KR20030052788A - 하폐수 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

하폐수 처리장치로서, 본 발명은 음극과 양극을 가진 전기분해장치; 및 상기 음극 표면에 부착되어 전기분해 시 발생되는 수소를 포집하며, 탈질세균이 부착·증식하여 형성되는 생물막을 형성하기 위한 매트릭스를 포함하는 것을 특징으로 하여 음극에서 발생하는 수소의 환원력을 이용하여 질산염을 제거하는 하폐수 처리장치를 제공한다. 이러한 하폐수 처리장치는 질산염 호흡에 의해 에너지를 생산하는 미생물의 전자 대사에서 요구되는 환원력을 유기물 대신 음극에서 발생하는 수소로 대체함으로써 유기물 함량이 매우 낮은 방류수로부터 질산염을 제거할 수 있다.

Description

하폐수 처리 장치{Apparatus for treatment of waste water}
본 발명은 하폐수 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기분해장치를 구비하여 음극에서 발생되는 수소를 에너지원으로 이용하여 질산염을 제거할 수 있으며, 또한 양극의 산화력을 이용하여 생물학적 처리의 효율을 향상시킬 수 있는 하폐수 처리 장치에 관한 것이다.
하폐수 내의 질소성분은 유기질소와 무기질소의 형태로 존재하며, 이들을 합하여 총 질소라 한다. 무기질소는 다시 암모니아성 질소와 질산성 질소(NOx)로 구분되며, 암모니아성 질소와 유기질소를 합하여 TKN(Total Kieldahl Nitrogen)이라 한다.
하폐수 중으로 유입되는 질소성분은 대부분 TKN 형태이며, 이들은 일반적으로 질산화(nitrification)와 탈질(denitrification)의 2단계 과정에 의한 생물학적 처리방법에 의하여 처리된다. 즉, 질산화 단계에서는 호기성인 질산화균에 의해 질산성 질소로 전환되며, 탈질단계에서는 무산소 조건 하에서 산소 대신에 질산성을 질소를 전자수용체로 사용하는 탈질 세균이 유기물을 산화시키고 질산성 질소는 질소 기체로 환원시켜 대기 중으로 방출시킨다.
탈질 반응은 유기물이 있는 경우와 없는 경우로 구분할 수 있다. 유기물이 없는 경우를 내생 탈질반응(endogenous denitrofication)이라고 하며, 탈질 속도가 느려 긴 체류시간을 필요로 하는 반면, 유기물이 있는 경우는 탈질 속도가 매우 빠르기 때문에 체류시간을 짧게 할 수 있다. 유기물이 있는 경우에는 구체적인 탈질 속도는 유기물의 종류에 따라 달라질 수 있다.
일반적으로 무산소 탈질 반응조에서 미생물에 의한 생물학적 탈질반응이 유지되기 위해서는 질소에 대한 탄소의 비율이 3 이상을 유지해야 한다. 이것은 10mg/L의 질소를 제거하기 위해서 30 mg/L 이상의 유기성 탄소가 필요하다는 것을 의미하는 것이다. 이러한 이유 때문에 하폐수 처리시설에서는 질산염을 생물학적으로 제거하기 위해서 폭기반응조와 무산소 탈질 반응조를 병열로 배열하고 초산염, 메틸알콜 등의 탄소원을 공급하면서 장시간의 반응시간을 유지해야 한다. 또한 이러한 탄소원은 질산염 제거 후에도 잔류하여 폐수의 BOD를 증가시킨다.
탄소원에 의한 미생물학적 질산염 제거가 장시간 소요되는 단점을 극복하기 위해 폭기조와 무산소조를 여러 개의 조합으로 하여 병렬로 연결시킴으로써 처리효율을 개선할 수 있었으나 유기탄소 영양원을 추가로 공급하여야 하는 것은 마찬가지이므로 잔류의 탄소원으로 인한 BOD 발생을 추가의 폭기반응 또는 화학적 응집반응을 통해 이를 제거해야 하는 문제점이 발생한다.
상기와 같은 미생물학적 질산제거 반응 시 탄소원으로부터 미생물의 질산염호흡대사에서 필요로 하는 환원력을 공급받는 대신 전기분해장치를 설치하여 전기분해 시 발생하는 수소의 환원력을 이용하여 미생물학적으로 질산을 환원시키는 방법을 착안하였다.
그러나 단순히 전기분해장치에서 발생되는 수소를 미생물이 질산을 환원시키기 위한 에너지원으로 사용하기란 용이하지 않다. 폐수 내에 설치된 전기분해장치의 전극에서 발생된 수소는 물에서의 용해도가 매우 낮아 신속히 물에서 빠져나와 공기 중으로 날아가기 때문이다. 그러므로 이와 같이 신속히 공중으로 날아가는 수소를 미생물이 질산환원을 위한 에너지로 사용하기 위해서는 수소가 발생하는 즉시 미생물이 수소를 이용할 수 있어야 하는 문제점이 발생하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 연속식 하.폐수의 처리공정에서 별도의 유기탄소를 이용하지 않고 병렬식의 다단계 반응조를 사용하지 않는 질산염을 효율적으로 제거할 수 있는 방법을 연구한 결과, 본 발명자들은 상기 미생물학적 질산염 제거에 있어서 탄소원을 이용하지 않고 탄소에서 얻는 질산환원의 에너지원을 탄소 이외의 다른 것에서 얻는 방법을 연구한 결과 본 발명을 완성하게 된 것이다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 탄소원으로부터 미생물의 질산염호흡대사에서 필요로 하는 환원력을 공급받는 대신 전기분해장치를 설치하여 전기분해 시 발생하는 수소의 환원력을 이용하여 미생물학적으로 질산염을 환원시킬 수 있는 장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 처리장치를 모식적으로 도시한 것이다.
도 2는 질산염 제거와 관련된 반응조의 작동원리를 모식적으로 나타낸 것이다. 고분자 매트릭스의 생물막에 존재하는 질산염 호흡에 의해 에너지를 생산하는 미생물이 질산염 제거장치의 음극전극에서 발생되는 수소를 이용하여 질산염을 제거하는 기전을 모식적으로 나타낸 것이다.
도 3은 양극이 구비되는 생물학적 폐수처리 반응조와 음극이 구비되는 무산소 탈질 반응조가 연결된 형태의 실시예를 모식적으로 도시한 것이다.
<도면 주요 부호에 대한 설명>
10: 무산소 탈질 반응조11: 양극
12: 음극13: 전원공급장치
14, 15: 매트릭스20: 생물학적 폭기 반응조
30: 격막31: 폐수 유동구
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
음극과 양극을 가진 전기분해장치를 포함하는 하폐수 처리장치에 있어서,
상기 음극 표면에 부착되어 전기분해 시 발생되는 수소를 포집하며, 탈질세균이 부착·증식하여 형성되는 생물막을 형성하기 위한 매트릭스를 더 포함하는 것을 특징으로 하여 음극에서 발생하는 수소의 환원력을 이용하여 질산염을 제거하는 하폐수 처리장치를 제공한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 하폐수 처리장치는 상기 하폐수 처리장치를 2개의 처리조로 구획하고 각각 처리조에 상기 양극과 상기 음극이 구비되도록하는 격막과 상기 양극을 포함하는 처리조에서 음극을 포함하는 처리조로 하폐수가 폐수의 수위에 따라 흐를 수 있도록 격막의 소정의 높이에 형성된 폐수 유동구를 더 포함하는 것이 바람직하며, 이 경우에 상기 양극을 포함하는 처리조는 생물학적 폭기 반응조이고, 음극을 포함하는 처리조는 무산소 탈질 반응조이다.
상술한 바와 같은 하폐수 처리장치에 있어서, 상기 양극의 표면에도 유기물의 생분해를 촉진하는 세균이 부착·증식하여 형성되는 생물막을 형성하기 위한 매트릭스가 부착되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 하폐수 처리장치에 있어서, 상기 매트릭스는 압축 플라스틱 섬유 또는 담체용 소재로 이루어진 것이 바람직하다. 또한, 상기 매트릭스의 표면에는 미생물 및 유기물의 부착을 용이하게 하기 위하여 활성탄이 더 도포되어 있는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 하폐수 처리장치에 있어서, 상기 음극은 금속전극 또는 탄소전극인 것이 바람직하며, 또한 상기 양극은 탄소전극인 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하폐수 처리장치를 모식적으로 도시한 것으로서, 이를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 하폐수 처리장치는 무산소 탈질 반응조(10)에 양극(11), 음극(12) 및 전원공급장치(13)를 가지는 전기분해장치와, 상기 표면에 부착되어 전기분해 시 발생되는 수소를 포집하며, 탈질세균이 부착·증식하여 형성되는 생물막을 형성하기 위한 매트릭스(14)를 포함하여 음극에서 발생하는 수소의 환원력을 이용하여 질산염을 제거하는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명에 따른 하폐수 처리장치는 질산염 호흡에 의해 에너지를 생산하는 미생물의 대사에서 요구되는 환원력을 유기물 대신 수소로 대체함으로서 유기물의 함량이 매우 낮은 방류수로부터 질산염을 생물학적으로 제거하는 할 수 있도록 한 것이다.
질산염이 제거되는 기전을 보면, 전기분해 시 발생하는 수소는 음극에 부착된 매트릭스에 의해 포집되고, 또한 음극에 부착된 매트릭스에 생성되는 생물막에 존재하는 질산염 호흡에 의해 에너지를 생산하는 미생물이 질산염을 환원시켜 질소를 생성시킨다. 매트릭스의 생물막에 존재하는 질산염 호흡에 의해 에너지를 생산하는 미생물이 상기 질산염 제거장치의 음극전극에서 발생되는 수소를 이용하여 질산염을 제거하는 기전을 도 2에 상세하게 나타내었다. 미생물에 의해 질산염으로부터 생성된 질소는 물에 대한 용해도가 낮아 즉시 공기 중으로 방출되어 폐수 중에서 제거된다.
이하, 본 발명에 따른 다른 실시예의 처리 장치를 도 3을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 하폐수 처리장치는 전기분해장치의 표면에 매트릭스(15)가 부착된 양극(11)이 설치된 생물학적 폭기 반응조(20), 표면에 매트릭스(14)가 부착된 음극(12)을 가지는 무산소 탈질 반응조(10), 상기 생물학적 폭기 반응조(20)와 무산소 탈질 반응조 사이에는 폐수 유동구(31)를 가지는 격막(30)을 설치하여 생물학학적 폭기 반응조에서 처리된 하폐수가 수위가 높아짐에 따라 무산소 탈질 반응조로 이동하도록 하여 생물학적 폭기 반응조에서는 미생물의 산화대사에 필요한 산화력으로 양극의 산화력을 이용하여 생물학적 폭기 반응조의 폐수 처리 효율을 높이고, 연속적으로 무산소 탈질 반응조에서는 음극에서 발생된 수소에 의해 질산염이 환원되어 제거되는 것이다.
상기 전기분해장치의 양극(11)의 표면에 부착되는 매트릭스(15) 역시도 유기물을 생분해하는 세균이 부착 증식되어 생물막이 형성되는 것으로서, 양극 표면 근처에 생물막이 형성되므로 양극 산화력을 미생물이 용이하게 이용할 수 있게 되어 생물학적 폭기 반응조의 유기물의 산화의 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.
또한, 상기 생물학적 폭기 반응조와 무산소 탈질 반응조의 용적비는 10:1 내지 8:1이 바람직하다. 이 비율은 일반적으로 종래의 일반적으로 생물학적 폭기 반응조와 무산소 탈질 반응조가 병렬적으로 연결된 처리 시스템에서의 각각의 반응조의 용적비를 따른 것이다.
상술한 바와 같은 도 1과 도 3에 있어서, 전기분해장치에서 양극(11)과 음극(12)의 전위차는 5 내지 10볼트인 것이 바람직하다. 이러한 전위차는 음극에서 수소를 생산하기에 충분한 것으로서, 이 이상의 전위차를 유지할 경우에는 전력 소비량이 많아져 생산 설비의 운영비를 증가시키며, 또한 안전사고의 문제점이 있다.
상술한 바와 같은 도 1 및 도 3에 있어서, 양극(11)은 탄소전극을 사용하는 것이 바람직하다. 전기분해에 의해 양극에서는 산화성을 띄게 되고 이러한 산화성에 의해 부식이나 소모성이 없는 재질을 적용하는 것이 바람직하기 때문이다. 이러한 양극(11)에서는 생물학적 산화반응에 의해 유기물의 생분해가 촉진되어 폐수를 정화시킨다.
또한, 음극(12)은 탄소전극 또는 금속전극을 사용할 수 있다. 상기 금속전극은 일반적인 전기 분해장치에에서 금속전극으로서 사용할 수 있는 어떤 것도 가능하며, 그 예로는 주석, 알루미늄, 스테인레스 스틸, 철 및 철을 주성분으로 하는 합금 등을 들 수 있다.
또한, 상극 음극과 양극은 그 두께는 약 0.5 내지 1mm, 그 표면적은 약 0.018 내지 0.02 평방미터/리터인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 하폐수 처리장치에 있어서, 전극에 부착시킨 매트릭스(14, 15)는 미생물의 생물막 형성을 위한 것으로서 이러한 매트릭스에 생성된 생물막에 존재하는 미생물에 의해 생물학적 폭기 반응조에서는 유기물의 산화반응에 의한 생분해가 촉진되고 무산소 탈질 반응조에서는 전극에서 발생한 수소를 에너지원으로 한 질산염호흡대사가 이루어진다. 상기와 같은 매트릭스가 전극에 부착되어 양극에서는 양극의 산화력을 미생물이 이용할 수 있게 되어 유기물의 산화반응이 촉진되며, 음극에서는 발생된 용해도가 낮아 즉시 공기 중으로 방출되는 수소를 포집하여 탈질 미생물이 수소를 에너지원으로 이용할 수 있게 하여 준다. 그러므로 매트릭스가 부착되어 각 전극에서 발생되는 산화력 또는 수소를 발생 즉시 미생물이 이용할 수 있도록 하는 것이다.
이러한 매트릭스(14, 15)는 미생물이 부착되어 성장하기에 용이한 압축 플라스틱 섬유 또는 일반적인 미생물 담체용 소재를 이용하여 만들 수 있다.
구체적으로 보면, 상기 매트릭스는 망상형의 나일론 필터, 나일론 부틱포, 스폰지, 폴리올레핀계 필터(예를 들어, 폴리프로피렌 필터) 또는 미생물용 담체를 제조하는 사용되는 재질을 이용하여 만들 수 있으며, 전극과 매트릭스의 부착은 일반적인 접착제를 사용하여 전극의 양면에 매트릭스가 고정되므록 부착한다.
상기 매트릭스의 두께는 약 5 내지 10mm인 것이 바람직한데, 두께가 5mm 미만인 경우에는 수소의 포집 및 미생물의 부착이 어려우며, 또한 두께가 10mm을 초과하는 경우에는 지나치게 많은 미생물량이 부착하여 전극판에서 생산되는 수소가 충분히 확산될 수 없기 때문에 처리 효율이 감소할 수 있다.
또한, 상기 매트릭스(14, 15)에 미생물 및 유기물의 부착이 용이하도록 활성탄의 매트릭스의 표면에 도포하여 사용할 수도 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
(실시예)
실시예 1 : 본 발명에 따른 연속적 처리 장치의 제조
도 3에 도시한 바와 같이 가로 1m, 세로 2m, 높이 1.5m 의 반응장치를 제조하였는데, 전체 용량이 (3,000)리터인 처리조를 용적비가 4:1이 되도록 격막을 설치하였으며, 또한 격막은 바닥에서 0.5m의 높이부터 약 20cm 간격으로, 좌우로 25 cm 간격으로 직경이 3cm인 폐수 유동구를 15개를 갖도록 하였다.
그리고, 전원공급장치로는 직류전원 공급장치를 이용하였으며, 양극과 음극의 전위차가 약 5 내지 10볼트가 나도록 하였다. 또한, 양극은 격막으로 분리된 반응기 중 용적이 넓은 부분에 탄소전극으로 4개를 설치하였으며, 음극은 격막으로 분리된 반응기 중 용적이 좁은 부분에 철을 주성분으로 하는 합금 전극으로 4개를 설치하였다. 또한, 양극 전극과 음극 전극의 두께는 약 1mm이고, 반응기내 양극과 음극의 총 면적은 각각 27 m2으로 조정하였고 단위용량당 양극과 음극의 면적은 각각 0.01125m2/L와 0.045m2/L이 되게 하였다.
마지막으로, 각 전극의 표면에 부착되는 매트릭스는 폴리프로필렌으로 만들어진 비표면적이 120 cm3/g인 비멤브레인 형의 필터로서 두께가 약 7mm이었으며 분말활성탄(입자의 직경: 50 ??M)을 표면에 부착하였다.
실험예 1 : 식당 폐수의 처리
식당에서 세척수로 사용한 하수를 상기 실시예 1에서 제조한 연속처리방식의 하폐수 처리징치 이용하여 30일간 처리하였다. 활성슬러지법에 의한 생물학적 폭기 반응조에 유입된 하수를 유입수, 활성슬러지법에 생물학적 폭기 반응조를 거쳐 무산소 탈질 반응조에 유입된 하수를 유출수, 무산소 탈질 반응조에서 질산염이 제거처리가 된 하수를 탈질반응 후라고 하여 각각의 경우에 BOD와 NO3-를 측정하여 그 결과는 하기의 표 1에 나타내었다.
반응시간 (일) 유입수BOD 유입수 NO3- 유출수 BOD 유출수 NO3- 탈질반응 후BOD 탈질반응 후NO3-
1 89 24 6 28 5 2
2 76 22 6 32 4 2
3 95 22 5 26 4 2
4 65 25 6 30 4 1
5 69 31 4 36 5 1
6 77 32 4 34 4 1
7 82 28 5 31 4 2
8 103 29 4 38 4 2
9 87 27 5 29 4 1
10 95 25 4 31 5 2
11 97 22 5 33 4 1
12 59 26 5 33 4 1
13 97 27 5 35 5 1
14 78 28 5 34 4 1
15 79 25 5 35 4 2
16 89 25 5 37 5 2
17 96 26 6 32 4 3
18 111 26 4 32 3 3
19 102 28 4 34 3 3
20 66 30 7 35 3 2
21 93 29 4 35 2 2
22 89 31 4 32 3 3
23 93 31 4 34 2 3
24 91 29 5 31 3 2
25 87 30 5 29 3 2
26 95 23 5 29 2 3
27 94 34 5 28 2 3
28 87 31 4 29 3 2
29 89 31 4 31 3 2
30 90 36 3 34 3 3
상기와 같은 결과를 얻기 전에 측정한 무산소 탈질 반응조에 유입되는 유출수의 질소에 대한 탄소의 비율은 0.1 내지 0.5였는데, 본 발명에 따른 무산소 탈질 반응조는 상기의 정도로 탄소 비율이 낮은 경우에도 충분의 질산염 제거가 가능하다는 것을 상기 표 1을 측정 결과를 통해서 알 수 있다.
실험예 2: 염색폐수의 처리
대구 염색 공단에 수거한 염색폐수를 상기 실시예 1에서 제조한 연속처리방식의 하폐수 처리장치를 이용하여 2주간 처리하였다. 활성슬러지법에 의한 생물학적 폭기 반응조에 유입된 하수를 유입수, 활성슬러지법에 의한 생물학적 폭기 반응조를 거쳐 무산소 탈질 반응조에 유입된 하수를 유출수, 무산소 탈질 반응조에서 질산염이 제거처리가 된 하수를 탈질반응 후라고 하여 각각의 경우에 BOD와 NO3-를 측정하여 그 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.
반응시간 (일) 유입수 BOD 유입수 NO3- 유출수 BOD 유출수 NO3- 탈질반응 후BOD 탈질반응 후NO3-
1 155 57 16 66 8 4
2 163 58 16 65 8 4
3 156 57 18 67 9 5
4 154 57 15 68 8 4
5 159 59 19 68 8 4
6 160 62 16 68 7 4
7 160 56 17 69 8 4
8 155 55 17 65 7 5
9 154 57 16 70 7 4
10 155 56 17 69 7 4
11 156 59 14 68 7 3
12 156 57 13 68 6 5
13 154 57 12 63 7 5
14 155 57 13 61 6 5
상기와 같은 결과를 얻기 전에 측정한 무산소 탈질 반응조에 유입되는 유출수의 질소에 대한 탄소의 비율은 0.1 내지 0.5였는데, 본 발명에 따른 무산소 탈질 반응조는 상기의 정도로 탄소 비율이 낮은 경우에도 충분의 질산염 제거가 가능하다는 것을 상기 표 2를 측정 결과를 통해서 알 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 하폐수 처리장치는 질산염 호흡에 의해 에너지를 생산하는 미생물의 전자 대사에서 요구되는 환원력을 유기물 대신 음극에서 발생하는 수소로 대체함으로써 유기물 함량이 매우 낮은, 구체적으로 질소에 대한 탄소의 비율이 0.1 내지 0.5 정도의 방류수로부터 질산염을 제거할 수 있으며, 또한 양극을 생물학적 폭기 반응조에 설치하여 미생물의 산화대사에 필요한 산화력을 이용할 수 있게 하여 활성슬러지법으로 폐수를 처리하는 반응기의 효율을 개선하였다.

Claims (7)

  1. 음극과 양극을 가진 전기분해장치를 포함하는 하폐수 처리장치에 있어서,
    상기 음극 표면에 부착되어 전기분해 시 발생되는 수소를 포집하며, 탈질세균이 부착·증식하여 형성되는 생물막을 형성하기 위한 더 매트릭스를 포함하는 것을 특징으로 하여 음극에서 발생하는 수소의 환원력을 이용하여 질산염을 제거하는 하폐수 처리장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하폐수 처리장치를 각각의 처리조에 상기 양극과 상기 음극이 구비되도록 2개의 처리조로 구획시키는 격막; 및
    상기 양극을 포함하는 처리조에서 음극을 포함하는 처리조로 하폐수가 폐수의 수위에 따라 흐를 수 있도록 격막의 소정의 높이에 형성된 폐수 유동구를 더 포함하며,
    상기 양극을 포함하는 처리조가 생물학적 폭기 반응조이고, 음극을 포함하는 처리조 무산소 탈질 반응조인 것을 특징으로 하는 하폐수 처리장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    유기물의 생분해를 촉진하는 세균이 부착·증식하여 형성되는 생물막을 형성하기 위한 매트릭스가 상기 양극의 표면에 부착되는 것을 특징으로 하는 하폐수 처리장치.
  4. 제 1항 또는 3항에 있어서, 상기 매트릭스는 압축 플라스틱 섬유 또는 미생물용 담체 제조 소재로 이루어진 것을 특징으로 하폐수 처리장치.
  5. 제 1항 또는 3항에 있어서, 상기 매트릭스의 장치 내 노출 표면에 활성탄이 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 하폐수 처리장치.
  6. 제 1항, 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 음극은 금속전극 또는 탄소전극인 것을 특징으로 하는 하폐수 처리장치.
  7. 제 1항, 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 양극은 탄소전극인 것을 특징으로 하는 하폐수 처리장치.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2927326A1 (fr) * 2008-02-11 2009-08-14 Toulouse Inst Nat Polytech Procede et equipement pour l'oxydation de matieres organiques
CN110407324A (zh) * 2019-07-04 2019-11-05 大连海洋大学 一种生物膜电极耦合人工湿地反应器及其污水处理方法
CN115465923A (zh) * 2022-07-28 2022-12-13 湖南大学 利用负载氢氧化铜的铜镍合金三维复合电极处理硝酸盐废水的方法
CN115947446A (zh) * 2023-01-03 2023-04-11 四川轻化工大学 一种含氮浓盐废水处理装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09155388A (ja) * 1995-12-12 1997-06-17 Nkk Corp 生体触媒を用いた脱窒装置
JPH11267683A (ja) * 1998-03-23 1999-10-05 Sanyo Electric Co Ltd リン酸イオン含有排水の処理装置
JP2000051894A (ja) * 1998-08-07 2000-02-22 Sanyo Electric Co Ltd 汚水処理装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2927326A1 (fr) * 2008-02-11 2009-08-14 Toulouse Inst Nat Polytech Procede et equipement pour l'oxydation de matieres organiques
WO2009101358A2 (fr) * 2008-02-11 2009-08-20 Institut National Polytechnique De Toulouse Procédé et équipement pour l'oxydation de matières organiques
WO2009101358A3 (fr) * 2008-02-11 2009-10-15 Institut National Polytechnique De Toulouse Procédé et équipement pour l'oxydation de matières organiques
CN110407324A (zh) * 2019-07-04 2019-11-05 大连海洋大学 一种生物膜电极耦合人工湿地反应器及其污水处理方法
CN110407324B (zh) * 2019-07-04 2022-02-22 大连海洋大学 一种生物膜电极耦合人工湿地反应器及其污水处理方法
CN115465923A (zh) * 2022-07-28 2022-12-13 湖南大学 利用负载氢氧化铜的铜镍合金三维复合电极处理硝酸盐废水的方法
CN115465923B (zh) * 2022-07-28 2024-02-13 湖南大学 利用负载氢氧化铜的铜镍合金三维复合电极处理硝酸盐废水的方法
CN115947446A (zh) * 2023-01-03 2023-04-11 四川轻化工大学 一种含氮浓盐废水处理装置
CN115947446B (zh) * 2023-01-03 2024-04-16 四川轻化工大学 一种含氮浓盐废水处理装置

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