KR19980050066A

KR19980050066A - 고정생물막 공법과 우회흐름을 이용한 폐수의 유기물, 질소, 인 동시 제거장치

Info

Publication number: KR19980050066A
Application number: KR1019960068826A
Authority: KR
Inventors: 박태주; 송석룡; 이규훈; 안용희
Original assignee: 김정국; 현대중공업 주식회사
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1998-09-15
Also published as: KR100217893B1

Abstract

본 발명은 미생물을 이용한 폐수처리에 있어 반응조 내에 미생물이 부착할 수 있는 메디아를 충진시켜 처리효율을 증대시켜 폐수중의 유기물 및 질소, 인을 동시에 제거할 수 있게 고정생물막 공법과 우회흐름을 이용한 폐수의 유기물, 질소, 인 동시 제거장치에 관한 것으로 메디아(10)가 충진되고 교반기(11)가 구비된 고정상 혐기성 반응조(2)와 메디아(12)가 충진되고 교반기(12)가 구비된 고정상 무산소 반응조(4) 및 메디아(14)가 충진되고 산기관(8) 및 탈산소 컬럼[Deoxidation Column(20)]을 구비한 고정상 호기성 반응조(6) 그리고 침전조(9)로 구성되었으며, 최초 유입 폐수(1)를 혐기성 반응조(2)로 유입시킴과 동시에 최초 유입 폐수(1)의 일부를 우회흐름 라인(3)을 통하여 무산소 반응조(4)로 유입시키고 무산소 반응조(4)에서 호기성 반응조(6)를 거쳐 침전조(9)에서 슬러지를 침전시키고 상등수를 방류시키되 공기공급장치(7)에서 호기성 반응조(6)로 산기관(8)으로 산소를 폭기시키고 유출구(22)의 하단에 실린더형 탈산소 칼럼(2)을 설치하고 탈산소 칼럼(20)의 하부에 내부 반송 라인(16)을 설치하며 호기성 반응조(6)에서 내부 순환 펌프(15)에 의해 내부 반송 라인(16)으로 무산소 반응조(4)로 보내고 침전조(9)의 일부 슬러지는 선택적으로 외부 순환 펌프(17)에 의해 혐기성 반응조(20)로 이송시킬수 있게 한 것을 특징으로 하는 고정생물막 공법과 우회흐름을 이용한 폐수의 유기물, 질소, 인 동시 제거장치

Description

고정생물막 공법과 우회흐름을 이용한 폐수의 유기물, 질소, 인 동시 제거장치

본 발명은 미생물을 이용한 폐수 및 하수처리방법에 있어서 각 반응조 내에 미생물이 부착할 수 있는 메디아를 충진시켜 처리효율을 증대시키고 폐수중의 유기물 제거와 함께 질소와 인을 동시에 제거할 수 있게 한 고정생물막 공법과 우회흐름을 이용한 폐수의 유기물, 질소, 인 동시 제거장치에 관한 것이다.

종래에 사용된 미생물을 이용한 폐수 및 하수처리방법들은 폐수 중의 주요 오염물질인 유기물 제거에만 중점적으로 개발한 관계로 최근 부영양화의 주요원인인 폐수중에 포함된 질소와 인 제거에는 미약하여 폐수처리 후 부영양화 현상의 발생하고 운전시 내부반송율이 높아서 운전비용이 과다한 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 목적으로 창출된 것으로 각 반응조에 미생물이 부착할 수 있는 메디아를 충전시켜 단시간에 처리하여 처리효율을 향상시키고 내부 반송율을 적게 가져감으로 동력비를 절감시키고 폐수 유입시 우회유입 방법으로 폐수중의 유기물 제거 뿐만 아니라 질소와 인을 동시에 제거할 수 있게 하였으며 최초 유입수의 수질변화에도 적응능력이 향상되어 운전에 따른 유지보수가 쉽고 부지를 절감시킬수 있는 폐수처리 장치를 제공하기 위한 것이다.

도 1 은 본 발명의 제거공정에 따른 흐름 개념도

도 2 는 도 1 의 부분상세 정,측면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 최초 유입 폐수, 2 : 고정상 혐기성 반응조, 3 : 우회 흐름 라인, 4 : 고정상 무산소 반응조, 6 : 고정상 호기성 반응조, 7 : 공기 공급 장치, 8 : 산기관, 9 : 침전조, 10, 12, 14 : 메디아, 11, 13 : 교반기, 15 : 내부 반송 펌프, 16 : 내부 반송 라인, 17 : 외부 반송 펌프, 20 : 탈산소 칼럼, 22 : 유출구

이하 발명의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성과 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

메디아(10)가 충진되고 교반기(11)가 구비된 고정상 혐기성 반응조(2)와 메디아(12)가 충진되고 교반기(12)가 구비된 고정상 무산소 반응조(4) 및 메디아(14)가 충진되고 산기관(8) 및 탈산 컬럼[Deoxidation Column(20)]을 구비한 고정상 호기성 반응조(6) 그리고 침전조(9)로 구성되어 있으며, 최초 유입 폐수(1)를 혐기성 반응조(2)로 유입시킴과 동시에 최초 유입 폐수(1)의 일부를 우회 흐름 라인(3)을 통하여 무산소 반응조(4)로 유입시키고 무산소 반응조(4)에서 호기성 반응조(6)를 거쳐 침전조(9)에서 슬러지를 침전시키고 상등수를 방류시키되 공기공급장치(7)에서 호기성 반응조(6)로 산기관(8)을 이용하여 산소를 폭기시키고 유출구(22)의 하단에 실린더형 탈산소 칼럼(20)을 설치하고 탈산소 칼럼(20)의 하부에 내부 반송라인(16)을 설치하며 호기성 반응조(6)에서 내부 순환 펌프(15)에 의해 내부 반송 라인(16)으로 무산소 반응조(4)로 보내고 침전조(9)의 일부 슬러지는 선택적으로 외부 순환 펌프(17)에 의해 혐기성 반응조(2)로 이송시킬수 있게 한 구조이다.

미설명 부호 (18)은 메탄 가스 포집기이고 (19)는 질소 가스이다.

이와같이 된 본 발명은 유기물 및 질소, 인을 포함한 폐수가 최초 유입 폐수(1)를 혐기성 반응조(2)로 유입시키고 혐기성 반응조(2)의 유출수는 무산소 반응조(4)를 통하여 호기성 반응조(6)를 지나 침전조(9)에서 질소, 인 섭취 및 유기물 분해 과정에서 발생한 슬러지를 침전시키고 처리된 상등수는 방류시킨다.

상기의 공정에 있어 최초 유입 폐수(1)의 일부는 우회 흐름 라인(3)을 통하여 혐기성 반응조(2)를 통하지 않고 직접 무산소 반응조(4)로 유입시켜서 탈질과정에서 요구되는 탄소원의 공급역활을 하여 전체적인 처리효율을 향상시킬 뿐만아니라 혐기성 반응조(2)의 용량을 축소시켜 소요부지면적과 제작비를 절감할 수 있으며 최초 유입폐수(1)의 우회 유입으로 탈질효율의 상승과 무산소 반응조(4)에서 인의 섭취가 효과적이어서 인의 제거율을 증가시킬수 있다.

그리고 호기성 반응조(6)는 공기공급장치(7)와 산기관(8)을 통해 충분한 산소를 공급할 수 있으며 각 반응조(2)(4)(6)의 메디아(10)(12)(14)는 충분한 미생물을 확보할 수 있도록 적절한 부피비로 충진시킨다.

최초 유입 폐수(1)는 혐기성 반응조(2)에 충진된 메디아(10)의 미생물에 의한 폐쇄를 방지하고 미생물과 원활한 접촉을 위해서 혐기성 반응조(2)의 최하단으로 유입되어 상부로 유출되게하며 완전 혼합을 위하여 교반기(11)를 작동시키며 혐기성 반응조(2)에서 처리되는 과정에서 발생된 부산물인 메탄가스는 가스포집기(18)에 의해 별도로 포집되는 것이다.

상기의 공정을 통해 혐기성 반응조(2)에서 유출된 폐수는 우회 흐름 라인(3)을 통한 최초 유입 폐수(1)와 함께 무산소 반응조(4)의 상부로 유입되어 지며 이때 무산소 반응조(4)는 호기성 반응조(6)에서 내부 순환 펌프(15)에 의해 순환된 폐수와 함께 교반기(13)에 의해 혼합되어 지며 역시 충진된 메디아(12)에 부착된 다량의 미생물에 의해 폐수내의 오염물질이 제거되어지며 이때 발생되는 부산물인 질소가스(19)는 대기중으로 배출된다.

상기 공정에서 유출된 폐수는 호기성 반응조(6)로 유입되어지며 메디아(14)에 부착된 다량의 미생물에 의해 폐수내의 오염물질을 제거시키며 미생물의 활성을 향상시키기 위하여 공기공급장치(7)에서 산기관(8)을 통해 호기성 반응조(6)를 폭기시키며 호기성 반응조(6)에서 일부는 내부 순환 펌프(15)에 의해 무산소 반응조(4)로 이송되고 나머지는 침전조(9)를 거쳐 방류시킨다.

상기 공정에서, 일반적인 생물학적 영양염 제거공정에서는 호기성 반응조(6)에서 무산소 반응조(4)로 탈질화를 위한 내부 순환수 중의 DO농도 유입이 무산소 반응조(4)에서의 탈질화를 저해하는 요인으로 작용하기 때문에 내부 순환수 중의 DO농도 저감을 위하여 탈산 반응기(Deoxidation Reactor)를 설치하는 경우가 많은데 본 발명에서는 별도의 반응기를 설치하지 않고 호기성 반응조(6)의 내부 유출구(22) 바로 밑에 탈산소 칼럼(20)을 설치하여고 그 하부에 내부 반송 라인(21)을 연결하여 내부 반송이 이루어 지도록 하였다.

상기한 탈산소 칼럼(20)은 DO농도의 저감 뿐만아니라 유출구(22)로 빠져 나가는 슬러지의 일부가 탈산소 칼럼(20)의 하부에 축적되어 내부 반송 라인(21)을 통해 무산소 반응조(4)로 반송되기 때문에 무산소 반응조(4)로의 슬러지 반송역할도 동시에 수행하는 효과를 기대할 수 있다.

상기의 호기성 반응조(6)에서 유출된 폐수는 침전조(9)에서 침전되어 상등수는 방류되고 침전된 슬러지의 일부는 필요에 따라 외부 순환 펌프(17)에 의해 혐기성 반응조(2)로 이송되어 지며 나머지 일부는 잉여 슬러지로 처분되어 지는 것이다.

그러므로 본 발명은 폐수 중의 유기물 제거와 동시에 질소와 인을 단시간에 처리할 수 있게하여 처리효율을 증대시키고 유입폐수의 수질변화에 따른 적응력이 강하여 운전유지가 쉽고 동력비도 절감시키고 폐수의 우회 흐름 라인을 적용하여 반응조의 용량을 축소할 수 있어 부지를 절감시킬 수 있는 등의 효과가 있는 것이다.

Claims

메디아(10)가 충진되고 교반기(11)가 구비된 고정상 혐기성 반응조(2)와 메디아(12)가 충진되고 교반기(12)가 구비된 고정상 무산소 반응조(4) 및 메디아(14)가 충진되고 산기관(8) 및 탈산소 컬럼[Deoxidation Column(20)]을 구비한 고정상 호기성 반응조(6) 그리고 침전조(9)로 구성되어 있으며, 최초 유입 폐수(1)를 혐기성 반응조(2)로 유입시킴과 동시에 최초 유입 폐수(1)의 일부를 우회 흐름 라인(3)을 통하여 무산소 반응조(4)로 유입시키고 무산소 반응조(4)에서 호기성 반응조(6)를 거쳐 침전조(9)에서 슬러지를 침전시키고 상등수를 방류시키되 공기공급장치(7)에서 호기성 반응조(6)로 산기관(8)을 이용하여 산소를 폭기시키고 유출구(22)의 하단에 실린더형 탈산소 칼럼(20)을 설치하고 탈산소 칼럼(20)의 하부에 내부 반송라인(16)을 설치하며 호기성 반응조(6)에서 내부 순환 펌프(15)에 의해 내부 반송 라인(16)으로 무산소 반응조(4)로 보내고 침전조(9)의 일부 슬러지는 선택적으로 외부 순환 펌프(17)에 의해 혐기성 반응조(2)로 이송시킬수 있게 한 것을 특징으로 하는 고정생물막 공법과 우회흐름을 이용한 폐수의 유기물, 질소, 인 동시 제거장치.