 탱크 (200) 에는 유입관 (100) 으로부터 유입된 반류수가 일시적으로 저장될 수 있다. 반류수 저장 탱크 (200) 에는 저장된 반류수를 교반할 수 있는 교반 장치 (201) 가 포함된다. 또한, 저장된 반류수의 유기물 (BOD, Biological Oxygen Demand), 인 (P), 질소 (N) 의 농도를 측정하고, 측정된 농도 정보를 제어부 (미도시) 로 송신하는 농도 측정부 (미도시) 가 포함된다.The reflux
반류수 저장 탱크 (200) 에는 유입된 반류수가 일시적으로 저장되다가, 후술할 드럼 스크린부 (210), 반응조 (1000), 저장부 (700), 멤브레인 탱크 (800) 및 드레인 탱크 (900) 의 처리 능력을 초과하지 않는 양만큼의 반류수만 유출될 수 있다.The inflow water is temporarily stored in the inflow
이로써, 전체 반류수의 생물학적 처리 시스템 (1) 에 과도한 처리 부하가 인가되지 않는다.Thereby, an excessive treatment load is not applied to the
드럼 스크린부 (210) 는 반류수 저장 탱크 (200) 와 연결되고, 반류수에 포함된 협잡물들을 제거할 수 있다.The
반응조 (1000) 는 상기 드럼 스크린부 (210) 의 하류측과 연결될 수 있다. 그리고, 반응조 (1000) 의 내부에는 다중 격벽이 형성됨으로써, 반응조 (1000) 가 수개의 공간으로 구획될 수 있다. 다중 격벽은 반류수의 월류를 허용하는 월류부를 포함하고, 월류부는 상기 다중 격벽에서 반류수의 최대 저장 수위에 대응되는 위치 및 상기 다중 격벽의 최하단 중 어느 한 곳에 형성될 수 있다. 반응조 (1000) 내부에는 드럼 스크린부 (210) 에 의해 협잡물들이 제거된 반류수가 수용될 수 있다. 또한, 표면에 미생물이 성장할 수 있도록 형성된 메디아 (미도시) 가 수용될 수 있다. The
한편, 상기 반류수 및 상기 메디아를 교반하는 교반부가 포함될 수 있고, 수용된 반류수의 유기물 (BOD, Biological Oxygen Demand), 인 (P), 질소 (N) 의 농도를 측정하고, 측정된 농도 정보를 제어부 (미도시) 로 송신하는 농도 측정부 (미도시) 가 포함될 수 있다. On the other hand, the counterflow water and the agitating part for agitating the medium may be included, and the concentration of the received BOD, phosphorus (P), and nitrogen (N) may be measured, And a density measuring unit (not shown) for transmitting the data to a control unit (not shown).
또한, 반응조 (1000) 내부에는 용존 산소의 농도를 측정하여 제어부로 송신하는 센서부 (미도시) 가 포함될 수 있다. 바람직하게는 상기 센서부는 산화 환원 전위차 센서 (ORP Sensor, Oxidation Reduction Potential Sensor) 일 수 있다. 이로써, 반응조 (1000) 내부의 용존 산소 농도가 1ppm 이하의 낮은 농도라도, 측정 정확도가 향상된다.In addition, a sensor unit (not shown) may be included in the
이러한 반응조 (1000) 의 일 실시예로서, 도 1 에서는 반응조 (1000) 가 총 3 개의 격벽으로 구획된 것을 나타내고 있다.In one embodiment of the
다시 말해서, 반응조 (1000) 는 제 1 반응조 (300), 제 2 반응조 (400), 제 3 반응조 (500) 및 제 4 반응조 (600) 로 구획되고, 이들 제 1 내지 제 4 반응조 (300, 400, 500, 600) 의 구획화는 제 1 격벽 (320), 제 2 격벽 (420) 및 제 3 격벽 (520) 에 의해 이루어진다.In other words, the
제 1 반응조 (300) 에는 교반부 (301), 농도 측정부 (미도시) 및 용존 산소의 농도를 측정하여 제어부로 송신하는 센서부 (미도시) 가 포함될 수 있다. 교반부 (301), 농도 측정부 (미도시) 및 센서부 (미도시) 에 관한 설명은 중복되므로, 이하에서는 생략하도록 한다.The
제 1 반응조 (300) 내부의 하부에는 기체를 공급하는 제 1 폭기부 (310) 가 형성될 수 있다. A
제 1 폭기부 (310) 가 공급하는 공기의 양은 센서부에서 측정된 제 1 반응조 (300) 내부의 용존 산소의 농도의 양에 의존한다. 그리고, 상기 제 1 폭기부 (310) 가 공급하는 공기 양의 제어는 PID 제어에 의해 이루어질 수 있다.The amount of air supplied by the
제 1 반응조 (300) 의 일측에는 후술할 제 2 반응조 (400) 와의 구획화를 위해 상하로 연장된 형상의 제 1 격벽 (320) 이 형성될 수 있다. 그리고, 제 1 격벽 (320) 은 반류수가 제 1 반응조 (300) 로부터 제 2 반응조 (400) 로, 또는 후단에 연결되는 구성들의 반류수 처리 능력 수준에 따라 그 반대로 월류될 수 있도록 허용하는 제 1 월류부 (321) 를 포함한다. 제 1 월류부 (321) 는 제 1 격벽 (320) 에서 반류수의 최대 저장 수위에 대응되는 위치 및 제 1 격벽 (320) 의 최하단 중 어느 한 곳에 형성될 수 있다. 일 실시예로서, 도 1 에서는 제 1 월류부 (321) 가 제 1 격벽 (320) 에서 반류수의 최대 저장 수위에 대응되는 위치에 형성된 것을 나타내고 있다.One side of the
제 2 반응조 (400) 및 제 3 반응조 (500) 는 제 1 반응조 (300) 와 동일하게 형성되므로, 그 설명은 생략하도록 한다.The
한편, 도 1 에서와 같이, 제 1 월류부 (321) 는 제 1 격벽 (320) 에서 반류수의 최대 저장 수위에 대응되는 위치에 형성될 수 있고, 제 2 월류부 (421) 및 제 3 월류부 (521) 는 각각 제 2 격벽 (420) 및 제 3 격벽 (520) 의 최하단에 형성될 수 있다.1, the first rising
이와 같이, 제 1 월류부 (321), 제 2 월류부 (421) 및 제 3 월류부 (521) 가 서로 상이한 위치에 형성될 경우, 반응조 (1000) 내부에서의 반류수의 체류시간이 증가되고, 충분한 유기물 분해, 탈인 및 탈질 작용이 수행된다.In this way, when the first swinging
반응조 (1000) 의 구획된 부분에서 최후단에 배치된 제 4 반응조 (600) 는 제 1 반응조 (300) 와 동일하게 형성되되, 내부에 메디아의 월류 또는 이탈을 방지하는 경사판 (630) 을 포함한다. 이러한 경사판 (630) 에 대해서는 후술하도록 한다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 반류수의 생물학적 처리 시스템 (1) 은 제 4 반응조 (600) 에서 일부 반류수를 제 1 반응조 (300) 로 재순환시키는 재순환 도관 (640) 이 포함한다. 그리고, 재순환 도관 (640) 의 개폐는 제 4 반응조 (600) 에 포함된 농도 측정부 (미도시) 에 의해 측정된 농도에 따라 제어될 수 있다. 이로써, 반류수에 포함된 유기물, 인 및 질소부하가 목표 수준에 부합되도록 유지될 수 있다.The countercurrent
반응조 (1000) 의 외벽도 월류부를 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 도 1 에서와 같이 외벽 (620) 은 최후단 월류부 (621) 를 포함한다. 최후단 월류부 (621) 는 도 1 에 도시된 바에 한정되지 않고, 경사판 (630) 을 통과한 반류수만이 저장부 (700) 로 월류될 수 있는 다양한 위치 및 형태로 형성될 수 있다. 이로써, 반응조 (1000) 내부에 수용되는 메디아 (미도시) 가 저장부 (700) 로 월류되는 것이 보다 효과적으로 방지된다.The outer wall of the
반응조 (1000) 의 하류측에는 경사판 (630) 을 통과한 반류수만을 유입받고, 일시 저장하는 저장부 (700) 가 형성될 수 있다. 그리고, 저장부 (700) 는 반응조 (1000) 와 연접하도록 형성될 수 있다. 메디아가 걸러진 반류수는 저장부 (700) 에 일시 저장되어 있다가, 제어부 (미도시) 의 명령에 의한 펌프 동작에 의해 멤브레인 탱크 (800) 로 유출될 수 있다. 이 때, 제어부 (미도시) 는 후술할 멤브레인 탱크 (800) 및 드레인 탱크 (900) 의 처리 능력 수준에 부합되도록 반류수 유출량을 조절할 수 있다.A
멤브레인 탱크 (800) 는 저장부 (700) 와 연결되도록 형성되고, 내부에 수류 방향으로의 미생물 유출을 방지하는 멤브레인부 (820) 를 포함한다. 멤브레인 탱크 (800) 내부에도 농도 측정부 (미도시), 센서부 (미도시) 및 폭기부 (810) 가 포함되고, 이에 관한 설명은 중복되므로 이하에서는 생략하도록 한다.The
멤브레인부 (820) 는 바람직하게는 한외 여과막 (UF membrane, UltraFilter membrane) 일 수 있다. 한외 여과막은 압력을 추진력으로 한 고분자 분리막으로서, 용액 중의 고분자 물질과 코로이드상 물질은 저지하고, 물은 투과시키는 막이다. 이로써, 반류수에 잔류할 수 있는 미생물의 유출을 2차적으로 방지할 수 있다.The
멤브레인 탱크 (800) 의 일측에는 멤브레인 탱크 (800) 에 수용된 반류수 일부를 다시 제 1 반응조 (300) 로 재순환시키는 재순환 도관 (830) 이 연결될 수 있다. 그리고, 재순환 도관 (830) 의 개폐는 멤브레인 탱크 (800) 에 포함된 농도 측정부 (미도시) 에 의해 측정된 농도에 따라, 제어부 (미도시) 에 의해 제어될 수 있다. 이로써, 반류수에 포함된 유기물, 인 및 질소부하가 목표 수준에 부합되도록 유지될 수 있다.A
드레인 탱크 (900) 는, 상류측은 멤브레인 탱크 (800) 와 연결되고, 하류측은 본류 유입구와 연결되도록 형성될 수 있다. 그리고, 본류의 처리 능력에 따라 멤브레인 탱크 (800) 로부터 유입받은 반류수를 본류로 공급할 수 있다. 즉, 반류수를 본류로 유출시키는 경로에 드레인 탱크 (900) 를 배치시킴으로써, 드레인 탱크 (900) 가 버퍼 역할을 수행할 수 있다.The
폭기 펌프 (10) 는 반응조 (1000) 내부의 폭기부들인 제 1 폭기부 (310), 제 2 폭기부 (410), 제 3 폭기부 (510) 및 제 4 폭기부 (610) 와 멤브레인 탱크 (800) 내부의 폭기부 (810) 로 공기를 공급할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반류수의 생물학적 처리 시스템 (1) 의 처리 용량에 따라 폭기 펌프 (10) 는 다양한 개수 및 용량으로 실시될 수 있다.The
예비 약품 탱크 (20) 는 반응조 (1000) 와 연결될 수 있고, 반류수에 포함된 피처리물들 (유기물, 인, 질소화합물 등) 의 종류에 따라 추가로 투입되는 보조 약품들을 저장할 수 있으며, 보조 약품들을 반응조 (1000) 에 공급할 수 있다. 예비 약품 탱크 (20) 에는 교반 장치 (21) 가 구비될 수 있다.The
배양 탱크 (30) 는 반응조 (1000) 와 연결될 수 있고, 배양 탱크 (30) 내부에는 미생물이 배양될 수 있다. 구체적으로, 배양 탱크 (30) 에서는 혐기성 상태에서 생물학적 탈질을 수행하는 anammox 균들이 배양될 수 있다. 반응조 (1000) 의 탈질 능력이 저하되는 경우, 배양 탱크 (30) 로부터 anammox 균들이 포함된 배양액들이 반응조 (1000) 내부로 공급될 수 있다.The
유기화합물 저장 탱크 (40) 는 반응조 (1000) 와 연결될 수 있고, 탈질용 유기화합물들이 저장될 수 있으며 탈질용 유기화합물들을 반응조 (1000) 에 공급할 수 있다. 탈질용 유기화합물에는 메탄올, 에탄올 등이 있을 수 있다. The organic
제 1 역세 탱크 (50), 제 2 역세 탱크 (60) 및 제 3 역세 탱크 (70) 는 멤브레인 탱크 (800) 내부의 멤브레인부 (820) 와 연결될 수 있다. 반류수의 생물학적 처리 시스템 (1) 이 일정 시간 동안 작동되면, 멤브레인부 (820) 가 미생물들로 인해 폐색될 수 있다. 이 경우, 제 1 역세 탱크 (50), 제 2 역세 탱크 (60) 및 제 3 역세 탱크 (70) 를 작동시켜, 상기 탱크들이 저장하고 있는 용액들을 여과 동작시의 수류 방향과 반대방향으로 가압함으로써, 멤브레인부 (820) 를 역세척 할 수 있다. 이로써, 멤브레인부 (820) 의 여과 능력을 회복시킬 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 역세 탱크 (50) 는 NaOCl 화합물을 저장하고 있는 탱크일 수 있고, 제 2 역세 탱크 (60) 는 구연산을 저장하고 있는 탱크일 수 있으며, 제 3 역세 탱크 (70) 는 CIP (Clean In Place) 탱크일 수 있다. 또한, 상기 각 펌프들은 각각 교반 장치 (51, 61, 71) 들을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
반응조 (1000) 내부에 수용되는 메디아 (media) 표면에는 반류수 내 질소의 아질산화 반응을 촉진시키는 작용을 하는 미생물이 성장될 수 있다. 이로써, 반류수 내의 미생물 농도가 상승되고 생물 막이 형성되며, 탈질 작용이 수행된다. A microorganism capable of promoting the nitrification reaction of nitrogen in the semi-permeable water can be grown on the surface of the medium accommodated in the
이러한 메디아는 비중에 따라, 물의 비중보다 낮은 비중값을 갖는 유동상 메디아와 물의 비중보다 높은 비중값을 갖는 고정층 메디아로 구별될 수 있다.These media can be classified into fixed-bed media having a specific gravity value lower than that of water and fixed-bed media having a specific gravity value higher than that of water depending on the specific gravity.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 유동상 메디아가 사용됨으로써, 반류수의 원활한 흐름을 유지할 수 있으면서도, 반류수의 탈질 작용이 효과적으로 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by using the fluidized media, it is possible to maintain the smooth flow of the reflux water, and to effectively perform denitrification of the reflux water.
바람직하게는, 유동상 메디아는 활성탄, 플라스틱 바이오필름 캐리어 (plastic biofilm carrier), 폐타이어를 가공한 메디아, 폴리우레탄 재질의 스폰지형 메디아 등일 수 있다.Preferably, the fluidized media may be activated carbon, plastic biofilm carrier, waste tire processed media, sponge media of polyurethane material, and the like.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 경사판의 전측을 나타내는 사시도이고, 도 3 은 이러한 경사판의 측면도이다.FIG. 2 is a perspective view showing a front side of a swash plate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a side view of such a swash plate.
도 2 및 도 3 을 참조하여 경사판 (630) 에 대해 설명하도록 한다. The
경사판 (630) 은 반응조 (1000) 의 최후단에 설치되고, 메디아의 월류를 방지할 수 있다.The
경사판 (630) 의 외곽에는 프레임 (631) 이 형성될 수 있다. 프레임 (631) 은 사각 기둥 형태의 금속제 바 (bar) 에 의해 육면체 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 프레임 (631) 내측에 홀 (632) 이 형성된 플레이트 (633) 가 형성될 수 있다.A
홀 (632) 은 반응조 (1000, 도 1 참조) 내부에 수용되는 메디아의 외경보다 작은 지름을 갖도록 형성될 수 있다. 이로써, 반류수는 통과시키면서도 메디아는 통과되지 않도록 하고, 메디아가 월류되는 것이 방지될 수 있다.The
홀 (632) 이 형성된 플레이트 (633) 는 프레임 (631) 내측에서 다층으로 연속 배치될 수 있다. 이로써, 메디아의 월류가 효과적으로 방지된다. The
또한, 연속 배치된 플레이트 (633) 들의 간극부에는 반류수의 유동 압력으로 인해 플레이트 (633) 들이 이동되는 것을 방지하는 간극 유지부 (634) 가 더 포함될 수 있다. 경사판 (630) 을 통과하는 유량이 증가하여 유동 압력이 상승되더라도, 이러한 간극 유지부 (634) 로써, 플레이트 (633) 들의 배치가 변경되지 않고 경사판 (630) 이 항상 일정한 처리 능력을 발휘할 할 수 있다.Further, the gap portion of the continuously arranged
프레임 (631) 상부에는 반류수 집수부 (635) 가 형성될 수 있고, 반류수 집수부 (635) 의 저면에는 홀 (632) 이 형성된 집수부 저면 플레이트 (635a) 가 형성될 수 있다.A counterflow
도 2 및 도 3 에서 나타낸 본 발명의 일 실시예에 따른 경사판 (630) 에서는, 반류수가 플레이트 (633) 의 홀 (632) 들을 통과하고, 집수부 저면 플레이트 (635a) 의 홀 (632) 들을 통과한 후, 수문 (636) 을 거쳐 월류될 수 있다.In the
그리고, 수위 센서 (637) 가 추가로 구비될 수 있다. 이로써, 경사판 (630) 후단측의 수위가 측정되고, 측정된 수위에 따라 경사판 (630) 을 통한 반류수의 월류량이 조절될 수 있다. 따라서, 반류수의 생물학적 처리 시스템 (1) 이 유기적으로 작동될 수 있고, 반류수의 생물학적 처리 시스템 (1) 이 포함하는 일부 특정 구성에 과부하가 걸리지 않는다.Further, a
도 1 내지 도 3 에서 나타내고 있는 바와 같이, 경사판 (630) 은 반응조 (1000) 의 외벽 (620) 으로부터 25°이상 45°이하의 각도를 갖도록 배치될 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 3, the
25°미만의 각도를 가질 경우, 도 2 를 기준으로 전측에서 유입되는 반류수의 유동에 의해 경사판 (630) 에 인가되는 유동 압력에 따른 하중이 과도해진다. 이로 인해, 경사판 (630) 의 기계적 강도가 저하될 뿐만 아니라, 경사판 (630) 으로써 반류수가 월류되는 효율이 저하된다.When the angle is less than 25 degrees, the flow according to the flow pressure applied to the
45°초과의 각도를 가질 경우, 도 2 를 기준으로 후측에서 유입되는 반류수의 유동에 의해 경사판 (630) 에 인가되는 유동 압력에 따른 하중이 과도해진다. 이로 인해, 경사판 (630) 의 기계적 강도가 저하될 뿐만 아니라, 경사판 (630) 으로써 반류수가 월류되는 효율이 저하된다.When the angle is greater than 45 degrees, the flow according to the flow pressure applied to the
따라서, 경사판 (630) 이 반응조 (1000) 의 외벽 (620) 으로부터 25°이상 45°이하의 각도를 갖도록 배치됨으로써, 경사판 (630) 의 전측 및 후측에서 인가되는 유동 압력에 따른 하중이 균형을 이루게 되어, 경사판 (630) 이 안정적으로 유지된다. 또한, 경사판 (630) 의 전측 및 후측 양쪽에서 균형적으로 반류수가 유입되어, 반류수 처리 효율이 최대로 된다.Therefore, by arranging the
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.
1 : 반류수의 생물학적 처리 시스템
100 : 유입관 200 : 반류수 저장 탱크
300 : 제 1 반응조 400 : 제 2 반응조
500 : 제 3 반응조 600 : 제 4 반응조
700 : 저장부 800 : 멤브레인 탱크
900 : 드레인 탱크 1: Biological treatment system of counter current
100: inlet pipe 200: reflux water storage tank
300: first reaction tank 400: second reaction tank
500: Third Reactor 600: Fourth Reactor
700: storage part 800: membrane tank
900: drain tank
Claims (7)
본류에서 분기된 반류수가 흐르는 유입관;
상기 유입관으로부터 유입된 반류수를 일시적으로 저장하는 반류수 저장 탱크;
상기 반류수 저장 탱크와 연결되고, 반류수에 포함된 협잡물들을 제거하는 드럼 스크린부;
상기 드럼 스크린부의 하류측과 연결되고, 내부에 다중 격벽이 형성되어 구획된 반응조로서, 반류수 및 표면에 미생물이 성장할 수 있도록 형성된 메디아를 수용하고, 상기 반류수 및 상기 메디아를 교반하는 교반부를 포함하는 반응조;
상기 반응조의 최후단에 설치되고, 상기 메디아의 월류를 방지하는 경사판;
상기 경사판을 통과한 반류수만을 유입받고, 일시 저장하는 저장부;
상기 저장부와 연결되고, 내부에 수류 방향으로의 미생물 유출을 방지하는 멤브레인부를 포함하는 멤브레인 탱크; 및
상류측은 상기 멤브레인 탱크와 연결되고 하류측은 본류 유입구와 연결되며, 본류의 처리 능력에 따라 상기 멤브레인 탱크로부터 유입받은 반류수를 공급하는 드레인 탱크를 포함하고,
상기 경사판의 상부에는 반류수 집수부가 형성되고,
상기 반류수 집수부의 저면에는 홀이 형성된 집수부 저면 플레이트가 형성되고,
상기 반류수 집수부의 일측에는 상기 집수부 저면 플레이트를 통과한 반류수가 월류되는 수문 및 반류수의 월류량을 조절하는 수위센서가 형성되며,
상기 멤브레인 탱크의 일측에는 상기 멤브레인 탱크에 수용된 반류수 일부를 다시 상기 반응조로 재순환시키는 재순환 도관이 형성되고,
상기 경사판은, 상기 반응조의 외벽으로부터 25°이상 45°이하의 각도를 갖도록 배치되고, 상기 메디아의 외경보다 작은 지름을 갖는 홀이 형성된 플레이트가 연속 배치됨으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 반류수의 생물학적 처리 시스템.CLAIMS 1. A bioreactor biological treatment system for biologically treating a bioreactor of a wastewater treatment plant,
An inflow pipe through which the reflux water branching from mainstream flows;
A reflux water storage tank for temporarily storing the reflux water flowing from the inflow pipe;
A drum screen part connected to the reflux water storage tank and removing contaminants contained in the reflux water;
And a stirring portion connected to the downstream side of the drum screen portion and having a plurality of partition walls formed therein for partitioning the reaction space and accommodating media formed therein so that microbes can grow on the surface thereof, ;
A swash plate installed at the end of the reaction tank and preventing the overflow of the medium;
A storage unit for receiving and temporarily storing only the number of reflux passes the swash plate;
A membrane tank connected to the storage unit and including a membrane part for preventing microbial outflow in a water flow direction; And
And a drain tank connected to the membrane tank on the upstream side and connected to the main flow inlet on the downstream side to supply the counterflow water flowing in from the membrane tank according to the treatment capacity of the mainstream,
A counterflow water collecting part is formed on the upper part of the swash plate,
A collecting portion bottom plate on which a hole is formed is formed on a bottom surface of the reflux water collecting portion,
A water level sensor is provided at one side of the reflux water collecting part to regulate the amount of the overflow of the reflux water flowing through the bottom plate of the water collecting part,
A recirculating conduit is formed at one side of the membrane tank for recirculating a part of the recirculated water contained in the membrane tank to the reaction tank,
Characterized in that the swash plate is arranged so as to have an angle of not less than 25 DEG and not more than 45 DEG from the outer wall of the reaction tank and a plate having holes having a diameter smaller than the outer diameter of the medium is continuously arranged. .
연속 배치된 상기 플레이트들의 간극부에는, 반류수의 유동 압력으로 인해 상기 플레이트들이 이동되는 것을 방지하는 간극 유지부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 반류수의 생물학적 처리 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the gap portion of the continuously disposed plates further comprises a gap maintaining portion for preventing the plates from moving due to the flow pressure of the reflux water.
상기 다중 격벽은 반류수의 월류를 허용하는 월류부를 포함하고,
상기 월류부는 상기 다중 격벽에서 반류수의 최대 저장 수위에 대응되는 위치 및 상기 다중 격벽의 최하단 중 어느 한 곳에 형성되는 것을 특징으로 하는 반류수의 생물학적 처리 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the multi-partitions include an overflow portion that allows the overflow water to flow over,
Wherein the overflow portion is formed at a position corresponding to the maximum storage level of the reflux water in the multi-partitions and at the lowest end of the multi-partitions.
상기 반응조 및 상기 멤브레인 탱크 내부에는 기체를 공급하는 폭기부가 포함되는 것을 특징으로 하는 반류수의 생물학적 처리 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the reaction tank and the membrane tank are provided with aeration unit for supplying a gas.
반류수의 성분에 따라 상기 반응조에 보조 약품을 공급하는 예비 약품 탱크;
미생물을 배양하여 상기 반응조에 공급하는 배양 탱크; 및
탈질용 유기화합물을 상기 반응조에 공급하는 유기화합물 저장 탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반류수의 생물학적 처리 시스템.The method according to claim 1,
A preliminary chemical tank for supplying an auxiliary chemical to the reaction tank according to a component of the reflux water;
A culture tank in which a microorganism is cultured and supplied to the reaction tank; And
Further comprising an organic compound storage tank for supplying the denitration organic compound to the reaction tank.
상기 멤브레인부에 수류의 역방향으로 역세액을 공급함으로써, 상기 멤브레인부를 역세척하는 역세장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반류수의 생물학적 처리 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a backwash device for backwashing the membrane portion by supplying a backwash solution to the membrane portion in a direction opposite to the water flow.
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KR1020160135862A KR101773304B1 (en) | 2016-10-19 | 2016-10-19 | Biological treatment system of sidestream comprising inclined plates and membrane |
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KR200294909Y1 (en) * | 2002-07-23 | 2002-11-13 | 고명한 | Processing equipment for sewage purification |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AMND | Amendment | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |