KR101871931B1 - Operating method of integrated nitrogen control system of wastewater disposal equipment - Google Patents

Operating method of integrated nitrogen control system of wastewater disposal equipment Download PDF

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김정훈
장연재
이대영
오지현
윤태범
김슬기
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현대엔지니어링 주식회사
현대건설 주식회사
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Abstract

The present invention provides an operating method for an integrated nitrogen control system of a wastewater and sewage disposal facility, capable of stably treating sewage and wastewater and economically operating a disposal facility by reducing energy consumption. According to the present invention, the operating method for an integrated nitrogen control system of a wastewater and sewage disposal facility includes: a TN desired value setting step of setting a desired value of total nitrogen which is a sum of nitrate nitrogen and ammonia nitrogen; an NH_4-N desired value and an NO_3-N desired value setting step of individually setting the desired value of the nitrate nitrogen and the desired value of the ammonia nitrogen; an NH_4-N measuring step of measuring the amount of the ammonia nitrogen in real time in an aerobic zone; a comparison step of comparing the desired value of the ammonia nitrogen in the NH_4-N desired value and the NO_3-N desired value setting step and the amount of the ammonia nitrogen measured in the real time in the NH_4-N measuring step; a first transferring step of transferring sludge from the aerobic zone to a first anaerobic zone in a case that it is determined in the comparison step that the measured value of the ammonia nitrogen is smaller than the desired value of the ammonia nitrogen which is set; and a second transferring step of transferring the sludge of a second anaerobic zone to the first anaerobic zone in a case that it is determined in the comparison step that the measured value of the ammonia nitrogen is larger than or is the same as the desired value of the ammonia nitrogen which is set.

Description

하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템의 운전방법 {OPERATING METHOD OF INTEGRATED NITROGEN CONTROL SYSTEM OF WASTEWATER DISPOSAL EQUIPMENT} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of operating an integrated nitrogen control system of a wastewater treatment plant,

본 발명은 하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템 및 운전방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에너지소비를 줄일 수 있어 경제적이고 탈질 및 인방출을 극대화 할 수 있으며, 하·폐수처리 설비의 질소 제어를 통합적으로 관리하는 하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템의 운전방법에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to an integrated nitrogen control system and method for operating a wastewater treatment plant, which can reduce energy consumption, maximize the denitrification and denitrification, To an operation method of an integrated nitrogen control system of a wastewater treatment facility.

일반적으로 하수 및 폐수 중 질소 제거는 암모니아성 질소의 질산화(호기조건) 후 탈질(무산소조건) 반응으로 가스형태(N2) 로 대기 중에 방출되는 반응을 통하여 일어나며, 일부는 미생물의 성장에 사용되고 잔여 질소는 미처리된 채로 수계로 방류된다. 이러한 질산화는 질산화 미생물이 산소를 전자공여체로 하여 암모니아성 질소를 질산성 질소로 산화하는 반응으로 용존산소(DO)가 충분한 호기 조건에서 일어나며 이를 위해서 반응조에 산소를 공급하는 송풍기 적용이 필수적이다. Generally, the removal of nitrogen from sewage and wastewater occurs through nitrification of ammonia nitrogen (aerobic condition) followed by denitrification (anoxic condition) reaction, releasing gas form (N 2 ) into the atmosphere, Nitrogen is released to the water system untreated. This nitrification is a nitrification microorganism that oxidizes ammonia nitrogen to nitrate nitrogen by using oxygen as an electron donor. It is essential to apply the blower to supply oxygen to the reaction tank.

한편, 탈질은 산화된 질산화물이 무산소 조건에서 탈질 미생물에 의해 질소가스로 환원되는 반응으로 자유산소가 존재하지 않는 무산소 조건에서 일어나며 유기물이 필수적으로 소모된다. 이러한 탈질을 위한 유기물의 공급을 위하여 무산소조를 호기조 전단에 배치하여 유입수 중의 유기물을 효율적으로 탈질에 이용하는 것이 경제적이다. On the other hand, denitrification is a reaction in which oxidized nitroxides are reduced to nitrogen gas by denitrifying microorganisms under anoxic conditions, and takes place under anaerobic conditions in which free oxygen is not present, and organic matter is essentially consumed. In order to supply the organic matter for the denitrification, it is economical to dispose the anoxic tank in front of the oxic tank to efficiently use the organic matter in the influent water for denitrification.

때문에 이러한 이유로 산화된 질산화물은 호기조에서 무산소조로의 내부반송이 필수적이며, 내부반송율에 의해 질소제거 효율이 달라지며, 나아가 탈질에 필요한 유기물이 부족하여 질소제거 효율이 떨어지는 경우에는 외부 탄소원의 주입이 필요하다. For this reason, the oxidized nitroxide needs to be internally transported from the aerobic tank to the anoxic tank, and the nitrogen removal efficiency is changed by the internal recycle rate. Further, when the nitrogen removal efficiency is inadequate due to the lack of organic substances required for denitrification, Do.

그런데, 종래의 질소제어시스템 및 방법은 계절적, 지역적, 시간대에 따라 유입하수 및 폐수의 성상이 변하고 현장에서 숙련된 운영자도 이런 변화에 능동적으로 대처하기 어려워 하수 및 폐수의 안정적인 처리가 담보되지 않는 문제점이 있으며, 반대로 유입하수 및 폐수의 농도가 낮고 빈부하로 운전 시에는 폭기량, 내부 반송량, 외부탄소원 주입량이 과다하게 되어 필요 이상의 에너지 소비가 일어나는 문제점이 있었다. However, the conventional nitrogen control system and method are problematic in that the characteristics of inflow sewage and wastewater change according to seasonal, regional, and time zone, and skilled operators do not actively cope with such changes, In contrast, when the concentration of the inflow sewage and wastewater is low and the inflow is low, the aeration amount, the internal transfer amount, and the external carbon source injection amount become excessive, which causes a problem that energy consumption is unnecessarily consumed.

대한민국 공개특허 제10-2012-0079899호Korean Patent Publication No. 10-2012-0079899

본 발명은, 질소제거를 위해 질산화를 위한 용존산소(DO)공급과, 질산화물의 내부반송과, 외부탄소원 주입을 반응조의 운전 파라메터(Parameter)들을 실시간으로 계측하고 통합하여 이를 토대로 질소제거를 위한 최적 제어를 함으로써 하수 및 폐수의 안정적인 처리가 가능하고, 에너지 소비를 줄여 경제적인 처리장 운영이 가능한 하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템의 운전방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention relates to an apparatus and a method for measuring nitrogen oxides (NOx) and nitrogen oxides (NOx) for nitrogen removal, in which dissolved oxygen (DO) for nitrification, internal transport of nitrate, and external carbon source injection are measured and integrated in real- The present invention provides a method for operating an integrated nitrogen control system of a wastewater treatment facility capable of stable treatment of sewage and wastewater by controlling the operation of the wastewater treatment plant and operating the treatment plant economically by reducing energy consumption.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 하·폐수가 유입되고 무산소분위기에서 탈질반응이 진행되는 제1 무산소조와, 상기 제1 무산소조의 후방에 배치되어 상기 제1 무산소조에서 처리된 처리수가 유입되고 혐기성 상태에서 상기 처리수의 인방출 반응이 진행되는 혐기조와, 상기 혐기조의 후방에 배치되어 상기 혐기조에서 처리된 상기 처리수가 유입되고 호기분위기에서 상기 처리수의 질산화 반응이 진행되는 호기조와, 상기 호기조의 후방에 배치되어 상기 호기조에서 처리된 상기 처리수가 유입되고 무산소분위기에서 상기 처리수의 탈질반응이 진행되는 제2 무산소조와, 상기 호기조로 산소를 공급하기 위한 폭기용 송풍기를 포함하는 폭기부와, 상기 호기조의 슬러지를 상기 제1 무산소조로 내부반송하는 제1 반송부와, 상기 제2 무산소조의 슬러지를 상기 제1 무산소조로 내부반송하는 제2 반송부와, 상기 제2 무산소조로 외부탄소원을 주입하는 외부탄소원 공급부와, 상기 폭기부, 상기 제1 반송부, 상기 제2 반송부 및 상기 외부탄소원 공급부와 각각 연결되어서 상기 호기조의 용존산소량 및 암모니아성 질소량과, 상기 제2 무산소조의 질산성 질소량을 측정하여 상기 용존산소량, 상기 암모니아성 질소량 및 상기 질산성 질소량에 대응하여 상기 송풍기의 송풍량, 상기 제1 반송부의 내부반송 및 상기 제2 반송부의 내부반송을 제어하는 통합 질소제어부를 포함하는 하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템의 운전방법으로서, 상기 암모니아성 질소와 상기 질산성 질소의 합인 총질소의 목표값이 설정되는 TN 목표값 설정 단계(S10); 상기 암모니아성 질소의 목표값과 상기 질산성 질소의 목표값이 각각 설정되는 NH4-N 목표값 및 NO3-N 목표값 설정 단계(S20); 상기 호기조에서 암모니아성 질소량이 실시간으로 계측되는 NH4-N 계측 단계(S30); 상기 NH4-N 계측 단계에서 실시간으로 계측된 암모니아성 질소량과 상기 NH4-N 목표값 및 NO3-N 목표값 설정 단계에서 설정된 암모니아성 질소의 목표값이 비교되는 비교 단계(S40); 상기 비교 단계에서 상기 암모니아성 질소량의 계측값이 상기 설정된 암모니아성 질소의 목표값보다 작은 것으로 확인되는 경우에, 상기 제1 반송부에 의한 내부반송이 수행되고 상기 제2 반송부에 의한 내부반송은 차단되는 제1 반송 단계(S60); 상기 비교 단계에서 상기 암모니아성 질소량 계측값이 상기 설정된 암모니아성 질소의 목표값보다 크거나 같은 것으로 확인되는 경우에, 상기 제2 반송부에 의한 내부반송이 수행되고 상기 제1 반송부에 의한 내부반송은 차단되는 제2 반송 단계(S90); 상기 비교 단계에서 상기 암모니아성 질소량 계측값이 상기 설정된 암모니아성 질소의 목표값보다 크거나 같은 것으로 확인되는 경우에, 상기 질산성 질소의 목표값을 낮은 값으로 변경하는 NO3-N 목표값 변경 단계(S70); 상기 제2 무산소에서 질산성 질소량이 실시간으로 계측되는 NO3-N 계측 단계(S100); 및 상기 NO3-N 계측 단계로부터 측정된 상기 질산성 질소량의 변화량에 대한 변화율에 대응하여 상기 제2 반송 단계에서의 내부반송량이 조절되는 단계(S110)를 포함하며, 상기 NO3-N 목표값 변경 단계(S70)에서 상기 질산성 질소의 목표값은, 상기 NH4-N 목표값 및 NO3-N 목표값 설정 단계(S20)에서 설정된 질산성 질소(NO3-N)의 목표값에서, 상기 NH4-N 계측 단계(S30)에서 계측된 상기 호기조에서의 암모니아성 질소(NH4-N)의 계측값을 차감하고, 상기 NH4-N 목표값 및 NO3-N 목표값 설정 단계(S20)에서 설정된 암모니아성 질소(NH4-N)의 목표값을 더한 값으로 변경되는 하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템의 운전방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for anaerobic digestion, comprising: a first anoxic tank in which lower and wastewater are introduced and denitrification proceeds in an anaerobic atmosphere; An anaerobic tank in which treated water treated in an anoxic tank flows in and an outflow reaction of the treated water proceeds in an anaerobic state; and an anaerobic tank disposed in a rear of the anaerobic tank for introducing the treated water treated in the anaerobic tank, A second anoxic tank disposed in the rear of the oxic tank to allow the treated water treated in the oxic tank to flow in and the denitrification reaction of the treated water proceeds in an anaerobic atmosphere; An aeration section including a blower, and a first half for conveying the sludge of the aerobic tank to the first anoxic tank A second transfer section for transferring the sludge of the second anoxic tank to the first anoxic tank, an external carbon source supply section for injecting an external carbon source into the second anoxic tank, The amount of dissolved oxygen and the amount of ammonia nitrogen in the aerobic tank and the amount of nitrate nitrogen in the second anoxic tank are respectively connected to the second transport unit and the external carbon source supply unit to correspond to the dissolved oxygen amount, the ammonia nitrogen amount and the nitrate nitrogen amount And an integrated nitrogen control section for controlling an amount of air blown by the blower, an inner transport of the first transport section, and an inner transport of the second transport section, wherein the ammonia nitrogen and the nitrogen A TN target value setting step (S10) in which a target value of total nitrogen which is the sum of the acid nitrogen is set; Setting a NH 4 -N target value and a NO 3 -N target value (S20) in which a target value of the ammonia nitrogen and a target value of the nitrate nitrogen are respectively set; An NH 4 -N measurement step (S 30) in which the ammonia nitrogen amount is measured in real time in the oxic tank; Comparison step in which the NH 4 a measurement in real time, the ammonia in the measurement step -N sex nitrogen content and the NH 4 NO 3 -N target value and the target value of the ammonium nitrogen in the comparison set -N target value setting step (S40); The internal conveyance by the first conveyance unit is performed and the internal conveyance by the second conveyance unit is performed when the measured value of the ammonia nitrogen amount is found to be smaller than the set value of the set ammonia nitrogen in the comparison step (S60); Wherein when the ammonia nitrogen measurement value is found to be equal to or greater than a target value of the set ammonia nitrogen in the comparison step, the internal conveyance by the second conveyance unit is carried out and the internal conveyance by the first conveyance unit (S90); A NO 3 -N target value changing step of changing the target value of the nitrate nitrogen to a lower value when it is confirmed in the comparing step that the measured ammonia nitrogen amount is equal to or greater than the set target ammonia nitrogen value (S70); A NO 3 -N measuring step (S 100) in which the nitrate nitrogen amount is measured in real time in the second anoxic oxygen; And a step (S110) of adjusting an internal transport amount in the second transport step corresponding to a rate of change with respect to a change amount of the nitrate nitrogen amount measured from the NO 3 -N measurement step, wherein the NO 3 -N target value in the target value of the target value of the nitrate nitrogen is, the NH 4 NO 3 -N -N target value and target value setting nitrate nitrogen (NO 3 -N) set in the step (S20) in the change step (S70), The ammonia nitrogen (NH 4 -N) measured in the NH 4 -N measurement step (S 30) is subtracted from the NH 4 -N target value and the NO 3 -N target value setting step S20) the operating method of the ammonium nitrogen (NH 4 -N) wastewater treatment plant integrated control system of the nitrogen is changed to a value obtained by adding a target value of the set is provided in the.

하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템의 운전방법은, 상기 H4-N 계측 단계로부터 측정된 상기 암모니아성 질소량의 변화량에 대한 변화율에 대응하여 상기 제1 반송 단계에서의 내부반송량이 조절되는 단계와, 상기 NO3-N 계측 단계로부터 측정된 상기 질산성 질소량의 변화량에 대한 변화율에 대응하여 상기 외부 탄소원 공급부에 의한 상기 제2 무산소조로의 외부탄소원 주입량이 조절되는 단계를 더 포함할 수 있다.The operation method of the integrated nitrogen control system of the wastewater treatment facility may include adjusting the internal transport amount in the first transport step to correspond to the rate of change of the amount of ammonia nitrogen measured from the H 4 -N measurement step, And adjusting the amount of external carbon source injected into the second anoxic tank by the external carbon source supply unit corresponding to a rate of change of the amount of nitrate nitrogen measured from the NO 3 -N measurement step.

하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템의 운전방법은, 상기 비교 단계에서 상기 암모니아성 질소량의 계측값이 상기 설정된 암모니아성 질소의 목표값보다 작은 것으로 확인되는 경우에, 상기 호기조로 공급되는 송풍량이 변동없이 유지되는 송풍량 유지 단계(S50)를 더 포함할 수 있다.The operation method of the integrated nitrogen control system of the wastewater treatment facility is characterized in that when the measured value of the ammonia nitrogen amount is smaller than the target value of the set ammonia nitrogen in the comparison step, And a step S50 of maintaining the amount of air to be maintained.

하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템의 운전방법은, 상기 비교 단계에서 상기 암모니아성 질소량 계측값이 상기 설정된 암모니아성 질소의 목표값보다 크거나 같은 것으로 확인되는 경우에, 상기 호기조로 공급되는 송풍량이 증가되는 송풍량 증가 단계(S80)를 더 포함하며, 상기 송풍량 증가 단계에서 송풍량은 상기 H4-N 계측 단계로부터 측정된 상기 암모니아성 질소량의 변화량에 대한 변화율에 대응하여 조절될 수 있다.The operation method of the integrated nitrogen control system of the wastewater treatment facility is characterized in that when the ammonia nitrogen amount measurement value is found to be equal to or greater than the target value of the ammonia nitrogen set in the comparison step, that further comprises a blowing air volume increasing step (S80), in step increases the blowing air volume air volume may be adjusted corresponding to the rate of change of the change amount of said ammonium nitrogen content measured by the measurement step H 4 -N.

본 발명에 따른 하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템 및 운전방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.The integrated nitrogen control system and operating method of the wastewater treatment facility according to the present invention provides the following effects.

첫째, 각 반응조의 운전 파라메터(Parameter)들을 실시간으로 계측하고 통합하여 이를 토대로 질소제거를 위한 호기조의 질산화를 위한 용존산소(DO)공급과, 호기조의 내부반송과, 제2 무산소조의 내부반송과, 외부탄소원 주입을 통합적으로 제어함으로써 하수 및 폐수의 안정적인 처리가 가능하고, 에너지 소비를 줄여 경제적인 처리장 운영이 가능하며, 목표한 TN 값을 일정 수준으로 유지함으로써 유지관리가 용이하다.First, the operating parameters of each reactor are measured and integrated in real time, and based on this, the supply of dissolved oxygen (DO) for nitrification of the aeration tank for nitrogen removal, the internal return of the aerobic tank, the internal return of the second anoxic tank, By integrating control of external carbon source injection, stable treatment of sewage and wastewater is possible, and it is possible to operate economical treatment plant by reducing energy consumption, and it is easy to maintain by maintaining target TN value at a certain level.

둘째, 하수 및 폐수의 유입부하 변동에 대응하여 폭기량(송풍량)을 최적으로 조절함으로써, 전력비를 절감할 수 있어 에너지소모를 최소화할 수 있으며, 트러블(Trouble) 기간을 단축하고 DO의 정상화를 통한 안정적인 수질을 확보할 수 있다. Second, by optimally adjusting the aeration amount (blowing amount) in response to the fluctuation of the inflow load of the sewage and the wastewater, it is possible to reduce the power consumption, minimize the energy consumption, shorten the trouble period and normalize the DO And stable water quality can be secured.

셋째, 내부반송량을 최적 제어하여 전력비를 절감하고, 탈질 효율을 증대시켜 제1무산소조의 탈질을 유도하고, 에너지소모를 최소화할 수 있다. Third, it is possible to minimize the energy consumption by reducing the power ratio by optimally controlling the amount of internal transportation, increasing denitrification efficiency, inducing denitrification of the first anoxic tank, and minimizing energy consumption.

넷째, 외부탄소원 주입량을 최적으로 조절하여 약품비 절감을 통한 에너지소비를 최소화하고, 내부반송 후 잔여 질산화물에 대하여 탈질을 유도하여 안정적인 운영이 가능하고, 완벽한 탈질 및 인방출 유도를 증대시킬 수 있다. 또한 외부 탄소원 과량주입으로 인한 방류수내 미처리된 COD 유출 등의 문제를 방지할 수 있다.Fourthly, it is possible to optimize the amount of external carbon source injection to minimize the energy consumption by reducing the cost of medicines, to induce denitrification of residual nitrate after internal transportation, to enable stable operation, and to enhance complete denitrification and induction of phosphorus. Also, it is possible to prevent problems such as untreated COD leakage in the effluent water due to excessive carbon source injection.

다섯째, 호기조에서 암모니아성 질소의 계측값과 목표값이 비교되어서, 목표값이 계측값보다 큰 경우에는 호기조의 슬러지가 제1 무산소조로 내부반송되고, 목표값이 계측값보다 작거나 같은 경우에는 제2 무산소조의 슬러지가 제1 무산소조로 내부반송되도록 변경되므로 처리장이 경제적으로 운영될 수 있다.Fifth, when the measured value of the ammonia nitrogen in the aerobic tank is compared with the target value, if the target value is larger than the measured value, the sludge of the aerobic tank is internally transported to the first anoxic tank. If the target value is less than or equal to the measured value, 2 sludge in the anoxic tank is changed to be transported to the first anoxic tank, the treatment plant can be economically operated.

여섯째, 계측 값의 3회 산술평균 값 계산 및 변화량에 대한 변화율을 제어에 반영함으로써 계측기 노이즈 또는 오류에 의한 시스템의 오작동을 예방하고 반응조의 상태에 대해서 정확하게 대처할 수 있는 장점이 있다.Sixth, the calculation of the three arithmetic mean values of the measured values and the rate of change with respect to the change amount are reflected in the control, thereby preventing the malfunction of the system caused by the noise or error of the measuring instrument and precisely coping with the state of the reactor.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템의 통합 질소제어부의 제어흐름을 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1의 하·폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템의 다른 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템 운전방법에서 호기조의 질산화 제어흐름을 나타내는 절차도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템 운전방법에서 제2 무산소조에서의 탈질 제어흐름을 나타내는 절차도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하페수처리 설비의 통합 질소제어 시스템 운전방법에서 탈질 제어흐름을 나타내는 절차도이다.
1 is a block diagram illustrating an integrated nitrogen control system of a wastewater treatment facility in accordance with an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a control flow of the integrated nitrogen control unit of the integrated nitrogen control system of the wastewater treatment facility of FIG.
Fig. 3 is a block diagram showing another embodiment of the integrated nitrogen control system of the wastewater treatment plant of Fig. 1; Fig.
FIG. 4 is a flow chart illustrating a nitrification control flow of an oxic tank in an integrated nitrogen control system operation method of a wastewater treatment facility according to an embodiment of the present invention.
5 is a flow chart showing a flow of denitrification control in a second anoxic tank in the method of operating an integrated nitrogen control system of a wastewater treatment facility according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flow chart showing the flow of denitrification control in the integrated nitrogen control system operating method of the bottom water treatment plant according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 3을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템(이하 '통합 질소제어 시스템'이라 한다)은, 순차적으로 배치된 제1 무산소조(30)와, 혐기조(40)와, 호기조(50)와, 제2 무산소조(60)와, 분리막조(70)와, 폭기부(51)와, 제1 반송부(52)와, 제2 반송부(62)와, 외부탄소원 공급부(64)와, 제3 반송부(72)와, 통합 질소제어부(80)를 포함한다.1 to 3, an integrated nitrogen control system (hereinafter, referred to as 'integrated nitrogen control system') of a wastewater treatment facility according to an embodiment of the present invention includes a first anoxic tank 30 arranged in sequence, 40, the aerobic tank 50, the second anoxic tank 60, the membrane separation tank 70, the aeration section 51, the first transport section 52, the second transport section 62, An external carbon source supply unit 64, a third transport unit 72, and an integrated nitrogen control unit 80. [

상기 제1 무산소조(30)는 하·폐수가 유입되어 무산소분위기에서 탈질반응이 진행된다. 여기서, 상기 제1 무산소조(30)의 전방에는 스크린부(10)와 유량조정조(20)가 순차적으로 설치되어, 상기 스크린부(10)를 통하여 하·폐수가 여과되고, 여과된 하·폐수는 상기 유량조정조(20)로 유입 저장되어 상기 제1 무산소조(30)로 공급된다.In the first anoxic tank (30), denitrification reaction proceeds in an oxygen-free atmosphere due to the inflow of waste water and wastewater. The screen unit 10 and the flow rate adjusting tank 20 are sequentially disposed in front of the first anoxic tank 30 so that the lower and wastewater are filtered through the screen unit 10, Stored in the flow rate adjusting tank 20, and supplied to the first anoxic tank 30.

상기 혐기조(40)는 상기 제1 무산소조(30)의 후방에 배치되어 상기 제1 무산소조(30)에서 처리된 처리수가 유입되고, 유입되는 유기물과 인축적미생물(PAO)등에 의해 혐기성 상태에서 상기 처리수의 인방출 반응이 진행된다. 여기서, 상기 혐기조(40)는 상기 호기조(50)의 전방에 배치되어 상기 호기조(50)에서 인이 과잉 섭취되도록 하고, 상기 호기조(50)에서 미생물이 원래 구성하는 인 보다 과잉 섭취할 수 있도록 유도한다.The anaerobic tank 40 is disposed in the rear of the first anoxic tank 30 so that the treated water treated in the first anoxic tank 30 flows into the anaerobic tank 40 and is treated in the anaerobic state The number of the blowout reaction proceeds. The anaerobic tank 40 is disposed in front of the aerobic tank 50 so as to allow the aerobic tank 50 to consume excessive phosphorus and to induce excessive intake of phosphorus from the aerobic tank 50 do.

상기한 바에 따르면, 상기 통합 질소제어 시스템은 상기 제1 무산소조(30)를 상기 혐기조(40)의 전단에 배치하여, 상기 제1 무산소조(30)에서 질산성질소(NO3-N)를 질소가스(N2)로 탈질시켜 질산성질소를 미리 제거한 후 이를 상기 혐기조(40)로 유입되게 함으로써, 상기 혐기조(40) 내에서 인의 방출이 더욱 잘 일어날 수 있게 한다. According to the above description, the integrated nitrogen control system may be arranged such that the first anoxic tank 30 is disposed at a front end of the anaerobic tank 40, nitrate nitrogen (NO 3 -N) is supplied from the first anoxic tank 30 to a nitrogen gas (N 2 ) to remove nitric acid before it is introduced into the anaerobic tank 40, so that the release of phosphorus in the anaerobic tank 40 is more likely to occur.

상기 호기조(50)는, 상기 혐기조(40)의 후방에 배치되어 상기 혐기조(40)에서 처리된 상기 처리수가 유입되며, 호기분위기에서 상기 처리수의 인의 과잉섭취 및 암모니아가 NO2, NO3로 질산화 반응이 진행된다. 한편, 상기 호기조(50)는 폭기부(51)를 포함하며, 상기 폭기부(51)는 상기 호기조(50)로 산소를 공급하기 위한 폭기용 송풍기를 포함한다. 한편, 호기조(50)의 슬러지는 제1 반송부(52)를 통하여 제1 무산소조(30)로 내부 반송된다.The aerobic tank (50) is disposed behind the anaerobic tank (40), and the treated water treated in the anaerobic tank (40) flows in. In the exhaust atmosphere, excessive intake of phosphorus in the treated water and ammonia in NO 2 and NO 3 The nitrification reaction proceeds. The aerobic tank 50 includes an aeration unit 51 and the aeration unit 51 includes an aeration fan for supplying oxygen to the aerobic tank 50. On the other hand, the sludge in the oxic tank (50) is internally transported to the first anoxic tank (30) through the first transport section (52).

상기 제2 무산소조(60)는 상기 호기조(50)의 후방에 배치되어 상기 호기조(50)에서 처리된 상기 처리수가 유입되며, 무산소분위기에서 상기 처리수의 탈질반응이 진행되며, 상기 호기조(50)를 거친 상기 처리수의 추가 탈질을 수행한다. 한편, 상기 제2 무산소조(60)는 상기 제2 반송부(62)를 통하여 상기 제2 무산소조(60)의 슬러지와 용존산소를 상기 제1 무산소조(30)로 내부 반송하도록 되어 있다. The second anoxic tank 60 is disposed at the rear of the oxic tank 50 so that the treated water treated in the oxic tank 50 flows into the oxic tank 50. The denitrification reaction of the treated water proceeds in an anaerobic atmosphere, Lt; RTI ID = 0.0 > denitrification < / RTI > The second anoxic tank 60 is configured to internally transport sludge and dissolved oxygen of the second anoxic tank 60 to the first anoxic tank 30 through the second transport unit 62.

상기 제2 무산소조(60)는 전 공정에서 유기물이 많이 소진되어, 이에 대한 탈질 효율을 높이기 위하여 외부탄소원이 주입된다. In the second anoxic tank 60, a large amount of organic matter is consumed in the previous process, and an external carbon source is injected to enhance the denitrification efficiency.

상기 외부탄소원 공급부(64)는 상기 제2 무산소조(60)로 외부탄소원을 주입하며, 도시하지 않았지만 공지의 주입노즐과 주입라인을 포함하는 외부탄소 주입부를 통하여 주입될 수 있다. The external carbon source supply unit 64 injects an external carbon source into the second anoxic tank 60 and may be injected through an external carbon injection unit including a known injection nozzle and an injection line.

상기 분리막조(70)는, 상기 제2 무산소조(60)의 후방에 배치되어 상기 제2 무산소조(60)에서 처리된 상기 처리수가 유입되며, 상기 처리수의 부유물질 등을 여과하고, 잉여슬러지를 인발하여 배출한다. 여기서, 상기 분리막조(70)는 공지의 여과 스크린 등을 적용할 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. The separation membrane tank 70 is disposed behind the second anoxic tank 60 and receives the treated water treated in the second anoxic tank 60 to filter suspended substances and the like of the treated water, Pull out and discharge. Here, a known filtration screen or the like can be applied to the separation membrane tank 70, and a detailed description thereof will be omitted.

한편, 상기 통합 질소제어 시스템은, 상기 호기조(50)와 상기 분리막조(70)를 구분함으로써, 상기 분리막조(70)의 분리막 세정 시 분리막을 꺼낼 필요 없이 약품을 넣어 그 상태에서 세정할 수 있는 계내세정을 실시할 수 있어 유지관리가 편리하다. Meanwhile, in the integrated nitrogen control system, the separation of the aerobic tank 50 and the separation membrane bath 70 can be prevented by removing the separation membrane during the separation membrane cleaning of the separation membrane bath 70, It is possible to carry out in-house cleaning and maintenance is convenient.

상기 제3 반송부(72)는 상기 분리막조(70)의 처리수를 상기 호기조(50)로 반송하는 역할을 하며, 상기 분리막조(70)의 슬러지와 용존산소를 상기 호기조(50)로 공급하여 상기 분리막조(70)의 용존산소 제거할 필요가 없도록 하고, 상기 호기조(50)는 반송된 용존산소를 활용하여 유기물을 제거하거나 질산화를 수행함으로써 호기조(50)의 폭기량을 줄일 수 있는 등 에너지소비를 최소화할 수 있다. The third transfer part 72 serves to transfer the treated water from the separation membrane bath 70 to the oxic tank 50 and supplies the sludge and dissolved oxygen of the separation membrane bath 70 to the oxic tank 50 Thereby eliminating the dissolved oxygen in the separation membrane bath 70. The aerobic tank 50 can reduce the amount of the aerobic tank 50 to be aerated by removing the organic matter or performing the nitrification by utilizing the dissolved dissolved oxygen Energy consumption can be minimized.

상기 통합 질소제어부(80)는, 상기 폭기부(51)와, 상기 제1 반송부(52)와, 제2 반송부(62)와, 상기 외부탄소원 공급부(64)와 각각 연결되어, 상기 호기조(50)의 용존산소량 및 암모니아성 질소량과, 상기 제2 무산소조(60)의 질산성 질소량을 각각 측정하고, 상기 용존산소량 및 암모니아성 질소량과 상기 질산성 질소량에 대응하여 상기 송풍기의 송풍량과 상기 제1 반송부(52)의 슬러지 내부반송량 및 상기 제2 반송부(62)의 슬러지 내부반송량과 상기 제2 무산소조(60)의 외부탄소원 주입량을 통합적으로 최적 제어한다. The integrated nitrogen control unit 80 is connected to the aeration unit 51, the first transport unit 52, the second transport unit 62, and the external carbon source supply unit 64, The amount of dissolved oxygen and the amount of ammonia nitrogen in the first anoxic tank 50 and the amount of nitrate nitrogen in the second anoxic tank 60 are respectively measured and the amount of blown air of the blower and the amount of nitrate The sludge internal transfer amount of the first transfer section 52 and the sludge internal transfer amount of the second transfer section 62 and the external carbon source injection amount of the second anoxic tank 60 are optimally controlled.

상세하게, 상기 통합 질소제어부(80)는, 질소 제거 인자인 상기 용존산소량과 암모니아성 질소량 및 질산성 질소량의 변화량을 실시간으로 계측하여 확인하고, 이러한 변화량의 변화율을 통하여 상기 폭기량과, 내부반송량 및 내부반송 방식과, 외부탄소원 주입량을 각각 제어하여 질소 제거 효율을 향상시킬 수 있다. Specifically, the integrated nitrogen control unit 80 measures and verifies in real time the amount of change in the amount of dissolved oxygen, the amount of ammonia nitrogen, and the amount of nitrate nitrogen, which are nitrogen removal factors, and determines, based on the rate of change, The amount of the internal carbon carrier, and the amount of the external carbon source injected, respectively, to improve the nitrogen removal efficiency.

또한, 상기 통합 질소제어부(80)는 상기한 각 파라메터의 변화량의 변화율을 토대로 제어하여 예측 제어할 수 있음은 물론 각 반응조의 상태변화속도에 따라 능동적으로 제어가 가능하며, 질소제어 인자를 통합적으로 제어하여 질소제거 효율을 향상시키고 효율적인 운영을 할 수 있다.In addition, the integrated nitrogen control unit 80 can actively control according to the rate of change of state of each reaction vessel as well as predictive control by controlling based on the rate of change of each parameter described above, The nitrogen removal efficiency can be improved and efficient operation can be performed.

한편, 도 3은 상기 통합 질소제어 시스템의 다른 실시예를 나타낸 도면으로, 도 1의 통합 질소제어 시스템과 비교하여 볼 때, 질산성 질소를 측정하기 위한 계측기가 상기 제2 무산소조(60)가 아닌 분리막조(70)에 설치되어 있으며, 이 외 구성은 도 1의 통합 질소제어 시스템과 실질적으로 동일하다. 이에, 상기한 통합 질소제어 시스템은 분리막조(70) 처리수의 질산성 질소량을 측정하고, 이에 상기 통합 질소제어부(80)는 상기 호기조(50)의 용존산소량 및 암모니아성 질소량과 상기 분리막조(70) 처리수의 질산성 질소량에 대응하여 상기 송풍기의 송풍량과 내부반송 방식 및 내부반송량과 외부탄소원 주입량을 통합적으로 최적 제어한다. 여기서, 상기 분리막조(70) 처리수의 질산성 질소량은 상기 제2무산소조(60)의 후방 탈질이 완료된 처리수의 대상으로 하기 때문에, 상기 제2 무산소조(60)의 질산성 질소량 값과 비슷하며, MLSS에 의한 간섭이 없으므로 보다 더 정확한 계측 값 확보가 가능하다. 3 is a view showing another embodiment of the integrated nitrogen control system. In comparison with the integrated nitrogen control system of FIG. 1, when the meter for measuring nitrate nitrogen is not the second anoxic tank 60 And the other configuration is substantially the same as that of the integrated nitrogen control system of FIG. The integrated nitrogen control system measures the amount of nitrate nitrogen in the treated water in the separation membrane bath 70 so that the integrated nitrogen control unit 80 controls the amount of dissolved oxygen and ammonia nitrogen in the aerobic tank 50, 70) In accordance with the nitrate nitrogen amount of the treated water, the blowing amount of the blower, the internal conveying system, the internal conveyance amount and the external carbon source injection amount are optimally controlled in an integrated manner. Here, the nitrate nitrogen amount of the treatment water in the separation membrane bath 70 is similar to the nitrate nitrogen amount of the second anoxic tank 60 because it is the target of the treated water after the denitrification of the second anoxic tank 60 is completed , And there is no interference by the MLSS, it is possible to obtain a more accurate measurement value.

상기한 바에 따르면, 상기 통합 질소제어 시스템은, 각 반응조의 운전 파라메터(Parameter)들을 실시간으로 계측하고 통합하여 이를 토대로 질소제거를 위한 호기조(50)의 질산화를 위한 용존산소(DO)공급과, 호기조(50)의 내부반송 및 제2 무산소조(60)의 내부반송과, 외부탄소원 주입을 통합적으로 최적 제어함으로써 하수 및 폐수의 안정적인 처리가 가능하고, 에너지 소비를 줄여 경제적인 처리장 운영이 가능하며, 전력사용량과 외부탄소원 약품비를 절감할 수 있어 경제적이다. According to the above, the integrated nitrogen control system is configured to measure and integrate the operation parameters of each reaction tank in real time and to supply dissolved oxygen (DO) for nitrification of the oxic tank 50 for nitrogen removal, The internal transportation of the first anoxic tank 50, the internal transportation of the second anoxic tank 60, and the external carbon source injection are optimally controlled in an integrated manner, whereby stable treatment of sewage and wastewater is possible, It is economical because it can reduce usage and external carbon source cost.

이하에서는, 상기 통합 질소제어 시스템을 이용한 하·폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템 운전방법에 대하여 살펴보기로 하며, 상기 통합 질소제어 시스템의 각 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, a method of operating an integrated nitrogen control system of a wastewater treatment plant using the integrated nitrogen control system will be described. Detailed description of each component of the integrated nitrogen control system will be omitted.

상기 통합 질소제어 시스템 운전방법은, 호기조(50)의 송풍량과, 내부반송 방식과, 호기조(50)의 내부반송량 및 제2 무산소조(60)의 내부반송량과, 외부탄소 주입량을 통합적으로 최적 제어하여 효과적인 탈질을 유도하고 에너지소모를 최소화하도록 되어 있다.The integrated nitrogen control system operating method is characterized in that the amount of blowing of the oxic tank (50), the internal transport system, the internal transport amount of the oxic tank (50), the internal transport amount of the second anoxic tank (60) So that effective denitrification is induced and energy consumption is minimized.

이에 먼저, 송풍량 제어에 대하여 살펴보기로 한다. First, let us examine the air flow rate control.

상기 호기조(50)에서 송풍량의 최적 제어는, 상기 호기조(50)의 용존산소량을 실시간으로 복수 회 측정하여 상기 호기조(50)의 용존산소량의 변화량을 측정하고, 상기 용존산소량의 변화량에 대한 변화율에 대응하여 상기 호기조(50)의 최적 송풍량을 제어한다.The optimal control of the amount of air blown in the oxic tank 50 is performed by measuring the amount of dissolved oxygen of the oxic tank 50 by measuring the dissolved oxygen amount of the oxic tank 50 a plurality of times in real time and measuring the rate of change of the dissolved oxygen amount And controls the optimum air blowing amount of the oxic tank 50 correspondingly.

다시 말해, 상기 호기조(50)의 최적 송풍량 제어는, 운영에 필요한 세트 용존산소를 설정하고, 상기 호기조(50)의 용존산소를 실시간으로 복수 회 측정하여 복수 회 측정한 상기 용존산소량의 산술평균값을 현재 용존산소로 확정한 후, 상기 현재 용존산소와 상기 운영에 필요한 세트 용존산소와 비교하여 상기 현재 용존산소가 상기 세트 용존산소에 대하여 설정된 범위에 있는 경우 상기 호기조(50)의 용존산소가 상기 세트 용존산소가 되도록 PID제어를 통하여 상기 송풍량을 제어한다.In other words, the optimal air flow rate control of the oxic tank 50 is performed by setting the set dissolved oxygen required for the operation, measuring the dissolved oxygen of the oxic tank 50 a plurality of times in real time, Wherein dissolved oxygen of the aerobic tank (50) is set to the set dissolved oxygen when the current dissolved oxygen is in a set range with respect to the set dissolved oxygen as compared with the current dissolved oxygen and the set dissolved oxygen required for the operation, And controls the blowing amount through PID control so as to become dissolved oxygen.

상기 호기조(50)의 최적 송풍량을 제어하는 단계는, 상기 호기조(50)의 용존산소의 변화량을 확인하여 상기 호기조(50)의 용존산소의 변화량에 대한 변화율에 따라 비례제어 요소값을 조정하여 상기 호기조(50)의 송풍량을 제어하되, 상기 용존산소의 변화량의 변화율이 '0'보다 크면 용존산소 저하율이 급격하다고 판단하고 상기 비례제어 요소값을 18% 내지 22%, 바람직하게는 20% 상향시킨다.The step of controlling the optimum air blowing amount of the oxic tank 50 may include adjusting the proportional control element value according to the rate of change with respect to the change amount of dissolved oxygen in the oxic tank 50 by checking the change amount of dissolved oxygen in the oxic tank 50, If the change rate of the change amount of the dissolved oxygen is larger than 0, the rate of decrease of the dissolved oxygen is determined to be abrupt, and the proportional control element value is increased by 18% to 22%, preferably 20% .

또한, 상기 호기조(50)의 최적 송풍량을 제어하는 단계는, 상기 호기조(50)의 용존산소의 변화량을 확인하여 변화율에 따라 비례제어 요소값을 조정하되, 상기 용존산소의 변화량의 변화율이 '0'보다 작거나 같으면 용존산소 저하율이 원만하다고 판단하고 상기 비례제어 요소값을 8% 내지 12% , 바람직하게는 10% 상향시키는 것이 바람직하며 이는 변동 가능하다. The step of controlling the optimum air blowing amount of the oxic tank 50 may be performed by checking the change amount of dissolved oxygen of the oxic tank 50 and adjusting the proportional control element value according to the change rate, ', It is preferable to determine that the rate of decrease of dissolved oxygen is smooth and to increase the proportional control element value by 8% to 12%, preferably by 10%, which is variable.

상기한 바에 따르면, 상기 호기조(50)의 송풍량 제어는 상기한 바와 같이 폭기량을 상황에 맞게 조절하여 에너지소모를 최소화할 수 있으며, 용존산소량 변화량의 변화율을 토대로 제어함으로써 트러블 기간을 단축하고 용존산소가 정상화를 통한 안정적인 수질 확보를 할 수 있다. As described above, the blowing rate control of the oxic tank 50 can minimize the energy consumption by adjusting the aeration amount according to the situation as described above. By controlling the rate of change of the dissolved oxygen amount change amount, the trouble period can be shortened, It is possible to secure stable water quality through normalization.

이하에서는, 도 4를 참조하여 상기한 송풍량 제어 방법의 실시예를 살펴보기로 한다. Hereinafter, an embodiment of the air flow rate control method will be described with reference to FIG.

먼저, 호기조(50) 용존산소(DO)는 1분마다 계측하고(DPV), 이때 계측기의 오류 및 노이즈 제거를 위하여 3회 용존산소의 산술평균값을 현재 용존산소로 확정하고, 수학식 1과 같이 용존산소의 계측값을 직전 3회 평균하여 현재 용존산소로 인식한다.First, the dissolved oxygen (DO) of the oxic tank 50 is measured every minute (D PV ). At this time, the arithmetic average value of the three times dissolved oxygen is determined as the present dissolved oxygen for eliminating errors and noise of the meter, Likewise, the measurement value of dissolved oxygen is averaged three times immediately before it is recognized as dissolved oxygen.

수학식 1Equation 1

DOn ' = (DOn-2+DOn-1+DOn)/3, ex) DO3 ' = (DO1+DO2+DO3)/3, DO n '= (DO n- 2 + DO n-1 + DO n) / 3, ex) DO 3' = (DO 1 + DO 2 + DO 3) / 3,

그리고 운영에 필요한 세트 용존산소를 설정(DOSet)하고 현재 용존산소와 비교, 세트 용존산소(DOSet)로 운전하기 위한 송풍량은 PID제어를 실시하며, 이때 수학식 2와 같이 용존산소의 변화량을 확인하여 수학식 3과 같이 변화량에 대한 변화율에 따라 비례제어 요소값(Kp)을 조정한다.Then, the set oxygen demand (DO set ) required for operation is compared with the current dissolved oxygen, and the blowing amount for operating the set DO (DO set ) is PID control. At this time, And adjusts the proportional control element value (K p ) according to the rate of change with respect to the amount of change as shown in Equation (3).

수학식 2Equation 2

△DOn '=DO' n-DO' n -1, ex) △DO5 ' = DO5 ' DO4 ' DO DO n ' = DO ' n- DO ' n -1 , ex) △ DO 5 ' = DO 5 ' - DO 4 '

수학식 3Equation 3

△DOn ''= △DOn ' △DOn-1 ' , ex) △DO5 '' = △DO5 ' △DO4 ' △ DO n '' = DELTA DO n ' - DELTA DO n-1 ' , ex) △ DO 5 '' = △ DO 5 ' - △ DO 4 '

상기한 바에 따라 폭기량을 제어하며, 만약 현재 용존산소가 DOSet보다 작을 경우 회전수 제어를 통하여 폭기량을 증가한다.Controls the aeration rate according to the above, and if the dissolved oxygen is less than the DO set , the aeration amount is increased through the rotation speed control.

가령, △DOn ''(용존산소의 변화량의 변화율) > 0 이면 용존산소 저하율이 급격하다고 판단하고 비례제어 요소값(Kp)을 20%향상시키고, △DOn ''≤ 0 이면 용존산소 저하율이 완만하다고 판단하고 비례제어 요소값(Kp)을 10%향상시킨다. For example, Δ DO n " (rate of change of dissolved oxygen change) > 0, then a determination that suddenly the dissolved oxygen rate of decrease is proportional to the control element values (K p) to improve 20%, △ DO n '' ≤ 0 is determined that the dissolved oxygen rate of decrease is gradual and proportional control factor values (K p) 10%.

다음으로 제2 무산소조(60)의 내부반송량의 제어에 대하여 살펴보기로 한다.Next, the control of the internal conveyance amount of the second anoxic tank 60 will be described.

상기 내부반송량의 최적 제어는 목표로 하는 설정 질산성 질소를 설정하고, 상기 제2 무산소조(60)의 질산성 질소량을 실시간으로 복수 회 측정하여 복수 회 측정한 질산성 질소량의 산술평균값을 현재 질산성 질소로 확정한 후, 상기 현재 질산성 질소와 목표로 하는 설정 질산성 질소와 비교하여 상기 현재 질산성 질소가 상기 목표로 하는 설정 질산성 질소에 대하여 설정된 범위에 있는 경우 상기 제2 무산소조(60)의 질산성 질소가 상기 설정 질산성 질소에 대응하도록 PID제어를 통하여 상기 내부반송량을 제어한다. 즉, 상기 제2 무산소조(60)의 내부반송량의 최적제어는, 상기 현재 질산성 질소의 양의 변화량을 측정 및 확인하여 이러한 질산성 질소량의 변화량에 대한 변화율에 따라 비례제어 요소값을 조정하여 상기 제2 무산소조(60)로부터 상기 제1 무산소조(30)로 반송되는 최적 내부반송량을 제어한다(도 5 참조).The optimum control of the internal transfer amount is performed by setting a desired set nitrate nitrogen and by measuring the nitrate nitrogen amount of the second anoxic tank 60 a plurality of times in real time to obtain an arithmetic mean value of the nitrate nitrogen amount measured plural times, And determining the nitrate nitrogen as the acid nitrate, and when the present nitrate nitrogen is in the range set for the target nitrate nitrogen to be set as compared with the present nitrate nitrogen and the target nitrate nitrogen to be set, ) Is controlled by PID control so that the nitrate nitrogen of the nitrate nitrogen corresponds to the set nitrate nitrogen. That is, the optimal control of the internal transport amount of the second anoxic tank 60 is performed by measuring and confirming the amount of change of the present nitrate nitrogen, adjusting the proportional control element value according to the rate of change with respect to the change amount of the nitrate nitrogen amount And controls the optimum internal conveyance amount conveyed from the second anoxic tank (60) to the first anoxic tank (30) (see Fig. 5).

상기 외부탄소원 주입량 제어는, 상기 제2 무산소조(60)의 질산성 질소량을 실시간으로 복수 회 측정하여 상기 제2 무산소조(60)의 질산성 질소량의 변화량을 측정하고, 상기 질산성 질소량의 변화량에 대한 변화율에 대응하여 상기 제2 무산소조(60)의 최적 외부탄소원 주입량을 제어하되, 상기 현재 질산성 질소가 상기 설정 질산성 질소보다 높을 경우 설정된 주입량에 따라 상기 제2 무산소조(60)로 외부탄소원을 주입하고, 후술되는 주입중단조간에 의하여 상기 외부탄소원 주입을 중단한다(도 5 참조).The external carbon source injection amount control is performed by measuring the amount of nitrate nitrogen in the second anoxic tank (60) by measuring the nitrate nitrogen amount of the second anoxic tank (60) in real time plural times, Wherein the control unit controls the optimal amount of the external carbon source injected to the second anoxic tank (60) according to the rate of change, and injects the external carbon source into the second anoxic tank (60) according to the set amount of injection when the current nitrate nitrogen is higher than the set nitrate nitrogen And the injection of the external carbon source is stopped by the injection stopping tank to be described later (see FIG. 5).

상기 제2 무산소조(60)의 내부반송량을 제어하는 단계는, 상기 제2 무산소조(60)의 복수 회 측정한 질산성 질소량의 산술평균값을 현재 질산성 질소로 확정하고, 상기 현재 질산성 질소와 목표로 하는 설정 질산성 질소와 비교하여, 상기 제2 무산소조(60)의 질산성 질소가 상기 설정 질산성 질소에 대응하도록 PID제어를 통하여 상기 제2 무산소조(60)의 내부반송량을 제어한다. The step of controlling the amount of internal transfer of the second anoxic tank (60) comprises: determining an arithmetic average value of the nitrate nitrogen amount measured plural times in the second anoxic tank (60) as the current nitrate nitrogen, The amount of internal transfer of the second anoxic tank (60) is controlled through PID control so that the nitrate nitrogen of the second anoxic tank (60) corresponds to the set nitrate nitrogen as compared with the target set nitrate nitrogen.

상기 제2 무산소조(60)의 내부반송량을 제어하는 단계는, 상기 현재 질산성 질소의 변화량을 확인하여 변화율에 따라 비례제어 요소값을 조정하되, 상기 질산성 질소의 변화량의 변화율이 '0'보다 크면 탈질 저하율이 급격하다고 판단하고 내부반송량을 18% 내지 22%씩, 바람직하게는 20%씩 증가시킨다.The step of controlling the amount of internal transfer of the second anoxic tank (60) may include the steps of: determining a change amount of the current nitrate nitrogen and adjusting a proportional control element value according to the change rate, wherein the rate of change of the nitrate nitrogen is & , It is judged that the rate of denitrification is rapid and the amount of internal transfer is increased by 18% to 22%, preferably by 20%.

또한, 상기 제2 무산소조(60)의 내부반송량을 제어하는 단계는, 상기 현재 질산성 질소의 변화량을 확인하여 변화율에 따라 비례제어 요소값을 조정하되, 상기 질산성 질소의 변화량의 변화율이 '0'보다 작거나 같으면 탈질 저하율이 완만하다고 판단하고 내부반송량을 8% 내지 12%, 바람직하게는 10%씩 증가시키는 것이 바람직하지만, 이는 일 실시예로 최적제어 설계 및 통합 질소제어 시스템의 용량 등에 따라 변동가능함은 물론이다. The step of controlling the amount of internal transfer of the second anoxic tank (60) may include the steps of: checking a change amount of the current nitrate nitrogen and adjusting a proportional control element value according to the change rate, wherein the rate of change of the nitrate nitrogen is' 0 ', it is preferable to determine that the denitration reduction rate is gentle and increase the internal transport amount by 8% to 12%, preferably 10%. However, it is preferable that the optimum control design and the capacity of the integrated nitrogen control system Of course.

상기 제2 무산소조(60)의 내부반송량을 제어하는 단계는, 상기 내부반송량을 증가하다가 현재 질산성 질소가 상기 설정 질산성 질소에 도달하면 초기 설정된 내부반송량으로 복귀시킨다.The step of controlling the internal transport amount of the second anoxic tank (60) increases the internal transport amount and returns to the initially set internal transport amount when the present nitrate nitrogen reaches the set nitrate nitrogen.

이하에서는, 도 5를 참조하여 상기한 제2 무산소조(60)의 내부반송량 제어 방법의 실시예를 살펴보기로 한다. Hereinafter, an embodiment of the internal conveyance amount control method of the second anoxic tank 60 will be described with reference to FIG.

먼저, 제2 무산소조(또는 방류수조)의 NO3-N은 1분마다 계측하며(NPV), 계측기의 오류 및 노이즈 제거를 위하여 수학식 4와 같이 NO3-N의 계측값을 직전 3회 평균하여 NO3-N의 산술평균값을 현재 NO3-N로 인식한다.First, the NO 3 -N of the second anoxic tank (or the discharged water tank) is measured every minute (N PV ), and the measured value of NO 3 -N is calculated as shown in Equation 4 for the error and noise removal of the meter three times the average will be recognized as a current NO 3 -N an arithmetic mean of NO 3 -N.

수학식 4Equation 4

NO3-Nn ' = (NO3-Nn -2+NO3-Nn -1+NO3-Nn)/3, ex) NO3-N3 ' = (NO3-N1+NO3-N2+NO3-N3)/3, NO 3 -N n '= (NO 3 -N n -2 + NO 3 -N n -1 + NO 3 -N n) / 3, ex) NO 3 -N 3' = (NO 3 -N 1 + NO 3 -N 2 + NO 3 -N 3 ) / 3,

이때 NO3-N계측기 설치는 제2 무산소조(60)의 끝단(분리막조(70) 전)에 설치되므로 질산화 및 탈질이 완료된 상태이므로 방류수조에 계측기를 설치하여도 값은 큰 차이가 없으며, 방류수조에 NO3-N계측기 설치 시 MLSS에 의한 간섭이 없으므로 보다 더 정확한 계측 값 확보가 가능하다. In this case, since the NO 3 -N instrument is installed at the end of the second anoxic tank 60 (before the separation membrane tank 70), the nitrification and denitrification are completed. Therefore, even if the instrument is installed in the discharge water tank, NO 3 -N Because there is no interference by MLSS when installing the instrument, it is possible to obtain a more accurate measurement value.

그런 다음, NO3-N의 변화량을 확인하여 변화율에 따라 비례제어 요소값(Kp)을 조정하고(수학식 5 및 수학식 6 참조), 목표로 하는 설정 NO3-N(NSet)을 설정하고 현재 NO3-N과 비교한다. Then, the change amount of NO 3 -N is checked, the proportional control element value K p is adjusted according to the change rate (see Equations 5 and 6), and the target setting NO 3 -N (N Set ) And compares it with current NO 3 -N.

수학식 5Equation 5

△NO3-Nn '=NO3-N' n-NO3-N' n -1, ex) △NO3-N5 ' = NO3-N5 ' - NO3-N4 ' NO 3 -N n ' = NO 3 -N ' n -NO 3 -N ' n -1 , ex) NO 3 -N 5 ' = NO 3 -N 5 ' - NO 3 -N 4 '

수학식 6Equation 6

△NO3-Nn ''= △NO3-Nn ' - △NO3-Nn-1 ' , ex) △NO3-N5 '' = △NO3-N5 ' - △NO3-N4 ' NO 3 -N n " = NO 3 -N n ' - NO 3 -N n-1 ' , ex) &Quot; NO 3 -N 5 " = " NO 3 -N 5 ' - NO 3 -N 4 '

비교한 후에는 현재 NO3-N이 NSet보다 클 경우 내부반송펌프 회전수 제어를 통하여 반송량을 증가시키고, 내부 반송량은 100~300% 범위 내에서 조정한다. 가령, △NO3-Nn ''> 0 이면 탈질 저하율이 급격하다고 판단하고 내부반송량을 20%씩 증가하고, △NO3-Nn ''≤ 0 이면 탈질 저하율이 완만하다고 판단하고 내부반송량을 10%씩 증가한다. 여기서, 상기 제2 무산소조(60)의 내부반송량은 최적제어 설계 및 통합 질소제어 시스템의 용량 등에 따라 변동가능함은 물론이다. After the comparison, if NO 3 -N is larger than N Set , the amount of conveyance is increased by controlling the internal conveying pump rotation speed, and the amount of internal conveyance is adjusted within the range of 100 to 300%. If ΔNO 3 -N n '' > 0, it is determined that the rate of denitrification is abrupt, the internal transport amount is increased by 20%, and if ΔNO 3 -N n '' ≤0, Increase the amount by 10%. It goes without saying that the amount of internal transportation of the second anoxic tank 60 may vary depending on the optimum control design and the capacity of the integrated nitrogen control system.

이때, 내부반송량을 증가하다가 현재 NO3-N이 NSet에 도달하는 경우 초기 설정된 내부반송량으로 복귀한다.At this time, when the NO 3 -N reaches N Set at the present time while increasing the inner carry amount, it returns to the initially set inner carry amount.

상기 외부탄소원 주입량을 제어하는 단계는, 상기 현재 질산성 질소가 상기 설정 질산성 질소보다 높을 경우 설정된 주입량에 따라 상기 제2 무산소조(60)로 외부탄소원을 주입한다.The step of controlling the amount of the external carbon source injects the external carbon source into the second anoxic tank 60 according to the set amount of injection when the present nitrate nitrogen is higher than the set nitrate nitrogen.

상세하게, 상기 외부탄소원 주입량을 제어하는 단계는, 상기 현재 질산성 질소에서 상기 설정 질산성 질소를 차감한 값(mg/L)이 5를 초과하는 경우 상기 외부탄소원을 연속 주입한다.More specifically, in the step of controlling the external carbon source injection amount, when the value (mg / L) obtained by subtracting the set nitrate nitrogen from the present nitrate nitrogen exceeds 5, the external carbon source is continuously injected.

반면, 상기 현재 질산성 질소에서 상기 설정 질산성 질소를 차감한 값(mg/L)이 5보다 같거나 작을 경우 상기 외부탄소원을 간헐적으로 주입하며, 간헐주기는 차감한 값(mg/L)이 작을수록 간헐주기를 길게 운전한다.On the other hand, when the value (mg / L) obtained by subtracting the set nitrate nitrogen from the present nitrate nitrogen is equal to or less than 5, the external carbon source is intermittently injected, and the intermittent cycle is subtracted from the value (mg / L) The smaller the number, the longer the intermittent cycle.

다음으로 외부탄소원 주입량 제어에 대하여 살펴보기로 한다.Next, the control of the external carbon source injection amount will be described.

상기 외부탄소원 주입량을 제어하는 단계는, 주입중단조건에 의하여 상기 외부탄소원 주입을 중단한다. 여기서, 상기 주입중단조건은, 상기 제2 무산소조(60)의 질산성 질소의 측정값이 설정 질산성 질소 이하로 계측되는 조건, 상기 제2 무산소조(60)의 pH의 변화를 감지하여 질산염의 굴곡부(nitrate apex)가 나타나는 경우 또는 ORP(Oxidation-Reduction potential)의 변화를 감지하여 질산염 니(Nitrate knee)가 나타나는 조건, 상기 제2무산소조(60)의 질산성 질소의 시간변동이 없는 경우를 포함한다.The step of controlling the amount of external carbon source injection stops the external carbon source injection according to the injection stop condition. The injection stop condition is a condition in which the measurement value of the nitrate nitrogen of the second anoxic tank 60 is measured to be equal to or lower than the set nitrate nitrogen and the condition that the pH of the second anoxic tank 60 is changed, (nitrate apex) or a change in the oxidation-reduction potential (ORP) to detect a nitrate knee, and a case where there is no time variation of the nitrate nitrogen of the second anoxic tank 60 .

한편, 외부탄소원은 내부반송 후 잔여 질산화물을 외부 탄소원을 이용한 탈질 유도하는 것을 목적으로 한다. 한편, 최대 내부반송율 300% 적용 후에도 미처리된 질산성 질소의 제거를 위하여 외부탄소원을 주입하는 경우 일반적으로 사용되는 메탄올(CH3OH)의 소모량은 수학식 7과 같다. On the other hand, the external carbon source is intended to induce denitrification of the remaining nitrogen oxides using an external carbon source after internal transportation. On the other hand, the consumption amount of methanol (CH 3 OH) generally used when an external carbon source is injected for removing nitrate nitrogen after the maximum internal feed rate of 300% is calculated is shown in Equation (7).

수학식 7Equation 7

메탄올 요구량 =

Figure 112017126529894-pat00001
= 3.68 g/gMethanol requirement =
Figure 112017126529894-pat00001
= 3.68 g / g

Yn =

Figure 112017126529894-pat00002
= 0.156gVSS/gbCODYn =
Figure 112017126529894-pat00002
= 0.156 g VSS / gbCOD

여기서, Yn, Y, Kd, SRT, VSS는 각각 순미생물 합성계수, 미생물 합성계수, 내생호흡계수, 슬러지체류시간, 휘발성부유물질을 각각 의미한다.Here, Yn, Y, Kd, SRT and VSS are respectively the net microorganism synthesis coefficient, the microorganism synthesis coefficient, the endogenous respiration coefficient, the sludge residence time, and the volatile suspended material.

상기 외부탄소원의 주입은 목표로 하는 설정 NO3-N(NSet)을 5mg/L로 설정하고 현재 NO3-Nn '이 설정값(NSet)보다 높을 때 주입하며, 약품의 주입량 조절은 주입펌프의 가동시간으로 한다.The injection of the external carbon source is performed when the target setting NO 3 -N (N Set ) is set to 5 mg / L and the present NO 3 -N n ' is higher than the set value (N Set ) The operation time of the injection pump is assumed.

여기서, 만약 NO3-Nn '-NSet > 5 일 경우에는 약품주입펌프는 연속주입하고, 3< NO3-Nn '-NSet < 5 일 경우에는 약품주입펌프는 5분 주입 / 1분 정지하도록 하고, NO3-Nn '-NSet < 3 일 경우에는 약품주입펌프는 5분주입 / 5분 정지로 운전한다. Here, if NO 3 -N n ' -N Set > 5, the chemical injection pump is continuously injected, and 3 <NO 3 -N n ' -N Set &Lt; 5, the chemical injection pump is stopped for 5 minutes / 1 minute, and NO 3 -N n ' -N Set &Lt; 3, the chemical injection pump is operated with a 5 minute injection / 5 minute stop.

한편, 외부탄소원이 탈질 소요량 이상으로 주입되는 경우 유출수의 잔류 COD증가를 야기 시킬 수 있고 불필요한 약품의 소모가 발생하므로 효율적인 운전을 위해 약품주입 중단 시기를 설정하는 것이 중요하다. 약품 주입 중단 시기는 제2 무산소조 NO3-N의 계측값이 설정치(NSet) 이하로 계측되는 경우 또는, 제2 무산소조 pH의 변화를 감지하여 질산염의 굴곡부(nitrate apex)가 나타나는 경우 또는, ORP(Oxidation-Reduction potential)의 변화를 감지하여 질산염 니(nitrate knee)가 나타나는 경우 또는, 제2 무산소조 NO3-N의 시간변동이 없는 경우이다. On the other hand, when the external carbon source is injected at a rate equal to or greater than the denitration amount, it is possible to cause an increase in the residual COD of the effluent and unnecessary consumption of the chemicals occurs. When the measured value of the second anoxic tank NO 3 -N is measured to be equal to or lower than the set value (N Set ) or when the nitrate apex is detected by sensing the change of the second anoxic tank pH, (Nitrate knee) is detected by detecting a change in the oxidation-reduction potential of the second anoxic tank NO 3 -N, or there is no time variation of the second anoxic tank NO 3 -N.

여기서, Nitrate knee는 탈질이 완료되어 더 이상 nitrate나 nitrite가 존재하지 않을 때 나타나는 ORP Bending point로 이는 sulfide를 생산하는 sulfate-reduction dp 의해 발생하는데, sulfide는 산소가 존재하지 않는 경우에 0.07mg sulfide/L 증가로 100mV의 ORP를 떨어뜨리는 영향을 끼친다. 무산소 조건에서 탈질이 진행되면 ORP가 증가하지만 증가되는 추세에서 △NO3-Nn '' ≥ 0로 변곡점을 보일 때가 탈질이 완료된 시점으로 간주할 수 있으므로 외부탄소원 주입을 정지한다. Here, nitrate knee is an ORP bending point when denitrification is complete and no more nitrate or nitrite is present. This is caused by sulfate-reduction dp that produces sulfide, while sulfide is 0.07 mg sulfide / L increases the ORP of 100mV. When the denitrification progresses under anaerobic conditions, the ORP increases. However, since the denitrification point is seen as ΔNO 3 -N n '' ≥ 0 at the increasing trend, it can be regarded as the time when the denitrification is completed.

또한, 무산소 상태에서는 초기에 이산화탄소 생성에 의해 pH가 감소하지만 곧 탈질에 의해 OH- 이온이 생성되면서 pH감소가 상쇄되고 상승하기 시작한다. 그러나 탈질이 끝나는 시점부터는 pH가 감소하기 시작하는데 이로 인하여 pH 피크포인트(peak point)가 발생하는데 이를 질산염 에이펙스(nitrate apex)라고 한다. 이때도 외부탄소원에 의한 탈질이 종료되었다고 간주할 수 있으므로 외부탄소원 주입을 정지한다. In the anoxic condition, the pH is decreased by the carbon dioxide formation in the early stage, but the pH decrease is canceled as the OH - ion is generated by the denitrification. However, at the end of the denitrification, the pH begins to decrease, leading to a pH peak point called the nitrate apex. At this time, since the denitrification by the external carbon source is considered to be completed, the external carbon source injection is stopped.

이하에서는, 상기 제2 반송부(62)와 상기 제3 반송부(72)를 포함하고 제1 반송부(52)는 포함하지 않는 반송 시스템의 실시예에 대하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, an embodiment of a transport system including the second transport section 62 and the third transport section 72 but not including the first transport section 52 will be described.

상기 제3 반송부(72)는 상기 분리막조(70)의 높은 MLSS 및 용존산소를 호기조(50)로 반송하기 위함이며, 상기 제2 반송부(62)는 상기 제2 무산소조(60)에서 탈질을 유도하고 및 제1 무산소조(30)에서의 완벽한 탈질을 위한 용존산소농도를 저감하기 위함이다. The third conveying unit 72 is for conveying the high MLSS and dissolved oxygen of the separation membrane bath 70 to the oxic tank 50 and the second conveying unit 62 is for performing denitrification in the second anoxic tank 60 And to reduce the dissolved oxygen concentration for complete denitrification in the first anoxic tank (30).

이에, 상기 제2 반송부(62)와 상기 제3 반송부(72)는 침지식 분리막을 적용한 2단탈질공정(제1무산소-혐기-호기-제2무산소-분리막조(70))에서 질소와 인 제거효율을 높이기 위한 공정으로 분리막조(70)에서 호기조(50)로 1.5Q~2.5Q를 반송하고 제2 무산소조(60)에서 제1 무산소조(30)로 2~3Q반송 공정을 구성할 수 있다.Thus, the second transporting section 62 and the third transporting section 72 are formed in the two-stage denitrification process (first anoxic-anaerobic-aerobic-second anoxic-membrane separation tank 70) And 1.5Q to 2.5Q from the separation membrane bath 70 to the oxic tank 50 and from the second anoxic tank 60 to the first anoxic tank 30 to form the 2 to 3Q transportation process .

상기 제3 반송부(72)는 분리막조(70)의 높은 MLSS(약 9,000mg/L~11,000mg/L)와 높은 용존산소농도(약 4mg/L 이상)를 호기조(50)에 1.5~2.5Q 반송함으로서 호기조(50)에서 적은 HRT로도 오염물질을 제거할 수 있으며(높은 MLSS유지), 분리막조(70)의 높은 용존산소농도의 이송으로 인해 호기조(50) 송풍량을 절약할 수 있는 장점이 있다.The third conveying part 72 is provided with a high MLSS (about 9,000 mg / L to 11,000 mg / L) and a high dissolved oxygen concentration (about 4 mg / L or more) of the separation membrane bath 70 in the oxic tank 50 in the range of 1.5 to 2.5 Q carrier, the pollutant can be removed even with a small HRT in the aerobic tank 50 (high MLSS maintenance), and the advantage of saving the amount of blowing of the oxic tank 50 due to the high dissolved oxygen concentration of the separation membrane bath 70 have.

상기 제2 반송부(62)는 호기조(50)에서 질산화된 산화물을 제2 무산소조(60)에서 1차적으로 탈질을 하고, 최종적으로 제1 무산소조(30)로 2~3Q반송함으로서 완벽한 탈질을 유도한다. 이때 제2 무산소조(60)의 MLSS반송과 함께 용존산소농도가 거의 0에 가까워 호기조(50)에서 직접 반송하는 것 보다 매우 높은 탈질효율을 기대할 수 있다. 또한 0에 가까운 용존산소농도와 완벽한 탈질은 혐기조(40)에서 인제거를 위한 인방출이 잘 일어나 인제거 효율을 높이는 데에도 기여를 한다. The second transporting unit 62 firstly denitrifies nitrified oxides in the oxic tank 50 in the second anoxic tank 60 and finally transports the nitrified oxide in the second anoxic tank 30 for 2 to 3Q to induce complete denitrification. do. At this time, together with the MLSS transport of the second anoxic tank (60), the dissolved oxygen concentration is almost zero, and the denitrification efficiency can be expected to be much higher than that carried out directly in the oxic tank (50). In addition, the near-zero dissolved oxygen concentration and complete denitrification contribute to the increase in the efficiency of the inhalation of the anaerobic tank (40).

하·폐수 고도처리 시설에서 항상 문제가 되어 왔던 부분이 질소제거효율을 높이기 위해 내부반송율을 높이면 호기조(50)의 높은 용존산소농도로 인해 무산소조에서 탈질이 제대로 되지 않고, 탈질되지 않은 질산화물이 혐기조(40)에서 인방출 저해요소로 작용해 혐기조(40)에서도 탈질이 일어나는 현상이 발생한다(탈질미생물 우성, 혐기미생물열성). 이에 반해 상기 제1반송부(62)는 높은 반송율을 유지하여 질소제거효율을 높임과 동시에 혐기조(40)에서도 인방출의 저해요소인 질산화물 및 용존산소농도를 0에 가깝게 유지함으로서 인제거효율 향상시킬 수 있다.When the internal return rate is increased to increase the nitrogen removal efficiency, the denitrification in the anoxic tank is not performed properly due to the high dissolved oxygen concentration of the oxic tank 50, and the denitrification of the nitric oxide is carried out in the anaerobic tank 40), the denitrification occurs in the anaerobic tank 40 (denitrifying microorganism dominant, anaerobic microbial erosion). On the other hand, the first transport section 62 maintains a high feed rate and increases the nitrogen removal efficiency. At the same time, the nitrate and dissolved oxygen concentrations, which are the inhibiting elements of the in-outflow, are maintained close to zero in the anaerobic tank 40, .

도 6은 도 1에 도시된 하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템을 이용한 본 발명의 다른 실시예에 따른 하페수처리 설비의 통합 질소제어 시스템 운전방법에서 탈질 제어흐름을 나타내는 절차도이다. 도 6을 참조하면, 하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템 운전방법은, TN 목표값 설정 단계(S10)와, NH4-N 목표값 및 NO3-N 목표값 설정 단계(S20)와, NH4-N 계측 단계(S30)와, NH4-N 계측값과 NH4-N 목표값을 비교하는 비교 단계(S40)와, 송풍량 유지 단계(S50)와, 제1 반송 단계(S60)와, NO3-N 목표값 변경 단계(S70)와, 송풍량 증가 단계(S80)와, 제2 반송 단계(S90)와, NO3-N 계측 단계(S100)와, 내부반송량 및 외부탄소원 주입량 조절 단계(S110)를 포함한다.FIG. 6 is a flow chart showing the flow of denitrification control in the integrated nitrogen control system operation method of the bottom water treatment plant according to another embodiment of the present invention using the integrated nitrogen control system of the wastewater treatment facility shown in FIG. 6, the driving system control method of the integrated nitrogen wastewater treatment plants, TN and the target value setting step (S10), NH 4 -N and NO 3 -N target value and target value setting step (S20), NH 4 and -N measurement step (S30), NH 4 -N and NH 4 -N measurement value and comparing (S40) for comparing the target value, and the blowing air volume holding step (S50), and the first transfer step (S60), NO 3 -N target value changing step S70, a blowing amount increasing step S80, a second conveying step S90, a NO 3 -N measuring step S100, an inner conveying amount and an outer carbon source injection amount adjusting step S110).

TN 목표값 설정 단계(S10)에서는 암모니아성 질소(NH4-N)와 질산성 질소(NO3-N)의 합인 총질소(TN: Total Nitrogen)의 목표값이 설정된다.In TN target value setting step (S10) ammonium nitrogen (NH 4 -N) and the total sum of the nitrate nitrogen (NO 3 -N): the target value of (Total Nitrogen TN) are set.

NH4-N 목표값 및 NO3-N 목표값 설정 단계(S20)에서는 암모니아성 질소(NH4-N)의 목표값과 질산성 질소(NO3-N)의 목표값이 각각 설정된다. NH4-N 목표값 및 NO3-N 목표값 설정 단계(S20)에서 암모니아성 질소(NH4-N)의 목표값과 질산성 질소(NO3-N)의 목표값은 TN 목표값 설정 단계(S10)에서 총질소의 목표값이 설정됨에 따라 자동으로 설정된다. 암모니아성 질소가 변화하여 질산성 질소가 되므로 암모니아성 질소가 충분히 제거되어야 생성된 질산성 질소를 외부탄소원으로 제어할 수 있고 그에 따라 최종 총질소 농도를 제어할 수 있으므로 암모니아성 질소의 목표값을 질산성 질소 목표값보다 낮게 설정한다. 본 실시예에서는 암모니아성 질소의 목표값이 TN 목표값의 20%로 자동 설정되고, 질산성 질소의 목표값이 TN 목표값의 60%로 자동 설정되는 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다.In the NH 4 -N target value and NO 3 -N target value setting step S20, the target value of ammonia nitrogen (NH 4 -N) and the target value of nitrate nitrogen (NO 3 -N) are respectively set. The target value of the ammonia nitrogen (NH 4 -N) and the target value of the nitrate nitrogen (NO 3 -N) in the NH 4 -N target value and the NO 3 -N target value setting step S20 are set in the TN target value setting step (S10), the target value of total nitrogen is set automatically. Since the ammonia nitrogen is changed into nitrate nitrogen, the ammonia nitrogen can be sufficiently removed to control the generated nitrate nitrogen to an external carbon source, and thus the final total nitrogen concentration can be controlled. Therefore, the target value of ammonia nitrogen It is set lower than the acid nitrogen target value. In the present embodiment, the target value of ammonia nitrogen is automatically set to 20% of TN target value, and the target value of nitrate nitrogen is automatically set to 60% of TN target value. However, the present invention is not limited to this no.

NH4-N 계측 단계(S30)에서는 호기조(50)에서 암모니아성 질소(NH4-N)의 양이 실시간으로 계측된다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 호기조(50)의 암모니아성 질소(NH4-N)는 1분마다 계측하고, 이때 계측기의 오류 및 노이즈 제거를 위하여 3회 암모니아성 질소(NH4-N)의 산술평균값을 현재 암모니아성 질소(NH4-N)로 확정하고, 수학식 8과 같이 암모니아성 질소(NH4-N)의 계측값을 직전 3회 평균하여 현재 암모니아성 질소(NH4-N)로 인식한다.In the NH 4 -N measurement step S30, the amount of ammonia nitrogen (NH 4 -N) in the oxic tank 50 is measured in real time. This will be described in detail as follows. Ammonium nitrogen in the aerobic tank (50) (NH 4 -N) is currently ammonium nitrogen arithmetic mean value of three times ammonium nitrogen (NH 4 -N) for the measurement, at which time error and noise removal of the instrument per 1 minute ( NH 4 -N), and the measured value of ammonia nitrogen (NH 4 -N) is averaged three times immediately before as ammonia nitrogen (NH 4 -N) as shown in Equation (8).

수학식 7Equation 7

NH4-Nn ' = (NH4-Nn-2+NH4-Nn-1+NH4-Nn)/3, ex) NH4-N3 ' = (NH4-N1+NH4-N2+NH4-N3)/3, NH 4 -N n '= (NH 4 -N n-2 + NH 4 -N n-1 + NH 4 -N n) / 3, ex) NH 4 -N 3' = (NH 4 -N 1 + NH 4 -N 2 + NH 4 -N 3 ) / 3,

비교 단계(S40)에서는 NH4-N 계측 단계(S30)에서 실시간으로 계측된 호기조(50)의 암모니아성 질소(NH4-N)의 양과 NH4-N 목표값 및 NO3-N 목표값 설정 단계(S20)에서 설정된 암모니아성 질소(NH4-N)의 목표값이 비교된다. 비교 단계(S40)에서, 계측된 암모니아성 질소(NH4-N)의 양보다 설정된 암모니아성 질소(NH4-N)의 목표값이 큰 경우에는 송풍량 유지 단계(S50) 및 제1 반송 단계(S60)가 수행되고, 계측된 암모니아성 질소(NH4-N)의 양보다 설정된 암모니아성 질소(NH4-N)의 목표값이 크거나 같은 경우에는 NO3-N 목표값 변경 단계(S70), 송풍량 증가 단계(S80) 및 제2 반송 단계(S90)가 수행된다.Comparing (S40) the amount of NH 4 NO 3 -N -N target value and target value setting in NH 4 -N ammonium nitrogen (NH 4 -N) in the aerobic tank 50 is measured in real time in the measurement step (S30) the target value of the ammonium nitrogen (NH 4 -N) set in the step (S20) is compared. In the comparing step (S40), the measured ammonium nitrogen (NH 4 -N) ammonium nitrogen (NH 4 -N), if a large air volume, the target value holding step (S50) and a first conveying step of the set than the amount of ( S60) is performed and, when changing the target value of the ammonium nitrogen (NH 4 -N) set at more than the amount of ammonium nitrogen (NH 4 -N measurement) or equal to the target value, the NO 3 -N step (S70) , A blowing amount increasing step (S80), and a second conveying step (S90) are performed.

송풍량 유지 단계(S50)에서는 호기조(50)로 공급되는 송풍량이 변동없이 유지된다. In the blowing amount maintenance step (S50), the blowing amount supplied to the oxic tank (50) is kept unchanged.

제1 반송 단계(S60)에서는 제1 반송부(52)와 제2 반송부(62) 중 제1 반송부(52)만 작동하여 호기조(50)의 슬러지가 제1 무산소조(30)로 내부반송된다.In the first conveying step S60, only the first conveying section 52 out of the first conveying section 52 and the second conveying section 62 operates so that the sludge of the oxic tank 50 is conveyed to the first anoxic tank 30 do.

NO3-N 목표값 변경 단계(S70)에서는 질산성 질소(NO3-N)의 목표값이 자동으로 변경된다. NO3-N 목표값 변경 단계(S70)에서 질산성 질소(NO3-N)의 목표값은 NH4-N 목표값 및 NO3-N 목표값 설정 단계(S20)에서 설정된 질산성 질소(NO3-N)의 목표값보다 낮게 설정되는데, 본 실시예에서는 NH4-N 목표값 및 NO3-N 목표값 설정 단계(S20)에서 설정된 질산성 질소(NO3-N)의 목표값에서, NH4-N 계측 단계(S30)에서 계측된 호기조에서의 암모니아성 질소(NH4-N)의 계측값을 차감하고, NH4-N 목표값 및 NO3-N 목표값 설정 단계(S20)에서 설정된 암모니아성 질소(NH4-N)의 목표값을 더한 값으로 변경되는 것으로 설명한다. 즉, NH4-N 목표값 및 NO3-N 목표값 설정 단계(S20)에서 설정된 암모니아성 질소(NH4-N)의 목표값을 A라 하고, NH4-N 목표값 및 NO3-N 목표값 설정 단계(S20)에서 설정된 질산성 질소(NO3-N)의 목표값을 B라 하며, NH4-N 계측 단계(S30)에서 계측된 호기조에서의 암모니아성 질소(NH4-N)의 계측값을 C라 할 경우, NO3-N 목표값 변경 단계(S70)에서 질산성 질소(NO3-N)의 목표값은 B-(C-A)로 변경되는 것이다.In the NO 3 -N target value changing step (S 70), the target value of nitrate nitrogen (NO 3 -N) is automatically changed. The target value of the nitrate nitrogen (NO 3 -N) in the NO 3 -N target value changing step (S 70) is set to the NH 4 -N target value and the nitrate nitrogen NO set in the NO 3 -N target value setting step S 20 3 -N). In this embodiment, at the target value of the nitrate nitrogen (NO 3 -N) set in the NH 4 -N target value and the NO 3 -N target value setting step S 20, subtracting the measured value of NH 4 -N measured ammonium nitrogen (NH 4 -N) in the aerobic tank measured in the step (S30) and, NH 4 -N target value and the NO 3 -N in the target value setting step (S20) And the target value of the set ammonia nitrogen (NH 4 -N) is added. Namely, the target value of the ammonia nitrogen (NH 4 -N) set in the NH 4 -N target value and the NO 3 -N target value setting step S20 is A, the NH 4 -N target value and the NO 3 -N The target value of the nitrate nitrogen (NO 3 -N) set in the target value setting step (S20) is referred to as B, the ammonia nitrogen (NH 4 -N) in the oxic tank measured in the NH 4 -N measurement step (S30) The target value of the nitrate nitrogen (NO 3 -N) is changed to B- (CA) in the NO 3 -N target value changing step S 70.

송풍량 증가 단계(S80)에서는 호기조(50)로 공급되는 송풍량이 호기조(50)의 암모니아성 질소(NH4-N)의 변화에 기반하여 증가하는데, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 송풍량 증가 단계(S80)에서 송풍량의 제어는 호기조(50)의 암모니아성 질소(NH4-N)의 양을 실시간으로 복수 회 측정하여 호기조(50)의 암모니아성 질소(NH4-N)의 양의 변화량을 측정하고, 암모니아성 질소(NH4-N)의 양의 변화량에 대한 변화율에 대응하여 상기 호기조(50)의 송풍량을 제어한다.To increase the air volume step (S80) blowing air volume supplied to the aerobic tank 50 is increased based on the change of the ammonium nitrogen (NH 4 -N) in the aerobic tank 50, specifically to them as follows. The amount of control of the air volume in the air volume increasing step (S80) is aerobic tank 50 of the ammonium nitrogen (NH 4 -N) in ammonium nitrogen (NH 4 -N) aerobic tank 50, a plurality of times in real-time by measuring the amount of And controls the blowing amount of the oxic tank 50 in accordance with the rate of change with respect to the amount of change in the amount of ammonia nitrogen (NH 4 -N).

다시 말해, 송풍량 증가 단계(S80)에서 호기조(50)의 송풍량 제어는, 호기조(50)의 암모니아성 질소(NH4-N)를 실시간으로 복수 회 측정하여 복수 회 측정한 암모니아성 질소(NH4-N)의 산술평균값을 현재 용존산소로 확정한 후, 호기조(50)의 암모니아성 질소(NH4-N)가 상기 설정된 암모니아성 질소(NH4-N)의 목표값이 되도록 PID제어를 통하여 송풍량을 제어한다.In other words, the air volume control in the aerobic tank 50 in the air volume increasing step (S80), the ammonium nitrogen in the aerobic tank 50 (NH 4 -N), a plurality of times to measure in real time a plurality of times measured ammonium nitrogen (NH 4 after the defined as the arithmetic average value of dissolved oxygen -N), through the PID control so that the target value of the ammonium nitrogen (NH 4 -N) is set, the ammonium nitrogen (NH 4 -N) in the aerobic tank 50 Control the blowing amount.

송풍량 증가 단계(S80)는, 호기조(50)의 암모니아성 질소(NH4-N)의 변화량을 확인하여 호기조(50)의 암모니아성 질소(NH4-N)의 변화량에 대한 변화율에 따라 비례제어 요소값을 조정하여 상기 호기조(50)의 송풍량을 제어하되, 암모니아성 질소(NH4-N)의 변화량의 변화율이 '0'보다 크면 암모니아성 질소(NH4-N)가 급격하게 증가하는 것으로 판단하고 상기 비례제어 요소값을 18% 내지 22%, 바람직하게는 20% 상향시킨다.Blowing air volume increasing step (S80) is to determine the amount of change of the ammonium nitrogen (NH 4 -N) in the aerobic tank 50 is controlled in accordance with the rate of change in proportion to the amount of change of the ammonium nitrogen (NH 4 -N) in the aerobic tank 50 but by adjusting the component values control the blowing air volume of the aerobic tank 50, the ammonium nitrogen (NH 4 -N) is greater ammonium nitrogen (NH 4 -N) than the zero rate of change of the amount of change is found to suddenly increase And raises the proportional control element value by 18% to 22%, preferably 20%.

또한, 송풍량 증가 단계(S80)는, 호기조(50)의 암모니아성 질소(NH4-N)의 변화량을 확인하여 호기조(50)의 암모니아성 질소(NH4-N)의 변화량에 대한 변화율에 따라 비례제어 요소값을 조정하되, 상기 암모니아성 질소(NH4-N)의 변화량의 변화율이 '0'보다 작거나 같으면 암모니아성 질소(NH4-N)가 완만하게 증가하는 것으로 판단하고 상기 비례제어 요소값을 8% 내지 12% , 바람직하게는 10% 상향시키는 것이 바람직하며 이는 변동 가능하다. In addition, the blowing air volume increasing step (S80) is to determine the amount of change of the ammonium nitrogen (NH 4 -N) in the aerobic tank 50 depending on the rate of change of the amount of change of the ammonium nitrogen (NH 4 -N) in the aerobic tank 50 proportional control, but adjusts the component values, the ammonium nitrogen (NH 4 -N) equal to the rate of change of the amount of change less than or equal to zero ammonium nitrogen (NH 4 -N) and is determined to gradually increase the proportion of control It is desirable to raise the element value by 8% to 12%, preferably by 10%, which is variable.

상기한 바에 따르면, 상기 호기조(50)의 송풍량 제어는 상기한 바와 같이 폭기량을 상황에 맞게 조절하여 에너지소모를 최소화할 수 있으며, 암모니아성 질소(NH4-N)의 변화량의 변화율을 토대로 제어함으로써 트러블 기간을 단축하고 암모니아성 질소(NH4-N)가 정상화를 통한 안정적인 수질 확보를 할 수 있다. As described above, the blowing rate control of the oxic tank 50 can minimize the energy consumption by adjusting the aeration amount according to the situation as described above, and can be controlled based on the rate of change of the amount of change in ammonia nitrogen (NH 4 -N) , It is possible to shorten the trouble period and secure stable water quality through normalization of ammonia nitrogen (NH 4 -N).

현재 암모니아성 질소(NH4-N)와 암모니아성 질소(NH4-N) 목표값을 비교하여 PID제어를 실시하며, 이때 수학식 8과 같이 용존산소의 변화량을 확인하여 수학식 9와 같이 변화량에 대한 변화율에 따라 비례제어 요소값(Kp)을 조정한다.At this time, PID control is performed by comparing the target values of ammonia nitrogen (NH 4 -N) and ammonia nitrogen (NH 4 -N). At this time, the change amount of dissolved oxygen is checked as shown in Equation (8) The proportional control element value (K p ) is adjusted according to the rate of change with respect to the reference value.

수학식 8Equation 8

△NH4-Nn '=NH4-N' n-NH4-N' n-1, ex) △NH4-N5 ' = NH4-N5 ' NH4-N4 ' NH 4 -N n ' = NH 4 -N ' n -NH 4 -N ' n-1 , ex) ? NH 4 -N 5 ' = NH 4 -N 5 '- NH 4 -N 4'

수학식 9Equation 9

△H4-Nn ''= △H4-Nn ' △H4-Nn-1 ' , ex) △DO5 '' = △H4-N5 ' △H4-N4 ' ? H 4 -N n '' = ? H 4 -N n ' - ? H 4 -N n-1 ' , ex) △ DO 5 '' = ? H 4 -N 5 ' - ? H 4 -N 4 '

가령, △H4-Nn ''(암모니아서 질소의 변화량의 변화율) > 0 이면 암모니아성 질소가 급격하게 증가하는 것으로 판단하고 비례제어 요소값(Kp)을 20%향상시키고, △H4-Nn ''≤ 0 이면 암모니아성 질소가 완만하게 증가한다고 판단하고 비례제어 요소값(Kp)을 10%향상시킨다. For example, ΔH 4 -N n " (the rate of change of the amount of nitrogen in ammonia) > 0, it is judged that the ammonia nitrogen is abruptly increased and the proportional control element value (K p ) is improved by 20%. If ΔH 4 -N n '' ≤ 0, it is judged that the ammonia nitrogen is gently increased, Increase the control element value (K p ) by 10%.

제2 반송 단계(S90)에서는 제1 반송부(52)와 제2 반송부(62) 중 제2 반송부(62)만 작동하여 제2 무산소조(60)의 슬러지가 제1 무산소조(30)로 내부반송된다.In the second conveying step S90, only the second conveying part 62 of the first conveying part 52 and the second conveying part 62 operates to convey the sludge of the second anoxic tank 60 to the first anoxic tank 30 Lt; / RTI &gt;

NO3-N 계측 단계(S100)에서는 제2 무산소조(60)에서 질산성 질소(NO3-N)의 양이 실시간으로 계측된다. 이는 앞서서 수학식 4와 도 5에 대한 설명과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.In the NO 3 -N measurement step S100, the amount of nitrate nitrogen (NO 3 -N) in the second anoxic tank 60 is measured in real time. Since this is the same as the description of Equation 4 and FIG. 5, detailed description thereof will be omitted.

내부반송량 및 외부탄소원 주입량 조절 단계(S110)에서는 제1 반송 단계(S60)에서의 내부 반송량과, 제2 반송 단계(S90)에서의 내부 반송량과, 제2 무산소조(60)로의 외부탄소원 주입량이 조절된다.In the inner transfer amount and the outer carbon source injection amount adjustment step S110, the inner transfer amount in the first transfer step S60, the inner transfer amount in the second transfer step S90, and the outer carbon source to the second anoxic tank 60 The dosage is adjusted.

먼저, 제1 반송 단계(S60)에서 호기조(50)의 슬러지가 제1 무산소조(30)로 내부반송되는 양의 조절을 설명하면 다음과 같다. First, the control of the amount of sludge in the aerobic tank 50 to be transported to the first anoxic tank 30 in the first transportation step (S60) will be described as follows.

제1 반송 단계(S60)에서의 내부반송량 제어는, H4-N 계측 단계(S30)를 통해실시간으로 계측된 암모니아성 질소(H4-N)와 설정된 암모니아성 질소(H4-N)의 목표값을 비교하여 호기조(50)의 암모니아성 질소(H4-N)가 목표값에 대응하도록 PID제어를 통하여 상기 내부반송량을 제어한다. 즉, 상기 호기조(50)의 내부반송량의 최적제어는, 상기 현재 암모니아성 질소의 양의 변화량을 측정 및 확인하여 이러한 암모니아성 질소량의 변화량에 대한 변화율에 따라 비례제어 요소값을 조정하여 호기조(50)로부터 제1 무산소조(30)로 반송되는 최적 내부반송량을 제어한다.A first internal conveyance amount of the conveyance control step (S60) is, H 4 -N measurement step (S30) the ammonium nitrogen (H 4 -N) and set ammonium nitrogen (H 4 -N) measured in real time And controls the internal conveyance amount through PID control so that the ammonia nitrogen (H 4 -N) of the oxic tank 50 corresponds to the target value. That is, the optimal control of the internal transport amount of the oxic tank 50 is performed by measuring and confirming the change amount of the present ammonia nitrogen amount, adjusting the proportional control element value according to the rate of change with respect to the change amount of the ammonia nitrogen amount, 50) to the first anoxic tank (30).

호기조(50)의 내부반송량을 제어하는 단계는, 현재 암모니아성 질소의 변화량을 확인하여 변화율에 따라 비례제어 요소값을 조정하되, 암모니아성 질소의 변화량의 변화율이 '0'보다 크면 암모니아성 질소가 급격하게 증가하는 것으로 판단하고 내부반송량을 18% 내지 22%씩, 바람직하게는 20%씩 증가시킨다.In the step of controlling the amount of internal transfer of the oxic tank 50, the amount of change of the ammonia nitrogen is checked and the value of the proportional control element is adjusted according to the rate of change. If the rate of change of the amount of ammonia nitrogen is larger than 0, Is determined to increase sharply, and the internal conveyance amount is increased by 18% to 22%, preferably by 20%.

또한, 호기조(50)의 내부반송량을 제어하는 단계는, 현재 암모니아성 질소의 변화량(수학식 8 참조)을 확인하여 변화율에 따라 비례제어 요소값을 조정하되, 암모니아성 질소의 변화량의 변화율(수학식 9 참조)이 '0'보다 작거나 같으면 암모니아성 질소가 완만하게 증가하는 것으로 판단하고 내부반송량을 8% 내지 12%, 바람직하게는 10%씩 증가시키는 것이 바람직하지만, 이는 일 실시예로 최적제어 설계 및 통합 질소제어 시스템의 용량 등에 따라 변동가능함은 물론이다. The step of controlling the amount of internal transfer of the oxic tank 50 may be performed by checking the change amount of the present ammonia nitrogen (see Equation 8), adjusting the proportional control element value according to the change rate, 9) is less than or equal to '0', it is determined that the ammonia nitrogen is gradually increased, and it is preferable to increase the internal transportation amount by 8% to 12%, preferably by 10% Of course, can be varied depending on the optimum control design and the capacity of the integrated nitrogen control system.

상기 호기조(50)의 내부반송량을 제어하는 단계는, 상기 내부반송량을 증가하다가 현재 암모니아성 질소가 목표값에 도달하면 초기 설정된 내부반송량으로 복귀시킨다.The step of controlling the internal conveying amount of the oxic tank (50) increases the internal conveying amount and returns to the initially set internal conveying amount when the current ammonia nitrogen reaches the target value.

제2 반송 단계(S90)에서의 내부 반송량 조절 및 제2 무산소조(60)로의 외부탄소원 주입량 조절은 앞서서 도 5를 통해 설명된 내용과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The adjustment of the internal conveyance amount in the second conveying step S90 and the adjustment of the external carbon source injection amount to the second anoxic tank 60 are the same as those described above with reference to FIG. 5, so a detailed description thereof will be omitted.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

10 : 스크린부 20 : 유량조정조
30 : 제1무산소조 40 : 혐기조
50 : 호기조 51 : 폭기부
52 : 제1 반송부 60 : 제2 무산소조
62... 제2 반송부 64 : 외부탄소원 공급부
70 : 분리막조 72 : 제2 반송부
80 : 통합 질소제어부
10: Screen unit 20: Flow regulator
30: First anoxic tank 40: Anaerobic tank
50: aerobic tank 51:
52: first transport section 60: second anoxic tank
62 ... second transport section 64: external carbon source supply section
70: Membrane tank 72: Second transfer section
80: Integrated nitrogen control unit

Claims (6)

하·폐수가 유입되고 무산소분위기에서 탈질반응이 진행되는 제1 무산소조와, 상기 제1 무산소조의 후방에 배치되어 상기 제1 무산소조에서 처리된 처리수가 유입되고 혐기성 상태에서 상기 처리수의 인방출 반응이 진행되는 혐기조와, 상기 혐기조의 후방에 배치되어 상기 혐기조에서 처리된 상기 처리수가 유입되고 호기분위기에서 상기 처리수의 질산화 반응이 진행되는 호기조와, 상기 호기조의 후방에 배치되어 상기 호기조에서 처리된 상기 처리수가 유입되고 무산소분위기에서 상기 처리수의 탈질반응이 진행되는 제2 무산소조와, 상기 호기조로 산소를 공급하기 위한 폭기용 송풍기를 포함하는 폭기부와, 상기 호기조의 슬러지를 상기 제1 무산소조로 내부반송하는 제1 반송부와, 상기 제2 무산소조의 슬러지를 상기 제1 무산소조로 내부반송하는 제2 반송부와, 상기 제2 무산소조로 외부탄소원을 주입하는 외부탄소원 공급부와, 상기 폭기부, 상기 제1 반송부, 상기 제2 반송부 및 상기 외부탄소원 공급부와 각각 연결되어서 상기 호기조의 용존산소량 및 암모니아성 질소량과, 상기 제2 무산소조의 질산성 질소량을 측정하여 상기 용존산소량, 상기 암모니아성 질소량 및 상기 질산성 질소량에 대응하여 상기 송풍기의 송풍량, 상기 제1 반송부의 내부반송 및 상기 제2 반송부의 내부반송을 제어하는 통합 질소제어부를 포함하는 하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템의 운전방법으로서,
상기 암모니아성 질소와 상기 질산성 질소의 합인 총질소의 목표값이 설정되는 TN 목표값 설정 단계(S10);
상기 암모니아성 질소의 목표값과 상기 질산성 질소의 목표값이 각각 설정되는 NH4-N 목표값 및 NO3-N 목표값 설정 단계(S20);
상기 호기조에서 암모니아성 질소량이 실시간으로 계측되는 NH4-N 계측 단계(S30);
상기 NH4-N 계측 단계에서 실시간으로 계측된 암모니아성 질소량과 상기 NH4-N 목표값 및 NO3-N 목표값 설정 단계에서 설정된 암모니아성 질소의 목표값이 비교되는 비교 단계(S40);
상기 비교 단계에서 상기 암모니아성 질소량의 계측값이 상기 설정된 암모니아성 질소의 목표값보다 작은 것으로 확인되는 경우에, 상기 제1 반송부에 의한 내부반송이 수행되고 상기 제2 반송부에 의한 내부반송은 차단되는 제1 반송 단계(S60);
상기 비교 단계에서 상기 암모니아성 질소량 계측값이 상기 설정된 암모니아성 질소의 목표값보다 크거나 같은 것으로 확인되는 경우에, 상기 제2 반송부에 의한 내부반송이 수행되고 상기 제1 반송부에 의한 내부반송은 차단되는 제2 반송 단계(S90);
상기 비교 단계에서 상기 암모니아성 질소량 계측값이 상기 설정된 암모니아성 질소의 목표값보다 크거나 같은 것으로 확인되는 경우에, 상기 질산성 질소의 목표값을 낮은 값으로 변경하는 NO3-N 목표값 변경 단계(S70);
상기 제2 무산소에서 질산성 질소량이 실시간으로 계측되는 NO3-N 계측 단계(S100); 및
상기 NO3-N 계측 단계로부터 측정된 상기 질산성 질소량의 변화량에 대한 변화율에 대응하여 상기 제2 반송 단계에서의 내부반송량 및 상기 외부 탄소원 공급부에 의한 상기 제2 무산소조로의 외부탄소원 주입량이 조절되는 단계(S110)를 포함하며,
상기 NH4-N 목표값 및 NO3-N 목표값 설정 단계(S20)에서 상기 암모니아성 질소의 목표값은 상기 질산성 질소 목표값보다 낮게 설정되며,
상기 NO3-N 목표값 변경 단계(S70)에서 상기 질산성 질소의 목표값은, 상기 NH4-N 목표값 및 NO3-N 목표값 설정 단계(S20)에서 설정된 질산성 질소(NO3-N)의 목표값에서, 상기 NH4-N 계측 단계(S30)에서 계측된 상기 호기조에서의 암모니아성 질소(NH4-N)의 계측값을 차감하고, 상기 NH4-N 목표값 및 NO3-N 목표값 설정 단계(S20)에서 설정된 암모니아성 질소(NH4-N)의 목표값을 더한 값으로 변경되며,
상기 제2 반송 단계에서의 내부반송량이 조절되는 단계에서, 상기 질산성 질소 계측값의 변화량의 변화율이 '0'보다 크면 내부반송량을 18% 내지 22% 증가시키고, 상기 질산성 질소 계측값의 변화량의 변화율이 '0'보다 작거나 같으면 내부반송량을 8% 내지 12% 증가시키며, 내부반송량이 증가하다가 질산성 질소의 계측값이 목표값에 도달하면 초기 설정된 내부반송량으로 복귀시키며,
상기 외부탄소원 주입량이 조절되는 단계에서는, 상기 질산성 질소의 계측값에서 상기 질산성 질소의 목표값을 차감한 값(mg/L)이 5를 초과하는 경우 상기 외부탄소원을 연속주입하고, 상기 질산성 질소의 계측값에서 상기 질산성 질소의 목표값을 차감한 값(mg/L)이 5 이하인 경우 상기 외부탄소원을 간헐적으로 주입하며, 상기 질산성 질소의 계측값이 상기 질산성 질소의 목표값 이하인 경우 외부탄소원 주입이 중단되는 하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템의 운전방법.
A first anoxic tank in which a waste water and a wastewater are introduced and a denitrification reaction proceeds in an anaerobic atmosphere; and a second anoxic tank disposed behind the first anoxic tank and having been treated in the first anoxic tank, Wherein the anaerobic tank is disposed downstream of the anaerobic tank and the treated water treated in the anaerobic tank is introduced into the anaerobic tank and the nitrification reaction of the treated water proceeds in an exhalation atmosphere; An aeration unit including a second anoxic tank into which treated water flows and an denitrification reaction of the treated water proceeds in an anoxic atmosphere, and an aerator for aeration to supply oxygen by the aerobic tank; and a sludge tank And a second anoxic tank for supplying the sludge to the first anoxic tank, An outer carbon source supply unit for injecting an outer carbon source into the second anoxic tank; and a second carbon monoxide tank connected to the aeration unit, the first transport unit, the second transport unit, and the outer carbon source supply unit, And an amount of ammonia nitrogen and an amount of nitrate nitrogen of the second anoxic tank are measured to determine a blowing amount of the blower corresponding to the amount of dissolved oxygen, the amount of ammonia nitrogen, and the amount of nitrate nitrogen, A method for operating an integrated nitrogen control system of a wastewater treatment plant, comprising an integrated nitrogen control unit for controlling the internal transfer of the components,
A TN target value setting step (S10) in which a target value of total nitrogen which is a sum of the ammonia nitrogen and the nitrate nitrogen is set;
Setting a NH 4 -N target value and a NO 3 -N target value (S20) in which a target value of the ammonia nitrogen and a target value of the nitrate nitrogen are respectively set;
An NH 4 -N measurement step (S 30) in which the ammonia nitrogen amount is measured in real time in the oxic tank;
Comparison step in which the NH 4 a measurement in real time, the ammonia in the measurement step -N sex nitrogen content and the NH 4 NO 3 -N target value and the target value of the ammonium nitrogen in the comparison set -N target value setting step (S40);
The internal conveyance by the first conveyance unit is performed and the internal conveyance by the second conveyance unit is performed when the measured value of the ammonia nitrogen amount is found to be smaller than the set value of the set ammonia nitrogen in the comparison step (S60);
Wherein when the ammonia nitrogen measurement value is found to be equal to or greater than a target value of the set ammonia nitrogen in the comparison step, the internal conveyance by the second conveyance unit is carried out and the internal conveyance by the first conveyance unit (S90);
A NO 3 -N target value changing step of changing the target value of the nitrate nitrogen to a lower value when it is confirmed in the comparing step that the measured ammonia nitrogen amount is equal to or greater than the set target ammonia nitrogen value (S70);
A NO 3 -N measuring step (S 100) in which the nitrate nitrogen amount is measured in real time in the second anoxic oxygen; And
The internal transport amount in the second transport step and the external carbon source injection amount to the second anoxic tank by the external carbon source supply unit are controlled in accordance with the rate of change with respect to the change amount of the nitrate nitrogen amount measured from the NO 3 -N measurement step (S110)
In the setting of the NH 4 -N target value and the NO 3 -N target value, the target value of the ammonia nitrogen is set to be lower than the nitrate nitrogen target value,
In the NO 3 -N target value changing step S 70, the target value of the nitrate nitrogen is set to the nitrate nitrogen (NO 3 - N target value) set in the NH 4 -N target value and the NO 3 -N target value setting step (S 20) in the target value of N), the NH 4 -N subtracting the measured value of the ammonium nitrogen (NH 4 -N) in the said aerobic tank measured by the measurement step (S30), and the NH 4 NO 3 -N target value, and changed to -N target value setting step (S20) is set ammonium nitrogen obtained by adding a target value of (NH 4 -N) in value, and,
The internal transport amount is increased by 18% to 22% when the change rate of the change amount of the nitrate nitrogen measurement value is greater than 0 in the step of adjusting the internal transport amount in the second transport step, When the change rate of the change amount is less than or equal to '0', the internal carry amount is increased by 8% to 12%, and when the measured value of nitrate nitrogen reaches the target value when the internal carry amount is increased,
In the step of controlling the external carbon source injection amount, when the value (mg / L) obtained by subtracting the target value of the nitrate nitrogen from the measured nitrate nitrogen is greater than 5, the external carbon source is continuously injected, Wherein the external carbon source is injected intermittently when the value (mg / L) obtained by subtracting the target value of the nitrate nitrogen from the measurement value of the acid nitrogen is 5 or less, and the measurement value of the nitrate nitrogen is set to a target value The method of operating an integrated nitrogen control system of a wastewater treatment plant wherein external carbon source injection is interrupted.
청구항 1에 있어서,
상기 NH4-N 계측 단계로부터 측정된 상기 암모니아성 질소량의 변화량에 대한 변화율에 대응하여 상기 제1 반송 단계에서의 내부반송량이 조절되는 단계(S110)를 더 포함하는 하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템의 운전방법.
The method according to claim 1,
The NH 4 -N said ammonia measured by the measuring step in response to the property change rate with respect to variation of the nitrogen content of the first conveying step of wastewater treatment equipment, which further comprises the step (S110) is adjusted the amount of internal recycle of nitrogen from the integrated control system Operating method.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 비교 단계에서 상기 암모니아성 질소량의 계측값이 상기 설정된 암모니아성 질소의 목표값보다 작은 것으로 확인되는 경우에, 상기 호기조로 공급되는 송풍량이 변동없이 유지되는 송풍량 유지 단계(S50)를 더 포함하는 하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템의 운전방법.
The method according to claim 1,
(S50) in which the amount of air supplied to the oxic tank is kept unchanged when it is determined that the measured value of the ammonia nitrogen amount is smaller than the target value of the set ammonia nitrogen in the comparing step A method of operating an integrated nitrogen control system of a treatment facility.
청구항 1에 있어서,
상기 비교 단계에서 상기 암모니아성 질소량 계측값이 상기 설정된 암모니아성 질소의 목표값보다 크거나 같은 것으로 확인되는 경우에, 상기 호기조로 공급되는 송풍량이 증가되는 송풍량 증가 단계(S80)를 더 포함하는 하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템의 운전방법.
The method according to claim 1,
(S80) in which the amount of ammonia nitrogen to be supplied to the oxic tank is increased when it is determined that the measured ammonia nitrogen amount is equal to or greater than a target value of the set ammonia nitrogen in the comparison step A method of operating an integrated nitrogen control system of a plant.
청구항 5에 있어서,
상기 송풍량 증가 단계에서 송풍량은 상기 NH4-N 계측 단계로부터 측정된 상기 암모니아성 질소량의 변화량에 대한 변화율에 대응하여 조절되는 하폐수처리 설비의 통합 질소제어 시스템의 운전방법.
The method of claim 5,
Wherein the blowing amount in the step of increasing the blowing amount is adjusted in accordance with a rate of change with respect to a change amount of the ammonia nitrogen amount measured from the NH 4 -N measurement step.
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