KR20030033474A - 폐수의 정화방법 및 장치 - Google Patents

폐수의 정화방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20030033474A
KR20030033474A KR1020010065265A KR20010065265A KR20030033474A KR 20030033474 A KR20030033474 A KR 20030033474A KR 1020010065265 A KR1020010065265 A KR 1020010065265A KR 20010065265 A KR20010065265 A KR 20010065265A KR 20030033474 A KR20030033474 A KR 20030033474A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wastewater
tank
organic
organic matter
water
Prior art date
Application number
KR1020010065265A
Other languages
English (en)
Inventor
이상일
류홍덕
조영옥
윤영중
Original Assignee
대한민국(충북대학교총장)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대한민국(충북대학교총장) filed Critical 대한민국(충북대학교총장)
Priority to KR1020010065265A priority Critical patent/KR20030033474A/ko
Publication of KR20030033474A publication Critical patent/KR20030033474A/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D9/00Crystallisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/006Water distributors either inside a treatment tank or directing the water to several treatment tanks; Water treatment plants incorporating these distributors, with or without chemical or biological tanks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F2001/007Processes including a sedimentation step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/30Organic compounds
    • C02F2101/38Organic compounds containing nitrogen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

본 발명은 유기물, 질소 및 인을 고농도로 함유한 폐수를 처리하여 고순도의 질소 및 인이 결정화되어 나오므로 비료로 이용 가능한 부산물이 얻어지는 새로운 폐수의 정화방법 및 장치에 관한 것으로
유입된 폐수중 고형물과 용존물로 분리하는 고·액분리조와, 고·액분리조와 연결되며 폐수의 독성도를 낮추고 미생물에 의해 산화 및 흡착반응을 진행하는 유기물 흡착조와, 유기물 흡착조와 연결되어 유기물 흡착조로 부터 유입된 폐수중 유기물을 흡착한 미생물과 유기물만 처리된 폐수로 각각 분리하는 침전조와, 침전조로 부터 유기물을 흡착한 미생물만을 전달받아 폭기와 비폭기 반응을 반복하여 기체상태의 질소가스 형태로 수중으로 발산하며, 잔류 폐수 및 미생물은 유기물 흡착조로 재 유입시키는 간헐폭기 반응조와, 침전조로 부터 유기물만이 처리된 폐수가 유입되어 마그네슘을 주입하여 스트루바이트 결정체를 생성하는 결정화 반응조와, 결정화 반응조로 부터 생성된 결정체를 저장하는 결정체 저장조와, 결정화 반응조로 부터 결정화 반응이후 잔류된 미량의 유기 및 염류를 제거하는 여과막으로 구성되어진다.

Description

폐수의 정화방법 및 장치 {Purifying process and apparatus for waste-water}
본 발명은 폐수의 정화벙법 및 장치에 관한 것으로, 더욱상세하게는 유기물 및 최근 하천 및 호수 등에 부영양화(Eutrophication)의 유발물질로 문제시되는 폐수중의 영양염류인 질소 및 인를 효과적으로 처리하여 폐수를 정화시키고, 폐수 처리시 물리화학적인 특성을 이용하여 기술적으로 질소와 인을 고순도의 결정체로 만들어 이를 비료로 이용 가능하도록 한 폐수의 정화방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 폐수에 포함되어 있는 영양염류 자체는 무기성 원소이나, 이들이 하천이나, 연안바다, 호수 및 저수지등으로 유입되어 조류의 성장을 촉진시켜 부영양화 현상을 발생시킨다.
또한, 폐수에 포함되어 있는 영양염류가 연안바다로 유입되었을 때는 적조현상의 원인이 되며, 심하면 수저부에서 부패하고 악취가 발생하여 수질오염을 촉진시키는 원인으로 작용됨에 따라, 이러한 영양염류는 하천이나 호소로 유입되기 전에 제거되어야 할 물질이다.
폐수 중의 질소 및 인을 제거하기 위한 현재까지의 기술로는 물리, 화학적인 방법과 생물학적 방법으로 나누어 볼 수 있다.
우선, 물리적인 방법에 있어서는 암모니아 탈기법, 선택적 흡착 방법을 이용하는 이온교환법, 소석회 및 응집제를 사용하여 인을 침전시키는 방법 및 질소와 인을 동시에 침전시키는 스트로바이트(struvite)형성의 침전법 등이 이용되고 있다. 스트로바이트는 알칼리성 조건(dir pH 11)에서 Mg : N : P가 몰비로 1:1:1의 비율로 결정화되어 질소 및 인이 동시에 침전되어 제거되는 방법으로서 유럽에서는 이 기술을 활발히 이용하여 질소 및 인을 제거하고 있지만 우리나라에서는 이 기술의 적용이 거의 전무한 편이다.
한편, 생물학적 처리 방법에 있어서는, 질소의 경우 용존상태에 있는 암모니아성 질소와 유기 질소를 호기성 조건에서 질산화균(ie.,Nitrosomonas & Nitrobacter)에 의해 질산화(암모니아를 질산염형태로 변형)시키고, 질산염을 탈질산화균(ie.,Pseudomonas, Paracoccusdenitrifiers)에 의해 무산소 조건에서 산소대신 전자수용체로서 이용하게 하여 질소 기체로 변환하여 대기중으로 방출(탈질산화)시켜 제거하고 있다. 인의 경우 폐수를 교대로 혐기성 조건과 호기성 조건하에 유지시켜 혐기성 조건에서는 인 제거 미생물(ie.,Acinetobacter)로부터 인을 방출시키고, 후속되는 호기성 조건에서는 미생물이 인을 과다 섭취하도록 한 다음, 미생물을 일정량씩 제거시키는 방식으로 폐수중의 인을 제거한다.
상기 호기성 조건에서 미생물의 인을 과다 섭취하게 되는 정도는 혐기성 조건으로 유입되는 유기물의 양과 종류에 따라 다르며 특히, 순수한 혐기상태의 유지와 유입되는 유기물이 초산염과 같은 유기산염이 많을 경우 순수한 혐기상태에서 인의 방출량이 증진되며, 후속된 호기상태에서 인의 섭취도가 향상되어 처리율이 증진된다.
따라서, 생물학적 질소 및 인의 제거 공정은 혐기성 - 호기성 - 혐기성 - 호기성 반응조를 적절히 분리 배치하여 각 반응조의 특성에 따라 호기성 반응조에서는 유기물 산화 및 질산화 반응과 미생물이 인을 섭취하도록 유도하고 혐기성 및 무산소 반응조에서는 질산성 질소를 질소가스로 변형시켜 대기중으로 방출시키는 탈질반응과 인의 방출을 유도한다.
현재 생물학적 처리 원리에 의한 영양염류 제어법으로 널리 이용하고 있는 폐수처리공정으로는 발덴포(Bardenpho), A2/O, A/O, UTC, VIP 등이 개발되어 있으며 이들은 모두 위의 원리를 응용하여 개발된 공정들이다. 이러한 기술들은 선진국에서 하수처리장 등 여러곳에서 이미 널리 이용되고 있는 기술이지만 우리나라의 경우 일부 하수처리장에서 기존의 표준 활성슬러지 공정으로부터 이러한 공정으로 바꾸기 위한 시도가 있을 뿐 아직까지는 선진국 수준에 미치지 못하고 있는 실정이다.
특히, 축산폐수와 같이 유기물 및 질소와 인을 고농도로 함유한 폐수의 경우 위의 공정들을 이용 하기도 하지만 대부분의 처리 시설들은 법적 방류기준을 만족하기 위해 여러 공정들을 난잡하게 나열, 조합하는 경우가 대부분이며 설령, 기존에 개발된 공정을 효과적으로 이용한다고 해도 폐수의 특성상 암모니아성 질소의 농도가 높아 질산화 시킨후 수리학적 체류시간을 요하며 이로 인해 부지면적을 많이 차지하는 문제점이 있었다.
또한, 탈질 반응과 인 제거 조작에 필요한 인 방출 반응에는 유기물을 전자 공여체로 이용하여 진행되게 되는데 전자공여체가 부족한 경우 외부에서 유기물을 주입하여 주어야 하는 번거로움이 있으므로 효율성과 경제성에서 많은 문제점이 있었다.
따라서, 상기에서와 같이 영양염류 처리 시 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 폐수 중 함유되어 있는 유기물 및 질소와 인을 신속히 처리함과 동시에 장치의 운영비용이 경제적이고 효율적인 폐수의 정화방법 및 장치의 설치를 제공하는데 있다.
이를 위한 구체적 방법으로, 유기물의 고액분리와 수리학적 체류시간이 40분 정도인 생물학적 흡착 그리고 질소 및 인의 스트루바이트(sturvite) 결정화(결정화 반응 2분 + 침전 30분)를 통한 제거와 이 과정에서 일어나게 되는 공침으로 인한 유기물 제거법을 통해 유기물, 질소 및 인을 동시에 신속히 완벽하게 처리 하고, 폐수중 질소 및 인을 결정화 시켜 이를 고순도의 비료로 활용하기 위한 폐수처리장치를 제공하는데 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 목적을 달성하기 위한 구체적 수단으로,
유입된 폐수중 고형물과 용존물로 분리하는 고·액분리조와, 고·액분리조와 연결되며 폐수의 독성도를 낮추고 미생물에 의해 산화 및 흡착반응을 진행하는 유기물 흡착조와, 유기물 흡착조와 연결되어 유기물 흡착조로 부터 유입된 폐수중 유기물을 흡착한 미생물과 유기물만 처리된 폐수로 각각 분리하는 침전조와, 침전조로 부터 유기물을 흡착한 미생물만을 전달받아 폭기와 비폭기 반응을 반복하여 기체상태의 질소가스 형태로 수중으로 발산하며, 잔류 폐수 및 미생물은 유기물 흡착조로 재 유입시키는 간헐폭기 반응조와, 침전조로 부터 유기물만이 처리된 폐수가 유입되어 마그네슘을 주입하여 스트루바이트 결정체를 생성하는 결정화 반응조와, 결정화 반응조로 부터 생성된 결정체를 저장하는 결정체 저장조와, 결정화 반응조로 부터 결정화 반응이후 잔류된 미량의 유기 및 염류를 제거하는 여과막으로 구성되어진다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 폐수의 정화방법을 도시된 개략도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 폐수의 정화장치를 도시된 개략도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 폐수의 정화방법을 도시된 개략도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 폐수의 정화장치를 도시된 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 고액 분리조
2 : 유기물 흡착조
3 : 침전조
4, 5 : 간헐폭기 반응조
6 : 결정화 반응조
7 : 여과기
8 : 결정체 저장조(Storage Tank)
i : 유입부
e : 유출부
s : 배출구
본 발명에서는 폐수의 효율적인 정화와 폐수 처리시 생성되는 부산물을 비료로 활용하기 위하여 생물학적 처리공정을 새롭게 변형한 것으로서, 본 발명의 구성을 고·액 분리기(1), 유기물 흡착조(2), 침전조(3), 2단 간헐폭기조(4,5), 결정화 반응조(6) 및 여과기(7)로 하였다.
전체적으로 생물학적 처리공정과 스트루바이트 결정체를 얻기 위한 물리 및 화학적 처리공정의 조합이나, 유기물, 질소 및 인을 동시에 신속하게 제거할 수 있으며 스트루바이트 결정화 시 암모니아성 질소와 인을 선택적으로 결정화하기 때문에 생물학적으로 처리된 폐수는 고형물 및 유기물은 제거되게 하였으며, 암모니아성 질소 및 인은 폐수에 그대로 존재하게 하였다.
본 발명에서 고·액분리기(1)는 선택적으로 설치되어 폐수 중 고형물과 용존성물질과의 분리를 위한 반응조로 폐수에 함유되어 있는 대부분의 고형물(유기물)들이 제거하게 하였다.
유기물 흡착조(2)는 간헐폭기조에서 유출된 미생물과 처리된 폐수 및 고액분리조를 통과한 폐수를 혼합되게 하며, 유기물 흡착 반응이 진행된다.
유기물 흡착조(2)는 폐수의 성상에 따라, 특히 독성의 유·무에 따라 호기성및 혐기성으로 유지가 가능하며 본 발명자의 연구결과에 의하면 용존 유기물을 최대 70%까지 제거 가능하다
이와 같이, 유기물 흡착조(2)를 혐기성으로 운영시에는 미생물이 유기물을 상당량 흡착하게 되며 일부 고형물의 유기산화가 진행된다.
이러한, 유기물 흡착조(2)에서의 고형물의 유기산화는 미생물이 유기산화된 물질을 선호하기 때문에 흡착의 속도가 증가된다.
또한, 유기물이 흡착됨에 따라 인 제거 미생물은 세포로부터 인의 방출이 진행되어 결국 폐수에는 유기물이 제거되며, 인이 방출된 상태로 된다.
반면, 폐수 중의 질소는 질산화 반응이 진행되지 않은 상태이므로 암모니아성 질소 성분으로 그대로 존재하게 된다.
유기물 흡착조(2)를 호기성으로 유지시키는 경우는 폐수중 암모니아성 질소가 다소 질산화 반응이 진행되나 유기물의 산화와 독성물질의 호기성 분해가 진행된다.
따라서, 유기물 흡착조(2)의 운영 조건은 폐수의 성상 특히, 독성물질의 농도 및 종류 등에 따라 호기 및 혐기의 운영 상태에 따라 결정되는 것이다.
또한, 생물 흡착조(2)에서 중금속 및 양이온 물질의 흡착이 이루어지므로 독성물질 제거에도 큰 효과를 얻을 수 있다.
이와 같이, 계속되는 처리공정의 침전조(3)는 유기물 흡착조(2)로부터 유기물의 산화 및 흡착이 진행된 후 미생물과 폐수를 분리를 목적으로 하며, 유기물의 산화 및 흡착반응이 진행된 미생물은 침전하여 간헐폭기 반응조로 유입되며, 미생물이 분리된 상등 폐수는 유기물 농도가 매우 낮고 암모니아성 질소 및 인의 성분이 풍부한 상태로 유출하게 된다.
이런, 성상은 스트루바이트 결정화시 선택적으로 암모니아성 질소 및 인을 요구하기 때문에 매우 바람직하다.
따라서, 스트루바이트 결정화시 매우 순도가 높은 결정체의 기대가 가능하며, 이는 농가 등에서 질소 및 인의 비료로 이용할 수 있다.
한편, 스트루바이트 결정화 반응시에는 마그네슘을 암모니아성 질소 및 인의 몰비로 1:1:1로 주입하며, pH 8~12의 조건과 교반이 요구된다.
이때, 스트루바이트 결정화 반응 시 사용되는 마그네슘원이 고가인 경우는 바닷물과 농축 바닷물(간수)을 이용할 수 있다.
본 발명은 폐수처리 단위공정 중 응집 및 스트루바이트(struvite) 결정화 반응시 대체 마그네슘원으로 바닷물과 농축 바닷물의 이용이 가능하며, 확인된 바 있다.
이러한, 스트루바이트 결정화 후 잔류된 미량 유기물 및 무기 염류 등은 최종적으로 여과막을 통과함으로서 정화되어 방류된다.
상기 공정에서 유기물 흡착조(2) 이후 침전조(3)에서 침전된 미생물은 일부 잉여슬러지로 제거되며, 유기물 흡착조(2)로 반송되기전에 2단 간헐폭기조(4,5)로 유입되어 반응이 진행된다.
2단 간헐폭기 반응조(4,5)는 선택적으로 반응조(4,5)가 2개로 구성되며, 한 반응조(4,5)내에 일정시간 폭기 및 비폭기를 반복하여 운영된다.
이때, 간헐폭기 반응조(4,5)는 폭기 및 비폭기는 서로 번갈아 가도록 한다. 즉, 제 1 반응조(4)가 폭기상태이면 제 2 반응조(5)는 비폭기, 제 1 반응조(4)가 비폭기 상태이면 제 2 반응조(5)는 폭기를 유지시킨다.
이는, 폭기 상태에 질산화 반응과 비폭기 상태에 탈질산화를 진행시키기 위함이며, 침전조(3)의 폐수는 일부 스트루바이트 반응조(6)로 이송되어 질소 및 인이 결정화되나, 침전조(3)에서 침전된 미생물은 반송폐수와 함께 2단 간헐폭기조(4,5)에서 미생물에 의해 유기물의 제거와 폭기시 질산화 반응 및 인의 흡수, 비폭기시 탈질 반응으로 폐수중 유기물 및 영양염류의 제거가 진행된다.
이하, 본 발명의 폐수 정화공정을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 폐수의 정화방법을 도시된 개략도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 폐수의 정화장치를 도시된 개략도이고, 도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 폐수의 정화방법을 도시된 개략도이고, 도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 폐수의 정화장치를 도시된 개략도이다.
도 1내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 폐수 정화공정을 수행하기 위한 장치는 고·액분리조(1), 유기물 흡착조(2), 침전조(3), 간헐폭기 반응조(4,5), 결정화 반응조(6), 여과기(7) 및 결정체 저장조(8)로 구성되어 있다. 각 반응조는 서로 연결되어 있으나 액분리조(1), 유기물 흡착조(2), 침전조(3), 간헐폭기 반응조(4,5)는 생물학적 처리공정이며 결정화 반응조(6), 여과기(7) 및 결정체 저장조(8)은 물리 및 화학적 처리공정이다.
이때, 폐수는 연속적으로 공급되며 생물학적 처리공정에서 유기물 농도를 낮추고 암모니아성 질소 및 인을 물리 및 화학적 처리공정으로 이송하여 고순도의 스트루바이트 결정제를 얻도록 유도하였다. 스트루바이트 결정화 반응 이후 여과기(7)에 의해 잔류 유기 및 무기 염류를 제거하였다.
도 1내지 도 4에 상세하게 도시된 바와 같이 폐수는 선택적으로 적용되는 제 5공정(S01)은 고·액분리조(1)에서 폐수중 고형물과 용존물을 분리하였고 분리되지 못한 일부 고형물은 폐수와 함께 유기물흡착조(2)로 유입된다.
제 1공정(S01)의 유기물 흡착조(2)에서는 독성도를 낮추고 폐수중 고형물은 미생물에 의해 산화 및 흡착반응이 진행된다.
또한, 유기물의 흡착 시 미생물의 세포내에 존재하는 인 성분은 세포외로 용출 반응이 진행된다.
이때, 제 2공정(S02)의 침전조(3)에서는 폐수중 유기물을 흡착한 미생물과 주로 유기물만 처리된 폐수를 서로 분리하여 유기물 흡착한 미생물은 간헐폭기 반응조로 이송하고, 유기물이 제거되고 암모나아성 질소 및 인성분이 존재한 폐수는 제 3공정(S03)인 결정화 반응조(6)로 이송된다.
상기 스트루바이트 결정화는 상기 설명한 바와 같이 마그네슘을 주입원으로 하여 대상폐수에 암모니아성 질소 및 인을 선택적으로 결정화하기 때문에 반응시 불순물이 제거된 상태로 암모니아성 질소와 인 성분만 존재한다면 결정체의 순도가 매우 높아진다.
이때, 제 3공정(S03)의 결정화 반응조(6)로 이송된 폐수에 마그네슘원을 주입하여 스트루바이트 결정체를 만들고 생성된 결정물은 제 4공정(S04)의 결정체 저장조(8)로 이송되어 농가 등에서 비료로 활용 가능케 한다.
본 발명에 의해 생성된 스트루바이트 결정체는 주로 마그네슘, 암모니아성 질소 및 인 성분이며, 또한 순도가 매우 높기 때문에 폐수처리공정 중 생성되는 부산물이며, 비료로 활용시 매우 효과적이다.
이러한, 결정화 반응 이후 잔류된 미량 유기 및 무기 염류는 여과기(7)를 이용한 제 6공정(S01)에서 최종적으로 제거되어 폐수의 정화가 이루어진다.
상기 공정중 침전조(3)에서 침전된 미생물은 일부 잉여슬러지로 공정에서 제거되며, 슬러지와 침전된 폐수는 선택적으로 적용되는 제 7공정(S07)의 간헐폭기 반응조(4, 5)로 이송되어 폭기 및 비폭기가 진행됨에 따라 유기물의 산화와 폭기시 질산화 반응(NH4 +-N → NO2 --N → NO3 --N), 비폭기시 탈질산화 반응(NO3 --N → NO2 --N → N2(gas))으로 최종적으로 기체상태의 질소가스 형태로 수중으로 부터 제거된다.
이때, 간헐폭기 반응조(4,5)의 후단에 위치한 반응조(5)의 폐수 및 미생물은 유기물 흡착조(2)로 유입되어 다시 폐수중 유기물의 산화와 흡착반응을 하게 된다.
본 발명에 따른 폐수의 정화방법은 생물흡착과 스트루바이트 결정화를 이용하여 생물학적 처리공정을 구성한 것으로, 본 발명의 효과는 기존의 공정과는 달리 짧은 수리학적 체류시간에 유기물, 질소 및 인을 동시에 효율적으로 처리할 수 있으며 고액분리조 후단에 설치된 생물흡착조에서는 유기물 흡착 외에 독성물질의 흡착이 이루어져 독성물질 제거 효과를 얻을 수 있다.
또한, 생물학적 정화공정으로 처리 할 때 생성되는 부산물인 스트루바이트 결정체가 마그네슘, 암모니아성 질소와 인 성분으로 되어 있어 순수도가 매우 높아 농가에서 비료로 이용하여 경제적인 효과를 얻을 수 이다.
이러한, 본 발명에 의한 공정은 기존 생물학적 처리공정(활성슬러지 처리공정)에서 미생물 반응조와 침전조는 그대로 이용하고 기존의 응집처리에 이용되는 반응조를 스트루바이트 결정화조로 용도만 변경하면 적용할 수 있으므로 설치비용이 절감되는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 원수 유입구(i)를 통해 유입된 유입수를 유고·유기물 흡착조(2)를 이용하여 폐수의 독성도를 낮추고 미생물에 의해 산화 및 흡착반응을 진행하는 제 1공정(S01)과,
    제 1공정(S01)으로 부터 유입된 유입수를 침전조(3)를 이용하여 유입수 중 유기물을 흡착한 미생물과 유기물만 처리된 여과수로 각각 분리하는 제 2공정과,
    제 2공정(S02)으로 부터 유기물만이 처리된 처리수를 결정화 반응조(6)를 이용하여 유입된 처리수에 마그네슘을 주입하여 스트루바이트(struvite)결정체를 생성하고 처리수를 유출구(e)로 배출하는 제 3공정(S03)과,
    제 3공정(S03)으로 부터 생성된 스트루바이트 결정체를 저장조(8)에 저장하는 제 4공정(S04)로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐수의 정화방법.
  2. 제 1항에 있어서, 제 1공정(S01)의 앞단에 고·액분리조(1)를 이용하여 유입구(i)로 부터 공급되는 폐수 중 고형물과 용존물로 분리하는 제 5공정(S05)을 추가하는 것을 특징으로 하는 폐수의 정화방법.
  3. 제 1항에 있어서, 제 3공정(S03)으로 부터 공급되는 처리수를 여과기를 이용하여 여과기(7)을 이용하여 결정화 반응 후 배출되는 처리수 중에 함유된 미량의 유기 및 염류를 제거하는 제 6공정(S06)을 추가하는 것을 특징으로 하는 폐수의 정화방법.
  4. 제 1항에 있어서, 제 2공정(S02)으로 부터 공급되는 유기물을 흡착한 미생물이 함유된 유입수 를 간헐폭기 반응조(4,5)를 이용하여 유입수 중 유기물을 흡착한 미생물만을 전달받아 폭기와 비폭기 반응을 반복하여 기체상태의 질소가스 형태로 수중으로 발산하고 잔류 폐수 및 미생물은 제 1공정(S01)로 재 유입시키는 제 7공정(S07)을 추가하는 것을 특징으로 하는 폐수의 정화방법.
  5. 제 1항에 있어서, 제 3공정(S03)에서 이루어지는 스트루바이트 결정화 반응 시 사용되는 마그네슘, 암모니아성 질소, 인의 몰비로 1:1:1로 주입하고, pH를 8~12의 조건으로 교반하는 것을 특징으로 하는 폐수의 정화방법.
  6. 제 1항 또는 제 5항에 에 있어서, 제 3공정(S03)에서 이루어지는 스트루바이트 결정화 반응 시 사용되는 마그네슘원을 선택적으로 바닷물이나 농축 바닷물(간수)을 이용하는 것을 특징으로 하는 폐수의 정화방법.
  7. 제 4항에 있어서, 제 7공정(S07)에 이용된 간헐폭기 반응조(4,5)를 간헐폭기상태로 운영하여 폐수성상에 따라 유기물의 산화와 흡착 반응시키는 것을 특징으로 하는 폐수의 정화방법.
  8. 제 4항에 있어서, 제 7공정(S07)에 이용된 간헐폭기 반응조(4,5)가 비폭기 상태로 운영해야될 때 필요한 외부 유기물을 주입하여 운영하는 것을 특징으로 하는 폐수의 정화방법.
  9. 유입구에서 공급되는 유입폐수의 독성도를 낮추고 미생물에 의해 산화 및 흡착반응을 진행하는 유기물 흡착조(2)와,
    유기물 흡착조(2)와 연결되어 유기물 흡착조(2)로 부터 유입된 폐수중 유기물을 흡착한 미생물과 유기물만 처리된 폐수로 각각 분리하는 침전조(3)와,
    침전조(3)와 연결되어 침전조(3)로 부터 유기물만이 처리된 폐수가 유입되어 마그네슘을 주입하여 스트루바이트 결정체를 생성하는 결정화 반응조(6)와,
    상기 결정화 반응조(6)로 부터 생성된 결정체를 저장하는 결정체 저장조(8)로 구성된 것을 특징으로 하는 폐수의 정화장치.
  10. 제 9항에 있어서, 유기물 흡착조(2)에 유입되는 폐수 중 고형물과 용존물로 분리하는 고·액분리조(1)를 유기물 흡착조(2)의 앞단에 추가 설치하는 것을 특징으로 하는 폐수의 정화장치.
  11. 제 9항에 있어서, 결정화 반응조(6)과 연결되어 결정화 반응조(6)로 부터 결정화 반응 후 배출되는 유입수 중 미량의 유기 및 염류를 제거하는 여과기(7)를 추가 설치하는 것을 특징으로 하는 폐수의 정화장치.
  12. 제 9항에 있어서, 침전조(3)와 연결되어 침전조(3)로 부터 유기물을 흡착한 미생물만을 전달받아 폭기와 비폭기 반응을 반복하여 기체상태의 질소가스 형태로 수중으로 발산하며, 잔류 폐수 및 미생물은 유기물 흡착조(1)로 재 유입시키는 간헐폭기 반응조(4,5)를 추가 설치하는 것을 특징으로 하는 폐수의 정화장치.
KR1020010065265A 2001-10-23 2001-10-23 폐수의 정화방법 및 장치 KR20030033474A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010065265A KR20030033474A (ko) 2001-10-23 2001-10-23 폐수의 정화방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010065265A KR20030033474A (ko) 2001-10-23 2001-10-23 폐수의 정화방법 및 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030033474A true KR20030033474A (ko) 2003-05-01

Family

ID=29565880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010065265A KR20030033474A (ko) 2001-10-23 2001-10-23 폐수의 정화방법 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20030033474A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100453484B1 (ko) * 2002-09-30 2004-10-15 (주)이엔바이오21 폐수처리방법
CN108409014A (zh) * 2018-05-10 2018-08-17 江苏鼎烨药业有限公司 一种集吸附和蒸发为一体的1,3,5-三甲氧基苯废水排放处理工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989012029A1 (en) * 1988-06-03 1989-12-14 Ecocure Ab A process for removing nitrogen compounds from raw water
JPH0788500A (ja) * 1993-09-24 1995-04-04 Ngk Insulators Ltd 下水返流水の処理方法
KR950008039A (ko) * 1993-09-09 1995-04-15 츠지 요시후미 호닝가공방법 및 호닝가공장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989012029A1 (en) * 1988-06-03 1989-12-14 Ecocure Ab A process for removing nitrogen compounds from raw water
KR950008039A (ko) * 1993-09-09 1995-04-15 츠지 요시후미 호닝가공방법 및 호닝가공장치
JPH0788500A (ja) * 1993-09-24 1995-04-04 Ngk Insulators Ltd 下水返流水の処理方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100453484B1 (ko) * 2002-09-30 2004-10-15 (주)이엔바이오21 폐수처리방법
CN108409014A (zh) * 2018-05-10 2018-08-17 江苏鼎烨药业有限公司 一种集吸附和蒸发为一体的1,3,5-三甲氧基苯废水排放处理工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100821659B1 (ko) 멤브레인 침지 폐수처리장치
KR100459950B1 (ko) 질산화조가 분리된 변형 연속회분식 하폐수 처리장치 및그 방법
KR101063828B1 (ko) 양이온교환막으로 연결된 질산화조를 구비하는 혐기조 및 이를 이용한 폐수처리 방법
KR20060102762A (ko) 스트루바이트(struvite) 결정화 방법에 의한산업폐수의 질소처리장치 및 방법
KR100572516B1 (ko) 폐수처리방법
KR100632487B1 (ko) 단계적으로 운영되는 연속회분식 폐수처리장치 및 그 방법
KR100640940B1 (ko) 폐수처리시스템
KR100240801B1 (ko) 폐수의 정화방법
KR100513567B1 (ko) 폐수정화장치
KR20020087799A (ko) 다단 에스 비 알 시스템을 이용한 폐수의 정화 방법
KR102155524B1 (ko) 가축분뇨 통합처리 시스템 및 그 운영 방법
KR100453484B1 (ko) 폐수처리방법
JPH08318292A (ja) 廃水処理方法および廃水処理装置
KR19990065434A (ko) 폐수의 정화방법
KR100462578B1 (ko) 고농도 유기폐수의 정화방법
KR100321679B1 (ko) 분배유입방식을이용한폐수의정화방법
KR100438323B1 (ko) 생물학적 고도처리에 의한 하수, 폐수 처리방법
KR100243729B1 (ko) 분말형 제올라이트의 생물학적 처리조 내에서의 연속 순환/재생에 의한 폐수의 생물학적 처리 방법
KR100478010B1 (ko) 폐수처리장치
KR100513429B1 (ko) 메디아 분리장치를 이용한 폐수의 영양염류 정화방법 및그 처리장치
KR20030033474A (ko) 폐수의 정화방법 및 장치
KR100670211B1 (ko) 생물흡착(Biosorption)기작을 이용한 부상여재공정
KR100283127B1 (ko) 탈질 및 탈인 공정이 포함된 폐수 처리 방법
KR100202066B1 (ko) 단일반응조에서의 생물학적 3상 소화공정을 이용한 폐수처리방법
KR100321363B1 (ko) 연속식과회분식을이용한저농도도시하수의질소및인제거방법(SequencingBiologicalNutrientRemovalSystem).

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee