KR102346412B1 - 폐수처리시스템의 전처리장치 - Google Patents

폐수처리시스템의 전처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐수처리시스템의 전처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유입조의 전처리 공정에서 스크린 장치를 활용하여 미세한 부유물을 제거하고, 전자기장 발생장치를 통해 1차/2차 여과조의 유기물과 바이러스를 제거할 수 있는 전처리장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 폐수처리시스템의 전처리장치는 유입조의 폐수를 폐수처리시스템에 설치된 스크린조에 유입하기 전에 전처리 공정을 수행하는 전처리장치에 있어서;
일정 크기의 망을 갖는 스크린장치를 활용하여 부유물을 제거하는 제1전처리장치와,
상기 제1전처리장치 후단에 구비되는 것으로, 자연압을 이용한 샌드필터장치인 제2전처리장치와,
상기 샌드필터장치의 1차여과조와 2차여과조의 앞단에 적용되는 제3전처리장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

폐수처리시스템의 전처리장치 {Pre-Ttreatment Device of Wastewater Treatment System}
본 발명은 폐수처리시스템의 전처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유입조의 전처리 공정에서 스크린 장치를 활용하여 미세한 부유물을 제거하고, 전자기장 발생장치를 통해 1차/2차 여과조의 유기물과 바이러스를 제거할 수 있는 전처리장치에 관한 것이다.
현대사회는 급격한 산업발달에 따라 도시인구가 비약적으로 증가하고 이에 따라 사용되는 물의 양만큼이나 사용후 버려지는 물을 처리하기 위한 오폐수 처리방법에 많은 연구가 실시되었다.
일반적으로 오폐수의 처리는 수중의 오염된 물질을 미생물 또는 화학적인 산화, 환원반응에 의하여 안정화된 물질로 변화시키는 생물학적 처리방법과 화학적 처리방법이 각각 또는 혼합되어 사용되는 것이며, 처리되지 않은 잔류물질을 분리하는 과정을 거친다.
이중 화학적 처리방법에서는 스크린 장치 등을 통해 오폐수에서 큰 입자의 오니가 분리되며, 오니가 분리된 오폐수가 반응조, 중화조, 응집조를 거치는 공정 중에 다양한 화학성분을 통해 화학처리되어 pH 조정이 이루어지며, 색소, 현탁물질, 난분해성 COD(chemical oxygen demand) 물질을 제거한다.
한편, 제지 산업은 철강, 화학산업에 이어 세 번째로 많은 용수 다소비 산업이며, 업체 당 가장 많은 오염부하를 일으키는 산업이다.
또한, 1%의 원료와 99%의 물이 혼합되어 제품을 생산하는 공정으로 그 특성상 적절한 용수사용이 제품생산 및 품질 그리고 폐수처리장에까지 지대한 영향을 미치는 특징을 가지고 있다.
최근 물 부족 현상이 심화하고 있고 더불어 폐수 배출기준이 강화되고 있는 현실에서는 비싼 공업용수 사용료와 폐수배출 분담금을 부담하며 공장을 가동하고 있다.
따라서 용수 사용량 및 배출 오염 부하량을 절감할 수 있는 방안마련이 시급히 요구된다.
도 1은 종래 조폐공사의 폐수처리에 적용되는 시스템의 블록 구성도이다.
즉, 종래 조폐공사의 폐수처리는 폐수를 유입조(10)에 유입시킨 후 스크린조(20)→침사조(30)→유량조정조(40)→폭기조(50)→2차침전조(60)→응집침전조(70)→여과시설(80)을 거쳐 방류조(90)에서 방류하고 이때 얻어진 침전물 즉, 슬러지는 농축하여 고형화하고 탈수시켜 따로 배출한다.
이때 상기 스크린조(20)에서는 폐수에서 소정 크기 이상의 협잡물을 걸러낸다.
침사조(30)에서는 상기 스크린조(20)를 통과한 폐수에서 소정 비중 이상의 무기물을 중력 침강에 의하여 고액 분리한다.
유량조정조(40)에서는 폐수를 일정시간 체류하게 하여 폐수의 양과 질 및 농도분포를 균일하게 조절한다.
폭기조(50)에서는 폐수의 물속에 공기를 불어넣거나 공중에 물을 살포하여 물과 공기를 충분히 접촉시켜 미생물로 하여금 물을 정화하게 한다.
2차침전조(60)에서는 상기 폭기조(50)에서 분리되지 않은 미세 고형물을 역삼투압으로 가라앉힌다.
응집침전조(70)에서는 응집제를 투여하여 오염물을 침전시킨다.
여기서 응집이란 응결된 입자가 가교 현상에 의해 서로 결합하는 것을 말하고, 대표적인 응집제로 황산알루미늄, 염화제2철, 황산제1철, 황산제2철, pH 조절을 위해 첨가하는 물질로 탄산나트륨이 있다.
여과시설(80)에서는 약품 응집 및 침전을 시킨 침전수를 예를 들어 모래 여과하여 물을 정화한다.
이와 같이 하여 정화된 물은 방류되고, 침전물 즉, 슬러지는 농축하고 탈수시켜 따로 처리한다.
그런데 이와 같은 폐수처리 공정, 특히 조폐공사 지폐관련 폐수처리 공정은 다음과 같은 문제점이 있다.
방류수 COD 농도를 결정하는 요인은 생산공정으로부터 처리공정에 이르기까지 다양하게 존재하며, 실험분석 및 조사 결과에 의하면 원료의 성분 및 투입량, 파지의 성분 및 투입량, 약품 사용량, 용수사용량이 주요 원인으로 나타난다.
즉, 주요 원인은 생산용지별(국내은행권, 해외은행권, 상품권, 수표용지 등) 투입약품의 종류, 투입량과 연관이 있으며, 특히 국내은행권, 해외 은행권에 사용되는 약품은 생물학적으로 분해가 어려운 난분해성 고농도 COD원으로 이 약품폐수가 폐수처리장에 유입되는 정도에 따라 자체기준보다 훨씬 초과하고 있는 실정이며, 주요 생물학적으로 분해가 어려운 난분해성 고농도 COD원으로 파악된 약품은 폴리비닐알콜, 에폭시수지, 글리세린, 중성싸이즈제, 파지해리제 등이 있다.
그러나 생산에 사용되는 용수에 포함되어 비교적 저농도 COD 100PPM 이내로 폐수처리장에 유입됨에도 생물학적으로 분해가 어려운 난분해성 폐수로 자체기준 COD 20PPM 이내로 저감배출이 어려운 실정이다.
생분해성 물질 지표인 BOD(biochemical oxygen demand) 중심의 환경규제와 환경기초시설의 집중 투자로 인하여 BOD 오염도는 지속적으로 개선되나, COD 등의 난분해성 물질은 주요 상수원을 포함하여 전국적으로 정체되거나 증가 추세를 보임에 따라 한계를 드러내는 문제점이 있었다.
등록번호 제10-1021868호 (공고일자 2011년03월17일)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 펄프제지 공장에서 발생하는 폐수를 처리하는 공정에서 생물학적 분해가 어려운 난분해성 COD원을 전처리하고, 전자계 장치를 이용하여 난분해성 물질에 고주파 파형을 주사하여 난분해성 물질을 제거할 수 있는 폐수처리시스템의 전처리장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상술한 문제점을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 폐수처리시스템의 전처리장치는 유입조의 폐수를 폐수처리시스템에 설치된 스크린조에 유입하기 전에 전처리 공정을 수행하는 전처리장치에 있어서;
일정 크기의 망을 갖는 스크린장치를 활용하여 부유물을 제거하는 제1전처리장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1전처리장치 후단에 구비되는 것으로, 자연압을 이용한 샌드필터장치인 제2전처리장치를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 샌드필터장치는,
폐수 내의 그릿(Grit)을 침전시키는 1차여과조와,
여과속도를 느리게 유지하면서 모래층에 형성된 여과막(filter film)의 미생물 활동에 의하여 필터링하는 완속여과법을 활용하는 2차여과조와 3차여과조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 1차여과조와 2차여과조의 앞단에 적용되는 제3전처리장치를 구비하되,
상기 제3전처리장치는 마이크로필터층을 통과시켜 여과시키는 마이크로필터링장치와,
반투막을 통과시키는 과정에서 순수한 물 분자는 통과하게 되고, 물에 녹아있는 화학물질이나 이물질은 통과하지 못하도록 하는 역삼투압필터링장치와,
전자기장을 발생하여 난분해성 물질에 고주파 파형을 주사함으로써 난분해성 물질을 제거하는 전자기장발생장치와,
전자석내에 철망을 넣고 자장을 인가시키면 자속이 철 또는 스테인리스 선(wire) 내로 집속이 되면서 철 선 내부와 외부의 계면에서 자장이 급격하게 변하는 분포가 형성되고 이것에 의해 혼합물 내의 자성체가 철망에 부착하여 분리하는 자기분리장치 중 어느 하나 이상을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자기분리장치에 더해 필터의 세정력을 높일 수 있는 차아염소산제조장치를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 폐수의 pH, 탁도, 온도, 전도도와 같은 수질 관련 정보를 수집 분석 저장하여 그래픽, 차트, 인디케이트와 같은 표시수단으로 표시하고, 그 정보의 값을 기준치와 비교하여 경보가 필요하다고 판단되면 경보 상황을 알리는 TOC 모니터링 시스템을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제의 해결 수단에 의하면, 유입조에 유입된 폐수를 전처리하여 기존의 난분해성 물질을 제거 및 이온화시켜 생물학적으로 최대분해 가능하게 하고, 그후 잔류되어 남아있는 분해 불가능한 난분해성 물질을 전자계 장치를 이용하여 TOC(Total Organic Carbon) 목표 수질 기준치에 적합하게 방류할 수 있다.
또한, 필터링 기술과 필터막 제조기술의 결합으로, 고농도(500ppm 이상) 미세입자(0.5μm) 제거가 가능하고, 막힘 현상이 발생하지 않으며, 세척작업 불필요, 저동력 활용으로 기존 대비 90% 낮은 유지관리비와 기존 폐수처리 장치 대비 최대 10배의 설치 면적을 축소할 수 있다.
도 1은 종래 조폐공사의 폐수처리에 적용되는 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폐수처리시스템의 블록 구성도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 전처리장치의 구성도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 제2전처리장치의 예를 보여주는 구성도이다.
도 5a와 도 5b는 도 2에 나타낸 제3전처리장치의 예로 마이크로 필터의 모형도와 필터의 단면도를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 2에 나타낸 제3전처리장치에 적용되는 초전도 자기분리의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.
도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
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.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폐수처리시스템의 블록 구성도이고, 도 3은 도 2에 나타낸 전처리장치의 개념도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 폐수처리시스템은, 유입조(10)의 폐수를 기존 폐수처리시스템에 설치된 스크린조(20)에 유입하기 전에 전처리 공정으로, 제1전처리장치(110), 제2전처리장치(120), 제3전처리장치(130)에 통과시켜 작업 공정상 생물학적 분해가 어려운 난분해성 COD원을 제거한다.
먼저 TOC를 줄이기 위해 유입 단계에서 제1전처리장치(110)로 스크린장치를 활용하여 부유물을 제거하고, 이를 통해 다음 1차/2차 처리의 부담을 줄이고 이물질로 인한 펌프의 막힘을 줄일 수 있다.
이때 스크린은 망의 크기가 중요하다.
즉, 폐수에 유분 등이 많으면 스크린망에 끈쩍하게 붙어 스크린을 막으므로 자주 세척이 필요하다.
폐수 성상에 따라 다양한 스크린이 있으며, 그 폐수에 맞는 스크린과 망의 크기를 선정할 수 있다.
스크린은 형태에 따라 봉스크린, 격자스크린, 망스크린으로 구분되고, 유효간격에 따라 조목/중목/세목으로 구분한다.
본 발명에서는 망스크린의 조목스크린을 활용한다.
다음 제1전처리장치(110)인 스크린장치 후단의 제2전처리장치(120)로 샌드필터장치는 도 4에 도시된 바와 같이 자연압을 이용한 것으로, 1차여과조(122), 2차여과조(124), 3차여과조(126)로 이루어지되, 1차여과조(122)를 2차여과조(124)보다 높게 하고, 상기 2차여과조(124)를 3차여과조(126)보다 높게 하여 고저차에 의한 자연압을 이용한다.
1차여과조(122)는 폐수내의 그릿(Grit)을 침전시키는 역할로, 이를 통해 그릿(자갈, 모래, 기타 뼈나 금속 부속품 등의 무거운 입자로 구성)에 의한 펌프를 포함한 기계류의 불필요한 마모, 파손 및 폐쇄를 방지하고, 처리시설 및 관로 등에 침사물의 축적을 방지할 수 있다.
2차여과조(124)와 3차여과조(126)는 완속여과법을 활용한다.
상기 완속여과법은 여과속도를 예를 들어 4~5m/day로 느리게 유지하면서 모래층에 형성된 여과막(filter film)의 미생물 활동에 의하여 정수하는 방법으로, 모래층 표면이나 모래층 내에 번식한 조류, 미생물에 의하여 만들어진 여과막에 의하여 물리적 및 생물학적으로 탁질, 세균 등의 부유물이나 암모니아, 망간 등 용해성물질을 제거 또는 분해하는 방법으로 부유물은 주로 모래층의 표면에서 제거된다.
상기 완속여과법의 효과는 원수의 수질, 여과사의 입도, 수온, 여과속도, 여과지의 작업 방법 등에 좌우되며, 부유물질과 세균은 거의 모두 제거되고, 색도, 용해성유기물, 철, 망간, 암모니아 등도 어느 정도 제거할 수 있다.
이와 같은 완속여과법에 의하면, 세균제거율이 탁월(98.0~99.5%)하고, 약품을 투입할 필요가 없어 유지관리비가 저렴하며, 처리수의 수질이 양호하다.
그리고 제3전처리장치(130)로 마이크로필터링장치는 1차여과조(122)와 2차여과조(124)의 앞단에 적용될 수 있으며, 도 5a와 도 5b에 도시된 바와 같이 탱크 내에 유입된 폐수를 위에서 아래로 마이크로 필터층(133)을 통과시켜 여과시킨 다음에 여과수를 공기주입펌프(131)로 분배기(132)와 중앙의 파이프를 통해 상부로 끌어올려 외부로 배출하는 장치이다.
이때 마이크로 필터층(133)은 예를 들어 위에서 아래로 석류석(133f), 활성탄(133e), 제올라이트(Zeolite)(133d), 미세자갈(133c), 고운모래(133b), 거친자갈(133a)로 이루어질 수 있다.
여기서 미설명 부호 134는 여과재 세척기, 135는 세척 박스이다.
또한, 상기 제3전처리장치(130)로 역삼투압필터링장치를 이용할 수 있다.
상기 역삼투압필터링장치는 오염된 물에 강제 압력을 가하여 특수 제작된 반투막을 통과시키는 과정으로서 순수한 물 분자는 반투막을 통과하게 되고, 물에 녹아있는 화학물질이나 이물질 등은 반투막을 통과하지 못하도록 하는 원리를 적용하여 필터링한다.
즉, 멤브레인은 원수 중에 포함되어 있는 오염물질을 분리하는 필터로써 여러 가지 필터와 여과기능 중 가장 중요한 역할을 하며 0.0001미크론의 미세한 기공(구멍)을 통하여 중금속, 발암성물질, 세균, 입자성물질 등을 효과적으로 분리 제거한다.
상기 역삼투압필터링장치는 침전필터 -> 선카본필터 -> 멤브레인 -> 후카본필터 -> 저장탱크 -> 살균필터의 처리 공정을 거칠 수 있다.
상기 반투막은 크게 두루마리형(Spiral Wound), 중공사형(Hollow Fiber), 관형(Tubular) 및 판형(Disc)의 네 가지 형태로 나누어지며 주어진 조건과 사양에 따라 선택, 사용할 수 있다.
또한, 상기 제3전처리장치(130)로 전자기장발생장치를 1차여과조(122)와 2차여과조(124)의 앞단에 적용하여 난분해성 물질에 고주파 파형을 주사함으로써 난분해성 물질을 제거, 1차/2차여과조(122,124)의 pH를 중성에 근접시키고 유기물과 바이러스를 제거할 수도 있다.
또한, 상기 제3전처리장치(130)로 자기분리장치를 1차여과조(122)와 2차여과조(124)의 앞단에 적용할 수도 있다.
상기 자기분리장치는 혼합된 상태의 물질들을 각 물질의 자화 특성을 이용하여 서로 분리해 내는 자기분리기술을 이용하는 것으로, 도 6과 같이 전자석 내에 철망을 넣고 자장을 인가시키면 자속이 철 또는 스테인리스 선(wire) 내로 집속이 되면서 철 선 내부와 외부의 계면에서 자장이 급격하게 변하는 분포가 형성되고 이것에 의해 혼합물 내의 자성체가 철망에 부착하여 분리한다.
이때 전자석에 작용하는 자기력(부착력)은 외부 자기장과 선에서의 자기 경사도에 비례하고, 자기 경사도는 선의 직경이 작을수록, 외부 자장의 크기가 클수록 커지므로, 인가하는 자기장을 크게 하면 강력한 포획력을 얻을 수 있다.
이와 같이 자기분리장치는 제거하고자 하는 물질과 용액의 자화 정도의 차이를 이용하는데, 만약에 처리하고자 하는 물질이 자성을 띄지 않는다면 그 효과는 줄어들게 된다.
제거하고자 하는 것들 중에는 자성을 띄지 않는 물질도 많이 있고, 실제로 제지폐수의 경우 제거하고자 하는 물질들이 여러 가지의 유기물로 구성되어 있으며 자성을 띄지 않는다.
이때 미세한 자성입자를 첨가하여 자성입자와 유기물이 함께 응집반응을 일으켜 자성 플록(floc)을 만들어 주고, 자기분리장치를 이용하면 오랜 시간을 필요로 하는 침전공정에 비해 초고속으로 플록을 분리 제거할 수 있다.
이는 기존 공정에 비해 1/6의 공간을 사용하면서도 수처리 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제3전처리장치(130)로 자기분리장치에 차아염소산제조장치를 더해 필터의 세정력을 극대화할 수 있다.
상기 차아염소산제조장치는 희석염산을 전해조로 전기분해한 후 이를 물로 희석하여 제조한다.
상기 치아염소산은 무색, 무미, 무취의 폭넓고 강한 살균력을 가지는 것으로 안전하고 친환경적인 살균 및 소독수이고, 식중독균, 유해미생물, 바이러스, 곰팡이를 99.9% 이상 살균하는 시험 결과를 통해 한국 KFDA, 유럽 EPA, 미국 PDA, 일본후생노동성, FDA-FSIS, USDA 등에서 식품 살균 또는 일반 살균 소독제로 승인 및 인가된 바 있다.
상기 제1전처리장치(110), 제2전처리장치(120) 및 제3전처리장치(130)에 더해 TOC 모니터링 시스템(140)을 더 구비할 수 있다.
상기 TOC 모니터링 시스템(140)은 그래픽, 차트, 인디케이트 등을 통해 주요 현황을 실시간, 직관적으로 파악하고 분석할 수 있도록 한다.
즉, 상기 TOC 모니터링 시스템(140)은 폐수처리시스템을 이루는 각 구성부로부터 pH, 탁도, 온도, 전도도, 알카리도, TOC, UV(자외선), 탱크 유량, 여과상황, R/O(역삼투압) 등의 수질 관련 정보를 유무선 네트워크(150)를 통해 수집 분석 저장하여 그래픽, 차트, 인디케이트와 같은 표시 수단으로 표시하고, 그 정보의 값을 기준치와 비교하여 경보가 필요하다고 판단되면 알람 발생, 유무선 전화 또는 웹시스템 등을 이용하여 경보 상황을 주위에 알린다.
이와 같은 전처리장치(110,120,130)를 거친 폐수는 스크린조(20)→침사조(30)→유량조정조(40)→폭기조(50)→2차침전조(60)→응집침전조(70)→여과시설(80)을 거쳐 방류조(90)에서 방류한다.
이때 상기 스크린조(20)에서는 폐수에서 소정 크기 이상의 협잡물을 걸러낸다.
침사조(30)에서는 상기 스크린조(20)를 통과한 폐수에서 소정 비중 이상의 무기물을 중력 침강에 의하여 고액 분리한다.
유량조정조(40)에서는 폐수를 일정시간 체류하게 하여 폐수의 양과 질 및 농도분포를 균일하게 조절한다.
폭기조(50)에서는 폐수의 물속에 공기를 불어넣거나 공중에 물을 살포하여 물과 공기를 충분히 접촉시켜 미생물로 하여금 물을 정화하게 한다.
2차침전조(60)에서는 상기 폭기조(50)에서 분리되지 않은 미세 고형물을 역삼투압으로 가라앉힌다.
응집침전조(70)에서는 응집제를 투여하여 오염물을 침전시킨다.
여기서 응집이란 응결된 입자가 가교 현상에 의해 서로 결합하는 것을 말하고, 대표적인 응집제로 황산알루미늄, 염화제2철, 황산제1철, 황산제2철, pH조절을 위해 첨가하는 물질로 탄산나트륨이 있다.
여과시설(80)에서는 약품 응집 및 침전을 시킨 침전수를 예를 들어 모래 여과하여 물을 정화한다.
이와 같이 하여 정화된 물은 방류조(90)에 저장되었다가 방류된다.
한편 침전물(슬러지) 즉, 슬러지방류조(200)에 저장된 슬러지와, 응집침전조(70)와 2차침전조(60)의 침전물은 유량조정조(40)에 반송된다.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
10: 유입조 20: 스크린조
30: 침사조 40: 유량조정조
50: 폭기조 60: 2차침전조
70: 응집침전조 80: 여과시설
90: 방류조 110: 제1전처리장치
120: 제2전처리장치 122,124,126: 여과조
130: 제3전처리장치 140; TOC 모니터링 시스템
150: 유무선 네트워크 200: 슬러지방류조

Claims (6)

  1. 유입조(10)의 폐수를 폐수처리시스템에 설치된 스크린조(20)에 유입하기 전에 전처리 공정을 수행하는 전처리장치에 있어서;
    일정 크기의 망을 갖는 스크린장치를 활용하여 부유물을 제거하는 제1전처리장치(110)를 구비하는 것을 특징으로 하고,
    상기 제1전처리장치(110) 후단에 구비되는 것으로, 자연압을 이용한 샌드필터장치인 제2전처리장치(120)를 더 구비하는 것을 특징으로 하고,
    상기 샌드필터장치는,
    폐수 내의 그릿(Grit)을 침전시키는 1차여과조(122)와,
    여과속도를 느리게 유지하면서 모래층에 형성된 여과막(filter film)의 미생물 활동에 의하여 필터링하는 완속여과법을 활용하는 2차여과조(124)와 3차여과조(126)로 이루어지는 것을 특징으로 하고,
    상기 1차여과조(122)를 2차여과조(124)보다 높게 하고, 상기 2차여과조(124)를 3차여과조(126)보다 높게 하여 고저차에 의한 자연압을 이용하는 것을 특징으로 하고,
    상기 1차여과조(122)와 2차여과조(124)의 앞단에 적용되는 제3전처리장치(130)를 구비하되,
    상기 제3전처리장치(130)는 마이크로필터층을 통과시켜 여과시키는 마이크로필터링장치와,
    반투막을 통과시키는 과정에서 순수한 물 분자는 통과하게 되고, 물에 녹아있는 화학물질이나 이물질은 통과하지 못하도록 하는 역삼투압필터링장치와,
    전자기장을 발생하여 난분해성 물질에 고주파 파형을 주사함으로써 난분해성 물질을 제거하는 전자기장발생장치와,
    전자석내에 철망을 넣고 자장을 인가시키면 자속이 철 또는 스테인리스 선(wire) 내로 집속이 되면서 철선 내부와 외부의 계면에서 자장이 급격하게 변하는 분포가 형성되고 이것에 의해 혼합물 내의 자성체가 철망에 부착하여 분리하는 자기분리장치를 구비하는 것을 특징으로 하고,
    상기 마이크로필터링장치는 탱크 내에 유입된 폐수를 위에서 아래로 마이크로 필터층(133)을 통과시켜 여과시킨 다음에 여과수를 공기주입펌프(131)로 분배기(132)와 중앙의 파이프를 통해 상부로 끌어올려 외부로 배출하는 것을 특징으로 하고,
    제거하고자 하는 혼합물 중 자성을 띄지 않는 물질의 경우 미세한 자성입자를 첨가하여 자성입자와 유기물이 함께 응집반응을 일으켜 자성 플록(floc)을 만든 후 자기분리장치를 통해 분리하는 것을 특징으로 하는
    폐수처리시스템의 전처리장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자기분리장치에 더해 필터의 세정력을 높일 수 있는 차아염소산제조장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 폐수처리시스템의 전처리장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 폐수의 pH, 탁도, 온도, 전도도와 같은 수질 관련 정보를 수집 분석 저장하여 그래픽, 차트, 인디케이트와 같은 표시수단으로 표시하고, 그 정보의 값을 기준치와 비교하여 경보가 필요하다고 판단되면 경보 상황을 알리는 TOC 모니터링 시스템을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 폐수처리시스템의 전처리장치.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002316181A (ja) * 2001-04-20 2002-10-29 Yamaha Motor Co Ltd 浄水システム
KR100442932B1 (ko) * 2002-02-09 2004-08-02 서희동 고농도 유기성폐수의 처리방법
KR100543079B1 (ko) * 2004-06-26 2006-01-20 한국환경기계주식회사 분뇨, 하수, 축산 폐수 등의 전처리 방법
KR101021868B1 (ko) 2011-01-05 2011-03-17 청해 Env (주) 전자파와 초음파에 의한 고농도 오폐수 처리방법
KR102172981B1 (ko) * 2020-06-02 2020-11-04 주식회사 모리트 스마트 하폐수 처리 운영시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002316181A (ja) * 2001-04-20 2002-10-29 Yamaha Motor Co Ltd 浄水システム
KR100442932B1 (ko) * 2002-02-09 2004-08-02 서희동 고농도 유기성폐수의 처리방법
KR100543079B1 (ko) * 2004-06-26 2006-01-20 한국환경기계주식회사 분뇨, 하수, 축산 폐수 등의 전처리 방법
KR101021868B1 (ko) 2011-01-05 2011-03-17 청해 Env (주) 전자파와 초음파에 의한 고농도 오폐수 처리방법
KR102172981B1 (ko) * 2020-06-02 2020-11-04 주식회사 모리트 스마트 하폐수 처리 운영시스템

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