KR102147054B1 - 지능형 하폐수 처리 제어시스템을 위한 멀티 수질측정유닛 및 지능형 하폐수 처리 제어시스템(i-mos) - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지능형 하폐수 처리 제어시스템을 위한 멀티 수질측정유닛에 관한 것이다. 본 발명의 멀티 수질측정유닛은 1) 멀티 샘플링부, 2) 시료 이송부, 3) 측정 수조부, 4) 수질 측정부, 5) 배수부, 및 6) 세척부의 구성을 포함하며, 하폐수 처리장 내 다수 지점에서 채수된 수질을 한 장소에서 멀티 샘플링하고, 이들 샘플링 시료의 수처리 제어 필요 인자를 정확히 측정하는 장치이고, 이러한 한 장소에서의 멀티 샘플링 및 측정으로 수처리에 효율성 및 경제성을 부여할 수 있는 장치이다.

Description

지능형 하폐수 처리 제어시스템을 위한 멀티 수질측정유닛 및 지능형 하폐수 처리 제어시스템(I-MOS) {Multi item Water Quality Measuring Unit for Intelligent sewage and wastewater treatment control and Multi sampling Operation System}
본 발명은, 지능형 하폐수 처리 제어시스템(이하 ‘I-MOS’라 한다)의 운용에 이용되는 멀티 수질측정유닛에 관한 것으로, 구체적으로는 지능형 하폐수 처리 제어시스템의 운용을 위한 DO, pH, 암모니아성 질소(NH4-N), 질산성 질소(NO3-N), 인산염-인(PO4-P), 전기 전도도, 온도, MLSS(Mixed Liquid Suspended Solids), OUR(Oxygen Uptake Rate), TOC(Total Organic carbon), SVI(Sludge Volume Index) 등의 수처리 제어 필요 인자(이하 ‘수처리 제어 필요 인자’ 또는 ‘송풍량 변수 인자’라 한다)들의 수질측정을 하나의 측정장소에서 측정하고자 하는 것이다. 더 구체적으로는 하폐수 처리장 내 다수 지점에서 채수된 수질을 하나의 측정장소에서 멀티 샘플링하여, 이 멀티 샘플링된 시료의 상기와 같은 수처리 제어 필요 인자들을 정확히 측정하는 멀티 수질측정유닛에 관한 것이다.
이러한 I-MOS용 멀티 수질측정유닛은 하폐수의 처리에 있어 필수적인 하폐수 처리장 내 다수 지점의 수질에 관한 상기의 수처리 제어 필요 인자들을 하나의 측정장소에서 측정함으로써 다수의 측정장소가 불필요하여 상기 인자들의 수질측정이 효율적이고, 동시에 수처리를 위한 측정 비용이 절감되는 수질측정유닛이다.
하폐수의 수처리는 하수 또는 폐수를 물리적, 생물학적, 화학적인 방법을 통해 일정한 수질 기준에 부합하도록 처리하여 방류하며, 유입되는 하수 또는 폐수의 유량에 따라 이들을 처리하는 처리장의 크기가 결정된다. 통상적으로 처리장에 유입된 하폐수는 1) 침사지 → 2) 최초 침전지(제1 침전조) → 3) 생물 반응조(혐기조 또는 무산소조/호기조) → 4) 최종 침전지(제2 침전조) 등의 주 과정을 거치며, 이후 필요에 따라 5) 총인처리 및 소독 설비 등의 고도 하폐수 처리의 수처리 과정을 거쳐 방출된다.
상기 수처리 과정에서 1) 침사지, 2) 최초 침전지, 및 4) 최종 침전지 등에서의 처리는 단순한 물리적 침전 작용이다.
한편, 상기 3) 생물 반응조는 생물 반응조 내의 활성 슬러지에 존재하는 호기성 미생물이 공기를 공급받아 하폐수 중의 유기물질인 탄소 화합물, 질소 화합물 등을 산화 처리하고(상기 호기조), 산화된 질산화물이 무산소 조건에서 탈질 미생물에 의해 질소가스로 환원되는 반응을 이용하여 수중의 오염물을 분해 처리하는 곳이다(상기 혐기조 또는 무산소조). 상기와 같은 생물 반응조의 하폐수 처리는 상기 활성슬러지의 양, 공급되는 공기량, 및 슬러지 반송량(내부 슬러지 반송량, 외부 슬러지 반송량)이 적절히 조절됨으로써 이루어진다.
따라서 하폐수의 효율적인 수처리는 상기 3) 생물 반응조(호기조)의 활성 슬러지에 존재하는 호기성 미생물에 적정의 공기량을 부여하는 것과 슬러지 반송량(내부 슬러지 반송량, 외부 슬러지 반송량)에 의하여 달성될 수 있으며, 적정 공기량의 부여는 수처리 시스템에서 많은 비용을 필요로 하는 전력 비용의 절감에 중요한 요소이다.
상기 부여되는 공기량은 일반적으로 DO(Dissolved Oxygen) 값을 기준으로 제어된다. 예를 들어, 측정된 DO 농도가 수처리에 필요한 DO 농도보다 낮은 경우 공기량을 늘리고 반대의 경우 공기량을 줄이는 방식이다. 그러나 이 경우, 공기가 불필요한 상황에도 불구하고 DO 농도에 의존하여 공기량이 결정됨으로써 전력이 낭비되는 문제점이 있다. 즉, 생물 반응조의 미생물이 여러 다른 인자들에 의하여 공기를 효율적으로 이용할 수 없는 환경임에도 여분의 공기를 더 공급하게 되는 것이다.
이에 더하여, 우리나라는 방류 수질이 기준을 초과한 경우 페널티가 부과되는 환경 정책을 시행하고 있어, 현재 현장에서는 하폐수의 수처리 시스템 운용 시 필요량보다 많은 공기량을 가하고 있다. 따라서, 최적의 시스템 제어를 통해 공기량을 줄이고, 수질 기준을 충족하는 효율적인 수처리 시스템의 필요성이 대두된다.
그러나 종래 개시된 수처리 시스템 기술들은, 아래와 같은 문제점으로 하폐수 등의 수처리가 정확히 이루어지지 못하고 있는 실정이다.
우선, 종래 개시된 수처리 시스템 기술들은 상기 DO 이외에도 pH, 암모니아성 질소(NH4-N), 질산성 질소(NO3-N), 인산염-인(PO4-P), 전기 전도도, 온도, MLSS(Mixed Liquid Suspended Solids), OUR(Oxygen Uptake Rate), TOC(total Organic carbon), SVI(Sludge Volume Index) 등의 변수가 모두 측정되고 있지 아니하다. 또한, 설령 상기 모든 수처리 제어 필요 인자를 측정한다고 하더라도 원수의 상태를 가장 잘 확인할 수 있기 위하여는 상기 모든 수처리 제어 필요 인자의 측정을 위한 센서를 하폐수 처리시스템의 모든 각각의 처리조, 즉 생물 반응조 유입부, 생물 반응조의 전단(혐기조/무산소조), 생물 반응조의 후단(호기조), 제2차 침전조 유출부 등에 직접 설치하여, 실시간으로 측정하고, 이 측정치를 측정장소에서 실시간으로 처리하는 것이 가장 바람직하다.
그러나 실시간 측정 및 처리를 위하여는 상기 각각의 모든 처리조에 모든 수처리 제어 필요 인자의 측정용 센서를 설치하고, 유지 관리하기 위하여는 막대한 비용 및 인력이 필요하다.
예를 들어 하수처리 현장에는 2개 이상의 처리계열이 있으며, 이들 각 계열에 생물 반응조 유입부, 생물 반응조 전단(혐기조/무산소조), 생물 반응조 후단(호기조), 제2차 침전조 유출부 등이 설치되어 있으므로, 실시간 측정을 위한 상기 모든 처리조에 각각의 수처리 제어 필요 인자의 계측용 센서를 모두 설치하려면 그 비용이 만만치 아니하다.
또한, 각 처리조에 설치된 센서는 하폐수 중의 고형물 및 협잡물 등에 의하여 센서가 오염되고, 이로 인한 계측기 편차 등으로 정확한 데이터를 얻지 못하게 된다.
더 나아가서 각 처리조에 동일한 사양의 센서를 사용하여 측정하더라도 각각의 센서 상태, 즉 센서의 보정상태, 가동 기간 등에 따라 수질측정 값에 편차가 발생하게 되고, 이로 인하여 수질측정의 일관성을 확보하기 어려워 정확한 수질측정이 이루어지지 못하는 문제점도 발생하게 되므로, 이에 따라 각 센서에 대하여 측정 데이터 편차 여부를 확인하는 등의 부가적인 유지 관리도 필요하게 된다.
따라서 센서의 설치 개수가 많은 경우, 위와 같은 센서 오염, 센서 상태 등으로 인한 측정 데이터 오류, 측정 데이터 편차 등과 같은 측정의 부정확성을 방지하기 위한 센서의 유지 관리에 많은 인력과 시간이 필요하므로, 또 다른 경제적 부담이 발생하게 된다.
위와 같은 센서 개수의 문제점을 해결하고자 종래의 일부 문헌에서는 하나의 수조에서 다수의 수처리 제어 필요 인자를 측정하고 있으나(하기 특허문헌 1, 2, 3 등), 여전히 센서 오염의 문제로 수질의 정확한 측정이 어려워져, 상기 문헌들에서는 정확한 수질의 측정을 위한 필수적인 요소인 센서 오염의 방지를 위하여 필터, 초음파 세척, 또는 압축공기와 UV 멸균기 등을 부가적인 구성으로 사용하고 있다.
그러나 센서 오염 방지를 위한 상기와 같은 방법들은 그 효율성 및 설치비용 등에 의한 경제적 부담이 우려된다.
한편, 환경부에서는 그동안 폐수의 배출허용기준인 ‘CODMn’(화학적 탄소 요구량)이 난분해성 물질을 포함한 유기물질 총량을 측정하지 못함에 따라 체계적 유기물 관리에 한계가 있어, 이를 대신할 항목으로‘TOC’(총 유기 탄소량)를 단계적으로 도입하여 신규 시설은 2020년부터, 기존시설은 2022년부터 적용되게 된다(물환경 보전법 시행령 및 시행규칙 개정안 2019년 10월 17일 공포 참조).
이에 따라 앞으로는 하폐수 처리에서 난분해성을 포함한 모든 유기물질 총량을 나타내는 지표인 ‘TOC’등의 저감을 위하여, 하폐수 처리시스템 전반에서의 정확한 수질 제어가 필수적이다.
따라서, 상기와 같이 하폐수 처리시스템 전반에서의 정확한 수질 제어가 가능하도록 하려면 하폐수 수질의 상태에 대한 측정 정확도를 높이면서도, 수처리에 영향을 미치는 가능한 많은 인자를 저비용으로 효율적으로 측정할 수 있는 수질측정유닛의 개발이 필수적이다.
본 발명의 멀티 수질측정유닛은 하폐수 처리장 내 다수 지점에서 채수된 수질을 한 장소에서 멀티 샘플링하고, 이들 샘플링 시료의 수처리 제어 필요 인자를 정확히 측정하는 장치이고, 이러한 한 장소에서의 멀티 샘플링 및 측정으로 수처리에 효율성 및 경제성을 부여할 수 있는 장치이다.
또한, 본 발명의 멀티 수질측정유닛은, 수질측정이 필요한 다수 지점, 예를 들어 각 계열의 생물 반응조 유입수로, 생물 반응조의 전단(혐기조/무산소조) 및 생물 반응조의 후단(호기조), 제2 침전조 유출수로 등, 각 계열의 4곳 이상에서 채수된 시료를 하나의 측정장소(센서)로 이송하여 DO, pH, 암모니아성 질소(NH4-N), 질산성 질소(NO3-N), 인산염-인(PO4-P), 전기 전도도, 온도, MLSS(Mixed Liquid Suspended Solids), OUR(Oxygen Uptake Rate), TOC(Total Organic carbon), SVI(Sludge Volume Index) 등과 같은 여러 가지 수처리 제어 필요 인자들을 측정하는 것이며, 이러한 다수의 각 계열의 4곳 이상에서 멀티로 채수된 멀티 샘플링 시료의 수질측정에 하나의 측정장소에 의한 동일한 센서를 사용함으로써 센서 설치비를 절감하면서도 유지 관리가 쉽고, 또한 센서 오염에 의한 측정치의 편차도 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 상기 멀티 샘플링 시료를 하나의 측정장소에서 동일한 측정기(센서)로 측정하여 측정의 일관성을 확보할 수 있으므로, 정확한 측정값에 의한 정확한 수처리가 가능한 효과를 나타낸다.
더 나아가서 상기와 같이 각 계열의 생물 반응조 유입수로, 생물 반응조의 전단(혐기조/무산소조) 및 생물 반응조의 후단(호기조), 제2 침전조 유출수로 등과 같이 하폐수의 흐름에 따라 멀티로 샘플링한 샘플링 시료의 수질을 하나의 측정장소에서 동일한 측정기(센서)로 측정하여 일관성을 확보함으로써 유입되는 하폐수의 변화 상태를 정확히 측정할 수 있게 되어 더욱더 수처리의 효과가 증진될 수 있다.
위와 같은 효과를 위하여 본 발명의 멀티 수질측정유닛은 필터, 초음파 세척, 또는 UV 멸균기와 같은 부수적인 구성장치의 부가 없이도 3개의 수조와 이에 부속되어 설치된 센서, 그리고 상기 3개의 수조 중 연속 측정 수조와 전처리 수조에 설치되는 OVER-FLOW 배관, 시료 이송부(b)의 샘플링 시료 배수밸브(36) 등과 같은 구성장치, 및 상기 수조 내부와 수조에 공급되는 샘플링 시료의 흐름 등에 관한 구성공정 등을 구비 하고, 이러한 구성장치 및 구성공정 등에 의하여 i) 상기 각 채수 지점의 시료 성상과 상기 수처리 제어 필요 인자가 측정될 상기 각 채수 지점으로부터 샘플링된 샘플링 시료의 성상에 동일성이 유지되도록 함으로써 상기 샘플링 시료에 대하여 정확한 수질측정, 즉 샘플링 시료에 대하여 상기 수처리 제어 필요 인자들을 정확하게 측정할 수 있으며, 이에 따라 상기 채수 지점의 각 공정에서의 수질측정 값의 변화를 정확히 측정할 수 있어 수처리가 효율적으로 이루어질 수 있고, ii) 샘플링 주기, 즉 샘플링 시간의 단축으로 상기 샘플링 시료에 대한 측정주기가 단축되고, iii) 상기와 같은 하폐수의 흐름에 따른 멀티 샘플링이 원활해지며, 또한 iv) 멀티 샘플링 시료를 하나의 측정장소에서 동일한 측정기(센서)로 측정하여 측정의 일관성 확보, 및 상기 일관성을 확보함으로써 유입되는 하폐수의 변화 상태를 정확히 측정할 수 있는 것 등의 작용 효과를 가지게 된다.
이러한 상기와 같은 구성장치 및 구성공정의 구비에 따른 상기와 같은 시료의 동질성 유지, 측정주기의 단축, 원활한 멀티 샘플링, 멀티 샘플링 시료를 하나의 측정장소에서 동일한 측정기(센서)로 측정하여 측정의 일관성 확보, 및 상기 일관성을 확보함으로써 유입되는 흐름에 따른 하폐수의 변화 상태에 대한 정확한 측정 등의 작용 효과를 나타내는 본 발명의 멀티 수질측정유닛이 상기 I-MOS에 이용됨으로써, 상기 I-MOS에 적용되는 수질이 실시간으로 측정되는 것과 같은 유사한 효과를 나타낼 수 있다.
특허문헌 1 : 등록특허공보 제10-1075561호
특허문헌 2 : 등록특허공보 제10-1135697호
특허문헌 3 : 등록특허공보 제10-1769398호
본 발명은 I-MOS의 운용을 위한 멀티 수질측정유닛의 제공을 목적으로 하며, 본 발명의 멀티 수질측정유닛은 상기와 같은 문제점의 해결 및 효과를 위하여 1) 멀티 샘플링부, 2) 시료 이송부, 3) 측정 수조부, 4) 수질 측정부, 5) 배수부, 및 6) 세척부의 구성을 포함하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 멀티 수질측정유닛은, 수질측정이 필요한 다수의 지점에서 채수한 하폐수(공정별 시료들)를 하나의 측정장소(센서 설치 장소)에서 상기 시료의 수질을 측정하기 위한 것으로서, 1) 상기 하나의 측정장소로 이송되는 각 샘플링 시료(채수가 이루어지는 각 지점에서 채수된 시료)가 채수되어 시료 이송부로 이송되도록 하는 멀티 샘플링부, 2) 상기 공급된 샘플링 시료의 수질측정을 위하여 상기 공급된 샘플링 시료를 측정 수조부로 이송 분배하는 시료 이송부, 3) 이송 분배된 시료를 측정기(센서 등)로 측정할 수 있도록 샘플링 시료가 유입되는 측정 수조부, 4) 유입되는 시료로부터 원하는 수질 항목을 측정할 수 있는 수질 측정부, 5) 수질 측정부로부터 수질측정이 끝나고 측정 수조에 남아있는 샘플링 시료를 배수하거나, 또는 세척수를 배수할 수 있는 배수부, 6) 수질측정 후 배수가 끝난 후의 측정 수조 및 장치를 세척 하거나, 또는 필요에 따라 멀티 샘플링부 및 시료 이송부를 세척, 역세척 하는 세척부를 포함한다. 또한, 상기의 이러한 구성 이외에도 상기 멀티 수질측정유닛은 필요에 따라 다른 구성을 더 포함할 수 있다.
아래에서는 본 발명의 I-MOS에 이용되는 멀티 수질측정유닛에 대하여 구체적으로 설명한다.
상기 멀티 샘플링부(a)는, (1) 1차 침전조 유출수로(16), (2) 생물 반응조 전단(혐기조/무산소조)(12)의 후단부, (3) 생물 반응조 후단(호기조)(13)의 후단부, 및 (4) 2차 침전조 유출수로(19) 등, 수질측정이 필요한 지점의 샘플링 시료 채수와 이 채수된 시료를 시료 이송부로 이송되도록 하는 역할을 하는 곳으로, 상기 수질측정이 필요한 지점의 각각의 채수를 위한 시료 샘플링 배관(4, 5, 6, 7) 및 이의 조절을 위한 밸브(20, 21, 22, 23); 상기 시료 샘플링 배관들에 연결되어 시료 이송부(b)로 샘플링 시료를 공급시키는 작용을 하는 샘플링 헤더(24); 압력 스위치(25); 상기 시료 샘플링 배관 및 샘플링 헤더의 세척을 위한 세척수가 유입되는 샘플링 헤더 세척배관(27); 등을 포함하고, 상기 압력 스위치(25)는 상기 I-MOS의 제어유닛(2-2)에 연결되어 제어된다.
상기 시료 이송부(b)는 멀티 샘플링부(a)에서 채수한 샘플링 시료를 상기 측정 수조부(c) 및 수질 측정부(d)의 연속 측정 수조(37), 전처리 수조(38), 및 여분의 샘플링 시료를 배수하는 배수부(e)로 이송하는 역할을 하며, 멀티 샘플링부(a)에서 채수한 샘플링 시료를 이송하는 시료 이송배관(26-1); 상기 시료 이송 배관의 샘플링 시료를 시료 이송 배관 토출구로 배출을 조절하는 샘플링 펌프(29); 상기 샘플링 펌프 조절로 이송된 샘플링 시료를 샘플링 분배 헤더로 이송시키는 시료 이송배관 토출부(26-2); 이송된 샘플링 시료를 연속 측정 수조, 전처리 수조, 및 배수부로 분배시키는 샘플링 분배헤더(30); 상기 샘플링 분배 헤더로부터 연속 측정 수조로 샘플링 시료를 이송시키는 연속 측정 수조 공급배관(31) 및 이의 조절을 위한 밸브(34); 상기 샘플링 분배헤더(30)로부터 전처리 수조로 샘플링 시료를 이송시키는 전처리 수조 공급배관(32) 및 이의 조절을 위한 밸브(35); 상기 샘플링 분배헤더(30)로부터 여분의 샘플링 시료를 배수부로 이송시키는 샘플링 시료 배수배관(33) 및 이의 조절을 위한 밸브(36); 등을 포함한다.
상기의 샘플링 시료 배수밸브(36)는, 여분의 샘플링 시료가 배수부로 배수되는 것과 관련된 개폐조절을 하고, 또한 샘플링 시료 배수밸브(36)의 개폐를 이용하여 샘플링 분배헤더(30)로부터 연속 측정 수조(37) 및 전처리 수조(38)로 이송되는 샘플링 시료의 양을 조절하는 작용을 하며, 이에 더하여 샘플링 시료를 샘플링에 필요한 시간의 단축 등으로 인한 수질측정시간을 단축하는 등의 수질측정주기 조절에 영향을 줄 수 있고, 또한 샘플링 시료 배수밸브(36)의 개폐로 다음 측정한 샘플링 시료의 흐름을 이용하여 이전 샘플링 시료를 세척하여 다음 샘플링 시료의 측정이 더욱 정확히 이루어질 수 있도록 하는 작용을 한다.
상기 (b) 시료 이송부에 포함된 모든 밸브와 펌프는 모두 상기 I-MOS의 제어유닛(2-2)에 연결되어 제어된다.
상기 측정 수조부(c) 및 수질 측정부(d)는 상기 시료 이송부(b)에서 샘플링 시료가 공급되어 유치되고, 샘플링 시료의 수질(상기의 수처리 제어 필요 인자와 관련된 항목 등)을 측정하는 곳으로서, 상기 시료 이송부(b)의 연속 측정 수조 공급배관(31)을 통하여 이송된 샘플링 시료가 흐르는 방식으로 공급이 되고, 샘플링 시료의 측정이 이루어지는 연속 측정 수조(37); 상기 연속 측정 수조로부터 장치형 측정장치 공급배관(31-1)을 통하여 내부에 설치된 펌프를 이용하여 샘플링 시료가 공급되어 샘플링 시료의 수질측정이 이루어지는 장치형 측정장치(50-1); 상기 시료 이송부(b)의 전처리 수조 공급배관(32)을 통하여 이송된 샘플링 시료가 흐르는 방식으로 공급이 되고, 샘플링 시료의 이온 측정을 위한 전처리가 이루어지는 전처리 수조(38); 상기 전처리 수조에서 전처리가 이루어진 샘플링 시료의 이온 측정을 위하여 샘플링 시료를 저장하기 위한 이온 측정 수조(39); 상기 이온 측정 장소로부터 공급받은 전처리된 샘플링 시료에서 이온화 관련 수처리 제어 필요 인자 (PO4-P, NH4-N, NO3-N 등)를 측정하는 이온측정장치(58);를 포함한다.
또한, 상기 연속 측정 수조(37)와 관련하여 상기 연속 측정 수조에 이송된 샘플링 시료 중 적정 용량 이상의 샘플링 시료를 배수하기 위한 연속 측정 수조 OVER-FLOW배관(40); 상기 연속 측정 수조의 측정 후 샘플링 시료를 배수하기 위한 연속 측정 수조 배수배관(41) 및 이를 조절하는 배수밸브(42); 상기 연속 측정 수조에 설치되어 샘플링 시료의 수처리 제어 필요 인자들의 일부를 측정하는 전극식 측정 센서(50); 연속 처리 수조(37)에 장치형 측정장치 공급배관(31-1)으로 연결되어 공급되는 샘플링 시료의 수처리 제어 필요 인자들의 일부를 측정하는 장치형 측정장치(50-1); 장치형 측정장치(50-1)의 측정 후 샘플링 시료를 배수하기 위한 장치형 측정장치 배수배관(41-1) 및 이를 조절하는 배수밸브(42-1); 오염된 연속 측정 수조의 세척을 위한 연속 측정 수조 세척노즐(60); 연속 측정 수조의 세척을 위하여 세척수의 공급을 위한 연속 측정 수조 세척배관(61); 등이 포함된다.
또한, 상기 전처리 수조(38)와 관련하여 상기 전처리 수조(38)에 이송된 샘플링 시료 중 적정 용량 이상의 샘플링 시료를 배수하기 위한 전처리 수조 OVER-FLOW배관(43); 상기 전처리 수조의 측정 후 샘플링 시료를 배수하기 위한 전처리 수조 배수배관(44) 및 이를 조절하는 배수밸브(45); 상기 전처리 수조에 설치되어 샘플링 시료의 전처리를 위한 전처리필터(51); 상기 전처리필터의 세척을 위한 필터세척 노즐(52); 상기 필터세척을 위하여 필터세척 노즐에 공기를 공급하기 위한 공기 공급배관(53); 상기 공기공급 배관에 압축된 공기를 생성하여 공급해주는 공기압축기(54); 오염된 전처리 수조의 세척을 위한 전처리 수조 세척노즐(62); 전처리 수조의 세척을 위하여 세척수의 공급을 위한 전처리 수조 세척배관(63); 전처리 필터를 통한 샘플링 시료를 전처리 펌프(56)로 이송시키는 전처리수 이송배관(55-1); 상기 전처리된 샘플링 시료를 이온 측정 수조(39)로의 이송을 조절하는 전처리 펌프(56); 상기 전처리 펌프(56)로부터 전처리된 샘플링 시료를 이온 측정 수조(39)로 이송시키는 전처리수 이송배관 토출부(55-2); 등이 포함된다.
또한, 상기 이온 측정 수조(39)와 관련하여서는, 상기 이온 측정 수조(39)의 전처리된 샘플링 시료를 이온측정장치로 공급하기 위한 이온측정장치 공급배관(57); 상기 이온측정장치로의 공급 후 남은 이온 측정 수조의 전처리된 샘플링 시료를 배수하기 위한 배관(46) 및 이를 조절하는 밸브(47); 이온 측정 수조(39)의 적정 수위를 감지하는 이온 측정 수조 레벨스위치(59); 오염된 이온 측정 수조의 세척을 위한 이온 측정 수조 세척노즐(64); 이온 측정 수조의 세척을 위하여 세척수의 공급을 위한 이온 측정 수조 세척배관(65); 등이 포함된다.
또한, 상기 이온측정장치(58)와 관련하여서는, 전처리된 샘플링 시료를 이온측정장치로 공급하는데 이용되는 펌프; 이온측정장치(58)의 측정 후의 전처리된 샘플링 시료를 배수하기 위한 배수배관(48); 및 이를 조절하는 배수밸브(49);를 포함한다. 상기 (c) 측정 수조부 및 (d) 수질 측정부에 포함된 모든 밸브와 펌프는 모두 상기 I-MOS의 제어유닛(2-2)에 연결되어 제어된다.
상기 배수부(e)는 시료 이송부(b), 측정 수조부(c), 및 수질 측정부(d)의 각 배수와 관련된 곳으로서, 배수부(e)에는, 시료 이송부(b)의 샘플링 시료 배수배관(33); 측정 수조부(c)와 수질 측정부(d)의 연속 측정 수조(37)의 OVER-FLOW배관(40) 및 배수배관(41); 장치형 측정장치(50-1)의 배수배관(41-1); 전처리 수조(38)의 OVER-FLOW배관(43) 및 배수배관(44); 이온 측정 수조(39)의 배수배관(46); 및 이온측정장치(58)의 배수배관(48);을 통하여 배출되는 각 수조의 시료수와 세척수, 및 세척수 저장 탱크 내의 저장수 등을 배수해내는 역할을 하며, 또한, 상기의 각각의 배수배관; 세척배관; 세척수 저장 탱크 배수배관(76); 상기의 배수배관, 세척배관, 세척수 저장 탱크 배수배관(76) 등이 연결되어 배수되는 매인 배수배관(66); 상기의 매인 배수배관(66)을 통하여 상기 I-MOS로부터 외부의 1차 침전조로 배수되기 위한 배수배관(8); 등을 포함한다.
상기 세척부(f)는, 세척수를 이용하여 수질측정 장치의 상기 멀티 샘플링부(a), 시료 이송부(b), 측정 수조부(c) 및 수질 측정부(d)에 포함된 상기의 각 세척 필요 구성을 세척 하기 위한 것으로, 세척수를 저장하는 세척수 저장 탱크(73); 이 세척수 저장 탱크(73)에 세척수를 유입시키기 위한 세척수 유입배관(71) 및 이를 조절하는 유입밸브(72); 세척수 저장 탱크의 세척수 잔존량(수위)을 측정하는 세척수 저장 탱크 레벨스위치(74); 세척수 저장 탱크의 세척수를 배출하기 위한 세척수 저장 탱크 배수배관(76) 및 이를 조절하는 배수밸브(75); 상기 수질측정 장치 내의 각 세척이 수행되는 곳으로 세척수를 공급하기 위한 세척수 공급 펌프(77); 세척수를 상기 세척수 공급 펌프에 공급하기 위한 세척수 공급 배관(78-1) 및 이를 조절하기 위한 밸브(79); 상기 세척수 공급 배관을 통하여 공급된 세척수를 상기의 각 세척 필요 구성에 공급하기 위한 세척수 공급배관 토출부(78-2); 상기 수질측정 장치 내의 각 세척에 필요한 약품을 저장하기 위한 세척약품 저장 탱크(87); 세척수를 세척약품과 혼합하기 위하여 세척약품 공급기에 세척수를 공급하기 위한 혼합용 세척수 공급배관(78-3) 및 이를 조절하기 위한 밸브(80); 세척약품과 세척수를 혼합하기 위한 혼합기(81); 세척약품 탱크로부터 상기 혼합기로 세척약품이 흡입되기 위한 세척약품 흡입배관(83) 및 이를 조절하기 위한 흡입밸브(84); 세척수와 세척약품의 혼합액 역류를 방지하기 위한 세척약품 역류방지 밸브(82); 세척약품 공급량을 조절하기 위하여 외부(공기)에 연결된 조절밸브(86) 및 상기 세척약품 공급량을 조절하는 외부 공기 공급을 위한 조절배관(85); 상기 약품이 혼합된 세척수를 상기의 각 세척 필요 구성에 공급하기 위한 약품혼합 세척수 공급배관(78-4); 상기 세척수 공급 배관 토출부(78-2) 또는 약품혼합 세척수 공급배관(78-4)으로부터 공급되는 세척수 또는 약품혼합 세척수가, 연속 측정 수조로 유입되기 위한 연속 측정 수조 세척배관(61) 및 이를 조절하기 위한 밸브(67); 상기 세척수 공급 배관 토출부(78-2) 또는 약품혼합 세척수 공급배관(78-4)으로부터 공급되는 세척수 또는 약품혼합 세척수가 전처리 수조로 유입되기 위한 전처리 수조 세척배관(63) 및 이를 조절하기 위한 밸브(68); 및 상기 세척수 공급 배관 토출부(78-2) 또는 약품혼합 세척수 공급배관(78-4)으로부터 공급되는 세척수 또는 약품혼합 세척수가 이온 측정 수조로 유입되기 위한 이온 측정 수조 세척배관(65) 및 이를 조절하기 위한 밸브(69); 상기 세척수 공급 배관 토출부(78-2) 또는 약품혼합 세척수 공급배관(78-4)으로부터 공급되는 세척수 또는 약품혼합 세척수가 샘플링 헤더(24)로 유입되기 위한 샘플링 헤더 세척배관(27) 및 이를 조절하기 위한 밸브(70); 등의 구성을 포함한다.
상기 세척부(f)에 포함된 모든 밸브와 펌프는 모두 상기 I-MOS의 제어유닛(2-2)에 연결되어 제어된다.
또한, 상기와 같이 본 발명의 I-MOS용 멀티 수질측정유닛은, 상기 I-MOS 운용에 필요하여 포함된 구성들과 서로 배관이나 전선, 그리고 통신선 등으로 연결될 수 있으며, 각 배관에는 펌프, 밸브, 컴프레셔 등이 구비 될 수 있고, 또한 상기 I-MOS의 운용에 필요한 자동화 장비 등이 포함될 수 있으며, 필요에 따라 다른 장비들이 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 멀티 수질측정유닛은, 상기 멀티 수질측정유닛으로부터 공급되는 수질 관련 데이터를 처리 및 저장하는 I-MOS의 데이터처리유닛 및 I-MOS의 운용에 필요한 각종 작동을 제어하는 제어유닛과 연동되어 이용될 수 있다.
본 발명의 멀티 수질측정유닛이 I-MOS의 운용에 이용되어 상기 데이터처리유닛, 및 제어유닛과 연동되는 방법은, 본 발명의 멀티 수질측정유닛의 수질 측정부에서 측정된 수질데이터; 하폐수 처리 후의 수질 목표값; 및 중앙통제실로부터 실시간으로 전송되는 유입 유량과 운용 반송 슬러지 농도 등의 운용데이터;를 이용하여 송풍량, 외부 슬러지 반송량, 및 내부 슬러지 반송을 연산하는‘데이터의 수집 및 적용 단계의 제1 단계’와 ‘데이터 추가 수집 및 조정( 및/또는 축적) 단계의 제2 단계’의 연산 제어값 도출방법을 포함한다.
상기 ‘제1 단계의 데이터의 수집 및 적용 단계’에서는 우선, 상기와 같이 I-MOS의 운용으로 연산된 송풍량, 외부 슬러지 반송량, 및 내부 슬러지 반송량을 하폐수 처리에 적용하고, ‘제2 단계의 데이터 추가 수집 및 조정( 및/또는 축적) 단계’는 상기 제1 단계 이후의 처리 대상 하폐수에 대한 송풍량, 외부 슬러지 반송량, 및 내부 슬러지 반송량의 연산에 상기 제1 단계의 연산값을 적용하여 정확한 송풍량, 외부 슬러지 반송량, 및 내부 슬러지 반송량의 연산값을 조정 산출하고, 축적하는 단계이다.
기본적으로는 상기 제1 단계는 I-MOS가 새로이 적용되는 시점에서 실시되기 시작하고, 이후 I-MOS의 운용이 끝날 때까지는 상기 제1 단계에 이은 상기 제2 단계가 계속되고, 이러한 제2 단계의 계속으로 정확한 송풍량, 외부 슬러지 반송량, 및 내부 슬러지 반송량의 연산을 위한 데이터가 축적되는 것이다. 그러나 하폐수 처리장의 필요에 따라, 상기 I-MOS에서는 상기 ‘제1 단계 연산’이 반복하여 이루어진 후 제2 단계 연산이 이루어질 수도 있다.
이러한 본 발명의 멀티 수질측정유닛이 이용되는 I-MOS에서는 상기와 같은 제1 및 2 단계의 연산 제어값 도출방법으로 하나의 측정장소(센서)에서 순차적으로 각 처리조의 수질을 측정함에도 불구하고, 실시간으로 하폐수의 상태를 측정하는 것과 유사한 효과를 나타내게 되는 것이다.
상기 제1 및 제2 단계의 연산 제어값 도출방법을 살펴보면, 본 발명의 멀티 수질측정유닛에서 우선, 상기 i) 생물 반응조 유입수로에서의 수질 상태, ii) 생물 반응조의 전단(혐기조/무산소조)의 후단부에서의 수질 상태, iii) 생물 반응조의 후단(호기조)의 후단부에서의 수질 상태, 및 iv) 제2차 침전조 유출수로에서의 수질 상태를 측정하고; 이 측정된 각종 수질 데이터와 하폐수 처리 후의 수질 목표값, 그리고 중앙통제실로부터 실시간으로 전송받은 유입 유량, 운용 반송 슬러지 농도 등의 운용 데이터;를 이용하여 상기 I-MOS의 데이터처리유닛에서 연산하는; 구성을 포함한다.
상기의 i) 내지 iv)의 측정은 수평적 수질측정 및 수직적 수질측정 등을 포함한다.
상기 수평적 수질측정은 기본적으로 상기 i) 내지 iv)의 각각을 순서대로 측정하는 것이나, 하폐수 처리장의 규모(처리계열의 수에 따른), 처리 시간 등과 같이, 하폐수 처리장의 필요에 따라, 즉 i) 생물 반응조 유입수로에서의 수질 상태를 측정 후, ii) 생물 반응조의 전단(혐기조/무산소조) 및 iii) 생물 반응조의 후단(호기조)의 후단부에서의 수질 상태를 측정하고, 다시 ii) 생물 반응조의 전단(혐기조/무산소조) 및 iii) 생물 반응조의 후단(호기조)의 후단부에서의 수질 상태를 측정 후, iv) 제2차 침전조의 유출수로에서의 수질 상태를 측정할 수 있으며, 상기 ii) → iii)의 반복 측정의 수는 상기와 같은 하폐수 처리장의 필요에 따라 결정된다.
상기 수평적 수질측정을 구체적으로 설명하면, 다수계열(n개)을 갖는 하폐수 처리장에서의 수평적 수질측정 순서는 기본적으로 다수의 각 차 계열, 즉 (1) 1차, 2차, 3차, .... n차의 각 계열의 i) 생물 반응조 유입부의 수질을 모두 측정 후, (2) 1차, 2차, 3차, .... n차의 각 계열의 ii) 생물 반응조의 전단(혐기조/무산소조)의 후단부의 수질을 모두 측정하고, 이후 (3) 1차, 2차, 3차, .... n차의 각 계열의 iii) 생물 반응조 후단(호기조)의 후단부의 수질을 모두 측정한 후에, (4) 1차, 2차, 3차, .... n차의 각 계열의 iv) 제2차 침전조 유출수로의 수질 상태를 모두 측정하는 순서이고(수평적 기본 수질측정 순서), 또한 상기와 같은 하폐수 처리장의 필요에 따라, 상기 수질측정의 순서를 예를 들어, (1)→[(2)→(3)]n→(4) 순서와 같이 (2) 및 (3)의 측정을 n회 반복하여 실시할 수 있으며(n은 반복 측정 횟수를 나타냄), 상기 반복의 횟수는 하폐수 처리장의 크기, 처리 시간 및 기타 장치의 설비 등에 따라 변경될 수 있다(수평적 변경 수질측정 순서).
또한, 필요에 따라서는 수직적 수질측정도 가능하다. 즉 다수의 계열에서 각각의 계열별로 수직적으로 i), ii) , iii) , iv)를 순서대로 측정할 수도 있는 것으로서, 측정 주기나 계열별을 구분하지 않고 각 하나의 계열에서 하폐수의 단계별, 즉 생물 반응조 유입부, 생물 반응조 전단, 생물 반응조 후단, 및 2차 침전조 유출부의 수질 변화 상태를 측정하는 것이고, 이러한 측정으로 하폐수를 처리하는 과정을 연산 제어할 수도 있으며, 이러한 수직적 수질측정에서도 상기 ii) 및 iii)을 반복하여 측정할 수 있다.
이와 같은 수평적 또는 수직적 수질측정은 필요에 따라, 하폐수 처리장의 계열 중 특정 계열만을 선택하여 이루어질 수도 있으며, 또한 측정시간의 주기도 하폐수 처리장 등의 수 처리장의 크기, 하폐수 등의 물의 유속 및 성상 등에 따라 결정 및 조절될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 수질측정유닛은, 유입된 하폐수의 i) 생물 반응조 유입수로에서의 수질 상태, ii) 생물 반응조의 전단(혐기조/무산소조)의 후단부에서의 수질 상태, iii) 생물 반응조의 후단(호기조)의 후단부에서의 수질 상태, 및 iv) 제2차 침전조 유출수로에서의 수질 상태, 즉 하폐수의 흐름에 따른 각 수질 상태를 측정하는 것으로서 하폐수를 추적하면서 수질을 측정할 수 있으므로, 하폐수 처리 공정의 운영에 따라 변화되는 수처리 제어 필요 인자들을 더욱 정확히 측정할 수 있게 되고, 이에 따라 본 발명의 수질측정유닛을 이용하는 상기 I-MOS에 의하여 더욱 효율적이고도, 저비용의 수처리가 가능해진다.
구체적으로, 본 발명의 I-MOS용 멀티 수질측정유닛에서는 생물 반응조 유입수로, 생물 반응조의 전단(혐기조/무생물조)의 후단부, 생물 반응조의 후단(호기조)의 후단부, 제2차 침전조 유출수로 등, 수질측정이 필요한 곳에서 각각 채수한 각각의 샘플링 시료의 수질을 측정한다. 수질측정항목(‘수처리 제어 필요 인자’ 또는‘송풍량 변수 인자’)은, 예를 들어 상기 생물 반응조 유입수로에서는 TOC, NO3-N, NH4-N, PO4-P 등이고, 생물 반응조 전단(혐기조/무생물조) 및 생물 반응조 후단(호기조)의 후단부에서는 NO3-N, NH4-N, PO4-P, DO, MLSS, ORP, pH, OUR, SVI 등이며, 제2차 침전조 유출수로에서는 TOC, NO3-N, NH4-N, PO4-P 등이다. 그러나 이러한 각 지점에서의 수질측정항목은 위에서 개시된 것에 제한하지 않고, 필요에 따라 추가되거나, 빠질 수 있으며, 또한 상기 수질측정 장소의 수도 필요에 따라 증가 될 수 있거나 뺄 수 있다.
상기 생물 반응조 유입수로의 수질측정항목 중 TOC는 I-MOS 운용의 송풍량 연산과 반송량 연산에 사용되고, NO3-N, NH4-N, PO4-P는 2차 침전조 유출수로 측정값 및 최종 방류구 수질과 연계하여 수처리 시설의 고도 하폐수 처리 자료에 활용되며, 또한 하폐수 처리장의 질소 및 인 등의 최종제거효율 검증에도 사용될 수 있다. 생물 반응조 전단(혐기조/무산소조) 및 생물 반응조 후단(호기조)의 후단부의 NO3-N, NH4-N, PO4-P, DO, MLSS, ORP, pH, OUR, SVI 등은 I-MOS 운용의 송풍량, 외부 슬러지 반송량, 및 내부 슬러지 반송량의 연산에 사용되며, 제2차 침전조 유출수로의 TOC, NO3-N, NH4-N, PO4-P 등은 I-MOS 운용의 송풍량, 외부 슬러지 반송량, 및 내부 슬러지 반송량의 (보정) 연산에 사용된다.
상기 데이터처리유닛의 연산부에서는, 상기 수질 측정유닛에서 측정된 수처리 제어 필요 인자들의 데이터; 하폐수 처리 후의 수질 목표값; 및 중앙통제실로부터 전송받아 데이터처리유닛의 저장부에 저장된 유입 수량 데이터 및 운용 반송 슬러지 농도;를 이용하여 송풍량 연산(β), 외부 슬러지 반송량 연산(Θ), 및 내부 슬러지 반송량 연산(Γ)이 이루어진다.
상기 송풍량 연산(β)은 생물 반응조의 후단(호기조)에서의 필요공기량을 위한 연산이며, 상기 외부 슬러지 반송량(Θ) 연산은 제2차 침전조 하부로부터 생물 반응조 전단(혐기조/무산소조)으로 반송되는 슬러지의 양을 위한 연산이고, 상기 내부 슬러지 반송량(Γ) 연산은 생물 반응조 후단(호기조)으로부터 생물 반응조 전단(혐기조/무산소조)으로 반송되는 슬러지의 양을 위한 연산이다. 상기 생물 반응조 전단(혐기조/무산소조)의 슬러지는 하폐수 중의 질소성분을 제거하는 작용, 즉 탈질 작용을 하므로, 결국 이 내부 슬러지 반송량의 연산은 하폐수 중의 탈질량을 연산하는 것에 해당한다.
위와 같은 데이터처리유닛의 연산 동작을 위하여 또한, 연산부에는 하폐수 처리 후의 수질 목표값으로서 생물 반응조 후단(호기조) 후단부의 수질 목표값(Gx’) 및 2차 침전조 유출수로의 수질 목표값(Ox)(하폐수 처리 후에 대한 설정 목표값)이 설정된다.
제어유닛에서는, 상기에서와 같이 송풍량, 외부 슬러지 반송량, 및 내부 슬러지 반송량 연산을 위한 수질측정유닛의 모든 작동을 제어하고, 또한 I-MOS 운용결과인 송풍량, 외부 슬러지 반송량, 내부 슬러지 반송량의 연산값을 중앙통제실로 전송하지 않고 직접 작동을 제어하거나, 또는 상기의 송풍량, 외부 슬러지 반송량, 내부 슬러지 반송량의 연산값을 중앙통제실로 전송하여 그곳에서 상기의 연산값에 대한 제어가 이루어지도록 하는 방식으로, 하폐수 처리를 제어한다.
아래에서는 상기와 같은 구성을 포함하는 본 발명의 멀티 수질측정유닛이 이용되는 I-MOS의 기본적인 연산 제어값 도출방법의 제1 및 제2 단계 연산을 구체적으로 설명한다.
우선, 제1 단계의 ‘데이터의 수집 및 적용 단계’는, 생물 반응조 유입수로, 생물 반응조 전단(혐기조/무산소조)의 후단부, 생물 반응조 후단(호기조)의 후단부, 제2차 침전조 유출수로 등에서의 수질측정(n차 측정)에 의한 제1 단계 연산 및 적용이 이루어지고, 일정 시간 후, 다시 생물 반응조 유입수로, 생물 반응조 전단(혐기조/무산소조)의 후단부, 생물 반응조 후단(호기조)의 후단부, 제2차 침전조 유출수로 등에서의 수질측정(n+1차 측정)에 의한 제2 단계 연산 및 적용이 실행되며, 상기 제2 단계 연산에는 상기 제1 단계 연산의 운용결과 데이터가 적용 보정된다.
상기의 경우는 수평적 기본 수질측정 순서, 즉 순차적으로 (1) 생물 반응조 유입수로, (2) 생물 반응조 전단(혐기조/무산소조)의 후단부, (3) 생물 반응조 후단(호기조)의 후단부, (4) 제2차 침전조 유출수로에서의 수질측정에 따른 기본 연산을 나타낸다.
상기와 같은 제1 및 2 단계 연산의 각각은 또한, 상기 각 단계의 연산에서 하폐수 처리장의 필요에 따라 (1) 생물 반응조 유입수로의 수질측정 후, (2) 생물 반응조 전단(혐기조/무산소조)의 후단부 및 (3) 생물 반응조 후단(호기조)의 후단부에서의 수질측정이 수차례 이루어진 후에(상기 (2)→(3)의 반복 수질측정) (4) 제2차 침전조 유출수로에서의 수질측정에 의한 연산 및 적용이 이루어질 수 있으며(수평적 변경 수질측정 순서에 따른 변경 연산), 상기 (2)→(3)의 반복 수질측정의 측정 횟수는 필요에 따라 정해질 수 있다.
이러한 수평적 변경 수질측정 순서에 따른 연산 및 수직적 수질측정에 따른 연산은 상기 수평적 기본 수질측정의 기본 연산을 기초로 하여 변경되어 적용될 수 있다.
또한, 상기 도출방법의 기본적인 운용 방법은 I-MOS 운용이 시작되어 제1 단계가 이루어진 후에는 I-MOS의 정지 시까지는 제2 단계가 이루어지는 것이나, 하폐수 처리장의 필요에 따라 상기 ‘제1 단계 연산’이 반복하여 이루어진 후 제2 단계 연산이 이루어질 수도 있다.
상기 I-MOS 운용의 상기 제1 및 제2 단계의 연산(기본 연산)을 더욱 구체적으로 설명하면, 제1 및 제2 단계 연산의 각 단계에서는 (1) 송풍량 연산(β), (2) 외부 슬러지 반송량 연산(Θ), 및 (3) 내부 슬러지 반송량 연산(Γ)이 이루어진다.
상기 ‘데이터의 수집 및 적용 단계’의 제1 단계 연산(‘n 차’)에서 이루어지는 “송풍량(βn)”, “외부 슬러지 반송량(Θn)”, 및 “내부 슬러지 반송량(Γn)”과 관련된 연산 및 적용을 살펴보면,
(a-1) ‘I-MOS 시스템이 적용되는 시작 시점에서의 생물 반응조 유입수로의 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(I n ), 유입 유량(Q n ), 및 운용 반송 슬러지 농도 {Cr( n )}를 데이터처리유닛의 저장부로 송부하는 단계(제1-1단계);와
(b-1) 상기 (a-1) 단계에서 저장된 유입 유량(Q n ), 상기 (a-1) 단계에서 저장된 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값 중 TOC 측정값{I n (TOC)}, 생물 반응조 전단(혐기조/무산소조) 후단부의 상기 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(X n ), 생물 반응조 후단(호기조)의 후단부 수질 목표값(G X‘ )를 연산하여 생물 반응조 후단(호기조)에서의 (필요) 송풍량(β n )을 구하는 단계(제1-2단계);와
(c-1) 상기 (a-1) 단계에서 저장된 유입 유량(Q n ), 상기 (a-1) 단계에서 저장된 수질 측정값 중 TOC 측정값{I n (TOC)}, 생물 반응조 후단(호기조)의 후단부 수질 목표값(G X‘ ), 및 상기 (a-1) 단계에서 저장된 운용 반송 슬러지 농도 {Cr( n )}를 연산하여 2차 침전조의 슬러지를 생물 반응조 전단(혐기조/무산소조)으로 반송하는 외부 슬러지 반송량(Θ n )을 구하는 단계(제1-3단계);와
(d-1) 상기 (b-1) 및 (c-1) 단계에서 각각 산출된 송풍량(β n ) 및 외부 슬러지 반송량(Θ n )에 의해 하수처리 과정을 제어하는 단계(제1-4단계)와;
(e-1) 상기 (a-1) 단계에서 저장된 수질 측정값 중 TOC 측정값{I n (TOC)}, 생물 반응조 전단(혐기조/무산소조) 후단부의 상기 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(X n ), 생물 반응조 후단(호기조) 후단부의 상기 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(X’ n ), 및 상기 생물 반응조 후단(호기조)의 후단부 수질 목표값(G X‘ )을 연산하여 송풍량 변경계수(Fβ n )를 구하는 단계(제1-5단계)와;
(f-1) 상기 (b-1) 단계의 (필요) 송풍량(β n )에 대한 상기 (e-1) 단계의 송풍량 변경계수(Fβ n )를 연산하여 상기 (필요) 송풍량(β n )의 송풍량 변경량(Cβ n )을 구하는 단계(제1-6단계)와;
(g-1) 상기 (a-1) 단계에서 저장된 수질 측정값 중 TOC 측정값{I n (TOC)}; 생물 반응조 후단(호기조) 후단부의 상기 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(X’ n ); 상기 생물 반응조 후단(호기조)의 후단부 수질 목표값(G X‘ ); 및 (a-1) 단계에서 저장된 운용 반송 슬러지 농도{Cr( n )}; 를 연산하여 상기 (c-1) 단계의 외부 슬러지 반송량(Θ n )에 대한 외부 슬러지 반송량 변경계수(FΘ n )을 구하는 단계(제1-7단계);와
(h-1) 상기 외부 슬러지 반송량(Θ n )에 대한 외부 슬러지 반송량 변경계수(FΘ n )을 연산하여 외부 슬러지 반송량 변경량(CΘ n )을 구하는 단계(제1-8단계)와;
(i-1) 상기 (a-1) 단계에서 저장된 유입 유량(Q n ), 생물 반응조 전단(혐기조/무산소조) 후단부의 상기 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(X n ), 생물 반응조 후단(호기조)의 후단부의 상기 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(X’ n ), (c-1) 단계의 연산 결과인 외부 슬러지 반송량(Θ n ), 및 상기 생물 반응조 후단(호기조)의 후단부 목표치(G X‘ )를 연산하여 생물 반응조 후단(호기조)의 슬러지를 생물 반응조 전단으로 반송하는 내부 슬러지 반송량(Γ n )을 구하는 단계(제1-9단계);와
(j-1) 상기 (f-1), (h-1), 및 (i-1) 단계에서 각각 산출된 송풍량 변경량(Cβ n ), 외부 슬러지 반송량 변경량(CΘ n ), 및 내부 슬러지 반송량(Γ n )에 의해 하수처리 과정을 제어하는 단계(제1-10단계)와;
(k-1) 상기 (e-1) 단계의 송풍량 변경계수(Fβ n ), 2차 침전조 유출수로의 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(O n ), 2차 침전조 유출수로의 수질 목표값(O x )을 연산하여 송풍량 재변경계수(F’β n )를 구하는 단계(제1-11단계)와;
(l-1) 상기 (f-1) 단계의 변경 송풍량(Cβ n ), 2차 침전조 유출수로의 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(O n ), 2차 침전조 유출수로의 수질 목표값(O x )을 연산하여 송풍량 재변경량(C‘β n )을 구하는 단계(제1-12단계)와;
(m-1) 상기 (g-1) 단계의 외부 슬러지 반송량 변경계수(FΘ n ), 2차 침전조 유출수로의 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(O n ), 2차 침전조 유출수로의 수질 목표값(O x )을 연산하여 외부 슬러지 반송량 재변경계수(F’Θ n )을 구하는 단계(제1-13단계)와;
(n-1) 상기 (h-1) 단계의 외부 슬러지 반송량 변경량(CΘ n ), 2차 침전조 유출수로의 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(O n ), 2차 침전조 유출수로의 수질 목표값(O x )을 연산하여 외부 슬러지 반송량 슬러지 재변경량(C‘Θ n )을 구하는 단계(제1-14단계)와;
(o-1) 2차 침전조 유출수로의 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(O n ), 2차 침전조 유출수로의 수질 목표값(O x ), 및 상기 (i-1) 단계의 내부 슬러지 반송량(Γ n )을 연산하여 내부 슬러지 반송량 변경계수(FΓ n )를 구하는 단계(제1-15단계);와
(p-1) 상기 (i-1) 단계의 내부 슬러지 반송량(Γ n ) 및 상기 (o-1) 단계의 내부 슬러지 반송량 변경계수(FΓ n )를 연산하여 내부 슬러지 반송량 변경량(CΓ n )을 구하는 단계(제1-16단계); 및
(q-1) 상기 (l-1), (n-1), 및 (p-1) 단계에서 각각 산출된 송풍량 재변경량(C‘β n ), 외부 슬러지 반송량 재변경량(C‘Θ n ), 및 내부 슬러지 반송량 변경량(CΓ n )에 의해 하수처리 과정을 제어하는 단계(제1-17단계);를 포함한다.
상기의 각각의 단계는 상기 나열 순서의 연산 순서를 가질 수 있고, 또한 필요에 따라 그 연산 순서가 바뀔 수 있으며, 일부 연산은 동시에 일어날 수도 있다. 또한, 위에서 본 바와 같이 하폐수 처리장의 필요에 따라 상기 ‘제1 단계 연산’이 반복될 수 있으며, 그 반복 횟수도 필요에 따라 결정될 수 있다.
상기 제1 단계 연산(‘n 차’)에 이어서 제2 단계 연산(‘n+1 차’)이 이루어지며, 상기 제2 연산은 ‘데이터의 추가 수집 및 조정 단계’로서, 제2 연산에서의“송풍량(βn+1)”, “외부 슬러지 반송량(Θn+1)”, 및 “내부 슬러지 반송량(Γn+1)”과 관련된 연산 및 적용을 살펴보면,
(a-2) 상기 제1 단계 연산 후, 하폐수의 흐름이 계속되는 일정 시간이 지난 시점의, 생물 반응조 유입부의 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(I n+1 ), 유입 유량(Q n+1 ), 운용 반송 슬러지 농도{Cr (n+1) }, 및 제1 단계의 연산값들을 데이터처리유닛의 저장부로 송부하는 단계(제2-1단계);와
(b-2) 상기 (a-2) 단계에서 저장된 유입 유량(Q n+1 ), 상기 (a-2) 단계에서 저장된 수질 측정값 중 TOC 측정값{I n+1 (TOC)}, 생물 반응조 전단(혐기조/무산소조) 후단부의 상기 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(X n+1 ), 생물 반응조 후단(호기조)의 후단부 수질 목표값(G X‘ ), 및 상기 제1 단계 연산의 연산값 중 송풍량 재변경계수(F’β n )를 연산하여 생물 반응조 후단(호기조)에서의 (필요) 송풍량(β n+1 )을 구하는 단계(제2-2단계);와
(c-2) 상기 (a-2) 단계에서 저장된 유입 유량(Q n+1 ), 상기 (a-2) 단계에서 저장된 수질 측정값 중 TOC 측정값{I n+1 (TOC)}, 생물 반응조 후단(호기조)의 후단부 수질 목표값(G X‘ ), 및 상기 (a-2) 단계에서 저장된 운용 반송 슬러지 농도{Cr (n+1) }, 및 제1 단계 연산의 연산값 중 외부 슬러지 반송량 재변경계수(F’Θ n )을 연산하여 2차 침전조의 슬러지를 생물 반응조 전단부로 반송하는 외부 슬러지 반송량(Θ n+1 )을 구하는 단계(제2-3단계);와
(d-2) 상기 (b-2) 및 (c-2) 단계에서 각각 산출된 송풍량(β n+1 ) 및 외부 슬러지 반송량(Θ n+1 )에 의해 하수처리 과정을 제어하는 단계(제2-4단계)와;
(e-2) 상기 (a-2) 단계에서 저장된 수질 측정값 중 TOC 측정값{I n+1 (TOC)}, 생물 반응조 전단(혐기조) 후단부의 상기 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(X n+1 ), 생물 반응조 후단(호기조) 후단부의 상기 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(X’ n+1 ), 및 상기 생물 반응조 후단(호기조)의 후단부 수질 목표값(G X‘ )을 연산하여 송풍량 변경계수(Fβ n+1 )를 구하는 단계(제2-5단계)와;
(f-2) 상기 (필요) 송풍량(β n+1 )에 대한 송풍량 변경계수(Fβ n+1 )를 연산하여 상기 (필요) 송풍량(β n+1 )의 송풍량 변경량(Cβ n+1 )을 구하는 단계(제2-6단계);와
(g-2) 상기 (a-2) 단계에서 저장된 수질 측정값 중 TOC 측정값{I n+1 (TOC)}; 생물 반응조 후단(호기조) 후단부의 상기 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(X’ n+1 ); 상기 생물 반응조 후단(호기조)의 후단부 수질 목표값(G X‘ ); 및 (a-2) 단계에서 저장된 운용 반송 슬러지 농도{Cr( n+1 )};을 연산하여 상기 (c-2) 단계 외부 슬러지 반송량(Θ n+1 )에 대한 외부 슬러지 반송량 변경계수(FΘ n+1 )을 구하는 단계(제2-7단계);와
(h-2) 상기 외부 슬러지 반송량(Θ n+1 )에 대한 외부 슬러지 반송량 변경계수(FΘ n+1 )을 연산하여 외부 슬러지 반송량 변경량(CΘ n+1 )을 구하는 단계(제2-8단계);와
(i-2) 상기 (a-2) 단계에서 저장된 유입 유량(Q n+1 ); 생물 반응조 전단(혐기조/무산소조)의 상기 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(X n+1 ); 생물 반응조 후단(호기조) 후단부의 상기 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(X’ n+1 ); 상기 (c-2) 단계에서의 연산값인 외부 슬러지 반송량(Θ n+1 ); 상기 생물 반응조 후단(호기조)의 후단부 목표치(G X‘ ); 및 상기 제1 단계 연산의 연산값 중 내부 슬러지 반송량 변경계수(FΓ n );를 연산하여 생물 반응조 후단(호기조)의 슬러지를 생물 반응조 전단으로 반송하는 내부 슬러지 반송량(Γ n+1 )을 구하는 단계(제2-9단계);와
(j-2) 상기 (f-2), (h-2), 및 (i-2) 단계에서 각각 산출된 송풍량 변경량(Cβ n+1 ), 외부 슬러지 반송량 변경량(CΘ n+1 ), 및 내부 슬러지 반송량(Γ n+1 )에 의해 하수처리 과정을 제어하는 단계(제2-10단계);와
(k-2) 상기 (e-2) 단계의 송풍량 변경계수(Fβ n+1 ), 2차 침전조 유출수로의 상기 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(O n+1 ), 2차 침전조 유출수로의 수질 목표값(O x )을 연산하여 송풍량 재변경계수(F’β n+1 )를 구하는 단계(제2-11단계);와
(l-2) 상기 (f-2) 단계의 변경 송풍량(Cβ n+1 ), 2차 침전조 유출수로의 상기 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(O n+1 ), 2차 침전조 유출수로의 수질 목표값(O x )을 연산하여 송풍량 재변경량(C‘β n+1 )을 구하는 단계(제2-12단계);와
(m-2) 상기 (g-2) 단계의 외부 슬러지 반송량 변경계수(FΘ n+1 ), 2차 침전조 유출수로의 상기 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(O n+1 ), 2차 침전조 유출수로의 수질 목표값(O x )을 연산하여 외부 슬러지 반송량 재변경계수(F’Θ n+1 )을 구하는 단계(제2-13단계);와
(n-2) 상기 (h-2) 단계의 외부 슬러지 반송량 변경량(CΘ n+1 ), 2차 침전조 유출수로의 상기 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(O n+1 ), 2차 침전조 유출수로의 수질 목표값(O x )을 연산하여 외부 슬러지 반송량 재변경량(C‘Θ n+1 )을 구하는 단계(제2-14단계);와
(o-2) 2차 침전조 유출수로의 상기 송풍량 변수 인자들의 수질 측정값(O n+1 ), 2차 침전조 유출수로의 수질 목표값(O x ), 및 상기 (i-1) 단계의 내부 슬러지 반송량(Γ n )을 연산하여 내부 슬러지 반송량 변경계수(FΓ n+1 )를 구하는 단계(제2-15단계);와
(p-2) 상기 (i-2) 단계의 내부 슬러지 반송량(Γ n+1 ) 및 상기 (o-1) 단계의 내부 슬러지 반송량 변경계수(FΓ n )를 연산하여 내부 슬러지 반송량 변경량(CΓ n+1 )을 구하는 단계(제2-16단계); 및
(q-2) 상기 (l-2), (n-2), 및 (p-2) 단계에서 각각 산출된 송풍량 재변경량(C‘β n+1 ), 외부 슬러지 반송량 재변경량(C‘Θ n+1 ), 및 내부 슬러지 반송량 변경량(CΓ n+1 )에 의해 하수처리 과정을 제어하는 단계(제2-17단계);를 포함한다.
상기의 각각의 단계는 상기 나열 순서의 연산 순서를 가질 수 있고, 또한 필요에 따라 그 연산 순서가 바뀔 수 있으며, 일부 연산은 동시에 일어날 수도 있다. 상기 제2 단계의 연산 이후에는 I-MOS 운용이 중단될 때까지 제2 단계의 연산이 반복된다.
상기의 하폐수의 흐름이 계속되는 일정 시간이란 상기에서 기재한 바와 같이 제1 단계의 연산의 반복 등을 포함한 모든 제1 단계의 연산이 끝나고, 하폐수 처리장의 상황에 따른 채수 시간 등의 조건에 의하여 결정될 수 있다.
상기와 같이 제2 단계 연산에서는, 제1 단계 연산의 연산값 중 (k-1) 단계의 송풍량 재변경계수(F’β n ), (m-1) 단계의 외부 슬러지 반송량 재변경계수(F’Θ n ), 및 (o-1) 단계의 내부 슬러지 반송량 변경계수(FΓ n )가 제2 단계 연산에 적용되는 등과 같은 멀티(multi) 제어의 연산이 이루어지며, 이러한 멀티(multi) 제어의 연산으로 하폐수 처리에 필요한 송풍량과 외부 슬러지 반송량, 내부 슬러지 반송량 등을 보다 정확하게 제어할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명의 멀티 수질측정유닛이 이용되는 I-MOS에서는, 본 발명의 멀티 수질측정유닛에 의하여 하폐수의 흐름에 따른 각 공정의 수(하폐수)를 하나의 장소에로의 멀티 샘플링, 상기 멀티 샘플링에 의한 샘플링 시료의 수질측정 센서의 동일성, 상기 멀티 샘플링과 센서의 동일성으로 상기 샘플링 시료에 대한 정확한 수질측정, 및 하폐수의 추적에 따른 수질측정으로 하폐수 처리 공정의 운영에 따라 변화되는 수질 상태에 대하여 정확한 정보를 제공하는 것인 상기 측정 데이터를 공급받고, 이 공급된 데이터에 대하여 상기와 같은 반복으로 축적되는 측정 데이터가 연산에 계속 적용됨으로써 하폐수 처리에 필요한 송풍량 등이 더욱 정확히 조절될 수 있고, 이에 따라 본 발명의 멀티 수질측정유닛이 이용되는 I-MOS는 경비가 절감되면서도 완벽한 하폐수 처리가 이루어지도록 하는 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 멀티 수질측정유닛이 이용되는 I-MOS가 적용되어 운용되는 일 실시예인 하폐수처리장의 설비 및 운영계통을 개략적으로 나타내기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 상기 일 실시예 중 멀티 수질측정유닛의 멀티 샘플링부(a)를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 상기 일 실시예 중 멀티 수질측정유닛의 시료 이송부(b)를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 상기 일 실시예 중 멀티 수질측정유닛의 측정 수조부(c) 및 수질 측정부(d)를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 상기 일 실시예 중 멀티 수질측정유닛의 배수부(e)를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 상기 일 실시예 중 멀티 수질측정유닛의 세척부(f)를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 상기 일 실시예에서 본 발명의 멀티 수질측정유닛이 이용되는 I-MOS의 데이터처리유닛(2-1), 제어유닛(2-2), 중앙 통제실(88), 및 송풍기 등 각종의 하폐수처리장 등, 처리장 제어장치(90)와의 관계를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 상기 일 실시예에서 본 발명의 멀티 수질측정유닛이 이용되는 I-MOS가 적용되어 운용되는 하폐수 처리장에서의 샘플링 시료의 채수로부터 수질측정까지의 공정을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 상기 일 실시예에서 본 발명의 멀티 수질측정유닛이 이용되는 I-MOS가 적용되어 운용되는 하폐수 처리장에서의 I-MOS 중 멀티 수질측정유닛 배수공정을 전체적으로 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 상기 일 실시예에서 본 발명의 멀티 수질측정유닛이 이용되는 I-MOS가 적용되어 운용되는 하폐수 처리장에서의 I-MOS 중 멀티 수질측정유닛 세척공정을 전체적으로 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 상기 일 실시예에서 본 발명의 멀티 수질측정유닛이 이용되는 I-MOS가 적용되어 운용되는 하폐수 처리장에서의 하폐수 처리를 위한 I-MOS의 송풍량, 외부 슬러지 반송량, 내부 슬러지 반송량의 연산을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명 들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백히 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.
도 1a 및 1b는 본 발명의 멀티 수질측정유닛이 이용되는 I-MOS가 적용되어 운용되는 일 실시예인 하폐수처리장의 설비 및 운영계통을 개략적으로 나타내기 위한 도면이다. 또한, 도 1a 및 1b는 하폐수처리장에 설치가 가능한 다수의 계열 중 하나의 계열을 대표적으로 도시화한 것이다.
도 1a을 살펴보면, 하폐수(‘공정수’)의 수질측정을 위한 채수는 하폐수처리장의 설비 중 생물 반응조 유입수로(16), 생물 반응조 전단(혐기조/무산소조)(12)의 후단부, 생물 반응조 후단(호기조)(13)의 후단부, 및 2차 침전조 유출수로(19)에서 이루어지며(‘수질측정지점’), 상기 채수된 샘플링(시료)은 생물 반응조 유입수로 샘플링 배관(4), 생물 반응조 전단(혐기조/무산소조) 샘플링 배관(5), 생물 반응조 후단(호기조) 샘플링 배관(6), 2차 침전조 유출수로 샘플링 배관(7)을 통하여 상기 순차적(기본적) 혹은 변형적 수질측정의 경우와 같이 선택적으로, 수질측정 유닛(3)의 멀티 샘플링부(a)로 이송된 후, 시료 이송부(b)를 거쳐 측정 수조부(c) 및 수질 측정부(d)의 각 수조 및 장치에서 수질측정이 이루어진다. 상기 측정된 수질 데이터는 하폐수 처리 후 수질 목표값, 유입 유량, 운용 슬러지 반송 농도 등과 함께 I-MOS(1)의 데이터처리유닛(2-1)에서의 송풍량, 외부 슬러지 반송량, 내부 슬러지 반송량의 연산에 사용되며, 상기 연산의 결과는 I-MOS(1)의 제어유닛(2-2)에서 I-MOS의 운용에 필요한 각종 작동 및 송풍량, 내부 슬러지 반송량, 외부 슬러지 반송량 등의 직접 제어에 사용되거나(직접 제어), 또는 메인 통신선(10)을 통하여 중앙 통제실(88)에 전송되고, 이 전송된 연산결과를 통하여 중앙 통제실에서 하폐수처리장을 통합적으로 모니터링하여 운영을 제어한다(간접 제어).
상기의 수질측정이 완료되면, 상기 수질측정을 위하여 사용된 수조, 장치 및 배관은 세척수 공급배관(9) 통하여 세척원수 공급소(89)로부터 공급된 재이용수 혹은 시상수로 세척된다. 상기 재이용수는 하폐수처리장의 처리 및 여과 작용만으로 얻어진 물이고, 시상수는 수돗물이다.
이러한 세척수의 배출과 관련하여, 상기 멀티 샘플링부(a)의 상기 수질측정지점의 채수에 관여한 각 배관 등의 세척에 사용된 세척수는 다시 각각 대응되는 원래의 수질측정지점으로 배수되고, 시료 이송부(b) 내지 수질 측정부(d)에서의 여분의 샘플링 시료, 수질측정 후 세척에 사용된 세척수, 및 측정이 끝난 샘플링 시료는 배수배관(8)을 통해 1차 침전조(11)로 배수된다.
상기 샘플링 시료의 채수를 위한 생물 반응조 유입수로 샘플링 배관(4), 생물 반응조 전단 샘플링 배관(5), 생물 반응조 후단 샘플링 배관(6), 2차 침전조 유출수로 샘플링 배관(7)은 각 수질측정지점 내의 처리되는 하폐수(’공정수‘)에 잠기게 설치한다. 특히, 상기 각각의 샘플링 배관은 상기 공정수에 잠기게 되는 배관의 유입구 측 부분에 상기 각 샘플링 배관 직경의 1/4 내지 3/4 범위 크기의 구멍을 형성시킨다. 상기 구멍의 간격은 구멍 크기의 1/2 내지 1의 범위이고, 구멍이 형성되는 부분은 공정수에 잠기는 부분의 1/4 내지 3/4 범위이다. 이러한 구멍의 형성으로 샘플링을 위한 공정수의 유효 흡입 면적이 넓어져 유입구 측에 발생 되는 흡입 압력이 분산되어 상기 배관에 협잡물이 유입되는 것을 최소화하여 협잡물로 인한 폐색을 최소화할 수 있다. 또한, 넓은 범위에서 공정수를 샘플링하기 때문에 좀 더 정확한 수질측정이 가능하다. 또한, 상기 각각의 배관 중 외부 노출 부분은 외부온도에 영향을 받지 않도록 공정수와 같은 온도로 조절할 수 있는 통상의 설비가 구비 될 수 있다.
상기의 2차 침전지를 거친 하폐수는 고도 하폐수 처리 등 모든 처리 과정이 끝난 후 방류 수조(15)를 거쳐 방류된다.
상기의 일 실시예의 하폐수처리장에는 상기와 같은 도 1-1a에서 도시하고 있는 하나의 계열이 다수로 존재할 수 있으며, 다수 계열에서의 샘플링 시료의 채수는 상기에서 설명한 바와 같이 수평적, 수직적인 채수가 가능하며, 이에 따른 연산 및 제어는 각각의 계열별로 이루어지도록 운용된다.
상기 본 발명의 멀티 수질측정유닛(3)은 상기 수질측정지점과는 다른 장소에 설치되며, 상기 다른 장소는 필요에 따라 그 위치 등이 결정될 수 있고, 수질측정지점에 가까이 설치되는 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 멀티 수질측정유닛(3) 내에는 멀티 샘플링부(a), 시료 이송부(b), 측정 수조부(c), 수질 측정부(d), 배수부(e), 및 세척부(f)가 포함된다. 상기 멀티 수질측정유닛(3)은 I-MOS 중에 설치될 수 있으며, I-MOS의 데이터처리유닛(2-1) 및 제어유닛(2-2)과 같은 장소에 위치할 수 있고, 필요에 따라 다른 장소에도 설치될 수 있으나, 상기 멀티 수질측정유닛(3), 데이터처리유닛(2-1) 및 제어유닛(2-2)의 설치 위치는 서로 가까운 것이 바람직하다.
상기 중앙 통제실(88)은 별도의 위치, 즉 건물 내 등에 설치될 수 있으며, 본 발명의 멀티 수질측정유닛(3), 그리고 상기 I-MOS의 데이터처리유닛(2-1), 및 제어유닛(2-2)과 거리 및 위치에 무관하게 설치될 수 있다.
도 1b는 도 1a의 본 발명의 멀티 수질측정유닛(3)에서의 채수, 수질측정, 배수 및 세척공정을 간략하게 도시한 것이다. 도 1-2a를 보면, 상기의 각 수질측정지점인 각 샘플링 지점에서 채수된 샘플링 시료는 멀티 샘플링부(a)와 시료 이송부(b)를 통하여 측정 수조부(c) 및 수질 측정부(d)로 이송되어 수질이 측정되고, 채수가 이루어진 멀티 샘플링부(a), 상기 수질측정이 이루어진 시료 이송부(b), 측정 수조부(c) 및 수질 측정부(d)에는 세척원수 공급소(89)로부터 공급된 세척수에 의하여 세척(세척부 f)이 이루어지며, 상기에서 본 바와 같이 멀티 샘플링부(a)의 세척수는 원래의 각 수질측정지점으로 배수되고, 시료 이송부(b), 측정 수조부(c) 및 수질 측정부(d)의 세척수 및 상기 수질측정이 끝난 샘플링 시료는 배수부(e)를 거쳐 1차 침전조(11)로 배출된다.
도 2는 본 발명의 상기 일 실시예 중 멀티 수질측정유닛(3) 중 멀티 샘플링부(a)를 설명하기 위해 도시한 것으로서, 멀티 샘플링부(a)의 상세한 구성 및 그 작용 관계를 확인할 수 있다.
멀티 샘플링부(a)는, 수질측정이 필요한 지점의 샘플링 시료를 채수하는 역할을 하는 곳이다. 생물 반응조 유입수로(16), 생물 반응조 전단(혐기조/무생물조)(12)의 후단부, 생물 반응조 후단(호기조)(13)의 후단부, 2차 침전조 유출수로(19)의 각 수질측정지점의 하폐수(공정수)를 시료 이송부(b)에 연결된 샘플링 펌프(29)를 이용하여 채수한다. 상기 채수된 각각의 샘플링 시료는 상기 각각의 수질측정지점의 각 샘플링 배관(4, 5, 6, 7,) 및 이의 조절을 위한 각 밸브(20, 21, 22, 23)를 이용하여 샘플링 헤더(24)로 모인 후 시료 이송 배관(26-1)을 통하여 시료 이송부(b)로 이송된다.
샘플링 시료의 채수 과정을 더 구체적으로 설명하면, 예를 들어 생물 반응조 유입수로(16)의 하폐수(공정수)는 샘플링 펌프(29)에 의하여 생물 반응조 유입수로 샘플링 배관(4) 및 이를 조절하는 밸브(20)를 통하여 샘플링 헤더(24)를 거친 후 시료 이송배관(26-1)을 통하여 시료 이송부(b)로 이송된다.
이러한 생물 반응조 유입수로(16)의 하폐수(공정수)의 샘플링이 끝나면 샘플링 헤더 세척 배관(27)을 통하여 유입된 세척수가 샘플링 헤더(24), 생물 반응조 유입수로 샘플링 배관(4) 및 이를 조절하는 밸브(20)를 통하여 생물 반응조 유입수로로 배수되고, 이러한 원래 수질측정지점으로의 세척수 배수가 이루어지는 세척을 역세척이라 한다. 채수 후의 역세척 회수는 필요에 따라 정해지며, 즉 매번의 채수 후에 역세척이 실시되거나, 또는 여러 번의 채수 후에 역세척이 시행될 수 있다.
생물 반응조 전단(혐기조/무생물조)(12)의 후단부, 생물 반응조 후단(호기조)(13)의 후단부, 및 2차 침전조 유출수로(19)의 각 수질측정지점에서의 하폐수(공정수)의 샘플링도 상기의 생물 반응조 유입수로(16)에서의 샘플링과 같은 과정을 거치고, 생물 반응조 유입수로(16)에서의 샘플링 동안에는 다른 밸브는 잠겨있으며, 샘플링의 순서는 생물 반응조 유입수로(16), 생물 반응조 전단(혐기조/무생물조)(12)의 후단부, 생물 반응조 후단(호기조)(13)의 후단부, 2차 침전조 유출수로(19)의 순서로 이루어지거나, 또는 필요에 따라 그 순서를 변경할 수도 있다. 그리고 생물 반응조 전단(혐기조/무생물조)(12)의 전단부, 생물 반응조 후단(호기조)의 후단부(13), 2차 침전조 유출수로(19)의 각 수질측정지점으로의 역세척도 필요에 따라 그 횟수를 정한다.
또한, 각각의 수질측정지점에서의 원활한 샘플링에 필수적인 관 막힘의 여부, 즉 상기 각 수질측정지점과 관계된 각 샘플링 배관(4, 5, 6, 7)의 하폐수의 협잡물 등에 의한 관 막힘의 여부는 압력스위치(25)로 확인할 수 있다. 상기 압력스위치(25)는 상기 I-MOS의 제어유닛(2-2)에 연결되어 관 막힘에 의한 일정 압력이 형성되면 샘플링 헤더 세척 배관(27)을 통하여 세척수가 유입되어 상기 각각의 배관을 세척하게 된다. 이때의 세척수는 각 수질측정지점의 수조로 배수되는 역세척 과정이 시행된다.
상기와 같은 채수 및 세척들은 모두 상기 I-MOS의 제어유닛(2-2)에 연결되어 제어되며, 또한 멀티 샘플링부(a)에 포함된 모든 밸브도 상기 I-MOS의 제어유닛(2-2)에 연결되어 제어된다.
도 3은 본 발명의 상기 일 실시예 중 멀티 수질측정유닛(3)의 시료 이송부(b)를 설명하기 위해 도시한 것으로서, 시료 이송부(b)의 상세한 구성 및 그 작용 관계를 확인할 수 있다.
상기 시료 이송부(b)는 멀티 샘플링부(a)에서 채수한 샘플링 시료를 상기 측정 수조부(c) 및 수질 측정부(d)의 연속 측정 수조(37), 전처리 수조(38), 및 샘플링 시료를 배수하는 배수부(e)로 이송하는 역할을 한다. 상기 멀티 샘플링부(a)에서 채수된 샘플링 시료는 샘플링 시료를 이송하는 시료 이송배관(26-1), 상기 시료 이송배관의 샘플링 시료를 시료 이송 배관 토출부(26-2)로의 배출을 조절하는 역할을 하는 샘플링 펌프(29), 및 상기 샘플링 펌프 조절로 이송된 샘플링 시료를 샘플링 분배 헤더로 이송시키는 시료 이송 배관 토출구(26-2)를 통하여 샘플링 분배 헤더(30)를 거쳐, 각각 연속 측정 수조 공급배관(31) 및 이의 조절을 위한 공급밸브(34), 전처리 수조 공급배관(32) 및 이를 조절하기 위한 공급밸브(35), 및 샘플링 시료 배수 배관(33) 및 이를 조절하기 위한 배수 밸브(36)를 통하여 각각 연속 측정 수조(37), 전처리 수조(38), 및 남은 샘플링 시료를 배수하는 배수부(e)로 이송된다.
샘플링 분배 헤더(30)로부터 상기 연속 측정 수조(37)로의 샘플링 시료 이송은, 전처리 수조 공급밸브(35) 및 샘플링 시료 배수밸브(36)를 잠근 상태로 이루어지고, 상기 전처리 수조(38)로의 샘플링 시료 이송은, 연속 처리 수조 공급밸브(34) 및 샘플링 시료 배수밸브(36)를 잠근 상태로 이루어지고, 연속 측정 수조(37) 또는 전처리 수조(38)로의 샘플링 시료 이송 시, 필요에 따라 상기 샘플링 시료 배수밸브(36)를 열어둘 수도 있다.
상기의 연속 측정 수조(37) 또는 전처리 수조(38)로의 이송은 동시에 또는 필요에 따라 순서가 정해질 수 있으며, 상기 각각의 연속 측정 수조 또는 전처리 수조로 이송 후 여분의 샘플링 시료는 배수부(e)로 이송된다.
상기의 연속 측정 수조(37) 또는 전처리 수조(38)로의 이송 후 수질측정이 이루어지고 난 후에는 샘플링 헤더 세척 배관(27)을 통하여 유입된 세척수로 샘플링 분배 헤더(30), 연속 측정 수조 공급배관(31), 및 전처리 수조 공급배관(32)을 세척하고(’1차 세척‘), 이들 세척수는 각각 연속 측정 수조(37) 및 전처리 수조(38)로 이송되어 연속 측정 수조 배수배관(41) 및 전처리 수조 배수배관(44)를 통하여 메인 배수배관(66)을 거쳐 1차 침전조로 배수된다. 상기 1차 세척은 세척수에 의한 세척을 의미한다.
상기와 같은 샘플링 분배 헤더(30), 연속 측정 수조 공급배관(31), 및 전처리 수조 공급배관(32)의 세척의 회수는 필요에 따라 정해지며, 즉 샘플링 시료를 이송 후 매번 세척이 이루어지거나, 또는 여러 번의 이송 후에 한 번의 세척이 시행될 수 있다.
상기 샘플링 시료 배수밸브(36)는 샘플링 시료의 배수부 배출과 관련된 조절뿐만 아니라(‘샘플링 시료 배수밸브(36)의 배수기능’), 연속 측정 수조(37) 또는 전처리 수조(38)로 이송되는 샘플링 분배헤더(30)의 샘플링 시료의 양을 조절하는 작용을 할 수 있다. 즉, 샘플링 분배헤더(30)의 샘플링 시료를 연속 측정 수조(37)로 이송 시, 전처리 수조 공급밸브(35)을 닫은 상태에서 샘플링 시료 배수밸브(36)의 일부를 열어서 연속 측정 수조(37)로 이송되는 샘플링 시료의 양을 조절하는 것이다(‘샘플링 시료 배수밸브(36)의 샘플링 시료 이송량 조절 기능’).
또한, 상기 연속 측정 수조(37) 및 전처리 수조(38)에서의 수질측정 후, 연속 측정 수조 공급밸브(34) 및 전처리 수조 공급밸브(35)를 닫은 상태에서 연속 측정 수조(37) 및 전처리 수조(38)의 세척이 이루어지는 동안에 상기 샘플링 시료 배수배관(36)을 열어둠으로써, 다음에 측정할 샘플링 시료가 샘플링 헤더(24); 시료 이송배관(26-1); 시료 이송배관 토출부(26-2); 샘플링 분배 헤더(30); 및 샘플링 시료 배수배관(36)을 통하여 일정량으로 계속 흐르도록 하여 상기 다음 샘플링 시료가 샘플링 분배 헤더(30)까지 도달하는 시간을 단축 조절할 수도 있고(‘샘플링 시료 배수밸브(36)의 샘플링 시료 측정주기 조절 기능’), 이전 샘플링 시료를 세척하는 작용(‘샘플링 시료 배수밸브(36)의 세척기능’) 등을 할 수도 있다.
상기 ‘샘플링 시료 배수밸브(36)의 샘플링 시료 측정주기 조절 기능’은 즉, 연속 측정 수조(37) 및/또는 전처리 수조(38)의 세척이 이루어지는 동안, 상기 다음 샘플링 시료가 샘플링 분배 헤더(30)까지 도달하여 계속 흐르게 하고, 샘플링 시료 배수배관(36)에 계속 흐르는 일정량을 이용하여 샘플링 시료의 수질측정 주기를 단축하는 것이며, 상기 단축의 주기는 상기 일정량에 의하여 조절할 수 있다.
상기 ‘샘플링 시료 배수밸브(36)의 세척기능’은, 샘플링 시료 배수배관(36)이 열림에 따라 샘플링 헤더(24), 시료 이송배관(26-1), 시료 이송배관 토출부(26-2), 및 샘플링 분배 헤더(30) 등에 다음 측정할 샘플링 시료가 채워져 흐르게 되고, 이 흐름에 의하여 샘플링 헤더(24), 시료 이송배관(26-1), 시료 이송배관 토출부(26-2), 및 샘플링 분배 헤더(30)에 존재하고 있던 이전의 샘플링 시료를 세척하는 효과(‘2차 세척’)을 나타내는 것이며, 이러한 2차 세척은 다음 측정할 샘플링 시료에 대한 보다 정확한 측정이 이루어지도록 하게 한다. 상기 2차 세척은 샘플링 시료에 의한 세척을 의미한다.
상기 시료 이송부(b)에 포함된 모든 밸브와 펌프는 모두 상기 I-MOS의 제어유닛(2-2)에 연결되어 제어된다.
도 4는 본 발명의 상기 일 실시예 중 멀티 수질측정유닛(3) 중 측정 수조부(c)와 수질 측정부(d)를 설명하기 위해 도시한 것으로, 측정 수조부(c)와 수질 측정부(d)의 상세한 구성 및 그 작용 관계를 알 수 있다.
상기 측정 수조부(c) 및 수질 측정부(d)는 시료 이송부(b)에서 샘플링 시료를 수조로 공급받아 샘플링 시료의 수질을 측정하는 곳으로, 연속 측정 수조(37), 전처리 수조(38), 이온 측정 수조(39)의 3개 수조 및 측정방식이 다른 수질측정수단 3개가 구비된다. 상기 3개의 수질측정수단은 ① 연속 측정 수조(37)의 내부에 설치된 전극식 측정 센서(50); ② 연속 측정 수조(37)로부터 공급받은 샘플링 시료 중 특정의 수처리 제어 필요 인자에 관한 수질측정이 이루어지는 장치형 측정장치(50-1): ③ 샘플링 시료에 포함된 고형물을 전처리 필터(51)로 통과시켜 여과한 후의 샘플링 시료의 흡광도를 찍는 이온측정장치(58);이며, 수질측정수단은 필요에 따라 그 수를 부가할 수 있다.
상기 연속 측정 수조(37)는 샘플링 시료를 연속 측정 수조 공급배관(31)을 통하여 수조의 측면 하부로 공급받는다. 이러한 측면 하부로부터의 시료공급은 연속적으로 이루어지며, 일정 수위가 되면 샘플링 시료는 연속 측정 수조 OVER-FLOW배관(40)을 통해 연속적으로 배수부(e)로 배수된다. 이러한 OVER-FLOW배관(40)에 의한 배수는 연속 측정 수조(37)가 넘치는 것을 방지하고, 또한 일정 시간 이루어지는 OVER-FLOW로 인하여 연속 측정 수조(37) 내부에는 다른 샘플링 시료가 섞이지 않은 한가지 성상의 하폐수 샘플링 시료로만 채워지게 되어(‘2차 세척의 효과’) 연속 측정 수조(37) 내의 샘플링 시료에 대하여 보다 정확한 수질측정이 이루어지게 된다. 상기 일정 시간은 샘플링 시료의 성상이 수질측정지점의 하폐수 성상과 동질화되기까지의 시간을 의미한다. 상기 동질화 이후에도 OVER-FLOW는 샘플링 시료의 측정이 완료될 때까지 지속된다.
연속 측정 수조 OVER-FLOW배관(40)에 의해 상기와 같은 샘플링 시료의 동질화가 이루어지면, 연속 측정 수조(37) 내부에 설치된 전극식 측정 센서(50) 및 상기 장치형 측정장치(50-1)에 의한 수질측정이 이루어진다.
상기 동질화 이후, 1) 전극식 측정 센서(50)에서의 수질측정은 연속 측정 수조(37) 내부에서 그대로 이루어진다. 그러나, 2) 장치형 측정장치(50-1)에서의 수질측정은, 연속 측정 수조(37)로부터 장치형 측정장치(50-1) 내부의 펌프 작동으로 장치형 측정장치 공급배관(31-1)을 통하여 적정량의 샘플링 시료를 공급받은 후(1차 공급), 장치형 측정장치 배수밸브(42-1)를 열어 장치형 측정장치 배수배관(41-1) 및 배수부(e)를 통하여 상기 1차 공급의 적정량의 샘플링 시료를 배수하고, 다시 일정량으로 공급받은 샘플링 시료에 대하여 측정이 이루어지는 것이다.
상기 1차 공급의 적정량은 전 샘플링 시료와 접촉되었던 모든 부분을 세척 할 수 있을 정도의 양을 말하고, 따라서 상기 1차 공급은 2차 세척의 의미를 가지며, 상기 일정량은 측정에 필요한 양이다. 상기의 적정량 및 일정량은 장치형 측정장치(50-1)의 종류에 따라 결정될 수 있다.
상기 1) 전극식 측정 센서(50)의 측정 및 2) 장치형 측정장치(50-1)의 측정 순서는 동시에 이루어질 수 있고, 또한 필요에 따라 그 순서가 정해질 수도 있다.
전극식 측정 센서(50) 및 장치형 측정장치(50-1)에서는 DO, MLSS, pH, ORP, NO3-N, NH4-N, PO4-P, 전기 전도도, OUR, TOC, SVI 등의 수처리 제어 필요 인자 등을 측정할 수 있으며, 상기 각 수처리 제어 필요 인자의 특성에 따라 수질측정수단이 결정되고, 예를 들어, SVI 등은 장치형 측정장치(50-1)에서 측정이 이루어진다.
이와 같이 수처리 제어 필요 인자의 특성에 따라서 수질을 측정하는 수질측정수단의 수가 증가할 수도 있다.
상기 전극식 측정 센서(50)에서의 각 샘플링 시료별 측정시간은 상기 센서(50)의 특성 및 종류에 따라 결정이 될 수 있고, 특히 상기 센서(50)의 안정화에 따라 더 정확하게 측정 수질 데이터를 얻을 수 있으며, 이 센서(50)의 안정화 시간도 센서(50)의 특성 및 종류에 따라 결정될 수 있다.
장치형 측정장치(50-1)에 의한 수질측정 시간은 장치형 측정장치(50-1)에서 측정되는 수처리 제어 필요 인자의 특성 및 상기 측정장치(50-1)의 특성 및 종류에 따라 결정될 수 있다.
상기와 같은 측정 센서(50) 및 장치형 측정장치(50-1)에서의 각 샘플링 시료별 수질측정시간은 하기의 이온측정창치(58)의 수질측정시간과의 전체적인 수질측정시간 내에서 결정된다.
전극식 측정 센서(50) 및 장치형 측정장치(50-1)의 측정 수질 데이터는 상기 I-MOS의 데이터처리유닛(2-1)으로 전송된다.
전극식 측정 센서(50)에 의한 샘플링 시료의 수질측정이 끝나면 연속 측정 수조 공급밸브(34)가 닫히면서 연속 측정 수조로의 샘플링 시료의 공급은 중단되고, 연속 측정 수조 배수밸브(42)가 열리면서 연속 측정 수조 배수배관(41)을 통하여 연속 측정 수조(37)에 있는 샘플링 시료는 완전하게 배수가 된다. 배수가 완료된 후, 세척부(f)로부터 연속 측정 수조 세척배관(61)을 통해 세척수가 고압으로 공급이 되고, 이 세척수는 연속 측정 수조(37) 내부에 설치된 연속 측정 수조 세척노즐(60)을 통한 분산 등의 형식으로 샘플링 시료가 접촉되었던 연속 측정 수조(37) 내의 모든 부분을 세척 한다. 이 세척에 이용된 세척수는 연속 측정 수조 배수배관(41)을 통해 최종적으로 1차 침전조(11)로 배수된다.
또한, 장치형 측정장치(50-1)에서의 수질측정이 완료되면, 장치형 측정장치 배수밸브(42-1)이 열리면서 장치형 측정장치 배수배관(41-1)을 통하여 최종적으로 1차 침전조(11)로 배수된다. 장치형 측정장치(50-1)에서 측정에 필요한 샘플링 시료의 배수를 위한 상기 장치형 측정장치 배수밸브(42-1)는 필요에 따라 설치하지 않을 수도 있다.
상기 연속 측정 수조 배수밸브(42) 및 장치형 측정장치 배수밸브(42-1)의 개폐여부 및 장치형 측정장치 내에 설치된 펌프의 작동은 상기 I-MOS의 제어유닛(2-2)에서 제어한다.
전처리 수조(38)는 전처리 수조 공급배관(32)을 통하여 샘플링 시료를 전처리 수조의 측면 하부로 공급받는다. 샘플링 시료의 공급은 연속적으로 이루어지며, 일정 수위가 되면 샘플링 시료는 전처리 수조 OVER-FLOW배관(43)을 통해 연속적으로 배수부(e)로 배수되어, 전처리 수조(38)가 넘치는 것을 방지한다.
또한, 상기 OVER-FLOW는 일정 시간 이루어지며, 이러한 일정 시간의 OVER-FLOW로 인하여 전처리 수조(38) 내부에는 다른 샘플링 시료가 섞이지 않은 한가지 성상의 하폐수 샘플링 시료로만 채워지게 되고(‘2차 세척 효과’), 이에 따라 전처리 수조(38) 내의 샘플링 시료에 대한 보다 정확한 수질측정이 이루어지게 된다. 상기 일정 시간은 샘플링 시료의 성상이 수질측정지점의 하폐수 성상과 동질화되기까지의 시간을 의미하고, 상기 동질화 이후에도 OVER-FLOW는 샘플링 시료의 측정이 완료될 때까지 지속된다.
전처리 수조(38)가 전처리 수조 OVER-FLOW배관(43)에 의해 일정 수위가 유지되면서 동질화가 이루어지면, 전처리 펌프(56)가 가동되면서, 전처리 수조(38) 내에 설치된 전처리필터(51)에 의해 샘플링 시료 중의 고형물의 여과(필터링)로 고형물이 제거되어 전처리된 샘플링 시료는 전처리수 이송배관(55-1)을 통해 전처리 펌프(56)로까지 이송된다.
상기 전처리필터(51)의 필터 pore 크기는 전처리된 샘플링 시료가 측정되는 이온 측정장치(58)에서의 측정에 영향을 주지 않는 pore 크기로 한다.
전처리필터(51)의 원활한 여과(필터링)를 위하여는 전처리필터(51)의 pore가 고형물에 의해 막히는 것을 방지해야 한다. 이러한 pore의 막힘 방지를 위하여 필터세척 노즐(52)이 구비 된다. 필터세척 노즐(52)을 통한 세척은 우선, 공기 압축기(콤프레셔)(54)를 통하여 대기 중의 공기를 흡입하여 고압으로 응축하고, 이 응축된 고압의 공기가 공기공급 배관(53)을 통해 전처리필터(51)의 하부에 위치한 필터세척 노즐(52)로 공급되어 전처리 필터(51)를 강하게 유동시켜 고형물을 제거한다. 상기 전처리 펌프(56)에 의해 이송된 전처리된 샘플링 시료는 전처리수 이송배관 토출부(55-2)를 통해 이온 측정 수조(39)에 공급된다. 전처리 펌프(56), 공기압축기(컴프레셔)(54)의 가동은 상기 I-MOS의 제어유닛(2-2)에서 제어한다.
이온 측정 수조(39)로 전처리된 샘플링 시료의 이송이 끝나면 전처리 수조 공급밸브(35)가 닫히면서 전처리 수조(38)로의 샘플링 시료의 공급이 중단되고, 전처리 수조 배수밸브(45)가 열리면서 전처리 수조 배수배관(44)을 통해 전처리 수조(38)에 있던 샘플링 시료는 전부 배수부(e)로 배수가 된다. 배수가 완료되면 세척부(f)로부터 전처리 수조 세척배관(63)을 통하여 세척수가 전처리 수조(38) 내부에 설치된 전처리 수조 세척노즐(62)에 세척수가 고압으로 공급이 되고, 상기 전처리 수조 세척노즐(62)이 상기 세척수를 분산시켜 전처리 수조(38) 내부에서 샘플링 시료와 접촉되었던 모든 부분을 세척 한다. 세척된 세척수는 전처리 수조 배수배관(44)을 통해 배수부(e)로 배수된다. 전처리 수조 배수 밸브(45)의 개폐는 상기 I-MOS의 제어유닛(2-2)에서 제어한다.
이온 측정 수조(39)는 전처리수 이송배관 토출부(55-2)을 통하여 전처리된 샘플링 시료를 이온 측정 수조(39)의 측면 공급받는다. 전처리된 샘플링 시료의 공급은 상기 I-MOS의 제어유닛(2-2)에 의하여 제어되는 전처리펌프(56) 및 이온 측정 수조 레벨스위치(59)에 의해 조절되고, 상기 이온 측정 수조 레벨스위치(59)는 이온 측정 수조(39) 측면의 샘플링 시료가 공급되는 위치와 동일하며, 그 위치는 필요에 따라 결정될 수 있다.
이온 측정 수조(39)로의 전처리된 샘플링 시료의 공급은, 우선 이온 측정 수조(39)에 상기 전처리된 샘플링 시료가 일정량 모여 상기 이온 측정 수조 레벨스위치(59)가 감지작동하면(‘1차 감지작동’), 전처리펌프(56)의 작동이 중지되고, 이온 측정 수조 배수밸브(47)가 열려 이온 측정 수조 배수배관(46) 및 배수부(e)를 거쳐 상기 일정량의 전처리된 샘플링 시료가 1차 침전조로 모두 배수된 후, 이온 측정 수조 배수밸브(47)를 잠그고, 그 다음 전처리펌프(56)에 의하여 이온 측정 수조(39)로 이송된 전처리된 샘플링 시료에 레벨스위치(59)가 감지작동하면(‘2차 감지작동’) 전처리펌프(56)의 가동을 중단시켜 이온 측정 수조(39)가 넘치는 것을 방지한다. 상기 1차 감지작동에 의한 배수는 상기 2차 세척 효과를 위한 것이다.
또한, 상기 1차 감지작동 후, 전처리펌프(56)가 계속적으로 작동될 수도 있으며, 이때는 일정 시간 내에 상기 일정량의 전처리된 샘플링 시료의 배수 완료가 될 수 있도록 상기 배수배관의 크기를 조절하고, 상기 일정 시간은 측정주기 및 측정시간을 고려하여 결정할 수 있다.
상기와 같이 이온 측정 수조 레벨스위치(59)가 2차로 감지작동하면, 전처리된 샘플링 시료가 이온측정장치(58) 내 설치된 펌프에 의하여 이온측정장치 공급 배관(57)을 통하여 이온측정장치(58)로 이송 흡입되어, 전처리된 샘플링 시료의 수질을 측정한다. 전처리된 샘플링 시료가 이온측정장치(58)에 흡입 이송된 후 샘플링을 위한 상기 이온측정장치(58) 내 펌프의 작동이 멈추면, 이온 측정 수조 배수밸브(47)가 열리고 이온 측정 수조(39)의 여분의 전처리된 샘플링 시료는 이온 측정 수조 배수 배관(46)을 통하여 배수부(e)로 모두 배수된다. 상기의 배수가 완료되면 세척부(f)로부터 이온 측정 수조 세척배관(65)을 통하여 이온 측정 수조(39)내에 설치된 이온 측정 수조 세척노즐(64)에 고압으로 공급된 세척수가 분산 등의 형식으로 이온 측정 수조(39) 내부에서 전처리된 샘플링 시료와 접촉되었던 모든 부분을 세척 한다. 상기 세척에 사용된 세척수는 이온 측정 수조 배수배관(46) 및 이를 조절하기 위한 배수밸브(47)를 통해 모두 배수부(e)로 배수된다. 상기 이온 측정 수조 배수밸브(47)의 개폐는 상기 I-MOS의 제어유닛(2-2)에서 제어한다.
이온측정장치(58)에서 측정되는 항목은 수처리 제어 필요 인자 중에서도 이온성 물질에 해당하는 PO4-P, NH4-P, NO3-N 등이 측정될 수 있으며, 이온측정장치(58)에서 측정이 끝난 여분의 전처리된 샘플링 시료는 이온측정장치 배수배관(48) 및 이를 조절하기 위한 밸브(49)를 통하여 배수부(e)로 모두 배수된다. 또한, 하나의 전처리된 샘플링 시료의 측정이 끝난 후에는 다음 측정 대상인 전처리된 샘플링 시료를 이용하여 이온측정장치(58) 내부에서 이전의 측정된 전처리된 샘플링 시료와 접촉되었던 모든 부분을 세척 한 후, 이 세척수를 이온측정장치 배수배관(48) 및 이를 조절하기 위한 밸브(49)를 통하여 배수부(e)로 모두 배수시킨 후, 상기 배수밸브(49)를 잠그고, 다시 다음 측정 대상인 전처리된 샘플링 시료를 이온측정장치(58)로 유입시켜 측정이 이루어지게 한다.
상기 배수밸브(49) 및 상기 이온측정장치(58) 내부에 설치된 폄프는 상기 I-MOS의 제어유닛(2-2)에 연결되어 제어되고 또한, 상기 이온측정장치(58)에서 측정된 데이터는 상기 I-MOS의 데이터처리유닛(2-1)으로 전송된다.
도 5는 본 발명의 상기 일 실시예의 멀티 수질측정유닛 중 배수부(e)를 설명하기 위해 도시한 것으로, 상기 배수부(e)는 1차 침전조로의 배수를 의미한다
상기 배수부(e)에서는, (i) 시료 이송부(b)의 샘플링 시료 배수밸브(36)가 열리고 샘플링 시료 배수배관(33)을 통한 샘플링 분배 헤더(30)의 여분의 샘플링 시료의 배수; (ii) 연속 측정 수조(37)에서, 연속 측정 수조 OVER-FLOW배관(40) 및 연속 측정 수조 배수밸브(42)가 열리면서 연속 측정 수조 배수배관(41)을 통한 샘플링 시료 및 세척수의 배수; (iii) 장치형 측정장치(50-1)에서, 장치형 측정장치 배수밸브(42-1)가 열리면서 장치형 측정장치 배수배관(41-1)을 통한 샘플링 시료의 배수; (iv) 전처리 수조(38)에서, 전처리 수조 OVER-FLOW배관(43) 및 전처리 수조 배수밸브(45)가 열리면서 전처리 수조 배수배관(44)을 통하여 이루어지는 전처리 후의 샘플링 시료 및 세척수의 배수; (v) 이온 측정 수조(39)에서, 이온 측정 수조 배수밸브(47)가 열리면서 이온 측정 수조 배수배관(46)을 통하여 이루어지는 전처리된 샘플링 시료 및 세척수의 배수; (vi) 이온측정장치(58)에서, 이온측정장치 배수밸브(49)가 열리면서 이온측정장치 배수배관(48)을 통하여 이루어지는 배수; 및 (vii) 세척수 저장 탱크(73)에서, 세척수 저장 탱크 배수밸브(75)가 열리면서 세척수 저장 탱크 배수배관(76)을 통한 세척수의 배수; 등이 이루어지며, 상기 (i) 내지 (vii)의 모든 배수는 메인 배수배관(66)에 연결되어 배수 배관(8)을 통하여 1차 침전조(11)로 최종 배수된다.
상기 메인 배수배관(66)은 샘플링 시료 배수배관(33), 연속 측정 수조 배수배관(41), 전처리 수조 배수배관(44), 이온 측정 수조 배수배관(46), 이온측정장치 배수배관(48), 세척수 저장 탱크 배수배관(76)보다 관경이 크며, 메인 배수배관(66)의 관내 유속이 0.3~0.5m/s 정도가 되도록 메인 배수배관(66)의 관경을 결정한다. 상기 배수 배관(8)은 상기 메인 배수배관(66)보다 관경이 크거나 같도록 한다.
도 6은 본 발명의 상기 일 실시예의 수질측정유닛 중 세척부를 설명하기 위해 도시한 것으로서, I-MOS 운용에 사용되는 세척부의 구성 및 그 작동 관계를 나타낸 것이다.
상기 세척수는 하폐수처리장으로부터 공급받으며, 시상수 혹은 재이용수로서 세척수 유입배관(71)을 통해 세척수 저장 탱크(73)에 저장된다. 이때 세척수 저장 탱크(73) 내부에는 세척수 저장 탱크 레벨스위치(74)가 구비 되어 세척수 유입벨브(72)의 개폐를 결정함으로써 세척수 저장 탱크(73)의 수위를 일정하게 유지 시킨다. 상기 세척수 저장 탱크(73) 내부에 설치되는 세척수 저장 탱크 레벨스위치(74)의 위치는 필요에 따라 결정되고, 바람직하게는 상기 탱크(73) 용량의 50%를 넘는 지점이며, 더욱 바람직하게는 상기 탱크(73) 용량의 70%를 넘는 지점이고, 최대 90%를 넘지 아니한다. 상기 50% 이하이면 세척수 유입의 공정이 많아져 공정비용이 많이 소요되고, 90%를 넘으면 신선한 세척수의 공급이 이루어지지 않거나, 또는 상기 탱크(73)에 많은 세척수의 보유로 미생물 등의 오염물질이 발생 될 수 있다. 상기 유입탱크(73)의 크기는 필요에 따라 결정될 수 있다.
세척수는 필요에 따라 일반 세척공정과 약품 세척공정에 구분되어 구동되며, 일반 세척공정은 각 측정지점에서의 측정이 끝난 후의 세척, 샘플링 헤더의 세척, 역세척 등의 세척에서 세척수만을 사용하는 공정이며, 약품 세척공정은 각각의 수조, 배관 등의 내부 벽면에 미생물이 증식하거나 기타의 다른 물질에 의해 오염된 경우에 약품을 사용하는 세척공정이다.
일반 세척공정을 살펴보면, 일반 세척공정에서는 세척수 공급 펌프(77)가 가동되고 세척수 공급밸브(79)가 열리면, 세척수 저장 탱크(73)의 측면 하부에 연결된 세척수 공급배관(78-1) 및 세척수 공급배관 토출부(78-2)를 통하여 세척수가, 샘플링 헤더 세척밸브(70)의 개폐에 따라 샘플링 헤더 세척배관(27); 연속 측정 수조 세척밸브(67)의 개폐에 따라 연속 측정 수조 세척배관(61); 전처리 수조 세척밸브(68)의 개폐에 따라 전처리 수조 세척배관(63); 또는 이온 측정 수조 세척밸브(69)의 개폐에 따라 이온 측정 수조 세척배관(65);으로 필요에 따라 공급된다.
상기의 일반 세척공정에서 사용되는 세척수 공급밸브(79), 샘플링 헤더 세척밸브(70), 연속 측정 수조 세척밸브(67), 전처리 수조 세척밸브(68), 이온 측정 수조 세척밸브(69)의 개폐는 상기 I-MOS의 제어유닛(2-2)에서 제어한다.
다음으로 약품 세척공정을 보면, 약품 세척공정에서는 세척수 공급 펌프(77)가 가동되고 세척수와의 혼합을 위하여 약품혼합 공급밸브(80)가 열리면, 세척수 저장 탱크(73) 측면 하부에 연결된 세척수 공급배관(78-1) 및 세척약품 혼합용 공급 배관(78-3)을 통하여 세척수가 세척약품과 세척수를 혼합하는 세척약품 혼합기(81)를 고압으로 통과하게 된다. 이때 상기 혼합기(81)의 형태인 오리피스 배관의 원리로 세척약품 저장탱크(87)의 세척약품이 세척약품 흡입배관(83)을 통하여 상기 혼합기(81)로 흡입되어 상기의 세척수와 혼합된다. 상기 세척약품으로는 NaOH 등 통상의 세척약품이 사용될 수 있다. 이 세척약품이 혼합된 세척수는 세척약품 혼합용 공급배관 토출부(78-4)을 통하여 샘플링 헤더 세척밸브(70)의 개폐에 따라 샘플링 헤더 세척배관(27); 연속 측정 수조 세척밸브(67)의 개폐에 따라 연속 측정 수조 세척배관(61); 전처리 수조 세척밸브(68)의 개폐에 따라 전처리 수조 세척배관(63); 또는 이온 측정 수조 세척밸브(69)의 개폐 여부에 따라 이온 측정 수조 세척배관(65);으로 필요에 따라 공급된다. 상기 세척수 공급밸브(79), 샘플링 헤더 세척밸브(70), 연속 측정 수조 세척밸브(67), 전처리 수조 세척밸브(68), 및 이온 측정 수조 세척밸브(69)는 상기 I-MOS의 제어유닛(2-2)에서 제어한다.
세척약품 흡입배관(83)은 세척약품 혼합기(81)의 흡입부에 연결되어 세척약품 저장 탱크(87) 내부의 하부까지 연결되어있으며, 세척약품의 역류를 방지하기 위한 세척약품 역류방지 밸브(82) 및 세척약품 흡입밸브(84)가 상기 세척약품 흡입배관(83) 상에 구비된다. 또한, 공기의 흡입작용을 이용하여 세척약품의 공급을 조절하는 세척약품 조절밸브(86) 및 흡입된 공기를 이송시키는 세척약품 조절배관(85)이 세척약품 흡입배관(83)에 가지로 연결되어 구비된다. 세척약품 혼합기(81)에서 흡입되는 세척약품은 세척약품 흡입밸브(84) 및 세척약품 조절밸브(86)를 이용하여 그 농도를 조절할 수 있다. 즉, 펌프량 및 혼합기(81)의 오리피스에 의하여 정해지는 혼합기(81)에 필요한 약품 필요량은 혼합기(81)의 오리피스 배관의 원리에 따른 세척약품 조절밸브(86)를 이용한 공기량의 조절로 세척약품의 농도를 조절할 수 있으며, 이러한 공기를 이용하는 농도 조절은 필요에 따라 수행된다. 상기 세척약품 역류방지 밸브(82)는 약품이 혼합된 세척액이 세척약품 저장 탱크(87)로 유입되는 것을 방지해 준다.
상기의 약품 세척공정에서 사용되는 세척수 공급밸브(79), 샘플링 헤더 세척밸브(70), 연속 측정 수조 세척밸브(67), 전처리 수조 세척밸브(68), 이온 측정 수조 세척밸브(69), 및 약품혼합 공급밸브(80)의 개폐는 상기 I-MOS의 제어유닛(2-2)에서 제어한다.
도 7은 본 발명의 멀티 수질측정유닛이 이용된 상기 일 실시예에서의 상기 I-MOS의 데이터처리유닛(2-1), 제어유닛(2-2), 중앙 통제실(88), 및 하폐수 처리장 등, 처리장 제어설비(90)의 관계를 설명하기 위해 도시한 것이다.
상기 데이터처리유닛(2-1)에서는 측정 수조부(c) 및 수질 측정부(d)에서 측정한 데이터를 저장하고, 이를 이용하여 상기 유입 유량 등의 다른 데이터들과 함께 하폐수 처리를 위한 송풍량, 외부 슬러지 반송량, 내부 슬러지 반송량 등의 연산을 하고, 제어유닛(2-2)에서는 멀티 샘플링부, 시료 이송부, 측정 수조부, 수질 측정부, 배수부, 세척부 등의 동작을 제어 명령하며, 또한 상기 데이터처리유닛(2-1)의 연산결과인 송풍량, 외부 슬러지 반송량, 내부 슬러지 반송량을 제어하거나(직접 제어), 또는 상기 연산결과인 송풍량, 외부 슬러지 반송량, 내부 슬러지 반송량의 데이터를 하페수 처리 전반을 제어 및 통제하는 중앙 통제실(88)에 전송한다(간접 제어). 이러한 상기 직접 제어의 직접 제어통신선(92) 또는 간접 제어의 간접 제어통신선(91)에 의하여 송풍기 등의 하폐수 처리장 등, 처리장 제어설비(90)가 작동되어 하폐수 처리가 이루어지는 것이다.
상기 데이터처리유닛(2-1) 및 제어유닛(2-2)은 수질측정유닛(3)과 함께 I-MOS의 내부에 설치되며, 그 설치 형식은 판넬 형식 등과 같고, 형식은 필요에 따라 변화되어 제작될 수 있다.
도 8은 본 발명의 멀티 수질측정유닛이 이용되는 상기 일 실시예의 I-MOS가 적용되어 운용되는 하폐수 처리장에서의 샘플링 시료의 채수로부터 수질측정까지의 공정을 전체적으로 설명하기 위해 도시한 것으로, 도 8에 표시된 화살표( → )는 채수로부터 수질측정까지의 경로를 나타낸 것이다.
이를 보면, 우선 생물 반응조 유입수로(16), 생물 반응조 전단(12)의 후단부, 생물 반응조 후단(13)의 후단부, 2차 침전조 유출수로(19)의 수질측정지점에서 처리되는 하폐수(‘공정수’)를 샘플링하여 상기 각 수질측정지점의 밸브(4, 5, 6, 7) 및 배관(20, 21, 22, 23)을 거쳐 샘플링 헤더(24)에 유입된 샘플링 시료는 시료 이송배관(26), 샘플링 펌프(29), 및 시료이송 배관 토출부(26-1)를 거쳐 샘플링 분배 헤더(30)에 수용되고, 이 수용된 샘플링 시료는 연속 측정 수조 공급밸브(34) 및 배관(31)를 통해 연속 측정 수조(37) 또는 전처리 수조 공급밸브(35) 및 배관(32)를 통하여 전처리 수조(38)로 이송된다. 이후, 상기 이송된 연속 측정 수조(37)의 샘플링 시료는 전극식 측정 센서(50)로 측정되고, 또한 연속 측정 수조(37)로부터 장치형 측정장치 공급배관(31-1)을 통하여 이송된 샘플링 시료의 측정은 장치형 측정장치(50-1)에서 이루어지며, 전처리 수조(38)로부터 전처리수 이송배관(55-1), 전처리 펌프(56), 및 전처리수 이송배관 토출부(55-2)를 통하여 이온 측정 수조(39)로 이송된 시료는 이온측정장치(58) 내에 설치된 펌프에 의하여 이온측정장치 공급배관(57)를 통해 이온측정창치(58)로 이송흡입되어 상기 샘플링 시료에 대한 수질측정이 이루어지는 것이다.
생물 반응조 유입수로(16), 생물 반응조 전단(12)의 후단부, 생물 반응조 후단(13)의 후단부, 2차 침전조 유출수로(19)의 각 샘플링 시료에 대한 수질의 측정 등의 일련의 공정은 상기 수질측정지점의 순서와 같이 순차적으로, 또는 필요에 따라 선택적으로 실시될 수도 있다.
상기 공정을 구체적으로 보면, 샘플링 펌프(29)가 가동됨과 동시에, 생물 반응조 유입수로 샘플링 밸브(20)가 열리면서 생물 반응조 유입수로(16)의 공정수가 생물 반응조 유입수로 샘플링 배관(4)으로 이송되거나(‘생물 반응조 유입수로 샘플링 공정’); 생물 반응조 전단 샘플링 밸브(21)가 열리면서 생물 반응조 전단(12) 후단부의 공정수가 생물 반응조 전단 샘플링 배관(5)으로 이송되거나(‘생물 반응조 전단 샘플링 공정’); 생물 반응조 후단 샘플링 밸브(22)가 열리면서 생물 반응조 후단(13) 후단부의 공정수가 생물 반응조 후단 샘플링 배관(6)을 통해 이송되거나(‘생물 반응조 후단 샘플링 공정’); 또는 2차 침전조 유출수로 샘플링 밸브(23)가 열리면서 2차 침전조 유출수로(19)의 공정수가 2차 침전조 유출수로 샘플링 배관(7)으로 이송되어(‘2차 침전조 유출수로 샘플링 공정’); 샘플링 헤더(24)로 유입된다.
상기와 같은 샘플링 공정을 거쳐 샘플링 헤더(24)에 유입된 샘플링 시료는 시료 이송배관(26-1)을 지나 샘플링 펌프(29)의 동력에 의해 시료 이송배관 토출부(26-2)로 이송시킨다. 시료 이송배관 토출부(26-2)을 통하여 샘플링 분배 헤더(30)로 샘플링 시료가 공급되면 샘플링 분배 헤더(30)에서는 샘플링 시료의 수질측정을 위해, 연속 측정 수조 공급밸브(34)가 열리면서 연속 측정 수조 공급배관(31)으로 이송되거나; 또는 전처리 수조 공급밸브(35)가 열리면서 전처리 수조 공급배관(32)으로 이송된다.
샘플링이 시작되어 샘플링 시료의 수질측정이 끝날 때까지 각 샘플링 시료는, 연속 측정 수조 공급배관(31)을 통하여 연속 측정 수조(37)로, 그리고 전처리 수조 공급 배관(32)을 통하여 전처리 수조(38)로, 연속적으로 유입된다.
상기 연속 측정 수조(37)에 샘플링 시료가 공급되어 연속 측정 수조(37)가 일정이상의 수위가 되면, 일정 수위 이상의 샘플링 시료는 연속 측정 수조 OVER-FLOW배관(40)으로 배수부(e)로 자동 배수하게 되어 연속 측정 수조(37)의 수위는 일정하게 유지된다. 상기 OVER-FLOW배관(40)을 통한 OVER-FLOW는 일정 시간 유지되며, 일정 시간의 OVER-FLOW에 의하여 샘플링 시료의 성상이 수질측정지점의 하폐수 성상과 동질화가 이루어져 연속 측정 수조(37)에 대한 2차 세척의 효과 및 연속 측정 수조(37)의 샘플링 시료에 대한 보다 정확한 수질측정이 이루어지게 되는 효과가 나타난다.
상기 동질화가 이루어지고, 샘플링 시료가 연속적으로 공급되어 OVER-FLOW되는 상황에서, 연속 측정 수조 내에 침지 형태로 설치된 전극식 측정 센서(50)에 의해 샘플링 시료의 수질측정이 이루어진다. 이때 전극식 측정 센서(50)에 의한 샘플링 시료의 정확한 수질측정을 위하여는 전극식 측정 센서(50)에 샘플링 시료가 충분히 침지 되도록 하는 것이 필요하고, 또한 센서(50)의 안정화가 필요하며, 상기 안정화 시간은 센서의 종류 및 특성에 따라 결정된다. 또한, 상기 동질화 이후, 연속 측정 수조 내의 샘플링 시료는 장치형 측정장치(50-1) 내부에 설치된 펌프의 작동으로 장치형 측정장치 공급배관(31-1)을 통하여 장치형 측정장치(50-1)에서 상기 샘플링 시료에 대한 수질측정이 이루어진다.
상기 전극식 측정 센서(50) 및 장치형 측정장치(50-1) 각각에 의한 시료의 수질측정 시간은 상기 센서(50) 및 측정장치(50-1) 각각의 종류와 특성, 및 상기 이온측정장치(58)에서의 수질측정시간에 의한 전체적인 수질측정시간 내에서 결정될 수 있다.
상기 전극식 측정 센서(50) 및 장치형 측정장치(50-1)의 수질측정순서는 동시에 또는 순차적으로 실시가 가능하며, 그 순서는 필요에 따라 결정될 수 있다.
상기 전극식 측정 센서(50) 및 장치형 측정장치(50-1)에서의 수질측정 후, 데이터 수집이 완료되면 연속 측정 수조 공급 밸브(34)가 닫히면서 연속 측정 수조(37)로의 샘플링 시료의 공급은 중단된다.
상기의 연속 처리 수조(37), 장치형 측정장치(50-1)에 관련된 작동에 필요한 모든 펌프 및 밸브는 모두 상기 I-MOS의 제어유닛(2-2)의 제어를 받는다.
상기 전처리 수조(38)에 샘플링 시료가 공급되어 전처리 수조(38)가 일정이상의 수위가 되면, 일정 수위 이상의 샘플링 시료는 연속 측정 수조 OVER-FLOW배관(40)으로 배수부(e)로 자동 배수하게 되어 전처리 수조(38)의 수위는 일정하게 유지된다. 상기 OVER-FLOW배관(43)을 통한 OVER-FLOW는 일정 시간 유지되며, 일정 시간의 OVER-FLOW에 의하여 샘플링 시료의 성상이 수질측정지점의 하폐수 성상과 동질화가 이루어져 전처리 수조(38)에 대한 2차 세척의 효과 및 전처리 수조(38)의 샘플링 시료에 대한 보다 정확한 수질측정이 이루어지게 되는 효과가 나타난다.
상기 동질화가 이루어지고, 샘플링 시료가 연속적으로 공급되어 OVER-FLOW 되는 상황에서, 전처리 펌프(56)가 가동되어 전처리 수조(38) 내부에 설치된 전처리 필터(51)에 의해 고형물이 걸러진 전처리 샘플링 시료는 전처리수 이송 배관(55-1), 전처리 펌프(56)과 전처리수 이송배관 토출부(55-2)을 통해 이온 측정 수조(39)로 이송된다. 이온 측정 수조(39) 내에 있는 이온 측정 수조 레벨스위치(59)에 의해 일정 수위가 감지되면(‘1차 감지작동) 전처리펌프(56)의 가동은 중단되고, 이온 측정 수조 배수밸브(47)가 열려 이온 측정 수조 배수배관(46) 및 배수부(e)를 거쳐 상기 전처리된 샘플링 시료가 1차 침전조로 모두 배수된다. 이후 전처리펌프(56)에 의하여 이온 측정 수조(39)로 이송된 전처리된 샘플링 시료에 레벨스위치(59)가 감지작동하면(‘2차 감지작동’) 전처리펌프(56)의 가동을 중단시켜 이온 측정 수조(39)가 넘치는 것을 방지한다. 상기 이온 측정 수조 레벨스위치(59)가 이온 측정 수조의 수위에 대한 1차 및 2차 감지작동을 하면 전처리 수조 공급밸브(35)가 닫히면서 전처리 수조(38)로 샘플링 시료의 공급이 중단된다.
또한, 상기 1차 감지작동 후, 전처리펌프(56)는 계속적으로 작동될 수도 있으며, 이때는 일정 시간 내에 상기 일정량의 전처리된 샘플링 시료의 배수 완료가 될 수 있도록 상기 배수배관의 크기를 조절하고, 상기 일정 시간은 측정주기 및 측정시간을 고려하여 결정할 수 있다.
상기와 같이 이온 측정 수조 레벨스위치(59)가 2차로 감지작동하면, 전처리된 샘플링 시료가 이온측정장치(58) 내 설치된 펌프에 의하여 이온측정장치 공급 배관(57)을 통하여 이온측정장치(58)로 이송 흡입되어, 전처리된 샘플링 시료의 수질을 측정한다.
상기의 전처리 수조(38), 이온 측정 수조(39) 및 이온측정장치(58)에 관련된 작동에 필요한 모든 펌프 및 밸브는 모두 상기 I-MOS의 제어유닛(2-2)의 제어를 받는다.
도 9는 본 발명의 멀티 수질측정유닛이 이용된 상기 일 실시예의 I-MOS가 적용되어 운용되는 하폐수 처리장에서의 I-MOS 수질측정장치 배수공정을 전체적으로 설명하기 위해 도시한 것으로, 도 9에 표시된 화살표( → )는 각 배수 경로를 나타낸 것이며, 각 수질측정지점, 연속 측정 수조, 장치형 측정장치, 전처리 수조, 이온 측정 수조, 이온측정장치, 및 세척수 저장 탱크(73)와 관련된 배수를 나타내는 것이다.
상기 배수공정 중, 각 수질측정지점, 연속 측정 수조, 장치형 측정장치, 전처리 수조, 이온 측정 수조, 이온측정장치와 관련하여서는, 샘플링 시료의 배수공정 및 세척수의 배수공정으로 나눌 수 있고, 샘플링 시료의 배수공정은 수질측정 전 및 측정 후로 나눌 수 있다. 상기의 ‘수질측정 전’은 샘플링 시료가 수질측정에 사용되지 않은 상태를 말하고, ‘수질측정 후’는 샘플링 시료가 수질측정에 사용된 상태를 의미한다. 또한, 세척수의 배수공정은 역세척 배수와 순 세척 배수공정으로 나눌 수 있다.
상기 샘플링 시료의 배수공정 중, 수질측정 전 샘플링 시료의 배수공정은,
(가) 연속 측정 수조 공급밸브(34) 및 전처리 수조 공급밸브(35)가 동시에 또는 필요에 따른 순서적으로 열려 연속 측정 수조(37) 또는 전처리 수조(38)로의 샘플링 시료 이송 시, 샘플링 시료 배수밸브(36)가 함께 열린 경우의 샘플링 시료가 샘플링 시료 배수배관(33)을 통하여 메인 배수배관(66) 및 배수 배관(8)을 거쳐 1차 침전조로 배수되는 것(‘수질측정을 위한 샘플링 시료이송과 관련된 배수공정’);과,
(나) 연속 측정 수조(37) 및 전처리 수조(38)의 각 OVER-FLOW배관(40, 43)에 의한 샘플링 시료가 상기 각 수조에 대응되는 배수배관(41, 44)를 통하여 메인 배수배관(66) 및 배수 배관(8)을 거쳐 1차 침전조로 배수되는 것(‘연속 측정 수조(37) 및 전처리 수조(38)의 OVER-FLOW 배수공정’);과
(다) 연속 측정 수조로부터 장치형 측정 장치로 적절량의 샘플링 시료가 이송된 후 장치형 측정장치 배수밸브(42-1)이 열리고, 장치형 측정장치 배수배관(41-1)을 통하여 메인 배수배관(66) 및 배수 배관(8)을 거쳐 1차 침전조로 배수되는 것(‘장치형 측정장치의 2차 세척효과를 위한 배수공정’);과
(라) 전처리 수조(38)로부터 전처리 펌프(56)에 의한 이온 측정 수조(39)로의 샘플링 시료의 이송 시, 이온 측정 수조(39)내의 레벨스위치(59)에 의한 1차 감지작동에 따라 상기 전처리 펌프(56)의 작동이 중지되면, 이온 측정 수조 배수밸브(47)가 열리고, 상기 전처리 샘플링 시료가 이온 측정 수조 배수배관(46)을 통하여 메인 배수배관(66) 및 배수 배관(8)을 거쳐 1차 침전조로 배수되는 것(‘샘플링 시료에 의한 이온 측정 수조의 2차 세척 효과를 위한 배수공정’);과
(마) 전처리 수조(38)로부터 전처리 펌프(56)에 의한 이온 측정 수조(39)로의 샘플링 시료의 이송 시, 이온 측정 수조(39)내의 레벨스위치(59)에 의한 2차 감지작동에 따라 전처리 샘플링 시료가 이온측정장치(58)로의 흡입이송이 완료되고, 전처리 펌프(56)의 작동이 중지되면 이온 측정 수조 배수밸브(47)가 열리고, 상기 전처리 샘플링 시료가 이온 측정 수조 배수배관(46)을 통하여 메인 배수배관(66) 및 배수 배관(8)을 거쳐 1차 침전조로 배수되는 것(‘이온 측정 수조로부터 이온측정장치로의 샘플링 시료 이송 완료 후 이온 측정 수조 샘플링 시료의 배수공정’);과
(바) 상기 전처리 샘플링 시료가 이온측정장치(58)로의 흡입이송 시, 상기 흡입이송된 전처리된 샘플링 시료에 의한 이온측정장치(58) 내부 세척 후에, 이온측정장치 배수밸브(49)가 열리고, 상기 흡입이송된 전처리된 샘플링 시료가 배수배관 (48)을 통하여 메인 배수배관(66) 및 배수 배관(8)을 거쳐 1차 침전조로 배수되는 것(‘이온측정장치의 2차 세척 효과 배수공정’);과
(사) 상기 (가)에서와 같은 샘플링 시료 이송 시, 샘플링 시료 배수밸브(36)가 닫혀 있는 경우의 샘플링 시료의 수질측정 완료 후, 연속 측정 수조 공급밸브(34) 및 전처리 수조 공급밸브(35)가 닫히고 샘플링 분배 헤더(30)의 여분의 샘플링 시료가 열린 샘플링 시료 배수밸브(36) 및 샘플링 시료 배수배관(33)을 통하여 메인 배수배관(66) 및 배수 배관(8)을 거쳐 1차 침전조로 배수되는 것(‘샘플링 시료 측정 완료 후 여분 시료 배수공정’);과,
(아) 샘플링 시료의 수질측정 완료 후, 연속 측정 수조 공급밸브(34) 및 전처리 수조 공급밸브(35)가 닫히고 샘플링 분배 헤더(30)의 여분의 샘플링 시료와 다음 측정할 샘플링 시료가 열린 샘플링 시료 배수밸브(36) 및 샘플링 시료 배수배관(33)을 통하여 메인 배수배관(66) 및 배수 배관(8)을 거쳐 1차 침전조로 배수되는 것(‘측정 완료 후 여분 시료 및 2차 세척 효과 배수공정’);이 포함된다.
다음으로, 수질측정 후 샘플링 시료의 배수공정에는,
(자) 연속 측정 수조(37)에서의 전극식 측정센서(50) 및 장치형 측정장치(50-1)에 의한 샘플링 시료의 수질측정 후, 각각 연속 측정 수조 배수밸브(42) 및 장치형 측정장치 배수밸브(42-1)가 열리고, 상기 측정이 완료된 샘플링 시료가 연속 측정 수조 배수배관(41) 및 장치형 측정장치 배수배관(41-1)을 통하여 메인 배수배관(66) 및 배수 배관(8)을 거쳐 1차 침전조로 배수되는 것(‘전극식 측정센서 및 장치형 측정장치에 의한 수질측정후 샘플링 시료의 배수공정’);과
(차) 이온측정장치(58)에 의한 전처리 샘플링 시료의 수질측정 후, 이온측정장치 배수밸브(49)가 열리고, 상기 측정이 완료된 전처리 샘플링 시료가 이온측정장치 배수배관(48)을 통하여 메인 배수배관(66) 및 배수 배관(8)을 거쳐 1차 침전조로 배수되는 것(‘이온측정장치에 의한 수질측정 후 배수공정’);이 있다.
그리고, 세척수의 배수공정 중 역세척 배수공정은, 세척수의 배출이 수질측정지점, 즉 생물 반응조 유입수로(16); 생물반응조 전단(12)의 후단부; 생물 반응조 후단(13)의 후단부; 및 2차 침전조 유출수로(19);로 배수되는 것을 말하며,
(파) 세척수 저장 탱크(73)로부터 세척수 공급배관(78-1, 2)을 거쳐 샘플링 헤더 세척배관(27)을 통하여 유입된 세척수가 샘플링 헤더(24)를 거쳐 상기의 각 수질측정지점과 관련된 밸브가 열려(20, 21, 22, 23), 이 밸브로 조절되는 배관(4, 5, 6, 7)을 통하여 상기의 각 수질측정지점으로 배수되는 공정이고, 이때 샘플링 펌프(29)의 작동은 중지되고, 연속 측정 수조 공급밸브(34), 전처리 수조 공급밸브(35) 및 샘플링 시료 배수밸브(36)는 닫혀 있다(‘역세척 배수공정’).
마지막으로, 순 세척 배수공정은,
(타) 세척수 저장 탱크(73)로부터 세척수 공급배관(78-1, 2)을 거쳐 샘플링 헤더 세척배관(27)을 통하여 유입된 세척수가 샘플링 헤더(24), 시료 이송배관(26-1), 샘플링 펌프(29), 시료 이송배관 토출부(26-2), 샘플링 분배 헤더(30)를 거쳐, 연속 측정 수조 공급배관(31)에 의해 공급된 연속 측정 수조(37)의 샘츨링 시료가 연속 측정 수조 배수배관(41)을 통하거나; 또는 전처리 수조 공급배관(32)에 의해 공급된 전처리 수조(38)의 샘플링 시료가 전처리 수조 배수배관(44)을 통하거나; 또는 샘플링 시료 배수배관(36)을 통하여; 메인 배수배관(66)과 배수 배관(8)을 거쳐 1차 침전지로 배수되는 공정(‘샘플링 헤더 세척배관(27)을 통하여 공급된 세척수를 이용한 샘플링 헤더(24), 시료 이송배관(26-1), 샘플링 펌프(29), 시료 이송배관 토출부(26-2), 샘플링 분배 헤더(30)의 세척 배수공정’) 이며,
(하) 세척수 저장 탱크(73)로부터 세척수 공급배관(78-1, 2)을 거쳐, 연속 측정 수조 세척배관(61), 전처리 수조 세척배관(63), 이온 측정 수조 세척배관(65)과 이들에 대응되는 각 세척노즐, 즉 연속 측정 수조(37)의 세척노즐(60), 전처리 수조(38)의 세척노즐(62), 이온 측정 수조(39)의 세척노즐(64)을 통하여 각각의 수조, 즉 연속 측정 수조, 전처리 수조, 및 이온 측정 수조에 유입된 세척수가 상기 각각의 수조의 배수배관(41, 44, 46)을 거쳐 메인 배수배관(66)과 배수 배관(8)을 통하여 1차 침전지로 배수되는 공정(‘연속 측정 수조 세척배관(61), 전처리 수조 세척배관(63), 또는 이온 측정 수조 세척배관(65)으로 유입된 세척수에 의한 연속 측정 수조(37), 전처리 수조(38), 또는 이온 측정 수조(39)의 세척 배수공정’)이다.
상기 (파), (타), 및 (하)의 배수공정 중 약품을 이용하는 경우는 세척수 공급배관으로서 세척수 공급배관(78-3, 4)이 이용된다.
상기 역세척 및 순 세척 배수공정은 모두 필요에 따라 세척과정에 약품과 혼합되어 될 수 있다.
본 발명 I-MOS용 수질측정유닛 중, 연속 처리 수조(37), 장치형 측정장치(50-1), 및 전처리 수조(38)와 관련된 배수공정은, 우선 수질측정 전 배수공정인 상기 (가)의 ‘수질측정을 위한 샘플링 시료이송과 관련된 배수공정’의 시료이송 관련 배수공정이 이루어진 후, 샘플링 시료가 이송된 연속 측정 수조 또는 전처리 수조에서는, 상기 (나)의‘연속 측정 수조(37) 및 전처리 수조(38)의 OVER-FLOW 배수공정’의 일정 시간 후 (다)의 ‘장치형 측정장치에서의 2차 세척 효과를 위한 배수공정’이 이루어지고, 이후 수질측정 후 배수공정인 (자)의 ‘전극식 측정센서 및 장치형 측정장치에 의한 수질측정 후 샘플링 시료의 배수공정’이 이루어진다.
샘플링 시료의 수질측정이 모두 완료되면, 연속 처리 수조 및 전처리 수조의 배수와 관련하여 “(사)” 또는 “(아)”의 배수공정이 이루어지며, 상기 (사) 인‘샘플링 시료 측정 완료 후 여분 시료 배수공정’은 상기에서 보는 바와 같이 샘플링 시료의 이송 시, 샘플링 시료 배수밸브(36)가 닫혀 있어 샘플링 분배 헤더(30) 내의 여분의 샘플링 시료가 배수되는 것이며, 상기 (아)인 ‘측정 완료 후 여분 시료 및 배수 및 2차 세척 효과 배수공정’은 헤더(30) 내의 여분 시료 및 샘플링 시료의 이송 시, 열린 상태의 샘플링 시료 배수밸브(36)에 의하여 공급된 다음 샘플링 시료가 배수되는 것이다.
상기 (사) 또는 (아)의 공정 이후, 연속 측정 수조(37), 또는 전처리 수조(38)의 세척 관련 배수 공정이 이루어지며, 상기 (타)의 ‘샘플링 헤더 세척배관(27)으로 유입된 세척수에 의한 연속 측정 수조(37) 또는 전처리 수조(38)의 세척 배수공정’이 이루어진 후에 (하) 중 ‘연속 측정 수조 세척배관(61), 또는 전처리 수조 세척배관(63)으로 유입된 세척수에 의한 연속 측정 수조(37), 또는 전처리 수조(38) 세척 배수공정’이 이루어진다. 상기 (타)의 ‘샘플링 헤더 세척배관(27)으로 유입된 세척수에 의한 연속 측정 수조(37) 또는 전처리 수조(38)의 세척 배수공정’은 매번 실시되거나, 또는 필요에 따라 그 횟수를 결정할 수 있다.
상기 연속 측정 수조와 전처리 수조와 관련된 상기 배수공정은 동시에, 또는 순서에 따라 이루어질 수 있으며, 그 순서는 필요에 따라 결정될 수 있다.
이온 측정 수조(39) 및 이온측정장치(58)와 관련된 배수공정은, 수질측정 전 배수공정인 상기 (라)의 ‘샘플링 시료에 의한 이온 측정 수조의 2차 세척 효과를 위한 배수공정’후, 상기 (마)의 ‘이온 측정 수조로부터 이온측정장치로의 샘플링 시료 이송 완료 후 이온 측정 수조 샘플링 시료의 배수공정’이 이루어진 다음, 상기 (하) 중 이온 측정 수조 세척배관(65)으로 유입된 세척수에 의한 이온 측정 수조(39)의 세척 배수공정’이 일어난다. 이온측정장치(58)와 관련된 배수공정은, 상기 이온 측정 수조 관련된 배수공정인 상기 (라)의 ‘샘플링 시료에 의한 이온 측정 수조의 2차 세척 효과를 위한 배수공정’이 이루어진 후 상기 (차)의 ‘이온측정장치에 의한 수질측정 후 배수공정’이 이루어진다. 상기 (차)의 ‘이온측정장치에 의한 수질측정 후 배수공정’은 상기 (마)의 ‘이온 측정 수조로부터 이온측정장치로의 샘플링 시료 이송 완료 후 이온 측정 수조 샘플링 시료의 배수공정’이 후 이루어지거나, 또는 상기 (차)과 (마)의 공정이 동시에 이루어질 수도 있다.
그리고 수질측정지점과 관련된 상기 (파)의 역세척은 수질측정지점에서의 채수 후, 배관 오염 방지의 예방적 차원으로 매번 실시하거나, 또는 필요에 따라 실시 횟수를 결정할 수 있으며, 또한 상기 세척수에 의한 배수공정 전, 후 또는 세척 배수공정과 함께 실시가 가능하다. 각 수질측정지점의 역세척은 동시에 하거나, 또는 필요에 따라 그 순서를 결정할 수 있다.
상기 세척수 저장 탱크(73)와 관련된 배수공정은 세척수 저장 탱크(73)의 내부가 오염이 되는 경우, 세척수를 비워야 하는 경우, 또는 다른 이유로 세척이 필요한 경우에 행해지는 배수로서, 오염된 세척수, 세척수 또는 세척에 사용된 세척수가 세척수 저장 탱크 배수밸브(75)가 열리면서 세척수 저장 탱크 배수배관(76), 메인 배수배관(66), 및 배수 배관(8)을 통해 1차 침전지로 최종 배수된다.
상기의 배수공정에 관련된 작동에 필요한 모든 펌프 및 밸브는 모두 제어유닛(2-2)의 제어를 받는다.
필요한 경우, 상기 세척수 저장 탱크(73)와 관련된 배수공정은 본 발명의 멀티 수질측정유닛이 이용되는 I-MOS의 운용에 무관하게 배수가 이루어질 수 있다.
도 10은 본 발명의 상기 일 실시예에서 본 발명의 멀티 수질측정유닛이 이용되는 I-MOS가 적용되어 운용되는 하폐수 처리장에서의 I-MOS 중 멀티 수질측정유닛 세척공정을 전체적으로 설명하기 위해 도시한 것이다. 상기 세척공정에는 세척수에 의한 역세척 공정, 순 세척공정, 및 약품세척 공정이 포함된다.
하폐수처리장에서 사용하는 시상수 혹은 재이용수를 공급하는 세척원수 공급소(89)의 세척수는 세척수 유입배관(71)을 통해 세척수 저장 탱크(73)에 공급되고 세척수 저장 탱크 레벨스위치(74)에 의해 공급이 조절되어 일정량이 저장되고, 이 세척수는 상기 순 세척공정, 역세척 공정, 및 약품세척 공정에 사용된다.
상기 세척수에 의한 역세척 공정은, 샘플링 분배 헤더(24)와 오염 등에 의한 고형물로 폐색된 수질측정지점의 각 배관인 생물 반응조 유입수로 샘플링 배관(4), 생물 반응조 전단 샘플링 배관(5), 생물 반응조 후단 샘플링 배관(6), 및 2차 침전조 유출수로 샘플링 배관(7)을 세척한 세척수가 상기 수질측정지점으로 배수되는 것을 말한다.
상기 샘플링 분배 헤더(24)와 생물 반응조 유입수로 샘플링 배관(4), 생물 반응조 전단 샘플링 배관(5), 생물 반응조 후단 샘플링 배관(6), 및 2차 침전조 유출수로 샘플링 배관(7)이 오염 등에 의한 고형물로 폐색 되면 샘플링 헤더(24) 내에 이상 압력이 형성되게 되고, 이러한 이상 압력의 발생이 압력스위치(25)에 의해 감지가 되어 샘플링 시료의 공급에 문제가 발생 되면, 상기 샘플링 배관들에 대한 역세척 공정이 시작된다.
상기 역세척 공정 과정은 아래와 같이 실시된다. 우선 샘플링 펌프(29)의 가동이 중단되고 연속 측정 수조 공급 밸브(34), 전처리 수조 공급 밸브(35)가 닫힌 후, 세척수 공급펌프(77)가 작동되고 세척수 공급밸브(79) 및 샘플링 헤더 세척밸브(70)가 열리면서 세척수 공급 배관(78-1) 및 이의 토출부(78-2), 그리고 샘플링 헤더 세척배관(27)을 통하여 샘플링 헤더(24)내에 세척수를 공급하게 된다. 이때 폐색된 생물 반응조 유입수로 샘플링 배관(4), 생물 반응조 전단 샘플링 배관(5), 생물 반응조 후단 샘플링 배관(6), 및 2차 침전조 유출수로 샘플링 배관(7)으로 상기 세척수가 고압으로 공급되면서 폐색된 생물 반응조 유입수로 샘플링 배관(4), 생물 반응조 전단 샘플링 배관(5), 생물 반응조 후단 샘플링 배관(6), 및 2차 침전조 유출수로 샘플링 배관(7)을 세척하고, 이 세척에 사용된 세척수는 상기 각 수질측정지점으로 배수된다.
상기 각 수질측정지점 관련 배관(4, 5, 6, 7)의 역세척은 동시에, 또는 순차적으로 실시할 수 있으며, 그 순서는 필요에 따라 결정될 수 있다.
상기 세척 후, 샘플링 펌프(29)를 재가동하고 생물 반응조 유입수로 샘플링 배관(4), 생물 반응조 전단 샘플링 배관(5), 생물 반응조 후단 샘플링 배관(6), 및 2차 침전조 유출수로 샘플링 배관(7)을 개통하였을 때, 샘플링 헤더 압력스위치(25)에 정상 압력이 나타나면 상기 역세척 공정은 완료된 것으로 보고, 압력에 이상이 있으면 역세척을 다시 실시한다. 역세척 공정의 완료 후 각 수질측정지점에서의 채수가 처음부터 다시 시작된다.
상기 세척수에 의한 순세척 공정에는 수질측정 이후의 시료 이송부(b)의 각 배관(31, 32)과 헤더(30)의 세척, 및 연속 측정 수조, 전처리 수조, 이온 측정 수조의 3개 수조세척이 포함된다.
샘플링 시료의 수질측정 및 배수가 완료된 후에 실시되는 상기 시료 이송부(b)의 각 배관(31, 32)과 헤더(30)의 세척은, 우선 수질측정 후 상기 배관(31, 32), 헤더(30), 연속 처리 수조, 및 전처리 수조의 샘플링 시료 배수가 완료되면 세척수 공급펌프(77)가 작동되고 세척수 공급밸브(79) 및 샘플링 헤더 세척밸브(70)가 열리면서 세척수 공급 배관(78-1) 및 이의 토출부(78-2), 그리고 샘플링 헤더 세척배관(27)을 통하여 세척수가 공급되며, 이 세척수의 공급 시, 연속 측정 수조 공급밸브(34) 및 전처리 수조 공급밸브(35)가 열리면서 공급된 세척수가 샘플링 헤더(24), 시료 이송배관(26-1), 이의 토출부(26-2)를 거쳐 샘플링 분배 헤더(30), 연속 처리 수조 공급배관(31) 또는 전처리 수조 공급베관(32)을 세척하고, 이 세척수는 연속 처리 수조 및 전처리 수조로 이송되어 각 배수배관(41, 44)를 통하여 최종적으로 1차 침전조로 배수된다.
상기 시료 이송부(b)의 각 배관(31, 32)과 헤더(30)의 세척의 순세척 공정은 매번 할 수도 있고, 필요에 따라 그 횟수를 결정할 수 있다.
상기 3개의 수조세척의 순세척 공정은, 상기 이송부(b)의 각 배관(31, 32)과 헤더(30)의 세척의 순세척 공정 이후에 실시된다.
연속 측정 수조(37)에서의 세척공정은, 연속 측정 수조(37)에서의 샘플링 시료의 배수가 완료되면 세척수 공급펌프(77)가 작동되고 세척수 공급밸브(79) 및 연속 측정 수조 세척밸브(67)가 열리면서 연속 측정 수조 세척배관(61)을 통해 세척수가 유입되어 연속 측정 수조 세척노즐(60)에 의해 세척수가 분산되면서 연속 측정 수조(37) 내부 및 전극식 측정센서(50) 등 샘플링 시료에 접촉되었던 부분을 세척한다.
전처리 수조(38)에서의 세척공정은, 전처리 수조(38)에서의 샘플링 시료의 배수가 완료되면 세척수 공급펌프(77)가 작동되고 세척수 공급밸브(79) 및 전처리 수조 세척밸브(68)가 열리면서 전처리 수조 세척배관(63)을 통해 세척수가 유입되어 연속 측정 수조 세척노즐(60)에 의해 세척수가 분산되면서 전처리 수조(38) 내부 및 전처리 필터(51) 등 샘플링 시료에 접촉되었던 부분을 세척한다.
이온 측정 수조(39)에서의 세척공정은, 이온 측정 수조(39)에서의 샘플링 시료의 배수가 완료되면 세척수 공급펌프(77)가 작동되고 세척수 공급밸브(79) 및 이온 측정 수조 세척밸브(69)가 열리면서 이온 측정 수조 세척배관(65)을 통해 세척수가 유입되어 이온 측정 수조 세척노즐(64)에 의해 세척수가 분산되면서 이온 측정 수조(39) 내부 및 레벨스위치(59) 등 샘플링 시료에 접촉되었던 부분을 세척한다.
상기 연속 측정 수조, 전처리 수조, 및 이온 측정 수조의 세척은 동시에 또는 필요에 따라 순서를 정하여 실시할 수 있다.
약품세척 공정은 세척약품에 세척수를 혼합하여 세척하는 공정으로 미생물의 증식 및 기타 오염물에 의한 수조 및 배관 오염 시 이루어지며, 약품세척의 주기는 수조 및 배관의 오염 정도 등 필요에 따라 결정된다.
약품세척 공정을 보면, 우선 세척수와 약품이 혼합되고, 이 약품이 혼합된 세척공정은 상기 세척수에 의한 순 세척공정 및 역세척 공정에 그대로 적용된다.
약품과 세척수의 혼합은, 세척수 공급펌프(77)가 작동되고 세척수 공급밸브(79)가 열리면서 세척약품 흡입밸브(84)로 세척약품이 유입되어 세척약품 혼합기(81)에 공급된다. 상기의 약품 공급 방법은, 이젝터인 세척약품 혼합기(81)의 관내에 고압의 세척수를 분사시켜 그 압력에 의해 형성된 진공으로 발생되는 세척약품 흡입배관(83)의 음압을 이용한 것이다. 상기 세척약품 흡입배관(83)에 의하여 세척약품 혼합기(81)로 유입된 세척약품 저장탱크(87) 내의 세척약품은 세척약품 혼합기(81)에서 세척수와 함께 혼합된다. 세척약품 흡입배관(83)에 구비된 세척약품 흡입밸브(84), 세척약품 흡입배관(83)의 가지 배관인 세척약품 조절배관(85) 및 이의 조절 밸브(86)의 개도율을 조절하여 세척약품 유입량의 조절이 가능하다.
상기에서와 같이 세척약품이 혼합된 세척수는 상기 세척수에 의한 순 세척공정, 즉 수질측정 이후의 시료 이송부(b)의 각 배관(31, 32)과 헤더(30)의 세척, 및 연속 측정 수조, 전처리 수조, 이온 측정 수조의 3개 수조의 세척공정, 및 역세척 공정에 그대로 적용된다.
도 11은 본 발명의 멀티 수질측정유닛이 이용되는 상기 일 실시예의 I-MOS가 적용되어 운용되는 하폐수 처리장에서의 하폐수 처리를 위한 I-MOS에서의 송풍량, 외부 슬러지 반송량, 내부 슬러지 반송량의 연산을 설명하기 위한 순서도이다.
도 11에 나타난 연산은 하폐수 처리장의 한 계열의 생물 반응조 유입수로, 생물 반응조 전단의 후단부, 생물 반응조 후단의 후단부, 및 2차 침전조 유출수로에서의 멀티(multi)의 주기적인 수질측정, 측정 데이터에 따른 멀티(multi) 연산과정 및 제어와 관련하여 일련의 과정을 보여준다.
상기 연산과정은 생물 반응조를 포함하는 모든 하폐수 시스템에 적용될 수 있으며, 또한, 필요한 경우 상기 과정의 단계 중 슬러지의 내부 반송 및 외부 반송과 관련된 부분이 생략될 수도 있고, 이 경우는 상기 연산과정 중 송풍량에 의한 연산과정만이 이루어지는 것으로 이해하여야 한다. 또한, 상기 연산과정은 상기 연산과정 중 채수가 이루어지는 채수 지점 중 일부 채수 지점에 따른 연산 단계만을 가질 수도 있으며, 이때에도 슬러지의 내부 반송 및 외부 반송과 관련된 부분이 생략될 수 있다.
1. I-MOS
2-1. 데이터처리유닛
2-2. 제어유닛
3. 수질측정유닛
a. 멀티 샘플링부
b. 시료 이송부
c. 측정 수조부
d. 수질 측정부
e. 배수부
f. 세척부
4. 생물 반응조 유입수로 샘플링 배관
5. 생물 반응조 전단 샘플링 배관
6. 생물 반응조 후단 샘플링 배관
7. 2차 침전조 유출수로 샘플링 배관
8. 배수 배관
9. 세척수 공급배관
10. 메인 통신선
11. 1차 침전조
12. 생물 반응조 전단
13. 생물 반응조 후단
14. 2차 침전조
15. 방류 수조
16. 생물 반응조 유입수로
17. 생물 반응조 전단 유출수로
18. 생물 반응조 후단 유출수로
19. 2차 침전조 유출수로
20. 생물 반응조 유입수로 샘플링 밸브
21. 생물 반응조 전단 샘플링 밸브
22. 생물 반응조 후단 샘플링 밸브
23. 2차 침전조 유출수로 샘플링 밸브
24. 샘플링 헤더
25. 압력스위치
26-1. 시료 이송배관
26-2. 시료 이송배관 토출부
27. 샘플링 헤더 세척배관
29. 샘플링 펌프
26-1. 시료 이송배관 토출부
30. 샘플링 분배 헤더
31. 연속 측정 수조 공급배관
31-1. 장치형 측정장치 공급배관
32. 전처리 수조 공급배관
33. 샘플링 시료 배수배관
34. 연속 측정 수조 공급밸브
35. 전처리 수조 공급밸브
36. 샘플링 시료 배수밸브
37. 연속 측정 수조
38. 전처리 수조
39. 이온 측정 수조
40. 연속 측정 수조 OVER-FLOW배관
41. 연속 측정 수조 배수배관
41-1. 장치형 측정장치 배수배관
42. 연속 측정 수조 배수밸브
43. 전처리 수조 OVER-FLOW배관
44. 전처리 수조 배수배관
45. 전처리 수조 배수밸브
46. 이온 측정 수조 배수배관
47. 이온 측정 수조 배수밸브
48. 이온측정장치 배수배관
49. 이온측정장치 배수밸브
50. 전극식 측정센서
50-1. 장치형 측정장치
51. 전처리 필터
52. 필터 세척노즐
53. 공기 공급배관
54. 공기 압축기
55-1. 전처리수 이송배관
55-2. 전처리수 이송배관 토출부
56. 전처리 펌프
57. 이온측정장치 공급배관
58. 이온측정장치
59. 이온 측정 수조 레벨스위치
60. 연속 측정 수조 세척노즐
61. 연속 측정 수조 세척배관
62. 전처리 수조 세척노즐
63. 전처리 수조 세척배관
64. 이온 측정 수조 세척노즐
65. 이온 측정 수조 세척배관
66. 메인 배수배관
67. 연속 측정 수조 세척밸브
68. 전처리 수조 세척밸브
69. 이온 측정 수조 세척밸브
70. 샘플링 헤더 세척밸브
71. 세척수 유입배관
72. 세척수 유입밸브
73. 세척수 저장탱크
74. 세척수 저장탱크 레벨스위치
75. 세척수 저장탱크 배수밸브
76. 세척수 저장탱크 배수배관
77. 세척수 공급펌프
78-1. 세척수 공급배관
78-2. 세척수 공급배관 토출부
78-3. 세척약품 혼합용 공급배관
78-4. 약품혼합 세척수 공급배관
79. 세척수 공급밸브
80. 약품혼합 공급밸브
81. 세척약품 혼합기
82. 세척약품 역류방지밸브
83. 세척약품 흡입배관
84. 세척약품 흡입밸브
85. 세척약품 조절배관
86. 세척약품 조절밸브
87. 세척약품 저장탱크
88. 중앙 통제실
89. 세척원수 공급소
90. 처리장 제어장치
91. 간접제어통신선
92. 직접제어통신선

Claims (20)

  1. 수질측정이 필요한 다수의 지점에서 채수한 하폐수의 공정별 시료들을 센서가 설치된 하나의 측정장소에서 상기 시료에 대한 수질을 측정하기 위한 멀티 수질측정유닛으로서, 상기 멀티 수질측정유닛은
    - 상기 수질측정이 필요한 다수의 지점에서 샘플링 시료를 채수하여 이 채수된 시료를 시료 이송부로 이송되도록 하는 멀티 샘플링부(a);
    - 상기 공급된 샘플링 시료의 수질측정을 위하여 상기 공급된 샘플링 시료를 측정 수조부로 이송 분배하는 시료 이송부(b);
    - 이송 분배된 시료를 측정기로 측정할 수 있도록 샘플링 시료가 유입되는 측정 수조부(c);
    - 유입되는 샘플링 시료로부터 원하는 수질 항목을 측정할 수 있는 수질 측정부(d);
    - 수질 측정부로부터 수질측정이 끝나고 측정 수조에 남아있는 샘플링 시료를 배수하거나, 또는 세척수를 배수할 수 있는 배수부(e);
    - 수질측정 후 또는 배수가 끝난 후의 측정 수조 및 장치를 세척 하거나, 또는 멀티 샘플링부 및 시료 이송부를 세척 및/또는 역세척 하는 세척부(f);를 포함하며,

    상기 멀티 샘플링부(a)는 수질측정지점과 관계된 각 샘플링 배관(4, 5, 6, 7)의 하폐수의 협잡물 등에 의한 관 막힘의 여부를 확인할 수 있는 기능을 하는 압력 스위치(25)를 포함하고,
    상기 측정 수조부(c)는 연속 측정 수조, 전처리 수조 및 이온 측정 수조를 포함하고, 상기 연속 측정 수조 및 전처리 수조에는 상기 연속 측정 수조 및 전처리 수조로 유입되는 샘플링 시료를 샘플링 시료의 측정 종료시 까지 연속적으로 흐르게 하여 상기 배수부(e)를 통하여 1차 침전지로 배수되도록 하는 OVER-FLOW배관을 구비하며,
    상기 OVER-FLOW배관은 통한 상기와 같은 연속적인 흐름으로 (a) 연속 측정 수조 및 전처리 수조의 넘침 방지 기능, 및 (b) 연속 측정 수조 및 전처리 수조의 샘플링 시료가 다른 것과 섞이지 않은 한가지 성상으로만 채워지게 하고, 또한 샘플링 시료의 성상이 수질측정지점의 하폐수 성상과 동질화되도록 하여 샘플링 시료에 대한 정확한 측정이 이루어지게 하는 기능을 갖고

    상기 시료 이송부(b)는 상기 멀티 샘플링부(a)로부터 이송된 샘플링 시료를 연속 측정 수조, 전처리 수조, 및 배수부로 분배시키는 샘플링 분배헤더(30); 상기 샘플링 분배헤더(30)로부터 여분의 샘플링 시료를 배수부(e)로 이송시키는 샘플링 시료 배수배관(33) 및 이의 조절을 위한 밸브(36);를 포함하며,
    상기 밸브(36)는 샘플링 시료의 배수부(e)로의 배출과 관련된 배수 기능, 연속 측정 수조(37) 또는 전처리 수조(38)로 이송되는 샘플링 분배헤더(30)의 샘플링 시료의 이송량 조절 기능, 샘플링 시료 측정주기 조절 기능, 및 이전 샘플링 시료를 세척하는 세척기능을 하는 것을 특징으로 하는, 멀티 수질측정유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 샘플링 시료의 수질측정 항목은 DO, pH, 암모니아성 질소(NH4-N), 질산성 질소(NO3-N), 인산염-인(PO4-P), 전기 전도도, 온도, MLSS(Mixed Liquid Suspended Solids), OUR(Oxygen Uptake Rate), TOC(Total Organic carbon), SVI(Sludge Volume Index) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 멀티 수질측정유닛.
  3. 제1항에 있어서, 상기 멀티 샘플링부(a)는 (1) 1차 침전조 유출수로(16), (2) 생물 반응조 전단(혐기조/무산소조)(12)의 후단부, (3) 생물 반응조 후단(호기조)(13)의 후단부, 및 (4) 2차 침전조 유출수로(19)의 수질측정이 필요한 지점의 샘플링 시료 채수 및 이 채수된 시료를 시료 이송부(b)로 이송되도록 하는 역할을 하는 곳으로, 상기 수질측정이 필요한 지점의 각각의 채수를 위한 시료 샘플링 배관(4, 5, 6, 7); 상기 시료 샘플링 배관들의 조절을 위한 밸브(20, 21, 22, 23); 상기 시료 샘플링 배관들에 연결되어 시료 이송부(b)로 샘플링 시료를 공급시키는 작용을 하는 샘플링 헤더(24); 상기 시료 샘플링 배관 및 샘플링 헤더의 세척을 위한 세척수가 유입되는 샘플링 헤더 세척배관(27);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 멀티 수질측정유닛.
  4. 제3항에 있어서, 상기 각각의 샘플링 배관(4, 5, 6, 7)은 상기 하폐수에 잠기게 되는 배관의 유입구 측 부분에 상기 각 샘플링 배관 직경의 1/4 내지 3/4 범위 크기의 구멍을 형성시키며, 상기 구멍의 크기는 구멍이 형성되는 간격의 1/2 내지 1의 범위이고, 구멍이 형성되는 부분은 하폐수에 잠기는 부분의 1/4 내지 3/4 범위인 것을 특징으로 하는, 멀티 수질측정유닛.
  5. 제1항에 있어서, 상기 시료 이송부(b)는 멀티 샘플링부(a)에서 채수한 샘플링 시료를 상기 측정 수조부(c) 및 수질 측정부(d)의 연속 측정 수조(37), 전처리 수조(38), 및 여분의 샘플링 시료를 배수하는 배수부(e)로 이송하는 역할을 하며, 멀티 샘플링부(a)에서 채수한 샘플링 시료를 이송하는 시료 이송배관(26-1); 상기 시료 이송 배관의 샘플링 시료를 시료 이송 배관 토출구로 배출을 조절하는 샘플링 펌프(29); 상기 샘플링 펌프 조절로 이송된 샘플링 시료를 샘플링 분배 헤더로 이송시키는 시료 이송배관 토출부(26-2); 상기 샘플링 분배 헤더로부터 연속 측정 수조로 샘플링 시료를 이송시키는 연속 측정 수조 공급배관(31) 및 이의 조절을 위한 밸브(34); 상기 샘플링 분배헤더(30)로부터 전처리 수조로 샘플링 시료를 이송시키는 전처리 수조 공급배관(32) 및 이의 조절을 위한 밸브(35);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 멀티 수질측정유닛.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 측정 수조부(c) 및 수질 측정부(d)는 상기 시료 이송부(b)에서 샘플링 시료가 공급되어 유치되고, 샘플링 시료의 수질을 측정하는 곳으로서, 상기 시료 이송부(b)의 연속 측정 수조 공급배관(31)을 통하여 이송된 샘플링 시료가 흐르는 방식으로 공급이 되고, 샘플링 시료의 측정이 이루어지는 연속 측정 수조(37); 상기 시료 이송부(b)의 전처리 수조 공급배관(32)을 통하여 이송된 샘플링 시료가 흐르는 방식으로 공급이 되고, 샘플링 시료의 이온 측정을 위한 전처리가 이루어지는 전처리 수조(38); 상기 전처리 수조에서 전처리가 이루어진 샘플링 시료의 이온 측정을 위하여 샘플링 시료를 저장하기 위한 이온 측정 수조(39); 상기 이온 측정 장소로부터 공급받은 전처리된 샘플링 시료에서 PO4-P와 그리고 NH4-N, NO3-N 중 어느 하나 이상의 수질 항목을 측정하는 이온측정장치(58);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 멀티 수질측정유닛.
  8. 제7항에 있어서, 상기 연속 측정 수조(37)의 샘플링 시료의 측정을 위하여 상기 연속 측정 수조의 샘플링 시료 측정 후 샘플링 시료를 배수하기 위한 연속 측정 수조 배수배관(41) 및 이를 조절하는 배수밸브(42); 상기 연속 측정 수조에 설치되어 샘플링 시료를 측정하는 전극식 측정센서(50); 연속 처리 수조(37)에 장치형 측정장치 공급배관(31-1)으로 연결되어 공급되는 샘플링 시료를 측정하는 장치형 측정장치(50-1); 장치형 측정장치(50-1)의 측정 후 샘플링 시료를 배수하기 위한 장치형 측정장치 배수배관(41-1) 및 이를 조절하는 배수밸브(42-1); 오염된 연속 측정 수조의 세척을 위한 연속 측정 수조 세척노즐(60); 연속 측정 수조의 세척을 위하여 세척수의 공급을 위한 연속 측정 수조 세척배관(61);이 포함되는 것을 특징으로 하는, 멀티 수질측정유닛.
  9. 제7항에 있어서, 상기 전처리 수조(38)의 전처리를 위하여 상기 전처리 수조의 측정 후 샘플링 시료를 배수하기 위한 전처리 수조 배수배관(44) 및 이를 조절하는 배수밸브(45); 상기 전처리 수조에 설치되어 샘플링 시료의 전처리를 위한 전처리필터(51); 상기 전처리필터의 세척을 위한 필터세척 노즐(52); 상기 필터세척을 위하여 필터세척 노즐에 공기를 공급하기 위한 공기 공급배관(53); 상기 공기공급 배관에 압축된 공기를 생성하여 공급해주는 공기압축기(54); 오염된 전처리 수조의 세척을 위한 전처리 수조 세척노즐(62); 전처리 수조의 세척을 위하여 세척수의 공급을 위한 전처리 수조 세척배관(63); 전처리 필터를 통한 샘플링 시료를 전처리 펌프(56)로 이송시키는 전처리 수 이송배관(55-1); 상기 전처리된 샘플링 시료를 이온 측정 수조(39)로의 이송을 조절하는 전처리 펌프(56); 상기 전처리 펌프(56)로부터 전처리된 샘플링 시료를 이온 측정 수조(39)로 이송시키는 전처리수 이송배관 토출부(55-2);가 포함되는 것을 특징으로 하는, 멀티 수질측정유닛.
  10. 제7항에 있어서, 상기 이온 측정 수조(39)의 샘플링 시료 이온 측정을 위한 샘플링 시료의 저장을 위하여, 상기 이온 측정 수조(39)의 전처리된 샘플링 시료를 이온측정장치로 공급하기 위한 이온측정장치 공급배관(57); 상기 이온측정장치로의 공급 후 남은 이온 측정 수조의 전처리된 샘플링 시료를 배수하기 위한 배관(46) 및 이를 조절하는 밸브(47); 이온 측정 수조(39)의 적정 수위를 감지하는 이온 측정 수조 레벨스위치(59); 오염된 이온 측정 수조의 세척을 위한 이온 측정 수조 세척노즐(64); 이온 측정 수조의 세척을 위하여 세척수의 공급을 위한 이온 측정 수조 세척배관(65);이 구비되는 것을 특징으로 하는, 멀티 수질측정유닛.
  11. 제7항에 있어서, 상기 이온측정장치(58)의 상기 수질 항목을 측정하기 위하여, 전처리된 샘플링 시료를 이온측정장치로 공급하는데 이용되는 펌프; 이온측정장치(58)의 측정 후의 전처리된 샘플링 시료를 배수하기 위한 배수배관(48); 및 이를 조절하는 배수밸브(49);가 구비되는 것 특징으로 하는, 멀티 수질측정유닛.
  12. 제1항에 있어서, 상기 배수부(e)는 시료 이송부(b), 측정 수조부(c), 및 수질 측정부(d)의 각 배수와 관련된 곳으로서, 배수부(e)에는, 시료 이송부(b)의 샘플링 시료 배수배관(33); 측정 수조부(c)와 수질 측정부(d)의 연속 측정 수조(37)의 OVER-FLOW배관(40) 및 배수배관(41); 장치형 측정장치(50-1)의 배수배관(41-1); 전처리 수조(38)의 OVER-FLOW배관(43) 및 배수배관(44); 이온 측정 수조(39)의 배수배관(46); 및 이온측정장치(58)의 배수배관(48);을 통하여 배출되는 각 수조의 시료수와 세척수, 및 세척수 저장 탱크 내의 저장수 등을 배수해내는 역할을 하며, 상기의 각각의 배수배관; 세척배관; 세척수 저장 탱크 배수배관(76); 상기의 배수배관, 세척배관, 세척수 저장 탱크 배수배관(76) 등이 연결되어 배수되는 매인 배수배관(66); 상기의 매인 배수배관(66)을 통하여 1차 침전조로 배수되기 위한 배수배관(8); 등을 포함하는 것을 특징으로 하는, 멀티 수질측정유닛.
  13. 제1항에 있어서, 상기 세척부(f)는, 세척수를 이용하여 수질측정 장치의 상기 멀티 샘플링부(a), 시료 이송부(b), 측정 수조부(c) 및 수질 측정부(d)에 포함된 각 세척 필요 구성을 세척 하기 위한 것으로, 세척수를 저장하는 세척수 저장 탱크(73); 이 세척수 저장 탱크(73)에 세척수를 유입시키기 위한 세척수 유입배관(71) 및 이를 조절하는 유입밸브(72); 세척수 저장 탱크의 세척수 잔존량(수위)을 측정하는 세척수 저장 탱크 레벨스위치(74); 세척수 저장 탱크의 세척수를 배출하기 위한 세척수 저장 탱크 배수배관(76) 및 이를 조절하는 배수밸브(75); 상기 수질측정 장치 내의 각 세척이 수행되는 곳으로 세척수를 공급하기 위한 세척수 공급 펌프(77); 세척수를 상기 세척수 공급 펌프에 공급하기 위한 세척수 공급 배관(78-1) 및 이를 조절하기 위한 밸브(79); 상기 세척수 공급 배관을 통하여 공급된 세척수를 상기의 각 세척 필요 구성에 공급하기 위한 세척수 공급배관 토출부(78-2); 상기 수질측정 장치 내의 각 세척에 필요한 약품을 저장하기 위한 세척약품 저장 탱크(87); 세척수를 세척약품과 혼합하기 위하여 세척약품 공급기에 세척수를 공급하기 위한 혼합용 세척수 공급배관(78-3) 및 이를 조절하기 위한 밸브(80); 세척약품과 세척수를 혼합하기 위한 혼합기(81); 세척약품 탱크로부터 상기 혼합기로 세척약품이 흡입되기 위한 세척약품 흡입배관(83) 및 이를 조절하기 위한 흡입밸브(84); 세척수와 세척약품의 혼합액 역류를 방지하기 위한 세척약품 역류방지 밸브(82); 세척약품 공급량을 조절하기 위하여 외부(공기)에 연결된 조절밸브(86) 및 상기 세척약품 공급량을 조절하는 외부 공기 공급을 위한 조절배관(85); 상기 약품이 혼합된 세척수를 상기의 각 세척 필요 구성에 공급하기 위한 약품혼합 세척수 공급배관(78-4); 상기 세척수 공급 배관 토출부(78-2) 또는 약품혼합 세척수 공급배관(78-4)으로부터 공급되는 세척수 또는 약품혼합 세척수가, 연속 측정 수조로 유입되기 위한 연속 측정 수조 세척배관(61) 및 이를 조절하기 위한 밸브(67); 상기 세척수 공급 배관 토출부(78-2) 또는 약품혼합 세척수 공급배관(78-4)으로부터 공급되는 세척수 또는 약품혼합 세척수가 전처리 수조로 유입되기 위한 전처리 수조 세척배관(63) 및 이를 조절하기 위한 밸브(68); 및 상기 세척수 공급 배관 토출부(78-2) 또는 약품혼합 세척수 공급배관(78-4)으로부터 공급되는 세척수 또는 약품혼합 세척수가 이온 측정 수조로 유입되기 위한 이온 측정 수조 세척배관(65) 및 이를 조절하기 위한 밸브(69); 상기 세척수 공급 배관 토출부(78-2) 또는 약품혼합 세척수 공급배관(78-4)으로부터 공급되는 세척수 또는 약품혼합 세척수가 샘플링 헤더(24)로 유입되기 위한 샘플링 헤더 세척배관(27) 및 이를 조절하기 위한 밸브(70); 등을 포함하는 것을 특징으로 하는, 멀티 수질측정유닛.
  14. 제1항 내지 제5항, 및 제7항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 멀티 수질측정유닛을 이용하는, 지능형 하폐수 처리 제어시스템(I-MOS).
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