KR102543153B1 - 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 ａ-ｓｂｒ 장치 - Google Patents
하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 ａ-ｓｂｒ 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치는 하ㆍ폐수를 용도별, 슬러지 형상에 따른 맞춤형 스크린이 설치된 스크린조(1), 유수분리와 침전이 이루어지는 침전분리조(2), 불규칙한 유입수를 조절하는 유량조(3), 제1 A-SBR반응조(4), 복합미생물군(4-1)을 투여한 유동상담체(4-3), 일정량을 공급하는 유량조절밸브(4-7), 제1슬러지집하수로(4-4)은 바닥면에 (╋)형 수로를 만들어 슬러지 가운데로 유도하며, 수로에 슬러지흡입관(4-6) 내부반송 수단, 제2 A-SBR반응조(5), 원수뒤섞임방지수단(5-2), 산기관 유지 보수용도 파이프탈부착장치(5-9-1), DO조절장치(5-5), 상등수이송장치(5-6), 응집제유입펌프(6-1)와 응집제혼합기(6-2), 여과수조(6), 미세 협잡물을 여과하는 섬유상여과수단(7), 침지형자외선소독장치(8-1) 및 방류조(8)가 순차적으로 설치된다.
상기 구성에 의해 본 발명은 하·폐수 슬러지 성상에 따라 용도별 스크린 사용으로 협잡물 분리로 시작되며. 침전분리조 에서 하수처리에서 문제되는 난분해성의 유지성분을 미리 분리시켜 하수처리의 효율성을 높이면서 혐기조와 무산소조(제1 A-BSR 반응조)의 조합에 의한 슬러지의 활성화를 위한, 유동상 담체표면에 복합미생물군을 투여, 활성 무기물들이 혼재되어 물속에서 생물막의 성장으로 탈질미생물의 번식을 유도하여 질소(N)를 효율적으로 제거할 수 있다. 이어서 반응조 바닥에 늘려있는 슬러지를 수로로 유도, 내부 반송 및 슬러지 저류조로 이송하며. 산기관 유지 보수에 관련하여 산기배관, 탈부착이 가능하며, 인(P) 처리를 위한 응집제 투입과 응집제혼합기를 거친 1차 처리수는, 섬유볼 여과장치를 거치며 미세 슬러지와 인(P)을 제거하고, 침지형 소독으로 살균처리로 완성된다, 좀 복잡한 구도로 보이나 현실적으로는 꼭 필요한 수단들이다.
본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치는 하ㆍ폐수를 용도별, 슬러지 형상에 따른 맞춤형 스크린이 설치된 스크린조(1), 유수분리와 침전이 이루어지는 침전분리조(2), 불규칙한 유입수를 조절하는 유량조(3), 제1 A-SBR반응조(4), 복합미생물군(4-1)을 투여한 유동상담체(4-3), 일정량을 공급하는 유량조절밸브(4-7), 제1슬러지집하수로(4-4)은 바닥면에 (╋)형 수로를 만들어 슬러지 가운데로 유도하며, 수로에 슬러지흡입관(4-6) 내부반송 수단, 제2 A-SBR반응조(5), 원수뒤섞임방지수단(5-2), 산기관 유지 보수용도 파이프탈부착장치(5-9-1), DO조절장치(5-5), 상등수이송장치(5-6), 응집제유입펌프(6-1)와 응집제혼합기(6-2), 여과수조(6), 미세 협잡물을 여과하는 섬유상여과수단(7), 침지형자외선소독장치(8-1) 및 방류조(8)가 순차적으로 설치된다.
상기 구성에 의해 본 발명은 하·폐수 슬러지 성상에 따라 용도별 스크린 사용으로 협잡물 분리로 시작되며. 침전분리조 에서 하수처리에서 문제되는 난분해성의 유지성분을 미리 분리시켜 하수처리의 효율성을 높이면서 혐기조와 무산소조(제1 A-BSR 반응조)의 조합에 의한 슬러지의 활성화를 위한, 유동상 담체표면에 복합미생물군을 투여, 활성 무기물들이 혼재되어 물속에서 생물막의 성장으로 탈질미생물의 번식을 유도하여 질소(N)를 효율적으로 제거할 수 있다. 이어서 반응조 바닥에 늘려있는 슬러지를 수로로 유도, 내부 반송 및 슬러지 저류조로 이송하며. 산기관 유지 보수에 관련하여 산기배관, 탈부착이 가능하며, 인(P) 처리를 위한 응집제 투입과 응집제혼합기를 거친 1차 처리수는, 섬유볼 여과장치를 거치며 미세 슬러지와 인(P)을 제거하고, 침지형 소독으로 살균처리로 완성된다, 좀 복잡한 구도로 보이나 현실적으로는 꼭 필요한 수단들이다.
Description
본 발명은 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선진 연속회분식 활성슬러지 처리공법(Advanced-Sequential Batch Reactor : A-SBR)에 의해 하·폐수를 고도처리하여 질소와 인을 처리하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에 관한 것이다.
산업의 급변한 발전과 집단 도시화가 이루어지면서 여러가지 목적으로 물을 이용하면서 생활환경의 오염, 특히 수질오염은 각종 수인성 전염병과 건강 위해성 문제 등이 매우 심각한 문제로 대두되고 있으며, 하천 및 호수의 주 오염원 중의 하나로서 영양염류인 질소 및 인의 유입량이 증가 되면서 강물이 급속하게 오염되어 농업, 공업, 생활용수의 자원가치가 없는 실정이다.
과거 대부분의 하수처리장에서는 표준 활성슬러지공법을 적용하여 하·폐수를 처리하여 왔으나, 표준 활성슬러지공법은 부하변동에 대처하기가 어렵고, 유기 하수, 폐수 중의 영양염류인 질소(N) 및 인(P)의 제거효율이 저조하여 유기 오염물뿐만 아니라 영양염류인 질소(N)와 인(P)의 제거효율을 높이기 위한 다양한 종류의 생물학적 고도처리공법이 개발되고 있으며, 하수·폐수 중의 영양염류인 질소(N) 및 인(P)를 제거하는 생물학적 처리공법으로 널리 이용되고 있는 수 처리 공법으로 연속회분식 생물학적 수처리공법(Sequencing Batch Reactor; SBR)을 예로 들 수 있다.
상기 SBR 공법은 하나의 생물 반응조에서 호기, 혐기, 침전, 방류상태로 운영하기 때문에 시설이 간단하여 경제적이라고 할 수 있으나, SBR공법의 수 처리에서는 슬러지의 반송이 원활치 않으며 유입수 내의 미생물 적응시간이 필요할 뿐 아니라 배출되는 처리수에 활성슬러지가 함께 유출되어 처리수의 오염을 대비하여 디켄트(상등수 배출장치), 용존산소 조절 등 필요한 장치가 요구되며, 하수처리 시설의 부지증대, 시설의 유지 및 보수 등에 따른 경비증대의 원인이 되고 있으며, 또한 각 공정마다 필요로 하는 시간을 유지시켜야 하기 때문에 생물 반응조로 유입되는 원수의 유입량을 항상 일정하게 유지해야 하는 단점이 있다.
이러한 문제점을 개선한 A-SBR공법과 관련한 선행기술로, 예를 들어, 국내 등록특허 제10-0453479호에 스크린조(1), 유량조정조(2), A-SBR 전 반응조(3-1), A-SBR 주 반응조(3-2), 상향류여과장치(4), 알람, 가성소다 폴리머를 이송시키는 약액조(4-1) 살균, 소독 광촉매장치(5), 중수저류조(6), 방류조(3-3), A-SBR 전 반응조(3)에서 미생물활성 및 탈진효율을 향상시키는 미생물활성화조(7), 잉여슬러지 저류조(8) 등을 포함하는 것을 특징으로 하는 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 A-SBR 장치를 개시하고 있다.
또한, 국내등록특허 제10-1205776호에는 유입 유량에 따른 가변제어가 이루어지도록 하는 수 처리 공법 및 다단계 SBR 수 처리 장치를 개시하고 있으며, 국내등록특허 제10-1218082호에 유입수를 수용하여 수 처리 공정을 진행하기 위한 반응조와 상기 반응조에 공급하기 위한 유입수를 수용하는 유량조정조 및 반응조와 연통되는 유입로를 갖고, 유입수가 정해진 유량 내에서는 상기 반응조로 유입되도록 하고, 상기 정해진 유량이 초과되는 경우 상기 유량조정조로 유입되도록 하기 위한 유입수 분배수단을 포함하고, 상기 유입수 분배수단은 상기 유입로를 형성하는 관로 유니트 및 상기 반응조의 수위에 의해 작동되어 상기 반응조로 유입되는 유입수의 유량을 조절하는 부력 유니트를 구비하는 연속유입식 SBR 수 처리 장치를 개시하고 있다.
상기한 선행기술은 중 대규모의 수 처리 시설에 적용되는 SBR 수 처리 장치로서, 하수, 폐수 등의 유입량이 적거나 변화가 적은 수 처리 시설에 적용하는데 다소 부적합한 점이 있으며, 또한 슬러지의 축적으로 배출되는 처리수에 활성슬러지가 함께 유출되어 처리수가 오염될 우려가 있어 이를 위한 장치가 필수적으로 설치되어야 하는 문제점 및 시설의 유지, 보수 등에 따른 복잡성과 경비증대의 문제점 등이 여전히 남아있다.
이에 본 발명자는 상기한 선행기술의 문제점을 해결하기 위하여 연구를 계속하던 중, 원수 유입 전단에 침전분리와 정량공급수단의 설치 및 혐기(전처리)조와 순환식 생물학적 처리조를 구분 설치함으로써 연속회분식 생물학적 처리조 내의 마이크로바이옴(복합미생물군)을 투여한 유동성 담체, 반응조 바닥에 슬러지 집하수로, 활성슬러지에 의해 미생물 활착과 활동시간의 단축 및 수리학적 체류시간의 감소를 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 선진 연속회분식 활성슬러지 처리공법(Advanced-Sequential Batch Reactor : A-SBR)에 의해 하·폐수를 고도처리 하여 하·폐수내의 질소와 인을 효율적으로 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치를 제공하는데 그 목적으로 하며, 본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치는 하·폐수로 이루어진 원수를 용도별, 슬러지 형상에 따라 벨트스크린(1-1) 또는 원통스크린(1-2)을 맞춤형으로 설치된 스크린조(1), 유수분리와 침전이 동시에 이루어지는 침전분리조(2), 불규칙적으로 유입되는 유입수의 유량을 일정하게 조절하는 유량조정조(3), 전단에 복합미생물군(Microbiome)(4-1)을 투여한 유동상담체(4-3), 후단에 전자유량계(4-8)를 부착한 유량조절밸브(4-7), 제1슬러지집하수로(4-4)를 설치한 제1 A-SBR반응조(4), 제2유속감속수단(5-1), 원수뒤섞임방지수단(5-2), DO(용존산소)조절장치(5-5), 상등수이송장치(5-6), 제2슬러지집하수로(5-4), 산기관(A2) 유지 보수를 위한 파이프탈부착장치(5-9-1)를 장착한 제2 A-SBR반응조(5), 응집제유입펌프(6-1)와 응집제혼합기(6-2), 여과수펌프(6-3)를 설치한 여과수조(6), 미세 협잡물을 여과하는 섬유상여과수단(7), 침지형자외선소독장치(8-1)를 설치한, 소독방류조(8)가 순차적으로 이루어지고, 제1 A-SBR반응조(4), 제2 A-SBR반응조(5), 여과조(6)로 부터 슬러지가 유입되는 슬러지저류조(9)로 이루어진다.
상기 본 발명에 따른 선진 연속회분식 활성슬러지 처리법(A-SBR)에 의하여, 구체적으로 설명하면, 원수 슬러지 형상에 따른 맞춤형 스크린, 즉, 음식물쓰레기 야채류 성분에는 밸트스크린(1-1)이, 낙엽, 나무, 비닐종류와, 유지성분이 없는 형태는 원통스크린(1-2)이 설치된 스크린조(1), 내부격막판(2-2)에 의해 침전분리가 동시에 이루어지고 상등 유지성분은 슬러지집하장치(2-1)에 의해 이송되며, 첨전된 슬러지와 하수가 함유된 원수는 월류관(2-4)을 통하여 침전분리조(2)에서 유량조정조(3)로 이송, 유량 및 수질 조절하기 위해 내부에 설치된 원수이송펌프(3-2)에 의해 제1 A-SBR반응조(4)로 이송된 원수는 복합미생물군(4-1)을 투여한 유동상담체(4-3)을 통과한 원수는 후단에 설치된 전자유량계(4-8)가 부착된 유량조절밸브(4-7)에 의해 일정량을 제2 A-SBR반응조(5)로 유입시킨다.
상기 제2 A-SBR반응조(5)는 제2유속감속수단(5-1), 원수뒤섞임 방지수단(5-2), DO조절장치(5-5), 수위조절장치(5-7)를 포함하고, 반응조의 바닥에 널려있는 슬러지를 ╋형 제2슬러지집하수로(5-4)에 의해 모여진 슬러지는 슬러지수중펌프(5-3)로 내부반송 및 슬러지저류조(9)로 이송되며, 반응은 폭기, 혐기, 내부반송, 폭기, 침전, 방류 일정, 사이클을 통하여 배출 되는 과정에 응집제유입펌프(6-1)와 응집제혼합기(6-2)을 거처 여과수조(6)로 이송한다.
또한, 상기 제2 A-SBR반응조(5) 내부에 설치된 산기관(A2) 유지보수를 위한, 파이프탈부착장치(5-9-1), 스텐주름관카프링(5-9-2)이 설치되어 산기관(A2) 유지보수가 가능하다.
상기 1차 처리된 원수를 담수하는 여과수조(6), 응집제와 믹스된 1차 처리수를 여과수펌프(6-3)로 이송, 미세한 슬러지와 인(P)성분이, 섬유상여과수단(7)에 의해 제거되며, 여과한 처리수는 소독방류조(8)로 이송, 침지형자외선소독장치(8-1)로 살균, 소독한 후, 방류 처리한다.
상기 본 발명의 선진 연속회분식 활성슬러지법(A-SBR) 처리 과정을 개략적으로 설명하면, 원수의 슬러지 형상에 따른 협잡물을 제거하는 스크린조(1), 유수분리와 침전이 이루어지는 침전분리조(2), 불규칙적인 수질과 유량을 조절하는 유량조정조(3), 원수이송펌프(3-2)로 일정량 제1 A-BSR반응조(4)로 유입시킨다.
상기 제1 A-BSR 반응조(4)로 유입된 원수는 복합미생물군(4-1)을 투여한 유동상담체(4-3)을 통과하고, 유량조절밸브(4-7)에 의해 일정량만 유입되는 제2 A-SBR반응조(5)는, 제2유속감속수단(5-1), 원수뒤섞임방지수단(5-2), DO조절장치(5-5), 상등수이송장치(5-6), 바닥 제2슬러지집하수로(5-4)와 내부반송, 슬러지 이송펌프(5-3) 등이 설치된 안정적인 제2A-SBR반응조(5)로, 반응은 일정 4∼6사이클로 운전하며, 상등수이송장치(5-6)을 통하여 배출되는 과정에 응집제유입펌프(6-1)와 응집제혼합기(6-2)를 거친 1차 처리수는 여과수조(6)로 이송된다.
상기 여과수조(6)로 유입된 1차 처리수는 섬유상여과수단(7)에 유입되어 미세 부유물질 및 인(P)성분이 여과, 제거되며, 처리수는 침지형 좌외선 소독기가 설치된 소독, 소독방류조(8)로 유입 방류시킨다. 이어서 여과 과정에서 발생하는 부유물질 및 인(P)성분이 함유된 역세수는 슬러지저류조(9)로 이송하는 것으로 이루어진다. 기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명은 하·폐수 슬러지 성상에 따라 용도별 스크린에서 부터 침전분리조 에서 하수처리에서 문제되는 난분해성의 유지성분을 미리 분리시켜 하수처리의 효율성을 높이면서 혐기조와 무산소조(제1 A-BSR 반응조)의 조합에 의한 슬러지의 활성화에 의해 복합미생물군을 투여한 유동상 담체 표면에 활성 무기물들이 혼재되어 물속에서 생물막의 성장으로 탈질미생물의 번식을 유도하여 질소(N)를 효율적으로 제거하며, 미처 처리 못한 인(P)은 섬유여과수단에서 제거할 수 있다.
또한, 본 발명은 주 생물반응조인 제2 A-BSR 반응조의 포기(호기)단계에서 용존산소 비율을 자동으로 조절 운영함으로써 안정적인 반응조 운영과 인을 과잉 섭취한 슬러지의 반송을 실시하여 하·폐수 내의 유기물과 질소의 비율이 낮은 환경에서도 질소와 인의 균형적 제거가 가능하고, 높은 처리 효율을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 혐기조와 무산소조(제1A-BSR반응조)로 구분 설치함으로써, 주 생물반응조인 제2A-BSR반응조 내의 활성슬러지에 의해 미생물 활착과 활동시간이 단축되고, 수리학적 체류시간이 감소되었다.
또한, 본 발명은 반응조 바닥 슬러지를 집하 하는 ╋형 제2슬러지집하수로(5-4)를 설치하여 잉여슬러지 내부 반송과 함량이 높은 슬러지는 슬러지저류조(9)로 이송이 용이하며, 종전에 반응조 구석에 슬러지가 남아 썩음으로 독성발생이 많았으나 슬러지집하수로로 방지하였다, 생물학적 수처리 에서 중요한 산기관(A-2)이 교체하기가 현실로는 불가능하였으나, 본 발명에 산기관 배관 탈착장치로 산기관 수리 및 교체가 가능해졌다.
또한, 본 발명은 블로워(B)에 연결된 산기관(A1~A5)으로 공기의 공급과 함께 혐기적 조건, 호기적 조건으로 자동 반복 운전하여 유기물과 인을 제거하며, 반응조 슬럿지 뒤섞임을 방지하여, 미생물의 스트레스를 최소화는 특징을 지니고 있다.
본 발명의 기술적 사상의 실시 예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 선진 연속회분식 활성슬러지처리법(Advanced-Sequential Batch Reactor)에 의한 하·폐수를 처리하는 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 유지성분이 없는 하·폐수 처리용 벨트스크린(1-1)을 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2a는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 일반 복잡한 슬러지용 원통스크린(1-2)을 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 유입수 유량조절밸브(4-7) 장치와 전자유량계(4-8)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제1 A-SBR반응조(4)에 설치된 제1유속감속수단(4-2)와 유동상담체(4-3), 유동상담체 탱크(4-5)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제2 A-BSR반응조(5)의 제2유속감속수단(5-1), 원수뒤섞임방지수단(5-2), 상등수이송장치(5-6) 등을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제2A-BSR반응조의 DO(용존산소)값을 자동으로 조절하는 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제1 A-BSR반응조(4) 내부에 설치된 슬러지 집하 장치의 ╋형 제1슬러지집하수로(4-4)로 모여진 슬러지을 슬러지흡입관(4-6)으로 슬러지를 이송하는 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7a는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제1 A-BSR반응조(4) 내 설치된 슬러지 집하장치의 ╋형 제1슬러지집하수로(4-4)와 슬러지흡입관(4-6)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7b는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제2 A-BSR반응조 내 설치된 슬러지 집하장치의 ╋형 제2슬러지집하수로(5-4)로 가운데 슬러지수중펌프(5-3)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제2 A-BSR반응조(5)에 설치된 산기관(A-2) 유지 보수를 하기 위하여 산기관이 부착된 바닥, 파이프탈부착장치(5-9-1), 스텐주름관카프링(5-9-2)를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 응집제혼합기(6-2)를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 섬유상여과수단(7)를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10a는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ장치에서 섬유상여과수단(7), 섬유볼(7-1)를 재생, 역세를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 침지형자외선소독장치(8-1)를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 유지성분이 없는 하·폐수 처리용 벨트스크린(1-1)을 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2a는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 일반 복잡한 슬러지용 원통스크린(1-2)을 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 유입수 유량조절밸브(4-7) 장치와 전자유량계(4-8)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제1 A-SBR반응조(4)에 설치된 제1유속감속수단(4-2)와 유동상담체(4-3), 유동상담체 탱크(4-5)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제2 A-BSR반응조(5)의 제2유속감속수단(5-1), 원수뒤섞임방지수단(5-2), 상등수이송장치(5-6) 등을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제2A-BSR반응조의 DO(용존산소)값을 자동으로 조절하는 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제1 A-BSR반응조(4) 내부에 설치된 슬러지 집하 장치의 ╋형 제1슬러지집하수로(4-4)로 모여진 슬러지을 슬러지흡입관(4-6)으로 슬러지를 이송하는 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7a는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제1 A-BSR반응조(4) 내 설치된 슬러지 집하장치의 ╋형 제1슬러지집하수로(4-4)와 슬러지흡입관(4-6)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7b는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제2 A-BSR반응조 내 설치된 슬러지 집하장치의 ╋형 제2슬러지집하수로(5-4)로 가운데 슬러지수중펌프(5-3)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제2 A-BSR반응조(5)에 설치된 산기관(A-2) 유지 보수를 하기 위하여 산기관이 부착된 바닥, 파이프탈부착장치(5-9-1), 스텐주름관카프링(5-9-2)를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 응집제혼합기(6-2)를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 섬유상여과수단(7)를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10a는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ장치에서 섬유상여과수단(7), 섬유볼(7-1)를 재생, 역세를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 침지형자외선소독장치(8-1)를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 선진 연속회분식 활성슬러지처리법(Advanced-Sequential Batch Reactor)에 의한 하·폐수를 처리하는 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에는, 하·폐수로 이루어진 원수(유입수)를 슬러지 형상에 따라 맞춤형으로 스크린 하도록 설치된 스크린조(1), 유수분리와 침전이 격벽에 의하여 이루어지는 침전 분리조(2), 불규칙 적으로 유입되는 유입수의 수질과 유량을 일정하게 조절하는 유량조정조(3), 제1 A-SBR반응조(4), 복합미생물군을 투여한 유동상 담체, 전자유량계를 부착한 유량조절밸브, 제2 A-SBR 반응조(5), 원수뒤섞임방지수단, 슬러지집하수단, DO조절장치, 상등수 이송장치, 산기관유지보수수단, 응집제 유입펌프와 응집제혼합기, 여과수조(6), 미세 협잡물을 여과하는 섬유상 여과수단(7), 침지형 자외선 소독기가 설치된 소독방류조(8), 슬러지저류조(9)가 순차적으로 설치된다.
상기 스크린조(1)에서는 유입되는 하·폐수 슬러지 형상에 따라 스크린도 맞춤형으로 벨트스크린(1-1)이나 원통스크린(1-2)으로 설치되며, 스크린을 통해 협잡물을 분리한 원수를 침사조이송라인(L1)을 통하여 유입시킨다.
상기 유수분리와 침전이 되는 침전분리조(2)는 내부격벽판(2-2)이 설치되어 정체되면서 상층부로 유지성분과 침전물을 분리하여 제거함과 동시에 분리된 침전물은 수중교반기(2-3)에 의해 슬러지의 고체성을 방지하며 월류관(2-4)으로 이송, 유량조정조(3)로 이송되며, 상층부로 분리되는 유지성분은 수위로 인한 슬러지집하장치(2-1), 슬러지이송라인(SL1)을 통하여 슬러지저류조(9)로 이송된다.
상기 유량조정조(3)는 침전분리조(2)로부터 원수(하·폐수)의 유량과 수질이 불규칙하게 유입되는 상태를 대비하여 설계되며, 유량조정조(3)로 유입된 원수는 원수이송펌프(3-2)에 의하여 일정량을 조절밸브로 제1반응조이송라인(L2), 유량조정라인(L8)으로 보내지며, 하부에 침적되는 침적물도 수중교반기(3-1)에 의해 혼합되어 원수이송펌프(3-2)에 의해 제1반응조이송라인(L2)를 통하여 제1 A-SBR반응조(4)로 이송된다.
제1 A-SBR 반응조(4) 초입단계 제1유속감속수단(4-2)에 복합미생물군(4-1)를 일정 농도를 투입하였을 때 유동성담체(4-3)표면에 형성되는 바이오필름이 빨리 형성되고, 또한 장기간 운전 시 바이오필름의 노화나 과증식으로 인한 괴사현상을 방지하는 효과를 줄 수 있으며, 여러 종류의 유익균의 복합배양체인 복합미생물군(4-1)의 유산균이 만들어내는 유기산은 바이오필름의 형성을 촉진시키고, 미생물의 탄소원으로 이용되어 하·폐수처리 효율 안정화에 적격이며, 반응조의 바닥에 널려있는 슬러지를 ╋형 제1슬러지집하수로(4-4)로, 모여진 슬러지를 슬러지흡입관(4-6)을 통하여 슬러지이송펌프(4-10)로 내부반송이송라인(SL-2)으로 내부반송이나, 슬러지 함량이 높으면 슬러지조이송라인(SL-3)를 이용, 슬러지조로 이송한다.
상기 주 생물반응조인 제2 A-SBR 반응조(5)에는 전자유량계(4-8)에 의해 유량조절밸브(4-7)로 조절하여 일정량을 유입시키며, 원수 제2유속감속수단(5-1), 연속 유입 원수뒤섞임방지수단(5-2), DO조절장치(5-5), 반응조의 바닥에 널려있는 슬러지를 ╋형 제2슬러지집하수로(5-4)로, 집하된 슬러지수중펌프(5-3), 상등수이송장치(5-6), 산기관(A2)이 설치되어 있으며, 유입된 처리수를 사이클에 의해 순환처리하며, 분리 처리된 원수는 상등수이송장치(5-6), 상등수이송펌프(5-8)에 의해 상등수이송라인(L4)으로 이송되는 과정에서 응집제유입펌프(6-1)에 의해 응집제, 중화제 등 화학약품이 필요 시에만 적정량으로 투입, 응집제혼합기(6-2)을 거친 후 여과수조(6)로 이송된 1차 처리수는 여과수펌프(6-3)로 섬유상여과수단(7)에 유입되고, 여과과정을 거친 여액은 처리수이송라인(L7)을 통하여 침지형자외선소독장치(8-1)가 설치된 소독방류조(8)에 의해 방류된다.
상기 본 발명에 적용되는 섬유상여과수단(7)은 미세한 섬유 실로 제작된 섬유볼 여재가 충전된 여과장치로, 유입압력과 유출압력이 차이가 나면 역세가 이루어지고 단시간 폭기와 역세로, 수 처리 공정에 있어서 효율성을 높일 수 있는 장점이 있으며, 또한, 상기 침지형자외선소독장치(8-1)는 물속에 침지되어 미생물의 살균 소독에 유리할 뿐 아니라 겨울철 자외선의 램프 온도로 소독조의 기능과 함께 소독방류조(8)의 동파방지 기능을 갖는 큰 장점을 지니고 있다.
그리고 본 발명에 따른 유입수의 순환식 생물처리는 상기 제1 A-SBR반응조(4) 및 주 생물반응조인 제2 A-SBR반응조(5)의 조합으로 이루어지며, 순환식 생물처리의 운전방식은 1일(24시간)을 기준으로 4 사이클 또는 6 사이클 방식으로 운전하는 것으로 이루어지며 4 싸이클 운전방식과 6 싸이클 운전방식을 아래 [표 1]에 나타낸 바와 같다.
또한, 본 발명에서 유입수가 상기 제1 A-SBR반응조(4) 및 주 생물반응조인 제2 A-SBR반응조(5)로 유입되면서 연속회분식 생물학적으로 처리되는 과정(반응)은 주 생물반응조인 제2 A-SBR반응조(5)의 처리과정(반응)을 제어하는 방법으로 실시함이 바람직하다.
더욱 구체적으로, 상기 제어방법은, 생물반응조인 제1 A-SBR반응조(4)의 반응은 복합미생물군(4-1) 1차 폭기시 정량조절로 유동상담체탱크(4-5)로 유입시키고 슬러지 내부 반송은 침전시간에 슬러지이송펌프(4-10)를 자동운전하며, 제2 A-SBR반응조(5)의 순환식 반응은 블로워(B), DO조절장치(5-5), 슬러지수중펌프(5-3) 및 상등수이송펌프(5-8)가 상기 [표 1]에 나타난 단위 싸이클 당 설정된 시간에 따라 작동하도록 자동제어가 이루어진다.
즉, 제2 A-SBR 반응조(5)의 운영 기본 4사이클로 보면, 타이머로 조절운전, 폭기, 혐기, 내부반송, 폭기(DO조절), 침전, 방류를 설정된 시간에 따라 연동적으로 작동하도록 제어하면서 처리수 수위조절장치(5-7)가 저 수위에 감지되면, 순환행정이 처음으로 돌아가도록 설정하여 자동 제어로 이루어진다.
도 2는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 유지성분이 없는 하·폐수 처리용 벨트스크린(1-1)을 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 유지성분이 없는 하·폐수 처리용 벨트스크린(1-1)을 설명하며, 종래 바스크린은 이물질이나 길이가 긴 물체는 제거가 어려웠으나, 본 벨트 스크린은 여러 밸트 전체가 하부에서 상부로 이동하므로 어떠한 이물질도 분리 제거가 가능하다.
도 2a는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 일반 복잡한 슬러지용 원통스크린(1-2)을 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2a는, 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 슬러지용 원통스크린(1-2)을 설명하기 위한 것으로, 원통형은 모든 이물질을 제거하는 특성이 있다. 종래 드럼스크린은 복잡한 구조 및 방대한 시설로 소형 하·폐수 처리장에는 사용이 불가 하였으나 본 원통스크린은 간편한 반자동으로 소형처리장이나 대형처리장 모두 가능하다.
도 3은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 전자유량계(4-8)가 부착된 유량조절밸브(4-7)를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제1 A-SBR 반응조(4)에 설치된 전자유량계(4-8)를 부착한 유량조절밸브(4-7)을 설치하여 요구하는 원수 일정량을 상하 이동식 밸브에 의해 일정량의 원수를 전자유량계(4-8)로 즉시 확인하며 일정량을 이송하며 제1 A-SBR반응조(4)에서 제2 A-SBR반응조(5)에 걸쳐 유로가 형성된 H자 형상의 월류관이 설치되어 있다.
도 4는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제1 A-SBR반응조(4)에 설치된 복합미생물군(4-1)을 주입한 유동상담체(4-3)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ장치에서 복합미생물군(4-1)은 유동상담체(4-3)가 투입된 유동상담체탱크(4-5)에 일정량을 투입된다. 활성 무기물들이 혼재되어 물속에서 생물막의 성장으로 탈질미생물의 번식을 유도하여 질소(N)를 효율적으로 제거하는 효과를 나타낸다. 제1 A-SBR반응조(4) 내에는 입구 측에 일정 거리를 두고 격벽 지그재그로 이루어진 제1유속감속수단(4-2)이 설치되어 있다.
도 5는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제2 A-BSR 반응조 내 설치된 제2유속감속수단(5-1), 상등수이송장치(5-6)등을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 제2 A-SBR반응조(5)에 예비 처리수를 유입시키며, 유로를 통하여 유입되는 예비 처리수는 다수개의 격판 제2유속감속수단(5-1)에 의해 낙차에 의한 충격이 완화되며 원수뒤섞임방지수단(5-2)이 처리수의 흐름에 의한 수조 내에 정체되어 있는 처리수의 유동을 차단하여 수조 내에 정체되어 있는 처리수가 분리되며, 내부에 DO조절장치(5-5), 상등수이송장치(5-6), 제2슬러지집하수로(5-4), 슬러지수중펌프(5-3) 등이 설치되고, 블로워(B)에 연결되어 설치된 산기관(A-2)이 있으며, 또한, 처리수의 수위를 감지하는 수위조절장치(5-7)가 설치되어 있다. 상기 상등수이송장치(5-6)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 널리 알려진 부유식 상등수 배출장치, 즉 부체의 부력에 의하여 소정의 깊이로 잠겨 부유된 상태로 운전되는 부유식 상등수 배출장치가 선택되며, 특별하게 한정되는 것은 아니다.
도 6은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제2 A-SBR 반응조의 DO조절장치(5-5) 시설을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제2 A-SBR반응조(5)에 설치된 DO조절장치(5-5)는 반응조 DO농도를 모니터링하여, 반응조 DO농도에 따라 송풍량을 자동 조정방식으로 측정치를 비교하여 자동제어(EA) 프로그램(PLC)에 의해 송풍량을 가감조정하고, 전체 DO농도 평균치와 요구 DO농도를 비교하여 블로워(B)의 폭기량 조절 상호관계를 객관적인 데이터 값을 바탕으로 생물반응조 최적의 DO유지량을 조절한다.
도 7은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제1 A-BSR 반응조 내부에 설치된 ╋형 제1슬러지집하수로(4-4), 슬러지흡입관(4-6)를 이용하여 슬러지를 이송하는 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7를 참조하면, 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제1 A-SBR반응조(4) 내에 설치된 ╋형 제1슬러지집하수로(4-4)는 반응조 바닥면에 일정간격으로 가로, 세로 방향으로 수로를 만들며, 제1슬러지집하수로(4-4) 바닥에 평형되게 배치된 통공을 갖는 슬러지흡입관(4-6)의 일측 단부와 결합된 내부반송이송라인(SL2)과, 연결관의 중앙부에 이송관의 단부가 슬러지조이송라인(SL3)과 직교되게 결합되어 있으며, 이송관의 타측 단부는 슬러지 이송펌프(4-10)가 연결되어 있다(도 7a).
상기 ╋형 제1슬러지집하수로(4-4)는 제1 A-SBR 반응조(4) 내에 설치되고, 상기 제1슬러지집하수로(4-4)은 반응조 바닥면에 일정간격으로 가로, 세로 (╋) 방향으로 수로를 만들어 제1슬러지집하수로(4-4)의 바닥 수로에 집하되도록 하여 세로 수로 바닥에 슬러지흡입관(4-6)를 깔고 파이프 하부를 타공 하여 ╋ 수로에 장착하여(도7a 참조) 모여진 슬러지를 흡입하여 슬러지이송펌프(4-10)로 내부반송하여, 유량조정조(3)로 반송하고 슬러지 농도가 높으면 슬러지저류조(9)로 이송한다.
도 7b는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제2 A-BSR반응조(5) 내 설치된 ╋형 제2슬러지집하수로(5-4) 가운데의 슬러지 수중펌프(5-3)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7b는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제2 A-SBR반응조(5) 내에 설치된 ╋형 제2슬러지집하수로(5-4)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7b를 참조하면, 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제2 A-SBR반응조(5) 내에 설치된 ╋형 제2슬러지집하수로(5-4)은 반응조 바닥면에 일정간격으로 가로 세로 (╋) 방향으로 수로를 만들어 제2슬러지집하수로(5-4) 바닥 중심부 기준으로 약간의 경사를 주어 슬러지가 가운데 세로 수로에 모이도록 하고 수로 중앙부분에 슬러지수중펌프(5-3)로 내부반송용으로 유량조정조(3)로 반송하고 슬러지 농도가 높으면 슬러지저류조(9)로 이송하는 수단이다.
종래에 단순히 수중펌프에 의존하여 펌프주변의 슬러지만을 이송하는 것에 비하여 보다 효과적으로 구석구석 널려진 슬러지를 수집하여 배출할 수 있는 특징이 나타나며, 또한, 제2 A-SBR반응조(5) 내에는 블로워(B)에 연결되어 제2 A-SBR반응조 내부로 공기를 유입시키는 산기관(A-2)이 설치되어, 블로워(B)에 연결되어 있다.
도 8은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제2 A-SBR반응조(5)에 설치된 산기관(A-2), 유지관리 시스템을 위하여 에어배관(5-9)을 분리하는 것과, 파이프탈부착장치(5-9-1)의 이해를 돕기 위하여 상세단면도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 제2 A-SBR반응조(5)에 설치된 산기관(A-2) 유지관리 시스템으로 스텐주름관(5-9-3) 상부에 스텐주름관카프링(5-9-4), 중간부분에 스텐주름관카프링(5-9-2)이 설치되어, 보수 시 스텐주름관카프링(5-9-4)(5-9-2)를 순차적으로 탈착하여 에어배관(5-9)이 상부로 이동이 가능하며, 또한 V형 파이프탈부착장치(5-9-1)는 어떠한 조건에도 안정된 탈,부착이 가능하며, 종래에는 반응조 탱크, 하수를 모두 제거해야 보수 및 교체가 가능하였으나. 본 발명은 카프링 4개 탈착으로 유지 보수가 가능하다.
도 9는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 응집제혼합기(6-2) 장치를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9을 참조하면, 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 응집제유입펌프(6-1), 응집제혼합기(6-2) 장치를 파이프에 설치하여 상등수이송펌프(5-8) 수압을 이용하여 응집제혼합기(6-2) 내부에 ⊥자형이 지그재그로 설치된 급속 믹스로 혼합된 1차 처리수를 여과수조(6)로 이송한다. 단 약품 투입은 필요 시 에만 사용한다.
도 10은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 섬유상여과수단(7)를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 10a는 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 여과장치 여제를 재생, 역세를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 섬유상여과수단(7)은 내부에 미세한 섬유로 제조된 섬유볼 여재가 충전되어 있으며, 섬유볼은 구형으로 직경이 4㎝정도이며, 상기 섬유상여과수단(7) 내에 약 1~1.5 m의 높이로 충전하여 여재층을 형성하고, 상기 섬유볼 여재층으로 처리수가 유입되면 섬유볼 여재층 내에 형성된 공극을 통해 활성슬러지 플럭 등의 입자가 여과되는 동시에 각 섬유볼 표면에서 미세물질, 미세점액질 부유물 등이 섬모상 표면에 흡착 제거될 수 있다.
상기 섬유상여과수단(7)에서는 미세 부유물질 및 인 등의 성분을 여과하는 것으로 이루어지며, 처리수는 섬유상여과수단(7)의 상부로 유입되어 여제 층을 통과한 처리수는 소독방류조(8)로 이송되며, 상부로는 여제에 부착된 슬러지를 탈취하여 슬러지저류조(9)로 이송시킨다.
상기 섬유상여과수단(7)에 충전된 섬유볼 여제는 폭기(기포)에 의해 역세척이 용이하여 역세척 공정이 간단하게 단시간으로 수행되며, 단시간에 수행되기 때문에 수처리 공정의 진행과정에 영향을 주지 않으므로 공정의 효율성을 높일 수 있는 장점이 있으며, 여과수펌프(6-3)에 의해 처리수 여과기이송라인(L6)을 통하여 처리수를 유입시키면서 운전한다.
상기 섬유상여과수단(7)은 상부에서 하부로 유입되면서 여과공정이 수행되며, 반대로 역세척 공정은 역세벨브(V5), 역세에어밸브(V7)을 개방하고, 유입벨브(V3), 방류밸브(V4)를 폐쇄한 상태에서 수행된다. 여제 재생 시, 역세척펌프(7-6)로 부터 배관을 통하여 유입되는 역세척수와 함께 탈수블로워(7-5)로부터 고압공기가 섬유상여과수단(7)의 하부를 통하여 내부로 유입되면서 일정시간(10~15분) 폭기가 이루어지며, 발생하는 기포에 의해 섬유볼 여재의 표면에 축적된 슬러지와 인(P)이 이탈되어 역세척수펌프(7-6)와 동시 역세수이송라인(SL4)을 통하여 슬러지저류조(9)로 이송된다.
도 10a를 참조하면, 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 섬유상여과수단(7), 섬유볼(7-1)를 재생, 역세 시간을 자동으로 수행하는 것을 설명한다. 여과 도중 유입압력계(7-3)와 여과기 통과 후 유출압력계(7-4)을 비교하여 0.5kg 이상 압력 차이가 보이면 유입밸브(V3), 방류밸브(V4), 역세밸브(V5), 통과밸브(V6)를 잠그고 에어밸브(V9)개방 후 탈수블로워(7-5) 가동으로 에어 공급 15분정도로 여과기내에 여제를 폭기하면 섬유볼(7-1)에 붙어있는 슬러지 및 인을 탈환시킨 후, 역세에어밸브(V7)를 개방 한 후 역세수펌프(7-6)로 5분정도 가동, 역세 하여 재생수단을 재생 완료 후 정상가동으로 환원한다.
도 11은 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 침지형자외선소독장치(8-1)을 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11를 참조하면, 본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치에서 침지형자외선소독장치(8-1)는 물속에 혼합되어 있는 세균(일반세균, 병원균 등)의 살균 소독에 유리할 뿐 아니라 겨울철 자외선의 램프 온도로 소독조의 기능과 함께 소독방류조(8)의 동파방지 기능을 갖는 큰 장점을 지니고 있으며 소독장치인양기(8-2)로 인하여 침지형자외선소독장치(8-1) 설치 높이를 수시로 조절할 수가 있어 소독에 가장 적합한 수위에 맞추어 효과를 최대한 높여주는 역할을 한다.
본 발명에 따른 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 Ａ-ＳＢＲ 장치는 선진 연속회분식 활성슬러지처리법(Advanced-Sequential Batch Reactor)에 의한 하ㆍ폐수처리장치에 의해 질소와 인이 제거되고, 여과 및 자외선 살균 처리된 처리수는 공업용수, 농업용수 등에 사용하여도 손색이 없으며, 또한, 전 공정 자동제어에 유선, 무선, 원거리 운전이 가능하다.
이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1; 스크린조
1-1; 밸트스크린 1-2; 원통스크린
2; 침전분리조
2-1; 슬러지집하장치 2-2; 내부격막판
2-3; 수중교반기 2-4; 월류관
3; 유량조정조
3-1; 수중교반기 3-2; 원수이송펌프
3-3; 월류관
4; 제1 A-SBR반응조
4-1; 복합미생물군(Microbiome) 4-2; 제1유속감속수단
4-3; 유동상담체, 4-4; 제1슬러지집하수로
4-5; 유동상담체탱크 4-6; 슬러지흡입관
4-7; 유량조절밸브 4-8; 전자유량계
4-9; 스텐주름관 4-10; 슬러지이송펌프
5; 제2 A-SBR반응조
5-1; 제2유속감속수단 5-2; 원수뒤섞임방지수단
5-3; 슬러지수중펌프 5-4; 제2슬러지집하수로
5-5; DO조절장치 5-6; 상등수이송장치
5-7; 수위조절장치 5-8; 상등수이송펌프
5-9; 에어배관 5-9-1; 파이프탈부착장치
5-9-2; 스텐주름관카프링 5-9-3; 스텐주름관
6; 여과수조
6-1; 응집제유입펌프 6-2; 응집제혼합기
6-3; 여과수펌프
7; 섬유상여과수단
7-1; 섬유볼 7-2; 스트레이너
7-3; 유입압력계 7-4; 유출압력계
7-5; 탈수 부로워 7-6; 역세척수펌프
8; 소독방류조
8-1; 침지형자외선소독장치 8-2; 소독장치인양기
9; 슬러리저류조
B; 불로워
L1; 침사조이송라인 L2; 제1반응조이송라인
L3; 상등수이송라인 L4; 상등수이송라인
L5; 혼합수이송라인 L6; 여과기이송라인
L7; 처리수이송라인 L8; 유량조정라인
SL1; 슬러지이송라인 SL2; 내부반송이송라인
SL3; 반응조이송라인 SL4; 역세수이송라인
V1; 내부반송밸브 V2; 이송밸브
V3; 유입밸브 V4; 방류밸브
V5; 역세밸브 V6; 통과밸브
V7; 역세에어밸브 V8; 역세수밸브
V9; 에어밸브
1-1; 밸트스크린 1-2; 원통스크린
2; 침전분리조
2-1; 슬러지집하장치 2-2; 내부격막판
2-3; 수중교반기 2-4; 월류관
3; 유량조정조
3-1; 수중교반기 3-2; 원수이송펌프
3-3; 월류관
4; 제1 A-SBR반응조
4-1; 복합미생물군(Microbiome) 4-2; 제1유속감속수단
4-3; 유동상담체, 4-4; 제1슬러지집하수로
4-5; 유동상담체탱크 4-6; 슬러지흡입관
4-7; 유량조절밸브 4-8; 전자유량계
4-9; 스텐주름관 4-10; 슬러지이송펌프
5; 제2 A-SBR반응조
5-1; 제2유속감속수단 5-2; 원수뒤섞임방지수단
5-3; 슬러지수중펌프 5-4; 제2슬러지집하수로
5-5; DO조절장치 5-6; 상등수이송장치
5-7; 수위조절장치 5-8; 상등수이송펌프
5-9; 에어배관 5-9-1; 파이프탈부착장치
5-9-2; 스텐주름관카프링 5-9-3; 스텐주름관
6; 여과수조
6-1; 응집제유입펌프 6-2; 응집제혼합기
6-3; 여과수펌프
7; 섬유상여과수단
7-1; 섬유볼 7-2; 스트레이너
7-3; 유입압력계 7-4; 유출압력계
7-5; 탈수 부로워 7-6; 역세척수펌프
8; 소독방류조
8-1; 침지형자외선소독장치 8-2; 소독장치인양기
9; 슬러리저류조
B; 불로워
L1; 침사조이송라인 L2; 제1반응조이송라인
L3; 상등수이송라인 L4; 상등수이송라인
L5; 혼합수이송라인 L6; 여과기이송라인
L7; 처리수이송라인 L8; 유량조정라인
SL1; 슬러지이송라인 SL2; 내부반송이송라인
SL3; 반응조이송라인 SL4; 역세수이송라인
V1; 내부반송밸브 V2; 이송밸브
V3; 유입밸브 V4; 방류밸브
V5; 역세밸브 V6; 통과밸브
V7; 역세에어밸브 V8; 역세수밸브
V9; 에어밸브
Claims (10)
- 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 A-SBR 장치로서,
하ㆍ폐수로 이루어진 원수를 용도별 슬러지 형상에 따라 스크린 하도록 설치된 스크린조(1);
상기 스크린조(1)로부터 협잡물을 분리한 원수가 유입되어 유수분리와 침전이 동시에 이루어지는 침전분리조(2);
상기 침전분리조(2)로부터 유지성분이 제거된 유입수가 유입되면 유입수의 일정량을 제1 A-SBR반응조(4)로 이송하며, 원수이송펌프(3-2)와 조절밸브를 구비하여 불규칙하게 유입되는 유입수의 유량을 일정하게 조절하는 유량조정조(3);
상기 유량조정조(3)로부터 유입수가 일정하게 유입되며, 유동성 담체(4-3)를 포함하고, 유동성 담체(4-3)에 복합미생물군(4-1)을 투입하여 유동상 담체 표면에 바이오필름을 형성하여 탈질미생물의 번식을 유도하여 질소(N)를 제거하고, 상등수이송장치(5-6)를 구비하여 반응조의 바닥에 널려있는 슬러지를 유량조정조(3) 또는 슬러지저류조(9)로 이송하는 제1 A-SBR반응조(4);
상기 제1 A-SBR반응조(4)로부터 일정량의 유입수를 유입받고, 블로워에 연결된 DO조절장치(5-5)를 구비하여 생물반응조로서의 DO유지량을 조절하고, 상등수이송장치를 구비하여 분리 처리 된 원수를 여과수조(6)로 이송하고, 반응조의 바닥에 널려있는 슬러지를 유량조정조(3) 또는 슬러지저류조(9)로 이송하는 제2 A-SBR반응조(5);
여과수펌프(6-3)를 구비하고, 상기 제2 A-SBR반응조(5)로부터 분리 처리 된 원수를 유입받아 여과수펌프(6-3)로 미세 협잡물을 여과하는 섬유상 여과수단(7)으로 유입시키는 여과수조(6);
미세한 섬유 실로 제작된 섬유볼 여재가 충전된 여과장치를 구비하고, 상기 여과수조(6)에서 유입받은 유입수를 여과장치로 여과하여 미세 부유물질과 인(P)을 여과하고, 상부로는 여제에 부착된 슬러지를 탈취하여 슬러지저류조(9)로 이송하는 섬유상 여과수단(7);
침지형자외선소독장치(8-1)가 설치되고, 상기 섬유상 여과수단(7)에 의해 여과과정을 거친 처리수가 이송되어 침지형자외선소독장치(8-1)에 의해 살균, 소독된 처리수를 방류하는 소독방류조(8); 및
제1 A-SBR반응조(4), 제2 A-SBR반응조(5), 및 섬유상 여과수단(7)으로부터 슬러지가 유입되는 슬러지저류조(9);를 포함하고,
상기 제1 A-SBR반응조(4)는,
유동상담체(4-3)가 투입된 유동상담체탱크(4-5);
유동상담체탱크(4-5)의 입구 측에 설치되고 복합미생물군(4-1)이 투입되며, 일정 거리를 두며 격벽 지그재그로 이루어진 제1유속감속수단(4-2);
제2 A-SBR반응조(5)의 유입수를 일정량으로 조절하기 위해 설치된, 전자유량계(4-8)를 부착한 유량조절밸브(4-7); 및
유량조절밸브(4-7)와 제2유속감속수단(5-1)을 구비한, 제1 A-SBR반응조(4)에서 제2 A-SBR반응조(5)에 걸쳐 유로가 형성된 H자 형상의 월류관;을 포함하고,
제1 A-SBR반응조(4)는,
바닥면에 가로, 세로, (╋) 방향으로 형성된 수로로 된 제1슬러지집하수로(4-4);
상기 제1슬러지집하수로(4-4)에 깔리며, 파이프 하부가 타공된 슬러지흡입관(4-6); 및
상기 슬러지흡입관(4-6)에 연결되어 수로에 모여진 슬러지를 유량조정조(3) 또는 슬러지저류조(9)로 이송하는 슬러지이송펌프(4-10);를 포함하는 것을 특징으로 하는 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 A-SBR 장치. - 제1항에 있어서, 상기 스크린조(1)는,
유지성분이 없는 하·폐수 처리용 벨트스크린(1-1)과 복잡한 슬러지용 원통스크린(1-2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 A-SBR 장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 A-SBR 장치로서,
하ㆍ폐수로 이루어진 원수를 용도별 슬러지 형상에 따라 스크린 하도록 설치된 스크린조(1);
상기 스크린조(1)로부터 협잡물을 분리한 원수가 유입되어 유수분리와 침전이 동시에 이루어지는 침전분리조(2);
상기 침전분리조(2)로부터 유지성분이 제거된 유입수가 유입되면 유입수의 일정량을 제1 A-SBR반응조(4)로 이송하며, 원수이송펌프(3-2)와 조절밸브를 구비하여 불규칙하게 유입되는 유입수의 유량을 일정하게 조절하는 유량조정조(3);
상기 유량조정조(3)로부터 유입수가 일정하게 유입되며, 유동성 담체(4-3)를 포함하고, 유동성 담체(4-3)에 복합미생물군(4-1)을 투입하여 유동상 담체 표면에 바이오필름을 형성하여 탈질미생물의 번식을 유도하여 질소(N)를 제거하고, 상등수이송장치(5-6)를 구비하여 반응조의 바닥에 널려있는 슬러지를 유량조정조(3) 또는 슬러지저류조(9)로 이송하는 제1 A-SBR반응조(4);
상기 제1 A-SBR반응조(4)로부터 일정량의 유입수를 유입받고, 블로워에 연결된 DO조절장치(5-5)를 구비하여 생물반응조로서의 DO유지량을 조절하고, 상등수이송장치를 구비하여 분리 처리 된 원수를 여과수조(6)로 이송하고, 반응조의 바닥에 널려있는 슬러지를 유량조정조(3) 또는 슬러지저류조(9)로 이송하는 제2 A-SBR반응조(5);
여과수펌프(6-3)를 구비하고, 상기 제2 A-SBR반응조(5)로부터 분리 처리 된 원수를 유입받아 여과수펌프(6-3)로 미세 협잡물을 여과하는 섬유상 여과수단(7)으로 유입시키는 여과수조(6);
미세한 섬유 실로 제작된 섬유볼 여재가 충전된 여과장치를 구비하고, 상기 여과수조(6)에서 유입받은 유입수를 여과장치로 여과하여 미세 부유물질과 인(P)을 여과하고, 상부로는 여제에 부착된 슬러지를 탈취하여 슬러지저류조(9)로 이송하는 섬유상 여과수단(7);
침지형자외선소독장치(8-1)가 설치되고, 상기 섬유상 여과수단(7)에 의해 여과과정을 거친 처리수가 이송되어 침지형자외선소독장치(8-1)에 의해 살균, 소독된 처리수를 방류하는 소독방류조(8); 및
제1 A-SBR반응조(4), 제2 A-SBR반응조(5), 및 섬유상 여과수단(7)으로부터 슬러지가 유입되는 슬러지저류조(9);를 포함하고,
상기 제2 A-SBR반응조(5)는,
바닥면에 가로, 세로, (╋) 방향으로 형성된 수로로 된 제2슬러지집하수로(5-4); 및
상기 제2슬러지집하수로(5-4)의 수로 중앙부분에 설치되어 슬러지를 유량조정조(3) 또는 슬러지저류조(9)로 이송하는 슬러지수중펌프(5-3);를 포함하고,
상기 제2슬러지집하수로(5-4)는 슬러지가 중앙에 모일 수 있도록 경사를 포함하는 것을 특징으로 하는 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 A-SBR 장치. - 제6항에 있어서,
상기 제2 A-SBR반응조(5)는,
전자유량계(4-8)에 의해 유량조절밸브(4-7)를 조절하여 일정량으로 유입되는 유입수의 유속을 감소시키기 위해 다수개의 격판을 구비한 유속감속수단(5-1);
제2 A-SBR반응조(5)의 DO를 조절하는 DO조절장치(5-5);
블로워(B)에 연결되어 제2 A-SBR반응조 내부로 공기를 유입시키는 산기관(A-2); 및
분리 처리된 유입수를 여과수조(6)로 이송하는 상등수이송장치(5-6);를 포함하는 것을 특징으로 하는 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 A-SBR 장치. - 제1항에 있어서, 상기 여과수조(6)는,
응집제유입펌프(6-1)와 응집제혼합기(6-2);를 구비하고,
상기 응집제혼합기(6-2)는,
상등수이송장치(5-6)에 연결된 상등수이송펌프(5-8)에 연결되어 수압을 이용하며, 응집제혼합기(6-2) 내부는 ⊥자형이 지그재그로 설치되어, 응집제와 혼합된 1차 처리수를 여과수조(6)로 이송하는 것을 특징으로 하는 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 A-SBR 장치. - 제6항에 있어서, 제2 A-SBR 반응조(5)는,
반응조 바닥 쪽에 설치되고, 산기관이 배열된 에어배관(5-9);및
상기 에어배관(5-9)의 좌우 단부에서 위로 연장 설치된 스텐주름관(5-9-3)과 스텐주름관카프링;을 포함하여,
스텐주름관카프링을 탈착하고 에어배관(5-9)을 상부로 끌어올려 산기관을 유지보수할 수 있는 것을 특징으로 하는 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 A-SBR 장치. - 제1항에 있어서, 섬유상여과수단(7)은,
섬유볼(7-1)은 폭기에 의해 역세척 재생되는 것을 특징으로 하는 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 A-SBR 장치.
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| KR1020220021790A KR102543153B1 (ko) | 2022-02-18 | 2022-02-18 | 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 ａ-ｓｂｒ 장치 |
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|---|---|---|---|
| KR1020220021790A KR102543153B1 (ko) | 2022-02-18 | 2022-02-18 | 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 ａ-ｓｂｒ 장치 |
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| KR1020220021790A KR102543153B1 (ko) | 2022-02-18 | 2022-02-18 | 하·폐수에서 질소와 인을 제거하는 ａ-ｓｂｒ 장치 |
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2022
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