KR20030020821A - 수처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수처리장치에 관한 것으로, 특히 피처리수 내의 질소성분을 미생물 처리 이외의 방법으로 제거하는 수처리장치에 관한 것으로서, 이러한 목적을 달성하기 위해, 피처리수를 수용하는 수용부 및 상기 수용부 내의 피처리수에 침지되며 이 피처리수 내의 질소화합물을 전기화학적으로 처리하는 질소처리용 전극쌍을 포함하는 것을 구성의 특징으로 하고 있으며, 이러한 구성에 의해 질소제거에 있어서 온도의 변동에 따른 영향을 받지 않는 수처리장치를 제공할 수 있게 된다.

Description

수처리장치{WATER TREATING DEVICE}
본 발명은 수처리장치에 관한 것으로, 특히 피처리수 내의 질소성분을 미생물 처리 이외의 방법으로 제거하는 수처리장치에 관한 것이다.
종래의 수처리장치에서는, 공장폐수나 지하수 등과 같은 피처리수 내의 질소성분 (유기성 질소, 질산성 질소, 아질산성 질소 및 암모니아성 질소 등) 은 미생물처리에 의해 제거되었다.
그러나, 미생물 활동은 온도에 따른 영향을 받기 때문에 종래의 수처리장치에서는 질소성분의 제거 능력이 여름과 겨울에는 크게 변동하는 문제가 있었다. 또, 미생물 처리에서는 수소 공여체가 되는 유기물 (에탄올 등) 이 필요하기 때문에 메인터넌스의 빈도가 높아지는 문제도 있었다.
본 발명은 이러한 실정을 감안하여 착안된 것으로, 그 목적은 온도에 따른 질소성분의 제거 능력에 영향을 받지 않는 수처리장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태인 수처리장치를 포함한 수처리시스템의 처리공정을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 나타낸 수처리시스템을 구성하는 장치의 모식적인 종단면도이다.
도 3 (A) 는 도 1의 전해조 구조를 모식적으로 나타내는 도면이고, 도 3 (B) 는 도 3 (A) 의 질소제거조 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3의 전극쌍의 사시도이다.
도 5는 도 4의 지지부의 분해사시도이다.
도 6은 도 1의 전해조 내의 반응을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 4의 전극쌍의 변형예의 사시도이다.
도 8은 도 4의 전극쌍의 다른 변형예의 사시도이다.
도 9는 도 4의 전극쌍의 또다른 변형예의 사시도이다.
도 10은 도 9의 전극의 측면도이다.
도 11은 도 1의 전해조 구조의 변형예를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 도 1의 전해조 구조의 다른 변형예를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 도 1의 전해조 구조의 또다른 변형예를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 14는 도 3의 저장부 구조의 변형예를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 15는 도 3의 저장부 구조의 다른 변형예를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 16은 도 3의 전극 사이에 이 전극보다 상류에 형성된 막을 통과시킨 후의 피처리수를 공급하는 기구를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 17은 도 1의 처리공정의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 18은 도 2의 탱크의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 19는 도 2의 탱크의 다른 변형예를 나타내는 도면이다.
도 20은 도 1, 도 17 (B) , 도 17 (C) 의 처리공정의 변형예를 나타내는 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*
1: 탱크5: 제 1 혐기여상조
10: 제 2 혐기여상조14: 접촉폭기조
14A: 생물여과조19: 침전조
51,52: 전극쌍59,100: 전해조
60: 자기처리유닛100A: 질소제거조
101,102: 전극103: 지지부
106,107: 이온농도계110: 펌프
111,140: 저장부115: 제어회로
1150: 전원
본 발명의 어떤 국면에 따른 수처리장치는, 피처리수를 수용하는 수용부 및 상기 수용부 내의 피처리수에 침지되며 이 피처리수 내의 질소화합물을 전기화학적으로 처리하는 질소처리용 전극쌍을 포함하는 것을 특징으로 한다.
질소화합물이란 유기성 질소, 암모늄이온, 질산이온, 아질산이온 등과 같은 화합물이다.
본 발명의 어떤 국면에 따르면, 질소처리용 전극쌍에서 피처리수로부터 질소성분 (유기성 질소, 질산성 질소, 아질산성 질소 및 암모니아성 질소 등) 을 제거하기 위한 반응이 진행된다. 구체적으로는 예컨대 전극 상에서 피처리수 내의 질소성분이 전기화학적으로 암모늄이온 등으로 변환되고, 그리고 타측 전극 상에서 반응생성물과 반응함으로써, 변환된 암모늄이온은 다시 질소가스로 변환된다.
그럼으로써, 수처리장치에서는, 전기화학적으로 즉 미생물에 의존하지 않고 피처리수 내의 질소성분이 제거된다. 따라서,수처리장치의 질소성분의 제거 능력은 온도에 따라 변동하지 않게 된다.
또, 본 발명에 따른 수처리장치에서는, 상기 질소처리용 전극쌍의 일측 전극은 도전성을 갖는 불용성 재료, 상기 도전성을 갖는 불용성 재료가 도포된 도전재료 또는 상기 도전성을 갖는 불용성 재료가 도포된 탄소로 이루어지고, 상기 질소처리용 전극쌍의 타측 전극은 주기율표의 Ⅰb족 또는 Ⅱb족 원소의 1종류 이상을 함유하는 도전체, 또는 철 또는 철을 함유하는 화합물로 이루어지는 것이 바람직하다.
그럼으로써, 상기 전극 상에서의 피처리수로부터 질소성분을 제거하기 위한 반응 효율을 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명에 따른 수처리장치에서는, 상기 질소처리용 전극쌍의 일측 전극은 주기율표의 Ⅰb족 또는 Ⅱb족 원소의 1종류 이상을 함유하는 도전체, 또는 철 또는 철을 함유하는 화합물로 이루어지고, 상기 질소처리용 전극쌍의 타측 전극은 철 또는 철을 함유하는 화합물로 이루어지는 것이 바람직하다.
그럼으로써, 수처리장치에서, 일측 전극을 캐소드 전극으로 함으로써, 피처리수 내의 질소를 제거할 수 있게 되고, 타측 전극을 캐소드 전극으로 함으로써, 피처리수 내의 인을 제거할 수 있게 된다.
또, 본 발명에 따른 수처리장치는, 상기 질소처리용 전극쌍에 부여되는 전위를 제어하고 또한 상기 질소처리용 전극쌍을 구성하는 전극의 극성을 정기적으로 교환시키는 전위제어부를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
그럼으로써, 전극 표면 상에서 발생되는 반응이 정기적으로 변화하기 때문에 전극 표면 상의 막 등의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수처리장치는, 상기 질소처리용 전극쌍을 구성하는 전극을 상기 수용부에 고정시키기 위한 고정부재를 추가로 포함하고, 상기 고정부재는 상기 전극에 전위를 공급하는 전원과 접속시키기 위해서 이 전극에 장착되는 단자와 일체적으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
그럼으로써, 단자 위치가 고정되어 이 단자가 피처리수에 접촉하는 것을 방지하기 쉬워진다.
또, 본 발명에 따른 수처리장치에서는, 상기 고정부재는 상기 전극과 이 전극에 전위를 공급하는 전원을 접속시키는 배선의 적어도 일부분을 내장하고 있는 것이 바람직하다.
그럼으로써, 배선을 컴팩트하게 물에 잘 침지되지 않도록 배치할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수처리장치는, 상기 수용부에는 미생물을 이용하여 상기 피처리수를 처리하는 미생물조에서 처리한 후의 피처리수가 도입된다.
그럼으로써, 미생물조 내의 미생물이 전극 반응에 의해 생성되는 것으로 보이는 하이포아염소산 등의 산에 의해 악영향을 받는 것을 회피할 수 있다.
또, 본 발명에 따른 수처리장치에서는, 상기 수용부는 상기 피처리수를 소독하는 소독조에서 처리하기 전에 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 수처리장치는, 상기 수용부에는 2차 처리 후의 피처리수가 도입되는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명에 따른 수처리장치에서는, 전기 분해에 의해 금속이온을 공급하는 이온공급 전극쌍을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
그럼으로써, 공급된 금속이온에 의해 피처리수 내의 인 성분도 제거할 수 있다.
또, 본 발명에 따른 수처리장치는, 상기 수용부에는 상기 이온공급 전극쌍에 의해 금속이온을 반응시키기 전의 피처리수가 도입되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 수처리장치는, 상기 수용부에 도입되는 피처리수 내의 질소화합물 이온의 총량을 검출하는 유입 질소화합물 이온량센서를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명에 따른 수처리장치는, 상기 수용부에서 배출되는 피처리수 내의 질소화합물 이온의 총량을 검출하는 유출 질소화합물 이온량센서를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 따른 수처리장치는, 상기 유입 질소화합물 이온량 또는 상기 유출 질소화합물 이온량의 검출 출력에 따라 상기 질소처리용 전극쌍을 구성하는 전극 사이에 흐르는 전류량을 제어하는 전류량 제어부를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
이로써 피처리수에서 질소성분을 보다 확실하게 제거할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수처리장치는, 상기 유입 질소화합물 이온량 또는 상기 유출 질소화합물 이온량의 검출 출력에 따라 상기 피처리수 내에서 할로겐이온을 공여하는 화합물의 첨가 또는 주입하는 양을 제어하는 화합물량 제어부를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
그럼으로써, 피처리수 내에 할로겐이온이 충분히 존재할 때까지 상기 화합물이 첨가 또는 주입되는 것을 회피할 수 있다.
발명의 실시형태
다음에, 본 발명의 실시형태를 도면을 따라 설명한다. 또, 다음에 나타낸 수처리장치는 주로 가정용 배수나 공장 배수를 처리하는 대규모 배수처리 시설에 적용되는 것이지만, 가정용 합병 정화조 등의 중소 규모의 배수처리 시설에 적용할 수도 있다. 또, 다음에 나타낸 수처리장치에 따르면, 특히 생활 배수나 도금공장의 폐수 등에 함유된 질소화합물을 전해처리에 의해 피처리수에서 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태인 수처리장치를 포함한 수처리시스템의 처리공정을 모식적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 상기 시스템을 구성하는 장치의 모식적인 종단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 본 실시형태의 수처리시스템은 주로 탱크 (1) 및 전해조 (100) 로 구성된다. 탱크 (1) 는 땅 속에 매설되어 있다. 탱크 (1) 의 내부는 제 1 칸막이벽 (2), 제 2 칸막이벽 (3), 제 3 칸막이벽 (4) 및 제 4 칸막이벽 (20) 에 의해 제 1 혐기여상조 (嫌氣濾床槽, 5), 제 2 혐기여상조 (10), 접촉폭기조(接觸曝氣槽, 14), 침전조 (19) 및 소독조 (21) 로 구획되어 있다. 또, 탱크 (1) 의 상부는 복수개의 맨홀 (28) 로 덮개를 이루고 있다. 또한, 탱크 (1) 내부의 부재는 탱크 (1) 의 외부에 있는 부재 (제 3 블로어 (30) 등) 에 접속되어 있다. 그리고, 도 2에서는 제 3 블로어 (30) 등과 같은 탱크 (1) 의 외부에 있는 부재를 편의상 탱크 (1) 의 상측에 탑재하고 있지만, 이들 부재는 반드시 탱크 (1) 의 상측에 설치되는 것은 아니다.
제 1 혐기여상조 (5) 는 피처리수인 생활잡배수가 유입되는 유입구 (6) 를 구비하고, 그 내부에 제 1 혐기여상 (7) 이 배치되어 있다. 즉, 제 1 혐기여상조 (5) 는 생활잡배수가 유입되기 때문에 본 실시형태에서는 공동잡물제거조이기도 하다. 그리고, 본 실시형태에서는 제 1 혐기여상조 (5) 로 유입조가 구성되어 있다. 제 1 혐기여상조 (5) 에서는 생활잡배수 내의 난분해성 잡물이 침전 분리되는 동시에, 제 1 혐기여상 (7) 에 부착된 혐기성 미생물에 의해 생활잡배수 내의 유기물이 혐기 분해된다. 또, 질산성 질소가 질소 가스로 환원된다.
또, 제 1 혐기여상조 (5) 에는 제 1 이류관 (移流管, 8) 이 구비되어 있다.또, 제 1 칸막이벽 (2) 의 상부에는 제 1 급수구 (9) 가 형성되어 있다. 제 1 이류관 (8) 의 일단은 제 1 혐기여상조 (5) 내에, 타단은 제 2 혐기여상조 (10) 내에 배치되어 있다. 제 1 혐기여상조 (5) 에서 혐기 분해된 처리수는 제 1 이류관 (8) 을 통해 후설된 제 2 혐기여상조 (10) 에 공급된다.
제 2 혐기여상조 (10) 에는 제 2 혐기여상 (11) 이 구비되어 있다. 제 2 혐기여상 (11) 에 의해 부유물질이 포착되고, 혐기성 미생물에 의해 유기물이 혐기 분해되고 질산성 질소가 질소가스로 환원된다.
제 2 혐기여상조 (10) 에는 제 2 이류관 (12) 이 구비되어 있다. 또, 제 2 이류관 (12) 의 상부에는 분출장치 (32) 가 장착되어 있다. 분출장치 (32) 는 제 3 블로어 (30) 에 접속되어 있다. 또, 분출장치 (32) 는 제 2 칸막이벽 (3) 상부에 관통되는 제 2 급수구 (13) 를 통해 제 2 혐기여상조 (10) 와 접촉폭기조 (14) 를 접속시키고 있다.
분출장치 (32) 는 제 3 블로어 (30) 에서 공기가 송출됨으로써, 분출구 (31) 에서 제 2 이류관 (12) 내로 공기를 분출시킨다. 그럼으로써, 제 2 이류관 (12) 에서의 제 2 혐기여상조 (10) 로부터 접촉폭기조 (14) 로의 처리수 공급이 촉진된다.
접촉폭기조 (14) 는 접촉재 (15) 를 구비하고 있다. 접촉재 (15) 는 호기성 미생물의 배양을 촉진시키기 위해서 구비되어 있다. 접촉폭기조 (14) 의 바닥부 부근에는 제 1 산기관 (散氣管, 16) 이 설치되어 있다.
제 1 산기관 (16) 은 그 상단이 제 1 블로어 (17) 에 접촉되어 있다. 제1 산기관 (16) 의 하면측에는 복수개 구멍이 형성되어 있다. 그리고, 제 1 블로어 (17) 에서 공기가 송출되면 이 공기는 이 구멍에서 기포로 방출된다. 또, 제 1 산기관 (16) 의 하면측에 구멍이 형성됨으로써, 상면 또는 측면에 구멍이 형성되는 경우보다 오니 (汚泥) 가 그 내부로 들어가기 어렵다.
제 1 산기관 (16) 에서 기포가 방출됨으로써, 접촉폭기조 (14) 는 호기상태로 유지된다. 그럼으로써, 접촉폭기조 (14) 에서는 처리수는 호기성 미생물에 의해 호기 분해되는 동시에, 질화되어 암모니아성 질소가 질산성 질소로 분해된다. 접촉폭기조 (14) 내의 호기성 미생물에는 질화균이 포함된다. 일반적으로 질화균이란 암모니아산화 세균과 아질산화 세균을 말한다.
접촉재 (15) 에는 증식되어 서서히 커진 생물막이 부착되어 있다. 그리고, 제 1 산기관 (16) 에서 기포가 방출되면 접촉재 (15) 에 부착되어 있던 생물막은 박리된다.
접촉폭기조 (14) 의 하부에는 펌프 (33) 가 구비되어 있다. 또, 펌프 (33) 의 상측에는 오니반송로 (34) 가 접속되고, 오니반송로 (34) 의 상단에는 도면의 좌측으로 연장되는 것처럼 오니반송로 (35) 가 접속되어 있다. 그럼으로써, 접촉폭기조 (14) 에서 발생된 오니는 제 1 혐기여상조 (5) 로 이송된다. 또, 제 3 칸막이벽 (4) 의 하단은 탱크 (1) 의 내벽면에 접속되어 있지 않고, 접촉폭기조 (14) 와 침전조 (19) 는 하부에서 접속되어 있다.
침전조 (19) 의 상부에는 소독조 (21) 가 형성되어 있다. 소독조 (21) 는 침전조 (19) 의 상부 맑은액이 흐르도록 구성되어 있다. 또, 소독조 (21) 에는살균장치 (22) 가 구비되어 있다. 살균장치 (22) 에는 염소계 등의 약품이 구비되어 있다. 소독조 (19) 로 유입된 처리수는 이 약품에 의해 소독되어 배수구 (23) 를 통해 전해조 (100) 로 이송된다. 또한, 전해조 (100) 와 함께 이 전해조 (100) 내로 할로겐이온을 공급하기 위한 저장부 (111) 및 펌프 (110) 가 설치되어 있다. 전해조 (100) 는 피처리수 내에서 질소성분을 제거하기 위한 것으로, 후술하는 전해조 (59) 와는 별도로 설치된다. 또, 전해조 (100) 의 구성에 대해서는 후술한다.
또, 침전조 (19) 에는 제 3 이류관 (38) 및 펌프 (39) 가 구비되어 있다. 접촉폭기조 (14) 내의 처리수는 제 3 이류관 (38) 을 통해 침전조 (19) 로 흘러 들어간다. 또, 이 흐름은 펌프 (39) 에 의해 촉진된다.
침전조 (19) 와 제 1 혐기여상조 (5) 는 제 1 반송관 (24) 에 의해 접속되어 있다. 제 1 반송관 (24) 은 그 내부에 제 2 산기관 (25) 을 구비하고 있다. 제 2 배기관 (25) 은 제 2 블로어 (26) 에 접속되어 있다. 제 2 산기관 (25) 은 적절하게 공기를 분출하기 위한 분출구멍을 형성하고 있다. 그리고, 제 2 산기관 (25) 은 제 2 블로어 (26) 에서 공급되는 공기를 이 분출구멍을 통해 분출하여 침전조 (19) 내의 처리수를 제 1 반송관 (24) 을 통해 제 1 혐기여상조 (5) 로 이송한다.
또, 제 1 혐기여상조 (5) 의 상부에는 전해조 (59) 가 설치되어 있다. 전해조 (59) 는 제 1 반송관 (24) 을 통해 피처리수가 도입된다. 그리고, 전해조 (59) 의 내측에는 전극쌍 (51,52) 이 설치되어 있다. 전극쌍 (51,52) 은 각각 전원 (57) 에 접속되어 있다.
전해조 (59) 내에서는 전극쌍 (51,52) 에서의 전기분해 (적절하게 전해라고 약칭함) 반응에 의해 철이온이나 알루미늄이온 등과 같은 금속이온이 용출된다. 그럼으로써, 전해조 (59) 내에서는 용출된 금속이온과 처리수 내의 인화합물 등이 반응하여 물에 난용성인 금속염이 생성되고 응집된다. 금속이온으로 철이온이 용출되었을 때 생성되는 난용성 금속염으로는, 주로 「FePO4」, 「Fe (OH)3」, 「FeOOH」, 「Fe2O3」 및 「Fe3O4」의 화합물을 들 수 있다. 즉, 피처리수에 철이온이 공급되면 주로 상기 5종류의 화합물이 응집된다.
전해조 (59) 의 하류측에는 자기처리유닛 (60) 이 설치되어 있다. 전해조 (59) 내의 피처리수가 자기처리유닛 (60) 내로 흘러 들어간다.
자기처리유닛 (60) 에서는 피처리수가 자석과 접촉된다. 또, Fe2O3이나 Fe3O4는 자석으로 끌어당겨진다. 즉, 피처리수에 철이온이 공급되어 생긴 응집물은 Fe2O3이나 Fe3O4를 함유하기 때문에 자석으로 끌어당겨진다. 그럼으로써, Fe2O3이나 Fe3O4와 함께 응집되어 있는 FePO4도 자석으로 끌어당겨져 피처리수에서 분리된다.
자기처리유닛 (60) 에서 처리된 후 피처리수는 다시 제 1 혐기여상조 (5) 로 이송된다.
즉, 본 실시형태의 수처리시스템에서는, 도 1에 나타낸 바와 같이 피처리수는 제 1, 제 2 혐기여상조 (5,10) 에서 처리된 후 접촉폭기조 (14) 로 이송되고, 다시 침전조 (19) 로 이송된다. 침전조 (19) 에서의 피처리수는 침전되는 오니와 함께 전해조 (59) 를 통해 제 1 혐기여상조 (5) 로 반송된다. 또, 침전조 (19) 에서 접촉폭기조 (14) 로도 침전되는 오니와 함께 피처리수는 흘러 들어가고, 또한 접촉폭기조 (14) 에서 제 2 혐기여상조 (10) 로도, 접촉제 (15) 에서 박리된 오니와 함께 피처리수가 흘러 들어간다. 침전조 (19) 내의 피처리수의 상부 맑은 액은 소독조 (21) 로 흘러 들어간다. 그리고, 소독조 (21) 내의 피처리수는 배수구 (23) 를 통해 전해조 (100) 로 이송된다.
다음에, 전해조 (100) 구성에 대해서 도 3 (A) 를 더 참조하여 설명한다. 도 3 (A) 는 전해조 (100) 구조를 모식적으로 나타내는 도면이다. 또, 도 3 (A) 에는 전해조 (100) 주변의 부재도 함께 기재되어 있다.
전해조 (100) 에는 도입관 (123) 을 통해 피처리수가 도입된다. 또, 전해조 (100) 로부터는 도출관 (122) 을 통해 피처리수가 배출된다.
전해조 (100) 내에는 질소제거조 (100A) 가 수용되어 있다. 질소제거조 (100A) 내에는 전해조 (100) 내의 피처리수가 도입되고, 이 처리수 내에 2개의 전극 (101,102) 이 침지되어 있다. 전극 (101,102) 에는 제어회로 (115) 내의 전원 (1150) 로부터 전위가 부여된다. 전극 (101,102) 에 의해 질소 처리를 위한 전극쌍이 구성된다.
전해조 (100) 의 상류측에는 이온농도계 (116) 가, 하류측에는 이온농도계 (117) 가 설치되어 있다. 이온농도계 (116,117) 는 질소계 이온의 총량을 검출하는 것이다. 그리고, 이들 검출 출력은 제어회로 (115) 에 입력된다.
질소제거조 (100A) 에는 펌프 (110) 를 통해 저장부 (111) 로부터 수용액 내에서 할로겐이온을 공여하는 화합물 (염화나트륨 등) 이 공급된다. 저장부 (111) 에는 상기 화합물이 액체 등의 유동성을 갖는 태양으로 저장되어 있다. 할로겐이온은 후술하는 바와 같은 질소제거조 (100A) 내에서의 질소 제거에 관련된 반응에서 소비된다. 그리고, 저장부 (111) 로부터의 할로겐이온을 공여하는 화합물의 주입량은 제어회로 (115) 에 의해 이온농도계 (116,117) 의 검출 출력에 따라 제어된다. 구체적으로는 질소계 이온의 총량이 많아지면 상기 화합물의 주입량이 많아지도록 제어된다.
여기에서, 또한 도 3 (B) 를 참조하여 질소제거조 (100A) 구성을 설명한다. 도 3 (B) 는 전해조 (100) 내의 질소제거조 (100A) 만 나타내는 도면이다.
질소제거조 (100A) 는 그 바닥부에 밸브 (180) 를 구비하고 있다. 또, 질소제거조 (100A) 에는 이 질소제거조 (100A) 내로 송풍할 수 있는 블로어 (121) 가 설치되어 있다. 블로어 (121) 의 송풍동작은 제어회로 (115) 에 의해 제어된다. 다음에, 블로어의 송풍동작에 대한 제어 태양 및 밸브 (180) 의 개폐에 대해서 설명한다.
먼저, 전극 (101,102) 에 대한 전력 공급이 정지되어 있는 상태에서 블로어 (121) 에 의해 질소제거조 (100A) 내로 송풍시킨다. 그럼으로써, 질소제거조 (100A) 내의 기압이 상승된다. 질소제거조 (100A) 내의 기압이 높아지면, 그 압력에 의해 밸브 (180) 가 폐쇄되는 동시에, 질소제거조 (100A) 내의 피처리수가 배출관 (122) 을 통해 질소제거조 (100A) 밖으로 배출된다. 밸브 (180) 가 폐쇄되어 있는 상태는 도 3 (B) 에 나타나 있다. 또, 이 때 피처리수의 흐름이 화살표시 (R4,R5,R6) 로 표시되어 있다.
그리고, 일정 시간 후에 블로어 (121) 에 의한 송풍을 정지시킨다. 그럼으로써, 질소제거조 (100A) 내의 기압이 저하된다. 이 상태에서 전극 (101,102) 으로의 전력 공급이 개시된다. 또, 질소제거조 (100A) 내의 압력이 저하됨으로써, 밸브 (180) 가 개방되고, 전해조 (100) 로부터 질소제거조 (100A) 내로 피처리수가 도입된다. 밸브 (180) 가 개방되어 있는 상태는 도 3 (A) 에 나타나 있다. 또, 이 때에 질소제거조 (100A) 내로 흘러 들어가는 피처리수의 흐름이 화살표시 (R1,R2,R3) 로 표시되어 있다.
그리고, 소정 시간동안 이 상태로 보류된다. 그럼으로써, 전극 (101,102) 부근에서 일어나는 반응에 따라 질소가 제거된다.
이후에, 이상 설명한 바와 같은 전극 (101,102) 으로의 전력 공급을 정지시켜 블로어 (121) 에 의해 질소제거조 (100A) 내로 송풍시키는 상태와, 블로어 (121) 의 송풍을 정지시켜 전극 (101,102) 으로 전력을 공급하는 상태를 반복한다. 그럼으로써, 전극 (101,102) 에서의 전기화학적인 반응에 따라 생성된 것을 확실히 피처리수에 공급하여 피처리수 내의 질소성분을 확실히 제거할 수 있고, 또 피처리수를 효율적으로 전극 (101,102) 부근으로 도입할 수 있어 피처리수 내의 질소성분을 효율적으로 제거할 수 있다.
이렇게 단속적으로 송풍동작을 실행하도록 제어되는 블로어 (121) 는 간헐정량펌프로 작용하고 있다고 할 수 있다.
또, 제어회로 (115) 는 이온농도계 (116,117) 의 검출 출력에 따라 전극 (101,102) 사이에 흐르는 전류량을 제어할 수도 있다. 구체적으로는 질소계 이온의 총량이 많아지면 전극 (101,102) 사이에 흐르는 전류량이 많아지도록 제어된다.
다음에, 전극 (101,102) 으로 구성된 전극쌍 구조에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 도 4는 이 전극쌍의 사시도이다.
도 4를 참조하여 전극쌍을 구성하는 전극 (101,102) 은 지지부 (103) 에 장착되어 있다. 지지부 (103) 의 상부로부터는 전극 (101,102) 을 제어회로 (115) 에 접속하는 배선 (120) 이 연장되어 있다.
다음에, 지지부 (103) 구조를 설명한다. 도 5는 지지부 (103) 의 분해사시도이다.
도 5를 참조하여 지지부 (103) 의 내부에는 커버 (103A) , 패킹 (103B) , 금속판 (103C) , 절연체 (103D) , 금속판 (103E) , 패킹 (103F) 이 순서대로 중첩되어 있다. 또, 지지부 (103) 의 상면에는 배선 (120) 을 통과시키기 위한 구멍 (103G) 이 형성되어 있다. 배선 (120) 은 선단에 두개의 단자를 구비하고 있다. 배선 (120) 은 구멍 (103G) 을 통해 지지부 (103) 의 내부에 삽입되고, 선단 두개의 단자를 각각 금속판 (103C,103E) 에 전기적으로 접속된다. 즉, 도 4 및 도 5에 나타낸 지지부 (103) 는 배선 (120) 의 일부를 내장하고 있다.
전극 (101) 은 금속성 나사 등으로 지지부 (103) 의 표면측에 커버 (103A)및 패킹 (103B) 을 통해 금속판 (103C) 과 전기적으로 접속되면서 고정된다. 전극 (102) 은 금속성 나사 등으로 지지부 (103) 의 안면측에 지지부 (103) 의 안면 및 패킹 (103F) 을 통해 금속판 (103E) 과 전기적으로 접속되면서 고정된다.
또, 금속판 (103C) 과 금속판 (103E) 은 절연체 (103D) 에 의해 절연되어 있다. 그럼으로써, 배선 (120) 이 지지부 (103) 의 내부에 도입되어도 전극 (101) 과 전극 (102) 이 전기적으로 절연된다. 또, 전극 (101) 과 전극 (102) 의 절연이라는 관점에서 보면 지지부 (103) 자체가 절연체로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 전극 (101) 과 전극 (102) 이 지지부 (103) 의 표면측, 안면측에 각각 장착됨으로써, 지지부 (103) 는 전극 (101) 과 전극 (102) 을 일정 간격으로 지지하게 된다. 그럼으로써, 전극 (101 ) 이 전극 (102) 에 접촉되어 단락되는 것을 회피할 수 있다.
여기에서, 전극 (101,102) 에 통전되었을 때의 전해 반응에 따른 피처리수 내의 질소 제거 반응에 대해서 설명한다. 도 6은 전해조 (10) 내의 전해 반응을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하여 전극 (101,102) 은 제어회로 (115) 내의 전원 (1150) 에 의해 통전된다. 그리고, 전극 (101,102) 의 일측을 캐소드 전극으로 하고 타측을 애노드 전극으로 하여 통전된 경우, 애노드측에서는 피처리수 중에 존재하는 할로겐이온 (도 6에서는 염화물이온) 이 산화되어 할로겐가스 (염화물이온이 산화된 경우에는 염소) 가 생성된 후, 이 가스가 피처리수 내의 물과 반응하여 하이포아염소산이 생성된다. 한편, 캐소드측에서는 피처리수 내의 질소성분 (피처리수 내의 유기계 질소화합물 등) 이 질산이온으로 변환되고, 다시 질산이온이 암모늄이온으로 변환된다. 그리고, 이렇게 전기화학적으로 생성된 하이포아염소산과 암모늄이온이 반응함으로써, 질소성분은 클로라민류를 거쳐 질소가스로 변환된다.
즉, 전해조 (100) 내에서는 피처리수 내의 질소성분이 전기화학적으로 질소가스로 변환되어 피처리수에서 제거된다.
또, 상기와 같은 반응기구를 고려하면 저장부 (111: 또는 후술하는 저장부 (140,150)) 에 저장되고 할로겐이온을 공여하는 화합물로는, 하이포아염소산 또는 하이포아염소산염 등 하이포아염소산이온을 공여할 수 있는 것이 바람직하다.
또, 전극 (101,102) 의 일측은 예컨대 도전성을 갖는 불용성 재료, 이 불용성 재료가 도포된 도전재료 또는 이 불용성 재료가 도포된 카본 등으로 이루어진다. 전극 (101,102) 의 일측을 이렇게 구성함으로써, 피처리수 내의 유기성 질소성분도 전해 처리에 의해 질소가스로 변환할 수 있다.
여기에서 말하는 도전성을 갖는 불용성 재료는 예컨대 주기율표의 Ⅰb족 또는 Ⅱb족 원소를 1종류 이상은 함유하는 도전쌍인 것이 바람직하다. 그럼으로써, 전극 (101,102) 의 캐소드측 반응 (질소성분에 관한 반응) 의 효율이 향상된다.
또, 전극 (101,102) 은 서로 극성이 다르게 통전되지만, 제어회로 (115) 는 이들 극성을 정기적으로 교체 (교환) 시키는 것이 바람직하다. 그럼으로써, 전극 (101,102) 상에서 동일한 반응만 진행되는 것을 회피할 수 있기 때문에, 반응의부산물이 전극 (101,102) 상에 막형상으로 축적되는 것을 회피할 수 있다.
또한, 전극 (101,102) 의 타측은 철 또는 철을 함유하는 화합물 (철을 함유하는 합금) 로 구성되는 것이 바람직하다. 그럼으로써, 상기 전극 (101,102) 의 일측을 캐소드 전극으로 하여 이 일측 전극 상에서 질소 제거에 관련된 반응을 진행시키고, 그리고 전극 (101,102) 사이에서 극성을 교체시키고, 타측 전극 (철 또는 철함유 화합물) 을 캐소드 전극으로 하여 이 타측 전극 상에서 인 제거에 관련된 반응을 진행시킬 수 있다. 즉, 전해조 (100) 에서만 전기화학적인 질소 제거 및 인 제거를 할 수 있게 된다.
또, 전극 (101,102) 의 타측을 상기 도전성을 갖는 불용성 재료 또는 탄소전극으로 해도 된다.
또한, 전극 (101,102) 중 애노드 전극으로 되는 것은 백금, 산화티탄 등과 같은 산화촉매 작용을 갖는 물질로 이루어지거나, 이러한 물질이 코팅되어 있는 것이 바람직하다. 그럼으로써, 애노드 전극측에서 진행되는 것으로 생각되는 할로겐이온의 산화반응이 촉진되기 때문이다.
그리고, 도 4 및 도 5를 이용하여 설명한 바와 같이 전극 (101,102) 을 배선 (120) 과 접속시키기 위한 단자는 지지부 (103) 내에 내장되어 있으나, 이러한 단자를 지지부 (103) 밖에 지지부 (103) 와 일체적으로 형성할 수도 있다. 도 7에 이렇게 구성된 전극쌍 (지지부 (103) 및 전극 (101,102)) 을 나타낸다.
도 7은 도 4에 나타낸 전극쌍의 변형예를 나타내지만, 이 변형예에서는 지지부 (103) 의 구멍 (103G) 에 관 (104A) 이 고정되고, 이 관 (104A) 의 선단에는 단자 (104B)가 장착되어 있다. 관 (104A) 내에는 전극 (101,102) 과 단자 (104B) 를 전기적으로 접속시키는 배선이 통하고 있다. 관 (104A) 은 플라스틱 등 지지부 (103) 에 대하여 단자 (104B) 를 고정시킬 수 있는 물질로 구성되어 있다. 그럼으로써, 쉽게 전극 (101,102) 과 전원 (1150) 을 접속시킬 수 있다.
또, 전해조 (100) 내의 애노드 전극과 캐소드 전극에서 진행되는 반응 속도는 다르다고 볼 수 있다. 구체적으로는 캐소드 전극측에서 진행되는 반응은 애노드 전극측에서 진행되는 반응에 비해 빠르다고 볼 수 있다. 이러한 경우, 캐소드 전극과 애노드 전극에서 반응 속도가 느린 것의 전극의 표면적을 빠른 것의 표면적보다 크게 하는 것이 바람직하다고 볼 수 있다. 그 일례를 도 8에 나타낸다.
도 8에 나타낸 전극쌍에서는 전극 (101) 과 전극 (102) 은 동심이고 직경이 다른 원통 형상으로 구성되어 있다. 도 8에 나타낸 전극쌍에서는 전극 (101) 이 캐소드 전극으로 되고, 전극 (102) 이 애노드 전극으로 되는 것이 바람직하다. 도 8에 나타낸 예에서는 전극 (101,102) 의 표면적이 다른 데다 이들 전극이 동심이 되도록 배치되어 있다. 그럼으로써, 전극 (101) 과 전극 (102) 의 표면이 전체적으로 등간격으로 되어 있다. 따라서, 두 전극 상에서 생성된 것을 전극101의 내부에서 균등하게 반응시킬 수 있다.
또, 전극 (101,102) 상에서의 반응 효율을 높이기 위해서는, 이들 전극 표면 상에 요철을 형성함으로써, 표면적을 크게 하는 것이 바람직하다. 이러한 예를 도 9 및 도 10에 나타낸다. 도 9는 도 4에 나타낸 전극쌍의 변형예의 사시도이고, 도 10은 도 9에 나타낸 전극 (101) 의 측면도이다.
도 9에 나타낸 전극쌍에서는 전극 (101,102) 은 물결판 형상으로 되어 지지부 (103) 에 장착되어 있다. 즉, 도 9에 나타낸 전극쌍에서는 전극(101) 및 전극 (102) 의 측면은 도 10에 나타낸 바와 같이 물결선 형상으로 되어 있다.
또, 전극 (101,102) 의 표면 형상을 포러스 (porous) 형상으로 하는 등, 미크로한 시점에서 전극의 표면 상에 요철을 형성할 수도 있다.
또한, 전해조 (100) 내에는 오니가 축적되는 것으로 여겨진다. 따라서, 오니에 의해 전극 (101,102) 상의 반응이 저해되는 것을 회피하기 위해서, 전해조 (100) 내에 이 오니를 전극 (101,102) 에서 박리시키는 기구 및/또는 전해조 (100) 에서 배출되는 기구를 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 기구를 구비한 전해조 (100) 의 변형예를 도 11에 나타낸다.
도 11을 참조하여 전해조 (100) 내에는 초음파 발진장치 (132), 오니량 센서 (131), 산기관 (135) 이 설치되고, 또 전해조 (100) 의 하부에는 밸브 (133) 가 설치되어 있다.
산기관 (135) 은 도시하지 않은 펌프에 접속되며 전극 (101,102) 의 하부에 설치되고, 전극 (101,102) 의 하부에서 상측으로 기포를 방출시킨다. 이 기포에 의해 전극 (101,102) 상에 부착된 오니가 분쇄되어 이 전극 상에서 박리된다.
초음파 발진장치 (132) 및 오니량 센서 (131) 는 제어회로 (130) 에 접속된다. 초음파 발진장치 (132) 가 초음파를 발진함으로써, 전해조 (100) 내의 바닥부에 고정되어 있는 오니가 분쇄된다.
또, 전극 (101,102) 상에 부착된 오니를 분쇄 박리시키거나 전해조 (100) 바닥부의 오니를 분쇄시키기 위한 기구로는, 산기관이나 초음파 발진장치 이외에 전해조 (100) 내에 교반봉을 삽입하거나 자성을 이용한 교반자 (자석으로 구성되고, 외부에서 부여되는 자장 변동에 따라 회전 등의 운동을 하는 것) 등을 들 수 있다.
오니량센서 (131) 에 의해 전해조 (100) 내의 오니가 소정량에 도달한 것이 검출된다. 오니량센서 (131) 의 검출 출력은 제어회로 (130) 에 송신된다. 제어회로 (130) 는 오니가 소정량에 도달함에 따라 밸브 (133) 를 개방한다. 그럼으로써, 전해조 (100) 에서는 오니량이 소정량에 도달하면 밸브 (133) 가 자동적으로 개방되어 오니가 배출된다. 또, 제어회로 (130) 는 오니가 소정량에 도달하였을 때에, 그 상태를 통지하여 수동으로 밸브 (133) 가 개방되도록 구성되어도 된다. 또, 오니량센서 (131) 는 예컨대 도전율을 검출할 수 있는 센서로 구성된다. 피처리수 내의 오니량에 따라 피처리수의 도전율이 변화되는 것으로 생각되기 때문이다.
도 12에 전해조 (100) 의 다른 변형예로서 전해조 (100) 의 바닥부만의 구조를 나타낸다. 도 12를 참조하여 전해조 (100) 의 바닥부에는 반송관 (142) 이 접속되어 있다. 반송관 (142) 의 내부에는 스크류 (141) 가 설치되어 있다. 스크류 (141) 는 모터 (140) 에 접속되며 회전이 가능하게 되어 있다. 스크류 (141) 가 회전됨으로써, 전해조 (100) 의 바닥부에 축적되어 있는 오니는 이 전해조 (100) 밖 (도 12에서는 오른쪽방향) 으로 운반된다. 이러한 스크류 (141) 를 포함한 기구를 장착함으로써, 전해조 (100) 의 바닥부에 오니가 축적되는 것을회피할 수 있다.
또, 전해조 (100) 에 대한 또다른 변형예로는, 도 13에 나타낸 바와 같이 전해조 (100) 내에 복수개의 전극쌍을 구비하는 것을 들 수 있다. 도 13을 참조하여 전해조 (100) 내에는, 지지부 (103A,103B,103C) 각각에 전극 (101A,102A,101B,102B,101C,102C) 3세트의 전극이 장착되고, 또 전원 (1150) 에 접속되는 배선 (120A,120B,120C) 이 장착되어 있다. 이렇게 전해조 (100) 내에 구비된 전극쌍의 수를 늘림으로써, 단위 시간당 질소성분의 처리량을 증가시킬 수 있다.
또, 본 실시형태에서는 도 3 등을 통해 설명한 바와 같이 전해조 (100) 에 도 6을 통해 설명한 질소 제거 반응을 촉진시키기 위해서, 수용액 내에서 할로겐이온을 공여하는 화합물이 주입된다. 또, 도 6에서 알 수 있듯이 할로겐이온은 애노드 전극에서의 반응에 이용된다. 이런 점에서 할로겐이온을 공여하는 화합물은 애노드 전극측에 주입되는 것이 바람직하다.
또, 이러한 화합물은 유동성을 갖는 태양에서 저장부 (111) 에 저장되었으나, 펠릿 형상 등의 고(固)형상일 수도 있다. 다음에 고형상의 상기 화합물을 전해조 (100) 에 첨가하는 예를 설명한다. 도 14에 저장부 (111) 구조의 변형예를 모식적으로 나타낸다.
도 14를 참조하여 전해조 (100) 의 상류측에는 고형상인 이 화합물을 저장하는 저장부 (140) 가 설치되어 있다. 또, 저장부 (140) 는 피처리수에 대한 전해조 (100) 로의 유로에 접하도록 설치되고, 이 저장부 (140) 의 바닥부이며 이 유로에 면하는 부분에 구멍 (140A) 이 형성되어 있다. 그럼으로써, 저장부 (140) 내의 화합물은 전해조 (100) 로 흘러 들어가는 피처리수에 의해 전해조 (100) 내에 도입된다. 즉, 펌프 등의 장치를 사용하지 않고 계속적으로 저장부 (140) 내의 화합물을 전해조 (100) 에 첨가할 수 있다.
또한, 저장부 (111) 의 다른 변형예를 도 15에 나타낸다. 도 15에 나타낸 예에서는 저장부 (150) 에 이 화합물이 저장되고, 또 전해조 (100) 내의 피처리수를 저장부 (150) 내에 순환시키고, 다시 전해조 (100) 로 복귀시키는 유로 (151) 가 형성되어 있다. 또, 유로 (151) 에는 펌프 (152) 가 장착되어 있다. 펌프 (152) 는 전해조 (100) 내의 처리수를 저장부 (150) 내에 도입하고, 다시 저장부 (150) 내에서 전해조 (100) 로 이송할 수 있다. 그럼으로써, 도 14에 나타낸 예와 마찬가지로 저장부 (150) 내의 화합물이 전해조 (100) 에 흘러 들어가는 피처리수에 의해 전해조 (100) 내에 첨가된다. 또한, 도 15에 나타낸 예에서는 펌프 (152) 의 동작 태양을 제어함으로써, 저장부 (150) 내의 화합물 첨가량을 제어할 수 있다.
또, 도 11 등을 통해 전극 (101,102) 표면에 부착된 오니를 제거하는 기구에 대해서 설명하였으나, 전극 (101,102) 표면에서의 오니 부착 자체를 회피하는 대책으로 전극 (101,102) 에 대하여 소정 막을 통과시킨 피처리수를 공급하는 것을 생각할 수 있다. 이러한 대책을 도 16을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 16은 전극 (101,102) 사이에 이 전극 (101,102) 보다 상류에 형성된 막을 통과시킨 후의 피처리수를 공급하는 기구를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 16에 나타낸 기구에서는 전극 (101,102) 은 집합관 (160) 내에 설치되어 있다. 또, 전극 (101,102) 보다 상류측에는, 내부에 중공자 필터 등의 막 (166) 이 설치된 원통 형상의 막 카트리지 (161) 가 구비되어 있다. 막 카트리지 (161) 의 하부에는 측면에 구멍이 형성된 산기관 (163) 이 구비되어 있다. 막 카트리지 (161) 의 외주의 상부는 막 케이스 (164) 로 덮이고, 외주의 하부는 산기 케이스 (165) 로 덮여 있다.
집합관 (160) 과 막 카트리지 (161) 는 복수개 튜브 (162) 로 접속되어 있다. 각 튜브 (162) 의 일단은 집합관 (160) 내에 도입되고, 타단은 막 (166) 에 대향하고 있다. 막 카트리지 (161) 내에 도입된 피처리수는, 막 (166) 을 통과한 후 산기관 (163) 이 방출하는 기포에 의해 밀어올려져 튜브 (162) 를 통해 집합관 (160) 내에 도입된다.
또, 도 16에서는 전극 (101,102) 은 각각 집합관 (160) 의 내벽면을 따르도록 설치되어 있다. 그럼으로써, 집합관 (160) 내에서의 피처리수 흐름이 전극 (101,102) 에 의해 저해되는 것을 회피할 수 있다.
또한, 집합관 (160) 의 길이나 형상을 적절하게 변경함으로써, 전극 (101,102) 에서의 반응 또는 이것에 연쇄되어 일어나는 반응에 필요한 시간만큼 피처리수를 체류시킬 수 있다. 본 실시형태와 같이 전해 반응에 이용하여 피처리수의 질소 제거를 하는 경우, 집합관 (160) 은 적어도 한시간 정도의 체류시간을 확보할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 도 16에 나타낸 바와 같은 기구 뒤에, 추가로 도 11을 통해 설명한오니를 박리 분쇄시키는 기구, 도 12를 통해 설명한 오니를 운반하는 기구, 도 13을 통해 설명한 피처리수에 복수개의 전극쌍을 통과시키는 기구 및 도 14, 도 15를 통해 설명한 바와 같은 저장부 (140,150) 를 설치할 수도 있다.
이상 설명한 본 실시형태에서는 도 1에 나타낸 흐름에 따라 피처리수가 처리된다. 즉, 인 제거용 전해조 (59) 와 질소 제거용 전해조 (100) 에서 피처리수가 처리되기 때문에, 피처리수 내의 인 성분 및 질소 성분을 제거할 수 있다. 또, 전해조 (100) 에서는 도 6을 이용하여 설명한 바와 같이 반응공정 중에서 하이포아염소산 등과 같은 미생물 활동을 저해시킬 우려가 있는 화합물이 발생한다. 이런 점에서 질소 제거용 전해조 (100) 는 미생물 처리 후, 즉 혐기여상조 (5,10) 및 접촉폭기조 (14) 를 포함하는 생물여과조, 활성오니조, 담체유동처리조에서 처리한 다음에 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 이상 설명한 본 실시형태에서는 질소 제거용 전해조 (100) 는 인 제거용 전해조 (59) 보다 하류측에 설치되어 있으나, 전해조 (100) 과 전해조 (59) 의 위치 관계는 이에 한정되지 않는다. 전해조 (100) 는 미생물 처리 후이면, 인 제거 처리보다 상류측에 설치될 수도 있다.
또, 상기 탱크 (1) 및 전해조 (100) 는 주로 가정용 배수나 공장 배수를 처리하는 대규모 배수처리 시설에 적용되는데, 전해조 (100) 에 대해서는 지하수나 정수를 끌어올리는 펌프의 후단에 설치되어 이들 물의 질소 성분 제거에 이용할 수도 있다.
또한, 본 실시형태에서는 도 1 및 도 2에서 알 수 있듯이, 전해조 (100) 는탱크 (1) 의 후단에, 즉 2차 처리 후의 피처리수가 도입되도록 설치되었다. 이렇게 피처리수의 3차 처리용 장치로서 전해조 (100) 를 이용할 때에 처리 흐름으로서 도 17 (B), 도 17 (C) 에 그 변형예를 나타낸다. 또, 도 17 (A) 는 도 17 (B), 도 17 (C) 의 처리 흐름의 일부분을 나타내고 있다.
도 17 (A) 및 도 17 (B) 를 참조하여 본 예에서는 먼저 피처리수는 공정 (200) 에서 혐기성 처리 및 호기성 처리가 이루어진다.
공정 (200) 에서의 처리란 도 17 (A) 에 나타낸 공정에서의 처리를 말한다. 구체적으로는 혐기여상조 (201) 에서 처리된 피처리수가 접촉폭기조 (202) 로 이송된다. 접촉폭기조 (202) 에서 처리한 후의 피처리수는 일부가 박리 오니와 함께 혐기여상조 (201) 로 반송되고, 일부는 침전조 (203) 로 이송된다. 침전조 (203) 내의 피처리수는 일부는 침전 오니와 함께 접촉폭기조 (202) 로 반송되지만, 일부는 다음 공정으로 이송된다.
그리고, 도 17 (B) 를 참조하여 공정 (200) 에서 처리한 후의 피처리수는 접촉폭기조 (210) 로 이송된다. 이 접촉폭기조 (210) 의 처리수는 침전조 (211) 로 이송된다. 또, 접촉폭기조 (210) 의 박리 오니는 별도로 설치된 침전조, 오니농축저장조, 오니농축설비 등로 이송된다. 침전조 (211) 의 피처리수는 일부는 침전 오니와 함께 혐기여상조 (201: 도 17 (A) 참조) 로 이송되고, 일부는 모래여과원수조 (212) 로 이송된 후 모래여과장치 (213) 로 이송된다.
모래여과장치 (213) 에서 발생된 세정 배수는 인 제거용 전해조 (214) 로 이송된 후, 혐기여상조 (201: 도 17 (A) ) 로 반송된다. 모래여과장치 (213) 의여과 후의 피처리수는, 모래여과처리수조 (215) 로 이송된 후 소독조 (216) 에서 소독되고, 질소 제거용 전해조 (100) 에서 처리된 후 시설 밖으로 방출된다.
다음에, 도 17 (A) 및 도 17 (C) 를 참조하여 다른 변형예에 대해서 설명한다.
이 예에서도 먼저 피처리수는 공정 (200) 에서 혐기성 처리 및 호기성 처리가 이루어진다.
그리고, 공정 (200) 에서 처리한 후의 피처리수는, 중간유량조정조 (220) , 응집조 (221) , 응집침전조 (222) , 인 제거용 전해조 (223) 를 순환한다. 또, 인 제거용 전해조 (223) 의 피처리수는 공정 (200) 내의 혐기여상조 (201) 로 이송된다.
그리고, 응집침전조 (222) 내의 상부 맑은 액은 소독조 (224) 로 이송된 후 질소 제거용 전해조 (100) 에서 처리된 후 시설 밖으로 방출된다.
이상 설명한 본 실시형태에서는 호기성 미생물에 의한 처리가 접촉폭기조 (14) 에서 실행되는 탱크 (1) 의 3차 처리로서 전해조 (100) 및 질소제거조 (100A) 가 구비되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도 18에 나타낸 바와 같이 전해조 (100) 및 질소제거조 (100A) 는 호기성 미생물에 의한 처리가 접촉폭기조 (14) 대신에 생물여과조 (14A) 에서 실행되는 탱크 (1) 의 3차 처리로서 채택되어도 된다.
또, 도 18에 나타낸 탱크 (1) 에서는 침전조 (19) 대신에 처리수조 (19A) 가 설치되어 있다. 또, 도 18에 나타낸 탱크 (1) 에서는 도 1의 제 3 칸막이벽(4) 대신에 설치된 제 3 칸막이벽 (4) 의 하단은 탱크 (1) 내벽에 접속되어 있고, 접촉폭기조 (14A) 와 처리수조 (19A) 는 하부에서는 연결되어 있지 않다.
또한, 이상 설명한 본 실시형태에서는 전해조 (100) 및 질소제거조 (100A) 는, 탱크 (1) 의 후단에 3차 처리적으로 설치되었으나 탱크 (1) 내에 2차 처리의 일부로서 사용되어도 된다. 또, 상기한 바와 같이 전해조 (100) 에서 처리된 피처리수에 함유된 물질은 미생물 활동을 저해시킬 우려가 있기 때문에, 전해조 (100) 는 도 19에 나타낸 바와 같이 침전조 (190) 에 설치되는 것이 바람직하다. 도 19에 나타낸 탱크 (1) 에서는 침전조 (190) 에서 피처리수의 질소 제거가 이루어진다. 그럼으로써, 인 제거 및 질소 제거를 하는 장치를 컴팩트하게 구성할 수 있다. 또, 도 19에 나타낸 탱크 (1) 는, 도 2에 나타낸 탱크 (1) 의 침전조 (19) 를, 전해조 (100) 및 질소제거조 (100A) 가 추가된 침전조 (190) 로 한 것이다.
도 19에 나타낸 바와 같이 탱크 (1) 내에 전해조 (100) 및 질소제거조 (100A) 가 설치되었을 때에는, 도 11 등을 통해 설명한 전해조 (100) 내나 전극 (101,102) 표면 상의 오니를 제거하는 기구는 특히 유효하다.
또, 탱크 (1) 에서의 최종 단계의 처리는 소독조 (21) 에서 처리되는 것이 바람직하기 때문에, 전해조 (100) 및 질소제거조 (100A) 는 소독조 (21) 보다 상류측에 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 소독조 (21) 내에는 전해조 (100) 및 질소제거조 (100A) 를 설치해도 된다. 소독조 (21) 에 전해조 (100) 가 설치된 경우, 도 1에 나타낸 처리공정은 도 20 (A) 에 나타낸 것이 된다. 또, 도 17 (B), 도 17 (C) 에 나타낸 것은 각각 도 20 (B), 도 20 (C) 에 나타낸 것이 된다. 각각 도 1, 도 17 (B), 도 17 (C) 에 나타낸 공정이 소독조 (21) 내에서 전해조 (100) 의 처리가 이루어짐을 나타내고 있다.
그리고, 상기한 본 실시형태에서는 인 제거용 전해조 (59) 에서 전해에 의해 금속이온이 공여되지만, 전극쌍 (51,52) 을 구성하는 전극은 철이나 알루미늄의 금속이거나, 이들 금속을 스테인리스 등과 같은 도전체에 피복한 것일 수도 있다. 또, 전극을 철판 대신에 철을 도전체에 피복시킴으로써, 전극의 경량화를 도모할 수 있다.
전극의 경량화는 수처리장치에서 중요한 의미를 갖는다. 집합주택이나 양돈축사 등 인 제거가 필요한 수처리장치에서는, 전극의 교환 빈도를 3 내지 4개월에 한번 정도로 억제하고자 하는 요망이 있기 때문에, 단위 면적당 전극 중량의 경량화가, 한번에 작업할 때의 전극 중량을 크게 좌우하기 때문이다.
즉, 하루에 10㎥ 정도의 오수를 처리하는 50인용 집합주택용으로 설치되는 수처리장치에서, 인 제거용 전극으로 1.5㎏ 정도의 철판이 8개 사용된다. 또, 하루에 20∼30㎥ 정도의 오수를 처리하는 양돈축사에 설치되는 수처리장치에서는, 인 제거용 전극으로 1.5㎏ 정도의 철판이 32개 사용된다. 이러한 점에서 철판 대신에 도전체에 철을 피복시켜 전극으로 만드는 등 전극의 경량화를 도모함으로써, 수처리장치에서의 전극 교환의 작업이 쉬워진다.
이번에 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시된 것으로, 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허청구 범위에 의해 개시되고, 특허청구 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것을 의도한다.
본 발명의 구성에 따른 수처리장치에 의하면, 온도에 따른 질소성분의 제거 능력에 영향을 받지 않으며, 전극상에서의 피처리수로부터 질소성분을 제거하는 반응효율을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 질소처리용 전극쌍에 부여되는 전위를 제어하고 또한 상기 질소처리용 전극쌍을 구성하는 전극의 극성을 정기적으로 교환시키는 전위제어부를 추가로 포함함으로써, 전극 표면 상에서 발생되는 반응이 정기적으로 변화하기 때문에 전극 표면 상의 막 등의 발생을 억제할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 수처리장치는, 상기 질소처리용 전극쌍을 구성하는 전극을 상기 수용부에 고정시키기 위한 고정부재를 추가로 포함하고, 상기 고정부재는 상기 전극에 전위를 공급하는 전원과 접속시키기 위해서 이 전극에 장착되는 단자와 일체적으로 구성됨으로써, 단자 위치가 고정되어 이 단자가 피처리수에 접촉하는 것을 방지하기 쉬워진다. 또한, 고정부재는 상기 전극과 이 전극에 전위를 공급하는 전원을 접속시키는 배선의 적어도 일부분을 내장함으로써, 배선을 컴팩트하게 물에 잘 침지되지 않도록 배치할 수 있다. 또한, 수용부에는 미생물을 이용하여 상기 피처리수를 처리하는 미생물조에서 처리한 후의 피처리수가 도입됨으로써, 미생물조 내의 미생물이 전극 반응에 의해 생성되는 것으로 보이는 하이포아염소산 등의 산에 의해 악영향을 받는 것을 회피할 수 있다.
본 발명에 따른 수처리장치에서는, 전기 분해에 의해 금속이온을 공급하는 이온공급 전극쌍을 추가로 포함함으로써, 공급된 금속이온에 의해 피처리수 내의 인 성분도 제거할 수 있으며, 또한, 유입 질소화합물 이온량 또는 상기 유출 질소화합물 이온량의 검출 출력에 따라 상기 질소처리용 전극쌍을 구성하는 전극 사이에 흐르는 전류량을 제어하는 전류량 제어부를 포함함으로써 피처리수에서 질소성분을 보다 확실하게 제거할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따른 수처리장치에서는, 상기 유입 질소화합물 이온량 또는 상기 유출 질소화합물 이온량의 검출 출력에 따라 상기 피처리수 내에서 할로겐이온을 공여하는 화합물의 첨가 또는 주입하는 양을 제어하는 화합물량 제어부를 추가로 포함함으로써, 피처리수 내에 할로겐이온이 충분히 존재할 때까지 상기 화합물이 첨가 또는 주입되는 것을 회피할 수 있게 된다.

Claims (16)

  1. 피처리수를 수용하는 수용부 및
    상기 수용부 내의 피처리수에 침지되며 이 피처리수 내의 질소화합물을 전기화학적으로 처리하는 질소처리용 전극쌍을 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 질소처리용 전극쌍의 일측 전극은 도전성을 갖는 불용성 재료, 상기 도전성을 갖는 불용성 재료가 도포된 도전재료 또는 상기 도전성을 갖는 불용성 재료가 도포된 탄소로 이루어지고,
    상기 질소처리용 전극쌍의 타측 전극은 주기율표의 Ⅰb족 또는 Ⅱb족 원소의 1종류 이상을 함유하는 도전체, 또는 철 또는 철을 함유하는 화합물로 이루어지는것을 특징으로 하는 수처리장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 수용부에는, 미생물을 이용하여 상기 피처리수를 처리하는 미생물조에서 처리된 후의 피처리수가 도입되는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 수용부는, 상기 피처리수를 소독하는 소독조에서 처리되기 전에 설치되는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 수용부에는 2차 처리 후의 피처리수가 도입되는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 질소처리용 전극쌍의 일측 전극은 주기율표의 Ⅰb족 또는 Ⅱb족 원소의 1종류 이상을 함유하는 도전체, 또는 철 또는 철을 함유하는 화합물로 이루어지고,
    상기 질소처리용 전극쌍의 타측 전극은 철 또는 철을 함유하는 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 수용부에는, 미생물을 이용하여 상기 피처리수를 처리하는 미생물조에서 처리된 후의 피처리수가 도입되는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 수용부는 상기 피처리수를 소독하는 소독조에서 처리하기 전에 설치되는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 수용부에는 2차 처리 후의 피처리수가 도입되는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 질소처리용 전극쌍에 부여되는 전위를 제어하고 또한 상기 질소처리용 전극쌍을 구성하는 전극의 극성을 정기적으로 교환시키는 전위제어부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 질소처리용 전극쌍을 구성하는 전극을 상기 수용부에 고정시키기 위한 고정부재를 추가로 포함하고,
    상기 고정부재는 상기 전극에 전위를 공급하는 전원과 접속시키기 위해서 이 전극에 장착되는 단자와 일체적으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 고정부재는 상기 전극과 이 전극에 전위를 공급하는 전원을 접속시키는 배선의 적어도 일부분을 내장하고 있는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 전기 분해에 의해 금속이온을 공급하는 이온공급 전극쌍을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 수용부에는 상기 이온공급 전극쌍에 의해 금속이온을 반응시키기 전의 피처리수가 도입되는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 수용부에 도입되거나 또는 상기 수용부에서 배출되는 피처리수 내의 질소화합물 이온의 총량을 검출하는 질소화합물 이온량센서 및
    상기 질소화합물 이온량센서의 검출 출력에 따라 상기 질소처리용 전극쌍을 구성하는 전극 사이에 흐르는 전류량을 제어하는 전류량 제어부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 수용부에 도입되거나 또는 상기 수용부에서 배출되는 피처리수 내의 질소화합물 이온의 총량을 검출하는 질소화합물 이온량센서 및
    상기 질소화합물 이온량센서의 검출 출력에 따라 상기 피처리수 내에서 할로겐이온을 공여하는 화합물의 첨가 또는 주입하는 양을 제어하는 화합물량 제어부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110015723A (zh) * 2019-05-08 2019-07-16 山西大学 一种催化废水处理反应装置
KR102008396B1 (ko) * 2018-01-31 2019-08-07 강원대학교산학협력단 살균 지속형 소독수 생산 시스템

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2825294B1 (fr) * 2001-05-29 2004-05-21 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif d'elimination selective des composes organiques fonctionnalises d'un milieu liquide
PL1678090T3 (pl) * 2003-09-15 2015-05-29 Biokube Int A/S Sposób i instalacja do oczyszczania ścieków
JP4712297B2 (ja) * 2003-12-11 2011-06-29 株式会社日立プラントテクノロジー 余剰汚泥の削減方法
JP4233502B2 (ja) * 2004-08-30 2009-03-04 三洋電機株式会社 尿処理方法
US7166214B2 (en) 2004-09-29 2007-01-23 3Ma Solutions Incorporated Dental amalgam separator
JP4828147B2 (ja) * 2005-03-31 2011-11-30 株式会社日立プラントテクノロジー 余剰汚泥処理において用いる電解槽の電極板取付構造
EP2158165A4 (en) * 2007-05-10 2012-04-18 Patrick T O'regan Jr SYSTEMS, METHODS AND COMPONENTS FOR WATER TREATMENT AND CORRECTIVE ACTION
JP5217778B2 (ja) * 2008-08-25 2013-06-19 国立大学法人秋田大学 余剰汚泥の粉砕方法、余剰汚泥減容化方法及び余剰汚泥の粉砕装置
AU2009320033A1 (en) * 2008-11-02 2010-06-03 Nobska Technologies, Inc Water treatment systems with communications network links and methods
JP5199050B2 (ja) * 2008-12-12 2013-05-15 高砂熱学工業株式会社 水処理装置および水処理方法
EP2230211B1 (fr) * 2009-03-09 2013-09-04 F-Tec Systems SA Installation et procédé de pré-traitement d'eau brute
KR101208316B1 (ko) 2010-06-10 2012-12-05 한솔에코(주) 전기화학 작용을 이용한 자동 정수처리장치
US9174859B2 (en) * 2011-11-24 2015-11-03 Eco Watertech, Inc. Method for treating waste waters
JP6001295B2 (ja) * 2012-03-28 2016-10-05 フジクリーン工業株式会社 水処理装置
US10692619B2 (en) * 2018-01-03 2020-06-23 Reverse Ionizer Systems, Llc Methods and devices for treating radionuclides in a liquid
CN112093976A (zh) * 2020-08-13 2020-12-18 杭州电子科技大学 一种电镀废水的生化处理方法
CN115196814A (zh) * 2022-05-23 2022-10-18 陕西化工研究院有限公司 一种垃圾渗滤液的处理方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3542657A (en) * 1968-04-16 1970-11-24 Hydronics Corp Electrolytic reduction of nitrate from solutions of alkali metal hydroxides
US3634598A (en) * 1970-08-20 1972-01-11 Square D Co Molded plastic electrical enclosure with a ground strap
US3728245A (en) * 1971-01-13 1973-04-17 Cole Res Corp Apparatus for treating sewage
US3929600A (en) * 1974-04-09 1975-12-30 Iwao Engineering Co Inc Process of removing ammoniacal nitrogen from waste water
GB9103851D0 (en) * 1991-02-25 1991-04-10 Bradtec Ltd Method for the combined removal and destruction of nitrate ions
US5376240A (en) * 1991-11-04 1994-12-27 Olin Corporation Process for the removal of oxynitrogen species for aqueous solutions
US5575901A (en) * 1995-01-31 1996-11-19 Sachem, Inc. Process for preparing organic and inorganic hydroxides or alkoxides or ammonia or organic amines from the corresponding salts by electrolysis
WO1996038384A1 (en) * 1995-06-01 1996-12-05 Upscale Technologies, Inc. Method and apparatus for removing nitrates from water
JPH1066995A (ja) * 1996-08-26 1998-03-10 Sanyo Electric Co Ltd 汚水処理装置
JPH10192869A (ja) * 1997-01-07 1998-07-28 Sanyo Electric Co Ltd 汚水処理装置
KR19990000454A (ko) * 1997-06-05 1999-01-15 김정국 전해법을 이용한 질소·인 동시제거 장치
US5965844A (en) * 1997-09-30 1999-10-12 Lippa; Jerome M. Mounting plate and cover for two electrical boxes in the same horizontal plane and method for installation
JPH11128946A (ja) * 1997-10-29 1999-05-18 Sanyo Electric Co Ltd 汚水処理装置
JP3948832B2 (ja) * 1998-07-07 2007-07-25 三洋電機株式会社 汚水処理装置
JP2000051894A (ja) * 1998-08-07 2000-02-22 Sanyo Electric Co Ltd 汚水処理装置
KR20000018985A (ko) * 1998-09-08 2000-04-06 황선정 알루미늄 전기 분해 방식을 이용한 생물학적 오수 합병 처리 정화조 및 그 처리 방법
JP2000117259A (ja) 1998-10-20 2000-04-25 Nkk Corp 鉄を用いた被処理水中の窒素およびリンの除去方法
US6315886B1 (en) * 1998-12-07 2001-11-13 The Electrosynthesis Company, Inc. Electrolytic apparatus and methods for purification of aqueous solutions
GB2348209B (en) * 1999-03-24 2001-05-09 Ionex Ltd Water purification process
US6274809B1 (en) * 1999-04-29 2001-08-14 Hubbell Incorporated Large capacity floor box
JP2000317477A (ja) * 1999-05-11 2000-11-21 Sanyo Electric Co Ltd 汚水処理装置
JP2001252667A (ja) 2000-03-13 2001-09-18 Nkk Corp 酸化態窒素含有水の処理方法および処理装置
US6645366B2 (en) * 2000-11-01 2003-11-11 Sanyo Electric Co., Ltd. Waste water treatment device
KR20020089533A (ko) * 2001-02-28 2002-11-29 산요 덴키 가부시키가이샤 배수 처리 방법, 배수 처리 장치 및 배수 처리 시스템
JP3530511B2 (ja) * 2001-09-19 2004-05-24 三洋電機株式会社 窒素処理方法及び窒素処理システム

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102008396B1 (ko) * 2018-01-31 2019-08-07 강원대학교산학협력단 살균 지속형 소독수 생산 시스템
CN110015723A (zh) * 2019-05-08 2019-07-16 山西大学 一种催化废水处理反应装置
CN110015723B (zh) * 2019-05-08 2021-09-28 山西大学 一种催化废水处理反应装置

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