KR200190720Y1 - Equipment for wastewater treatment - Google Patents

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KR200190720Y1
KR200190720Y1 KR2020000002801U KR20000002801U KR200190720Y1 KR 200190720 Y1 KR200190720 Y1 KR 200190720Y1 KR 2020000002801 U KR2020000002801 U KR 2020000002801U KR 20000002801 U KR20000002801 U KR 20000002801U KR 200190720 Y1 KR200190720 Y1 KR 200190720Y1
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nozzle
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KR2020000002801U
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이승열
임종호
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이승열
임종호
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Abstract

본원 고안은 폐수를 미생물 및 공기를 이용하여 생물학정 또는 생화학적으로 정화하기 위한 장치에 관한 기술이다.The present invention is a technique related to a device for biologically purification or biochemical purification of wastewater using microorganisms and air.

본원의 목적은 반응조내에서 이상적인 관류흐름과 교반작용의 특징을 이용하여 폐수, 미생물 및 공기를 혼합시켜 빠른시간내에 폐수를 정화하기 위한 것이다.An object of the present invention is to purify wastewater in a short time by mixing wastewater, microorganisms and air by using the characteristics of the ideal perfusion flow and the stirring action in the reaction tank.

본원의 목적은 반응조내에 내부순환관을 구비시키고 내부순환관 상부의 끝부분에 일치하는 위치에 순환수 노즐을 설치하고, 공기노즐과 순환수노즐의 단면적비를 최소한 일대일 이상으로 하여, 공기를 강제 유입함으로써 달성될 수 있다.An object of the present invention is to provide an internal circulation pipe in a reaction tank, install a circulating water nozzle at a position coinciding with the upper end of the internal circulation pipe, and force the air by setting the cross-sectional ratio of the air nozzle and the circulating water nozzle to at least one to one or more. By inflow.

본원은 미생물에 필요한 산소공급과 폐수처리시간의 최소화를 이루고 운전의 안정성 과 운전효율 및 운전비용을 최소화할 수 있는 효과가 있습니다.The company minimizes the oxygen supply and wastewater treatment time required for microorganisms, and has the effect of minimizing operation stability, operation efficiency and operation cost.

본원은 미생물을 이용한 폐수에 포함되어 있는 유기물 및 무기물을 정화하는 용도와 오존을 이용한 정수처리에 널리 사용될 수 있다.The present application can be widely used for the purification of organic and inorganic substances contained in wastewater using microorganisms and water treatment using ozone.

Description

폐수처리와 정수처리를 위한 장치 {Equipment for wastewater treatment}Equipment for wastewater treatment and water purification {Equipment for wastewater treatment}

본원 고안은 폐수를 미생물 및 공기를 이용하여 생물학적 또는 생화학적으로 정화하기 위한 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for biologically or biochemically purifying wastewater using microorganisms and air.

본원의 목적은 폐수, 미생물 그리고 공기를 반응조내에서 이상적인 관류흐름과 교반작용의 특징을 이용하여 빠른시간내에 혼합시켜 폐수를 정화하고, 미생물에 필요한 산소공급과 폐수처리시간의 최소화를 이루며, 운전비용을 최소화하는 폐수처리 및 오존을 이용한 정수처리장치에 관한 것이다.The purpose of the present application is to mix wastewater, microorganisms and air in the reaction tank by using the characteristics of ideal perfusion flow and agitation in a fast time to purify the wastewater, minimize the oxygen supply and wastewater treatment time required for the microorganisms, and operating cost The present invention relates to a wastewater treatment and a purified water treatment apparatus using ozone.

효율적인 폐수처리를 위한 선행기술로서 도 6 (참고문헌: 독일클라우스탈공대 열분리공정 및 환경문제연구소 박사논문, 이름; Burkhard Lohrengel, 1990) 및 도7 (참고문헌: DE-Z(독일학술지) Chemie-Ingenieur-Technik 42(1970) Nr.7, 474-479) 에는 그동안 개발되어온 순환반응조의 형태를 나타내었다.6 (Ref .: Dr. Thesis, Name; Burkhard Lohrengel, 1990) and FIG. 7 (Ref .: DE-Z (German journal) Chemie) as prior art for efficient wastewater treatment Ingenieur-Technik 42 (1970) Nr. 7, 474-479) shows the type of circulation reactor that has been developed.

도 6에서 보는바와 같이 순환반응조는 크게 다음과 같이 세가지로 나뉘어진다.As shown in Figure 6, the circulation reactor is largely divided into three as follows.

첫째, 매머드순환반응조First, the mammoth circulation reactor

이 반응조는 반응조 내부에 설치된 내부순환관에 가스를 주입하거나 외관에 가스를 주입하여 Gas Hold-Up 의 차이를 통해 자연적으로 유체가 순환되어지는 원리를 이용하고 있으나, 이 반응조는 가스를 많이 유입시킬수는 있어도 미생물의Flock을 깨지 못하는 단점이 있다.This reactor uses the principle that the fluid is naturally circulated through the difference of Gas Hold-Up by injecting gas into the inner circulation tube installed inside the reactor or injecting gas into the exterior, but this reactor can introduce a lot of gas. Even though there is a disadvantage that does not break the lock of the microorganism.

둘째, 제트식 순환반응조Second, jet type circulation reactor

이 반응조는 하부에 노즐을 설치하여 가스와 액체를 강제 유입하게 되어 있으며, 미생물의 Flock 을 깰수 있는 장점을 가졌지만 액체와 가스를 하부에서 강제유입시켜야 하므로 상부에서 강제유입시키는 것보다 많은 운전에너지를 사용하는 단점이 있다.This reactor is designed to force the flow of gas and liquid by installing a nozzle at the bottom, and it has the advantage of breaking microbial flock, but it requires more flow of operating energy than forced flow from the top because liquid and gas must be forced in the bottom. There are disadvantages to using it.

셋째, 프로펠러 순환반응조Third, propeller circulation reactor

이 반응조는 매머드반응조에 프로펠러를 설치하여 유체를 강제순환시킬수 있는 장점을 가지고 있으나, 미생물의 Flock 을 깨지 못하는 단점을 가지고 있다.This reactor has the advantage of forcibly circulating the fluid by installing a propeller in the mammoth reactor, but has the disadvantage of not breaking the Flock of microorganisms.

또한 도 8 (참고문헌: DE-Z(독일학술지) Verfahrenstechnik 6 (1972) Nr.2, 50-57)에는 제트식 순환반응조의 형태를 구체적으로 사용하는 예를 나타내고 있으며 이 형태는 70 년대의 제트식순환반응조의 초기형태이다.8 (reference: DE-Z (German journal) Verfahrenstechnik 6 (1972) Nr. 2, 50-57) shows an example of using a specific type of jet circulating reactor, the type of jet of the 70's It is the initial form of the food circulation reactor.

이는 순환수노즐이 하부에 위치하고 있고 수표면과 노즐 사이에 존재하는 정압 (, 여기서밀도,g:중력가속도,h:높이)으로 인하여 운전에너지가 높아지는 단점이 있다.This is because the circulating water nozzle is located at the bottom and the static pressure (between the water surface and the nozzle) , here Density, g: gravitational acceleration, h: height) has the disadvantage that the operating energy increases.

그 이후 상기 단점을 극복하기 위하여 한국특허출원공개 제97-20982호에서는 순환수노즐을 내부순환관 상부의 끝부분보다 일정부분 아래로 설치하고 있다.After that, in order to overcome the disadvantage, Korean Patent Application Publication No. 97-20982 installs a circulating water nozzle below a portion of the upper end of the inner circulation pipe.

그러나 강한 유체의 흐름으로 인하여 진동이 일어나 내부순환관이 흔들려 일정한 시간이 지나면 고정되어진 내부순환관이 전복될 위험이 있다. 이러한 현상은 내분순환관 상부끝부분에서 유체이탈지역이 발생하기 때문에 일어난다. 왜냐하면이 지역내에는 공동화현상이 일어나 음압이 형성되어져 있기 때문이다.However, there is a risk that the internal circulation pipe that is fixed after a certain time due to the vibration caused by the strong flow of fluid shakes the internal circulation pipe. This phenomenon occurs because the fluid escape zone occurs at the upper end of the endogenous circulation tube. Because cavitation occurs in this region, the sound pressure is formed.

그리고 도 9 에는 (참고문헌: DE-Z (독일학술지) Chemie-Ingenieur-Technik 58 (1986) Nr.11, 906-907) 1980 년대 독일 BASF 가 개발한 반응조를 나타내었다.9 (Ref .: DE-Z (German Journal) Chemie-Ingenieur-Technik 58 (1986) Nr. 11, 906-907) shows a reactor developed by BASF, Germany in the 1980s.

이 반응조는 순환수노즐이 중앙에 위치하고 순환수노즐 외곽에 공기노즐이 설치되어져 있다. 이러한 노즐을 이용하여 운전하게 된다면 폐수처리에 필요한 공기를 음압에 의한 자연흡입을 이루기 위해서는 최소한 20 m/s 이상으로 운전해야만 한다. 이러한 경우는 실제 대형장치로 운전할 경우 엄청난 운전비가 사용되므로 적용하기가 불가능하다.The reactor is equipped with a circulating water nozzle in the center and an air nozzle is installed outside the circulating water nozzle. When operating with such a nozzle, the air required for wastewater treatment must be operated at least 20 m / s in order to achieve natural suction by negative pressure. In such a case, it is impossible to apply because a huge operating cost is used when driving a large apparatus.

그리고 도 9의 b 에서 보는 바와 같이 과잉의 공기가 반응조에 유입되어질 경우 공기가 순환되지 못하는 현상을 나타내는 단점을 가지고 있다.As shown in b of FIG. 9, when the excess air is introduced into the reactor, the air cannot be circulated.

본원 고안은 상술한 선행기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.The present invention is devised to solve the above-mentioned problems of the prior art.

본원의 목적은 반응조내에 내부순환관을 구비시키고 내부순환관 상부의 끝부분에 일치하는 위치에 순환수 노즐을 설치하며, 공기노즐에 대한 순환수 노즐의 면적비를 최소한 일대일 이상으로 하여 공기를 강제 유입시킴으로써 운전의 안정성 과 운전효율 및 운전비용을 최소화하는 것이다.An object of the present invention is to provide an internal circulation pipe in a reaction tank, install a circulation water nozzle at a position coinciding with the upper end of the internal circulation pipe, and force inflow of air by setting the area ratio of the circulation water nozzle to the air nozzle at least one to one or more. This is to minimize the stability of operation, the efficiency of operation and the cost of operation.

본원의 또 다른 목적은 박테리아와 폐수속의 유기물과의 생화학적 반응 접촉확률을 많게 하여 처리시간을 단축하는 것이다.Another object of the present application is to shorten the treatment time by increasing the contact probability of the biochemical reaction between bacteria and organic matter in the wastewater.

제1도는 본 고안에 이용되는 3상(미생물, 폐수 및 공기) 또는 2상(액상 및 기상) 노즐의 사용상태를 나타낸 실시예1 is a view showing the use of the three-phase (microbial, waste water and air) or two-phase (liquid and gaseous) nozzles used in the present invention

제2도는 본 고안에 따른 폐수처리 및 정수처리를 위한 장치의 실시예2 is an embodiment of an apparatus for wastewater treatment and water treatment according to the present invention

제3도는 본 고안에 따른 폐수처리(무산소조)를 위한 장치의 실시예3 is an embodiment of a device for wastewater treatment (anoxic bath) according to the present invention

제4도는 본 고안에 따른 하수종말처리장의 슬러지에 미생물접종을 시킨후 순환수노즐을 통해 미생물 플럭이 깨지는 현상4 is a phenomenon in which microbial floc is broken through a circulating water nozzle after inoculating microorganisms into sludge in a sewage treatment plant according to the present invention.

제5도는 본 고안에 따른 폐수처리에서 박테리아를 제외한 고등미생물(원생생물) 및 사상균들이 수압에 의해 모두 제거된 현상5 is a phenomenon in which all of the higher microorganisms (protozoa) and filamentous bacteria except bacteria are removed by water pressure in the wastewater treatment according to the present invention.

제6도 및 제7도는 선행기술로서 순환반응조의 형태6 and 7 is a prior art form of the circulation reactor

제8도는 선행기술로서 제트식 순환반응조의 구체적 사용예시8 illustrates a specific use of a jet circulation reactor as a prior art.

제9도는 선행기술로서 독일 BASF가 개발한 반응조9 is a reactor developed by BASF, Germany as a prior art.

제10도는 단면적비율(순환수노즐/공기노즐)에 따른 유입되는 가스속도10 is a flow rate of gas according to the cross-sectional area ratio (circulating water nozzle / air nozzle)

제11도는 순환수노즐에서 유체속도에 따른 공기노즐에서의 공기유입속도11 is a flow rate of air in the air nozzle according to the fluid velocity in the circulating water nozzle

제12도와 제13도는 폐수처리 정화장치에서 2차탈기조의 유무에 미생물의 침전상태 대비12 and 13 show the microbial sedimentation status with or without secondary degassing in the wastewater treatment system.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for the main parts of the drawings *

1 : 반응조 2 : 내부순환관1: Reactor 2: Internal circulation tube

3 : 순환수노즐 4 : 일차탈기조3: circulating water nozzle 4: primary degassing tank

5 : 외부순환관 6 : 순환펌퍼5: external circulation pipe 6: circulation pump

7 : 원폐수주입관 8 : 반송슬러찌주입관7: Wastewater injection pipe 8: Return sludge injection pipe

9 : 송풍기 (공기강제유입) 10 : 콤프레셔 (공기강제유입)9: Blower (Air forced inflow) 10: Compressor (Air forced inflow)

11 : 산기관 12 : 공기노즐11: diffuser 12: air nozzle

13 : 처리수배출관 14 : 방해판13: treated water discharge pipe 14: obstruction plate

QT: 순환수유량 QG,Pr: 공기유량Q T : Circulating water flow rate Q G, Pr : Air flow rate

QL,um: 내부순환수유량 QG,um: 내부순환가스유량Q L, um : Internal circulating water flow rate Q G, um : Internal circulating gas flow rate

wL,U: 내부순환관속의 순환수유속 wG,RR: 외관속의 가스유속w L, U : Circulating water flow rate in the inner circulation pipe w G, RR : Gas flow rate in the appearance

wL,RR: 외관 속의 순환수유속 wG,U: 내부순환관속의 가스유속w L, RR : Circulating water flow rate in appearance w G, U : Gas flow rate in internal circulation pipe

wT: 순환수유속 wL,U:내부순환관에서의 순환수유속w T : Circulating water flow rate w L, U : Circulating water flow rate in the inner circulation pipe

HZU:내부순환관상부의 액체높이 dT: 순환수 노즐직경H ZU : Liquid level on the inner circulation pipe d T : Circulating water nozzle diameter

e : 공기노즐의 잠수깊이 dG: 공기노즐 직경e: the diving depth of the air nozzle d G: air nozzle diameter

: 상대속도 : Relative speed

Ei : 축소지역Ab : 유체이탈지역 Ei: reduced area Ab: fluid escape area

Fr : 제트흐름경계선(Freistrahlgrenze)Fr: Jetflow Boundary Line (Freistrahlgrenze)

Pr : 일차공기분산 Pr: Primary Air Dispersion

Se : 이차공기분산 Se: Secondary air dispersion

본원 고안의 상기 목적을 달성하기 위하여 도1에서 보는 바와 같이 노즐의끝이 내부순환관의 상부 끝부분과 일치하게 설치한다.In order to achieve the above object of the present invention, as shown in Figure 1 the end of the nozzle is installed to match the upper end of the inner circulation tube.

또한 유입되는 공기의 양이 최대가 되기 위해서는 공기노즐과 순환수노즐의 면적비가 일대일이 되어야 한다. 왜냐하면 이러한 조건에서 음압이 최대가 되기때문이다. 이에대한 실험데이터는 도 10 에 나타내었다. 도 10 을 보면 에너지 5.0 kW/m3와 단면적비율이 1 : 1 에서 가장 많은 공기가 흡입되어진다. 따라서 음압에 의해 공기를 흡입시킬려면 순환수유속을 대단히 빨리 하여야만 가능하다. 도 11 에는 순환수노즐에서의 유체속도에 따른 공기노즐에서의 공기유입속도를 나타내었다. 반응조크기가 100 Liter 에서는 최소공기유입속도가 약 6 m/s 이고, 반응조크기가 25 m3에서는 최소공기유입속도가 약 11 m/s 이다. 이러한 결과는 필요한 공기를 반응조내에 유입시키기 위해서는 일단 최소한의 유체속도를 유지해야하는 단점을 가지고 있다.In addition, in order to maximize the amount of air introduced, the area ratio of the air nozzle and the circulating water nozzle should be one to one. This is because the sound pressure is at maximum under these conditions. Experimental data for this is shown in FIG. 10. 10, the most air is sucked in the energy 5.0 kW / m 3 and the cross-sectional ratio of 1: 1. Therefore, in order to inhale air by the negative pressure, it is possible to make the circulating water flow rate very fast. 11 shows the air inflow rate in the air nozzle according to the fluid velocity in the circulating water nozzle. If the reaction tank size is 100 Liter, the minimum air inflow rate is about 6 m / s. At 25 m 3 , the minimum air inflow rate is about 11 m / s. This result has the disadvantage of maintaining a minimum fluid velocity once the necessary air is introduced into the reactor.

이러한 사실은 공기를 음압에 의해 유입시킬려는 기존의 시스템에서는 운전비를 절감시키는데 한계를 가지는 것과 최소한 일정한 운전에너지를 유지해야 한다는 단점을 가지고 있다. 실제로 이 반응조를 대형화하여 운전할 때는 순환수노즐에서의 유속이 14-15 m/s 로 운전되고 있다. 이상태로 운전된다면 순환수노즐 끝부분에서 너무 많은 압력손실로 에너지를 상실하게 된다. 그리고 만약 순환수노즐에서의 유체유입속도가 최저속도 이하로 운전된다면 음압에 의해 공기가 유입되지 못하므로 폐수를 처리되지 못하는 단점이 있다.This has the disadvantage of limiting the operation cost and maintaining at least constant operating energy in the existing system to introduce air by negative pressure. In fact, when operating this reactor in large size, the flow velocity in the circulating water nozzle is operated at 14-15 m / s. If operated in this state, too much pressure loss at the end of the circulating water nozzle will cause energy loss. And if the fluid inlet speed in the circulating water nozzle is operated below the minimum speed there is a disadvantage that the waste water can not be treated because air is not introduced by the negative pressure.

이러한 단점을 극복하기 위하여 본원에서는 음압에 의해 운전되는 것이 아니라 공기를 강제유입시켜 운전 한다. 이때 사용되는 송풍기의 운전비는 반응조 1 m3당 10 Watt 가 소용된다. 이 에너지는 실제 반응조를 현장에 설치하여 사용할 때 사실상 거의 무시해도 되는 에너지이다. 하지만 근본적인 운전비용의 절감문제는 액체노즐의 면적비율에 있다.In order to overcome this disadvantage, the present invention is driven by forced inflow of air rather than driven by negative pressure. At this time, the operating cost of the blower used is 10 Watt per 1 m 3 of the reactor. This energy is virtually negligible when the actual reactor is installed and used on site. However, the fundamental problem of reducing operating costs is the area ratio of the liquid nozzles.

상기 문제점을 극복하기 위하여 도 2 에서 보는 바와 같이 한 개 이상의 내부순환관을 설치하여 순환펌프를 통해 공기노즐과 순환수노즐의 면적비를 1:1 이상으로 하여 내부순환관으로 유입시키며, 가능한 이 비율이 크면 클수록 좋다. 왜냐하면 면적비율이 클수록 순환수노즐 끝부분에서의 압력손실이 작아지기 때문이다. 압력손실이 작을수록 운전비용을 절감할수 있다. 그리고 최소유체속도에 상관없이 반응조를 운전할수 있다.In order to overcome the above problem, as shown in FIG. 2, one or more internal circulation pipes are installed and the area ratio of the air nozzle and the circulation water nozzle is 1: 1 or more through the circulation pump to inflow into the internal circulation pipe. The bigger the is, the better. This is because the larger the area ratio, the smaller the pressure loss at the tip of the circulating water nozzle. The smaller the pressure loss, the lower the operating cost. And the reactor can be operated regardless of the minimum fluid velocity.

이때 음압에 의해 흡입되는 공기가 미소하므로 송풍기를 설치하여 공기를 강제유입시킨다. 내부순환관 상부에 설치되어진 노즐을 통해 완전혼합되어진 유체는 반응조 전체에 걸쳐 균일하게 흐르게 된다. 외관을 통해 반응조 바닥에서 위로 흘러나온 유체는 노즐에서 이상적 혼합을 이루었기 때문에 슬러지내에 미세기포가 많이 함유되어있다. 이러한 미세기포를 제거하지 않고 외부순환관을 통해 순환펌퍼로 유입되어진다면 펌퍼의 효율을 저하시키는 원인이 된다. 그리고 미세기포를 함유한 순환수가 순환수노즐을 통해 내부순환관으로 유입된다면 반응조내에 거품발생의 원인이 될 수 있다. 거품이 많이 발생되어지면 반응조내의 슬러지가 짧은 시간내에 유출되어져 반응조의 기능을 상실할수 있다. 따라서 이러한 단점을 사전에 제거하기 위해서는 도 2 에서 보는바와 같이 반응조의 상부에 1차 탈기조를 만들어 미세기포를 제거 한다. 도 2 에서 보는바와 같이 유체는 내부순환과 외부순환을 반복하면서 혼합되어지는 순환작용을 통하여 폐수를 처리하는 특징을 가지고 있다.At this time, since the air sucked by the negative pressure is minute, install a blower to force the air inlet. Completely mixed fluid flows uniformly through the reaction tank through a nozzle installed on the inner circulation tube. The fluid that flows upward from the bottom of the reactor through the appearance has a lot of microbubbles in the sludge because of the ideal mixing at the nozzle. If the microbubbles are introduced into the circulation pump through the external circulation pipe without removing the microbubbles, the efficiency of the pump is reduced. In addition, if the circulating water containing microbubbles is introduced into the inner circulation pipe through the circulating water nozzle, bubbles may be generated in the reaction tank. If a lot of bubbles are generated, the sludge in the reaction tank is discharged in a short time, it can lose the function of the reaction tank. Therefore, in order to eliminate these drawbacks in advance, as shown in Figure 2 to make the primary degassing tank on the top of the reaction tank to remove the microbubbles. As shown in FIG. 2, the fluid has a characteristic of treating wastewater through a circulating action that is mixed while repeating an internal circulation and an external circulation.

원수 및 반송슬러지는 도 2 에서 보는바와 같이 일차탈기조 바닥에 연결되어진 외부순환관에 일정한 간격을 두고 유입관을 설치하여 자연스럽게 외부순환관에 유입되어지면서 혼합되어지고 곧바로 노즐을 통해 완전혼합이 일어나도록 한다. 경우에 따라서는 도 2 에서 나타낸바와 같이 외부순환관에 직접 원수 및 반송슬러지유입관을 설치할 수 있다.Raw water and conveying sludge are mixed inflow into the outer circulation pipe naturally by installing inflow pipes at regular intervals in the outer circulation pipe connected to the bottom of the primary degassing vessel as shown in FIG. To do that. In some cases, as shown in FIG. 2, raw water and return sludge inlet pipes may be directly installed in the external circulation pipe.

노즐을 통해 강제유입되어진 공기가 부족할 경우 필요에 따라 부가적인 공기량을 증가시키려면 도 2 에 나타낸바와 같이 내부순환관 하부의 끝부분에 일치하는 곳에 링노즐(산기관)을 설치하여 보조한다.보다 바람직하게는 링노즐을 반응조 바닥에서 1/5 이상되는 높이에 설치하는 것이 효과적이다.If the air forced through the nozzle is insufficient, to increase the amount of additional air, if necessary, install a ring nozzle (acid engine) at the same position as the lower end of the inner circulation pipe as shown in FIG. Preferably, it is effective to install the ring nozzle at a height of at least 1/5 from the bottom of the reactor.

또한 본원에서는 박테리아가 순환수 노즐을 통하여 빠른 속도로 유입될 때 플록이 잘게 깨어지는 효과를 보여준다In addition, the present invention shows the effect of breaking the floc when bacteria are introduced at high speed through the circulating water nozzle.

미생물을 이용하는 반응조에서는 박테리아가 Flock 을 형성할려고 하는 특성을 가지고 있으므로 이를 가능한 빠른시간내에 깨부수어야한다. 왜냐하면 박테리아의 Folck 이 작으면 작을수록 산소와 폐수 속의 유기물과의 접촉확율이 커져 생화학적반응이 훨씬 빠르게 일어나기 때문이다. 생화학적반응이 빠르면 처리시간을 단축할 수 있다.In microbial reactors, bacteria have a characteristic of forming a flock and must be broken as soon as possible. This is because the smaller the Folck of the bacteria, the greater the probability of contact between oxygen and organics in the wastewater, resulting in a much faster biochemical reaction. Fast biochemical reactions can shorten treatment time.

이러한 조건은 미생물을 이용하는 호기성반응기의 효율을 높이는 절대조건이다.These conditions are absolute conditions that increase the efficiency of the aerobic reactor using microorganisms.

이에대한 특성을 도 4 에 나타내었다. 도 4 에 나타낸 슬러찌는 본 반응조를 시운전하기 위해 하수종말처리장에서 슬러찌(미생물)을 가져와 미생물접종을 시켰을 때 순환수노즐을 통해 미생물 Flock 이 깨지는 현상을 사진으로 현상한 것이다. 본 반응조를 하루정도만 운전하면 박테리아를 제외한 고등미생물 (원생생물) 및 사상균들이 수압에 의해 모두 제거되진다. 이에대해 도 5 에 나타내었다.The characteristics thereof are shown in FIG. 4. Sludge shown in FIG. 4 is a photodeveloped phenomenon in which microbial flock is broken through a circulating water nozzle when a sludge (microorganism) is taken from a sewage terminal treatment plant and microbial inoculation is carried out to test the reactor. If the reactor is operated for about one day, all microorganisms (protozoa) and filamentous bacteria except bacteria are removed by hydraulic pressure. This is illustrated in FIG. 5.

왜냐하면 박테리아의 크기는 2-3 ㎛ 이고 고등미생물의 크기는 수백 ㎛ 에 이르기 때문이다. 따라서 순환수노즐을 통해 빠른 속도로 유입되면서 큰 고등미생물 및 사상균은 수압에 의해 생존하기가 어려워진다. 따라서 크기가 작은 박테리아만 반응조내에 생존하게 된다. 실제로 폐수를 처리하는 미생물은 박테리아이다. 그외의 고등미생물은 박테리아를 먹고 하는 생물이기 때문에 실제로는 유기물을 처리하지 못한다. 더욱이 이러한 고등미생물의 수가 많아지면 침전조에서 슬러찌(미생물)의 침전이 어려워질 수 있다. 따라서 이 반응조에서는 박테리아가 거의 100 %로 이루어져 있다. 일반활성오니공법에서는 박테리아가 50 % 를 넘기 힘들다.Because the bacteria are 2-3 microns in size and the microorganisms are hundreds of microns in size. Therefore, it is difficult to survive the high microorganisms and filamentous fungi by hydraulic pressure as it flows through the circulating water nozzle at high speed. Therefore, only small bacteria survive in the reactor. The microorganisms that actually treat wastewater are bacteria. Other higher microbes are bacteria-eating organisms and cannot actually process organic matter. Moreover, the higher the number of these higher microbes, the more difficult it is to settle the sludge in the settling tank. Thus, the reactor is made up of nearly 100% bacteria. In the general activated sludge process, it is difficult for the bacteria to exceed 50%.

상기의 조건과 본원의 폐수처리 정화장치를 대비해 보면, 하기의 설명으로 본원 고안의 성능과 효율을 판단할 수 있을 것이다.In contrast to the above conditions and the wastewater treatment purification apparatus of the present application, the following description will determine the performance and efficiency of the subject innovation.

본원에서는 반응조 상부에 설치되어진 순환수노즐을 통해 유입되어진 폐수와 공기 그리고 반송슬러찌 (미생물) 는 완전히 이상적으로 혼합이 일어난다. 이때 미생물 Flock 사이에 미세기포가 존재하고 폐수의 성상으로 인해 거품이 많이 발생하므로 반응조 상부에 일차탈기조를 도 2 에서 보는바와 같이 설치한다. 이를 통해 순환펌프에 기포가 거의 포함되지 않은 액상만 유입되도록 한다. 이를통해 펌프의효율을 높이고 반응조내에 거품발생을 차단시킬수 있다. 이차탈기조(미도시)는 처리되어진 폐수가 침전조에 유입되기전 따로 일정한 크기의 조를 만들어 일정한 체류시간을 가지게 하여 미생물속에 함유되어진 미세기포를 제거하여 침전조에 유입시키며, 침전조에서 미생물이 안정적으로 침전될수 있도록 한다. 이러한 이차탈기조를 설치하지 않으면 침전조에서 미생물이 부상하여 방출되어져 반응조내에 미생물량이 현격히 줄어들기 때문에 폐수를 처리하기가 어려워진다. 도 12 에는 이차탈기조를 만들었을 경우 30 분후 슬러찌(미생물) 와 처리수가 확실히 분리되어짐을 볼 수 있다. 하지만 이차탈기조를 만들지 않을 경우 도 12에서 보는 바와 같이 30 분 후 미생물이 상단부와 하단부로 분리되어져 상단부의 미생물이 침전조에서 유출되어져 시간이 얼마지나지 않아 반응조내의 미생물이 거의 유출되어져 없어져 버린다. 도 13 a) 에는 순환수노즐의 강한 난류혼합으로인해 미생물과 미세기포가 엉겨있는 모습을 나타내었다. 하지만 이차탈기조를 거치면서 b) 에서 보는바와 같이 미세기포가 모두 빠져나가고 미생물의 침전상태가 좋아진다. 도 4, 5, 12 에는 이러한 사실을 실제 미생물의 상태를 사진으로 나타내었다.In this application, the wastewater introduced through the circulating water nozzle installed in the upper part of the reactor, the air and the return sludge (microorganism) are completely ideally mixed. At this time, since microbubbles are present between the microbial flocks and bubbles are generated due to the appearance of waste water, a primary degassing tank is installed in the upper part of the reaction tank as shown in FIG. 2. This ensures that only liquids containing little bubbles are introduced into the circulation pump. This increases the efficiency of the pump and blocks bubbles from forming in the reactor. Secondary degassing tank (not shown) creates a tank of a certain size before the treated wastewater enters the sedimentation tank to have a certain residence time, removes microbubbles contained in the microorganisms, and enters the sedimentation tank. Allow to settle. If the secondary degassing tank is not installed, it is difficult to treat the wastewater because the microorganisms are floated and released from the settling tank and the amount of microorganisms in the reaction tank is greatly reduced. 12, when the secondary degassing vessel is made, it can be seen that after 30 minutes, the sludge (microbial) and the treated water are clearly separated. However, if the secondary degassing tank is not made, as shown in FIG. 12, after 30 minutes, the microorganisms are separated into the upper and lower ends, and the microorganisms at the upper end are discharged from the settling tank, and the microorganisms in the reaction tank are almost leaked out as time passes. Figure 13 a) shows the microorganisms and microbubbles tangled due to the strong turbulent mixing of the circulating water nozzle. But as you go through the secondary degassing vessel as shown in b) all microbubbles are released and the microbial precipitation is improved. 4, 5, and 12 this fact is shown in the picture of the actual state of the microorganisms.

또한 기존의 폐수처리 장치는 정화하고자 하는 원폐수를 반응조 주입전에 반응조에서 유출된 순환수와 미리 소정비율로 혼합하여 주입하도록 하고 있으나 이 장치는 운전상 복잡해지면 반송슬러찌가 반응조내부에 얼마간 머문 후 순환펌퍼를 거쳐 순환수노즐에서 미생물이 파쇄되어진다.In addition, the existing wastewater treatment device is to mix the raw waste water to be purified and mixed with the circulating water discharged from the reaction tank in a predetermined ratio before the injection of the reaction tank, but if the device becomes complicated in operation, the return sludge stays inside the reaction tank for some time. Microorganisms are crushed in the circulating water nozzle through the circulation pump.

그러나 본원에서는 유출된 순환수와 원폐수를 소정비율로 혼합하지 않고 도 2 에서 보는바와 같이 반송슬러찌(미생물)와 원수를 반응조 상단부분에 설치되어진일차탈기조 바닥에 연결된 외부순환관 상부의 도입관(8, 7)에 일정한 간격을 두고 단순히 유입시키면 순환펌프를 거쳐 내부순환관 상부에 설치되어진 순환수노즐을 통해 유입되어지면서 원폐수, 반송슬러찌 (미생물) 그리고 반응조내의 처리수와 혼합이 이루어진다. 그리고 미생물의 Flock 이 액체노즐관을 통과하여 내부순환관에 유입되어지면서 50 ㎛ 이하로 깨어진다.이 위치는 도 2 에서 보는바와 같이 외부순환관내 (8, 7) 에 직접 연결하여 운전할수 있다.However, in the present application, as shown in FIG. 2 without mixing the circulated water and the waste water at a predetermined ratio, the introduction of the upper portion of the outer circulation pipe connected to the bottom of the primary degassing vessel is installed in the upper part of the reaction sludge (microorganism) and raw water as shown in FIG. If it simply flows into the pipe (8, 7) at regular intervals, it is introduced through the circulation water nozzle installed in the upper portion of the inner circulation pipe through the circulation pump, and mixed with the raw waste water, the return sludge (microorganism) and the treated water in the reactor. Is done. As the microbial flock passes through the liquid nozzle tube and flows into the inner circulation tube, it breaks below 50 µm. This position can be directly connected to the outer circulation tube (8, 7) as shown in FIG.

본원 고안의 상기 목적, 특징 및 장점들은 본 고안의 바람직한 실시예를 상세한 예로 도시한 첨부된 도면에 대한 다음 설명으로 더 명백할 것이다.The above objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of the accompanying drawings which illustrate in detail a preferred embodiment of the invention.

〈실시예 1〉<Example 1>

(호기성조건하에서의 폐수처리 정화장치)(Wastewater treatment and purification device under aerobic conditions)

본원의 제1실시예는 제1도 및 제2도와 함께 아래에 기술한다.A first embodiment of the present application is described below in conjunction with FIGS. 1 and 2.

제1도는 폐수정화 처리장치 상단에 설치되어진 3상(미생물, 폐수 및 공기) 또는 2상(액상 및 기상) 노즐(제2도의 3)의 사용상태를 나타낸 실시예를 보여주고 있으며 도1에 에 나타낸 바와같이 반드시 내부순환관 상단 끝부분에 일직선으로 일치되게 설치하고 있다.FIG. 1 shows an example showing the use state of three-phase (microbial, wastewater and air) or two-phase (liquid and gaseous) nozzles (3 in FIG. 2) installed on top of the waste water purification treatment apparatus. As shown, it must be installed in line with the upper end of the inner circulation pipe.

일차공기분산은 음압이나 강제공기유입에 의해 유입되어진 공기가 외곽에서 유입되어진 순환수(QT)가 순환수노즐을 통해 유입될 때 일어나며, 물의 밀도는 공기보다 1000 배 가량 무거우므로 가벼운 공기쪽으로 쏠리려고 하는 현상이 발생한다. 이러한 현상으로 축소지역이 만들어지고 돋보기를 이용하여 태양빛을 한곳에 모으면 검은 종이를 태우듯이 공기노즐관(도2의 12) 하부에 그림에서 보는바와 같이 순환수가 충돌을 하면서 공기를 깨부수고 미생물(슬러지)을 분쇄한다. 이차공기분산은 내부순환수유량(QL,um)에 의해 발생하는데 이 힘의 원동력은 마찰력이다. 즉 순환수(QT)가 15m/s 로 유입된다고 하더라도 순환수노즐 (도2의 3)을 빠져나오면서 확관현상이 일어나므로 갑자기 속도가 현격히 줄어든다. 이때의 속도는 내부순환수유량 (QL,um)에 의해 발생하는 유속(도1의 WL,U)에 비해 훨씬 적다. 따라서 이때 상대속도가 발생되어져 손바닥을 비비면 열이나듯이 마찰력으로 인해 내부순환수유량(QL,um)에 의해 유입되어진 내부순환가스(QG,um)의 큰 기포가 미소하게 깨어져 이차공기분산을 유도하게 된다. 이렇게 형성된 일차 및 이차 공기분산이 강하게 일어나는 경계선을 제트흐름경계선이라고 하며, 순환수노즐(도2의 3)이 설치되어진 내부순환관상부에서는 이 경계선이 뚜렷하게 나타나지만 그 이하부터는 제트흐름경계선이 내부순환관벽(도2의 2)에 한계를 나타내므로 일정하게 유지되어진다.Primary air dispersion occurs when circulating water (Q T ) introduced from the outside through negative pressure or forced air inflow is introduced through the circulating water nozzle, and the density of water is about 1000 times heavier than that of air. Attempts to distract occur. As a result of this phenomenon, when a reduced area is created and the sunlight is collected in one place using a magnifying glass, as the black paper is burned, as shown in the figure, the circulating water collides under the air nozzle tube (12 in FIG. Crush). Secondary air dispersion is caused by internal circulating water flow rate (Q L, um ), which is the driving force of friction. In other words, even if the circulating water (Q T ) is introduced at 15 m / s, the expansion occurs suddenly as it exits the circulating water nozzle (3 in Figure 2), suddenly the speed is significantly reduced. The speed at this time is much less than the flow rate (W L, U in FIG. 1) generated by the internal circulation flow rate (Q L, um ). Therefore, at this time, the relative velocity is generated and large bubbles of internal circulating gas (Q G, um ) introduced by the internal circulating water flow rate (Q L, um ) due to frictional force are rubbed like palms, causing secondary air dispersion. Done. The boundary line where the primary and secondary air dispersion is strongly formed is called a jet flow boundary line, and this boundary line is clearly visible on the inner circulation pipe where the circulating water nozzle (3 in FIG. 2) is installed. Since the limit is shown in Fig. 2, it is kept constant.

도 1 에 나타낸 Hzu는 외부에서 공기가 음압에 의해 유입되거나 강제공기를 유입시킬 경우 대단히 중요한 설계인자이다. 이 Hzu가 너무 높으면 유입되는 공기관에 수두압이 작용하므로 음압에 의헤공기를 유입할 경우 유입되는 공기의 양이 작아지거나 강제공기를 사용할 경우는 많은 에너지가 소용되어진다. 이에반해 너무 낮으면 너무 많은 공기가 유입되어져 유체가 반응조내에서 순환되지 못하는 단점이 있다. 따라서 반응조조건에 따라서 최적의 높이를 선정해야 한다.H zu shown in FIG. 1 is a very important design factor when air is introduced by negative pressure or forced air from outside. If the H zu is too high, the head pressure acts on the inflowing air pipe, so when the air is introduced by the negative pressure, the amount of air is reduced or a lot of energy is used when the forced air is used. On the other hand, if too low, too much air is introduced there is a disadvantage that the fluid is not circulated in the reaction vessel. Therefore, the optimal height should be selected according to the reaction conditions.

또한 e(공기노즐의 잠수깊이)는 가능한 순환수노즐 끝부분에서 가까운 곳에설치하여야 한다. 만약 이 부분이 길어지면 공기관에 수두압이 크게 작용하므로 음압에 의헤공기를 유입할 경우 유입되는 공기의 양이 작아지거나 강제공기를 사용할 경우는 많은 에너지가 소용되어진다. 이에반해 e(공기노즐의 잠수깊이)의 위치가 순환수노즐내부에 위치한다면 상관이 없다. 하지만 최적의 조건은 도 1 에서 나타낸바와 같이 약간 돌출시켜야 한다.In addition, e (air nozzle submersion depth) should be installed as close to the end of the circulating water nozzle as possible. If this part gets longer, the head pressure is applied to the air pipe. Therefore, when the air is introduced by negative pressure, the amount of air is reduced or when the forced air is used, a lot of energy is used. On the other hand, it does not matter if the position of e (air nozzle submersion depth) is located inside the circulating water nozzle. However, the optimal conditions should be slightly projected as shown in FIG.

제2도는 폐수정화 처리장치의 반응조 전반에 대한 운전방식을 나타내었다. 도면에서 보는 바와 같이 한 개 이상의 내부순환관(2)을 설치하여 순환펌프(6)를 통해 공기노즐(12)에 대한 순환수노즐(3)의 면적비를 1 이상으로 하여 내부순환관 내부(2)로 유입시킨다. 이때 음압에 의해 흡입되는 공기가 미소하므로 송풍기(9)를 설치하여 공기를 강제유입시킨다. 내부순환관(2) 상부에 설치되어진 순환수노즐(3)을 통해 완전혼합되어진 유체는 반응조(1) 전체에 걸쳐 균일하게 흐르게 된다. 내부순환관 외부(1과 2사이)을 통해 반응조바닥에서 위로 흘러나온 유체는 순환수노즐(3)에서 이상적 혼합을 이루었기 때문에 슬러지내에 미세기포가 많이 함유되어 있다. 이러한 미세기포를 제거하기 위하여 반응조 상단에 1차탈기조(4)를 설치하고 있다.Figure 2 shows the operation of the overall reaction tank of the wastewater purification treatment apparatus. As shown in the drawing, one or more internal circulation pipes 2 are installed to allow the area ratio of the circulation water nozzle 3 to the air nozzle 12 to be greater than or equal to 1 through the circulation pump 6. Inflow). At this time, since the air sucked by the negative pressure is minute, the blower 9 is installed to force the air inlet. The fluid completely mixed through the circulating water nozzle 3 installed on the inner circulation pipe 2 flows uniformly throughout the reaction tank 1. The fluid flowing out from the bottom of the reactor through the inner circulation pipe outside (between 1 and 2) has a lot of fine bubbles in the sludge because the ideal mixing in the circulating water nozzle (3). In order to remove such microbubbles, a primary degassing tank 4 is installed at the top of the reaction tank.

유체는 내부순환(QL,um내부순환수유량 과 QG,um내부순환가수유량)과 외부순환 (5, QT순환수유량)을 반복하면서 혼합되어지고 폐수를 처리하는 특징을 가지고 있다.The fluid is mixed while repeating the internal circulation (Q L, um internal circulating water flow rate and Q G, um internal circulating water flow rate) and external circulation (5, Q T circulating water flow rate).

원수 및 반송슬러지는 1차탈기조(4)에 연결되어진 외부순환관(5)에 일정한간격을 두고 유입관(7,8)을 설치하여 자연스럽게 외부순환관(5)에 유입되어지면서 혼합되어지고 곧바로 순환수노즐(3)을 통해 완전혼합이 일어나도록 한다. 경우에 따라서는 외부순환관(5)에 직접 원수 및 반송슬러지 유입관(7,8)을 설치할 수 있다. 송풍기(9)에 의해 공기노즐(12)을 통해 강제유입되어진 공기(QG,Pr)가 부족할 경우 필요에 따라 부가적인 공기량을 증가시키려면 콤프레셔(10)를 이용하여 내부순환관 (번호2) 하부의 끝부분에 일치하는 곳에 링노즐(11)을 설치하여 보조, 유입시킨다. 링노즐(11)은 내부순환관 하단부의 일직선상에 설치하며 보다 바람직하게는 반응조 바닥에서 1/5 이상되는 높이에 설치한다.Raw water and conveying sludge are mixed and flowed into the external circulation pipe 5 naturally by installing inflow pipes 7 and 8 at regular intervals in the external circulation pipe 5 connected to the primary degassing tank 4. Complete mixing occurs through the circulating water nozzle (3). In some cases, raw water and conveying sludge inflow pipes 7 and 8 may be directly installed in the external circulation pipe 5. If the air (Q G, Pr ) forced inflow through the air nozzle 12 by the blower (9) is insufficient, to increase the amount of additional air if necessary by using the compressor (10) the internal circulation pipe (number 2) A ring nozzle 11 is installed at a position corresponding to the lower end of the lower portion to assist and inflow. The ring nozzle 11 is installed in a straight line at the lower end of the inner circulation tube, and more preferably at a height of 1/5 or more from the bottom of the reactor.

이때 내부순환관 내부 (2)의 순환수 속도를 wL,U라고 하며, 내부순환관 외부(1과 2)에 흐르는 순환수 속도를 wL,RR라고 한다. 그리고 내부순환관내부 (번호2) 의 기포속도를 wG,U라고 하며, 내부순환관외부 (번호1 과 2 사이)에 흐르는 기포속도를 wG,RR라고 한다. 도 2 에 나타낸바와 같이 내부순환관 내부에 흐르는 기포속도는 순환수속도 wL,U보다 빨라야 한다. 이에대한 표시로서(상대속도) 를 나타내었다. 상대속도가 클수록 유리하다.At this time, the speed of the circulating water in the inner circulation pipe (2) is called w L, U , and the speed of the circulating water flowing in the inner circulation pipe (1 and 2) is called w L, RR . The bubble velocity inside the inner circulation tube (number 2) is called w G, U , and the bubble velocity flowing outside the inner circulation tube (between numbers 1 and 2) is called w G, RR . As shown in Fig. 2, the bubble velocity flowing inside the inner circulation pipe should be faster than the circulation water speed w L, U. As an indication of this (Relative speed) is shown. The higher the relative speed, the better.

만약 상대속도가 없다면 즉, 공기의 속도가 액체의 속도보다 빠르다면 반응조내에서 유체가 순환되지 못한다. 이에반해 내부순환관외부에 흐르는 기포속도(wG,RR)는 순환수속도 wL,U보다 당연히 빠르다. 왜냐하면 공기는 부력에 의해 상승할려는 성질이 있기 때문이다. 이에대한 표시로서(상대속도)를 나타내었다. 이때는 상대속도가 클수록 불리하다. 왜냐하면, 기포들이 뭉쳐져서 기포가 커지기 때문이다. 기포가 커지게 되면 미생물의 생화학적반응 접촉확률이 줄어든다.If there is no relative velocity, i.e. if the air velocity is faster than the liquid velocity, the fluid cannot circulate in the reactor. On the other hand, the bubble velocity (w G, RR ) flowing outside the inner circulation tube is naturally faster than the circulation water velocity w L, U. This is because air tends to rise by buoyancy. As an indication of this (Relative speed). At this time, the higher the relative speed is disadvantageous. Because the bubbles are agglomerated and the bubbles become larger. Larger bubbles reduce the contact probability of biochemical reactions of microorganisms.

그리고 본원의 반응조를 거쳐 정화된 폐수는 미생물 등과 함께 배출관(13)을 통하여 유출된다.The waste water purified through the reaction tank of the present application is discharged through the discharge pipe 13 together with the microorganism.

배출관을 통하여 유출된 정화된 폐수는 2차탈기조를 거친다. 2차탈기조는 미생물속에 함유되어진 미세기포를 제거하기 위하여 처리되어진 폐수가 침전조에 유입되기전에 설치한다.The purified wastewater discharged through the discharge pipe goes through a secondary degassing vessel. The secondary degassing tank is installed before the wastewater treated to remove microbubbles contained in the microorganisms enters the settling tank.

2차탈기조와 침전조를 거친 정화된 폐수는 후속장치(미도시)에서 폐수와 미생물 등은 서로 분리되어 진다.The purified wastewater from the secondary degassing tank and the settling tank is separated from each other in the subsequent equipment (not shown).

분리되어진 미생물은 재활용을 위하여 다시 반응조로 유입되고 나머지는 잉여슬러지로 배출된다.The separated microorganisms are returned to the reactor for recycling and the rest are discharged to the excess sludge.

〈실시예 2〉<Example 2>

(탈질공정(무산소조)하에서의 폐수처리 정화장치)(Waste water treatment and purification device under denitrification process (oxygen tank))

본원의 제2실시예는 제1도 및 제3도와 함께 아래에 기술한다.A second embodiment of the present application is described below in conjunction with FIGS. 1 and 3.

제3도는 호기성 산화조가 아니라 폐수를 탈질공정(무산소조)으로 처리할 때 사용되는 운전방식이다.3 is an operation method used when treating wastewater by a denitrification process (anoxic tank), not an aerobic oxidation tank.

이러한 경우는 외부의 공기유입 공기(도2의 Qg,Pr)을 차단해야 한다. 따라서 공기노즐(도2의 12)을 제거하고 순환수노즐(3)만 설치한다. 이를 통해 반송슬러찌와 원수(7,8) 그리고 반응조내의 처리수가 완전혼합을 이룰수 있다.In this case, the external air inlet air (Q g, Pr in FIG. 2) should be blocked. Therefore, the air nozzle (12 of FIG. 2) is removed and only the circulating water nozzle 3 is installed. This allows complete mixing of the return sludge, the raw water (7,8) and the treated water in the reactor.

보다 바람직하게는 도면에서 보는 바와 같이 순환수노즐 하단 끝부분 위와수표면 밑의 위치에 방해판(14)을 설치하여 순환수노즐유속 (wT) 에 의해 수표면 외부에서 공기가 빨려 들어가는 것을 차단하여 반응조내에 무산소로서 운전되게끔 할 수 있다.More preferably, as shown in the drawing, a baffle plate 14 is installed at the lower end of the circulating water nozzle and below the water surface to block air from being sucked out of the water surface by the circulating water nozzle flow rate wT. It can be operated as anoxic in the reactor.

이때 내부순환관내부 (번호2) 의 순환수속도를 wL,U 라고 하며, 내부순환관외부 (번호1 과 2 사이) 에 흐르는 순환수속도를 wL,RR 라고 한다.At this time, the circulation water speed inside the internal circulation pipe (number 2) is called wL, U, and the circulation water speed flowing outside the internal circulation pipe (between numbers 1 and 2) is called wL, RR.

무산소조로 운전되는 조건 이외에는 실시예1과 동일하다.It is the same as Example 1 except the conditions operated by an oxygen-free tank.

또한 폐수처리량을 증대시키기 위해 커다란 반응조내에 일정 간격을 두고 동일한 구조의 순환수노즐을 배치할 수 있다.In addition, circulating water nozzles of the same structure can be arranged at regular intervals in large reactors to increase the wastewater throughput.

전술한 바와 같이 본원은 미생물에 필요한 산소공급과 폐수처리시간의 최소화를 달성할 수 있으며, 순환수노즐을 내부순환관 상부의 끝부분과 일치되게 설치하여 강한 유체의 흐름이 발생하더라도 내부순환관이 전복될 위험이 없어 공정의 안정성을 확보할 수 있다.As described above, the present application can achieve the minimization of oxygen supply and wastewater treatment time required for microorganisms, and by installing the circulating water nozzle coinciding with the upper end of the inner circulation tube, even if a strong fluid flow occurs, There is no risk of overturning, ensuring the stability of the process.

또한 가스노즐단면적에 대한 액체노즐단면의 비율을 1이상으로 하여 운전비용을 절감할 수 있다.In addition, the operating cost can be reduced by setting the ratio of the liquid nozzle cross section to the gas nozzle cross section to 1 or more.

본원은 폐수처리시간,운전비용을 최소화하고 운전효율과 공정의 안정성을 최대한 확보할 수 있는 폐수와 정수처리를 위한 장치를 제공하고 있다.The present application provides a device for wastewater and water purification treatment that can minimize wastewater treatment time and operation cost, and ensure maximum operation efficiency and process stability.

또한 본원은 미생물을 이용하여 폐수에 포함되어 있는 유기물 및 무기물을 정화하는 용도와 오존을 이용한 정수처리에 널리 사용될 수 있습니다.In addition, the present application can be widely used for the purification of organic and inorganic substances contained in wastewater by using microorganisms and water purification treatment using ozone.

Claims (6)

반응조내에 상단이 개방된 내부순환관을 수직으로 설치하고, 가스와 폐수는 혼합되면서 내부순환관의 내측으로 하강한 후 내부순환관 외측으로 상승하는 흐름중 일부는 내부순환관 내측으로 다시 유입되는 순환작용을 이용한 폐수처리장치에 있어서, 폐수와 미생물은 일정한 간격을 두고 유입관을 통하여 외부순환관으로 투입되고 공기노즐을 통하여 공기강제유입 방식에 의해 투입된 가스와 순환수 노즐에서 혼합되어 반응조의 내부순환관 상부로 주입되며, 순환수 노즐은 내부순환관 상부의 끝부분에 일직선으로 일치되게 설치하고, 반응조 상부에는 1차탈기조를 설치한 것을 특징으로 하는 폐수정화 처리장치Inside the reactor, the internal circulation pipe with open top is installed vertically, and the gas and waste water are mixed and descended to the inside of the internal circulation pipe, and then some of the flow rising to the outside of the internal circulation pipe flows back into the internal circulation pipe. In the wastewater treatment apparatus using the action, the wastewater and microorganisms are introduced into the external circulation pipe through the inlet pipe at regular intervals, and are mixed in the gas and the circulating water nozzles introduced by the air forced inlet method through the air nozzle to circulate inside the reactor. It is injected into the upper part of the pipe, the circulating water nozzles are installed in a straight line at the end of the inner circulating pipe, and the waste water purification treatment device, characterized in that the primary degassing tank is installed in the upper portion of the reaction tank 제1항에 있어서, 가스노즐단면적에 대한 액체노즐단면적의 비율이 1 이상인 것을 특징으로 하는 폐수정화 처리장치The waste water purification treatment apparatus according to claim 1, wherein the ratio of the liquid nozzle cross section to the gas nozzle cross section is at least one. 제1항에 있어서, 내부순환관 하단부의 일직선상에 추가로 공기를 주입하는 산기관을 설치하고, 이는 반응조 바닥에서 1/5 이상되는 높이에 설치하는 것을 특징으로 하는 폐수정화 처리장치The waste water purification treatment apparatus according to claim 1, wherein an air injector is further provided on a straight line of the lower end of the inner circulation pipe, and is installed at a height of 1/5 or more from the bottom of the reactor. 제1항 내지 제3항 중 어느 한항에 있어서, 반응조와 침전조 사이에 미생물이 함유된 미세기포를 제거하는 이차탈기조가 설치된 것을 특징으로 하는 폐수정화 처리장치The waste water purification treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a secondary degassing tank for removing microbubbles containing microorganisms is provided between the reaction tank and the settling tank. 제1항 내지 제2항 중 어느 한항에 있어서, 공기노즐을 제거하고 외부순환관을 통하여 순환수노즐로 유입된 폐수와 미생물이 반응조내의 처리수와 완전 혼합되어 탈질공정(무산소조)에 사용하는 것을 특징으로 하는 폐수정화 처리장치The wastewater and microorganisms according to any one of claims 1 to 2, wherein the wastewater and microorganisms which have been removed from the air nozzles and introduced into the circulating water nozzles through the external circulation pipe are completely mixed with the treated water in the reactor and used for the denitrification process (anoxic tank). Waste water purification treatment device 제5항에 있어서, 수표면 외부에서의 공기유입을 차단하기 위하여 순환수노즐의 상부와 수표면 사이에 방해판을 설치한 것을 특징으로 하는 폐수정화 처리장치The wastewater purification treatment apparatus according to claim 5, wherein an obstruction plate is provided between the upper portion of the circulating water nozzle and the water surface in order to block air inflow from outside the water surface.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100949346B1 (en) * 2008-03-06 2010-03-26 국민대학교산학협력단 Apparatus for treating Sludge

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