KR102081530B1 - Total phosphorus processing system for wastewater treatment facility - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하수의 수질관리와 관련된 것으로서, 보다 구체적으로는 호기조의 응집제 주입시 상황에 따라 대응하여 최적의 적응이 가능하도록 함으로써 수질관리의 안정성을 향상하며 경제성이 증가될 수 있는 하수의 총인처리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to the water quality management of sewage, and more specifically, it is possible to optimally adapt according to the situation when coagulant is injected into the aerobic tank, thereby improving the stability of water quality management and improving the economic efficiency of sewage. It is about.
하천이나 호수 또는 바다로 방류되는 방류수에는 유기물 외에 질소나 인과 같은 영양염류가 다량 포함되어 있는데, 그 영양염류는 물속에 조류를 발생시키는 원인이 된다.Effluents discharged to rivers, lakes, or seas contain large amounts of nutrients such as nitrogen and phosphorus, in addition to organic matter, which cause algae in the water.
부영양화를 일으키는 대표적인 영양분(nutrients)으로는 인(phosphorus), 질소(nitrogen), 탄소(carbon) 성분을 들 수 있는데, 이들 성분이 녹조(green algae bloom) 적조(red tide) 현상을 발생시키는 비율은 P:N:C=1:7:40 으로서 인 성분의 함량이 가장 높은 민감도를 나타내고 있으며, 0.1 mg/L 농도의 미량의 인 성분은 녹조적조 현상을 발생시키는 충분한 농도로 알려져 있다. 상기와 같이 "총인(T-P)"은 조류 성장의 주요 원인물질로 작용하고 있으며, 조류로 인한 유기물 수질오염은 전체 유기물 부하량의 25∼30%를 차지하는 것으로 추정되고 있다. 따라서 도시하수처리장의 경우 총인 성분의 방류수 수질기준은 8→2→0.5→0.3→0.2 mg/L로 국내외를 막론하고 엄격히 강화되고 있는 실정이다.Representative nutrients that cause eutrophication include phosphorus, nitrogen, and carbon. The rate at which these components cause green algae bloom red tide P: N: C = 1: 7: 40 shows the highest sensitivity of the phosphorus content, and a trace amount of phosphorus at a concentration of 0.1 mg / L is known to be a sufficient concentration to cause green algae. As mentioned above, "T-P" acts as a major cause of algae growth, and organic water pollution due to algae is estimated to account for 25 to 30% of the total organic load. Therefore, in the case of urban sewage treatment plants, the effluent water quality standard for total phosphorus is 8 → 2 → 0.5 → 0.3 → 0.2 mg / L, which is strictly reinforced at home and abroad.
수질오염물질 중에서 인 성분은 90% 이상 대부분이 슬러지의 인발로 제거되는데, 슬러지 인발로 인하여 효과적으로 인성분이 제거되기 위해서는 수중의 용해성 인성분이 미생물의 기작에 의해 미생물에 과잉흡수(섭취, uptake) 되어 활성슬러지와 함께 비중이 물보다 큰 플록으로 응결되어 침전지에서 잘 침강되어 인발제거 되어야한다. 하지만, 비중이 물보다 낮게 형성된 플록들은 중력침강을 기대하기 어려운 점, 수온변화에 대한 민감성 등, 여러 외부환경의 요인으로 인하여 기존의 생물학적 처리와 중력침강 만으로는 대단위 하수처리장의 경우 총인 처리효율은 52.5∼86.7%(평균 70%, 방류수 수질 0.46∼1.417 mg/L)에 불과하다. 하지만 화학적 응집처리공정이 추가적으로 이루어진다면 총인 처리효율은 92.1∼96.5%(평균 94%, 방류수 수질 0.122∼0.236 mg/L)로 향상되며, 여기에 여과시설까지 추가하는 경우에는 99%까지 총인 처리효율을 기대할 수 있다고 국내외 환경기관에서 보고하고 있다Phosphorus component of water pollutant is 90% or more of water pollutant, and in order to remove phosphorus component effectively due to sludge extraction, soluble phosphorus component in water is absorbed (intake, uptake) by microorganisms by microorganism mechanism. Along with the sludge, it is condensed into flocs with a specific gravity greater than water and settles well in the settling basin to be removed. However, flocs formed with a specific gravity lower than water are difficult to expect gravity sedimentation, sensitivity to water temperature changes, etc. Due to various external factors, the total treatment efficiency is 52.5 for large sewage treatment plants using only biological treatment and gravity sedimentation. It is only 8-8% (average 70%, discharge water quality 0.46-1.417 mg / L). However, if the chemical coagulation treatment process is additionally performed, the total treatment efficiency is improved to 92.1 to 96.5% (average 94%, discharged water quality 0.122 to 0.236 mg / L), and if it is added to the filtration facility, the total treatment efficiency is up to 99%. Are reported by domestic and foreign environmental organizations
통상 하폐수 중의 총인 제거는 대체적으로 응집제와 인을 반응시키는 응집 부상분리장치를 이용하고 있으며, 그 장치는 구조가 간단하고 운전의 용이성 및 분리성능의 안정성 등의 장점이 있다.In general, the removal of total phosphorus in sewage water generally uses an flocculation flotation device for reacting coagulant and phosphorus. The device has advantages such as simple structure, ease of operation and stability of separation performance.
한국 등록특허공보 제10-1084394는 이러한 총인 제어 시스템을 제시하고 있으며, 도 1은 이에 대한 블록도이다. Korean Patent Publication No. 10-1084394 discloses such a total control system, and FIG. 1 is a block diagram thereof.
구체적으로 살펴보면, 1차침전지(100)와, 생물학적 반응이 이루어지도록 한 포기조(110)와, 2차침전지(120)를 포함하여 이루어지는 하수처리 시스템에 있어서, 포기조(110)와 상기 2차침전지(120) 사이에 복수의 유출수로(210)가 설치되고, 상기 유출수로(210)를 흐르는 처리수의 상부에서 응집제가 분사되어 처리수에 혼화됨으로써 인 제거 화학적 반응이 이루어지도록 하는 응집제처리수단(200)을 구비하여서 된 것이다.Specifically, in the sewage treatment system including the
상기 응집제처리수단(200)은 포기조(110)의 후단에 위치하는 유출수로(210) 내에 설치되는 도류벽(220)과 처리수가 흐르는 유출수로(210) 상부에 설치되는 응집제분사장치(230)로 이루어지고, 2차침전지(120) 전단에 설치하여 생물학적 처리에서 제거되지 않은 인을 제거하는 방식을 제시하고 있다. 응집된 슬러지는 추가적인 침전 등의 방식을 통하여 제거될 수 있다. The flocculant treatment means 200 is a flocculant injection device 230 is installed on the ditch wall 220 is installed in the outflow passage 210 located at the rear end of the
그런데, 종래기술의 경우 수질 기준 준수를 위하여 과다한 응집제를 투입하기 때문에 비경제적인 문제가 있었다. 구체적으로 유량이나 오염원의 양 등의 부하변동을 감안하여 수질 기준을 상시 만족할 수 있도록 적정량보다 많은 양의 응집제가 투입되기 때문에 약품에 대한 비용 및 슬러지 처리에 대한 비용이 상승하였다. 경우에 따라 여과속도를 충족하지 못하여 여과지가 폐색되는 등의 운영상 문제도 발생하였다. However, in the case of the prior art there is an uneconomical problem because the excessive input of flocculant to comply with the water quality standards. Specifically, in consideration of load fluctuations such as flow rate and amount of pollutant, the amount of coagulant is added more than an appropriate amount to satisfy the water quality standards all the time, thereby increasing the cost of chemicals and the cost of sludge treatment. In some cases, operational problems such as the filter paper being blocked due to the failure to meet the filtration rate.
또한, 유량 및 수질의 변화에 적절하게 대응하지 못하기 때문에 처리수질의 균질성을 확보하지 못하며, 총인처리에 있어서 계획을 정확하게 수립하고 만족시키지 못하였다. 필요에 따라 추가적인 유량조정조의 신설이나 총인처리설비를 증설하여야 하는 경우도 발생한다. In addition, it does not adequately cope with changes in flow rate and water quality, so that the homogeneity of the treated water quality cannot be secured, and the plan cannot be accurately established and satisfied in the total phosphorus treatment. If necessary, additional flow adjustment tanks may be added or total phosphorus treatment equipment may need to be added.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 부하조건에 따라 응집제 주입을 최적화하면서 안정적인 수질의 보증이 가능하며 경제적인 하수의 총인처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to overcome the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a stable total quality of sewage treatment system while ensuring stable water quality while optimizing flocculant injection according to load conditions.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 반응조(2000)의 내부에 설치되어 호기조 인농도(PO)를 측정하는 인측정부(1010); 상기 반응조의 유입수측에 응집제를 주입하는 1차주입부(1001); 상기 반응조 또는 반응조의 처리수에 응집제를 주입하는 2차주입부(1002); 처리수 인농도(Ptms)를 측정하는 감시부(1020); 및 상기 인측정부와 감시부로부터 측정신호를 수집하는 수집부(1100)와, 상기 측정신호를 기초로 수질과 응집제 주입에 대한 판단을 수행하는 판단부(1200)와, 상기 판단부의 판단을 기초로 1차주입부 및 2차주입부의 제어를 수행하는 관리및제어부(1300)를 구비하는 총인제어부(1000)를 포함하여 구성된다. The present invention for solving the above problems, is installed in the
바람직하게, 상기 주입판단부는 처리수 인농도(Ptms)가 목표 인농도(Pf) 미만이고 호기조 인농도(PO)가 기준 인농도(Pst) 미만인 경우 1차주입부의 주입량을 감소하고, 처리수 인농도(Ptms)가 목표 인농도(Pf) 미만이고 호기조 인농도(PO)가 기준 인농도(Pst) 이상 및 임계 인농도(Pc) 미만인 경우 1차주입부의 주입량을 증가하고, 처리수 인농도(Ptms)가 목표 인농도(Pf) 미만이고 호기조 인농도(PO)가 임계 인농도(Pc) 이상인 경우 1차주입부와 2차주입부의 주입량을 증가하고, 처리수 인농도(Ptms)가 목표 인농도(Pf) 이상인 경우 1차주입부와 2차주입부의 주입량을 증가하도록 한다.Preferably, the injection determination unit reduces the injection amount of the primary injection portion when the treated water phosphorus concentration (P tms ) is less than the target phosphorus concentration (P f ) and the aerobic basal phosphorus concentration (P O ) is less than the reference phosphorus concentration (P st ) When the treated water phosphorus concentration (P tms ) is less than the target phosphorus concentration (P f ) and the aerobic basin phosphorus concentration (P O ) is above the reference phosphorus concentration (P st ) and below the critical phosphorus concentration (P c ) If the treated water phosphorus concentration (P tms ) is less than the target phosphorus concentration (P f ) and the aerobic basal phosphorus concentration (P O ) is above the critical phosphorus concentration (P c ), the injection volume of the primary and secondary injection portions is increased. If the treated water phosphorus concentration (P tms ) is higher than the target phosphorus concentration (P f ), the injection amounts of the primary injection portion and the secondary injection portion are increased.
또한, 상기 총인제어부는, 상기 판단부가 인측정부 또는 감시부의 ID별로 측정신호 또는 응답신호를 송수신하고 갱신하여 측정된 인농도가 직전에 측정된 인농도보다 설정값 이상 높은 경우 또는 인농도 측정값의 결손이 발생한 경우를 측정값의 이상으로 판단하는 이상판단부(1240)를 구비하고, 상기 관리및제어부가 이상판단부에서 이상으로 판단된 인농도 측정값에 대해 가상의 인농도값을 생성하여 주입판단을 수행하도록 함으로써 점검이 이루어지기 전까지 1차주입부 및 2차주입부가 정상적으로 작동하도록 하는 결손처리부(1340)를 구비하는 것이 바람직하다. In addition, the total phosphorus control unit, when the determination unit transmits and updates the measurement signal or response signal for each ID of the phosphor measuring unit or monitoring unit, the measured phosphorus concentration is higher than the previously measured phosphorus concentration or the phosphorus concentration measurement value And an
상기 결손처리부(1340)는, 설정된 시간 간격의 인농도 측정값의 평균을 가상의 인농도값으로 결정할 수 있다. The
유입수 또는 처리수의 유량을 측정하는 유량측정부(1030);를 더 포함하되, 상기 인측정부 및 감시부는, 유량측정부에서 측정된 유량이 설정유량 이상인 경우 보고빈도를 증가할 수 있다. Flow rate measuring
한편, 상기 총인제어부는, 상기 관리및제어부가 처리수 인농도(Ptms)가 목표 인농도(Pf) 이상인 경우 경보하는 경보부(1330)를 구비하고, 사용자단말에 경보 및 응집제의 사용량을 전송하는 통신부(1400)를 더 포함할 수 있다. On the other hand, the total phosphorus control unit, the management and control unit has an
상기 판단부는, 상기 인측정부에서 측정된 인농도 및 유량측정부에서 측정된 유입수의 유입 유량에 따라 전응집 여부와 정도를 판단하는 유입부하판단부(1210)를 구비할 수 있다. The determination unit may include an inflow
또한, 상기 관리및제어부는 주입부의 응집제 주입량과 가동시간을 기초로 응집제의 월별 사용량, 전년 동월 대비 사용량, 당해연도의 누적 사용량의 통계와 호기조 인 농도 패턴을 비교하여 테이블 또는 그래프로서 사용자단말에 제공도록 하며, 소모품 교체시기 및 응집제 보충주기의 도달시 알림을 수행할 수 있도록 하는 이력관리부(1350)를 구비할 수 있다. In addition, the management and control unit provides the user terminal as a table or graph by comparing the monthly usage of the coagulant, the year-on-year usage, the cumulative usage statistics of the year and the aerobic concentration pattern based on the coagulant injection amount and operating time of the injection unit And, it can be provided with a
본 발명에 따라, 기존의 하수 처리 계통을 변경함이 없이 인측정부와 응집제의 주입부를 추가 또는 변경만으로 설치가 가능하기 때문에 시설의 부담이 적고, 처리수의 상태는 물론 호기조인 반응조의 상태에 따라 다양한 조건에서 1차주입부와 2차주입부의 응집제 주입을 개별적으로 제어하므로 경제성이 비약적으로 향상될 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, since it is possible to install only by adding or changing the phosphorus measuring unit and the injecting unit of the flocculant without changing the existing sewage treatment system, the burden on the facility is small, and the state of the treated water as well as the state of the aerobic tank Accordingly, the control of the injection of the coagulant of the primary injection portion and the secondary injection portion separately under various conditions has an effect that can dramatically improve the economic efficiency.
특히, 종래의 플록의 과도한 처리나 폐색 등의 문제를 로직의 제어만으로도 간편하게 해소할 수 있으며, 유량이나 오염도에 따라 즉시적으로 대응이 가능하기 때문에 수질을 안정적으로 유지할 수 있음은 물론 시설의 계획과 운영에 있어서 유리하다. In particular, problems such as excessive processing and blockage of the conventional flocs can be easily solved only by the control of logic, and it is possible to immediately respond to the flow rate or contamination level, so that the water quality can be stably maintained and the plan of the facility It is advantageous in operation.
또한, 원격에서 하수 처리의 수질과 상태를 무선 통신망을 통하여 모니터링할 수 있기 때문에 각각의 개소에 대한 통합적인 제어가 효율적으로 이루어질 수 있는 장점이 있으며 설비와 유지관리에 있어서의 경제성과 신뢰성이 향상되는 효과가 있다. In addition, since the quality and condition of sewage treatment can be monitored remotely through a wireless communication network, there is an advantage that the integrated control of each point can be efficiently performed, and the economics and reliability of the facility and maintenance are improved. It works.
도 1은 종래기술의 총인 제어 시스템에 대한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 개념에 따른 하수의 총인처리 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 하수의 총인처리 시스템의 계통을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 하수의 총인처리 시스템에서 판단부의 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 하수의 총인처리 시스템에서 관리및제어부의 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 개념에 따라 하수의 총인처리 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 하수의 총인처리 시스템의 적용예를 나타내는 도면들이다. 1 is a block diagram of a conventional control system.
2 is a block diagram of a total sewage treatment system for sewage according to the concept of the present invention.
3 is a block diagram for explaining the system of the sewage total phosphorus treatment system of the present invention.
Figure 4 is a block diagram showing an embodiment of the determination unit in the total sewage treatment system of sewage of the present invention.
Figure 5 is a block diagram showing an embodiment of the management and control unit in the sewage total phosphorus treatment system of the present invention.
6 is a flow chart illustrating a total phosphorus treatment method for sewage according to the concept of the present invention.
7 is a view showing an application example of the total sewage treatment system of sewage of the present invention.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 하수의 총인처리 시스템을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the total sewage treatment system of sewage of the preferred embodiment according to the present invention.
다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.However, the embodiments described below are merely to describe in detail enough to be able to easily carry out the invention by those skilled in the art to which the present invention pertains, and thus the protection scope of the present invention is limited. It does not mean.
이하 설명에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자나 장치를 사이에 두고 연결되어 있는 경우를 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the following description, when a part is 'connected' to another part, this includes not only a case where the part is directly connected, but also a case where another element or device is connected between them. In addition, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components rather than exclude other components unless specifically stated otherwise.
본 발명은 기본적으로 반응조로 유입 및 유출되는 하수 및 처리수의 인 함량과 수량을 모니터링하고 이원화된 주입부를 통하여 응집제를 최적 주입할 수 있도록 제어함으로써 효율적인 수질관리를 할 수 있도록 하는 하수의 총인처리 시스템을 제공한다. The present invention basically monitors the phosphorus content and quantity of the sewage and treated water flowing into and out of the reactor and controls the optimal infusion of flocculant through the dualized inlet to enable efficient water quality management. To provide.
본 발명은 하수의 종말처리시설에 응집제의 주입과정에서 적용되는 것을 기본으로 하나, 상기 하수는 다양한 환경에서 배출되는 인을 함유하는 수체를 포함하며 특별하게 본 발명의 실시예에 제한되지는 않는다. The present invention is based on the application of flocculant to the sewage treatment plant, but the sewage includes a water-containing water discharged from various environments and is not particularly limited to the embodiments of the present invention.
도 2는 본 발명의 개념에 따른 하수의 총인처리 시스템의 구성도이다.2 is a block diagram of a total sewage treatment system for sewage according to the concept of the present invention.
기본적인 적용으로서, 본 발명은 반응조(2000)의 유입수(α)측에 응집제를 주입하는 1차주입부(1001)와, 반응조(2000) 또는 처리수(β)측에 응집제를 주입하는 2차주입부(1002)와, 반응조(2000)의 인 함량을 감지하는 인측정부(1010)와, 처리수(β)의 인 함량을 포함하는 수질을 측정하는 감시부(1020)와, 상기 인측정부(1010) 및 감시부(1020)의 측정값을 기초로 1차주입부(1001) 및 2차주입부(1002)의 주입량을 최적 제어하는 총인제어부(1000)를 포함하여 구성된다. As a basic application, the present invention provides a
상기 반응조(2000)는 예를 들어, 교대반응조, 호기조, 무산소조, 분리막조의 어느 하나 이상의 혼합된 형태로 구성될 수 있으며 하수에 대해 소정의 처리를 수행하는 공지의 다양한 수처리장치를 포함할 수 있다. 상기 반응조(2000)의 전후단에는 유량조정조, 침전조나 후처리시설이 포함될 수 있으며 이와 관련된 공지의 기술에 대하여 구체적인 설명은 생략하도록 한다. The
1차주입부(1001)와 2차주입부(1002)는 응집제를 주입하기 위한 수단으로서, 소정의 응집제 탱크, 응집제 펌프, 노즐, 배관 및/또는 밸브 등을 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 1차주입부(1001)와 2차주입부(1002)는 총인제어부(1000)의 제어명령에 따라 각 주입되는 응집제의 양을 정확하게 제어할 수 있는 다양한 공지의 기술이 적용될 수 있을 것이다. The
상기 응집제로서, 황산알루미늄, 황산제1철, 황산제2철, 염화제2철, 칼륨명반, PAC(폴리알미늄클로라이드), 알루민산나트륨, 암모늄명반, 염화코퍼러스, 페록, 점토, 수산화칼슘, 산화칼슘, 활성규산, 고분자 응집제 등과 같은 철염, 또는 알루미늄 계열 응집제 등 다양하게 사용할 수 있으며 상기 예에 한정되는 것은 아니다. Examples of the flocculant include aluminum sulfate, ferrous sulfate, ferric sulfate, ferric chloride, potassium alum, PAC (polyaluminum chloride), sodium aluminate, ammonium alum, copper chloride, ferroc, clay, calcium hydroxide, and oxidation. Iron salts, such as calcium, active silicic acid, a polymeric flocculant, or an aluminum type flocculant, etc. can be used variously, It is not limited to the said example.
1차주입부(1001)와 2차주입부(1002)의 주입량의 제어를 위하여 반응조(2000) 측에 인측정부(1010)가 구비되며, 유입되는 하수 또는 전처리수에 포함되는 인(P)의 농도를 측정하게 된다. 종래기술에서는 방류수의 인 농도에만 의존하여 응집제가 주입되었기 때문에 과량으로 주입되어 비경제적인 문제가 있음은 상기한 바와 같고, 본 발명에서는 반응조(2000)와 처리수(β) 측에서 측정이 수행되기 때문에 기존보다 응집제를 더욱 적게 주입하면서도 계획적인 수질관리가 가능하다는 장점을 가진다.
감시부(1020)는 이와 같이 처리수(β) 측의 수질을 측정하는 기능을 수행하며 기본적으로 호기조와 같은 반응조(2000)에서 처리된 처리수(β)의 인 농도를 측정한 감지신호를 생성하고 인측정부(1010)의 값과 함께 총인제어부(1000)에서 수집된다. 다만, 상기 감시부(1020)는 처리수(β)의 종합적인 상태를 모니터링 할 수 있도록 TMS(Tele-Monitoring System, 수질원격감시체계)로서 구성될 수 있다. 상기 감시부(1020)의 경우 처리수(β)의 수질기준 항목인 생화학적 산소 요구량(BOD), 화학적 산소 요구량(COD), 현탁물질(SS, Suspened soild), 총 질소(T-N), 총 인(T-P)의 농도를 등을 자동 검측하는데 사용될 수 있으며, 용존 형태의 이온성 물질인 암모니아성 질소(NH4-N), 질산성질소(NO3-N), 인산성 인(PO4-P)을 자동 검측할 수도 있다. The
총인제어부(1000)는 상기 1차주입부(1001) 및 2차주입부(1002)에 제어라인으로 연결되어 소정의 응집제 주입 여부 및 주입량에 대한 개별적인 제어를 수행하며, 인측정부(1010)와 감시부(1020)로부터의 측정값을 상기 제어의 판단요소로 사용한다. 이와 관련하여 구체적인 설명은 후술한다. A total
도 3은 본 발명의 하수의 총인처리 시스템의 계통을 설명하기 위한 블록도이다.3 is a block diagram for explaining the system of the sewage total phosphorus treatment system of the present invention.
총인제어부(1000)는 인측정부(1010)와 감시부(1020)로부터의 측정정보를 수신하는 수집부(1100)와, 상기 수집된 측정정보로부터 수질을 판단하고 응집제 주입여부 및 주입량을 판단하는 판단부(1200)와, 1차주입부(1001) 및 2차주입부(1002)와 제어라인으로 연결되어 개별적인 응집제 주입제어를 수행하는 관리및제어부(1300)를 포함하여 구성될 수 있다. The total
수집부(1100)는 인측정부(1010)와 감시부(1020)에 연결되어 측정정보를 수집하기 위하여 연결되는데, 추가적으로 유량의 측정을 위하여 유량측정부(1030)가 구비되어 이에 의하여 유량정보가 수집되는 것이 바람직하다. 이러한 유량정보는 유입수(α) 및 반송, 방류 또는 처리수(β) 중 어느 하나 이상의 유량측정을 수행하며 인 농도 정보와 함께 하수 처리를 위한 부하를 연산할 수 있도록 한다. The
이때, 인측정부(1010), 감시부(1020) 및/또는 유량측정부(1030)에서 전송되는 측정신호 중에서 노이즈를 필터링 할 수 있도록 필터링부(미도시)가 더 구비되는 것이 바람직하다. In this case, it is preferable that a filtering unit (not shown) is further provided to filter noise from the measurement signals transmitted from the
판단부(1200)는 상기 측정신호를 기반으로 하는 정보를 인자로 하여 1차주입부(1001) 및 2차주입부(1002)에서의 주입여부 등을 판단하며 수질 및 측정 이상에 대한 판단을 수행할 수 있으며 이와 관련된 구체적인 실시예는 후술하도록 한다. The
관리및제어부(1300)는 1차주입부(1001) 및 2차주입부(1002)에서의 주입 제어신호를 생성 및 전송하는 기능을 주요하게 수행하며 구체적인 작동에 대해 별도로 설명하도록 한다. The management and
상기 수집부(1100)와 인측정부(1010), 감시부(1020) 및 유량측정부(1030) 의 연결과, 관리및제어부(1300)와 1차주입부(1001) 및 2차주입부(1002)의 연결은 총인제어부(1000)에 구비되는 소정의 인풋 또는 아웃풋 단자를 통하여 기본적으로 측정 및 제어의 안정성을 고려하여 유선연결-바람직하게는 RS485통신-을 통하여 이루어질 수 있을 것이다. 다만, 상기 감시 및 제어계통의 연결은 다양한 연결방식을 포함하며 Wifi, 적외선통신, 블루투스, LoRa 통신 등의 무선 연결방식을 배제하는 것은 아니다. The
상기 수집부(1100)는 각각의 측정수단과 주입부에 대하여 소정의 ID를 할당하여 제어명령 또는 검증신호를 입출력할 수 있을 것이다. The
본 발명의 개념에서 총인제어부(1000) 각 부하장비 별로 개별적이고 독립적으로 구비되는 경우일 수 있으나, 각 로컬에 구비되어 중앙제어부(미도시)에서 통합 모니터링 및 제어가 이루어지는 경우도 고려될 수 있다. 이러한 원격 통신을 위하여 통신부(1400)를 더 구비하는 것이 바람직하며, 소정의 게이트웨이(미도시)를 통하여 중앙제어부 또는 관리서버(미도시)에 연결되는 거싱 고려될 수 있다. In the concept of the present invention, the total
이러한 통신부(1400)는 유무선 인터넷 프로토콜을 이용하여 이루어질 수도 있을 것이며 다양한 공지의 연결방식이 적용될 수 있을 것이다. The
본 발명에서 설명되는 무선 네트워크에 적용되는 무선통신은 CDMA, WCDMA, HSDPA, GSM, Wibro, 3G, 4G, LTE, LTE CatM1 등을 포함하는 이동 통신 네트워크에서 제공하는 통신방식과, Wi-Fi(Wireless Fidelity), 블루투스(Bluetooth), 적외선(IrDA: Infrared Data Association), 무선 LANN(IEEE 802.11), SWAP(Shared Wireless Access Protocol), WPAN(Wireless Personal Area network), 지그비(Zigbee), 저전력근거리통신인 LoRa(Long Range) 네트워크 등의 다양한 방식이 적용될 수 있을 것이다. Wireless communication applied to the wireless network described in the present invention is a communication scheme provided by a mobile communication network including CDMA, WCDMA, HSDPA, GSM, Wibro, 3G, 4G, LTE, LTE CatM1, and Wi-Fi (Wireless). Fidelity, Bluetooth, Infrared Data Association (IrDA), Wireless LANN (IEEE 802.11), Shared Wireless Access Protocol (SWAP), Wireless Personal Area Network (WPAN), Zigbee, LoRa (Long Range) Various methods such as a network may be applied.
이러한 총인제어부(1000)는 통신부(1400)를 통하여 수질 측정정보와 관리정보를 원격으로 송신할 수 있으며, 스마트폰과 같은 사용자 단말에서 소정의 어플리케이션을 통하여 간편하게 모니터링 하는 기능이 추가될 수 있다. The
도 4는 본 발명의 하수의 총인처리 시스템에서 판단부의 실시예를 설명하기 위한 블록도이다. Figure 4 is a block diagram for explaining an embodiment of the determination unit in the sewage total phosphorus treatment system of the present invention.
판단부(1200)는 각 측정수단으로부터 수집부(1100)로 수집된 측정정보를 기초로 수질을 판단하고 주입부의 작동조건을 판단하는 기능을 주요하게 수행하며, 이를 위하여 기본적으로 반응조(2000)와 처리수(β)의 수질 및 유량을 판단하는 수질판단부(1230)와, 유입수(α)의 전응집의 필요와 반응조(2000) 또는 반응조 후단의 인을 추가 제거하는 공침제거 필요성을 판단하는 주입판단부(1220)와, 1차주입부(100) 및 2차주입부(1002)의 주입량을 산출하는 응집제산출부(1220)를 포함할 수 있다.The
상기 수질판단부(1230)는 기본적으로 1차주입부(1001)의 작동조건을 판단하게 되며, 따라서 반응조(2000) 측으로 유입되는 부하변동에 실시간으로 대응할 수 있는 조건을 마련한다. 인측정부(1010)는 반응조(2000)에 구비되어 인 농도를 측정하며, 상기 반응조(2000)는 일실시예로서 생물반응조로서 인 방출반응을 유도할 수 있을 것이다. 1차주입부(1001)는 전응집에 의하여 반응조(2000)의 인 부하를 경감할 수 있도록 기능하며, 상기 유입부하판단부(1210)는 인측정부(1010)에서 측정된 인 농도 및/또는 유량측정부(1030)에서 측정된 유입수(α)의 유입 유량에 따른 부하를 판단하여 전응집 여부와 정도를 판단할 수 있도록 한다. The water
또한, 상기 수질판단부(1230)는 감시부(1020)로부터 수집된 처리수(β)의 인 농도를 포함하는 수질에 대한 측정정보로부터 수질을 비교하는 기능을 수행하며, 방류(또는 처리)되는 수질과 보증수질을 비교하여 응집제의 작동조건을 판단한다.In addition, the water
주입판단부(1210)는 상기된 조건들에 따라 1차주입부(1001) 및 2차주입부(1002)의 작동에 의하여 전응집 처리 및 처리수(β)로부터 추가적인 인의 제거를 수행할 필요성을 판단하는 기능을 수행하게 된다. 반응조(2000)가 생물반응조로서 구성되는 경우 가장 경제적 처리방식일 것이나 처리수(β)의 수질에 개선에 있어서 즉시적 처리가 어렵기 때문에 이러한 주입판단부(1210)의 기능에 따라 필요시 즉시적으로 방류수의 수질을 개선할 수 있기 때문에 수질의 실시간 대응에 있어 더욱 효율적일 것이다. The
또한, 판단 조건에 따라 주입량의 산출을 위하여 응집제산출부(1220)를 구비하고, 상기 수질의 관리, 주입조건 및 주입량의 산출과 관련된 구체적인 실시예에 대해서는 후술하기로 한다. In addition, a
한편, 상기 판단부(1200)는 추가적으로 이상판단부(1240)를 더 포함할 수 있으며, 이는 측정값의 이상시 이를 판별하고 경보하도록 할 수 있고 후술될 결손처리부(1340)에서 데이터를 호출하거나 연산함으로써 실시간의 이상에 대응할 수 있는 기능을 수행하게 된다. 예를 들어 유입부하의 변동폭이 설정값 이내인 조건에서 소정의 시간 간격을 통한 인 농도의 측정값이 상호 지나치게 차이가 큰 경우 이상으로 판단하고 측정수단에 대한 점검 알림 등의 경보를 수행하도록 할 수 있다. On the other hand, the
상기 이상판단부(1240)는 각 단자에 연결된 말단 장비들의 ID별로 측정신호 또는 응답신호를 전송하고 갱신할 수 있으며, 주기적으로 성공과 실패를 기록하고 이상상태를 판단할 수 있을 것이다. 여기서, 유량측정부(1030)가 측정한 유량이 설정유량 이상인 경우 인측정부(1010) 및/또는 감시부(1020)의 보고빈도를 증가시킬 수 있을 것이다. The
다만, 이러한 이상판단에 불구하고 반응조(2000) 및 하수처리시설의 작동은 중단되지 않는 것이 바람직하기 때문에 소정의 측정값에 대한 가상화처리를 함으로써 데이터의 오류나 결손에 대한 보충을 할 수 있으며 이와 관련되어서는 후술한다. However, in spite of such anomaly determination, it is preferable that the operation of the
도 5는 본 발명의 하수의 총인처리 시스템에서 관리및제어부의 실시예를 설명하기 위한 블록도이다. Figure 5 is a block diagram for explaining an embodiment of the management and control unit in the total sewage treatment system of sewage of the present invention.
상기 판단부(1200)의 판단 결과에 따라 1차주입부(1001)와 2차주입부(1002)의 작동조건이 판단되는바, 응집제산출부(1220)의 산출 결과에 따라 응집제제어부(1320)가 제어신호를 각 주입부에 전송하게 된다. 이는 전응집처리와 공침처리의 조건에 따라 다양하게 설정될 수 있으며 이에 대한 구체적인 실시예는 후술한다. The operating conditions of the
관리및제어부(1300)는 경보부(1330)를 더 포함할 수 있으며, 측정값의 이상이나 결손 등의 발생으로 판단시에 사용자에게 알림하는 기능을 수행한다. 이때, 통신부(1400)는 사용자단말이나 중앙관제서버 등으로 인측정부(1010), 감시부(1020), 유량측정부(1030), 1차주입부(1001), 2차주입부(1002) 등의 작동 이상 상태를 알릴 수 있을 것이며, 추가적으로 수질의 감시과정에서 반응조(2000) 등의 하수처리계통의 이상 상태를 판단하고 경보하는 기능을 수행할 수 있다. The management and
이러한 경보의 제공과 함께 인측정부(1010) 등의 고장 등의 원인으로 측정값의 이상이나 결손이 발생한 경우 하수처리계통의 지속적인 작동을 위하여 결손값을 보충할 필요가 있으며, 결손처리부(1340)는 어느 하나 이상의 구성에 문제가 발생한 경우 측정정보를 보완함으로써 점검이 이루어지기 전까지 정상적인 작동이 이루어지도록 할 수 있다. 일실시예로서, 직전의 인 측정값과 현재의 측정값이 지나치게 큰 경우 이상이 발생한 것으로 판단하여 직전 설정된 시간 간격의 측정값 N개의 평균값 또는 사용자의 입력값을 통하여 응집제의 주입제어가 지속적으로 이루어지도록 할 수 있다. 따라서, 결손처리부(1340)는 인측정부(1010) 또는 감시부(1020)의 측정값의 이상이나 결손의 발생시 가상의 측정값을 생성하는 것이다. In addition to providing such an alarm, when an abnormality or a loss of a measured value occurs due to a failure of the
또한, 이력관리부(1350)를 더 포함할 수 있으며 이러한 이력관리부(1350)는 총인제어부(1000) 또는 중앙관제서버에 구비되는 데이터베이스에 과거의 측정정보와 수질 및 주입부의 작동 등의 정보를 데이터화하여 시계열적으로 저장하여 관리할 수 있다. In addition, the
상기 이력관리부(1350)는 주입부의 응집제 주입량과 가동시간을 기초로 응집제의 월별 사용량, 전년 동월 대비 사용량, 당해연도의 누적 사용량 등의 통계를 제공할 수 있으며, 복수의 반응조로 구성되는 경우 계열간 호기조 인 농도 패턴을 비교하여 테이블 또는 그래프로서 사용자단말 또는 중앙관제서버의 디스플레이에 표시할 수 있을 것이다. The
상기 이력관리부(1350)는 인측정부(1010) 등의 장비의 사용주기와 소모품 교체시기, 응집제의 보충 등에 대한 정보를 저장하고 주기의 도달시 알림을 수행할 수 있도록 정보를 생성할 수 있을 것이다. The
도 6은 본 발명의 개념에 따라 하수의 총인처리 방법을 설명하는 흐름도이다. 6 is a flow chart illustrating a total phosphorus treatment method for sewage according to the concept of the present invention.
하수에 용존된 인(PO4 3-)은 아래의 식과 같은 반응을 통하여 불용성의 인(AlPO4)으로 전환될 수 있다. 다만, 이 경우는 알루미늄 계열의 응집제를 사용한 경우이며 용존 상태의 인을 불용성의 인으로 전환시키는 다양한 응집제의 사용과 관련한 개념도 본 발명에 포함되는 것임에 유의한다. Phosphorus (PO 4 3- ) dissolved in sewage can be converted to insoluble phosphorus (AlPO 4 ) through a reaction as shown below. In this case, however, an aluminum-based flocculant is used and the concept related to the use of various flocculants for converting the dissolved phosphorus into insoluble phosphorus is also included in the present invention.
기본적으로 인측정부(1010)와 감시부(1020)에서 유입수(α)(내지는 반응조)와 처리수(β)(내지는 방류수)에 대해 인 농도의 측정을 개시하며, 제1단계로서 측정정보로서 처리수 인농도(PTMS)와 호기조 인농도(PO)가 수집된다.(S1010)Basically, the
상기 수집단계(S1010) 이전에 초기값으로서 인농도와 주입량 또는 목표값이 설정되어 실시간 수집되는 측정정보에 따라 변동이 이루어질 수 있으며 아래에서 구체적으로 설명한다. Phosphorus concentration and injection amount or target value may be set as an initial value before the collecting step S1010 and the variation may be made according to measurement information collected in real time, which will be described in detail below.
제2단계로서 처리수 인농도(PTMS)의 이상 여부를 판단하며(S1110), 이때 목표 인농도(Pf)와 대비하도록 한다. 처리수 인농도(PTMS)가 목표 인농도(Pf) 이상인 경우 경보부(1330)를 통하여 경보를 발생(S1140)하고 사용자단말이나 중앙관제서버 등에 경보신호를 전달하게 된다. 이러한 경보 신호 발생과 함께 경보 처리(S2140) 단계로 진입한다. As a second step, it is determined whether or not the treated water phosphorus concentration (P TMS ) is abnormal (S1110), in which case the target phosphorus concentration (P f ) is prepared. If the treated water phosphorus concentration P TMS is equal to or greater than the target phosphorus concentration P f , an alarm is generated through the alarm unit 1330 (S1140) and an alarm signal is transmitted to a user terminal or a central control server. Along with such an alarm signal generation, the process proceeds to the alarm processing (S2140) step.
상기 목표 인농도(Pf)는 설정에 따라 다양하게 이루어질 수 있으나 바람직하게는 0.2ppm으로 설정될 수 있다. The target phosphorus concentration P f may be variously set depending on the setting, but may be preferably set to 0.2 ppm.
상기 제2단계에서 처리수 인농도(PTMS)가 목표 인농도(Pf) 미만인 경우에는 호기조(또는 유입수)에서의 조건을 판단하게 된다. In the second step, when the treated water phosphorus concentration P TMS is less than the target phosphorus concentration P f , the condition in the aerobic tank (or influent) is determined.
제3단계로서 호기조 인농도(PO)가 기준 인농도(Pst) 미만인지를 판단(S1120)하고 상기 두 가지 조건을 모두 만족한 경우에는 1차주입부(1001)에 의한 전응집을 감소(S2110)하도록 한다. 이와 같은 경우 응집제의 양을 절감하고 주입부의 작동시간을 단축할 수 있어 경제성이 향상될 것이다. As a third step, it is determined whether the aerobic basal phosphorus concentration (P O ) is less than the reference phosphorus concentration (P st ) (S1120), and if both conditions are satisfied, the total coagulation by the
상기 제3단계에서 호기조 인농도(PO)가 기준 인농도(Pst) 이상인 경우에는 제4단계로서 호기조 인농도(PO)가 임계 인농도(Pc) 미만인지 추가적으로 판단(S1130)하는 것이 바람직하다. 이러한 조건을 만족하는 경우에는 1차주입부(1001)를 제어하여 전응집을 증가(S2120)시키도록 할 수 있다.When the aerobic basin concentration (P O ) is greater than the reference phosphorus concentration (P st ) in the third step to further determine whether the aerobic basin concentration (P O ) is less than the critical phosphorus concentration (P c ) as a fourth step (S1130) It is preferable. If the condition is satisfied, the
상기 제4단계에서 호기조 인농도(PO)가 임계 인농도(Pc) 이상으로 판단된 경우 주의처리 단계(S2130)로 진입하게 된다. 이때, 경보부(1330)를 통하여 경보를 수행할 수도 있다. 상기 주의처리 단계는 전응집과 공침을 함께 수행할 수 있을 것이다. If it is determined in step 4 that the aerobic tank phosphorus concentration (P O ) is greater than or equal to the critical phosphorus concentration (P c ) to enter the attention processing step (S2130). In this case, an alarm may be performed through the
상기 과정에서 전응집을 위한 1차주입부(1001)의 주입량과 공침을 위한 2차주입부(1002)의 주입량은 아래의 식으로 정해질 수 있다. In the above process, the injection amount of the
전응집 주입량: 유입유량(Q)×전응집목표(△P1)×전응집몰비(R1)Pre-agglomerate injection rate: inflow flow rate (Q) x pre-aggregation target (△ P 1 ) x pre-aggregation molar ratio (R 1 )
공침 주입량: 유입유량(Q)×공침목표(△P2)×공침몰비(R2)Coprecipitation injection volume: Inflow rate (Q) x Coprecipitation target (△ P 2 ) x Coprecipitation molar ratio (R 2 )
상기 전응집 감소(S2110) 단계에서 처리수 인농도(Ptms)와 호기조 인농도(PO)가 소정 조건을 만족하는 가장 낮은 단계이므로, 공침은 유지하고 전응집을 감소하도록 작동할 수 있으며,In the pre-agglomeration reduction (S2110) step, the treated water phosphorus concentration (P tms ) and the aerobic tank phosphorus concentration (P O ) are the lowest stages that satisfy a predetermined condition, so that co-precipitation may be maintained and operate to reduce pre-agglomeration.
전응집목표(△P1)=전응집목표(△P1)-전응집증감(γ)Preaggregation target (△ P 1 ) = preaggregation target (△ P 1 ) -preaggregation increase and decrease (γ)
공침목표(△P2)=0Acupuncture Target (△ P 2 ) = 0
와 같이 정해질 수 있다. 이때, 좌변은 응집제산출부(1220)에서 갱신된 값이며, 우변은 직전 값임을 이해할 수 있다.It can be determined as follows. At this time, the left side is the value updated in the
상기 전응집 증가(S2120) 단계에서 처리수 인농도(Ptms)의 조건은 만족하되 호기조 인농도(PO)가 다소 높은 경우로 볼 수 있으며 이때에는 전응집만을 증가시킬 수 있다. 이때, 호기조 인농도(PO)는 기준 인농도(Pst) 이상 및 임계 인농도(Pc) 미만인 경우이다. In the pre-aggregation increase step (S2120), the treated water phosphorus concentration (P tms ) may be satisfied, but the aerobic basin phosphorus concentration (P O ) may be considered to be somewhat high, in which case only pre-aggregation may be increased. At this time, the aerobic basin phosphorus concentration (P O ) is a case where the standard phosphorus concentration (P st ) or more and less than the critical phosphorus concentration (P c ).
전응집목표(△P1)=전응집목표(△P1)+전응집증감(γ)Preaggregation target (△ P 1 ) = preaggregation target (△ P 1 ) + preaggregation increase and decrease (γ)
공침목표(△P2)=0Acupuncture Target (△ P 2 ) = 0
상기 주의 처리(S2130)에서는 처리수 인농도(Ptms)의 조건은 만족하되 호기조 인농도(PO)가 임계값 이상인 경우로 볼 수 있고, 아래의 식에 따라 1차주입부(1001)와 2차주입부(1002)가 모두 변동제어될 수 있다.In the caution treatment (S2130), the treated water phosphorus concentration (P tms ) may be satisfied, but the aerobic tank phosphorus concentration (P O ) may be considered to be greater than or equal to a threshold value. All of the
전응집목표(△P1)=전응집목표(△P1)+전응집증감(γ)Preaggregation target (△ P 1 ) = preaggregation target (△ P 1 ) + preaggregation increase and decrease (γ)
공침목표(△P2)=호기조 인농도(PO)-임계 인농도(Pc)Co-precipitation target (△ P 2 ) = aerobic basal phosphorus concentration (P O ) -critical phosphorus concentration (P c )
상기 경보처리 단계(S2140)에서는 처리수 인농도(Ptms)가 높은 경우이므로 전체적인 방류 수질을 조정할 필요가 있으며, 아래와 같이 조정될 수 있다. In the alarm processing step (S2140), since the treated water phosphorus concentration (P tms ) is high, it is necessary to adjust the overall discharge water quality, and may be adjusted as follows.
전응집목표(△P1)=전응집목표(△P1)+전응집증감(γ)Preaggregation target (△ P 1 ) = preaggregation target (△ P 1 ) + preaggregation increase and decrease (γ)
공침목표(△P2)=호기조 인농도(PO)-비상 인농도(Pe)Co-precipitation target (△ P 2 ) = aerobic basal phosphorus concentration (P O )-emergency phosphorus concentration (P e )
도 7은 본 발명의 하수의 총인처리 시스템의 적용예를 나타내는 도면들이다. 7 is a view showing an application example of the total sewage treatment system of sewage of the present invention.
본 발명의 하수의 총인처리 시스템은 다양한 하수처리 계통에 적용될 수 있을 것이며, 복합 또는 가변형의 침전, 무산소, 호기, 교반, 화학처리 등의 조합 조건을 불문한다. The sewage total phosphorus treatment system of the present invention may be applied to various sewage treatment systems, regardless of combination conditions such as complex or variable precipitation, anoxic, aerobic, stirred, chemical treatment, and the like.
도 7의 (a)에서는 단일의 반응조로서 생물반응조(2010)가 구성되는 경우이며, 유입수(α)측에 전응집 제어를 위한 1차주입부(1001)가 구성되고 방류수가 되는 처리수(β)측에 공침을 위한 2차주입부(1002)가 구성되어 있다. 생물반응조는 무산소조와 호기조로 장방형 또는 직사각형의 구조로 구성되어지며 하부에는 활성슬러지의 공기공급을 위한 산기장치와 송풍기로 구성될 수 있다. 활성슬러지와 유기물(BOD, COD) 및 총인과 같은 영양염류(T-N, T-P)를 함유하는 하수를 일정기간 폭기하여 산소를 공급하면서 교반하면 호기성 박테리아와 원생동물은 유기물을 생화학적으로 산화/분해시킴으로서 하수 중의 유기물과 영양염류를 제거하게 된다. 생물반응조(2010) 내부에 인측정부(1010)가 구성되고, 처리수(β)의 방류 라인상에 감시부(1020)가 구성될 수 있다. In FIG. 7A, the
도 7의 (b)에서는 반응조(2000) 전단에 1차침전조(2021)를 구성하고 반응조(2000)의 후단에 2차침전조(2022)를 구성하였다. 유입수(α)는 1차침전조(2021)로부터 1차 침전이 완료된 수체를 의미하며 1차주입부(1001)는 이에 대해 전응집을 수행한다. 예를 들어, 1차침전조(2021)는 직사각형의 형상으로 유입하수 중의 고형물입자와 탈수시설의 반려수 및 활성오니 소화조에서 발생되는 소화상등수와 폴리염화황산철(PCSFe)의 혼합반응과 응집에 의해 발생되는 고형물 입자를 침전시켜 침전될 슬러지는 부패를 방지하기 위해 슬러지수집기를 이용하여 제거되며, 부패된 침전슬러지의 부상 및 침전불량으로 인하여 스컴을 제거할 수 있는 스컴제거장치가 상부에 부착될 수 있다. 또한, 처리수(β)는 2차침전조(2022)로 유입되어 2차 침전을 수행하며 2차 침전의 수행시 2차주입부(1002)에 의하여 플록의 형성이 증가될 것이다. 2차침전조(2022)는 생물반응조에서 생물학적 처리에 의해 발생되는 슬러지를 침전시켜 맑고 깨끗한 처리수를 생산한다. 일반적으로 원형 방사류식의 자연 침강형으로 하부에는 슬러지 수집기를 설치하여 침전된 슬러지를 인발하여 생물반응조로 활성슬러지를 공급하며 일부 잉여 슬러지는 농축조로 보내어 탈수시켜 처리할 수 있고, 상부에는 월류웨어를 통하여 깨끗한 처리수를 생산하여 후단공정으로 이송할 수 있다. 이외에 소화조, 탈수시설, 응집교반조 등이 적용될 수 있으며 이에 대한 공지의 다양한 구성이 적용될 수 있을 것이다. In FIG. 7B, the
본 발명의 경우 기존의 하수 처리 계통을 변경함이 없이 인측정부(1010)와 응집제의 주입부를 추가 또는 변경만으로 설치가 가능하기 때문에 시설의 부담이 적은 장점이 있다.In the present invention, since the installation can be performed only by adding or changing the
또한, 처리수의 상태는 물론 호기조인 반응조의 상태에 따라 다양한 조건에서 1차주입부와 2차주입부의 응집제 주입을 개별적으로 제어하므로 경제성이 비약적으로 향상될 수 있다. In addition, since the injection of the coagulant injection unit of the primary injection unit and the secondary injection unit under various conditions according to the state of the treated water as well as the reaction tank of the aerobic tank can be improved dramatically.
특히, 종래의 플록의 과도한 처리나 폐색 등의 문제를 로직의 제어만으로도 간편하게 해소할 수 있으며, 유량이나 오염도에 따라 즉시적으로 대응이 가능하기 때문에 수질을 안정적으로 유지할 수 있음은 물론 시설의 계획과 운영에 있어서 유리하다. In particular, problems such as excessive processing and blockage of the conventional flocs can be easily solved only by the control of logic, and it is possible to immediately respond to the flow rate or contamination level, so that the water quality can be stably maintained and the plan of the facility It is advantageous in operation.
또한, 원격에서 하수 처리의 수질과 상태를 무선 통신망을 통하여 모니터링할 수 있기 때문에 각각의 개소에 대한 통합적인 제어가 효율적으로 이루어질 수 있는 장점이 있으며 설비와 유지관리에 있어서의 경제성과 신뢰성이 향상된다.In addition, since the quality and condition of sewage treatment can be monitored remotely through a wireless communication network, there is an advantage that the integrated control of each point can be efficiently carried out, and the economics and reliability in facilities and maintenance are improved. .
이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.In the above, the present invention has been described in detail based on the embodiments and the accompanying drawings. However, the scope of the present invention is not limited by the above embodiments and drawings, and the scope of the present invention will be limited only by the contents described in the claims below.
1000...총인처리부 1001...1차주입부
1002...2차주입부 1010...인측정부
1020...감시부 1030...유량측정부
1100...수집부 1200...판단부
1210...주입판단부 1220...응집제산출부
1230...수질판단부 1240...이상판단부
1300...관리및제어부 1320...응집제제어부
1330...경보부 1340...결손처리부
1350...이력관리부 1400...통신부
2000...반응조 2010...생물반응조
2021...1차침전조 2022...2차침전조1000 ... Total
1002 ...
1020
1100 ...
1210 ...
1230
1300 ... Management and
1330
1350 ...
2000
2021 ...
Claims (6)
상기 반응조의 유입수측에 응집제를 주입하는 1차주입부(1001);
상기 반응조 또는 반응조의 처리수에 응집제를 주입하는 2차주입부(1002);
처리수 인농도(Ptms)를 측정하는 감시부(1020); 및
상기 인측정부와 감시부로부터 측정신호를 수집하는 수집부(1100), 상기 인농도 측정값을 기초로 수질을 판단하는 수질판단부(1230)와 응집제 주입의 작동조건의 판단을 수행하는 주입판단부(1210)를 구비하는 판단부(1200), 상기 판단부의 판단을 기초로 1차주입부 및 2차주입부의 제어를 수행하는 관리및제어부(1300)를 구비하는 총인제어부(1000);를 포함하며,
상기 주입판단부는,
처리수 인농도(Ptms)가 목표 인농도(Pf) 미만이고 호기조 인농도(PO)가 기준 인농도(Pst) 미만인 경우 1차주입부의 주입량을 감소하고, 처리수 인농도(Ptms)가 목표 인농도(Pf) 미만이고 호기조 인농도(PO)가 기준 인농도(Pst) 이상 및 임계 인농도(Pc) 미만인 경우 1차주입부의 주입량을 증가하고, 처리수 인농도(Ptms)가 목표 인농도(Pf) 미만이고 호기조 인농도(PO)가 임계 인농도(Pc) 이상인 경우 1차주입부와 2차주입부의 주입량을 증가하고, 처리수 인농도(Ptms)가 목표 인농도(Pf) 이상인 경우 1차주입부와 2차주입부의 주입량을 증가하도록 하고,
상기 총인제어부는,
상기 판단부가 인측정부 또는 감시부의 ID별로 측정신호 또는 응답신호를 송수신하고 갱신하여 측정된 인농도가 직전에 측정된 인농도보다 설정값 이상 높은 경우 또는 인농도 측정값의 결손이 발생한 경우를 측정값의 이상으로 판단하는 이상판단부(1240)를 구비하고, 상기 관리및제어부가 이상판단부에서 이상으로 판단된 인농도 측정값에 대해 가상의 인농도값을 생성하여 주입판단을 수행하도록 함으로써 점검이 이루어지기 전까지 1차주입부 및 2차주입부가 정상적으로 작동하도록 하는 결손처리부(1340)를 구비하는 하수의 총인처리 시스템.
A phosphorus measuring unit 1010 installed inside the reactor 2000 to measure an aerobic phosphorus concentration (P O );
A primary injection unit 1001 for injecting a flocculant into the inflow water side of the reaction tank;
A secondary injection unit 1002 for injecting a flocculant into the reaction tank or the treated water of the reaction tank;
Monitoring unit 1020 for measuring the treated water phosphorus concentration (P tms ); And
Collecting unit 1100 for collecting the measurement signal from the phosphorus measuring unit and the monitoring unit, water determination unit 1230 for determining the water quality based on the phosphorus concentration measurement value and injection determination for performing the operation condition of the coagulant injection A total control unit 1000 including a determination unit 1200 having a unit 1210 and a management and control unit 1300 for controlling the primary injection unit and the secondary injection unit based on the determination of the determination unit. ,
The injection determination portion,
If the treated water phosphorus concentration (P tms ) is less than the target phosphorus concentration (P f ) and the aerobic basal phosphorus concentration (P O ) is less than the reference phosphorus concentration (P st ), the injection volume of the primary injection portion is decreased, and the treated water phosphorus concentration (P tms ) is increased below the target phosphorus concentration (P f ) and the aerobic basal phosphorus concentration (P O ) is above the reference phosphorus concentration (P st ) and below the critical phosphorus concentration (P c ), increasing the injection volume of the primary injection portion and If the concentration (P tms ) is less than the target phosphorus concentration (P f ) and the aerobic basal phosphorus concentration (P O ) is more than the critical phosphorus concentration (P c ), the injection volume of the primary injection portion and the secondary injection portion is increased, and the treated water phosphorus concentration is increased. When (P tms ) is equal to or higher than the target phosphorus concentration (P f ), the injection amount of the primary injection portion and the secondary injection portion is increased.
The total phosphorus control unit,
The determination unit transmits and updates a measurement signal or a response signal for each ID of the phosphor measurement unit or the monitoring unit, and measures when the measured phosphorus concentration is higher than the previously measured phosphorus concentration or when there is a loss of the phosphorus concentration measurement value. An abnormal determination unit 1240 is determined to determine that the value is abnormal, and the management and control unit performs an injection determination by generating a virtual phosphorus concentration value for the phosphorus concentration measurement value determined as abnormal in the abnormal determination unit. Total sewage treatment system of sewage having a defect processing unit (1340) to ensure that the primary injection portion and the secondary injection portion to operate normally until this is done.
상기 결손처리부(1340)는,
설정된 시간 간격의 인농도 측정값의 평균을 가상의 인농도값으로 결정하는 하수의 총인처리 시스템.
The method of claim 1,
The defect processing unit 1340,
Total sewage treatment system for sewage, which determines the average of the measured phosphorus concentrations at a set time interval as a hypothetical phosphorus concentration.
유입수 또는 처리수의 유량을 측정하는 유량측정부(1030);를 더 포함하되,
상기 인측정부 및 감시부는, 유량측정부에서 측정된 유량이 설정유량 이상인 경우 보고빈도를 증가하는 하수의 총인처리 시스템.
The method of claim 1,
Further comprising; flow rate measuring unit 1030 for measuring the flow rate of the inflow or treated water,
The phosphorus measuring unit and the monitoring unit, the total phosphorus treatment system of sewage to increase the frequency of reporting when the flow rate measured in the flow rate measuring unit is more than the set flow rate.
상기 총인제어부는,
상기 관리및제어부가 처리수 인농도(Ptms)가 목표 인농도(Pf) 이상인 경우 경보하는 경보부(1330)를 구비하고,
사용자단말에 경보 및 응집제의 사용량을 전송하는 통신부(1400);를 더 포함하는 하수의 총인처리 시스템.
The method of claim 1,
The total phosphorus control unit,
The management and control unit has an alarm unit 1330 for alarming when the treated water phosphorus concentration (P tms ) is more than the target phosphorus concentration (P f ),
The sewage total phosphorus treatment system further comprising; a communication unit (1400) for transmitting the usage amount of the alarm and flocculant to the user terminal.
상기 판단부는,
상기 인측정부에서 측정된 인농도 및 유량측정부에서 측정된 유입수의 유입 유량에 따라 전응집 여부와 정도를 판단하는 유입부하판단부(1210)를 구비하는 하수의 총인처리 시스템.
The method of claim 3,
The determination unit,
Total sewage treatment system of the sewage having an inflow load determination unit 1210 to determine the pre-aggregation and the degree according to the phosphorus concentration measured by the phosphorus measuring unit and the flow rate of the influent water measured by the flow rate measuring unit.
상기 관리및제어부는,
주입부의 응집제 주입량과 가동시간을 기초로 응집제의 월별 사용량, 전년 동월 대비 사용량, 당해연도의 누적 사용량의 통계와 호기조 인 농도 패턴을 비교하여 테이블 또는 그래프로서 사용자단말에 제공도록 하며, 소모품 교체시기 및 응집제 보충주기의 도달시 알림을 수행할 수 있도록 하는 이력관리부(1350)를 구비하는 하수의 총인처리 시스템.
The method of claim 1,
The management and control unit,
Based on the amount of coagulant injected and the operating time of the injector, the monthly usage of coagulant, the year-on-year usage, the cumulative usage statistics of the year and the aerobic concentration pattern are compared and provided to the user terminal as a table or graph. Total sewage treatment system of sewage having a history management unit (1350) to perform a notification upon the arrival of the flocculant replenishment cycle.
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2019
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