KR102031866B1 - Oxic zone control type activated sludge process wastewater treatment facility and its operation method - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to sewage and wastewater treatment utilizing activated sludge. By controlling an aerobic zone in an aeration tank (10) without a partition wall dividing the aeration tank (10) by adjusting dissolved oxygen and sludge return rate, which are important factors in the sewage and wastewater treatment, the operational stability of the sewage and wastewater treatment facility is maintained and the treatment capacity can be adjusted. Through the present invention, treatment efficiency and breakthrough energy saving can be secured only by optimizing an operation method of the aeration tank (10) without significant change or chemical input to the activated sludge sewage and wastewater treatment facility structure such as a movable partition wall configuration.

Description

활성슬러지 공정 포기 영역 구분 운전식 하·폐수 처리 시설 및 그 운영 방법{OXIC ZONE CONTROL TYPE ACTIVATED SLUDGE PROCESS WASTEWATER TREATMENT FACILITY AND ITS OPERATION METHOD}Operational Sewage and Wastewater Treatment Facility and Operation Method {OXIC ZONE CONTROL TYPE ACTIVATED SLUDGE PROCESS WASTEWATER TREATMENT FACILITY AND ITS OPERATION METHOD}

본 발명은 활성슬러지를 활용하는 하·폐수 처리에 관한 것으로, 하·폐수 처리에 있어서 중요한 운전인자인 용존산소 및 슬러지 반송율의 조절을 통하여 포기조(10)를 분할하는 격벽 없이도 포기조(10)내 호기성 영역을 조절함으로써, 하·폐수 처리 시설의 운용 안정성을 유지한 상태에서 처리용량의 조절이 가능하도록 한 것이다.The present invention relates to sewage and wastewater treatment utilizing activated sludge, and aerobic in the aeration tank 10 without the partition wall dividing the aeration tank 10 by adjusting the dissolved oxygen and sludge return rate, which is an important driving factor in sewage and wastewater treatment. By adjusting the area, it is possible to adjust the treatment capacity while maintaining the operational stability of the sewage and wastewater treatment facility.

활성슬러지를 활용하는 호기성 부유성장식 공정은 미생물의 성장에 필요한 산소를 포기장치를 이용하여 공급하고 미생물의 부유성과 반응조의 혼합특성을 유지하여 미생물과 처리대상 유기물과의 접촉기회를 확보함으로써 하·폐수 중의 유기물을 제거하는 공정이다.Aerobic suspended growth process using activated sludge supplies oxygen necessary for the growth of microorganisms using aeration device and maintains the floating characteristics of the microorganisms and the mixing characteristics of the reaction tank to secure contact opportunities between microorganisms and organic substances to be treated. It is the process of removing organic matter in waste water.

주요한 호기성부유성장식 공정으로는 표준활성슬러지 공정, 연속회분식 활성슬러지 공정, 완전혼합형 활성슬러지 공정, 산화구 공정 등이 있으며 소규모 처리장의 경우 연속회분식 공정이나 산화구 공정이 주로 활용되고 중대규모 처리장의 경우 표준활성슬러지 공정이나 완전혼합형 활성슬러지 공정이 주로 활용된다.The major aerobic flotation-type processes include standard activated sludge process, continuous batch activated sludge process, fully mixed activated sludge process, and oxidized ball process, and the continuous batch process or oxidized ball process is mainly used for small-scale treatment plants, and standard for medium-sized treatment plants. Activated sludge process or fully mixed activated sludge process is mainly used.

표준활성슬러지 공정이 수행되는 하·폐수 처리 시설은 도 1에서와 같이, 단일 또는 다단형의 포기 반응조(19)와, 압축공기 또는 순수 산소를 반응조(19)로 공급하는 포기설비(38)와, 오폐수 또는 처리수로부터 부유성물질(MLSS, Mixed Liquor Suspended Soilds)을 분리하는 침전지와, 침전된 MLSS를 수집하여 반송시키는 반송장치와, 잉여슬러지를 수집 및 폐기하는 장치 등으로 구성된다.The sewage and wastewater treatment facility in which the standard activated sludge process is performed includes a single or multi-stage aeration reactor 19, aeration facility 38 for supplying compressed air or pure oxygen to the reactor 19, and , A sedimentation basin for separating suspended solids (MLSS) from wastewater or treated water, a conveying device for collecting and conveying the precipitated MLSS, and a device for collecting and disposing excess sludge.

도 1에 예시된 종래의 표준활성슬러지 공정 하·폐수 처리 시설은 단일 포기설비(38)가 설치된 단일 포기 반응조(19) 및 연관 설비로 구성되는데, 반응조(19) 유입부 및 유출부에 각각 1차침전지(21) 및 2차침전지(22)가 구성되고, 2차침전지(22)로부터 슬러지를 수집하여 반응조(19)로 투입하는 반송관(40) 및 반송펌프(49) 등이 구성되며, 블로워(39) 등의 공기 압송 수단이 반응조(19)내 포기설비(38)와 연결되어 반응조(19)에 저류된 처리수에 공기를 공급하게 된다.The conventional standard activated sludge process sewage and wastewater treatment facility illustrated in FIG. 1 is composed of a single aeration reactor 19 and an associated facility having a single aeration facility 38 installed therein, each of the reactor 19 inlet and outlet. The rechargeable battery 21 and the secondary rechargeable battery 22 are configured, and a conveying pipe 40 and a conveying pump 49 for collecting sludge from the secondary rechargeable battery 22 and feeding the sludge to the reactor 19 are configured. An air pressure feeding means such as a blower 39 is connected to the aeration system 38 in the reaction tank 19 to supply air to the treated water stored in the reaction tank 19.

활성슬러지를 이용하는 생물학적 처리 시설에서는 처리시설의 운전 조건에 따라 미생물의 성장이 크게 달라지기 때문에 F/M(Food to Microorganism)비, 평균 미생물체류시간(MRT, Mean Cell Residence Time) 또는 용존산소(DO, Dissolved Oxygen) 등의 운전 조건을 최적화하여야 한다.In biological treatment facilities using activated sludge, the growth of microorganisms varies greatly depending on the operating conditions of the treatment plant, so the food to microorganism (F / M) ratio, mean cell residence time (MRT) or dissolved oxygen (DO) , Operating conditions such as Dissolved Oxygen should be optimized.

경험적인 방법에 의한 표준활성슬러지 공정의 산소요구량은 F/M비가 0.3kgBOD/kgMLVSS/일 이상인 경우 30~55㎥/kgBOD5제거량 이고, 다공성 산기의 경우 24~36㎥/kgBOD5제거량이다.The oxygen demand of the standard activated sludge process by empirical method is 30 ~ 55㎥ / kgBOD5 removal when the F / M ratio is more than 0.3kgBOD / kgMLVSS / day, and 24 ~ 36㎥ / kgBOD5 removal for the porous acid group.

또한, F/M비가 0.3kgBOD/kgMLVSS/일 미만인 경우 내생호흡, 질산화 및 장시간의 포기시간으로 인하여 공기 공급량을 75㎥/kgBOD5 내지 115㎥/kgBOD5제거량까지 증가시킨다.In addition, when the F / M ratio is less than 0.3kgBOD / kgMLVSS / day, the air supply is increased to 75 ㎥ / kgBOD 5 to 115 ㎥ / kgBOD 5 removal due to endogenous breathing, nitrification and long aeration time.

반응조(19)내 유기물농도가 일정농도이하인 경우 즉, F/M비가 낮은 경우 사상균(絲狀菌)의 성장속도가 플록(flock) 형성균의 성장속도에 비하여 빨라지게 되고 슬러지 벌킹(Bulking)이 발생하게 된다.When the organic matter concentration in the reactor 19 is below a certain concentration, that is, when the F / M ratio is low, the growth rate of filamentous bacteria is faster than that of flock forming bacteria, and sludge bulking is performed. Will occur.

공공폐수처리시설 설계지침에 따르면, 활성슬러지 공정의 포기 반응조(19)의 용존산소농도는 반응조(19)내의 모든 지점에서 1.5mg/L 내지 4.0mg/L의 범위를 유지할 필요가 있고, 가급적 2.0mg/L 내지 4.0mg/L의 범위를 만족하는 것이 바람직하며, 최대부하시에도 0.5mg/L이상이 유지되도록 포기장치의 용량이 설정될 필요가 있다.According to the design guidelines of the public wastewater treatment plant, the dissolved oxygen concentration in the aeration reactor 19 of the activated sludge process needs to be maintained at a range of 1.5 mg / L to 4.0 mg / L at every point in the reactor 19, preferably 2.0. It is preferable to satisfy the range of mg / L to 4.0 mg / L, and the capacity of the aeration device needs to be set so that 0.5 mg / L or more is maintained even at the maximum load.

그러나, 실제 하·폐수 처리 시설의 운용에 있어서는 계절적 요인 등 다양한 요인에 의하여 유입수의 유량 및 농도가 지속적으로 변화할 뿐 아니라, 온도 등 기타 여건 역시 변동되는 바, 최적의 운전 조건을 유지할 수 있도록 처리수의 유입 환경을 인위적으로 조정하는 것은 사실상 불가능하며, 따라서 일반적인 하·폐수처리시설에서는 소요량 대비 과량의 포기를 하거나 약품을 투입하여 제어하는 운전방법이 적용되고 있다.However, in actual operation of sewage and wastewater treatment facilities, not only the flow rate and concentration of influent changes continuously due to various factors such as seasonal factors, but also other conditions such as temperature change, so that it is possible to maintain optimal operating conditions. It is virtually impossible to artificially adjust the water inflow environment. Therefore, in general sewage and wastewater treatment facilities, an operation method of giving up excessive amounts to requirements or injecting chemicals is applied.

이러한 운전 조건 확보 조처 중, 약품 투입은 약품 조달 및 투입 비용 문제는 차치하더라도 부반응을 야기하거나 2차 오염을 유발하는 등의 문제를 초래할 수 있으며, 과량 포기는 막대한 에너지 소모를 야기하게 된다.Among these measures to secure operating conditions, chemical input may cause side reactions or secondary pollution, aside from the problem of procurement and input cost, and excessive abandonment causes enormous energy consumption.

반응조(19)에 대한 공기 압송 즉, 포기는 활성슬러지 공정에서 가장 에너지소비가 높은 단위공정으로서, 이때 소요되는 동력은 전체 소요동력의 50% 내지 90%에 이르는 바, 반응조(19)의 DO농도조절에 따른 효율적 운전이 활성슬러지 공정에 있어서 경제성확보의 핵심요소라 할 수 있다.The air pressure to the reactor 19, that is, aeration, is the most energy-consuming unit process in the activated sludge process, and the power required is from 50% to 90% of the total power required, so the DO concentration of the reactor 19 is reduced. Efficient operation by regulation is a key factor in securing economic feasibility in activated sludge process.

따라서 경제성 확보를 위한 최적 DO농도를 유지하기 위해서 DO대신 산화환원전위(ORP, Oxidation Reduction Potential)을 활용하거나 미생물호흡률 측정기(OUR, Oxygen Uptatke Rate)를 활용하여 실시간 호흡률을 측정하고, 그 측정값을 바탕으로 미생물에 필요한 최적의 DO농도를 유지하는 방안이 모색된 바 있다.Therefore, in order to maintain an optimal DO concentration for securing economic feasibility, an ORD or Oxygen Uptatke Rate (OUR, Oxygen Uptatke Rate) is used to measure the real-time respiration rate instead of DO. On the basis of this, a plan for maintaining optimal DO concentration required for microorganisms has been sought.

그러나 이같은 측정기에 의한 최적 DO농도 유지방식은 BOD용적부하가 낮은 빈부하 상태 즉 F/M비가 낮은 상태에서는 적용되기 어려우므로 계열화운전 또는 연속회분식 공정 등 반응조(19) 용량의 직접적인 변화가 가능한 방식이 더 효과적인 해결책이 될 수 있다.However, the method of maintaining the optimal DO concentration by such a measuring instrument is difficult to apply in a low load with low BOD volume load, that is, a low F / M ratio, and thus a method capable of directly changing the capacity of the reactor 19 such as a series operation or a continuous batch process is possible. It can be a more effective solution.

연속회분식 공정은 활성슬러지의 오염물질제거 반응과 혼합액의 침전, 상등액의 배수, 침전슬러지의 제거 등의 단위공정을 하나의 연속회분식 반응조(SBR, Sequencing Batch Reactor)에서 반복하여 처리하는 방법으로 각 단위공정은 규정된 시계열 절차에 따라 연속적으로 진행된다.The continuous batch process is a process in which a unit process of removing contaminants of activated sludge, precipitation of mixed liquor, draining of supernatant, and removal of settling sludge is repeatedly performed in one continuous batch reactor (SBR). The process proceeds continuously according to the prescribed time series procedure.

이러한 연속회분식 반응조는 공정 특성상 시간에 따라 반응조의 용도를 생물반응조 또는 침전조 등으로 변화시킬 수 있으나, 그럼에도 불구하고 유량 조정, 유입 충격 완화, 일부 공정 병행 등을 목적으로 반응조 공간의 물리적 분할 필요성이 제기되었고, 이에 반응조내 가변형 내지 가동형 격벽을 설치한 연속회분식 반응조가 개발되었으며, 관련 종래기술로는 특허 제454362호 등을 들 수 있다.Such a continuous batch reactor can change the use of the reactor into a bioreactor or sedimentation tank depending on the time of the process, but nevertheless, the necessity of physical division of the reactor space is raised for the purpose of adjusting the flow rate, mitigating the impact of inflow, and paralleling some processes. In this regard, a continuous batch reactor in which variable to movable partitions are installed in the reactor has been developed, and related prior arts include Patent No. 445462 and the like.

그러나, 상기와 같은 가변형 내지 가동형 격벽이 구성되는 경우, 반응조의 건설 비용이 증액될 수 밖에 없을 뿐 아니라, 격벽을 구동하기 위한 복잡한 동력 설비가 요구되고, 막대한 운용 및 유지관리 비용의 발생이 불가피하다.However, when the variable or movable bulkhead is configured as described above, not only the construction cost of the reactor can be increased, but also complicated power equipment for driving the bulkhead is required, and enormous operation and maintenance costs are inevitable. Do.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여, 물리적인 격벽을 설치하지 않고도 포기장치의 가동 영역과 반송 슬러지 유입부를 조정함으로써 반응조의 용량조절 효과를 얻을 수 있도록 창안된 것으로, 처리수에 대한 포기 및 반송 슬러지의 투입이 포기조(10)에서 실시되는 활성슬러지 공정 하·폐수 처리 시설에 있어서, 포기조(10)의 하부에는 공기를 분출하는 다수의 산기구(35)가 구성되는 포기모듈(30)이 다수 구축되되, 각각의 포기모듈(30)은 개별 구동이 가능하고, 다수의 포기모듈(30)은 포기조(10)의 종단상 처리수 이송 방향을 따라 배열되며, 2차침전지(22)에서 수집된 슬러지가 이송되는 반송관(40)이 포기조(10)에 설치되되, 반송관(40)에는 상기 포기모듈(30)과 동수(同數)의 투입관(41)이 형성되고 매 투입관(41)에는 반송밸브(42)가 장착되며, 포기조(10)의 유입부에는 유입 처리수의 오염물 농도를 감지하는 부하계측기(55)가 설치되고, 상기 포기모듈(30), 반송밸브(42) 및 부하계측기(55)는 콘트롤러(99)에 연결되어, 부하계측기(55)의 측정치에 따라 콘트롤러(99)에 의하여 포기모듈(30)의 가동 여부 및 반송밸브(42)의 개폐 여부가 제어됨을 특징으로 하는 활성슬러지 공정 포기 영역 구분 운전식 하·폐수 처리 시설이다.In view of the above-described problems, the present invention was devised to obtain a capacity control effect of a reaction tank by adjusting a movable area and a return sludge inlet of an aeration device without installing a physical bulkhead, and give up and return sludge to treated water. In the activated sludge process wastewater treatment facility where the injection of wastewater is carried out in the aeration tank 10, a plurality of aeration modules 30 are formed in the lower portion of the aeration tank 10, in which a plurality of aeration apparatuses 35 for ejecting air are formed. However, each of the aeration module 30 is capable of driving individually, a plurality of aeration module 30 is arranged along the end-phase treated water transfer direction of the aeration tank 10, the sludge collected from the secondary sedimentation battery 22 The conveying pipe 40 to be transported is installed in the aeration tank 10, the conveying pipe 40 is formed in the same number of the input pipe 41 and the same number of the aeration module 30 and each input pipe 41 Is equipped with a return valve 42, the inflow of the aeration tank (10) The load measuring instrument 55 for detecting the contaminant concentration of the influent treatment water is installed, and the aeration module 30, the return valve 42 and the load measuring instrument 55 are connected to the controller 99, and the load measuring instrument 55 Activated sludge process abandonment zone classification operation type sewage and wastewater treatment facility, characterized in that the controller 99 is controlled by the controller 99 whether the operation of the aeration module 30 and the opening and closing of the return valve 42.

또한, 상기 포기모듈(30)의 산기구(35) 중 포기조(10)의 유입측 산기구(35)가 포기조(10)의 유출측으로 경도(傾倒)되어, 해당 산기구(35)의 공기 분출 방향이 포기조(10) 유출측으로 경사를 형성함을 특징으로 하는 활성슬러지 공정 포기 영역 구분 운전식 하·폐수 처리 시설이다.In addition, the inlet side diffuser 35 of the aeration tank 10 of the diffuser 35 of the aeration module 30 is hardened to the outlet side of the aeration tank 10, and the air is blown out of the diffuser 35. Activated sludge process abandonment zone classification operation type wastewater and wastewater treatment facility characterized in that the direction is formed inclined toward the outlet side of the aeration tank (10).

또한, 상기의 활성슬러지 공정 포기 영역 구분 운전식 하·폐수 처리 시설의 운영 방법에 있어서, 부하계측기(55)의 오염부하 측정치가 주기적으로 콘트롤러(99)로 입력되어 콘트롤러(99)의 기억장치에 수록되는 단계와, 콘트롤러(99)의 처리장치가 표본시간내 오염부하 측정치를 기억장치에서 인출하여 평균 오염부하를 산출하는 단계와, 평균 오염부하가 기준치 이상일 경우 콘트롤러(99)가 전체 포기모듈(30)을 가동하고, 평균 오염부하가 기준치 미만일 경우 콘트롤러(99)가 포기조(10) 유입측의 포기모듈(30)은 정지하고 유출측의 포기모듈(30)은 가동하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 활성슬러지 공정 포기 영역 구분 운전식 하·폐수 처리 시설의 운영 방법이다.In addition, in the operating method of the activated sludge process abandonment zone type operation sewage / wastewater treatment facility, the pollutant load measurement value of the load measuring instrument 55 is periodically input to the controller 99 to be stored in the storage device of the controller 99. In the step of storing, the processing unit of the controller 99 withdraws the pollutant load measurement value in the sample time from the storage device to calculate the average pollutant load, and if the average pollutant load is greater than or equal to the reference value, the controller 99 returns the entire abandoned module ( 30) and the controller 99 stops the aeration module 30 on the inlet side of the aeration tank 10 when the average pollution load is less than the reference value, and the aeration module 30 on the outlet side is operated. Activated sludge process abandonment zone classification Operation method of operating sewage and wastewater treatment facility.

본 발명을 통하여, 가동형 격벽 구성 등 활성슬러지 하·폐수 처리 시설 구조에 대한 대대적인 변동 또는 약품 투입 없이도 포기조(10) 운전 방식의 최적화만으로 처리 효율 확보 및 획기적인 에너지 절감이 가능하다.Through the present invention, it is possible to secure treatment efficiency and breakthrough energy savings only by optimizing the operation method of the aeration tank 10 without significant change or chemical input to the structure of activated sludge sewage and wastewater treatment facilities such as a movable partition.

또한, 포기조(10)내 포기장치의 영역별 부분 가동과, 포기 영역에 대하여 반송 슬러지를 투입하는 운전 방식을 통하여 F/M비가 낮은 조건하에서도 처리효율을 유지하고 벌킹을 방지하는 등의 효과를 얻을 수 있다.In addition, the operation of each area of the aeration device 10 in the aeration tank 10 and an operation method of injecting conveying sludge into the aeration area maintain effects on processing efficiency and prevent bulking even under a low F / M ratio. You can get it.

특히, 포기조(10) 가동에 소요되는 에너지를 절감함으로써, 하·폐수 처리 시설의 운용 비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라, 가동형 격벽 등이 배제된 간소한 구성이 가능한 바, 하·폐수 처리 시설의 건설 및 유지관리 비용 역시 절감할 수 있다.In particular, by reducing the energy required to operate the aeration tank 10, not only can the operating cost of the sewage / wastewater treatment facility be reduced, but also a simple configuration without the movable bulkhead is possible. Construction and maintenance costs can also be reduced.

도 1은 종래 표준활성슬러지 공정의 시설 모식도
도 2는 본 발명의 시설 모식도
도 3은 본 발명의 일 실시예 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예 부분절단 사시도
도 5는 본 발명의 일 실시예 종단면도
도 6은 본 발명의 일 실시예 포기모듈 및 반송관 발췌 사시도
도 7은 본 발명의 운전 방식 설명도
도 8은 본 발명의 세분형 실시예 부분절단 사시도
도 9는 본 발명의 산기구 부분 경도형 실시예 종단면도
1 is a schematic diagram of a facility of a conventional standard activated sludge process
Figure 2 is a schematic diagram of the facility of the present invention
3 is a perspective view of an embodiment of the present invention
Figure 4 is a partial cutaway perspective view of an embodiment of the present invention
5 is a longitudinal cross-sectional view of one embodiment of the present invention;
Figure 6 is a perspective view of the abandonment module and the transfer pipe of an embodiment of the present invention
7 is an explanatory diagram of a driving method of the present invention;
Figure 8 is a partial cutaway perspective view of a subdivided embodiment of the present invention
Figure 9 is a longitudinal cross-sectional view of the diffuser partial hardness embodiment of the present invention

도 1은 종래 표준활성슬러지 공정의 운전 형태를 도시한 것으로, 도시된 바와 같이, 1차침전지(21)를 경유한 처리수가 반응조(19)로 공급되되, 반응조(19) 전체에 대하여 동일하게 공기가 공급되고, 반응조(19) 전단(前端)에 2차침전지(22)에서 생성되는 슬러지의 일부가 반송, 공급되는 방식이 적용되고 있다.Figure 1 shows the operation of the conventional standard activated sludge process, as shown, the treated water passing through the primary needle cell 21 is supplied to the reaction vessel 19, the same for the entire reaction tank 19 Is supplied, and the method of conveying and supplying a part of the sludge produced by the secondary needle battery 22 at the front end of the reaction tank 19 is applied.

즉, 1차침전지(21)에서 고형 침강물이 제거된 처리수가 반응조(19)로 유입되되, 반응조(19) 내부에는 단일 포기설비(38)가 설치되어 반응조(19)내 전 영역에 대한 획일적인 포기가 실시되며, 반응조(19)를 거친 처리수는 2차침전지(22)로 공급되는 구조로서, 2차침전지(22)와 반응조(19) 유입부는 반송관(40)으로 연결되고 반송관(40)에는 반송펌프(49)가 장착되어, 2차침전지(22)에서 생성된 슬러지 일부가 반응조(19)로 반송, 공급되는 것이다.That is, the treated water from which the solid sediment is removed from the primary settler cell 21 is introduced into the reaction vessel 19, but a single aeration plant 38 is installed inside the reaction vessel 19 to provide uniform uniformity for all areas of the reaction vessel 19. The aeration is carried out, and the treated water passing through the reaction tank 19 is supplied to the secondary needle battery 22, and the secondary needle battery 22 and the inlet of the reaction tank 19 are connected to the transfer pipe 40 and the transfer pipe ( 40, a conveying pump 49 is mounted, and a part of the sludge produced by the secondary needle battery 22 is conveyed to the reactor 19 and supplied.

따라서, 반응조(19)로 유입되는 오폐수의 오염부하에 관계 없이 반응조(19) 전체 영역에 대한 획일적인 포기만이 가능하며, 반송되는 슬러지의 투입 지점 역시 반응조(19)의 유입부로 고정되는 방식의 운전만이 가능하다.Therefore, irrespective of the pollutant load of wastewater flowing into the reactor 19, only a uniform abandonment of the entire area of the reactor 19 is possible, and the input point of the returned sludge is also fixed to the inlet of the reactor 19. Only driving is possible.

반면, 본 발명에서는 도 2에서와 같이, 포기조(10)내 포기 영역이 다수의 단위포기역(單位曝氣域)으로 구획되어, 동일한 포기조(10)내 공간이 포기 영역과 비포기 영역으로 구분 운전될 수 있다.On the other hand, in the present invention, as shown in Figure 2, the aeration zone in the aeration tank 10 is divided into a plurality of unit aeration zone, the space in the same aeration tank 10 is divided into aeration zone and non-aeration zone Can be driven.

또한, 2차침전지(22)에서 생성되는 슬러지를 포기조(10)로 반송, 공급하는 반송관(40)의 말단부를 다수의 분기관으로 구성하고, 이들 분기관의 배출구를 상기 단위포기역과 동수(同數)로 구성하여, 전술한 포기 영역의 가변 운용과 더불어 포기 영역의 전단부에 반송 슬러지가 공급될 수 있다.In addition, the distal end portion of the conveying pipe 40 for conveying and supplying the sludge produced in the secondary sedimentation battery 22 to the aeration tank 10 is composed of a plurality of branch pipes, and the outlets of these branch pipes are equal to the unit aeration area. In addition, the conveying sludge can be supplied to the front end of the aeration area in addition to the variable operation of the aeration area described above.

본 발명에 있어서 포기조(10)내 설정되는 단위포기역은 격벽 등 물리적 구획 수단에 의하여 처리수가 격리됨으로써 실현되는 것이 아니라, 독립적으로 구동되는 포기모듈(30)의 구동 양태에 따라 구현되는 것으로, 이러한 본 발명 포기조(10)의 구체적인 구성이 도 3 내지 도 6에 예시되어 있다.In the present invention, the unit aeration zone set in the aeration tank 10 is not realized by separating the treated water by a physical partition means such as a partition wall, but is implemented according to the driving mode of the aeration module 30 driven independently. The detailed configuration of the aeration tank 10 of the present invention is illustrated in Figs.

우선, 도 3은 본 발명 하·폐수 처리 시설의 외관을 예시한 것으로, 동 도면에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명 하·폐수 처리 시설에는 처리수에 대한 포기 및 반송 슬러지의 투입이 실시되는 포기조(10)가 구성되며, 포기조(10)의 전단(前端) 및 후단에는 각각 1차침전지(21) 및 2차침전지(22)가 설치되어, 1차침전지(21)에서 고형물이 제거된 처리수가 포기조(10)로 공급되고, 포기조(10)에서 유출된 처리수는 2차침전지(22)로 공급된다.First, Figure 3 illustrates the external appearance of the sewage and wastewater treatment facility of the present invention, and as can be seen from the drawing, the aeration tank in which the wastewater and wastewater treatment facility of the present invention is subjected to aeration and return of sludge to the treated water is carried out. (10) is configured, and the first and second needle batteries 21 and 22 are installed at the front and rear ends of the aeration tank 10, respectively, and the treated water from which the solids are removed from the primary needle battery 21 is The aeration tank 10 is supplied, and the treated water flowing out of the aeration tank 10 is supplied to the secondary needle battery 22.

또한, 도 4 및 도 5에서와 같이, 포기조(10)의 하부에는 상방(上方)으로 공기를 분출하는 다수의 산기구(35)가 조합, 구성되는 포기모듈(30)이 다수 구축되는데, 각각의 포기모듈(30)은 독립적 개별 구동이 가능하며, 이들 다수의 포기모듈(30)은 포기조(10)의 종단상 처리수 이송 방향을 따라 배열된다.In addition, as shown in Figures 4 and 5, the lower portion of the aeration tank 10, a plurality of aeration module 30, which is composed of a plurality of air dispersing mechanisms 35 for blowing air upwards are constructed, respectively, The aeration module 30 of the independent individual drive is possible, these a plurality of aeration module 30 is arranged along the longitudinal transfer water treatment direction of the aeration tank (10).

즉, 본 발명에 있어서의 포기모듈(30)은 단일 계통의 관로로 구성되어 독립적 개별적으로 구동되는 포기장치로서, 도 6에서와 같이, 단일 송기관(31) 및 송기분기관(32)에 배기관(33)이 연결되고, 배기관(33)에는 최종 공기 방출구인 산기구(35)가 설치되어 구성되며, 도 2에서와 같이, 각각의 포기모듈(30)에는 개별적으로 구동되는 블로워(39) 등의 공기 공급 수단이 연결되는 것이다.That is, in the present invention, the aeration module 30 is an aeration system that is configured as a single line and independently driven, and as shown in FIG. 6, an exhaust pipe is provided to the single air inlet pipe 31 and the air inlet pipe 32. (33) is connected, and the exhaust pipe 33 is provided with an air diffuser (35), which is the final air outlet, and as shown in Figure 2, each of the aeration module (30) is individually driven blower (39), etc. Air supply means is connected.

도 4 및 도 5에 도시되지는 않았으나, 포기모듈(30)의 유입단을 형성하는 송기관(31)에는 블로워(39)가 연결되어 공기가 압송되며, 압송된 공기는 송기관(31), 송기분기관(32) 및 배기관(33)을 경유하여 배기관(33)에 장착된 산기구(35)를 통하여 외부로 방출되는 바, 단일 포기모듈(30)을 형성하는 다수의 산기구(35)는 1군의 산기구(35)를 형성하면서 동반 가동된다.Although not shown in Figures 4 and 5, the blower (39) is connected to the air supply pipe 31 forming the inlet end of the aeration module 30, the air is compressed, the air is the air pipe 31, A plurality of diffusers (35) forming a single aeration module (30) are discharged to the outside through the diffuser (32) and the exhaust pipe (33) mounted to the exhaust pipe (33) mounted on the exhaust pipe (33) Is accompanied by operation while forming a group of diffusers 35.

도 2 내지 도 5에 예시된 실시예에서는 포기조(10)에 2개의 포기모듈(30)이 구성되어 있는 바, 각각의 포기모듈(30)에 의하여 형성되는 단위포기역(單位曝氣域) 역시 포기조(10) 내부 공간을 양분하면서 독립된 2개의 단위포기역을 형성하게 된다.In the embodiment illustrated in FIGS. 2 to 5, two aeration modules 30 are configured in the aeration tank 10, and the unit aeration zones formed by the aeration modules 30 are also included. While dividing the inner space of the aeration tank 10, two independent unit aeration zones are formed.

즉, 본 발명에서는 포기조(10) 내부 공간이 격벽 등에 의하여 물리적으로 구획되어 각 구획의 처리수가 물리적으로 격리되지는 않으나, 도 7의 하부 도면에서와 같이, 포기모듈(30)의 선택 가동에 따라 동 도면상 가상선으로 도시된 바와 같은 경계를 기준으로, 포기조(10)가 복수의 단위포기역으로 분할되면서 분할된 공간의 혐·호기 상태가 설정되는 것이다.That is, in the present invention, the inner space of the aeration tank 10 is physically partitioned by a partition wall, so that the treated water of each compartment is not physically isolated, but as shown in the lower view of FIG. 7, according to the selective operation of the aeration module 30. On the basis of the boundary as shown by the virtual line in the figure, the aeration tank 10 is divided into a plurality of unit aeration areas, and the anaerobic / expiratory state of the divided space is set.

특히, 본 발명의 포기조(10)에는 완전혼합흐름(Completely Mixed Flow)과 대별되는 관형흐름(Plug Flow) 상태가 조성됨으로써, 상기와 같은 포기모듈(30)에 대응되는 단위포기역이 일층 용이하고 분명하게 형성될 수 있는데, 이러한 포기조(10)내 관형흐름 상태 조성을 위한 유출입량 균형 유지 및 유입수 균등 분배를 유도하기 위하여, 도 4 및 도 5에서와 같이, 포기조(10)의 전, 후단에 각각 전폭(全幅) 월류부를 형성하고, 유입부와 유출부간 적정 수두차를 형성한다.In particular, the aeration tank 10 of the present invention is formed in a tubular flow (Plug Flow) state that is roughly separated from the Completely Mixed Flow (Completely Mixed Flow), the unit aeration zone corresponding to the aeration module 30 as described above is more easily It can be formed clearly, in order to maintain the inflow and outflow balance and inflow even distribution for the tubular flow state in the aeration tank 10, as shown in Figure 4 and 5, the front and rear ends of the aeration tank 10, respectively (全 幅) The overflow part is formed, and the proper head difference between the inflow part and the outflow part is formed.

따라서, 본 발명의 포기조(10)내 처리수에는 유입부에서 유출부에 이르는 종단상 전 구간에서 비교적 일정한 유속의 완속류가 형성될 뿐 아니라, 횡단상에서도 전체 단면에 걸쳐 비교적 일정한 유속 분포가 형성되는 바, 유출부측 상황에 따른 유입부측 영향이 제한된다.Therefore, in the treated water in the aeration tank 10 of the present invention, not only a relatively slow flow of slow flow is formed in the entire vertical section from the inlet to the outlet, but also a relatively constant flow rate distribution is formed across the entire cross section. Bar, the influence of the inlet side according to the outlet side situation is limited.

즉, 도 6에서와 같이 2조의 포기모듈(30)이 구성된 상태에서, 동 도면상 좌측의 유입측 포기모듈(30)과, 동 도면상 우측의 유출측 포기모듈(30) 중, 유입측 포기모듈(30)은 정지하되 유출측 포기모듈(30)만을 가동하게 되면, 유출측 포기모듈(30)의 산기구(35)에서 왕성하게 공기가 방출되어도 그 영향이 유출측 포기모듈(30) 상부 처리수에 국한되며, 설령 산기구(35)에서 방출된 기포가 측방으로 확산된다 하여도 관형흐름 처리수의 일방(一方) 이송으로 인하여 유입측 확산이 상당 수준 상쇄되는 바, 결국 도 7의 하부 도면에서와 같이, 유출측 단위포기역과 유입측 단위포기역이 도면상 가상선으로 표현된 가상의 경계면을 기준으로 격리될 수 있는 것이다.That is, in the state in which two sets of aeration modules 30 are configured as shown in FIG. 6, the inflow side aeration module 30 of the inflow side aeration module 30 on the left side and the outflow side aeration module 30 on the right side in the same view, When the module 30 is stopped but only the outflow side aeration module 30 is operated, even if air is actively released from the diffuser 35 of the outflow side aeration module 30, the effect is on the top of the outflow side aeration module 30. It is limited to the treated water, even if the bubble released from the diffuser (35) diffuses laterally, the one-sided transfer of the tubular flow treated water cancels the inflow-side diffusion to a large extent, so that the lower part of FIG. As shown in the figure, the outflow unit aeration area and the inflow unit aeration area can be isolated based on a virtual boundary represented by a virtual line on the drawing.

따라서, 본 발명 포기조(10)의 운용에 있어서, 도 7의 상부 도면에서와 같이 포기조(10)내 구성된 전체 포기모듈(30)을 가동하게 되면 전체 포기조(10)를 단일 포기조(10)이자 전체 포기 상태로 운용할 수 있으며, 도 7의 하부 도면에서와 같이 유출측 포기모듈(30)만을 가동하게 되면 전체 포기조(10) 중 유출측 일부만을 포기 상태로 운용하되 나머지 유입측 영역은 무위(無爲) 상태 즉, 일종의 유입조 내지 유량 조절조와 같은 기능을 수행하도록 운용할 수 있게 되어, 포기조(10)의 실질 용량을 변경하는 효과를 얻을 수 있으며, 빈부하 상태에서도 과포기 없이 효율적인 처리가 가능하게 된다.Therefore, in the operation of the aeration tank 10 of the present invention, when the entire aeration module 30 configured in the aeration tank 10 is operated as shown in the upper view of FIG. 7, the entire aeration tank 10 is a single aeration tank 10 and a whole. It can be operated in a abandoned state, when operating only the outflow side aeration module 30 as shown in the lower view of Figure 7 operates only a part of the outflow side of the aeration tank 10, but the remaining inflow area is free (위) ) State, that is, it can be operated to perform a function such as a kind of inflow tank or flow control tank, thereby obtaining the effect of changing the actual capacity of the aeration tank 10, and enables efficient treatment without oversaturation even in a poor load state. do.

한편, 본 발명에서는 포기조(10)내 다수의 포기모듈(30) 및 단위포기역 설정과 함께, 이에 상응하는 반송 슬러지 투입 배관 역시 구축하여 전술한 가상 구획 운용 효과를 배가할 수 있도록 하였다.Meanwhile, in the present invention, a plurality of aeration modules 30 and unit aeration zones are set in the aeration tank 10, and a corresponding sludge input pipe is also constructed to double the above-described virtual partition operation effect.

즉, 도 4 내지 도 6에서와 같이, 2차침전지(22)에서 수집된 슬러지가 이송되는 반송관(40)이 포기조(10)에 설치되되, 반송관(40)에는 상기 포기모듈(30)과 동수(同數)의 투입관(41)이 형성되고 매 투입관(41)에는 반송밸브(42)가 장착되어, 포기조(10)의 종단상 반송 슬러지의 투입 지점을 조절할 수 있도록 한 것이다.That is, as shown in Figures 4 to 6, the conveying pipe 40 to which the sludge collected from the secondary sedimentation battery 22 is transported is installed in the aeration tank 10, the conveying pipe 40, the aeration module 30 The feed pipe 41 of the same number is formed, and the feed valve 42 is attached to every feed pipe 41, and the feed point of the conveyance sludge of the end phase of the aeration tank 10 can be adjusted.

이러한 슬러지 반송 배관은 도 6에서와 같이, 반송펌프(49)의 토출구에 연결된 주관(主管)인 반송관(40)과, 반송관(40)에서 분기된 분기관으로서 말단의 배출구가 각 포기모듈(30) 상부에 위치하는 투입관(41) 등으로 구성되며, 각각의 투입관(41)에는 반송밸브(42)가 설치되어 반송밸브(42)가 선택 개폐됨에 따라 반송 슬러지의 투입 지점이 조절된다.As shown in FIG. 6, the sludge conveying pipe has a conveying pipe 40, which is a main pipe connected to the discharge port of the conveying pump 49, and a discharging port at the end as a branching pipe branched from the conveying pipe 40. (30) It is composed of a feed pipe 41 and the like located in the upper portion, each of the feed pipe 41 is provided with a conveying valve 42, the feed point of the conveying sludge is adjusted as the conveying valve 42 is selected and opened do.

따라서, 도 7의 상부 도면에서와 같이 포기조(10)내 구성된 전체 포기모듈(30)을 가동하여 전체 포기조(10)를 단일 포기조(10)이자 전체 포기 상태로 운전하는 경우, 동 도면에서와 같이 유입측 포기모듈(30) 상부의 반송밸브(42)를 개방하여 반송 슬러지를 포기조(10)의 유입부에 투입하게 되고, 도 7의 하부 도면에서와 같이 유출측 포기모듈(30)만을 가동하는 경우 유입측 반송밸브(42)는 폐쇄하고 유출측 포기모듈(30) 상부의 반송밸브(42)를 개방하여 반송 슬러지를 유출측 포기모듈(30)로 투입하게 된다.Therefore, as shown in the upper drawing of FIG. 7, when the entire aeration tank 30 is operated by operating the entire aeration tank 30 configured in the aeration tank 10 as a single aeration tank 10 and the entire aeration state, as shown in FIG. 7. Opening the conveying valve 42 in the upper part of the inlet side aeration module 30 to inject the conveying sludge into the inlet of the aeration tank 10, and as shown in the lower view of FIG. In this case, the inlet-side conveying valve 42 is closed and the conveying sludge is opened to the outlet-side aeration module 30 by opening the conveying valve 42 on the top of the outlet-side aeration module 30.

한편, 전술한 본 발명 하·폐수 처리 시설은 포기조(10) 유입 처리수의 오염물 농도 측정치에 따라 그 운전 상태가 자동으로 조정되는 방식으로 운용될 수 있는데, 이러한 본 발명 하·폐수 처리 시설의 자동 운영은 포기조(10)내 처리수의 상태를 검측하는 계측기와 연결되어 전술한 포기모듈(30) 및 반송밸브(42)를 제어하는 제어기기인 콘트롤러(99)에 의하여 수행될 수 있다.On the other hand, the above-described waste water treatment plant of the present invention can be operated in such a way that the operating state is automatically adjusted according to the measurement of the contaminant concentration of the inflow treatment water of the aeration tank 10, such automatic wastewater treatment plant of the present invention Operation may be performed by a controller 99 which is connected to a measuring instrument for detecting the state of the treated water in the aeration tank 10 and controls the above-mentioned aeration module 30 and the return valve 42.

본 발명의 자동 운전시 포기모듈(30) 및 반송밸브(42) 제어는 유입 처리수의 오염부하를 기초로 수행되는 바, 이를 위하여, 도 2 및 도 5에서와 같이, 포기조(10)의 유입부에는 유입 처리수의 오염물 농도를 감지하는 부하계측기(55)가 설치되고, 상기 포기모듈(30), 반송밸브(42) 및 부하계측기(55)는 콘트롤러(99)에 연결되어, 부하계측기(55)의 측정치에 따라 콘트롤러(99)에 의하여 포기모듈(30)의 가동 여부 및 반송밸브(42)의 개폐 여부가 제어된다.In the automatic operation of the present invention, the control of the aeration module 30 and the return valve 42 is performed based on the contamination load of the inflowing treatment water. For this purpose, as shown in FIGS. 2 and 5, the inflow of the aeration tank 10 is performed. The unit is provided with a load measuring instrument 55 for detecting the contaminant concentration of the influent treatment water, the aeration module 30, the return valve 42 and the load measuring instrument 55 is connected to the controller 99, the load measuring instrument ( According to the measured value of 55, the controller 99 controls whether the aeration module 30 is operated and whether the return valve 42 is opened or closed.

본 발명 포기조(10)의 유입부에 설치되는 부하계측기(55)는 처리수의 오염물 농도를 계측하는 기기로서, COD(Chemical Oxygen Demand)측정기, BOD(Biochemical Oxygen Demand)측정기 또는 TOC(Total Organic Carbon)측정기 등이 적용될 수 있으며, 이들 부하계측기(55)는 실시간 계측이 가능한 방식이 적용된다.The load meter 55 installed at the inlet of the aeration tank 10 of the present invention is a device for measuring the concentration of contaminants in the treated water, and is a chemical oxygen demand (COD) meter, a biochemical oxide demand (BOD) meter, or a TOC (Total Organic Carbon). A measuring instrument or the like may be applied, and the load measuring instrument 55 may be implemented in a manner capable of real-time measurement.

또한, 부하계측기(55) 외에도 도 2 및 도 5에서와 같이, DO(Dissolved Oxygen)계측기(56) 등의 처리수 상태 감지 수단이 다수 설치될 수 있는데, 이를 통하여 포기조(10) 운전에 따른 처리수의 상태 및 처리 효율 등을 파악할 수 있다.In addition, as shown in FIGS. 2 and 5, in addition to the load meter 55, a plurality of treated water state detection means such as a DO (Dissolved Oxygen) measurer 56 may be installed, thereby processing according to the operation of the aeration tank 10. The status of the water and its processing efficiency can be identified.

도 2에서와 같이, 부하계측기(55)와 연결되어 부하계측기(55)에서 송출되는 측정치를 수신하는 콘트롤러(99)에는 포기모듈(30)에 구성된 블로워(39) 및 반송관(40)에 설치된 반송밸브(42)가 연결되어, 콘트롤러(99)가 상기 블로워(39) 및 반송밸브(42)의 가동을 제어하게 되는데, 콘트롤러(99)는 사전 프로그래밍이 가능한 PLC(Programmable Logic Controller) 내지 컴퓨터로서, 자체 처리장치 및 기억장치가 내장되어 부하계측기(55)에서 전송된 정보를 처리하고 연결된 제반 장치의 전원을 단속하는 등의 가능을 수행하게 된다.As shown in FIG. 2, the controller 99 connected to the load measuring instrument 55 and receiving the measurement value transmitted from the load measuring instrument 55 is installed in the blower 39 and the conveying pipe 40 configured in the aeration module 30. The transfer valve 42 is connected, so that the controller 99 controls the operation of the blower 39 and the transfer valve 42. The controller 99 is a programmable programmable logic controller (PLC) to a computer. In addition, a self processing device and a memory device are built in to process the information transmitted from the load meter 55 and to interrupt the power of the connected general devices.

즉, 본 발명 하·폐수 처리 시설의 운영 방법은 포기조(10)로 유입되는 처리수의 오염부하에 따라 도 7의 상, 하부에 각각 도시된 상태가 변환되는 방식으로 수행되는 것으로, 부하계측기(55)의 오염부하 측정치가 주기적으로 콘트롤러(99)로 입력되고, 입력된 오염부하 측정치가 콘트롤러(99)의 기억장치에 수록되는 단계로 개시된다.That is, the operation method of the sewage and wastewater treatment facility of the present invention is performed in such a manner that the states shown in the upper and lower portions of FIG. 7 are respectively converted according to the pollution load of the treated water flowing into the aeration tank 10. The pollutant load measurement of 55 is periodically input to the controller 99, and the input pollutant load measurement is started in the memory device of the controller 99.

이후, 콘트롤러(99)의 처리장치가 기억장치에 수록된 오염부하 측정치 중 사전 설정된 표본시간 이전 시점(時點) 부터 당 시점에 이르는 시간 동안 측정된 오염부하 측정치를 인출하여 평균 오염부하를 산출하는 단계가 수행되는데, 이는 포기조(10) 유입 처리수 오염부하의 일시적인 변동을 검출하여 배제함으로써 과민(過敏)한 운전을 방지하기 위함이다.Thereafter, the processing unit of the controller 99 may calculate the average contamination load by extracting the contamination load measurement value measured for a time from the time point before the preset sample time to the point of time among the pollution load measurement values stored in the memory device. This is to prevent the sensitive operation (을 敏) by detecting and excluding the transient fluctuation of the contaminated load of the aeration tank 10 inflow treatment water.

콘트롤러(99)가 부하계측기(55)의 측정치에 따라 포기모듈(30)의 가동 상태를 조정함에 있어서 부하계측기(55)에서 송출되는 측정치를 단순 추종하여, 주기적으로 반복 송출되는 측정치가 기준치를 하회 또는 상회하는 즉시 포기모듈(30) 가동 상태를 변경할 경우, 일시적인 오염부하 변동에도 콘트롤러(99)가 반응하는 과민한 대처가 이루어지는 바, 포기모듈(30) 또는 반송밸브(42)의 급가동 및 급정지가 빈발하고 그에 따라 처리 효율이 저하됨은 물론, 불필요한 에너지 소모 및 설비 노화가 초래될 수 있다.When the controller 99 adjusts the operation state of the aeration module 30 according to the measurement value of the load measuring instrument 55, the measurement value sent from the load measuring instrument 55 is simply followed, and the measurement value periodically and repeatedly sent out is lower than the reference value. Alternatively, when the operation state of the aeration module 30 is changed immediately above, the controller 99 reacts sensitively to a temporary pollution load change, and thus the sudden operation and sudden stop of the aeration module 30 or the return valve 42 are made. Frequent and thus lower the treatment efficiency, as well as unnecessary energy consumption and equipment aging can result.

이에, 본 발명에서는 소정의 표본시간을 설정하고 당 시점부터 표본시간 이전의 시간동안 측정된 측정치를 평균하는 방식을 적용함으로써, 유의한 오염부하 변동을 수반하지 않는 일시적인 측정치 변동에는 포기모듈(30) 또는 반송밸브(42)의 운전 상태를 변경하지 않도록 하였다.Accordingly, in the present invention, by setting a predetermined sample time and applying a method of averaging the measured values from the time point before the sample time, the abandonment module 30 is applied to the temporary measurement value change that does not involve significant pollution load change. Alternatively, the operation state of the transfer valve 42 is not changed.

이렇듯, 본 발명에서는 당 시점 직전의 표본시간내 오염부하 측정치의 평균치인 평균 오염부하와 사전 설정된 기준치를 대조하여 포기모듈(30) 또는 반송밸브(42)를 운전하게 되는데, 평균 오염부하가 사전 설정된 기준치 이상으로 산출되면 콘트롤러(99)가 전체 포기모듈(30)을 가동하고, 평균 오염부하가 사전 설정된 기준치 미만일 경우 콘트롤러(99)가 포기조(10) 유입측의 포기모듈(30)은 정지하고 유출측의 포기모듈(30)은 가동하는 단계 수행되며, 이로써, 설계 오염부하에 부합되는 처리수 조건하에서의 적절한 포기조(10) 운전이 가능함은 물론, 계획 오염부하를 상당 수준 하회하는 빈부하 조건에서도 최적화된 포기조(10) 운전이 가능할 뿐 아니라, 불필요한 과포기 운전을 배제하고 에너지 절감을 도모할 수 있다.As such, in the present invention, the aeration module 30 or the return valve 42 is operated by comparing the average contamination load, which is an average value of the pollution load measurement values in the sample time immediately before the point of time, with a preset reference value, wherein the average contamination load is preset. When calculated above the reference value, the controller 99 operates the entire aeration module 30, and when the average pollution load is less than the preset reference value, the controller 99 stops the aeration module 30 on the inflow side of the aeration tank 10 and flows out. The aeration module 30 on the side is operated, thereby enabling the proper aeration tank 10 to be operated under the treated water condition corresponding to the design pollution load, and optimizing even in a poor load condition that significantly falls below the planned pollution load. Not only the abandoned aeration tank 10 can be operated, but also the unnecessary superaeration operation can be excluded and energy saving can be aimed at.

전술한 바와 같이, 본 발명 하·폐수 처리 시설의 포기조(10)에는 다수의 포기모듈(30)이 설정될 수 있는데, 포기모듈(30)은 포기조(10)의 종단상 일렬로 배열되며, 포기조(10) 내부 공간을 양분하는 2조의 포기모듈(30)이 구성될 수 있음은 물론, 도 8에서와 같이, 3조 이상의 포기모듈(30)이 구성되는 세분형(細分形) 포기조(10)가 구성될 수도 있다.As described above, a plurality of aeration modules 30 may be set in the aeration tank 10 of the sewage and wastewater treatment facility of the present invention, and the aeration modules 30 are arranged in a line on the end of the aeration tank 10, and aeration tanks (10) As well as two sets of aeration module 30 for dividing the internal space can be configured, as shown in Figure 8, subdivision (細分 形) aeration tank 10 is composed of three or more sets of aeration module 30 May be configured.

특히, 이러한 본 발명 포기모듈(30)의 설정은 포기조(10)의 최초 건설시 실시될 수 있을 뿐 아니라, 단일 배관의 포기장치가 구성된 기존 설비에서, 송기분기관(32), 송기관(31) 및 블로워(39)를 교체 내지 추가하는 비교적 간단한 조처만으로도 실시될 수 있다.In particular, the setting of the abandonment module 30 of the present invention can be performed not only at the time of initial construction of the aeration tank 10, but also in the existing facility in which the aeration device of a single pipe is configured, the air supply branch 32, the air inlet 31 ) And a relatively simple step of replacing or adding the blower 39 may be implemented.

한편, 도 9는 본 발명의 산기구(35) 부분 경도형 실시예를 도시한 것으로, 이를 통하여 전술한 유출측 단위포기역(單位曝氣域)의 격리 효과를 일층 배가할 수 있다.On the other hand, Figure 9 shows an embodiment of the diffuser 35 partial hardness type of the present invention, it can further double the isolation effect of the above-described outflow unit unit aeration zone (역).

즉, 도 9에서와 같이, 포기모듈(30)의 산기구(35) 중 포기조(10)의 유입측 산기구(35)가 포기조(10)의 유출측으로 경도(傾倒)되어, 해당 산기구(35)의 공기 분출 방향이 포기조(10) 유출측으로 경사를 형성한 것으로, 이로써 산기구(35)에서 방출되는 공기의 포기조(10) 유입측 확산 작용을 강력하게 억제할 수 있는 것이다.That is, as shown in FIG. 9, the inflow-side diffuser 35 of the aeration tank 10 among the diffusers 35 of the aeration module 30 is hardened to the outflow side of the aeration tank 10, and thus the corresponding diffuser ( The air blowing direction of 35) is inclined toward the outlet side of the aeration tank 10, thereby strongly suppressing the diffusion action of the aeration tank 10 inlet side of the air discharged from the aeration mechanism 35.

송기관(31), 송기분기관(32) 및 배기관(33)으로 구성되는 포기모듈(30)의 배관에서는 공기가 압축공기 상태로 압송되며, 최종 방출구인 산기구(35)에 이르러 비로소 기포 형태로 방출되는데, 방출된 기포는 산기구(35)에서의 방출압과 부력(浮力)에 의하여 기본적으로 상방(上方) 이동하게 되며, 이와 동시에 양 측방으로 확산된다.In the piping of the aeration module 30, which is composed of the air inlet pipe 31, the air inlet pipe 32, and the exhaust pipe 33, the air is compressed in the compressed air state, and finally, the air diffuser 35 reaches the diffuser 35 as the final discharge port. The bubble is released is basically moved upward by the release pressure and buoyancy in the diffuser 35, and at the same time diffused to both sides.

또한, 일단 산기구(35)에서 이탈된 기포는 상방 이동 및 양 측방 확산과 더불어 처리수의 흐름에 따라 포기조(10)의 유입측에서 유출측으로 일방(一方) 이송된다.In addition, the bubble once separated from the diffuser 35 is transferred to one side from the inflow side of the aeration tank 10 to the outflow side in accordance with the flow of the treated water together with the upward movement and both side diffusion.

따라서, 포기조(10)의 종단면상 기포의 분포 상태는 산기구(35)에서 방출된 기포의 정방향 일방 이송(advection)과 정방향 및 역방향 양 측방 확산(diffusion)이 합성되어 조성된다 할 수 있으며, 전술한 바와 같이, 본 발명의 포기조(10)에는 관형흐름(Plug Flow) 상태가 조성되는 바, 포기모듈(30) 유입측 경계부에서의 역방향 확산을 억제함으로써 일층 정밀한 단위포기역 설정이 가능하게 된다.Therefore, the distribution state of the bubbles on the longitudinal cross-section of the aeration tank 10 may be formed by combining the forward one-way (advection) and the forward and reverse lateral diffusion of the bubbles released from the diffuser (35), As described above, the aeration tank 10 of the present invention has a tubular flow (Plug Flow) state is formed, it is possible to more precisely set the unit aeration zone by suppressing the reverse diffusion at the inlet side boundary of the aeration module (30).

즉, 도 9에서와 같이, 포기조(10)의 유입측 및 유출측에 각각 포기모듈(30)이 구성된 경우, 양측 포기모듈(30)의 경계부에서, 유출측 포기모듈(30)로부터 방출된 기포의 역방향 확산을 억제함으로써, 포기조(10) 유입측 포기모듈(30)의 정지에도 불구하고 포기조(10)의 유출측 포기모듈(30)에서 방출된 기포가 역방향 확산되어 단위포기역간 경계가 와해되는 현상을 방지하는 것으로, 그 구체적인 방식으로는 전술한 바와 같이, 산기구(35)에 경사를 형성하여 역방향 확산을 정방향 이송이 상쇄하도록 하는 것이다.That is, as shown in Figure 9, when the aeration module 30 is configured on each of the inlet and outlet side of the aeration tank 10, at the boundary of both side aeration module 30, bubbles discharged from the outlet side aeration module 30 By suppressing the reverse diffusion of the aeration tank 10, despite the stop of the inlet side aeration module 30, the bubble discharged from the outlet side aeration module 30 of the aeration tank 10 is diffused in the reverse direction and the boundary between the unit aeration zone is broken In order to prevent the phenomenon, as described above, an inclination is formed in the diffuser 35 so that forward diffusion cancels reverse diffusion.

이렇듯, 산기구(35) 방출 기포의 역방향 확산을 억제함으로써, 도 9에서와 같이, 물리적 격리 수단 없이도 단위포기역이 명확하게 구획될 수 있다.As such, by suppressing the reverse diffusion of the diffuser 35 discharge bubbles, the unit aeration zone can be clearly partitioned without physical containment means as shown in FIG. 9.

10 : 포기조
19 : 반응조
21 : 1차침전지
22 : 2차침전지
30 : 포기모듈
31 : 송기관
32 : 송기분기관
33 : 배기관
35 : 산기구
38 : 포기설비
39 : 블로워
40 : 반송관
41 : 투입관
42 : 반송밸브
49 : 반송펌프
55 : 부하계측기
56 : DO계측기
99 : 콘트롤러
10: abandonment
19: reactor
21: primary battery
22: secondary rechargeable battery
30: abandon module
31: pipeline
32: air blowing branch
33: exhaust pipe
35: diffuser
38: aeration equipment
39: blower
40: return pipe
41: input tube
42: conveying valve
49: conveying pump
55 load gauge
56: DO measuring instrument
99: controller

Claims (3)

처리수에 대한 포기 및 반송 슬러지의 투입이 포기조(10)에서 실시되는 활성슬러지 공정 하·폐수 처리 시설로서, 포기조(10)의 하부에는 공기를 분출하는 다수의 산기구(35)가 구성되는 포기모듈(30)이 다수 구축되되, 각각의 포기모듈(30)은 개별 구동이 가능하고, 다수의 포기모듈(30)은 포기조(10)의 종단상 처리수 이송 방향을 따라 배열되며, 2차침전지(22)에서 수집된 슬러지가 이송되는 반송관(40)이 포기조(10)에 설치되되, 반송관(40)에는 상기 포기모듈(30)과 동수(同數)의 투입관(41)이 형성되고 매 투입관(41)에는 반송밸브(42)가 장착되며, 포기조(10)의 유입부에는 유입 처리수의 오염물 농도를 감지하는 부하계측기(55)가 설치되고, 상기 포기모듈(30), 반송밸브(42) 및 부하계측기(55)는 콘트롤러(99)에 연결되어, 부하계측기(55)의 측정치에 따라 콘트롤러(99)에 의하여 포기모듈(30)의 가동 여부 및 반송밸브(42)의 개폐 여부가 제어되는 활성슬러지 공정 포기 영역 구분 운전식 하·폐수 처리 시설에 있어서,
상기 포기모듈(30)의 산기구(35) 중 포기조(10)의 유입측 산기구(35)가 포기조(10)의 유출측으로 경도(傾倒)되어, 해당 산기구(35)의 공기 분출 방향이 포기조(10) 유출측으로 경사를 형성함을 특징으로 하는 활성슬러지 공정 포기 영역 구분 운전식 하·폐수 처리 시설.
Aeration sludge process wastewater treatment facility in which aeration and return of sludge to the treated water is carried out in the aeration tank 10, and aeration of the aeration tank 10 is provided with a plurality of acid mechanisms 35 that eject air. A plurality of modules 30 are constructed, each of the aeration module 30 is capable of driving separately, a plurality of aeration module 30 is arranged along the end-phase treatment water transfer direction of the aeration tank 10, secondary secondary battery A conveying pipe 40 through which the sludge collected at 22 is conveyed is installed in the aeration tank 10, and a conveying pipe 40 is formed with an equal amount of input pipe 41 with the aeration module 30. And each of the inlet pipe 41 is equipped with a return valve 42, the inlet of the aeration tank 10 is provided with a load measuring instrument 55 for detecting the contaminant concentration of the influent treatment water, the aeration module 30, The conveying valve 42 and the load gauge 55 are connected to the controller 99 and connected to the controller 99 according to the measurement value of the load meter 55. In the activated sludge process abandonment zone type operation type sewage / wastewater treatment facility where the operation of the aeration module 30 and the opening / closing of the return valve 42 are controlled by
Among the diffusers 35 of the aeration module 30, the inflow side diffuser 35 of the aeration tank 10 is hardened to the outlet side of the aeration tank 10, so that the air blowing direction of the diffuser 35 is changed. Aeration tank (10) Activated sludge process aeration area, characterized in that the inclined to the outflow side operation type sewage and wastewater treatment facility.
청구항 1의 활성슬러지 공정 포기 영역 구분 운전식 하·폐수 처리 시설의 운영 방법에 있어서,
부하계측기(55)의 오염부하 측정치가 주기적으로 콘트롤러(99)로 입력되어 콘트롤러(99)의 기억장치에 수록되는 단계와;
콘트롤러(99)의 처리장치가 표본시간내 오염부하 측정치를 기억장치에서 인출하여 평균 오염부하를 산출하는 단계와;
평균 오염부하가 기준치 이상일 경우 콘트롤러(99)가 전체 포기모듈(30)을 가동하고, 평균 오염부하가 기준치 미만일 경우 콘트롤러(99)가 포기조(10) 유입측의 포기모듈(30)은 정지하고 유출측의 포기모듈(30)은 가동하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 활성슬러지 공정 포기 영역 구분 운전식 하·폐수 처리 시설의 운영 방법.
In the method of operating the activated sludge process abandonment zone division operation type sewage and wastewater treatment facility of claim 1,
Polluting load measurement values of the load measuring instrument 55 are periodically input to the controller 99 and stored in the storage device of the controller 99;
Calculating, by the processing unit of the controller 99, the contamination load measurement value in the sample time from the storage device to calculate an average contamination load;
If the average pollution load is greater than or equal to the reference value, the controller 99 operates the entire aeration module 30, and if the average pollution load is less than the reference value, the controller 99 stops the aeration module 30 on the inlet side of the aeration tank 10 and flows out. Operation method of the activated sludge process abandonment zone type operation sewage and wastewater treatment facility, characterized in that the aeration module 30 of the side is made to operate.
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