KR20010050144A - 배수 처리 방법 및 배수 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 배수 처리 장치는 생물 진흙(31)과 칼슘을 함유하는 화학 진흙을 도입한 반응조(3)에서 유기물 함유 불소 배수를 처리하기 때문에 배수 중의 유기물을 생물 진흙 중에 포함된 미생물로 처리할 수 있는 것과 동시에 칼슘을 함유하는 화학 진흙으로 배수 중의 불소를 처리할 수 있다. 따라서, 1개의 반응조(3)를 갖고, 화학적 성장이 다른 배수중의 유기물과 배수중의 불소를 처리할 수 있기 때문에 2개의 반응조가 불필요하므로 초기 비용을 절감할 수 있다. 즉, 이 배수 처리 장치는 폐기물량을 절감할 수 있고 또한, 초기 비용 및 운전 비용을 절감할 수 있다.

Description

배수 처리 방법 및 배수 처리 장치{WASTE WATER TREATMENT METHOD AND WASTE WATER TREATMENT APPARATUS}
본 발명은 반도체 공장에서 배수되는 유기물 함유 불소 배수에 대하여 배수중 유기물과 불소를 동시에 효과적으로 처리할 수 있고, 배수 처리 장치로부터 발생하는 진흙량을 최소량으로 한 배수 처리 방법 및 배수 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 종래의 불소에 관한 배수 처리에서 1개의 반응조에 화학 진흙 존과 생물 진흙 존 양쪽이 존재하는 배수 처리 장치가 존재하지 않았다.
또한, 종래의 일반 배수 처리에서 1개의 반응조에 ①화학 진흙 존, ②생물 진흙 존, ③막분리 장치가 설치된 폭기 존의 3종류 존이 구축된 배수 처리 장치가 존재하지 않았다.
또한, 종래 배수중의 불소와 질산성 질소를 1개의 반응조에서 동시에 처리할 수 있는 배수 처리 장치가 존재하지 않았다.
또한, 종래 불소이외의 성분인 질산성 질소를 다른 배수 처리 설비로부터 발생하는 고농도의 생물 진흙을 재이용하여 처리함으로써 폐기물을 삭감하는 불소의 배수 처리 방법이나 배수 처리 장치가 없었다.
또한, 종래 반응조로부터 침전물을 침전조가 아니라 농축조로 직접 이송하여 탈수처리하고 폐기물을 삭감하는 배수 처리 방법이나 배수 처리 장치도 존재하지 않았다.
〔제 1 종래예〕
다음, 도 16을 참조하여 불소 배수의 배수 처리에 관한 제 1 종래예에 관해서 상세히 설명한다. 이러한 제 1 종래예의 배수 처리 장치는 미반응 약품을 함유하는 진흙의 재이용 공정이 전혀 존재하지 않는다. 또한 배수중의 질산성 질소도 제거할 수 없다.
이 배수 처리 장치는 불소 배수가 원수조(101)에 도입된다. 원수조(101)에 모여진 불소 배수는 수질과 수량이 조정되어 원수조 펌프(102)에 의해서 소석회 반응조(114)로 이송된다. 이 소석회 반응조(114)에 첨가된 소석회에 연유되는 칼슘과 배수중의 불소가 반응하여 반응물로서의 불화칼슘(130)이 된다.
그러나, 소석회 반응조(114)는 반응을 촉진하기 위한 교반 수단으로서 급속 교반기(115)가 설치되어 교반되지만, 소석회 반응조(114)내에서의 배수의 체류시간이 1시간이내이기 때문에 미반응 소석회가 소석회 반응조(114)로부터 유출하여 폴리염화알루미늄 반응조(116)로 유입한다. 이 폴리염화알루미늄 반응조(116)도 급속 교반기(115)가 설치되어 있고, 소석회 반응조(114)에서 반응생성한 반응물로서의 미세한 불화칼슘(130)은 무기 응집제로서의 폴리염화알루미늄에 의해 응집하여 플록(floc)을 형성한다. 또한, 미반응 소석회도 폴리염화알루미늄에 의해서 응집하여 플록을 형성한다. 이 소석회에 의한 응집된 플록은 칼슘 이온 형태가 아니기 때문에 불소 처리로는 전혀 유효하지 않다. 따라서, 약품이 쓸모없고, 미반응 약품(129)으로 된다.
그리고, 고분자 응집제 응집조(117)에 고분자 응집제가 첨가되어 상기 플록이 된 불화칼슘(130)은 보다 안정한 큰 플록이 된다. 한편, 불소 처리에는 유효하지 않지만, 소석회에 기인하는 미반응 플록도 고분자 응집제가 첨가되는 것에 따라 보다 안정한 큰 플록이 된다.
이보다 안정한 큰 플록으로서의 불화칼슘(130) 플록, 보다 안정한 큰 플록으로서의 소석회 플록은 침전조(1l9)로 유입하여 침전하고, 침전조 수집기(120)에 의해 침전조(119)의 바닥부 중심에 수집된다. 이렇게 수집된 플록은 진흙이 된다. 즉, 이 진흙량은 불화칼슘(130)에 의한 진흙, 미반응 소석회 진흙이나 미반응 응집제 진흙, 즉 미반응 약품(129)에 의한 진흙의 합계 진흙량이고 폐기물이 많이 발생하는 원인이 된다.
그리고, 침전조(119)의 바닥부 중심에 수집된 진흙은 농축조 수집기(123)가 설치되어 있는 농축조(122)에 유입되어 농축된 후, 필터 프레스 펌프(124)에 의해서 필터 프레스(125)에 이송되어 탈수된다.
한편, 이 배수 처리 장치로부터 발생하는 진흙량은 다량이기 때문에 필터 프레스(125)는 2대 설치하여 놓는다. 또한, 농축조(122)의 상청액은 오버플로우 배관을 통과하여 원수조(101)에 도입된다(도시하지 않음).
그런데, 최근 탈수된 후의 탈수 케이크량 즉, 진흙량이 적은 배수 처리 방법이나 배수 처리 장치가 요청되고 있다.
그러나, 상술한 제 1 종래예에서, 상기한 바와 같이 불화칼슘 진흙과 미반응 소석회 진흙 등(미반응 약품)을 함유하는 진흙이 발생하기 때문에 진흙량이 많다. 공장배수의 조건이나 배수 처리 설비의 운전 방법에 따라 다르지만, 일반적으로 불화칼슘 진흙량의 배이상이 미반응 약품에 관한 진흙이다.
〔제 2 종래예〕
다음, 도 17에 제 2 종래예로서 제 l 종래예의 침전조(1l9)로부터의 진흙 중 일부를 진흙 반송 펌프(l21)에 의해서 원수조(101)로 반송하는 처리 플로우를 나타낸다. 이 제 2 종래예도 배수중의 불소 처리를 할 수 있지만 질산성 질소 처리는 할 수 없다. 그러나, 이 제 2 종래예는 침전조(1l9)로부터의 진흙 중 일부를 원수조(101)로 반송하기 때문에 미반응 약품을 함유하는 진흙이 불소 배수에 의해서 소비된다. 이 때문에 제 2 종래예는 제 1 종래예와 비교하여 발생 진흙량이 적다.
〔제 3 종래예〕
다음, 도 18에 제 3 종래예로서 제 1 종래예의 침전조(1l9)로부터의 진흙 중 일부를 진흙반송 펌프(121)에 의해서 소석회 반응조(114)로 반송하는 처리 플로우를 나타낸다. 이 제 3 종래예도 배수중의 불소 처리를 할 수 있지만 질산성 질소 처리는 할 수 없다.
그러나, 이 제 3 종래예는 소석회 반응조(114)에 침전조(1l9)로부터의 진흙중 일부를 반송하기 때문에 소석회 반응조(114)에서 미반응 약품을 함유하는 진흙이 불소 배수에 의해서 소비된다. 이 때문에 이 제 3 종래예는 제 1 종래예보다 발생 진흙량이 적다.
〔제 4 종래예〕
다음, 도 19에 제 4 종래예의 처리 플로우를 나타낸다. 이 제 4 종래예의 배수 처리장치는 불소 처리 및 다소의 질산성 질소 처리를 할 수 있다. 다소의 질산성 질소 처리가 가능한 이유는 반송 진흙 반응조(143)의 상부에서 혐기성 미생물로서의 탈질소 세균이 발생하여 질산성 질소를 처리하기 때문이다. 그러나, 일반적으로 반도체 공장의 불소 배수에 포함되는 질산성 질소를 확실히 처리하기 위해서는 탈질소 세균의 양이 충분하다고는 말할 수 없다.
이 제 4 종래예의 처리 플로우에서 불소 배수는 원수조(101)에 도입된다. 원수조(l01)에 저장된 불소 배수는 수질과 수량이 조정되어 원수조 펌프(102)에 의해서 반송 진흙 반응조(143)로 이송된다.
반송 진흙 반응조(143)에서 불소 배수는 화학 진흙 존(45) 하부의 하부 유입관(104)을 통해 도입된다. 상기한 바와 같이 진흙 반송 펌프(121)에 의해서 반송 진흙 반응조(143)에 불소 배수와 침전조(1l9)로부터의 미반응 약품(미반응 소석회 및 미반응 응집제의 합계)(129)을 함유하는 진흙이 도입된다.
미반응 약품(129)을 함유하는 진흙이 진흙 반송 펌프(121)에 의해서 도입되기 때문에 반송 진흙 반응조(143)에 화학 진흙 존이 항상 구축된다.
화학 진흙 존(145)에서 불소 배수중의 불소 및 미반응 약품(129) 중의 칼슘이 반응하여 불화칼슘(130)이 된다. 불소 배수중의 불소 및 미반응 약품(129)중의 칼슘이 반응하여 불화칼슘(130)이 되는 것은 칼슘이 재이용되어 발생 진흙량 삭감에 도움이 된다. 그러나, 침전조(l19)로부터의 미반응 약품(미반응 소석회 및 미반응 응집제의 합계)(129)을 함유하는 진흙이 농축조(122)에 도입되기 때문에 전혀 재이용되지 않는다.
한편, 반송 진흙 반응조(143)의 화학 진흙 존(145)의 상부에서, 불소 배수가 반송 진흙에 의해 중화되기 때문에 미생물이 자연발생한다. 화학 진흙 존(145)의 상부는 폭기되지 않기 때문에 혐기성이고, 탈질소 세균 등의 혐기성 미생물이 발생한다. 그러나, 탈질소 세균으로서의 미생물량은 일반적인 반도체 공장의 배수에 포함되는 질산성 질소를 고도로 처리하기에는 충분한 양이 아니다.
또한, 발생 진흙량에 관해서 기술하면, 도 l9의 제 4 종래예의 배수 처리 장치는 도 16의 제 1 종래예의 배수 처리 장치와 비교하여 발생 진흙량이 삭감되지만 충분하지 않다.
도 19의 제 4 종래예는 반송 진흙 반응조(143)가 폭기되지 않으므로 불화칼슘(130)이 침전한다.
시간이 경과하는 것과 동시에, 반송 진흙 반응조(143)에서, 침전한 불화칼슘(130)이 많아지고 화학 진흙 존(145)의 존 높이가 상승한다. 화학 진흙 존(145)의 높이가 상승하면 불화칼슘(130)과 피처리수(배수)가 소석회 반응조(114)에 유입한다. 이 소석회 반응조(114)에서 배수 중의 불소가 새로운 소석회에 연유하는 칼슘과 반응하여 반응물로서의 새로운 불화칼슘(130)이 된다. 단지, 모든 칼슘이 불화칼슘(30)이 되는 것은 아니고, 미반응 칼슘 즉 미반응 소석회도 존재한다.
여기서 주목해야 할 현상이 있다. 요컨대, 소석회 반응조(114)에 반송 진흙 반응조(143)로부터의 불화칼슘(130)이 다량으로 유입하여 진흙 농도가 상승하면 소석회의 알칼리로서의 중화작용이 약해지는 현상이 있다. 이 때문에, 소석회가 다량으로 소석회 반응조(114)에 첨가되는 현상이 발생한다. 또한, 소석회 반응조(114)는 반응을 촉진하기 위한 교반 수단인 급속 교반기(115)가 설치되어 있지만, 소석회 반응조(114)내에서의 배수의 체류시간이 1시간 이내일 뿐만 아니라 소석회의 중화작용이 약해진 것에 기인하여 미반응 소석회가 증가한다. 이 미반응 소석회는 소석회 반응조(114)로부터 유출하여 다음 폴리염화알루미늄 반응조(116)(폴리염화알루미늄 응집조)에 유입한다. 그리고, 이것은 미반응 소석회나 미반응 응집제가 되어 미반응 약품(129)을 구성하게 된다.
다음, 폴리염화알루미늄 반응조(116)에도 급속 교반기(115)가 설치되고, 소석회 반응조(114)에서 반응생성한 반응물로서의 미세한 불화칼슘(130)은 무기응집제로서의 폴리염화알루미늄에 의해서 응집하여 플록을 형성한다. 또한, 미반응 소석회도 폴리염화알루미늄에 의해서 응집하여 플록을 형성한다. 이 소석회에 의한 응집 플록은 불소 처리로는 전혀 유효하지 않다. 따라서, 약품이 쓸모없고, 미반응 약품(129)으로서의 위치를 부여하게 된다. 그리고, 고분자 응집제 응집조(117)에서 고분자 응집제가 첨가되어 상기 플록이 된 불화칼슘(130)은 보다 안정한 큰 플록이 된다. 한편, 불소 처리에는 유효하지 않지만, 소석회에 기인하는 미반응 플록도 고분자 응집제가 첨가되는 것에 따라 보다 안정한 큰 플록이 된다.
이보다 안정한 큰 플록으로서의 불화칼슘(130) 플록 및 보다 안정한 큰 플록으로서의 소석회 플록은 침전조(1l9)에 유입하여 침전하고, 수집기(120)에 의해 침전조(1l9)의 바닥부 중심에 수집된다. 그리고, 수집된 플록은 진흙이 된다. 이 진흙량은 미반응 불화칼슘(130)에 의한 진흙과 미반응 약품(129)에 의한 진흙의 합계 진흙량이다.
그리고, 침전조 수집기(120)에 의해서 침전조(1l9) 바닥부의 중심에 수집된 진흙은 일부가 진흙 반송 펌프(12l)에 의해서 반송 진흙 반응조(143)에 반송되고, 미반응 약품(미반응 소석회와 미반응 응집제)(129)가 재이용된다. 따라서, 이 배수 처리 장치에 의해 발생하는 진흙량은 재이용하지 않은 제 1 종래예의 배수 처리 장치와 비교하여 삭감된다.
또한, 일부 불화칼슘(130)에 의한 진흙 및 미반응 소석회 진흙 등의 미반응 약품(129)에 의한 진흙은 수집기(123)가 설치된 농축조(122)에 유입하여 농축된 후, 필터 프레스 펌프(124)에 의해서 필터 프레스(125)에 이송되어 탈수된다. 또한, 상기한 바와 같이, 농축조(122)의 상청액은 오버플로우 배관을 통해 원수조(101)에 도입된다(도시하지 않음).
이 제 4 종래예의 배수 처리 장치에서 침전조(1l9)로부터 발생하는 진흙은 삭감되었지만, 불화칼슘(130)에 의한 진흙과 미반응 약품(129)에 의한 진흙을 함유하는 진흙을 함유한다. 따라서, 제 1 종래예의 배수 처리 장치보다 제 4 종래예의 배수 처리 장치 쪽이 발생 진흙량은 삭감되지만 충분하다고는 말할 수 없다. 즉, 제 4 종래예의 농축조(122)에 미반응 약품(129)에 기인하는 진흙도 도입되고, 이 진흙은 농축후 필터 프레스(125)에 의해서 탈수처리되어 폐기물로서 진흙으로 된다.
〔제 5 종래예〕
다음, 도 20는 제 5 종래예를 개시한다. 이 제 5 종래예의 배수 처리 장치는 배수중에 포함되는 다량의 질산성 질소를 처리할 수 있지만, 배수중에 불소가 존재하고 있는 경우 처리할 수 없다.
도 20의 제 5 종래예는 배수 처리 및 배기 가스 처리 양쪽을 고도로 처리하기 때문에 꽤 복잡한 처리 플로우로 되어 있지만, 미생물 처리의 중심이 되는 반응조는 반응조 상부(359)와 반응조 하부(360)로 구성되어 있다.
도 20에 나타낸 바와 같이, 막분리 장치로서의 막 필터(309)는 반응조 상부(359)에 설치되어 있다. 또한, 반응조 하부(360)에는 생물 진흙으로서의 농축 진흙인 미립자 진흙(312)이 형성되어 있다.
또한, 상부(359)와 하부(360)는 분리벽(3l1)으로 구분되어 있다. 배수는 하부의 배수 도입관(313)을 통해 도입되어 점차로 상승하고, 상부(359)에 도달하여 상부(359)에 설치하여 놓은 막 필터(309)에 의해 정밀하게 여과된다.
막 필터(309)의 하부에는 막 필터용 산기관(310)이 설치되어 있고, 막 필터(309)가 진흙에 의해서 블록킹되지 않도록 상시 막 필터(309)를 공기 세정(폭기 세정)한다.
그런데, 이 제 5 종래예는 미생물처리 하는 배수 처리 장치이기 때문에 배수중의 유기물이나 질산성 질소의 생물처리는 가능하지만, 상기한 바와 같이 배수중의 불소에 대해 화학처리를 할 수 없다고 하는 문제가 있다. 즉, 불소 및 유기물이나 질산성 질소를 동시에 함유하고 있는 배수는 1개의 반응조로 다룰 수 없다.
따라서, 이 제 5 종래예는 불소 및 유기물이나 질산성 질소를 동시에 함유하고 있는 배수에 대해 미생물 처리 장치와 화학 처리 장치 양쪽을 설계해야 하므로 건설비가 증가한다고 하는 문제가 있다.
〔제 6 종래예〕
다음, 도 2l은 「불소를 함유하는 물의 처리 방법」인 제 6 종래예(일본 특허 공고 제2503806호)를 나타낸다. 이 제 6 종래예는 불소의 고도 처리를 함유하는 불소 처리가 가능하지만, 1개의 반응조에서 배수중의 불소와 질산성 질소를 동시에 처리할 수 없다.
이 제 6 종래예는 반응조(201)에서 불화물 및 황산 이온을 함유하는 물에 칼슘화합물을 가하여 pH를 6∼8로 조정한 현탁액을 얻는다. 다음, 얻어진 현탁액을 순환조(202)에 도입하고 순환조(202)로부터 막분리 장치(203)로 도입한 액을 막분리 처리하여 투과액과 농축액을 분리한다. 그리고, 막분리 공정에서 배출되는 농축액을 순환조(202)로 순환시키는 한편, 막분리 장치(203)로부터 투과액을 흡착탑(204)으로 흡착처리하여 배수중의 불소를 고도로 처리한다.
이 제 6 종래예의 배수 처리 장치는 주로, 반응조(201), 순환조(202), 막분리 장치(203) 및 흡착탑(204)으로 구성되어 있다. 따라서, 불소의 고도 처리나 흡착탑(204)이 활성탄탑인 경우 대응 가능한 저농도 유기물에 유효하다.
그러나, 배수중에 고농도유기물, 질산성 질소, 과산화수소, 유기염소화합물이 포함되고 있는 경우에는 별도의 각각의 배수 처리 설비가 필요하게 되어 배수 처리 장치의 구성이 보다 복잡하게 된다고 하는 문제점이 있다.
또한, 배수중에 유기물이 고농도로 함유되어 있던 경우, 단시간 안에 막분리 장치(203)나 흡착탑(204)을 블록킹하는 문제점이 있다.
또한, 순환조(202)에서의 미반응 칼슘화합물이 재이용되지 않기 때문에 진흙 발생량이 많다고 하는 문제점이 있다.
또한, 막분리 장치(203)가 액중막이 아닌 형태의 막분리 장치이기 때문에 새롭게 막분리 장치를 설치할 공간이 필요하다.
또한, 흡착탑(204)을 갖고 있기 때문에 배수중의 불소를 고도로 처리할 수 있지만, 처리수 중의 불소 농도를 경제적 농도로 자유롭게 변경할 수 없다.
〔제 7 종래예〕
또한, 제 7 종래예로서 일본 특허 공개 제6-86988호에 기재된「불소이온 및 과산화수소를 함유하는 배수의 처리방법」이 있다.
이 배수 처리 방법은 불소이온 및 과산화수소를 함유하는 배수에 알카리성 칼슘 함유 화합물로서의 소석회를 첨가하고, 불소이온을 불화칼슘으로 한 후, 음이온성 고분자 응집제를 첨가하여 미세 플록을 생성시킨다. 다음, 고액분리 한 후에 카탈라제를 첨가하여 과산화수소를 분해한다. 이 방법에서는 침전조로부터의 진흙이 미반응된 약품을 포함하고 있기 때문에 발생 진흙량이 많은 문제 및 배수중의 과산화수소를 분해하기 위해서 카탈라제를 첨가하기 때문에 운전 비용이 비싸게 된다고 하는 문제가 있다.
또한, 이 제 7 종래예는 배수중의 질산성 질소나 유기염소화합물을 처리할 수 없으므로 그들을 처리하는 경우 새로운 처리 설비가 필요하고 건설비가 비싸게 된다고 하는 문제도 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 크게는 이하의 항목이다.
(1) 종래 기술에서, 미반응 약품이 완전히 재이용되지 않는다는 과제가 있다. 따라서, 미반응 약품을 함유하는 진흙을 효율적으로 재이용하여 발생 폐기물량(진흙량)을 최저한으로 하는 것이 과제이다.
(2) 배수중의 질산성 질소는 일반적으로 탈질소조로 새롭게 설치하여 처리하지 않으면 안되지만, 탈질소조를 별개로 건설하면 건설비가 비싸게 되는 과제가 있다. 즉, 건설비가 비싸지는 것을 피하기 위해서 반응조 등의 장치를 고안하여 질산성 질소가 처리가능한 반응조를 구축하여 건설비용을 절감하는 것이 과제이다.
(3) 종래 기술에서 흡착탑(수지탑)을 설치한 배수 처리 장치의 경우, 배수중의 불소를 목표치에 최대한 가까이 경제적으로 처리할 수 없다.
따라서, 흡착탑이 설치되어 있는 배수 처리 장치에서, 예컨대 처리목표치를 3ppm(고도 처리가 필요한 수치)이하까지 처리해야 하는 경우, 최대한 그 설정된 수치(참된 목표치는 2.5ppm∼2.9ppm이 경제적인 수치)를 용이하게 확보할 수 있는 새로운 배수 처리 방법이나 배수 처리 장치를 구축하는 것이 과제이다.
(4) 반도체공장의 산성 배수에 포함된 불소, 유기물, 질산성 질소 및 과산화수소 등을 1개의 반응조에서 경제적으로 처리하는 방법이나 장치를 제공하는 것이 과제이다. 또한, 경우에 따라서 유기염소화합물을 함유하는 지하수를 경제적으로 처리하지 않으면 안되는 과제가 발생하는 경우도 있다. 즉, 반도체공장의 산성 배수에 포함되는 불소, 유기물, 질산성 질소, 과산화수소 및 유기염소화합물을 1개의 반응조에서 경제적으로 처리하는 새로운 배수 처리 방법이나 배수 처리 장치를 구축하는 것이 과제이다.
우선, 상기 과제(1)에 관해서 상세히 설명한다.
상술한 바와 같이, 배수중의 불소를 처리하기 위해서는 소석회, 폴리염화알루미늄등의 무기응집제, 고분자 응집제를 사용하여 배수 처리하는 것이 일반적이지만 반응조나 응집조에서 반드시 미반응 약품에 의한 플록(진흙)이 발생하고, 이는 배수 처리 설비로부터 발생하는 진흙량 증가에 연결된다.
미반응 약품에 의한 플록 즉, 진흙이 발생하는 이유로는 하기를 들 수 있다.
① 건설비 면에서 반응조를 대단히 크게 할 수 없기 때문에 반응조에서의 배수 체류시간이 짧고, 하기의 화학 반응식과 같은 완전 반응을 할 수 없는 문제가 있다.
2HF+Ca(OH)2=CaF2+2H2O
구체적으로는, 일반적인 배수 처리 설비의 반응조에서 하기의 반응식에 의한 불화칼슘 진흙 뿐만 아니라 미반응 소석회 플록에 의한 소석회 진흙도 발생한다.
2HF+2Ca(OH)2=CaF2(불화칼슘 진흙)+2H2O+Ca(OH)2(소석회 진흙)
소석회 진흙은 산에 의해서 칼슘 이온을 용출하지만 약품으로서의 기능을 하기 때문에 재이용하는 것이 바람직하다.
② 배수중의 불소를 15ppm 이하까지 처리하고자 하면, 불소량보다 과잉의 칼슘으로 소석회를 첨가하지 않으면 배수중의 불소를 목적하는 불소 농도(15 ppm이하)까지 처리할 수 없다. 이것은 불소의 배수 처리에서 경험적 내용이고, 15ppm이하로 하기 위해 과량의 소석회를 첨가한다.
또한, 상술한 도 16의 제 1 종래예의 처리 플로우의 배수 처리 장치에서 침전조(l19)로부터의 미반응 약품을 함유하는 침전 진흙을 진흙 반송 펌프에 의해 침전 진흙을 원수조(101)나 소석회 반응조(114)에 반송하여 미반응 약품을 재이용한다.
또한, 도 17의 제 2 종래예와 같이 침전조(1l9)로부터의 미반응 약품을 함유하는 침전 진흙을 진흙 반송 펌프(121)에 의해 원수조(101)로 반송하는 배수 처리 플로우가 있다.
또한, 도 18의 제 3 종래예와 같이 침전조(1l9)로부터의 미반응 약품을 함유하는 침전 진흙을 진흙 반송 펌프(121)에 의해서 소석회 반응조(114)로 반송하는 배수 처리 플로우가 있다.
또한, 도 19에 나타낸 제 4 종래예의 배수 처리 장치가 있다. 이 배수 처리 장치에서 침전조(1l9)로부터의 미반응 약품을 함유하는 침전 진흙을 진흙 반송 펌프(12l)에 의해서 반송 진흙 반응조(143)로 반송하여 미반응 약품을 재이용한다.
이들 도 17, 18, 19에 나타낸 제 2, 제 3, 제 4 종래예의 배수 처리 플로우에 의해서 각각, 불소 배수를 배수 처리하면, 시간 경과에 따라 계 내의 진흙 농도(불화칼슘 진흙 농도와 소석회 진흙 농도의 합산치)가 상승한다. 진흙 농도가 상승하는 것은 그다지 문제없을 것이라고 생각되지만 그러나, 운전 결과, 소석회 반응조(114)에서 진흙 농도가 높으면 소석회 소비량이 대단히 증가하는 사실이 판명되었다.
재이용할 목적으로 미반응 약품으로서의 미반응 소석회를 원수조(101)나 폴리염화알루미늄 반응조(116) 또는 반송 진흙 반응조(143)에 반송하더라도 소석회 반응조(114)의 진흙 농도가 1000ppm 이상으로 상승한 경우, 소석회가 첨가되는 소석회 반응조(114)에서 소석회 소비량이 증가하는 마이너스 현상이 발생하는 것이 판명되었다. 이 소석회 소비량이 증가하는 이유로는 진흙 농도가 높으면 약품으로서의 소석회 효력(pH를 상승시키는 효력; 더욱 구체적으로는, pH2∼3의 불소 배수를 중성 또는 알카리성으로 pH를 상승시키는 효력)이 부정되고 소석회의 소비량이 증가하는 경우가 있다. 즉, 진흙의 완충 작용에 의해서 약품으로서의 소석회가 pH를 상승시키는 효력이 없어지는 것이다. 또한, 소석회 반응조(114)에서의 소석회첨가방법은 일반적인 pH 설정에 의한 소석회 첨가 제어이고, 온 오프 제어나 비례 제어가 적당하다.
상기 진흙의 완충 작용을 간단한 예로 설명하면, 수도물 일정량에 1g의 소석회를 첨가하면 pH가 10가 된다고 한다. 다음, 같은 량의 진흙물(진흙 농도 1000ppm)에 1g의 소석회를 첨가하면 pH가 10가 되지 않고 pH가 8.5가 된다. 이것이 진흙의 완충 작용을 나타내는 현상이다. 이 때문에, pH를 10으로 설정하기 위해서는 수돗물인 경우 1g의 소석회를 첨가하면 좋지만, 진흙을 다량 함유하는 배수인 경우 다량의 소석회가 필요하다.
그리고, 도 16∼19에 나타낸 제 1∼제 4 종래예의 배수 처리 플로우는 진흙을 침전조(1l9)로부터 농축조(122)로 뽑는 한, 미반응 약품을 전무로 할 수 없다. 미반응 약품을 전무로 하기 위해서는 배수 처리 시스템 전체를 다시 볼 필요가 있다. 즉, 미반응 약품을 함유하는 진흙을 전부 재이용하고, 또한 배수 처리 설비 전체의 기능 성능을 정상으로 유지하기 위해서는 목적에 맞는 새로운 수조나 시스템이 필요하다.
그 수조의 기능은 이하의 내용을 갖는 것이 바람직하다:
① 불소 배수 및 미반응 약품을 함유하는 진흙이 효율적으로 반응하는 반송 진흙반응조(반응조)가 설치되고;
② 반송 진흙 반응조로부터 진흙의 유출이 전무가 되도록 하는 장치가 구축되며;
③ 반응후의 반응물을 용이하게 분리할 수 있고 용이하게 계외로 배출할 수 있다.
이러한 ①, ②, ③을 달성함으로써 (1)의 과제를 달성할 수 있고, 미반응 약품을 함유하는 진흙을 재이용하며 또한 진흙 농도 상승에 의한 약품의 과잉 소비를 막는 내용의 배수 처리 장치를 실현할 수 있다.
다음, (2)의 과제에 관해서 상세히 설명한다.
배수중의 불소 및 질산성 질소는 화학적으로 다른 물질이기 때문에 불소는 화학처리로 처리하고, 질산성 질소는 생물처리로 처리하는 것이 일반적이다. 이 때문에, 배수중의 불소 및 질산성 질소는 개별적인 반응조로 처리한다. 즉, 불소는 소석회를 첨가하는 화학 반응조로 처리하고, 질산성 질소는 혐기성 미생물이 번식하는 탈질소조에서 처리한다. 이와 같이, 불소 및 질산성 질소를 각각 별개의 조에서 처리하기 때문에 건설비가 비싸다고 하는 문제가 있었다.
또한, 배수중의 불소 농도와 질산성 질소농도가 높은 경우, 그 양쪽을 효율적으로 또한 경제적으로 1개의 반응조로 동시를 처리할 수 없다.
다음, (3)의 과제에 관해서 도 21에 나타낸 제 6 종래예를 참조하여 상세히 설명한다. 도 21에 나타낸 제 6 종래예는 불화물을 함유하는 물의 처리 방법이고, 상기한 바와 같이 크게, 반응조(201), 순환조(202), 막분리 장치(203), 흡착탑(204)으로 구성되어 있다. 말단에 흡착탑(204)이 설치되어 있기 때문에 흡착탑(204)에 음이온 교환 수지, 또는 킬레이트 수지, 또는 활성 알루미나 등의 흡착재를 충전하여 설치하면, 처리수의 처리 목표치가 예컨대 3ppm 이하인 경우 용이하게 달성할 수 있고, 1ppm 이하가 된다.
그러나, 예컨대 처리 목표치를 3ppm 이하로 설정하는 경우, 2.5ppm 내지 2.9ppm의 범위에서 보통 처리하는 것이 경제적인 배수 처리 방법이고, 음이온 교환수지, 또는 킬레이트 수지, 또는 활성 알루미나 등의 흡착재의 재생빈도도 적어진다. 즉 운전 비용을 절감할 수 있다.
이에 반해. 도 21의 제 6 종래예의 배수 처리 방법은 전량의 배수가 흡착탑(204)을 통과하고, 흡착재가 불소를 흡착하기 때문에 처리수중의 불소 농도는 구체적으로는, 1ppm 이하가 되고 재생빈도도 빈번해져 운전 비용이 높다고 하는 결점이 있다.
한편, 흡착탑(204)의 재생 기간을 연기한 경우, 처리 수질이 악화하여 예컨대 3ppm을 유지할 수 없고 3ppm을 넘게 된다.
다음, 과제(4)에 관해서 상세히 설명한다.
반도체 공장의 산성 배수에는 일반적으로 불소, 유기물, 질산성 질소, 과산화수소등이 함유되어 있다. 또한, 공장에 따라 유기염소화합물을 함유하는 지하수를 처리할 필요가 있는 경우가 있다. 불소와 과산화수소는 일반적으로는 화학처리하고 또한, 유기물과 질산성 질소는 일반적으로는 미생물처리하는 경우가 많다. 즉, 배수중의 불소, 유기물, 질산성 질소, 과산화수소, 유기염소화합물을 1개의 반응조로 경제적으로 처리하는 방법이나 장치는 존재하지 않는다고 하는 과제가 있다.
도 1은 본 발명의 배수 처리 장치의 제 1 구체예를 나타내는 구성도.
도 2a는 보통 농도에서의 상기 제 1 구체예의 각 처리조에서의 처리 시간을 나타내는 타이밍 챠트, 도 2b는 저농도에서 상기 제 1 구체예의 각 처리조에서의 처리 시간을 나타내는 타이밍 차트.
도 3은 본 발명의 배수 처리 장치의 제 2 구체예를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 배수 처리 장치의 제 3 구체예를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 배수 처리 장치의 제 4 구체예를 나타내는 구성도.
도 6a는 보통 농도에서의 제 4 구체예의 각 처리조에서의 처리 시간을 나타내는 타이밍 챠트, 도 6b는 저농도에서의 제 4 구체예의 각 처리조에서의 처리 시간을 나타내는 타이밍 차트.
도 7은 본 발명의 배수 처리 장치의 제 5 구체예를 나타내는 구성도.
도 8은 본 발명의 배수 처리 장치의 제 6 구체예를 나타내는 구성도.
도 9는 본 발명의 배수 처리 장치의 제 7 구체예를 나타내는 구성도.
도 10은 본 발명의 배수 처리 장치의 제 8 구체예를 나타내는 구성도.
도 11은 본 발명의 배수 처리 장치의 제 9 구체예를 나타내는 구성도.
도 12는 본 발명의 배수 처리 장치의 제 10 구체예를 나타내는 구성도.
도 13은 본 발명의 배수 처리 장치의 제 11 구체예를 나타내는 구성도.
도 14는 본 발명의 배수 처리 장치의 제 l2 구체예를 나타내는 구성도.
도 15는 본 발명의 배수 처리 장치의 제 13 구체예를 나타내는 구성도.
도 16은 제 1 종래예의 구성을 나타내는 도면.
도 17은 제 2 종래예의 구성을 나타내는 도면.
도 18은 제 3 종래예의 구성을 나타내는 도면.
도 19은 제 4 종래예의 구성을 나타내는 도면.
도 20은 제 5 종래예의 구성을 나타내는 도면.
도 21은 제 6 종래예의 구성을 나타내는 도면.
* 부호의 간단한 설명
1: 원수조; 2: 원수조 펌프; 3: 반응조;
3-1: 반응조 상부(폭기 존);
3-2: 반응조 중간부(생물 진흙 존);
3-3: 반응조 하부(화학 진흙 존);
4: 하부 유입관; 5: 차단벽; 6: 침전부;
7: 액중막 펌프; 8: 침전부 펌프; 9: 액중막;
10: 산기관; 11: 블로어; 12: 생물 진흙 유입관;
13: 화학 진흙 유입관; 14: 소석회 반응조; 15: 급속 교반기;
16: 폴리염화알루미늄 반응조;
17: 고분자응집제 응집조;
18: 완속 교반기; 19: 침전조; 20: 침전조 수집기;
21: 진흙 반송 펌프; 22; 농축조; 23: 농축조 수집기;
24: 필터 프레스 펌프; 25: 필터 프레스; 26: 농축 생물 진흙;
27: 경사벽; 28: 농축 화학 진흙; 29: 미반응 약품;
30: 불화칼슘; 31: 미생물 진흙; 32: 실리콘;
33: 분리벽; 34: 우물; 35: 펌프;
36: 수지탑; 37: 이온 교환 수지탑; 38: 킬레이트 수지탑;
39: 활성탄탑; 40: 역삼투막 장치; 41: 초순수 제조 장치;
42: 막분리조; 47: 합류조; 48A, 48B: 밸브;
49: 불소 농도계; 50: 순환 펌프;
51: 액중막을 갖는 화학 진흙 존 반응조.
따라서, 본 발명의 목적은 폐기물량을 절감할 수 있고 또한 초기 비용 및 운전 비용을 절감할 수 있는 배수 처리 방법과 배수 처리 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 배수 처리 방법은 유기물 함유 불소 배수를 생물 진흙과 칼슘을 함유하는 화학 진흙을 도입한 반응조로 처리하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 배수 처리 장치는 유기물 함유 불소 배수를 생물 진흙과 칼슘을 함유하는 화학 진흙을 도입한 반응조로 처리하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 구성에 의하면, 1개의 반응조에 생물 진흙과 칼슘을 함유하는 화학 진흙을 도입하기 때문에 배수중의 유기물을 생물 진흙에 포함되는 미생물에 의해서 처리하고, 불소를 칼슘을 함유하는 화학 진흙으로 처리할 수 있다. 따라서, 1개의 반응조로 화학적 특성이 다른 배수중의 유기물과 불소를 처리할 수 있기 때문에 2개의 반응조가 불필요하므로 초기 비용을 절감할 수 있다.
또한, 하나의 구체예에서 상기 반응조는 막분리 장치를 갖는다.
상기 구성에 의하면, 반응조가 막분리 장치를 갖고 있기 때문에 생물 진흙이나 화학 진흙이 반응조로부터 유출하지 않아 생물 진흙과 화학 진흙 배수 처리에 유효하게 이용할 수 있다.
또한, 생물 진흙에 포함되어 있는 미생물도 반응조로부터 유출하지 않아 배수 처리에 유효하게 이용할 수 있다.
또한, 상기 생물 진흙과 화학 진흙이 반응조로부터 유출하지 않기 때문에 생물 진흙과 화학 진흙을 반응조에 연속으로 도입하면 생물 진흙 농도와 화학 진흙 농도를 대단히 높일 수 있으므로 배수 처리 효율을 높일 수 있다.
또한, 막분리 장치는 간단히 말하면, 피처리수를 막에 의해 여과하여 현탁 물질을 전혀 포함하지 않는다, 용해된 이온성 물질을 함유하는 처리수를 확보하는 장치이다. 유기물 함유 불소 배수를 칼슘을 함유하는 화학 진흙과 생물 진흙등이 도입되고 또한 막분리 장치를 갖는 반응조에서 처리하는 것은 막분리 장치에 의해 배수중에 용해되어 있는 이온성 물질만을 처리수중으로 이동시키는 처리이다. 따라서, 미세한 미생물, 부유하고 있는 미생물 및 반응후의 미세한 불화칼슘은 농축측에 남고, 처리수중으로 이동하지 않는다.
따라서, 종래의 응집 침전에 의한 처리수와는 달리, 현탁 물질에 관해서 고도한 처리가 가능하다. 즉, 종래의 응집 침전에 의한 방법으로는 미세한 불화칼슘이 처리수중에 포함되는 경우가 있어 수질이 악화하는 경우가 있었다.
또한, 막분리 장치는 미생물이 반응조에 부유하고 있는 상태인 경우 종래의 응집 침전법에서 유실됨으로써 질산성 질소를 처리하기 위한 탈질소 세균 등의 유용 미생물이 농축측(반응조 내)에 소량 존재할 때보다 훨씬 많은 다량의 미생물을 농축측(반응조 내)에 번식시킬 수 있게 한다. 따라서, 다량의 미생물에 의해 배수중의 유기물을 보다 효과적으로 처리하는 것이 가능하게 된다.
또한, 생물 진흙을 막분리 장치가 설치되어 있는 반응조에 연속적으로 도입하면 는 대단히 높아져 처리 효율이 향상한다. 따라서, 막분리 장치를 갖는 반응조에 의해 유기물 함유 불소 배수를 보다 효율적으로 처리할 수 있다.
또한, 반응조 내에 막분리 장치가 존재하지 않는 경우, 화학 진흙이 반응조로부터 유출하여 다음 소석회 반응조에 유입함으로써 한번 생성된 화학 진흙으로부터 불소가 재용해하여 처리수의 수질을 악화시키는 경우가 있다.
또한, 다른 구체예에서 상기 막분리 장치는 액중막이다.
상기 구성에 의하면, 상기 막분리 장치가 액중막(액 속에 가라앉아 있는 막)이기 때문에 반응조 내부의 수면밑으로 설치할 수 있고, 막분리 장치로서 새롭게 설치 장소를 준비할 필요가 없다. 또한, 막분리 장치가 액중막이므로 막표면이 블록킹된 경우, 막표면을 공기 세정하여 블록킹 부분을 용이하게 공기 세정할 수 있다.
또한, 하나의 구체예에서 상기 반응조는 막분리 장치를 갖는 폭기 존, 생물 진흙 존, 화학 진흙 존이 순차로 위에서 밑으로 향해 배치된 구성으로 되어 있고, 상기 반응조의 하부에서 유기물 함유 배수를 도입하여 처리한다.
상기 구성에 의하면, 반응조가 위에서 밑으로 향해 막분리 장치를 갖는 폭기 존, 생물 진흙 존, 화학 진흙 존으로 구성되고 또한 산성을 나타내는 유기물 함유 불소 배수를 반응조 하부로부터 도입하고 있다. 따라서, 우선, 유기물 함유 불소 배수의 불소를 처리(불소의 1차 처리)함과 동시에 배수를 중성으로 할 수 있다.
그리고, 화학 진흙에 의해 중화된 유기물 함유 불소 배수는 하부의 화학 진흙 존에서 상승하여 생물 진흙 존에 도입된다. 이 생물 진흙 존에서 배수중의 유기물은 생물 진흙에 포함되어 있는 미생물에 의해 생물학적으로 처리된다.
다음, 배수가 최상부의 폭기 존에 도입되고 이 폭기 존에서 번식하고 있는 호기성 미생물에 의해 배수중의 유기물이 생물학적으로 처리된다. 이 폭기 존은 폭기되어 있기 때문에 호기성을 유지하고 있고, 호기성 미생물이 번식하고 있다. 또한, 이 폭기 존에는 막분리 장치가 설치되어 있기 때문에 상기 호기성 미생물이 폭기 존에서 유출하는 일이 없다. 그뿐만 아니라 막분리 장치가 설치되어 있기 때문에 호기성 미생물이 농축되어 호기성에 의한 미생물 처리의 처리 효율을 높일 수 있다.
한편, 폭기 존, 생물 진흙 존, 화학 진흙 존 각각의 진흙 안에서 비중이 가벼운 순서는 폭기 존, 생물 진흙 존, 화학 진흙 존의 진흙이고, 응집제를 함유하는 무거운 화학 진흙이 최하부가 된다.
또한, 다른 구체예에서 상기 반응조의 화학 진흙 존에 미반응 약품을 함유하는 침전조로부터 반송 진흙을 도입한다.
상기 구성에 의하면, 상기 반응조의 화학 진흙 존에 미반응 약품을 함유하는 침전조로부터의 반송 진흙이 도입되기 때문에 미반응 약품을 함유하는 진흙을 재이용할 수가 있음과 동시에 미반응 약품이 폐기물로서의 진흙이 되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 하나의 구체예에서 상기 반응조는 그 화학 진흙 존과 통해 있는 침전부를 갖고 또한, 그 침전부의 진흙을 농축조에 도입하여 농축한 후 탈수처리하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, 반응조의 화학 진흙 존을 통과하는 침전부를 갖기 때문에 화학 진흙 존에서 반응한 후 반응물(불화칼슘)을 침전부로 이동시킬 수 있다. 또한, 상기 반응물인 침전부의 진흙을 농축조로 도입하여 농축한 후 탈수처리하기 때문에 반응물을 탈수 케이크로서 처분할 수 있다.
한편, 상기 침전부로부터 진흙을 농축조로 뽑은 후 탈수처리하는 것이 종래의 배수 처리 방법에는 없고, 종래는 진흙을 침전조로부터 농축조로 뽑았다. 따라서, 발생 진흙량을 삭감할 수 있고 또한, 운전 비용을 절감할 수 있다. 즉, 자원을 유효하게 이용할 수 있다.
또한, 다른 구체예에서 상기 유기물 함유 불소 배수의 유기물은 IPA나 아세톤에 연유되는 유기물 및 계면활성제이다.
상기 구성에 의하면, 반도체 공장에서는 질산성 질소가 불소 배수에 함유되어 있기 때문에 IPA(isopropyl alcohol)이나 아세톤 또는 계면활성제를 질산성 질소를 탈진할 때 수소공급체로서 이용할 수 있다. 요컨대, 질산성 질소를 함유하는 배수에 대하여 메탄올 등의 새로운 유기물을 첨가하지 않고 탈질소화할 수 있어 운전 비용을 절감할 수 있다.
또한, 하나의 구체예에서 상기 액중막은 한외여과막 또는 정밀여과막이다.
상기 구성에 의하면, 액중막이 한외여과막 또는 정밀여과막이기 때문에 미크론의 정밀도로 여과할 수 있고, 현탁 물질(SS=현탁 물질)을 전혀 포함하지 않는 여과수를 확보할 수 있음과 동시에 생물 진흙과 화학 진흙을 반응조에서 농축할 수 있다. 따라서, 후 공정에서 수지 처리 등을 계획하는 경우, 수지 표면에 현탁 물질이 퇴적하는 일이 없고 수지에 의한 처리 효과를 감소시키는 일이 없으며 현탁 물질의 영향을 완전히 제거할 수 있다. 즉, 본 발명에 의하면, 수지 처리 등의 후처리가 확실한 전처리가 가능하며 후처리를 확실하게 할 수 있다.
또한, 다른 구체예에서 상기 생물 진흙 존은 농축 생물 진흙으로 구성되고, 상기 화학 진흙 존은 농축화학 진흙이다.
상기 구성에 의하면, 생물 진흙 존이 농축생물 진흙으로 구성되고, 상기 화학 진흙 존이 농축화학 진흙으로 구성되어 있다. 따라서, 농축 진흙이기 때문에 생물 진흙이 가지는 탈질소성 또는 유기물 분해성이 증가한다. 또한, 생물 진흙이 농축되기 때문에 생물 진흙 존이 보다 혐기성이 된다. 또한, 농축 진흙이기 때문에 화학 진흙이 가지는 반응성이 증가한다. 동시에, 진흙 농도가 고농도이기 때문에 배수가 화학 진흙 존을 통과할 때 쇼트 패스 하는 일이 없다. 따라서, 처리가 안정한 효과가 있다.
또한, 하나의 구체예에서 상기 반응조는 폭기 존과 생물 진흙 존 사이에 분리벽을 갖는다.
상기 구성에 의하면, 폭기 존과 생물 진흙 존 사이에 분리벽을 갖기 때문에 존과 존 사이를 분리할 수 있고, 폭기 존을 호기성으로 유지할 수 있으며 생물 진흙 존을 보다 혐기성으로 유지할 수 있다. 즉, 분리벽에 의해서 폭기 존의 진흙이 수류에 의해 하부의 생물 진흙 존으로 이동하는 일이 적어진다.
또한, 다른 구체예의 배수 처리 장치는 하기의 장치를 포함한다.
막분리 장치를 갖는 폭기 존, 생물 진흙 존, 침전부와 통하는 화학 진흙 존으로 구성되고, 화학 진흙과 생물 진흙이 도입되는 반응조;
소석회가 첨가되는 소석회 반응조(14);
폴리염화알루미늄이 첨가되는 폴리염화알루미늄 응집조(16);
고분자 응집제가 첨가되는 고분자 응집제 응집조(17);
고액분리 하기 위한 침전조;
유기물 함유 불소 배수를 상기 조에 순차로 도입하여 처리한다.
상기 구성에 의하면, 불소는 첫째 화학 진흙 존에서 처리되고 다음, 소석회 반응조에서 불화칼슘으로 처리된다. 또한, 생성한 반응물로서의 불화칼슘은 폴리염화알루미늄 응집조 및 고분자 응집제 응집조에서 응집되며 또한, 침전조에서 불화칼슘과 상청액이 침전분리된다. 이것에 의해 불소가 처리된다.
또한, 유기물은 첫째, 폭기되지 않은 생물 진흙 존에서 혐기성 미생물에 의해 분해처리되고, 둘째, 폭기된 폭기 존의 호기성 미생물에 의해 분해처리된다.
또한, 폭기 존이 막분리 장치를 갖기 때문에 폭기 존 측의 진흙 농도가 고농도로 되어 반응을 효과적으로 진행시킬 수 있다.
또한, 막분리 장치에 의한 투과수는 전혀 현탁 물질을 포함하지 않기 때문에 이후 반응에 현탁 물질에 의한 장해가 발생하지 않는다.
또한, 다른 구체예에서 상기 침전조에 침전한 진흙을 상기 반응조의 화학 진흙 존으로 반송한다.
상기 구성에 의하면, 침전조에 침전한 진흙을 상기 반응조의 화학 진흙 존으로 반송하기 때문에 침전조에 침전한 진흙 속에 포함되는 미반응 약품으로서의 소석회나 응집제를 반응조의 화학 진흙 존에서 배수와 접촉반응시켜 재이용할 수 있다. 즉, 약품값을 절약할 수 있고 운전 비용을 절감할 수 있음과 동시에 자원을 유효하게 이용할 수 있다.
또한, 하나의 구체예에서 상기 막분리 장치로부터의 피처리수 중 일부를 수지탑에 도입하여 처리하고, 그 처리수와 상기 침전조로부터의 처리수를 합류시켜 처리한다.
상기 구성에 의하면, 상기 막분리 장치로부터의 피처리수를 일부 수지탑에 도입하여 처리하기 때문에 수지탑을 통과한 후, 불소 농도가 1ppm 이하인 처리수를 용이하게 확보할 수 있다. 한편, 불소 농도의 목적수질이 1ppm 이상의 경우 (예컨대, 3ppm)는 수지탑을 통과한 처리수를 침전조로부터의 처리수와 합류시켜 처리함으로써 목적수질을 용이하게 유지할 수 있다. 또한, 막분리 장치로부터의 배수는 현탁 물질을 전혀 포함하지 않기 때문에 수지에 현탁 물질이 퇴적하는 것이 없고, 수지탑에 도입하기 쉽다. 따라서, 목적하는 수질농도에 맞는 수질을 용이하게, 또한 운전 비용을 낮게 한 상태로 확보할 수 있다.
또한, 종래 기술(예컨대, 일본 특허 공고 제2503806호)에서는 배수 전량이 막분리 장치와 흡착탑을 통과하기 때문에 목적수질보다 좋은 수질로 되는 경우가 많아 흡착탑 재생 등의 운전 비용이 증가한다.
또한, 다른 구체예에서 상기 막분리 장치로부터의 피처리수 중 일부를 이온교환 수지탑에 도입하여 처리한 후 상기 침전조로부터의 처리수와 합류시켜 처리한다.
상기 구성에 의하면, 상기 막분리 장치로부터의 피처리수 중 일부를 이온교환 수지탑에 도입하여 처리하기 때문에 이온교환 수지탑을 통과한 후 불소 농도가 1ppm 이하인 처리수를 용이하게 확보할 수 있다. 한편, 불소 농도의 목적수질이 1ppm 이상(예컨대 3ppm)인 경우, 이온교환 수지탑을 통과한 처리수를 침전조로부터의 처리수와 합류시켜 처리함으로써 목적수질을 용이하게 유지할 수 있다. 따라서, 원하는 수질농도에 맞는 수질을 용이하게, 또한 운전 비용을 낮게 한 상태로 확보할 수 있다.
또한, 하나의 구체예에서 상기 막분리 장치로부터의 피처리수 중 일부를 킬레이트 수지탑에 도입하여 처리하고 상기 침전조로부터의 처리수와 합류시켜 처리한다.
상기 구성에 의하면, 상기 막분리 장치로부터의 피처리수 중 일부를 불소를 선택적으로 처리할 수 있는 킬레이트 수지탑에 도입하여 처리하기 때문에 킬레이트 수지탑을 통과한 후, 불소 농도가 1ppm 이하인 처리수를 용이하게 확보할 수 있다. 한편, 불소의 목적수질이 1ppm 이상(예컨대 3ppm)인 경우, 킬레이트 수지탑을 통과한 처리수를 침전조로부터의 처리수와 합류시켜 처리함으로써 목적수질을 용이하게 유지할 수 있다. 따라서, 원하는 수질농도에 맞는 수질을 용이하게, 또한 운전 비용을 낮게 한 상태로 확보할 수 있다.
한편, 킬레이트 수지는 각종 이온으로부터 불소만을 선택적으로 처리할 수 있는 특징을 갖고 있다.
또한, 다른 구체예에서 상기 막분리 장치로부터의 피처리수 중 일부를 활성탄탑, 이온교환 수지 탑, 역삼투막 장치에 도입하여 처리하고 초순물 제조 장치에 도입하여 재이용한다.
상기 구성에 의하면, 막분리 장치로부터의 피처리수 중 일부를 활성탄탑, 이온교환 수지 탑, 역삼투막 장치에 도입하여 처리하기 때문에 수질이 꽤 양호해지고, 초순물 제조 장치에 재이용할 수 있다. 따라서, 배수를 유효하게 이용할 수 있고, 배수의 재이용이 가능해진다.
또한, 하나의 구체예에서 배수 처리 장치는 하기의 장치를 포함한다:
막분리 장치를 갖는 폭기 존, 생물 진흙 존, 침전부와 통하는 화학 진흙 존으로 구성되고, 화학 진흙과 생물 진흙이 도입되는 반응조;
소석회가 첨가되는 소석회 반응조;
폴리염화알루미늄이 첨가되는 폴리염화알루미늄 응집조;
고분자 응집제가 첨가되는 고분자 응집제 응집조; 및
고액분리 하기 위한 막분리 장치를 갖는 막분리조;
유기물 함유 불소 배수를 상기 조에 순차로 도입하여 처리한다.
상기 구성에 의하면, 침전조 대신 막분리 장치를 갖는 막분리조에서 배수 처리하기 때문에 침전조의 경우 발생하는 진흙 유출에 의한 수질악화를 막분리 장치에 의해서 완전히 방지할 수 있다. 따라서, 현탁 물질을 전혀 포함하지 않는 처리수를 확보할 수 있다.
또한, 배수 처리 장치는 하기의 장치를 포함한다:
호기성 미생물이 번식하는 막분리 장치를 갖는 폭기 존, 혐기성 미생물이 번식하고 있는 생물 진흙 존, 칼슘이 존재하고 침전부와 통하는 화학 진흙 존으로 구성되고, 화학 진흙과 생물 진흙이 도입되는 반응조;
소석회가 첨가되는 소석회 반응조(14);
폴리염화알루미늄이 첨가되는 폴리염화알루미늄 응집조(16);
고분자 응집제가 첨가되는 고분자 응집제 응집조(17);
고액분리하기 위한 침전조(19);
과산화수소와 유기물을 함유한 불소 배수를 상기 조에 순차로 도입하여 처리한다.
상기 구성에 의하면, 생물 진흙 존에 번식하는 혐기성 미생물의 환원성에 의해 과산화수소를 처리할 수 있다. 과산화수소는 산화제이기 때문에 일반적으로 환원제로 처리할 수 있다.
또한, 혐기성 미생물이 번식하는 생물 진흙 존, 폭기 수단을 갖고 호기성 미생물이 번식하는 폭기 존으로 유기물을 처리할 수 있다. 또한, 불소는 칼슘이 존재하는 화학 진흙 존과 소석회가 첨가된 소석회 반응조 및 폴리염화알루미늄이 첨가된 폴리염화알루미늄 응집조, 고분자 응집제가 첨가된 고분자 응집제 응집조 및 고액분리하기 위한 침전조에 배수를 순차로 도입함으로써 처리할 수 있다.
즉, 불소 배수가 함유된 유기물과 과산화수소를 1개의 반응조로 또한 불소처리와는 다른 존에서 처리한다. 따라서, 과산화수소를 처리하기 위한 전용의 반응조(가수분해조)가 필요하지 않고, 초기 비용을 절감할 수 있다.
또한, 과산화수소를 환원제로서의 약품이나 촉매로서의 활성탄에 의해서 처리하지 않고, 환원성을 갖는 혐기성 미생물이 막분리 장치에 의해서 농축되고, 또한 혐기성 미생물이 유기물을 영양원으로 하면서 과산화수소를 처리하므로 운전 비용을 절감할 수 있다.
또한, 배수 처리 장치는 하기의 장치를 포함한다:
호기성 미생물이 번식하고 막분리 장치를 갖는 폭기 존, 혐기성 미생물이 번식하는 생물 진흙 존, 칼슘이 존재하고 침전부와 통하는 화학 진흙 존으로 구성되고, 화학 진흙과 생물 진흙이 도입되는 반응조;
소석회가 첨가되는 소석회 반응조;
폴리염화알루미늄이 첨가되는 폴리염화알루미늄 응집조;
고분자 응집제가 첨가되는 고분자 응집제 응집조;
고액분리 하기 위한 침전조;
질산성 질소와 유기물을 함유한 불소 배수를 상기 조에 순차로 도입하여 처리한다.
상기 구성에 의하면, 질산성 질소를 혐기성 미생물에 의해서 질소가스로 환원처리할 수 있다. 또한, 유기물을 혐기성 미생물이 번식하는 생물 진흙 존, 폭기 수단을 갖고 호기성 미생물이 번식하는 폭기 존으로 처리할 수 있다. 또한, 불소는 배수를 칼슘이 존재하는 화학 진흙 존과 소석회가 첨가된 소석회 반응조, 폴리염화알루미늄이 첨가된 폴리염화알루미늄 응집조, 고분자 응집제가 첨가된 고분자 응집제 응집조 및 고액분리 하기 위한 침전조에 순차로 도입하고 처리할 수 있다.
이 구성은 배수중의 질산성 질소를 생물 진흙 존의 탈질소 세균(혐기성미생물)에 의해서 배수중의 유기물을 수소공급체로서 이용하여 질소 가스까지 처리할 수 있다.
즉, 불소 배수에 함유된 유기물과 질산성 질소를 1개의 반응조에서 또한 불소처리와는 다른 존에서 처리한다. 따라서, 유기물이나 질산성 질소를 처리하기 위한 전용의 반응조(폭기조 또는 탈질소조)가 필요하지 않으므로 초기 비용을 절감할 수 있다. 또한, 혐기성 미생물은 배수중의 유기물을 수소공급체로서 이용하여 막분리 장치에 의해서 농축된 혐기성 미생물(탈질소 세균)이 질산성 질소를 처리한다. 따라서, 종래와 같이 약품으로서의 새로운 메탄올을 탈질소조에 첨가하는 방법과 비교하여 운전 비용을 절감할 수 있다.
또한, 배수 처리 장치는 하기의 장치를 포함한다:
호기성 미생물이 번식하고 막분리 장치를 갖는 폭기 존, 혐기성 미생물이 번식하는 생물 진흙 존, 칼슘이 존재하고 침전부와 통한 화학 진흙 존으로 구성되고, 화학 진흙과 생물 진흙이 도입되는 반응조;
소석회가 첨가되는 소석회 반응조;
폴리염화알루미늄이 첨가되는 폴리염화알루미늄 응집조;
고분자 응집제가 첨가되는 고분자 응집제 응집조; 및
고액분리 하기 위한 침전조;
과산화수소, 질산성 질소 및 유기물을 함유한 불소 배수를 상기 조에 순차로 도입하여 처리한다.
상기 구성에 의하면, 과산화수소를 생물 진흙 존에 번식한 혐기성 미생물의 환원성에 의해서 처리할 수 있고 또한, 질산성 질소를 혐기성 미생물에 의해서 질소 가스로 환원처리할 수 있다.
또한, 유기물은 혐기성 미생물이 번식하는 생물 진흙 존, 폭기 수단을 갖고 호기성 미생물이 번식하는 폭기존에서 처리할 수 있다. 또한, 불소는 배수를 칼슘이 존재하는 화학 진흙 존, 소석회가 첨가된 소석회 반응조, 폴리염화알루미늄이 첨가된 폴리염화알루미늄 응집조, 고분자 응집제가 첨가된 고분자 응집제 응집조, 또한 고액분리하기 위한 침전조에 순차로 도입하여 처리할 수 있다.
즉, 불소 배수에 함유된 과산화수소, 유기물 및 질산성 질소를 1개의 반응조에서 또한 불소처리와는 다른 존에서 처리한다. 따라서, 과산화수소, 유기물 및 질산성 질소를 처리하기 위한 전용의 반응조(가수분해조, 폭기조, 탈질소조)가 필요하지 않으므로 초기 비용을 절감할 수 있다.
즉, 과산화수소는 환원제로서의 약품이나 촉매로서의 활성탄에 의한 처리가 아니라 막분리 장치에 의해 농축된 환원성을 갖는 혐기성 미생물에 의해 유기물을 이용하면서 과산화수소를 처리하기 때문에 운전 비용을 절감할 수 있다. 또한, 막분리 장치에 의해 농축된 혐기성 미생물이 배수중의 유기물을 수소공급체로서 이용하고, 또한 혐기성 미생물(탈질소 세균)이 질산성 질소를 처리하기 때문에 종래와 같이 약품으로서 새로운 메탄올을 탈질소조에 첨가하는 방법과 비교하여 운전 비용을 저감할 수 있다.
또한, 배수 처리 장치는 하기의 장치를 포함한다:
호기성 미생물이 번식하고 막분리 장치를 갖는 폭기 존;
혐기성 미생물이 번식하는 생물 진흙 존, 칼슘이 존재하고 침전부와 통하는 화학 진흙 존으로 구성되고, 화학 진흙과 생물 진흙이 도입되는 반응조;
소석회가 첨가되는 소석회 반응조;
폴리염화알루미늄이 첨가되는 폴리염화알루미늄 응집조;
고분자 응집제가 첨가되는 고분자 응집제 응집조;
고액분리하기 위한 침전조;
과산화수소, 질산성 질소 및 유기물을 함유한 불소 배수와 실리콘 배수를 상기조에 순차로 도입하여 처리한다.
상기 구성에 의하면, 과산화수소는 생물 진흙 존에 번식하는 혐기성 미생물의 환원성에 의해서 처리할 수 있고, 질산성 질소는 혐기성 미생물에 의해서 질소 가스로 환원처리할 수 있으며, 유기물은 혐기성 미생물이 번식하는 생물 진흙 존 및 폭기 수단을 갖고 호기성 미생물이 번식하는 폭기 존에서 처리할 수 있다.
또한, 불소는 배수를 칼슘이 존재하는 화학 진흙 존, 소석회가 첨가되는 소석회 반응조, 폴리염화알루미늄이 첨가되는 폴리염화알루미늄 응집조, 고분자 응집제가 첨가되는 고분자 응집제 응집조 및 고액분리하기 위한 침전조에 순차로 도입함으로써 처리할 수 있다.
또한, 실리콘 배수 중의 실리콘은 막분리 장치로 물리적으로 여과함으로써 처리할 수 있다.
따라서, 과산화수소, 유기물, 질산성 질소, 실리콘을 처리하기 위한 전용의 반응조(과수분해조, 폭기조, 탈질소조, 실리콘 반응조)가 필요하지 않고, 초기 비용을 절감할 수 있다.
즉, 유기물을 이용하여 과산화수소를 처리하기 때문에 운전 비용을 절감할 수 있다.
따라서, 종래와 같이 약품으로서 새로운 메탄올을 탈질소조에 첨가하는 방법과 비교하여 운전 비용을 절감할 수 있다. 또한, 실리콘 배수 중의 실리콘 입자는 막분리 장치와 화학 진흙에 의해서 처리하기 때문에 새로운 응집제를 첨가하지 않고 처리할 수 있고, 운전 비용을 절감할 수 있다.
또한, 배수 처리 장치는 하기의 장치를 포함한다:
호기성 미생물이 번식하고 막분리 장치를 갖는 폭기조;
혐기성 미생물이 번식하는 생물 진흙 존, 칼슘이 존재하고 침전부와 통하는 화학 진흙 존으로 구성되고, 화학 진흙과 생물 진흙이 도입되는 반응조;
소석회가 첨가되는 소석회 반응조;
폴리염화알루미늄이 첨가되는 폴리염화알루미늄 응집조;
고분자 응집제가 첨가되는 고분자 응집제 응집조;
고액분리하기 위한 침전조;
과산화수소, 질산성 질소 및 유기물을 함유한 불소 배수 및 실리콘 배수와 유기 염소 화합물을 함유하는 지하수를 상기 조에 순차로 도입하여 처리한다.
상기 구성에 의하면, 과산화수소는 생물 진흙 존에 번식한 혐기성 미생물의 환원성에 의해서 처리할 수 있고, 질산성 질소는 혐기성 미생물에 의해서 질소 가스로 환원처리할 수 있다. 또한, 유기물은 혐기성 미생물이 번식하는 생물 진흙 존, 폭기 수단을 갖고 호기성 미생물이 번식하는 폭기 존에서 처리할 수 있다. 또한, 불소는 칼슘이 존재하는 화학 진흙 존, 소석회가 첨가되는 소석회 반응조, 폴리염화알루미늄이 첨가되는 폴리염화알루미늄 응집조, 고분자 응집제가 첨가되는 고분자 응집제 응집조, 고액분리하기 위한 침전조에 배수를 순차로 도입함으로써 처리할 수 있다.
또한, 실리콘 배수의 실리콘은 막분리 장치로 물리적으로 여과하여 처리할 수 있고, 유기염소화합물은 실리콘의 탈염소화작용에 의해서 처리할 수 있다.
따라서, 과산화수소, 유기물, 질산성 질소, 실리콘, 유기염소화합물을 처리하기 위한 전용의 반응조(과수분해조, 폭기조, 탈질소조, 실리콘 반응조, 유기염소 화합물 반응조)가 필요하지 않고, 초기 비용을 절감할 수 있다.
즉, 과산화수소를 환원제로서의 약품이나 촉매로서의 활성탄에 의해서 처리하지 않고 막분리 장치에 의해서 농축된 환원성을 갖는 혐기성 미생물에 의해 유기물을 이용하면서 과산화수소를 처리하기 때문에 운전 비용을 절감할 수 있다.
또한, 혐기성 미생물이 배수중의 유기물을 수소공급체로서 이용하고, 이 혐기성 미생물(탈질소 세균)이 질산성 질소를 처리하기 때문에 종래와 같이 약품으로서의 새로운 메탄올을 탈질소조에 첨가하는 방법과 비교하여 운전 비용을 절감할 수 있다.
또한, 실리콘 배수중의 실리콘을 막분리 장치와 화학 진흙에 의해서 처리하기 때문에 새로운 응집제를 첨가하지 않고 실리콘을 처리할 수 있고, 운전 비용을 절감할 수 있다. 또한, 유기염소화합물을 함유하는 지하수를 막분리 장치에 의해서 농축된 실리콘 진흙과 혼합하여 실리콘 진흙의 탈염소화 반응에 의해 유기 염소 화합물을 처리한다. 따라서, 운전 비용을 절감할 수 있다.
또한, 배수 처리 장치는 하기의 단계를 포함한다:
불소 배수를 칼슘을 함유하는 화학 진흙이 도입되고 또한 막분리 장치를 갖는 반응조에서 처리하는 단계.
상기 구성에 의하면, 불소를 화학 진흙에 함유된 칼슘과 반응시켜 불화칼슘으로 처리할 수 있고, 또한 막분리 장치에 의해서 고형물로서의 불화칼슘 및 처리수로 물리적으로 분리 처리할 수 있다. 또한, 새로운 약품을 사용하지 않고 화학 진흙에 의해 불소 배수를 처리하기 때문에 운전 비용을 절감할 수 있다.
또한, 배수 처리 장치는 하기의 장치를 포함한다:
칼슘을 함유하는 화학 진흙이 도입되고 막분리 장치를 갖는 반응조;
소석회가 첨가된 소석회 반응조;
폴리염화알루미늄이 첨가된 폴리염화알루미늄 응집조;
고분자 응집제가 첨가된 고분자 응집제 응집조;
고액분리하기 위한 침전조;
불소배수를 상기조에 순차로 도입하여 처리한다.
상기 구성에 의하면, 첫째, 불소를 반응조에 있는 화학 진흙중의 칼슘과 반응시켜 불화칼슘으로 처리할 수 있고, 또한 반응조에 있는 막분리 장치에 의해서 고형물로서의 불화칼슘 및 처리수로 물리적으로 처리할 수 있다.
이어, 둘째, 소석회가 첨가된 소석회 반응조, 폴리염화알루미늄이 첨가된 폴리염화알루미늄 응집조, 고분자 응집제가 첨가된 고분자 응집제 응집조 및 고액분리하기 위한 침전조에 처리수를 순차로 도입함으로써 처리수중의 불소를 처리할 수 있다. 새로운 약품을 사용하지 않고 화학 진흙에 의해서 불소 배수를 처리하기 때문에 운전 비용을 절감할 수 있다.
또한, 소석회나 응집제를 첨가하여 처리한 후, 고액분리하기 때문에 처리수중의 불소 농도를 낮게 할 수 있다.
또한, 배수 처리 장치는 하기의 장치를 포함한다:
칼슘을 함유하는 화학 진흙이 도입되고 또한 제 1 막분리 장치를 갖는 반응조;
소석회가 첨가된 소석회 반응조;
폴리염화알루미늄이 첨가된 폴리염화알루미늄 응집조;
고분자 응집제가 첨가된 고분자 응집제 응집조;
제 2 막분리 장치를 갖는 막분리조에 불소배수를 순차로 도입하여 처리한다.
상기 구성에 의하면, 첫째, 배수중의 불소를 화학 진흙 중의 칼슘과 반응시켜 불화칼슘으로서 처리할 수 있고, 또한 막분리 장치에 의해서 고형물로서의 불화칼슘 및 처리수로 물리적으로 분리처리할 수 있다.
또한, 둘째, 상기 처리수를 소석회가 첨가된 소석회 반응조, 폴리염화알루미늄이 첨가된 폴리염화알루미늄 응집조, 고분자 응집제가 첨가된 고분자 응집제 응집조에 순차로 도입하고, 셋째, 막분리 장치를 갖는 막분리조에 도입함으로써 상기 처리수중의 불소를 처리할 수 있다.
즉, 다른 구체예의 배수 처리 장치에서 칼슘을 함유하는 화학 진흙을 막분리 장치로 고농도로 농축하여 그 속에 불소 배수를 통하기 때문에 불소 처리를 효율적으로 실시할 수 있다.
또한, 새로운 약품을 사용하지 않고 화학 진흙에 의해서 불소 배수를 처리하기 때문에 운전 비용을 절감할 수 있다. 또한, 소석회나 응집제를 첨가하여 처리한 후, 제 2 막분리 장치를 갖는 막분리조에서 배수를 처리한다. 따라서, 진흙의 유출에의한 수질악화가 전혀 없고, 처리수중의 불소 농도를 안정적으로 낮게 할 수 있다.
본 발명은 이하의 상세한 설명 및 예증으로서의 비한정적인 첨부 도면에 의해 보다 완전히 이해된다.
이하, 본 발명을 첨부 도면과 함께 구체예에 의해 상세히 설명한다.
[제 1 구체예]
도 l은 본 발명의 배수 처리 장치의 제 1 구체예를 나타낸다. 이 제 1 구체예는 유기물 함유 불소 배수를 원수조(제 l 수조)(1)에 도입한 후, 원수조 펌프(2)로 액중막을 갖는 화학 진흙 존/생물 진흙 존 반응조(제 2 수조)(3)의 하부에 배수를 도입하여 반응조(3)에서 처리한 후, 계속해서 소석회 반응조(제 3 수조)(14), 폴리염화알루미늄 응집조(제 4 수조)(16), 고분자 응집제 응집조(제 5 수조)(17), 침전조(제 6 수조)(19)에 도입하여 배수를 처리하였다.
또한, 반응조(3)의 침전부(6)에서 발생한 미반응 약품(29)을 포함하지 않은 진흙을 농축조(22)에 도입한 후, 필터 프레스(25)로 탈수처리하였다.
또한, 다른 배수 처리 설비에 의해 발생하는 생물 진흙 즉, 미생물 진흙(31)은 반응조(3)의 반응조 중간부(생물 진흙 존)(3-2)의 하부에 설치되어 있는 생물 진흙 유입관(12)에 의해 도입되어 처리에 이용되었다.
도 1에 관해 더욱 상세히 설명한다.
유기물 함유 불소 배수는 원수조(1)에 도입된다. 원수조(1)에 도입된 유기물 함유 불소 배수는 반응조(3)의 하부에 설치되어 있는 하부 유입관(4)을 통해 반응조(3)의 상부로 향해 유출한다. 반응조(3)는 상부의 반응조 상부(폭기 존)(3-1), 중간부의 반응조 중간부(생물 진흙 존)(3-2), 하부의 반응조 하부(화학 진흙 존)(3-3)으로 구성되어 있다. 상부의 반응조 상부(폭기 존)(3-1)에는 액중막 펌프(7)와 연결된 액중막(9)이 설치되어 배수를 여과한다. 배수를 여과함으로써 여과액과 농축액이 물리적으로 분리된다.
또한, 상부의 반응조 상부(폭기 존)(3-1)와 중간부의 반응조 중간부(생물 진흙 존)(3-2)의 사이에 분리벽(33)이 배치되어 있다. 이 분리벽(33)은 수평방향으로 소정 치수 돌기된 테이퍼 형상이다. 이 분리벽(33)의 역할은 폭기 존(3-1)과 생물 진흙 존(3-2) 사이의 배수 대류를 제한하고, 폭기 존(3-1)의 호기 상태 및 생물 진흙 존(3-2)의 혐기 상태 분리를 명확히 하는 것이다.
또한, 반응조 하부(화학 진흙 존)(3-3)에는 pH가 8.0∼8.5정도의 알칼리성을 나타내는 침전조(19)로부터의 다량의 반송 진흙이 반응조 하부(3-3)의 상부에 설치된 화학 진흙 유입관(13)으로부터 반응조 하부(3-3)로 유입한다. 이어, 긴 체류시간이 및 반응조 상부(3-1)에 설치된 액중막(9)에 의해 중간부의 생물 진흙 존(3-2)이 농축 생물 진흙(26)으로 되어 있다. 또한, 하부의 화학 진흙 존(3-3)은 농축화학 진흙(28) 상태로 되어 있다. 이 하부의 화학 진흙 존(3-3)에는 교반기나 분기관에 의한 폭기 수단 등의 교반 수단이 없기 때문에 화학 진흙이 고농도로 농축한 상태가 된다.
한편, 침전조(19)로부터 하부의 화학 진흙 존(3-3)으로의 반송 진흙은 미반응 약품(29)을 함유하는 진흙이다. 상기 반송 진흙이 미반응 약품(29)을 함유하는 진흙인 이유는 소석회 반응조(14), 폴리염화알루미늄 응집조(16), 고분자 응집제 응집조(17)에서의 반응이나 응집상태로서 각 조에서의 대류 시간이 짧은 것, 과량의 약품을 첨가하기 때문이다. 또한, 상기 침전조(19)로부터 화학 진흙 존(3-3)으로의 반송 진흙은 pH가 약 8.0∼8.5정도로 약 알카리성을 나타낸다. pH가 8.0∼8.5정도로 약 알카리성을 나타내는 진흙은 미반응 소석회나 미반응 폴리염화알루미늄 또는 미반응 고분자 응집제를 함유한다.
한편, 원수조(1)로부터 화학 진흙 존(3-3)으로 도입된 pH 2∼3의 산성 유기물 함유 불소 배수는 농축 화학 진흙(28)의 칼슘 등의 성분을 용해시키면서 유기물 함유 불소 배수 자체는 차차 알칼리성분에 의해 중화된다. 이 유기물 함유 불소 배수의 화학 진흙 존(3-3)에서의 체류 시간을 2시간 이상으로 선정하면 약알카리성으로부터 중성 즉 pH 5 내지 pH 7의 배수를 얻을 수 있다. 한편, 반응조(3)하부의 화학 진흙 존(3-3)에서의 SS(현탁 물질)농도는 30,000ppm 전후가 바람직하지만 절대적이지 않다.
침전조(19)로부터 화학 진흙 존(3-3)까지 미반응 약품(29)을 함유하는 진흙은 화학 진흙 존(3-3) 상부의 화학 진흙 유입관(13)에 의해 유입하고, 산성 유기물 함유 불소 배수중의 불소를 중심으로한 성분과 반응한다 (불소의 1차 처리). 그 대표가 배수중의 불소와 미반응 약품(29)중의 칼슘의 반응에 의한 불화칼슘(30)의 형성이다. 화학 진흙 유입관(13)을 통해 화학 진흙 존(3-3)에 유입한 진흙은 화학 진흙 존(3-3)의 하부의 하부 유입관(4)을 통해 유입한 유기물 함유 불소 배수와 반응한 후, 미반응 약품이 소비된다. 따라서, 반응후의 진흙은 차차 침강하여 최하부의 경사벽(27)의 상부를 통과하여 침전부(6)로 이동한다.
침전부(6)로 이동한 진흙이 미반응 약품(29)을 함유하지 않도록 반응조(3)에의 유기물 함유 불소 배수의 도입량과 침전조(19)로부터 반응조(3)로의 반송 진흙량의 도입량을 조정해야 한다. 즉, 침전부 펌프(8)로부터 농축조(제 7 수조)(22)까지 이송되는 진흙의 pH가 중성에서 약알카리성(구체적으로는, pH 7이하)의 진흙이 되도록 유기물 함유 불소 배수의 반응조(3)로의 도입량과 침전조(19)로부터의 반송 진흙량의 도입량을 조정함으로써, 침전부(6)에 미반응 약품(29)을 함유하지 않는 진흙을 확보할 수 있다.
이렇게 해서, 침전부(6)의 진흙은 미반응 약품을 함유하지 않는 불화칼슘(30)의 진흙이 된 후, 침전부 펌프(8)로부터 농축조(22)로 이송된다.
다음, 유기물 함유 불소 배수중의 불소가 반응조 하부(3-3)의 농축 화학 진흙(28)으로 1차 처리되고, 또한 어느 정도 중화된 배수는 반응조 중간부(3-2)에 유입한다. 즉, pH 5 내지 7의 유기물 함유 불소 배수는 상승하여 반응조 중간부(3-2)로 유입한다. 반응조 중간부(3-2)에는 다른 배수 처리 설비로 발생한 생물 진흙이 유입하여 농축 생물 진흙(26)으로 된다. 이 중간부(3-2)에 생물 진흙이 농축하는 이유는 반응조 중간부(3-2)에 교반 수단이 존재하지 않는 것, 반응조 상부(3-1)에 막분리 장치로서의 액중막(9)이 설치되어 여과수만 배출하고 있는 것에 있다.
이 농축 생물 진흙(26)은 대다수의 미생물이 유기물 함유 불소 배수중의 산소를 소비함으로써 혐기성으로 된다. 이어, 이 혐기성 미생물이 배수중의 유기물을 기질(영양원)로서 번식시킨다. 이렇게 해서 배수중의 유기물이 혐기성 미생물에 의해 1차 처리된다.
한편, 반응조(3)의 중간부(생물 진흙 존)(3-2)에서 SS(현탁 물질)농도는 20,000ppm 전후가 바람직하지만 절대적이지 않다.
상기한 바와 같이, 반응조 중간부(3-2)에 생물 진흙이 유입하고 폭기 존(3-1)에 막분리 장치로서의 액중막(9)이 설치되어 배수를 여과함으로써 농축 생물 진흙(26)이 형성된다. 따라서, 반응조 중간부(3-2)에 유입한 불소처리된 유기물을 함유하는 배수는 농축 생물 진흙(26) 중의 혐기성 미생물을 중심으로한 미생물 진흙(31)에 의해서 생물학적으로 처리되어 유기물 농도가 저하한다.
반응조 중간부(3-2)는 폭기 수단이 존재하지 않을 뿐만 아니라 생물 진흙의 농도가 고농도이기 때문에 혐기성 미생물이 번식한다.
상기한 바와 같이, 반응조 중간부(3-2)와 반응조 상부(3-1) 사이에 분리벽(33)이 설치되어 있다. 이 분리벽(33)은 무거운 농축 생물 진흙(26)이 반응조 상부(3-1)로 이동하지 않도록 한다. 즉, 분리벽(33)은 반응조 상부(3-1)의 순환 수류가 반응조 중간부(3-2)에 영향을 주지 않도록 할 수 있다. 이 반응조 상부(3-1)의 순환 수류의 진흙 농도와 반응조 중간부(3-2)의 진흙 농도는 고농도이기 때문에 이 제 1 구체예와 같은 돌기 형상의 분리벽(33)이면 필요한 분리 기능을 다할 수 있다.
더욱 구체적으로는, 반응조 상부(3-1)와 반응조 중간부(3-2)의 치수가 합쳐서 폭 lm(미터)이고, 깊이가 lm이며, 또한 높이가 2m 정도인 경우, 상기 분리벽(33)의 조내로의 돌기 치수를 0.lm 정도로 하면, 필요한 분리 기능을 다할 수 있다. 즉, 상기 분리벽(33)의 돌기 치수는 반응조 상부(3-1)와 반응조 중간부(3-2)의 크기에 따라 다소 다르지만, 반응조 상부(3-1)와 반응조 중간부(3-2)의 조 폭이나 깊이 치수의 약10% 정도가 좋다.
다음, 반응조 중간부(3-2)에서 배수중의 유기물이 혐기성 미생물인 농축 생물 진흙(26)에 의해서 처리(유기물의 1차 처리)되고, 이어 반응조 상부(3-1)로 유입한다. 이 반응조 상부(3-l)는 배수가 호기 상태이고, 주로 호기성 미생물에 의해서 배수중의 유기물이 생물학적으로 처리된다(유기물의 2차 처리).
상기한 바와 같이, 반응조 상부(3-1)에 막분리 장치로서의 액중막(9)이 설치되어 있다. 또한, 액중막(9)의 하부에 액중막(9)을 공기 세정하기 위한 산기관(10)이 설치되고, 액중막(9)을 보통 산기관(10)을 통해 토출하는 공기에 의해 공기 세정하면서 반응조 상부(3-1) 내부를 폭기하여 호기성을 유지한다.
또, 산기관(10)은 배관에 의해서 블로어(11)와 접속되어 있다. 이 블로어(11)는 일반적인 루트 블로어가 선정된다. 또한, 액중막(9)은 정밀여과막이나 한외여과막을 선정하면 좋다. 이 정밀여과막은 미쓰비시 레이온 주식회사제의 중공사막이 있고, 한외여과막은 주식회사 쿠보타제의 평막이 있다. 이러한 한외여과막은 배수중의 미립자 및 박테리아, 바이러스 등의 미생물 전부와 콜로이드 영역의 용존 유기물 일부까지 제거할 수 있다. 또한, 정밀여과막은 배수중의 미립자 및 박테리아의 전부와 바이러스 일부와 콜로이드 영역의 용존 유기물의 일부까지 제거할 수 있다.
한편, 반응조(3)의 상부(3-1)에서의 SS(현탁 물질)농도는 10,000ppm 전후가 바람직하지만 절대적이지 않다.
또한, 반응조 하부(3-3), 반응조 중간부(3-2) 및 반응조 상부(3-l)의 체류시간은 유기물 함유 불소 배수의 농도가 보통 농도(불소 농도로서 100∼300ppm)인 경우, 각각 2시간으로 하여 합계 6시간 정도가 되도록 유입물의 수량을 조정하면 좋다.
다음, 배수중의 불소가 1차 처리되고 또한, 배수중의 유기물이 1차 및 2차 처리된 배수는 반응조 상부(3-1)에 설치되어 있는 액중막(9)에 의해 여과된다. 이 여과된 배수는 배관으로 액중막(9)에 접속되어 있는 액중막 펌프(7)에 의해서 소석회 반응조(14)로 이송된다. 이 소석회 반응조(14)에는 급속 교반기(15)가 설치되어 있고, 반응조(3)에서 반응할 수 없던 배수중의 불소를 새로운 소석회를 첨가하여 교반하여 반응시켜 2차 처리한다. 즉, 배수중의 불소에 관해서는 반응조 하부(3-3)에서의 반응이 1차 거친 처리이고, 소석회 반응조(14)에서의 반응이 불소의 확실한 2차 처리가 된다.
이 소석회 반응조(14)에서 잔존하고 있는 배수중의 불소가 소석회의 첨가와 급속 교반기(15)의 교반에 의해 미세한 불화칼슘이 되고, 계속해서 폴리염화알루미늄 반응조(16)에 도입되며, 무기응집제로서의 폴리염화알루미늄이 첨가되어 큰 플록이 된다. 이어, 그 플록을 함유하는 배수는 계속해서 완속 교반기(18)가 설치된 고분자 응집제 응집조(17)에 도입되고, 고분자 응집제의 첨가에 의해 상기 큰 플록은 보다 안정한 침강하기 쉬운 큰 플록이 된다. 이와 같이 안정하고 침강하기 쉬운 큰 플록은 이어 침전 수집기(20)를 갖는 침전조(19)에 유입하여 플록이 침전조(19)의 하부에 침전한다. 이 침전조(19)에서의 상청액이 처리수가 된다.
침전조(19)에 침전한 플록 즉, 진흙은 소석회 반응조(14), 폴리염화알루미늄 응집조(16), 고분자 응집제 응집조(17)에서 소석회가 첨가되고, 폴리염화알루미늄이 지나치게 첨가되며 고분자 응집제가 첨가되는 것에 따라 미반응 소석회, 미반응 폴리염화알루미늄, 미반응 고분자 응집제를 함유한다. 이 침전조(19)에 침전한 진흙 전부는 진흙 반송 펌프(21)에 의해서 반응조 하부(3-3)의 상부로 반송된다.
따라서, 미반응 약품(29)이 모두 유기물 함유 불소 배수의 처리에 재이용되어 반응조 하부(3-3)의 진흙이 침전하여 경사벽(27)의 상부를 통해 침전부(6)로 이동한다. 이 침전부(6)의 진흙은 또한 침전부 펌프(8)에 의해서 농축조(22)로 이송되어 농축된 후, 필터 프레스 펌프(24)에 의해서 필터 프레스(25)로 이송되어 탈수처리된다.
이 구체예에 의하면, 1개의 반응조(3)에 생물 진흙(31)과 칼슘을 함유하는 화학 진흙(28)을 도입하기 때문에 배수중의 유기물을 생물 진흙(31)에 함유된 미생물로 처리하여 불소를 칼슘을 함유하는 화학 진흙(28)으로 처리할 수 있다.
또한, 이 구체예에 의하면, 반응조(3)가 막분리 장치로서의 액중막(9)을 갖고 있기 때문에 생물 진흙(31)이나 화학 진흙(28)이 반응조(3)로부터 유출하지 않고, 생물 진흙(31)과 화학 진흙(28)을 배수 처리에 유효하게 이용할 수 있다. 또한, 생물 진흙(31)에 함유된 미생물도 반응조(3)로부터 유출하지 않으므로 배수 처리에 유효하게 이용할 수 있다. 또한, 상기 생물 진흙(31)과 화학 진흙(28)이 반응조(3)로부터 유출하지 않기 때문에, 생물 진흙(31)과 화학 진흙(28)을 반응조(3)로 연속으로 도입하면 생물 진흙 농도와 화학 진흙 농도를 대단히 높일 수 있고, 배수 처리효율을 높일 수 있다.
또한, 이 구체예에 의하면 반응조(3)가 막분리 장치(9)를 갖는 폭기 존(3-1), 생물 진흙 존(3-2), 화학 진흙 존(3-3)으로 구성되고, 또한 산성을 나타내는 유기물 함유 불소 배수를 반응조 하부로부터 도입하한다. 따라서, 우선 유기물 함유 불소 배수의 불소를 처리(불소의 1차처리)하는 것과 동시에 배수를 중성으로 할 수 있다. 그리고, 화학 진흙(28)에 의해서 중화된 유기물 함유 불소 배수는 하부의 화학 진흙 존(3-3)으로부터 상승하여 생물 진흙 존(3-2)으로 도입된다. 이 생물 진흙 존(3-2)에서 배수중의 유기물이 생물 진흙(31)에 포함되어 있는 미생물에 의해서 생물학적으로 처리된다. 다음, 배수는 최상부의 폭기 존(3-1)으로 도입되고, 이 폭기 존(3-1)에 번식하고 있는 호기성 미생물에 의해서 배수중의 유기물이 생물학적으로 처리된다. 이 폭기 존(3-1)은 폭기 되어 있기 때문에 호기성을 유지하고 있어 호기성 미생물이 번식한다. 또한, 이 폭기 존(3-1)에는 액중막(9)이 설치되어 있기 때문에 상기 호기성 미생물이 폭기 존(3-1)으로부터 유출하지 않는다. 그뿐만 아니라 액중막(9)이 설치되어 있기 때문에 호기성 미생물이 농축되어 호기성에 의한 미생물 처리 효율을 높일 수 있다.
또한, 이 구체예에 의하면, 반응조(3)의 화학 진흙 존(3-3)에 미반응 약품을 함유하는 침전조(19)로부터의 반송 진흙이 도입되기 때문에 미반응 약품(29)을 함유하는 진흙을 재이용할 수 있는 것과 동시에 미반응 약품(29)이 폐기물로서 진흙이 되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 이 구체예에 의하면, 반응조(3)의 화학 진흙 존(3-3)과 통하는 침전부(6)를 갖기 때문에 화학 진흙 존(3-3)에서 반응후의 반응물(불화칼슘)을 침전부(6)로 이동시킬 수 있다. 또한, 상기 반응물인 침전부(6)의 진흙을 농축조(22)에 도입하여 농축하고, 그 후 탈수처리하기 때문에 반응물을 탈수 케이크로서 처분할 수 있다. 또, 침전부(6)로부터 진흙을 농축조(22)로 뽑아 탈수처리하는 것이 종래의 배수 처리 방법에는 없는 점이고 종래는, 진흙을 침전조로부터 농축조로 뽑았다.
또한, 도 2a는 유기물 함유 불소 배수의 유기물 농도와 불소 농도가 보통 농도인 경우의 각 조에서의 처리 타이밍 챠트를 나타내고, 도 2b는 유기물 함유 불소 배수의 유기물 농도와 불소 농도가 낮은 농도의 경우의 각 조에서의 처리 타이밍 챠트를 나타낸다.
[제 2 구체예]
다음, 도 3은 본 발명의 배수 처리 장치의 제 2 구체예를 나타낸다. 제 2 구체예는 다음 ①만 상기 제 1 구체예와 다르다. 따라서, 상기 제 1 구체예와 동일한 구성 부분에는 같은 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.
① 제 1 구체예는 도 1의 액중막 펌프(7)로부터의 배수 전량을 소석회 반응조(14)로 이송하였지만, 도 3의 제 2 구체예는 상기 배수를 액중막 펌프(7)로부터의 분기 배관(44)에 제공된 밸브(48A)로 조절하여 수지탑(36)에 도입한다.
이와 같이, 액중막 펌프(7)로부터의 배수 중 일부를 수지탑(36)에 도입할 목적은 처리수중의 불소 농도를 종래의 소석회나 응집제에 의한 처리보다 낮게 하기 때문이다.
예컨대, 처리수중의 불소 농도를 3ppm 이하로 하는 경우가 있다.
이 경우, 수지탑(36)에 배수의 전량을 도입하면, 처리수의 불소 농도는 1ppm 이하가 되고, 불소의 고도 처리가 달성되지만, 수지탑(36)에서 약품에 의한 재생이나 소정의 사용 기간후의 수지 교환이 빈번하게 필요하게 되어 운전 비용이 증가한다. 또한, 배수 전량을 수지탑(36)에 도입하는 것에 의한 설비 비용의 증가 즉, 초기 비용의 증가 등의 단점이 있어 경제적이지 못하다. 따라서, 예컨대 불소 농도 3ppm 이하의 목적 수질에 적합하도록 수지탑(36)으로부터의 처리수와 침전조(19)로부터의 처리수를 혼합하는 배수 처리 장치(배수 처리 방법)가 성립한다.
더욱, 구체적으로는 수지탑(36)으로서 이온 교환 수지나 킬레이트 수지가 적당하다. 또한, 상기 밸브(48A)에 의한 통수 조건은 수지에 따라 다르지만 일반적으로 수지용량 1㎥에 대하여 1시간에 배수 4∼8㎥의 범위의 통수이면 좋다.
이 제 2 구체예에서, 배수중의 불소는 수지탑(36)에 의해 처리된 후, 고도로 불소가 처리된 처리수가 되고, 그 처리수는 합류조(47)에 도입되어 침전조(19)로부터의 처리수와 혼합되며 급속 교반기(15)에 의해서 급속히 교반된다. 이렇게 해서, 수질이 다른 상기 2개의 처리수는 수질이 균일해지고 목적하는 새로운 처리수가 된다. 여기서, 상기 수질이 다른 2개의 처리수를 혼합하는 비율은 수지탑(36)으로부터의 처리수의 불소 농도와 침전조(19)로부터의 처리수의 불소 농도를 측정하여 비율을 결정하고, 밸브(48A, 48B)의 개구도를 조정하면 좋다. 합류조(47)에서 처리수의 불소 농도는 불소 농도계(49)에 의해 측정된다.
한편, 수지탑(36)에서의 수지의 재생은 염산 등의 재생 약품에 의해서 실시되고, 고농도 불소를 함유하는 재생 배수는 원수조(1)에 도입되어 다시 반응조 하부(3-3)에서 처리된다.
이 배수 처리 설비의 처리수 관리는 불소 농도계(49)에 의해 불소 농도가 목적 농도보다 높은 경우, 수지탑(36)에 배수의 도입량을 밸브(48A, 48B)에 의해서 증가시키면 좋다. 반대로, 불소 농도계(49)에 의해 불소 농도가 목적 농도보다 낮은 경우, 수지탑(36)속으로 배수의 도입량을 감소시키면 좋다.
이 구체예에 의하면, 액중막(9)으로부터의 피처리수 중 일부를 수지탑(36)으로 도입하여 처리하기 때문에 수지탑(36)을 통과한 후, 불소 농도가 1ppm 이하인 처리수를 용이하게 확보할 수 있다. 또한, 수지탑(36)을 통과한 처리수를 침전조(19)로부터의 처리수와 합류시켜 처리함으로써 목적 수질을 용이하게 유지할 수 있다. 또, 액중막(9)으로부터의 배수는 현탁 물질을 전혀 포함하지 않기 때문에 수지에 현탁 물질이 부착하지 않고, 수지탑(36)에 도입하여 배수를 처리한다.
한편, 이 제 2 구체예는 불소 농도계(49)로서 일반적인 덴키 가가꾸 케이기 주식회사제의 배수용의 불소 농도계 HC형을 채용하였다.
[제 3 구체예]
다음, 도 4는 본 발명의 배수 처리 장치의 제 3 구체예를 나타낸다. 이 제 3 구체예는 다음의 ①만 다르다. 즉 제 3 구체예는 상술한 제 2 구체예와 비교하여 수지탑(36)을 이온교환 수지탑(37)으로 한 점이 다르다. 이 점의 이외는 상술한 제 2 구체예와 모두 같은 내용이다. 따라서, 상술한 제 2 구체예와 같은 구성 부분에는 같은 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.
이 제 3 구체예는 이온교환 수지로서 구체적으로는, 미쓰비시 화학 주식회사제의 음이온 교환 수지인 다이어이온 SA형을 채용하였다. 이 미쓰비시 화학 주식회사제의 음이온 교환 수지인 다이어이온 SA형은 불소 이온, 황산 이온 및 염소 이온 등의 음이온을 제거할 수 있다. 반면, 배수중의 공존 이온이 많은 경우, 수지재생을 빈번하게 실시할 필요가 있다는 단점이 있다.
[제 4 구체예]
다음, 도 5는 본 발명의 배수 처리 장치의 제 4 구체예를 나타낸다. 이 제 4 구체예는 다음의 ①만 상술한 제 3 구체예와 다르다.
이 제 4 구체예는 제 3 구체예와 비교하여 이온교환 수지탑(37)이 킬레이트 수지탑(38)인 점이 다르다. 이 점의 이외는 제 3 구체예와 모두 같은 내용이다. 따라서, 상술한 제 3 구체예와 같은 구성 부분에는 같은 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.
킬레이트 수지탑(38)의 킬레이트 수지는 일반적으로 배수 중에 각종 이온이 존재하더라도 처리 목적 이온을 선택적으로 제거할 수 있는 특징을 갖기 때문에 처리 목적 이온의 처리 효율이 좋다.
더욱 구체적으로는, 제 4 구체예는 킬레이트 수지로서 미요시 유지 주식회사제의 킬레이트 수지인 에포라스 K-1를 채용하였다. 미요시 유지 주식회사제의 킬레이트 수지인 에포라스 K-1는 배수중의 불소이온을 선택적으로 흡착제거할 수 있고, 또한 흡착성능이 우수하기 때문에 불소이온을 1ppm 정도의 저농도까지 제거할 수 있고 염산 등에 의한 재생이 용이하며 불소이온을 흡착한 킬레이트 수지는 몇번이라도 재생 사용할 수 있는 특징을 갖고 있다.
또, 도 6a는 유기물 함유 불소 배수의 유기물 농도와 불소 농도가 보통 농도인 경우의 각조에서 처리 타이밍 챠트를 나타내고, 도 6b는 유기물 함유 불소 배수의 유기물 농도와 불소 농도가 낮은 농도의 경우 각조에서의 처리 타이밍 챠트를 나타낸다.
[제 5 구체예]
다음, 도 7은 본 발명의 배수 처리 장치의 제 5 구체예를 나타낸다. 이 제 5 구체예는 다음의 ①만 상술한 제 1 구체예와 다르다. 따라서, 상술한 제 1 구체예와 같은 구성 부분에 같은 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.
① 제 5 구체예는 액중막펌프(7)로부터의 배수를 분기관(44)에 도입하고 활성탄탑(39), 이온교환 수지탑(37), 역삼투막장치(40)에 순차로 도입하여 처리한 처리수를 초순물 제조 장치(41)용 원수로 재이용하는 것이다.
이 제 5 구체예에 의하면, 수지에 의해 불소가 고도로 처리된 배수를 침전조(l9)로부터 집어낸 처리수로 이용하지 않고, 초순물 제조 장치(41)에 도입한다. 따라서, 처리수의 불소 농도를 3ppm 이하로 유지할 수 없지만, 처리수를 초순물 제조 장치(41)의 원수로서 재이용할 수 있는 이점이 있다.
이 제 5 구체예에서 배수는 활성탄탑(39), 이온 교환 수지탑(37), 이어 역삼투막 장치(40)에 도입되어 배수중에 용해되어 있는 각종 이온, 유기물, 미립자가 제거되며 초순물 제조 장치(41)용 원수가 된다.
[제 6 구체예]
다음, 도 8은 본 발명의 배수 처리 장치의 제 6 구체예를 나타낸다. 이 제 6 구체예는 다음의 ①만 상술한 제 1 구체예와 다르다. 따라서, 상술한 제 1 구체예와 같은 구성 부분에는 같은 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.
① 제 1 구체예에서는 침전조(19)가 존재했었지만, 제 6 구체예에서는 침전조(19)가 설치되지 않고, 침전조(19)의 대신 막분리조(42)가 설치되어 있다.
이 제 6 구체예는 배수의 고액분리를 침전이 아니라, 막분리조(42)에 의한 막분리에 의해서 실시하기 때문에 침전시 진흙 유출에 의한 처리수의 수질 악화가 없는 장점이 있다. 즉, 막분리조(42)내에 액중막(99)을 설치하여 배수를 액중막(99)에 의해 여과한 처리수를 액중막 펌프(77)으로부터 얻는다. 또한, 액중막(99)의 하부에는 액중막(99)을 보통 공기 세정하기 위한 산기관(111)이 설치되어 있다. 도 8에 나타낸 바와 같이 산기관(111)은 배관으로 블로어(11)에 접속되어 있다. 또, 이 제 6 구체예는 막분리조(42)에서 액중막(99)으로서 반응조 상부(3-1)에 설치되어 있는 액중막(99)과 동일하게 제조된 것을 선정하였다.
더욱 구체적으로는, 막분리조(42)의 액중막(99)의 크기와 능력은 액중막 유닛의 매수로 설정된다. 여기서, 막분리조(42)내에 현탁 물질이 적기 때문에 액중막(99)의 설계 매수는 수량 당 반응조 상부(3-1)의 액중막(99)의 약 절반의 매수로 설계하면 소정의 여과 성능을 달성할 수 있다.
이 구체예에 의하면, 침전조 대신 액중막(99)을 갖는 막분리조(42)로 배수를 처리하기 때문에 침전조의 경우 발생할 수 있는 진흙 유출에 의한 수질 악화를 액중막(99)에 의해서 완전히 방지할 수 있다. 따라서, 현탁 물질을 전혀 포함하지 않는 처리수를 확보할 수 있다.
[제 7 구체예]
다음, 도 9는 본 발명의 배수 처리 장치의 제 7 구체예를 나타낸다. 이 제 7 구체예는 다음의 ①만 상술한 제 1 구체예와 다르다. 따라서, 상술한 제 1 구체예와 같은 구성 부분에는 같은 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.
① 상술한 제 1 구체예에서, 원수조(1)에 유입하는 배수는 유기물 함유 불소 배수이지만 이 제 7 구체예는 과산화수소 및 유기물 함유 불소 배수이다.
즉, 이 제 7 구체예는 과산화수소와 유기물이 함유되어 있는 불소 배수를 원수조(1)에 유입시킨다. 이 구체예는 원수조(1)에 다성분을 함유하는 불소 배수가 도입되지만, 원수조(1) 이후의 장치 구성은 상술한 제 1 구체예와 완전히 같다.
이 제 7 구체예에서, 배수중의 산화성을 나타내는 과산화수소는 반응조 중간부(생물 진흙 존)(3-2)에서의 혐기성 미생물의 환원성(즉, 산화환원반응)에 의해서 처리된다. 이 반응조 중간부(3-2)에는 폭기 수단이 없고, 또한, 생물 진흙이 도입되기 때문에 생물 진흙은 시간의 경과에 따라 침전하여 농축하고, 배수중의 유기물을 영양원으로 하여 혐기성 미생물이 번식하고, 과산화수소를 환원반응에 의해서 처리한다.
한편, 반응조 상부(3-l)에는 액중막(9)과 액중막 펌프(7)가 설치되어 배수를 농축측과 비농축측으로 여과분리 한다. 따라서, 반응조 상부(3-1)와 반응조 중간부(3-2)는 농축측이 되고, 배수가 한층더 농축되어 혐기성 미생물이 고농도로 번식하는 상태가 되어 효과적으로 과산화수소를 처리할 수 있다.
[제 8 구체예]
다음, 도 10은 본 발명의 배수 처리 장치의 제 8 구체예를 나타낸다. 이 제 8 구체예는 다음의 ①만상술한 제 1 구체예와 다르다. 따라서, 상술한 제 1 구체예와 같은 구성 부분에는 같은 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.
① 제 8 구체예는 질산성 질소 및 유기물 함유 불소 배수를 원수조(l)에 유입시키는 점, 침전조(19)에 순환펌프(50)를 설치하는 점만이 상술한 제 1 구체예와 다르다.
이 제 8 구체예에서, 배수중의 질산성 질소는 반응조 중간부(생물 진흙 존)(3-2)에서의 혐기성 미생물의 환원성에 의해서 질산성 질소를 환원하여 질소가스로 처리하고, 배수중의 미량의 유기물을 수소공급체로서 하여 질소 가스까지 처리한다. 즉, 일반적인 탈질소화 반응이 실시된다.
이 반응조 중간부(3-2)에는 폭기 수단이 없고, 또한 생물 진흙이 도입되기 때문에 생물 진흙은 시간의 경과에 따라 침전하여 농축하고, 배수중의 유기물을 영양원으로 하여 혐기성 미생물이 번식함으로써 질산성 질소를 환원 반응에 의해 처리한다.
또한, 반응조 상부(3-l)에 액중막(9)과 액중막 펌프(7)가 설치되고, 배수를 농축측과 비농축측으로 여과 분리한다. 따라서, 반응조 상부(3-1)와 반응조 중간부 (3-2)는 농축측이 되고, 한층 농축되어 혐기성 미생물이 고농도로 번식한 상태가 됨으로써 효과적으로 질산성 질소를 환원처리할 수 있다.
배수중의 질산성 질소는 반응조 중간부(3-2)만으로 처리되고, 다른 조에서는 처리되지 않는다. 침전조(19)에 도달한 질산성 질소를 미량만 함유하는 배수는 순환펌프(50)에 의해서 원수조(1)로 반송되고 그 후, 다시 반응조 중간부(3-2)에서 배수중의 질산성 질소가 환원처리된다. 이 순환은 질산성 질소의 환원처리 즉, 탈질소화 반응에서 일반적으로 실시되는 내용이다.
[제 9 구체예]
다음, 도 11은 본 발명의 배수 처리 장치의 제 9 구체예를 나타낸다. 이 제 9 구체예는 다음의 ①, ②만 상술한 제 1 구체예와 다르다. 따라서, 상술한 제 1 구체예와 같은 구성 부분에는 같은 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.
① 질산성 질소, 과산화수소 및 유기물 함유 불소 배수를 원수조(1)에 유입시킨다. 즉, 제 1 구체예에서 배수는 유기물 함유 불소 배수이지만, 이 제 9 구체예에서는 질산성 질소, 과산화수소 및 유기물이 함유되어 있는 다성분 함유 불소 배수이다.
② 이 제 9 구체예에서, 원수조(l) 이후의 장치 구성은 제 1 구체예와 대략 같은 구성이지만, 침전조(19)에 순환펌프(50)를 설치한다.
이 제 9 구체예에서, 배수중의 질산성 질소와 과산화수소는 반응조 중간부(생물 진흙 존)(3-2)에서의 혐기성 미생물의 환원성에 의해 질산성 질소를 환원하여 질소가스로 처리하고, 또한, 산화성을 나타내는 과산화수소를 환원에 의해 처리한다. 따라서, 질산성 질소는 배수중의 미량의 유기물을 수소 공급체로 하여 질소 가스까지 처리되고, 또한 과산화수소는 물과 산소가스까지 처리된다.
한편, 반응조 중간부(3-2)에는 폭기 수단이 없고, 또한 생물 진흙이 도입되기 때문에 시간의 경과에 따라 생물 진흙이 침전하여 농축하고, 배수 중의 유기물을 영양원으로 하여 혐기성 미생물이 번식함으로써 질산성 질소와 과산화수소를 환원반응에 의해 처리한다.
또한, 반응조 상부(3-1)에 액중막(9)과 액중막펌프(7)가 설치되고, 배수를 농축측과 비농축측으로 여과분리 한다. 따라서, 반응조 상부(3-1)와 반응조 중간부(3-2)는 농축측이 되고, 배수가 한층더 농축되어 혐기성 미생물이 고농도로 번식한 상태가 되며, 질산성 질소와 과산화수소를 효과적으로 환원처리할 수 있다.
배수중의 질산성 질소는 반응조 중간부(3-2)에서만 처리되고, 다른 조에서는 처리되지 않는다. 침전조(19)에 도달한 질산성 질소를 미량 함유하는 배수는 순환펌프(50)에 의해서 원수조(1)로 반송되며 그 후 다시 반응조 중간부(3-2)에서 배수중의 질산성 질소가 환원처리된다. 이 순환은 질산성 질소의 환원 처리 즉, 탈질소화 반응에서 일반적으로 실시되는 내용이다.
[제 10 구체예]
다음, 도 12는 본 발명의 배수 처리 장치의 제 10 구체예를 나타낸다. 이 제 10 구체예는 다음의 ①, ②만 상술한 제 1 구체예와 다르다. 따라서, 상술한 제 1 구체예와 같은 구성 부분에는 같은 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.
① 이 제 10 구체예는 첫째, 질산성 질소, 과산화수소 및 유기물 함유 불소 배수가 원수조(1)에 도입되고, 둘째, 실리콘 배수가 원수조(1)에 도입된다 (제 1 구체예에서 원수조(1)에 유입하는 배수는 유기물 함유 불소 배수였음).
② 침전조(19)에 순환펌프(50)를 설치하고 있는 점 (원수조 (1)이후의 장치구성에 관해서는 제 1 구체예와 같은 구성임).
배수중의 질산성 질소와 과산화수소는 반응조 중간부(생물 진흙존)(3-2)에 서 혐기성 미생물의 환원성에 의해서 질산성 질소가 환원되어 질소가스로 처리되고 또한 산화성을 나타내는 과산화수소가 환원에 의해서 처리된다. 상기 질산성 질소는 배수중의 미량의 유기물을 수소공급체로 하여 질소 가스까지 처리되고, 과산화수소는 물과 산소가스까지 처리된다.
한편, 반응조 중간부(3-2)에는 폭기 수단이 없고, 또한 생물 진흙이 도입되기 때문에 생물 진흙은 시간의 경과에 따라 침전하여 농축하고, 배수중의 유기물을 영양원으로 하여 혐기성 미생물이 번식하며 질산성 질소와 과산화수소를 환원 반응에 의해서 처리한다.
또한, 이 제 10 구체예에서는 반응조 상부(3-1)에 액중막(9)과 액중막펌프(7)가 설치되며, 배수를 농축측과 비농축측으로 여과 분리한다. 따라서, 반응조 상부(3-1)와 반응조 중간부(3-2)는 농축측이 되고, 배수는 한층더 농축되어 혐기성 미생물이 고농도로 번식한 상태가 됨으로써 질산성 질소와 과산화수소를 효과적으로 환원처리할 수 있다.
한편, 실리콘 배수 중 미세한 실리콘은 반응조 하부(3-3)에서 진흙 반송 펌프(21)에 의해 반송되는 미반응 약품(29)중 폴리염화알루미늄이나 고분자 응집제에 의해서 응집되고 침전하기 쉽게 되고, 침전부(6)로 이동하여 침전부 펌프(8)에 의해서 농축조(22)로 도입된다.
또, 배수중의 질산성 질소는 반응조 중간부(3-2)만으로 처리되고, 다른 조에서는 처리되지 않는다.
침전조(19)에 도달한 질산성 질소를 미량만 함유하는 배수는 순환 펌프(50)에 의해서 원수조(1)로 반송되고, 그 후 다시 반응조 중간부(3-2)에서 배수중의 질산성 질소가 환원처리된다. 이 순환은 질산성 질소의 환원처리 즉, 탈질소화 반응에서 일반적으로 실시되는 내용이다.
[제 11 구체예]
다음, 도 13은 본 발명의 배수 처리 장치의 제 11 구체예를 나타낸다. 이 제 11 구체예는 다음의 ①, ②만 상술한 제 1 구체예와 다르다. 따라서, 상술한 제 1구체예와 같은 구성 부분에는 같은 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.
① 이 제 11 구체예는 첫째, 질산성 질소, 과산화수소 및 유기물 함유 불소 배수가 원수조(1)에 도입되고, 둘째, 실리콘배수가 원수조(l)에 도입되며, 셋째 유기 염소계 화합물을 함유한 우물물을 우물(34)로부터 펌프(35)에 의해 원수조(1)에 도입한다(제 1 구체예에서 원수조(1)에 유입하는 배수는 유기물 함유 불소 배수임).
② 침전조(19)에 순환 펌프(50)를 설치하는 점.
제 11 구체예에서 배수중의 질산성 질소와 과산화수소는 반응조 중간부(생물 진흙 존)(3-2)에서의 혐기성 미생물의 환원성에 의해서 질산성 질소를 환원하여 질소가스로 처리하고 또한, 산화성을 나타내는 과산화수소를 환원에 의해서 처리한다. 따라서, 질산성 질소는 배수중의 미량의 유기물을 수소공급체로서 질소가스까지 처리되고 또한, 과산화수소는 물과 산소가스까지 처리된다.
반응조 중간부(3-2)에는 폭기 수단이 없고, 또한 생물 진흙이 도입되기 때문에 생물 진흙은 시간의 경과에 따라 침전하고 농축함으로써 배수중의 유기물을 영양원으로 하여 혐기성 미생물이 번식하고 질산성 질소와 과산화수소를 환원반응에 의해서 처리한다. 또한, 반응조 상부(3-1)에 액중막(9)과 액중막 펌프(7)가 설치되고, 배수를 농축측과 비농축측으로 여과 분리하기 때문에 반응조 상부(3-1)와 반응조 중간부(3-2)는 농축측이 된다. 따라서, 배수는 한층더 농축되어 혐기성 미생물이 고농도로 번식한 상태가 되고, 질산성 질소와 과산화수소를 효과적으로 환원처리할 수 있다.
한편, 실리콘 배수중의 미세한 실리콘은 반응조 하부(3-3)에서 진흙 반송 펌프(21)에 의해 반송되는 미반응 약품(29)중 폴리염화알루미늄 뿐만 아니라 고분자 응집제에 의해서 응집되고 침전하기 쉽게 되며, 침전부(6)로 이동하여 침전부 펌프(8)에 의해 농축조(22)에 도입된다.
또한, 유기염소계화합물을 함유한 우물물 중 유기염소계화합물은 반응조 하부(3-3)에서 실리콘 입자의 탈염소화작용에 의해 처리된다. 실리콘 입자가 응집제에 의해서 응집하고 또한 고농도 침전하기 때문에 유기염소계화합물이 효과적으로 처리된다.
한편, 배수중의 질산성 질소는 반응조 중간부(3-2)에서만 처리되고, 다른 조에서는 처리되지 않는다. 침전조(19)에 도달한 질산성 질소를 미량 함유하는 배수는 순환펌프(50)에 의해서 원수조(1)로 반송되고, 그 후 다시 반응조 중간부(3-2)에서 배수중의 질산성 질소가 환원처리된다. 이 순환은 질산성 질소의 환원처리 즉, 탈질소화 반응에서 일반적으로 실시되는 내용이다.
[제 12 구체예]
다음, 도 14는 본 발명의 배수 처리 장치의 제 l2 구체예를 나타낸다. 다. 이 제 12 구체예는 다음의 ①, ②만 상술한 제 1 구체예와 다르다. 따라서, 상술한 제 l 구체예와 같은 구성 부분에는 같은 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.
① 제 1 구체예에서 유입 배수가 유기물 함유 불소 배수인데 대하여, 제 12 구체예에서는 유입 배수가 불소 배수인 점.
② 제 1 구체예가 생물 진흙이 도입됨으로써 유기물 처리 능력을 갖는 반응조(3)를 갖는데 대하여 제 12 구체예는 반응조(3) 대신 액중막을 갖는 화학 진흙 존 반응조(5l)을 갖는 점. 이 화학 진흙 존 반응조(51)는 생물 진흙이 도입되지 않고, 유기물 처리 능력을 갖지 않는다.
화학 진흙 존 반응조(51)는 생물 진흙이 도입되지 않기 때문에 상술한 반응조(3)와 다르고 배수 중의 유기물을 처리하는 능력이 없다. 또한, 이 반응조(51)는 질산성 질소나 과산화수소를 처리하는 능력도 존재하지 않는다.
그러나, 이 제 12 구체예는 진흙 반송 펌프(21)에 의해서 미반응 약품(29)을 화학 진흙 존 반응조(51)로 도입하여 재이용할 수 있다.
또한, 동시에 침전부(6)에 침전한 불화칼슘(30)을 침전부 펌프(8)에 의해서 농축조(22)로 직접 도입할 수 있다. 따라서, 미반응 약품(29)을 함유하지 않는 불화칼슘(30)만을 농축조(22)에 도입한후 탈수 처리하기 때문에 폐기물로서의 진흙을 삭감할 수 있다.
한편, 화학 진흙 존 반응조(51)은 반응조(3)가 입체적인 것에 비해 비입체적인 구조이다.
[제 13 구체예]
다음, 도 15는 본 발명의 배수 처리 장치의 제 13 구체예를 나타낸다. 이 제 13 구체예는 다음의 ①만이 상술한 제 12 구체예와 다르다. 따라서, 상술한 제 12 구체예와 같은 구성 부분에는 같은 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.
① 이 제 13 구체예는 침전조(l9) 대신 막분리조(42)를 갖는다.
따라서, 이 제 13 구체예는 막분리조(42)내에 설치되어 있는 액중막(9)과 액중막(9)이 연결되어 있는 액중막 펌프(7)로부터 처리수를 얻기 때문에 현탁 물질을 전혀 포함하지 않은 처리수를 확보할 수 있다. 또한, 액중막(9) 하부에는 액중막(9)을 보통 공기 세정하기 위한 산기관(l0)이 설치되어 있다. 이 산기관(10)은 배관에 의해서 블로어(11)에 접속되어 있다.
[제 1 실시예]
다음, 구체적인 실시예로서 도 1에 나타낸 제 1 구체예와 같은 구조의 실험장치를 사용한 배수 처리의 실시예를 설명한다.
이 실시예는 원수조(1)의 용량을 약 2㎥, 반응조(3)의 용량을 약 6㎥, 소석회 반응조(14), 폴리염화알루미늄 반응조(16) 및 고분자 응집제 응집조(17) 각각의 용량을 약 1㎥, 침전조(19)의 용량을 3㎥ 및 농축조(22)의 용량을 약 l㎥로 하였다.
이 실험 장치로 pH가 2.2, 불소 농도가 163ppm, 유기물로서의 COD(Chemical Oxygen Demand)농도가 42ppm, 질산성 질소 농도가 33ppm인 배수를 처리한 바 처리된 배수는 pH가 7.3, 불소 농도가 6ppm, COD 농도가 2ppm, 질산성 질소 농도가 3ppm이 되었다.
[제 2 실시예]
또한, 다음 구체적인 실시예로서 도 5에 나타낸 제 4 구체예와 동일한 구조의 실험 장치를 사용한 배수 처리의 실시예를 설명한다.
이 실시예 2에서는 원수조(1)의 용량을 약 2㎥, 반응조(3)의 용량을 약 6㎥, 소석회 반응조(14), 폴리염화알루미늄 반응조(16) 및 고분자 응집제 응집조(17) 각각의 용량을 약 1㎥로 하였다. 또한, 침전조(19)의 용량을 3㎥, 농축조(22)의 용량을 약 1㎥, 킬레이트 수지탑(38)의 용량을 0.3㎥로 하였다.
이 실험장치로 pH가 2.4, 불소 농도가 187ppm, COD 농도가 45ppm, 질산성 질소농도가 35ppm인 배수를 처리하였다. 이 처리시 특히, 불소 농도를 2.5ppm 이상 3ppm 이하로 하기 위해 밸브(48A, 48B)에 의해서 킬레이트 수지탑(38)과 소석회 반응조(14)에의 배수 도입량을 조정하였다. 그 결과, 처리된 배수는 pH를 7.6, 불소 농도를 2.7ppm, COD 농도를 2ppm, 질산성 질소 농도를 3ppm으로 할 수 있다.
본 발명은 이상과 같이 기재되어 있지만, 본 발명이 많은 방법으로 변화될 수 있는 것은 명백하다. 이러한 변화는 본 발명의 정신과 범위로부터 일탈하는 것으로는 간주되지 않고, 당업자에 자명한 변경은 모두, 이하의 청구범위내에 포함되는 것으로 이해된다.
본 발명에 다른 배수 처리 장치 및 방법에 의해 유기물 함유 불소 배수를 생물 진흙과 칼슘을 함유하는 화학 진흙을 도입한 반응조에서 처리함으로써 폐기물량을 절감할 수 있고 또한 초기 비용 및 운전 비용을 절감할 수 있다.

Claims (26)

  1. 유기물 함유 불소 배수를 생물 진흙(26) 및 칼슘을 함유하는 화학 진흙(28)을 도입한 반응조(3)에서 처리하는 것을 특징으로 하는 배수 처리 방법.
  2. 유기물 함유 불소 배수를 생물 진흙(26) 및 칼슘을 함유하는 화학 진흙(28)을 도입한 반응조(3)에서 처리하는 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 반응조(3)가 막분리 장치(9)를 갖는 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 막분리 장치(9)가 액중막인 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 반응조(3)가 막분리 장치(9)를 갖는 폭기존(3-1), 생물 진흙 존(3-2), 화학 진흙 존(3-3)이 순차로 위에서 밑으로 향하여 배치된 구성으로 되어 있고,
    상기 반응조(3)의 하부에서 유기물 함유 불소 배수를 도입하여 처리하는 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 반응조(3)의 화학 진흙 존(3-3)에 미반응 약품(29)을 함유하는 침전조(19)로부터의 반송 진흙을 도입하는 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 반응조(3)가 그 화학 진흙 존(3-3)과 통하는 침전부(6)를 갖고, 또한 그 침전부(6)의 진흙을 농축조(22)로 도입하여 농축한 후 탈수 처리하는 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 유기물 함유 불소 배수의 유기물이 IPA나 아세톤에 연유되는 유기물과 계면활성제인 것을 특징으로 하는 배수 처리 방법.
  9. 제 4항에 있어서, 상기 액중막(9)이 한외여과막 또는 정밀여과막인 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  10. 제 5항에 있어서, 상기 생물 진흙 존(3-2)이 농축 생물 진흙(26)으로 구성되고, 상기 화학 진흙 존(3-3)이 농축 화학 진흙(28)으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  11. 제 5항에 있어서, 상기 반응조(3)가 폭기 존(3-1) 및 생물 진흙 존(3-2) 사이에 분리벽(33)을 갖는 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  12. 막분리 장치(9)를 갖는 폭기 존(3-1), 생물 진흙 존(3-2), 침전부(6)와 통하는 화학 진흙 존(3-3)으로 구성되고, 화학 진흙(28)과 생물 진흙(26)이 도입되는 반응조(3);
    소석회가 첨가되는 소석회 반응조(14);
    폴리염화알루미늄이 첨가되는 폴리염화알루미늄 응집조(16);
    고분자 응집제가 첨가되는 고분자 응집제 응집조(17);
    고액분리하기 위한 침전조(19);
    유기물 함유 불소 배수를 상기 조에 순차로 도입하여 처리하는 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 침전조(19)에 침전한 진흙을 상기 반응조(3)의 화학진흙 존(3-3)으로 반송하는 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 막분리 장치(9)로부터의 피처리수 중 일부를 수지탑(36)으로 도입하여 처리하고, 그 처리수와 상기 침전조(19)로부터의 처리수를 합류시켜 처리하는 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  15. 제 12항에 있어서, 상기 막분리 장치(9)로부터의 피처리수 중 일부를 이온 교환 수지탑(37)에 도입하여 처리하고, 상기 침전조(19)로부터의 처리수와 합류시켜 처리하는 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  16. 제 12항에 있어서, 상기 막분리 장치(9)로부터의 피처리수 중 일부를 킬레이트 수지탑(38)에 도입하여 처리하고, 상기 침전조(19)로부터의 처리수와 합류시켜 처리하는 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  17. 제 12항에 있어서, 상기 막분리 장치(9)로부터 피처리수 중 일부를 활성탄탑(39), 이온 교환 수지탑(37), 역삼투막 장치(40)에 도입하여 처리하고, 초순물 제조 장치(41)에 도입하여 재이용하는 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  18. 막분리 장치(9)를 갖는 폭기 존(3-1), 생물 진흙 존(3-2), 침전부(6)와 통하는 화학 진흙 존(3-3)으로 구성되고, 화학 진흙(28)과 생물 진흙(26)이 도입되는 반응조(3);
    소석회가 첨가되는 소석회 반응조(14);
    폴리염화알루미늄이 첨가되는 폴리염화알루미늄 응집조(16);
    고분자 응집제가 첨가되는 고분자 응집제 응집조(17);
    고액분리하기 위한 막분리 장치(99)를 갖는 막분리조(42),
    유기물 함유 불소 배수를 상기 조에 순차로 도입하여 처리하는 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  19. 호기성 미생물이 번식하고 막분리 장치를 갖는 폭기 존(3-1), 혐기성 미생물이 번식하고 있는 생물 진흙 존(3-2), 칼슘이 존재하고 침전부(6)와 통하는 화학 진흙 존(3-3)으로 구성되고, 화학 진흙(28)과 생물 진흙(26)이 도입되는 반응조(3);
    소석회가 첨가되는 소석회 반응조(14);
    폴리염화알루미늄이 첨가되는 폴리염화알루미늄 응집조(16);
    고분자 응집제가 첨가되는 고분자 응집제 응집조(17);
    고액분리하기 위한 침전조(19);
    과산화수소와 유기물을 함유한 불소 배수를 상기 조에 순차로 도입하여 처리하는 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  20. 호기성 미생물이 번식하고 막분리 장치를 갖는 폭기 존(3-1), 혐기성 미생물이 번식하는 생물 진흙 존(3-2), 칼슘이 존재하고 침전부(6)와 통하는 화학 진흙 존(3-3)으로 구성되고, 화학 진흙(28)과 생물 진흙(26)이 도입되는 반응조(3);
    소석회가 첨가되는 소석회 반응조(14);
    폴리염화알루미늄이 첨가되는 폴리염화알루미늄 응집조(16);
    고분자 응집제가 첨가되는 고분자 응집제 응집조(17);
    고액분리하기 위한 침전조(19);
    질산성 질소와 유기물을 함유한 불소 배수를 상기 조에 순차로 도입하여 처리하는 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  21. 호기성 미생물이 번식하고 막분리 장치를 갖는 폭기 존(3-1), 혐기성 미생물이 번식하는 생물 진흙 존(3-2), 칼슘이 존재하고 침전부(6)와 통하는 화학 진흙 존(3-3)으로 구성되고, 화학 진흙(28)과 생물 진흙(26)이 도입되는 반응조(3);
    소석회가 첨가되는 소석회 반응조(14);
    폴리염화알루미늄이 첨가되는 폴리염화알루미늄 응집조(16);
    고분자 응집제가 첨가되는 고분자 응집제 응집조(17);
    고액분리하기 위한 침전조(19);
    과산화수소, 질산성 질소 및 유기물을 함유한 불소 배수를 상기 조에 순차로 도입하여 처리하는 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  22. 호기성 미생물이 번식하고 막분리 장치를 갖는 폭기 존(3-1), 혐기성 미생물이 번식하는 생물 진흙 존(3-2), 칼슘이 존재하고 침전부(6)와 통하는 화학 진흙 존(3-3)으로 구성되고 화학 진흙(28)과 생물 진흙(26)이 도입되는 반응조(3);
    소석회가 첨가되는 소석회 반응조(14);
    폴리염화알루미늄이 첨가되는 폴리염화알루미늄 응집조(16);
    고분자 응집제가 첨가되는 고분자 응집제 응집조(17);
    고액분리하기 위한 침전조(19);
    과산화수소, 질산성 질소 및 유기물을 함유한 불소 배수와 실리콘 배수를 상기 조에 순차로 도입하여 처리하는 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  23. 호기성 미생물이 번식하고 막분리 장치를 갖는 폭기 존(3-1), 혐기성 미생물이 번식하는 생물 진흙 존(3-2), 칼슘이 존재하고 침전부(6)와 통하는 화학 진흙 존(3-3)으로 구성되고 화학 진흙(28)과 생물 진흙(26)이 도입되는 반응조(3);
    소석회가 첨가되는 소석회 반응조(14);
    폴리염화알루미늄이 첨가되는 폴리염화알루미늄 응집조(16);
    고분자 응집제가 첨가되는 고분자 응집제 응집조(17);
    고액분리하기 위한 침전조(19);
    과산화수소, 질산성 질소 및 유기물을 함유한 불소 배수와 실리콘 배수와 유기 염소 화합물을 함유하는 지하수를 상기 조에 순차로 도입하여 처리하는 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  24. 칼슘을 함유하는 화학 진흙이 도입되고 또한, 막분리 장치(9)를 갖는 반응조(51)에서 불소배수를 처리하는 것을 특징으로 하는 배수 처리 방법.
  25. 칼슘을 함유하는 화학 진흙이 도입되고 또한, 막분리 장치(9)를 갖는 반응조(51);
    소석회가 첨가되는 소석회 반응조(14);
    폴리염화알루미늄이 첨가되는 폴리염화알루미늄 응집조(16);
    고분자 응집제가 첨가되는 고분자 응집제 응집조(17);
    고액분리하기 위한 침전조(19)에 불소 배수를 순차로 도입하여 처리하는 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
  26. 칼슘을 함유하는 화학 진흙이 도입되고 또한, 제 1 막분리 장치(7)를 갖는 반응조(51);
    소석회가 첨가되는 소석회 반응조(14);
    폴리염화알루미늄이 첨가되는 폴리염화알루미늄 응집조(16);
    고분자 응집제가 첨가되는 고분자 응집제 응집조(17);
    제 2 막분리 장치(9)를 갖는 막분리조(42)에서 불소 배수를 순차로 도입하여 처리하는 것을 특징으로 하는 배수 처리 장치.
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KR100521722B1 (ko) 내부반송과 분할주입을 통한 부상여재를 이용한 고도폐수처리 방법

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