KR19990064383A - 접촉산화와 침지형중공사정밀여과막유닛에 의한 오수의 재이용및 고농도 유기성폐수의 정화장치와 그 방법 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 오수 및 유기성폐수 정화처리 과정이 쉽고 간단하게 짧은 시간내에 이루어지게 되고, 정화정도 및 정화효율이 극대화되며, 제조 및 설치공간의 확보에 따르는 어려움이 해소됨과 아울러, 설비의 유지관리가 편리하고 쉽도록 하기 위하여 본 발명은, 유입원수가 채워지고 원수이송펌프(P1)에 의해 채워진 원수가 펌핑 배출되는 유량조정조(2); 상기 원수이송펌프에 의해 유량조정조(2)로부터 유출되는 원수가 미세스크린(4)을 통해 1차 여과되는 상태하에서 채워지는 폭기조(6); 상기 폭기조(6)로 채워지는 원수를 미생물처리할 수 있도록 폭기조(6) 내로 설치된 고정상접촉여재유닛(10); 상기 폭기조(6)에서 고정상접촉여재유닛(10)에 의해 미생물처리된 원수를 고액분리시킬 수 있도록 상기 폭기조(6)에 침지상태로 설치된 중공사정밀여과막유닛(12); 상기 중공사정밀여과막유닛(12)에 의한 고액분리에 따라 배출되는 정화수가 흡인펌프(P2)에 의해 펌핑되어 채워지는 처리수조(14); 상기 중공사정밀여과막유닛(12)에 의한 고액분리에 따라 배출되는 오니가 채워지는 오니저류조(16); 상기 폭기조(6)내의 고정상접촉여재유닛(10) 및 중공사정밀여과막유닛(12)의 하부에서 공기를 폭기시킬 수 있도록 고정상접촉여재유닛(10) 및 중공사정밀여과막유닛(12)의 하부에 설치된 폭기판(18)과 튜브(20)로 연결된 블로워유닛(22)을 포함하여 구성되는 유기성 폐수의 정화처리장치를 제공한다.

Description

접촉산화와 침지형중공사정밀여과막유닛에 의한 오수의 재이용 및 고농도 유기성폐수의 정화장치와 그 방법

본 발명은 고농도 유기성폐수의 정화장치와 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고정상 접촉재와 침지형 중공사 정밀여과막유닛에 의한 접촉산화와 침지형중공사정밀여과막유닛에 의한 오수의 재이용이 가능하도록 하는 접촉산화와 침지형중공사정밀여과막유닛에 의한 오수의 재이용 및 고농도 유기성폐수의 정화장치와 그 방법에 관한 것이다.

각종 오,폐수를 정화처리하는 방법에는 스크리닝, 침강 및 침전, 부상, 여과 등과 같은 방법을 이용하는 물리적 처리방법과, 중화, 산화환원, 응집, 흡착 및 흡수 등과 같은 방법을 이용하는 화학적 처리방법, 그리고 미생물의 배양에 따라 정화처리가 이루어지도록 하는 생물학적 처리방법 등이 있다.

특히, 생물학적 처리방법은, 호기성 또는 혐기성을 갖는 미생물을 이용하여 오,폐수에 함유된 오염물질을 폭기조에서 오니(汚泥)로 만들고, 이러한 오니를 최종 정화단계에서 여과하여 중력에 의한 침전으로 고액분리하여 상등수만 정화수로 얻을 수 있도록 하고 있다.

오니의 침강상태는 수질에 지대한 영향을 미치게 되기 때문에 수질관리를 위하여 오니의 농도를 수시로 측정하여 관리하고, 폭기조 내의 용존산소농도를 수시로 측정하여 관리하여야 하며, 정화처리 과정중의 수질을 자주 검사하여야 한다.

이에 따라서, 정화처리 과정이 복잡하고 까다로울 뿐 아니라, 정화처리에 걸리는 시간이 길고, 미세입자까지도 완벽하게 침전되는 것을 기대할 수 없게 될 뿐 아니라, 장치의 부피가 커서 제조 및 설치를 위한 공간의 확보가 곤란하다는 등의 단점이 있었다.

본 발명은 오,폐수를 정화처리하기 위한, 상기한 바와 같은 종래기술의 단점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 정화처리 과정이 쉽고 간단하게 짧은 시간내에 이루어지게 되며, 오니의 침강상태에 관계없이 완벽한 고액분리에 따라 정화정도 및 정화효율이 극대화될 수 있도록 할 뿐 아니라, 소형화로 제조 및 설치공간의 확보에 따르는 어려움을 해소할 수 있게 되는, 접촉산화와 침지형중공사정밀여과막에 의한 오수의 재이용 및 고농도 유기성 폐수의 정화장치 및 그 방법을 제공하려는데 있다.

도 1은 본 발명에 의한 접촉산화와 침지형중공사정밀여과막유닛에 의한 오수의 재이용 및 고농도 유기성폐수의 정화장치를 나타내기 위한 개략 구성도,

도 2는 본 발명에 의한 접촉산화와 침지형중공사정밀여과막유닛에 의한 오수의 재이용 및 고농도 유기성폐수의 정화장치를 나타내는 일단면도,

도 3은 본 발명에 의한 접촉산화와 침지형중공사정밀여과막유닛에 의한 오수의 재이용 및 고농도 유기성폐수의 정화방법을 나타내기 위한 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 유량조정조 4 : 미세스크린

6 : 폭기조 10 : 고정상접촉여재유닛

12 : 중공사정밀여과막유닛 14 : 처리수조

16 : 오니저류조 18 : 폭기판

20 : 튜브 22 : 블로워유닛

24 : 접점차압계 26 : 정유량밸브 및 순간유량계

P1 : 원수이송펌프 P2 : 원수이송펌프

C : 자동수위조절장치

S10 : 유량조절단계 S20 : 1차여과단계

S30 : 원수정화단계 S40 : 고액분리단계

S50 : 오니처리단계

이를 실현시키기 위한 본 발명은, 유입원수가 채워지고 원수이송펌프에 의해 채워진 원수가 펌핑 배출되는 유량조정조와, 상기 원수이송펌프에 의해 유량조정조로부터 유출되는 원수가 미세스크린를 통해 1차 여과되는 상태하에서 채워지는 폭기조와, 상기 폭기조로 채워지는 원수를 미생물처리할 수 있도록 폭기조 내로 설치된 고정상접촉여재유닛와, 상기 폭기조에서 고정상접촉여재유닛에 의해 미생물처리된 원수를 고액분리시킬 수 있도록 상기 폭기조에 침지상태로 설치된 중공사정밀여과막유닛과, 상기 중공사정밀여과막유닛에 의한 고액분리에 따라 배출되는 정화수가 흡인펌프에 의해 펌핑되어 채워지는 처리수조와, 상기 중공사정밀여과막유닛에 의한 고액분리에 따라 배출되는 오니가 채워지는 오니저류조와, 상기 폭기조내의 고정상접촉여재유닛 및 중공사정밀여과막유닛의 하부에서 공기를 폭기시킬 수 있도록 고정상접촉여재유닛 및 중공사정밀여과막유닛의 하부에 설치된 폭기판과 튜브로 연결된 블로워유닛을 포함하여 구성되는 접촉산화와 침지형중공사막에 의한 오수의 재이용 및 유기성 폐수의 정화장치를 제공한다.

또 본 발명은, 유량조정조에 채워진 원수를 흡입펌핑하여 미세스크린에 의해 여과되도록 하는 1차여과단계와, 유량조정조에 채워지는 원수를 흡입펌핑하는 원수이송펌프가 자동수위조절장치에 의해 폭기조의 하이레벨에서 가동되고, 로우레벨에서 정지됨에 따라 폭기조로 채워지는 원수의 수위를 일정하게 조정하는 유량조절단계와, 폭기조내의 원수에 침지된 고정상접촉여재유닛에 함유된 미생물에 의해 원수를 생물학적으로 정화처리하는 원수정화단계와, 상기한 고정상접촉여재유닛 및 중공사정밀여과막유닛의 하부에서 공기를 폭기시켜 미생물작용을 활성화시킴과 아울러 중공사정밀여과막유닛에 흡착되는 오니를 떨어내도록 하는 폭기단계와, 중공사정밀여과막유닛에 의해 고액분리된 정화수를 원수이송펌프에 의해 펌핑하여 배출시키는 고액분리단계와, 고액분리단계에서 침전되는 오니를 오니저류조로 적체시켜 별도의 처리과정을 거치도록 하는 오니처리단계를 포함하여 이루어지는 접촉산화와 침지형중공사정밀여과막유닛에 의한 오수의 재이용 및 고농도 유기성폐수의 정화방법을 제공한다.

이하, 첨부도면에 따라서 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 유입원수가 채워져 원수이송펌프(P1)의 흡입펌핑작용에 따라 원수의 취수가 이루어지도록 하는 유량조정조(2)가 구비되는 구조로 이루어지는 접촉산화와 침지형중공사정밀여과막유닛에 의한 오수의 재이용 및 고농도 유기성폐수의 정화장치에 관련된다.

또, 상기한 바와 같이 취수되는 유량조정조(2)로부터의 원수는 미세스크린(4)을 통하여 부유물 등이 여과된 후 폭기조(6)로 채워지게 되어 있으며, 이때 폭기조(6)로 채워지는 원수는 자동수위조절장치에 의해 유량의 조절이 이루어지는 상태로 폭기조(6)에 채워진다.

즉, 원수이송펌프(P1)가 자동수위조절장치(C)에 의해 폭기조(6)의 하이레벨'H'에서 가동되고, 로우레벨'L'에서 정지됨에 따라 폭기조(6)로 채워지는 원수의 수위를 일정하게 조정하게 되는 것이며, 상기 미세스크린(4)을 통해 1차 여과되는 상태하에서 폭기조(6)에 채워진 원수에는 고정상접촉여재유닛(10) 및 중공사정밀여과막유닛(12)이 침지 상태로 설치되어 있다.

상기 고정상접촉여재유닛(10)은, 원수중에 함유된 불순물이 접촉되어 미생물의 작용에 의해 불순물이 오니로 생성되도록 하며, 중공사정밀여과막유닛(12)에서는 미생물처리된 원수를 고액분리시키게 되어 있다.

즉, 고정상접촉여재유닛(10)은, 폴리프로필렌 등의 견고한 화학섬유를 세사로프 형상으로 만들어 가대에 고정 설치한 것으로 미생물의 번식이 용이하게 되어 있으며, 상기한 중공사정밀여과막유닛(12)은, 0.1㎛의 미세중공이 형성된 수천개의 폴리에틸렌사를 묶은 다수 다발을 조합한 것으로 되어 있다.

한편, 상기 중공사정밀여과막유닛(12)에 의한 고액분리작용에 따라 배출되는 정화수가 흡인펌프(P2)에 의해 펌핑되어 채워지는 처리수조(14) 및 상기 중공사정밀여과막유닛(12)에 의한 고액분리에 따라 배출되는 오니가 채워지는 오니저류조(16)가 구비되어 잇다.

또한, 상기 고정상접촉여재유닛(10) 및 중공사정밀여과막유닛(12)의 하부에 설치된 폭기판(18)과 튜브(20)로 연결된 블로워유닛(22)에 의해 폭기조(6)내의 고정상접촉여재유닛(10) 및 중공사정밀여과막유닛(12)의 하부에서 공기를 폭기시킬 수 있도록 되어 있다.

이와 같은 구성에 따라서, 도 3에서와 같이 1차여과단계(S20)에서 유량조정조(2)에 채워진 원수를 흡입펌핑하여 미세스크린(4)에 의해 여과시키고, 이때 수소이온농도를 7~8pH로 유지시킨 상태하에서 폭기조(6)내에서의 원수 수위를 조절하게 된다.

즉, 유량조절단계(S10)에서 폭기조(6)내의 원수 수위조절은 원수를 유량조정조(2)에서 흡입펌핑하는 원수이송펌프(P1)가 자동수위조절장치(C)에 의해 폭기조(6)의 하이레벨에서 가동되고, 가동시 원수이송펌프(P1)의 운전시간은 간헐적으로 (약 10분가동, 2분정지)행해지며, 로우레벨에서 정지되도록 함으로써 폭기조(6)내의 원수 수위가 일정하게 유지되는 것이다.

또, 원수정화단계(S30)에서 폭기조(6)내의 원수에 침지된 고정상접촉여재유닛(10)에 부착된 미생물에 의해 원수를 생물학적으로 정화처리하게 되며, 고액분리단계(S40)도 폭기조(6)내에서 이루어져 원수에 침지된 중공사정밀여과막유닛(12)에 의해 원수정화단계(S30)에서 생성되는 탈리오니와 부유성오니를 고액분리시키게 된다.

이와 아울러, 상기 고정상접촉여재유닛(10) 및 중공사정밀여과막유닛(12)의 하부에서 공기를 폭기시켜 미생물작용을 활성화시킴과 아울러 중공사정밀여과막유닛(12)에 흡착되는 오니를 떨어내는 막세정작용을 하게 된다.

즉, 폭기조(6)는 간헐적인 폭기작용 및 고형물체류시간을 길게 유지하게 됨에 따라 자산화 및 탈질작용이 이루어지게 되므로 총질소의 제거효율 및 유기성물질 제거효율이 높아지게 된다.

또, 고액분리단계(S40)에서 중공사정밀여과막유닛(12)에 의해 고액분리된 정화수를 흡인펌프(P2)에 의해 펌핑하여 배출시키게 됨과 동시에 오니처리단계(S50)에서는 고액분리단계(S40)에서 침전되는 오니를 오니저류조(16)로 적체시켜 별도의 처리과정을 거칠 수 있도록 한다.

즉, 오니가 미생물의 자산화작용에 의해 거의 발생되지 않으나, 부분적으로 생성되는 오니는 간헐적으로 상기 오니저류조(16)로 유입된다.

또한, 중공사정밀여과막유닛(12)의 오염부하를 줄이기 위하여 정화수를 펌핑 배출시키는 흡인펌프(P2)를 간헐적으로 구동시키고, 흡인펌프(P2)의 흡인측에 설치된 접점차압계(24)와 토출측에 설치된 정유량밸브 및 순간유량계(26)에 의한 검출치범위내의 정화수만을 여과처리하고, 막의 세정시기를 미리 알수 있도록 하는 기능이 함께 발하여지도록 한다.

또, 소정의 기간이 경과된 후에는 약액세정을 통해 중공사정밀여과막유닛(12)의 오염부하를 줄이게 되는데, 이러한 약액세정은 중공사정밀여과막유닛(12)으로부터 정화수를 흡입 펌핑하는 원수이송펌프의 배관라인에 작용되는 차압이 초기차압보다 0.31㎏/㎠일 때 시행하게 되며(그 시기는 접점차압계(24)와 순간유량계(26)의 지시값으로 알 수 있다), 차아염소산 소다용액(유효염소농도 약1000㎎/ℓ)을 중공사정밀여과막유닛(12)으로 강제 순환시켜 이루어지게 된다.

이와 같은 약액세정을 행하여도 차압이 회복되지 않을 경우에는 침적세정을 실시하게 되는데, 이러한 침적세적은, 중공사정밀여과막유닛(12)을 폭기조(6)로부터 분리해내어 고압수로 세정한 후 유효염소농도 약1000㎎/ℓ의 차아염소산 소다용액과 0.4％의 가성소다용액의 혼합액에 침적시켜 방치하였다가 수세한 후 고압수로 다시 세정하는 과정으로 이루어진다.

상기 본 발명에 따르는 접촉산화와 침지형중공사정밀여과막에 의한 오수의 재이용 및 고농도 유기성페수의 정화장치와 그 방법은 정화처리 과정이 쉽고 간단하게 짧은 시간내에 이루어지게 되며, 완벽한 고액분리에 따라 정화정도 및 정화효율이 극대화될 수 있도록 할 뿐 아니라, 침전조 및 3차적인 처리가 불필요하여 폭기조의 소형화로 장치의 제조 및 설치공간의 확보에 따르는 어려움의 해소하게 됨과 아울러, 폭기조내 미생물의 농도(MLSS)를 고농도(6,000㎎/ℓ∼15,000㎎/ℓ)로 유지할 수 있게 되므로 미생물관리가 거의 필요없고 오염물 분해효율을 더욱 높이게 되며, 유입수의 충격부하 및 슬러지 발생량을 현저히 감소시켜 설비 및 유지관리가 편리하고 쉽다는 등의 이점이 있다.

Claims (2)

1. 유입원수가 채워지고 원수이송펌프에 의해 채워진 원수가 펌핑 배출되는 유량조정조(2);

   상기 원수이송펌프에 의해 유량조정조(2)로부터 유출되는 원수가 미세스크린(4)을 통해 1차 여과되는 상태하에서 채워지는 폭기조(6);

   상기 폭기조(6)로 채워지는 원수를 미생물처리할 수 있도록 폭기조(6) 내로 설치된 고정상접촉여재유닛(10);

   상기 폭기조(6)에서 고정상접촉여재유닛(10)에 의해 미생물처리된 원수를 고액분리시킬 수 있도록 상기 폭기조(6)에 침지상태로 설치된 중공사정밀여과막유닛(12);

   상기 중공사정밀여과막유닛(12)에 의한 고액분리에 따라 배출되는 정화수가 흡인펌프에 의해 펌핑되어 채워지는 처리수조(14);

   상기 중공사정밀여과막유닛(12)에 의한 고액분리에 따라 배출되는 오니가 채워지는 오니저류조(16);

   상기 폭기조(6)내의 고정상접촉여재유닛(10) 및 중공사정밀여과막유닛(12)의 하부에서 공기를 폭기시킬 수 있도록 고정상접촉여재유닛 및 중공사정밀여과막유닛(12)의 하부에 설치된 폭기판(18)과 튜브(20)로 연결된 블로워유닛(22)을 포함하여 구성되는 접촉산화와 중공사정밀여과막에 의한 오수의 재이용 및 유기성 폐수의 정화처리장치.
2. 유량조정조(2)에 채워진 원수를 흡입펌핑하여 미세스크린(4)에 의해 여과되도록 하는 1차여과단계(S20);

   유량조정조(2)에 채워지는 원수를 흡입펌핑하는 원수이송펌프가 자동수위조절장치(C)에 의해 폭기조(6)의 하이레벨에서 가동되고, 로우레벨에서 정지됨에 따라 폭기조(6)로 채워지는 원수의 수위를 일정하게 조정하는 유량조절단계(S10);

   상기한 고정상접촉여재유닛(10) 및 중공사정밀여과막유닛(12)의 하부에서 공기를 폭기시켜 미생물작용을 활성화시킴과 아울러 중공사정밀여과막유닛(12)에 흡착되는 오니를 떨어내도록 하는 폭기함으로써, 폭기조(6)내의 원수에 침지된 고정상접촉여재유닛(10)에 함유된 미생물에 의해 원수를 생물학적으로 정화처리하는 원수정화단계(S30);

   중공사정밀여과막유닛(12)에 의해 고액분리된 정화수를 원수이송펌프에 의해 펌핑하여 배출시키는 고액분리단계(S40);

   고액분리단계(S40)에서 침전되는 오니를 오니저류조(16)로 적체시켜 별도의 처리과정을 거치도록 하는 오니처리단계(S50)를 포함하여 이루어지는 접촉산화와 침지형중공사정밀여과막유닛에 의한 오수의 재이용 및 고농도 유기성폐수의 정화방법.