KR20000012818A - Waste water treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 오폐수처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수질부영양화를 초래하는 오폐수중의 질소를 효과적으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라 슬러지의 발생량을 줄일 수 있는 새로운 오폐수의 생물학적 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wastewater treatment apparatus, and more particularly, to a new method for biological treatment of wastewater, which can effectively remove nitrogen in wastewater causing water eutrophication and reduce sludge generation.
일반적으로 오폐수를 처리하는 경우에는 1차적으로 고형물이나 부유물, 유지 등을 제거한 후, 오폐수의 수질에 따라 물리, 화학적 처리과정이나 생물학적 처리를 하여 처리수를 방류한다. 이와 같은 과정을 거쳐 정화된 처리수는 요구되는 수질기준을 만족시켜야 하는데, 일반적인 수질기준에 있어서 BOD, COD의 양도 중요하지만 수질부영양화의 중요한 인자로 작용하는 질소의 양 또한 중요하다.In general, in the case of treating wastewater, the treated water is first discharged after removing solids, suspended solids, oils, and the like, and then physically, chemically or biologically treated according to the quality of the wastewater. Treated water purified through this process must satisfy the required water quality standards. In general water quality, the amount of BOD and COD is important, but the amount of nitrogen that acts as an important factor for water eutrophication is also important.
한편, 오폐수중에 포함된 질소는 NO2 --N,NO3 --N, NH4 +-N 또는 유기물과 결합된 형태로 존재하는데, 그 중에서도 대부분이 NH4-N형태로 존재한다. 그리고 이들 오폐수중의 질소는 NO3로 산화된 후, N2로 탈질처리되어 제거된다. 따라서 오폐수중의 질소가 제거되기 위해서는 전술한 바와 같은 형태의 질소들이 반드시 NO3로 산화되어야 한다.On the other hand, the nitrogen contained in the waste water is present in the form of NO 2 -- N , NO 3 -- N, NH 4 + -N or combined with organic substances, most of them in the form of NH 4 -N. Nitrogen in these wastewaters is oxidized with NO 3 and then denitrated with N 2 to be removed. Therefore, in order to remove the nitrogen in the waste water, the above-mentioned types of nitrogen must be oxidized to NO 3 .
그런데 오폐수중에 포함된 질소중 유기물과 결합된 형태나 NH4-N형태의 것은는 질소산화 미생물에 의해 NO3로 산화되며, 미생물에 의한 질산화반응은 유입수의 BOD/TKN(total kjeldahl nitrogen)의 수치에 따라 크게 영향을 받는다. 그리고 현재까지의 연구결과에 의하면 BOD/TKN이 2.0이상일 때 미생물에 의한 질산화반응이 억제된다고 보고되고 있다. 따라서 미생물에 의한 질산화반응을 촉진하기 위해서는 BOD를 낮추어서 미생물에 의한 질산화반응이 효과적으로 이루어질 수 있는 환경을 조성하여야 한다. 그러나 현재 우리나라의 거의 모든 하수처리장은 생물학적 처리이전에 단순히 침전처리만을 하고 있으므로 생물학적 처리과정으로 유입되는 유입수의 BOD가 소요되는 수준만큼 낮지 않다. 이와 같은 이유로 오폐수중의 질소, 특히 NH4-N형태의 질소가 효과적으로 산화되지 못하고 이에 따라 오폐수중에 포함된 질소는 오폐수처리과정에서 제거되지 못하고 그대로 방류되고 있는 실정이다.However, the form of nitrogen or organic matter in NH 4 -N form the wastewater is oxidized to NO 3 by nitrogen oxide microorganisms, and the nitrification reaction by microorganisms is based on BOD / TKN (total kjeldahl nitrogen) It is greatly affected. In addition, according to the results of the present research, it is reported that nitrification by microorganisms is suppressed when BOD / TKN is 2.0 or more. Therefore, in order to promote nitrification by microorganisms, BOD should be lowered to create an environment in which nitrification by microorganisms can be effectively performed. However, at present, almost all sewage treatment plants in Korea are simply settled before biological treatment, so the BOD of influent water flowing into biological treatment process is not low. For this reason, the nitrogen in the waste water, in particular the NH 4 -N type of nitrogen is not effectively oxidized, and thus the nitrogen contained in the waste water is not removed during the wastewater treatment and is discharged as it is.
한편, 오폐수의 처리과정에서는 슬러지가 발생되는데, 이 때 발생되는 슬러지를 처리하기 위해서는 별도의 비용이 소요될 뿐만 아니라 슬러지에 의한 2차 환경오염이 발생하는 등의 문제점이 있다. 따라서 최근에는 오페수처리시 발생되는 슬러지의 양을 감소시키기 위한 다양한 방법들이 제안되고 있으나 만족할 만한 효과를 얻지는 못하고 있는 실정이다.On the other hand, sludge is generated in the treatment of waste water, and there is a problem in that the sludge generated at this time not only takes a separate cost but also a secondary environmental pollution caused by the sludge. Therefore, in recent years, various methods have been proposed to reduce the amount of sludge generated during the treatment of effluent, but have not been able to obtain satisfactory effects.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 수질부양화를 초래하는 오폐수중의 질소를 효과적으로 제거할 수 있어서 질소에 대해요구되는 수질조건을 만족시킬 수 있을 뿐만 아니라 슬러지의 발생량과 함께 발생된 슬러지의 부피를 줄일 수 있어서 슬러지처리에 소요되는 제반비용을 절감할 수 있는 새로운 오폐수의 생물학적 처리방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to effectively remove the nitrogen in the waste water that causes the water quality can not only satisfy the water quality requirements for nitrogen but also the amount of sludge generated In addition, it is possible to reduce the volume of sludge generated together with the new method for biological treatment of wastewater, which can reduce the overall cost of sludge treatment.
도 1은 본 발명에 의한 오폐수의 처리과정을 보인 개략도이다.1 is a schematic view showing a treatment process of waste water according to the present invention.
도 2는 종래의 표준 활성슬러지방법에 의해 생성된 플럭의 입경분포도2 is a particle size distribution diagram of a floc produced by a conventional standard activated sludge method.
도 3은 본 발명에 의해 생성된 플럭의 입경분포도3 is a particle size distribution diagram of the flocs produced by the present invention
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10. 폭기조 20. 탈질조10. Aeration tank 20. Denitrification tank
30. 침전조30. Settling tank
본 발명에 따르면, 유입수중의 유기물을 미생물로 분해제거하는 폭기조(10)와, 상기 폭기조(10)에서 생성된 슬러지를 침전시키는 침전조(30)와, 상기 폭기조(10)에 처리된 처리수가 반송되는 처리수반송라인(50)이 구비되어 처리수가 탈질되는 탈질조(20)를 포함되어 구성된 오폐수의 생물학적 처리장치에서 이루어지며, 상기 폭기조(10)에는 제올라이트 또는 규조토를 주입하는 것을 특징으로 하는 오폐수의 생물학적 처리방법이 제공된다.According to the present invention, the aeration tank 10 for decomposing and removing the organic matter in the influent into microorganisms, the settling tank 30 for settling the sludge produced in the aeration tank 10, and the treated water is returned to the aeration tank 10 The treatment water transport line 50 is provided to be made in a biological treatment apparatus of waste water comprising a denitrification tank 20 to denitrify the treated water, the aeration tank 10, the waste water, characterized in that for injecting zeolite or diatomaceous earth A biological treatment method of is provided.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 폭기조(10)에 alum(황산반토)이나 염화제2철과 같은 무기응집제를 추가로 투입하여 오폐수중에 함유된 인을 흡착제거하는 것을 특징으로 하는 오폐수의 생물학적 처리방법이 제공된다.According to another feature of the present invention, by adding an inorganic coagulant such as alum (aluminum sulfate) or ferric chloride to the aeration tank 10, the biological treatment of wastewater, characterized in that the adsorption of phosphorus contained in the wastewater is removed. A method is provided.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 폭기조(10)에 제올라이트나 규조토에 크레이나 유리 또는 벤토나이트 중에서 적어도 한가지 이상을 혼합하여 투입함으로써 미생물플록의 침전성을 증가시키는 것을 특징으로 하는 것을 오폐수의 처리방법이 제공된다.According to another feature of the present invention, by mixing at least one or more of the zeolite or diatomaceous earth in the crayon glass or bentonite to the aeration tank 10 to increase the sedimentation of the microbial floc characterized in that the treatment method of waste water. This is provided.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 폭기조(10), 침전조(30)를 포함하며, 상기 폭기조(10)의 전단일부에 탈질조가 형성되고 상기 침전조(30)와 탈질조(20)사이에는 폭기조(10)에서 처리된 처리수가 탈질조(20)로 반송되는 처리수반송라인(50)이 형성된 오폐수의 생물학적 처리장치에서 이루어진다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention includes an aeration tank 10, a settling tank 30, as shown in Figure 1, a denitrification tank is formed in a front end portion of the aeration tank 10, the aeration tank between the settling tank 30 and the denitrification tank 20 The treated water treated in (10) is made in a biological treatment apparatus for wastewater in which a treated water conveying line 50 is returned to the denitrification tank 20.
상기 폭기조(10)는 일반적인 생물학적 처리방법에서 사용되는 것과 같은 것으로서, 미생물에 의해 유기물이 분해되는 반응조이다. 이러한 폭기조(10)로 유입되는 유입수는 1차침전조(1)나 침전지에서 부유물이나 유지 등이 제거된 것이다. 본 발명에서는 이러한 폭기조(10)에 제올라이트나 규조토를 투입한다. 폭기조(10)에 투입된 제올라이트나 규조토는 미생물 플럭형성의 씨드역할하므로 제올라이트나 규조토에 의해 비교적 큰 사이즈의 미생물플럭이 생성된다.The aeration tank 10 is the same as that used in a general biological treatment method, and is a reaction tank in which organic matter is decomposed by microorganisms. The inflow water flowing into the aeration tank 10 is removed from the primary settling tank 1 or the sedimentation basin or oil. In the present invention, zeolite or diatomaceous earth is added to the aeration tank 10. Since zeolite or diatomaceous earth introduced into the aeration tank 10 serves as a seed for microbial floc formation, a relatively large sized microbial floc is produced by the zeolite or diatomaceous earth.
상기 제올라이트나 규조토는 입경이 10∼100㎛인 것을 사용하는데, 제올라이트나 규조토의 입경이 100㎛보다 큰 경우에는 이온교환성 무기물이 자체 비중에 의해 유동성이 떨어지고 빠른 속도로 침강하기 때문에 미생물플럭의 씨드로서의 역할을 효과적으로 수행하지 못한다. 그리고 제올라이트나 규조토의 입경이 10㎛보다 작은 경우에는 투입된 제올라이트나 규조토의 대부분이 부유되어 유입수의 흐름에 따라 유출되므로 이 경우에도 제올라이트나 규조토가 미생물플럭의 씨드로서의 역할을 효과적으로 수행하지 못하며, 유입수의 탁도를 상승시키는 결과만 초래한다.The zeolite or diatomaceous earth is used having a particle diameter of 10 ~ 100㎛, when the particle size of the zeolite or diatomaceous earth is larger than 100㎛ seed of microbial flocs because the ion exchangeable inorganic material is less fluidity due to its specific gravity and settles at a rapid rate It does not perform its role effectively. If the particle size of the zeolite or diatomaceous earth is smaller than 10 μm, most of the zeolite or diatomaceous earth is suspended and flows out according to the inflow of the inflow, so even in this case, the zeolite or the diatomaceous earth does not effectively serve as a seed of the microbial flocs. Only results in increased turbidity.
그리고 상기 제올라이트나 규조토를 폭기조(10)에서의 농도가 3500∼4500㎎/ℓ이 유지되도록 투입하는 것이 바람직하다. 상기 제올라이트나 규조토의 농도가 4500㎎/ℓ보다 높은 경우는 제올라이트나 규조토의 사용량증가로 인해 비경제적이며, 농도가 3500㎎/ℓ보다 낮은 경우에는 후술하는 바와 같은 제올라이트나 규조토에 의한 효과를 기대치이상으로 얻을 수가 없다.The zeolite or diatomaceous earth is preferably added in such a manner that the concentration in the aeration tank 10 is maintained at 3500-4500 mg / l. When the concentration of zeolite or diatomaceous earth is higher than 4500 mg / l, the use of zeolite or diatomaceous earth is uneconomical, and when the concentration is lower than 3500 mg / l, the effect of zeolite or diatomaceous earth as described later is more than expected. Can't get it.
한편, 이상과 같이 제올라이트나 규조토를 씨드로 하여 생성된 미생물플럭에는 제올라이트나 규조토의 이온교환성에 의해 NH4 +-N가 흡착된다. 이와 같이 폭기조(10)에 생성된 미생물플럭에 NH4 +-N이 결합되면 미생물플럭 주변의 TKN값이 커지므로 미생물플럭 주변의 BOD/TKN이 감소하게 된다. 따라서 실제 미생물이 접하게 되는 BOD/TKN이 감소하게 되므로 질산화 미생물의 활동이 활발해지고, 이에 따라 의 NH4 +-N의 산화반응이 촉진된다.On the other hand, NH 4 + -N is adsorbed on the microbial flocs produced by using zeolite or diatomaceous earth as seeds as described above by ion exchangeability of zeolite or diatomaceous earth. When NH 4 + -N is coupled to the microbial flocs generated in the aeration tank 10 as described above, the TKN value around the microbial plaque increases, thereby reducing the BOD / TKN around the microbial plaque. Therefore, since the BOD / TKN which is actually encountered by microorganisms is reduced, the activity of nitrifying microorganisms becomes active, thereby promoting the oxidation reaction of NH 4 + -N.
이와 같이 하여 NH4 +-N가 질산화되어 생성된 NO3는 탈질조(20)에서 탈질처리되어 N2로 제거된다. 상기 탈질조(20)는 폭기조(10)의 전단 일부를 분할하여 형성되며 상기 폭기조(10)에서 처리된 처리수가 탈질조(20)로 반송될 수 있도록 침전조(30)와 탈기조(20)사이에 처리수반송라인(50)이 형성된 순환식 질산화탈질시스템으로 구성한다.In this way, NO 3 generated by nitrifying NH 4 + -N is denitrified in the denitrification tank 20 to be removed by N 2 . The denitrification tank 20 is formed by dividing a part of the front end of the aeration tank 10 and between the settling tank 30 and the degassing tank 20 so that the treated water treated in the aeration tank 10 can be returned to the denitrification tank 20. It consists of a circulating nitric oxide denitrification system in which the treatment water conveying line 50 is formed.
그리고 상기 폭기조(10)에 생성된 미생물 플럭은 NH4-N를 산화시키면서 성장하여, 상기 침전조(30)에 침전된다. 물론 상기 미생물플럭에 의해서는 NH4 +-N뿐만 아니라 유기물과 결합된 질소 등도 산화된다.In addition, the microbial floes generated in the aeration tank 10 grow while oxidizing NH 4 -N, and are precipitated in the precipitation tank 30. Of course, the microbial flocs oxidize not only NH 4 + -N but also nitrogen bonded to organic matter.
한편, 일반적으로 슬러지의 탈수성은 다음과 같이 산정되는 슬러지 비저항값(α)에 반비례한다.On the other hand, in general, the dewatering property of the sludge is inversely proportional to the sludge specific resistance value α calculated as follows.
α= α =
(ε: 공극률, SP/VP; 비표면적, k : 상수, ρP: 밀도)(ε: porosity, S P / V P ; specific surface area, k: constant, ρ P : density)
상기 식에 의하면 슬러지의 공극률과 밀도가 크면 슬러지의 비저항값이 저하되기 때문에 폭기조에서 생성된 플럭의 입자가 크고 치밀할수록 상대적으로 슬러지의 탈수성이 증가한다. 그리고 전술한 바와 같이 본 발명에 의해 상기 폭기조(10)에서 생성된 미생물플럭은 제올라이트와 규조토의 씨드역할에 의해 전반적으로 입자가 크고 단단하다. 따라서 본 발명에 의해 생성되는 슬러지는 탈수성이 우수하고 이에 따라 농축성이 우수하므로 배출되는 슬러지의 부피를 효과적으로 감소시킬 수 있다.According to the above equation, if the porosity and density of the sludge is large, the specific resistance value of the sludge is lowered, so that the larger and denser the particles of the flocs produced in the aeration tank, the more dehydrated the sludge is. As described above, the microbial flocs generated in the aeration tank 10 according to the present invention are large and hard in overall by the seed role of zeolite and diatomaceous earth. Therefore, the sludge produced by the present invention is excellent in dehydration and thus excellent in concentration, thereby effectively reducing the volume of sludge discharged.
일반적으로, SRT(solids retention time, 고형물체류시간)는 슬러지가 폭기조와 침전조에서 머무는 시간으로, 일반적으로 SRT가 길수록 슬러지의 발생량이 적다. 그러나 SRT가 길어지면 플럭이 성글어지고 갈라져서 사이즈가 작은 핀플럭이 생성되어 핀플럭이 배출수의 흐름을 따라 유출되는 현상이 발생하며 침전조(30)에서 효과적으로 침전되지 않는 문제점이 발생한다. 따라서 종래에는 SRT를 충분히 길게 할 수가 없었다.In general, solids retention time (SRT) is the time for sludge to stay in the aeration tank and sedimentation tank. In general, the longer the SRT, the less sludge is produced. However, if the SRT is long, the flocks are spattered and cracked to generate a small sized pin flop, which causes the pin flop to flow along the flow of the discharged water and does not effectively settle in the settling tank 30. Therefore, conventionally, the SRT cannot be made long enough.
그러나 본 발명에서 생성된 미생물플럭은 전술한 바와 같이 제올라이트나 규조토의 씨드역할로 인해 그 크기가 크고 단단하기 때문에 SRT를 충분히 길게 하여도 핀플럭이 생성되지 않을 뿐만 아니라 침전성도 우수하다. 따라서 본 발명에 의한 오폐수의 처리방법으로는 SRT를 충분히 길게 할 수 있으므로 결과적으로 슬러지의 발생량이 감소된다.However, since the microbial flocs produced in the present invention are large in size and hard due to the seed role of zeolite or diatomaceous earth as described above, pin flops are not generated even when the SRT is sufficiently long, and the precipitation is excellent. Therefore, in the method for treating wastewater according to the present invention, the SRT can be sufficiently long, and as a result, the amount of sludge generated is reduced.
그리고 일반적인 생물학적 처리방법에서는 생성되는 슬러지를 폭기조(10)로 반송시켜 재사용하는데 본 발명에서도 슬러지반송라인(40)에 의해 슬러지를 반송시켜 사용하면 제올라이트나 규조토를 재사용하는 효과를 얻을 수 있어서 경제적이다.In the general biological treatment method, the produced sludge is transported to the aeration tank 10 and reused. In the present invention, when the sludge is transported and used by the sludge conveying line 40, it is economical to obtain the effect of reusing zeolite or diatomaceous earth.
한편, 상기 폭기조(10)에 제올라이트나 규조토를 투입할 때, 무기응집제를 추가로 투입할 수도 있다. 상기 무기응집제로는 alum(황산반토) 또는 염화제2철을을 사용하며, 유입수1ℓ당 10mg∼80mg 정도로 투입하는 것이 바람직하다. 이러한 무기응집제를 제올라이트나 규조토의 투입시 추가로 투입하면 오폐수중에 함유된 인이 무기응집제에 흡착되어 제거된다. 즉, 상기 제올라이트와 규조토에 의해 질산화율을 상승시키면서 동시에 무기응집제에 의해 인을 효과적으로 제거할 수 있는 것이다.On the other hand, when the zeolite or diatomaceous earth is added to the aeration tank 10, an inorganic coagulant may be further added. As the inorganic coagulant, alum (aluminum sulfate) or ferric chloride is used, and it is preferable to add about 10 mg to 80 mg per 1 L of influent. When the inorganic coagulant is added in addition to zeolite or diatomaceous earth, phosphorus contained in the wastewater is adsorbed and removed from the inorganic coagulant. That is, while increasing the nitrification rate by the zeolite and diatomaceous earth, phosphorus can be effectively removed by the inorganic coagulant.
또 한편, 폭기조(10)에 제올라이트나 규조토를 투입할 때, 크레이나 유리 또는 벤토나이트를 혼합하여 투입할 수도 있다. 상기 크레이나 유리 또는 벤토나이트는 제올라이트나 규조토와 같은 무기질물질임에도 불구하고 이온교환성이 없는 물질로서, 폭기조(10)에 투입하면 미생물플록의 침전성을 증가시켜 SRT를 충분히 길게 설정할 수 있다. 바람직하게는 제올라이트나 규조토의 양에 대해 크레이나 유리 또는 벤토나이트를 1:1∼3:1정도의 중량비로 혼합한다. 즉, 제올라이트나 규조토2000~3000㎎/ℓ에 크레이나 유리 또는 벤토나이트 중의 한 가지를 1000~2000㎎/ℓ투입한다. 필요에 따라서는 크레이나 유리 또는 벤토나이트 중의 한 가지 이상을 혼합하여 투입할 수도 있다. 이와 같이 폭기조(10)에 제올라이트나 규조토를 투입할 때 크레이나 유리 또는 벤토나이트를 혼합하여 투입하면, 비교적 고가인 제올라이트나 규조토의 사용량을 상대적으로 줄일 수 있으면서도 SRT를 충분히 길게 설정할 수 있어서 경제적으로 오폐수를 처리할 수 있다.In addition, when zeolite or diatomaceous earth is thrown into the aeration tank 10, you may mix and throw in crayon glass or bentonite. The crana glass or bentonite is an ion-exchangeable material even though it is an inorganic material such as zeolite or diatomaceous earth, and when introduced into the aeration tank 10, the SRT can be set sufficiently long by increasing the settability of the microbial flocs. Preferably, crana glass or bentonite is mixed in a weight ratio of 1: 1 to 3: 1 based on the amount of zeolite or diatomaceous earth. That is, 1000-2000 mg / L of either crana glass or bentonite is thrown into 2000-3000 mg / L of zeolite or diatomaceous earth. If necessary, one or more of crana glass or bentonite may be mixed and added. When zeolite or diatomaceous earth is added to the aeration tank 10 in this way, when mixed with crana glass or bentonite, the amount of zeolite or diatomaceous earth, which is relatively expensive, can be relatively reduced, and the SRT can be set long enough to provide wastewater economically. Can be processed.
비교예 1Comparative Example 1
폭기조, 침전조로 이루어지는 일반적인 표준활성슬러지공법으로 인공폐수를 처리하였다. 이때 폭기조에서의 체류시간(HRT)을 6시간으로 하고 SRT는 10일하였다. 이와 같이 하여 처리된 처리수의 수질을 분석한 결과 <표 1>, <표 2>와 같았다.Artificial wastewater was treated by a standard activated sludge process consisting of aeration tank and sedimentation tank. At this time, the residence time (HRT) in the aeration tank was 6 hours and the SRT was 10 days. As a result of analyzing the water quality of the treated water thus treated, it was as shown in Table 1 and Table 2.
실시예 1Example 1
폭기조, 침전조로 이루어지는 처리장치에서 상기 비교예 1에서 사용된 인공폐수를 처리하였다. 이 때 상기 폭기조에는 제올라이트와 규조토를 각각 그 입도를 달리하여 그 농도가 4000㎎/ℓ가 되도록 주입하였다. 이와 같이 하여 처리된 처리수의 수질을 분석한 결과 <표 3>, <표 4>와 같았다.The artificial wastewater used in Comparative Example 1 was treated in a treatment device consisting of an aeration tank and a precipitation tank. At this time, zeolite and diatomaceous earth were injected into the aeration tank so as to have a concentration of 4000 mg / l, each having a different particle size. As a result of analyzing the water quality of the treated water thus treated, it was as shown in <Table 3> and <Table 4>.
상기 비교예 1과 실시예 1의 결과를 비교해 보면, 본 발명에 의한 방법은 종래의 표준 활성슬러지법에 비해 질산화효율이 상당히 우수함을 알 수 있다. 그리고 본 발명에 의한 방법은 종래의 표준 활성슬러지방법에 비해 BOD5,CODCr의 처리효율도 우수함을 알 수 있다.Comparing the results of Comparative Example 1 and Example 1, it can be seen that the method according to the present invention is significantly superior in nitrification efficiency compared to the conventional standard activated sludge method. In addition, the method according to the present invention can be seen that the treatment efficiency of BOD 5, COD Cr is also superior to the conventional standard activated sludge method.
또한, 상기 폭기조에 투입되는 제올라이트와 규조토의 입도가 10-100㎛일 때 유기물의 처리효울과 질산화율이 가장 우수함을 알 수 있다.In addition, when the particle size of the zeolite and the diatomaceous earth introduced into the aeration tank is 10-100㎛ it can be seen that the treatment effect and nitrification rate of the organic material is the best.
실시예 2Example 2
실시예 1과 동일한 조건으로 실험을 하되, 이때 상기 폭기조에는 입도가 10-100㎛일 제올라이트와 규조토를 주입하였으며, SRT를 10일, 20일 40일로 조절하면서 SRT의 변화에 따른 처리효율을 실험하였다. 이와 같이 하여 처리된 처리수의수질을 분석한 결과 <표 5>, <표 6>와 같았다.The experiment was carried out under the same conditions as in Example 1, wherein the aeration tank was injected with zeolite and diatomaceous earth having a particle size of 10-100 μm, and the SRT was adjusted to 40 days for 10 days and 20 days, and the treatment efficiency according to the change of the SRT was tested. . As a result of analyzing the water quality of the treated water thus treated, it was as shown in Tables 5 and 6.
또한, 일반적으로 표준활성슬러지 방법으로는 SRT를 20일이상으로 설정하여 오폐수를 처리할 수 없으나, 본 발명에 의한 방법으로 SRT를 40일이상으로도 충분히 길게 설정하여 오폐수를 처리할 수 있었다.In addition, in general, the standard activated sludge method can not treat the waste water by setting the SRT to 20 days or more, but by using the method according to the present invention it was possible to treat the waste water by setting the SRT long enough to more than 40 days.
비교예 2Comparative Example 2
비교예 1의 폭기조에서 생성된 플럭의 입경분포를 측정한 결과 도 2와 같았다.As a result of measuring the particle size distribution of the flocs produced in the aeration tank of Comparative Example 1 was as shown in FIG.
실시예 3Example 3
실시예 2의 결과 생성된 플럭의 입경분포를 측정한 결과 도 3의 a, b, c와 같았다.As a result of measuring the particle size distribution of the flocks produced as a result of Example 2, the results were the same as those shown in FIGS.
비교예 2와 실시예 3의 결과인 도 2와 도3에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 방법으로 생성된 슬러지의 입경이 표준 활성슬러지방법으로 생성된 슬러지의 입경보다 전반적으로 크다. 그리고 본 발명에서 생성된 슬러지의 입경은 SRT가 증가할수록 커진다.As can be seen in Figures 2 and 3, which are the results of Comparative Example 2 and Example 3, the particle size of the sludge produced by the method according to the present invention is generally larger than the particle size of the sludge produced by the standard activated sludge method. And the particle size of the sludge produced in the present invention increases as the SRT increases.
따라서 비교예 2와 실시예 3의 결과로 부터 본 발명에 의한 방법에서 생성된 슬러지의 입경분포로부터 본 발명에 의해 생성된 슬러지의 침전성과 탈수성이 상대적으로 우수함을 알 수 있다.Therefore, it can be seen from the results of Comparative Example 2 and Example 3 that the precipitation and dehydration properties of the sludge produced by the present invention are relatively excellent from the particle size distribution of the sludge produced by the method of the present invention.
실시예 4Example 4
비교예 1과 실시예 2의 실험에서 얻어진 슬러지의 침전성을 초기 5분간의 슬러지침전속도와 SVI(Sludge Volume Index, 슬러지의 용량지표)의 측정을 통해 평가하였다. 그 결과는 <표 7>과 같았다.The sedimentation of sludge obtained in the experiments of Comparative Example 1 and Example 2 was evaluated by measuring the sludge sedimentation rate and SVI (Sludge Volume Index, sludge capacity index) for the initial 5 minutes. The results are shown in <Table 7>.
<표 7>의 결과에서 제올라이트를 투입하여 오폐수를 처리한 결과 생성된 슬러지의 침전속도가 표준 활성슬러지방법에 의해 생성된 슬러지의 침전속도에 비해 상당히 증가됨을 알 수 있다. 또한 일반적으로 SVI가 100이하일때는 슬러지의 침강성이 우수하며 SVI가 200이상인 경우에는 슬러지의 침강성이 떨어지는데, <표 7>의 결과로부터 제올라이트를 주입한 경우에는 SVI가 100이하 이므로 슬러지의 침강성이 우수함을 알 수 있다.From the results of <Table 7>, it can be seen that the sludge settling rate of the sludge produced as a result of the treatment of wastewater by the addition of zeolite was significantly increased compared to the sludge settling rate produced by the standard activated sludge method. In general, when the SVI is 100 or less, the sludge settling property is excellent, and when the SVI is 200 or more, the sludge settling property is inferior. Able to know.
실시예 5Example 5
상기 비교예 1와 실시예 2의 결과로 얻어진 슬러지의 비저항값을 계산한 결과 <표 8>과 같았다.The resistivity values of the sludges obtained as a result of Comparative Example 1 and Example 2 were calculated, and the results were as shown in <Table 8>.
<표 8>의 결과로부터 일반적인 활성슬러지방법과 본 발명에 의한 방법에서 생성된 슬러지의 비저항값을 비교해 보면 폭기조에 제올라이트를 투입한 본 발명에 의한 방법에서 생성된 슬러지의 비저항값이 상당히 낮은 것으로 나타났다. 따라서 본 발명에 의한 방법에서 생성된 슬러지의 탈수성이 표준 활성슬러지방법에 의해 생성된 슬러지의 탈수성보다 상당히 우수함을 알 수 있다.From the results of Table 8, comparing the specific resistance values of the sludge produced by the general activated sludge method and the method according to the present invention showed that the specific resistance value of the sludge produced by the method according to the present invention in which zeolite was added to the aeration tank was considerably low. . Therefore, it can be seen that the dewatering property of the sludge produced in the method according to the present invention is considerably superior to that of the sludge produced by the standard activated sludge method.
제올라이트와 규조토를 활성슬러지 폭기조에 주입하여 질산화효율의 상승을 확인한 후 순환식 질산화 탈질 공정에 적용한 결과 아래와 같은 결과를 얻을 수 있었다.Zeolite and diatomaceous earth were injected into the activated sludge aeration tank to confirm the increase in nitrification efficiency and then applied to the cyclic nitrification denitrification process.
실시예 6Example 6
폭기조, 침전조로 이루어지며, 상기 폭기조의 전단에 탈질조가 형성되어 순환식 질산화탈질시스템이 구비된 처리장치에서 실시예 1과 동일한 인공폐수를 처리하였다. 이때 상기 폭기조에는 입도가 10-100㎛일 제올라이트를 주입하였으며, 상기 탈질조에서와 질산화조에서의 HRT를 각각 2시간, 4시간으로 하고 SRT를 40일로 하여 실험하였다. 그리고 유입수의 양을 1Q로 잡았을 때 슬러지의 반송량을 1Q,내부반송량을 3Q로 하였다. 이와 같이 하여 처리된 처리수의 질소제거율과 비교예 1에서 얻어진 질소제거율을 비교하면 <표 9>와 같았다.An aeration tank and a sedimentation tank were formed, and a denitrification tank was formed at the front end of the aeration tank, thereby treating the same artificial wastewater as in Example 1 in a treatment apparatus equipped with a circulating nitric oxide denitrification system. At this time, a zeolite having a particle size of 10-100 μm was injected into the aeration tank, and the HRT in the denitrification tank and the nitrification tank was 2 hours, 4 hours, and the SRT was 40 days. In addition, when the amount of influent was set to 1Q, the sludge conveyed amount was 1Q and the internal conveyed amount was 3Q. The nitrogen removal rate of the treated water thus treated and the nitrogen removal rate obtained in Comparative Example 1 were as shown in <Table 9>.
실시예 6의 결과로부터 본 발명에서와 같이 제올라이트를 주입하여 순환식 질산화 탈질공정에 적용한 결과 6시간의 짧은 HRT로 질소 제거율 75%로 높은 제거율을 얻을 수 있었다. 이러한 결과는 종래의 표준활성슬러지방법에 의한 질소제거율6%에 비해 상당히 우수한 제거효율임을 알 수 있다.As a result of Example 6, the zeolite was injected as in the present invention and applied to the cyclic nitrification denitrification process. As a result, a high removal rate of 75% was obtained with a short HRT of 6 hours. These results can be seen that the removal efficiency is significantly superior to the nitrogen removal rate of 6% by the conventional standard activated sludge method.
이상과 같은 본 발명에 의한 방법은 오폐수의 생물학적 처리시 폭기조에 제올라이트나 규조토를 투입하여 미생물에 의한 질산화율을 상승시켜 오폐수중에 포함된 질소를 효과적으로 제거할 수 있도록 한 것이다.The method according to the present invention as described above is to increase the nitrification rate by the microorganism by adding zeolite or diatomaceous earth to the aeration tank during the biological treatment of the waste water to effectively remove the nitrogen contained in the waste water.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 질산화 미생물에 의한 질산화반응을 촉진시켜 오폐수중의 질소를 효과적으로 제거할 수 있으며 슬러지의 발생량을 줄일 수 있어서 질소에 대해 요구되는 수질조건을 만족시킬 수 있을 뿐만 아니라 슬러지 제거에 소요되는 제반비용을 절감할 수 있어서 경제적인 새로운 오폐수의 생물학적 처리방법이 제공된다.As described above, according to the present invention, by promoting the nitrification reaction by nitrifying microorganisms can effectively remove the nitrogen in the waste water and can reduce the amount of sludge generated to satisfy the water quality requirements for nitrogen as well as sludge The overall cost of removal can be reduced, providing a new economical biological treatment method for wastewater.
이러한 본 발명에 의한 오폐수의 처리방법은 종래의 생물학적 처리과정에 입자성 무기물을 주입하여 질소산화 미생물의 활동을 활성화시킴으로써 질소의 제거효율을 상승시킨 것이다.The wastewater treatment method according to the present invention increases the removal efficiency of nitrogen by activating the activity of nitrogen oxide microorganisms by injecting particulate inorganic matter in the conventional biological treatment process.
또한, 본 발명에서 생성된 미생물플럭은 입자성 무기물을 씨드로 하여 생성된 것이므로 비교적 사이즈가 크고 단단하며, 비중이 크기 때문에 SRT를 길게 설정하여도 핀플럭이 생기지 않는다. 따라서 SRT를 충분히 길게 설정할 수 있어서 슬러지의 발생량을 줄일 수 있다. 뿐만 아니라 본 발명에서 생성된 미생물 플럭은 비중이 크기 때문에 종래의 방법에 비해 생성된 슬러지에 비해 고속으로 침전되므로 처리시설을 증설하지 않아도 오폐수의 고속처리가 가능하다. 그리고 본 발명에서 생성되는 슬러지는 입자가 커서 탈수성과 농축성이 우수하므로 발생되는 슬러지의 부피 또한 최소로 감소시킬 수 있다. 따라서 슬러지 처리에 소요되는 제반비용을 절감할 수 있다. 또한, 슬러지를 반송시켜 사용하는 경우에는 제올라이트를 재사용하는 효과를 얻을 수 있어서 경제적이다.In addition, the microbial flocs produced in the present invention are produced by using the particulate inorganic material as a seed, and thus are relatively large in size and hard, and have a specific gravity. Therefore, the SRT can be set long enough to reduce the amount of sludge generated. In addition, since the microbial flocs produced in the present invention have a high specific gravity, the microbial flocs are precipitated at a higher speed than sludge produced in comparison with the conventional method, so that high-speed treatment of wastewater is possible without the need for additional treatment facilities. And the sludge produced in the present invention can be reduced to a minimum volume of the sludge generated because the particles are large, dehydration and excellent concentration. Therefore, the overall costs for sludge treatment can be reduced. Moreover, when conveying sludge and using it, the effect of reusing a zeolite can be acquired and it is economical.
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KR1019990064643A KR20000012818A (en) | 1999-12-29 | 1999-12-29 | Waste water treatment method |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100397848B1 (en) * | 2000-12-06 | 2003-09-13 | 현대건설주식회사 | Ammonai Nitrogen Eliminating Device Using Jolite and Thereof Method |
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KR100814743B1 (en) * | 2007-02-08 | 2008-03-19 | 충북대학교 산학협력단 | Removal of nitrogen and phosphate using small sewage treatment system with an anaerobic, anoxic, aerobic combined biofilters |
KR101295437B1 (en) * | 2012-07-20 | 2013-08-16 | 군산대학교산학협력단 | Manufactured media using waste alum sludge for removing phosphorus and method for manufacturing the media |
-
1999
- 1999-12-29 KR KR1019990064643A patent/KR20000012818A/en not_active Application Discontinuation
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