KR20060109673A - Waste-water treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명 하수처리장치를 개략도로 나타낸 것임1 is a schematic view showing the present invention sewage treatment apparatus
도 2는 본 발명 하수처리장치의 반응촉진용 분출관을 사시도로 나타낸 것임Figure 2 is a perspective view of the reaction pipe for the promotion of the present invention sewage treatment device
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하수처리장치의 반응촉진용 분출관을 부분 단면도로 나타낸 것임Figure 3 is a partial cross-sectional view of the reaction pipe for promoting the reaction of the sewage treatment apparatus according to an embodiment of the present invention
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 하수처리장치의 반응촉진용 분출관을 부분 단면도로 나타낸 것임Figure 4 is a partial cross-sectional view showing a reaction pipe for promoting the reaction of the sewage treatment apparatus according to a modification of the present invention
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10: 혐기조 11: 반응촉진용 분출관 11a: 분출공10: anaerobic tank 11:
12: 원수 인입관 13: 활성슬러지 반송관 20: 무산소조12: raw water inlet tube 13: activated sludge return tube 20: anoxic tank
21: 반응촉진용 분출관 21a: 분출공 22: 슬러지혼합액 반송관21: spout pipe for
30: 포기조 31: 반응촉진용 분출관 31a: 분출공30: aeration tank 31: reaction pipe for promoting the
40: 침전조 41: 유입관 42: 정수 방류관40: sedimentation tank 41: inflow pipe 42: purified water discharge pipe
43: 슬러지 방출관43: sludge discharge tube
본 발명은 오폐수(이하 하수로 통칭함)에 포함된 질소 및 인을 생물학적으로 고도처리하여서 정수를 얻기 위한 것으로, 특히 동력을 이용하지 않고 처리대상의 원수를 혐기조, 무산소조, 포기조 내에 골고루 신속하게 확산시킬 수 있도록 한 하수처리장치에 관한 것이다.The present invention is to obtain purified water by biologically advanced treatment of nitrogen and phosphorus contained in the waste water (hereinafter referred to as sewage), in particular, evenly spreading the raw water of the treatment target in the anaerobic tank, anaerobic tank, aeration tank evenly It relates to a sewage treatment device that can be made.
하수는 다량의 질소와 인을 포함하고 있어 처리되지 않은 상태로 방류되면 하천수의 심각한 오염을 초래하게 되는 바, 이러한 하수를 생물학적으로 고도처리하기 위한 하수처리장치들이 이미 개발되어서 유용하게 활용되고 있다.Since sewage contains a large amount of nitrogen and phosphorus, when discharged untreated, it causes severe pollution of the river water. Sewage treatment devices for biologically advanced sewage have already been developed and utilized.
종래의 생물학적 고도처리를 위한 하수처리장치는 혐기조, 무산소조, 포기조 및 침전조를 유기적으로 조합하여 유입 원수에 포함된 질소와 인을 제거할 수 있도록 구성되었다. 즉, 혐기조에서는 유입 원수에 함유된 BOD 및 COD 등과 같은 유기탄소원을 이용하여 활성슬러지로부터 인을 방출하는 혐기 반응을 일으키고, 무산소조에서는 혐기조로부터 유입된 원수에 소모되고 남은 유기탄소원을 이용하여 포기조에서 반송되는 슬러지 혼합액에 함유된 질산성 질소(NO3-N)를 질소가스(N2)로 환원시켜 대기중에 방출하는 무산소 반응을 일으키며, 포기조에서는 공급되는 산소를 이용하여 무산소조로부터 유입된 원수에 함유된 유기물 및 질소성분을 산화시키는 동시에, 혐기조에서 방출된 인의 양보다 더 많은 양의 인을 과잉섭취하여 원수에 함유된 인을 제거하는 호기 반응을 일으키고, 침전조에서는 포기조에서 유입된 원수를 고액분리하여 활성슬러지는 혐기조로 반송하고 잉여슬러지는 방출하여서, 처리대상의 원수에 포함된 질소와 인이 제거된 정수를 얻을 수 있도록 하였다.Conventional sewage treatment apparatus for advanced biological treatment is configured to remove nitrogen and phosphorus contained in the influent raw water by organic combination of anaerobic tank, anoxic tank, aeration tank and sedimentation tank. That is, in the anaerobic tank, an anaerobic reaction that releases phosphorus from activated sludge is carried out using organic carbon sources such as BOD and COD contained in the influent raw water, and in an anaerobic tank, the organic carbon source consumed from the anaerobic tank is returned and returned from the aeration tank. Nitric acid nitrogen (NO 3 -N) contained in the sludge mixture to be reduced to nitrogen gas (N 2 ) to cause an anoxic reaction that is released to the atmosphere, in the aeration tank using the oxygen supplied in the raw water introduced from the anoxic tank At the same time, it oxidizes organic matter and nitrogen, and induces an aerobic reaction to remove phosphorus contained in raw water by overingesting more phosphorus than phosphorus released from anaerobic tank. The sludge is returned to the anaerobic tank and the surplus sludge is discharged so that the quality of the raw water The purified water from which bovine and phosphorus were removed was obtained.
그러나, 이와 같은 하수처리장치에서 처리대상의 원수가 미생물과 접촉하여 반응하게 되는 혐기조, 무산소조, 포기조는 각각 원수가 상부로 월류되어서 유입되고 자연적으로 대류순환되면서 확산되도록 구성되어 있기 때문에, 그 혐기조, 무산소조, 포기조 내에 각각 유입된 원수의 확산속도가 느리고 편중되는 현상이 발생되므로, 원수와 미생물이 접촉할 기회가 감소되어 처리효율이 저하될 뿐만 아니라, 원수와 미생물이 충분히 접촉하는 데 소요되는 시간이 길어져서 처리시간이 연장되는 등의 문제점을 수반하게 되었다.However, the anaerobic tank, anoxic tank, and aeration tank in which the raw water to be treated in this sewage treatment system reacts with the microorganisms are each configured to spread as the raw water flows upward and flows naturally in a convective circulation. As the diffusion rate of raw water introduced into the anoxic tank and the aeration tank is slow and biased, the chance of contact between raw water and microorganisms is reduced, and the treatment efficiency is lowered, and the time required for sufficient contact between raw water and microorganisms is reduced. This has been accompanied by problems such as longer processing time.
한편, 상기한 문제점을 해결하고자 하수처리장치의 혐기조, 무산소조, 포기조 내에 각각 유입된 원수를 강제적으로 확산시킬 수 있도록 회전날개를 가지는 반응촉진장비를 설치하는 방법이 고려될 수 있지만, 이 반응촉진장비는 과도한 설비비용이 소요되고, 동력원으로 전력을 사용하게 되므로 운용비를 상승시키는 결과를 초래하게 되었다.On the other hand, in order to solve the above problems, a method of installing a reaction promoting device having a rotary blade to forcibly diffuse the raw water introduced into the anaerobic tank, the anoxic tank and the aeration tank of the sewage treatment apparatus may be considered. The cost of the plant is excessive and the use of power as a power source has resulted in an increase in operating costs.
본 발명은 수두차를 이용하여 각 반응조 내에 유입되는 처리대상의 원수를 골고루 신속하게 확산시킬 수 있도록 구성하여서, 첫째 원수의 처리효율을 극대화하여 주는 하수처리장치를 제공하는 데 목적이 있으며, 둘째 동력 사용을 최대한 억제하여서 운용상의 경제성을 제고하여 주는 하수처리장치를 제공하는 데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a sewage treatment apparatus that maximizes the treatment efficiency of the first raw water by configuring to spread the raw water of the treatment target flowing into each reaction tank evenly and quickly using the water head difference. It is an object of the present invention to provide a sewage treatment system that minimizes the use and improves the economics of operation.
본 발명도 혐기조(10), 무산소조(20), 포기조(30)의 조합에 의하여 유입된 하수를 처리하도록 구성된 점에 있어서는 종래의 것과 기술개념을 같이 한다.The present invention also has the same technical concept as the conventional one in that it is configured to treat the sewage introduced by the combination of the
단, 본 발명의 하수처리장치는 도 1에 도시되는 바와 같이, 상기 혐기조(10), 무산소조(20), 포기조(30)는 그 각각의 내부에 처리 대상의 원수를 수두차에 의하여 분출하도록 배관되며 복수개의 분출공(11a, 21a, 31a)들이 배열 형성되는 반응촉진용 분출관(11, 21, 31)을 구비하여서 됨을 기술구성상의 특징으로 한다.However, the sewage treatment apparatus of the present invention, as shown in Figure 1, the
이와 같이 본 발명의 하수처리장치는 혐기조(10), 무산소조(20), 포기조(30) 내에 각각 동력을 이용하지 않고 수두차에 의하여 원수를 분출시켜서 골고루 신속하게 확산되게 하는 반응촉진용 분출관(11, 21, 31)을 갖추어서, 원수가 미생물과 접촉할 기회를 증대시켜서 처리효율을 향상시켜 줄뿐만 아니라, 원수가 미생물과 충분히 접촉하는 데 소요되는 시간을 줄여서 처리시간을 단축시켜 주는 등의 장점을 가지게 되는 것이다.Thus, the sewage treatment apparatus of the present invention is the anaerobic tank (10), anoxic tank (20), aeration tank for reaction promotion to evenly spread evenly by ejecting the raw water by water head without using power in each (30) ( 11, 21, 31), which not only improves the treatment efficiency by increasing the chance of raw water coming into contact with microorganisms, but also shortens the processing time by reducing the time required for the raw water to come in contact with microorganisms. You will have an advantage.
이하, 첨부도면에 도시되는 구체적인 실시예를 통하여 본 발명의 기술내용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the technical details of the present invention through the specific embodiments shown in the accompanying drawings in detail.
혐기조(10)는 최선단에 위치되며 혐기 반응을 일으키도록 설치 구성된다.
이 혐기조(10)에는 도 1에서와 같이, 원수가 유입되도록 원수 인입관(12)이 상부에 설치되며, 상기 원수 인입관의 말단부에 분출공(11a)들을 가지는 반응촉진용 분출관(11)을 연결시켜서 바닥 위에 위치하도록 설치되어 있고, 상기 원수 인입 관(12)의 중간에 상기 침전조(40)로부터 연장되는 활성슬러지 반송관(13)이 연결 설치되어 있다. 이러한 혐기조(10)에서는 원수 인입관(12)을 통하여 유입되는 원수와, 상기 침전조(40)로부터 활성슬러지 반송관(13)을 따라 원수 인입관(12)을 경유하여 유입되는 활성슬러지가 반응촉진용 분출관(11)을 통하여 바닥 근처에서 분출공(11a)들로부터 분출되어서 골고루 신속하게 확산되는 현상이 나타나게 된다. 이때 원수와 활성슬러지가 짧은 시간에 충분히 접촉하여서 그 활성슬러지에 함유된 인을 방출하는 작용이 촉진된다.In the
무산소조(20)는 상기 혐기조(10)의 일측에 위치되며 무산소 반응을 일으키도록 설치 구성된다.The
이 무산소조(20)에는 도 1에서와 같이, 분출공(21a)들을 가지는 반응촉진용 분출관(21)이 상기 혐기조(10)의 상부에 연통된 상태로 바닥 위에 위치하도록 설치되어 있고, 상기 포기조(30)로부터 질산성 질소가 함유된 슬러지혼합액을 반송하는 슬러지혼합액 반송관(22)이 설치되어 있다. 이러한 무산소조(20)에서는 상기 혐기조(10)로부터 유입되는 원수가 반응촉진용 분출관(21)을 통하여 바닥 근처에서 분출공(21a)들로부터 분출되어서 골고루 신속하게 확산되는 현상이 나타나게 된다. 이때 확산되는 원수와 상기 포기조(30)로부터 슬러지혼합액 반송관(22)을 통하여 반송된 슬러지 혼합액이 짧은 시간에 충분히 접촉하게 되어서, 그 슬러지 혼합액에 포함된 질산성 질소(NO3-N)를 질소가스(N2)로 환원시켜 대기중에 방출하는 작용이 촉진된다.As shown in FIG. 1, the
포기조(30)는 상기 무산소조(20)의 측방에 위치되며 호기 반응을 일으키도록 설치 구성된다.
이 포기조(30)에는 도 1에서와 같이, 분출공(31a)들을 가지는 반응촉진용 분출관(31)이 상기 무산소조(20)의 상부에 연통된 상태로 바닥 위에 위치하도록 설치되어 있고, 그 반응촉진용 분출관(31)의 직상부에 산소를 강제로 공급하는 산기관(32)이 위치하도록 설치되어 있다. 이러한 포기조(30)에서는 상기 무산소조(20)로부터 유입되는 원수가 반응촉진용 분출관(31)을 통하여 바닥 근처에서 분출공(31a)들로부터 분출되어서 골고루 신속하게 확산되는 현상이 나타나게 된다. 이때 확산된 원수와 상기 산기관(32)으로부터 공급되는 산소가 짧은 시간에 충분히 접촉하게 되어서, 그 원수에 포함된 유기물 및 질소성분을 산화시키는 작용이 촉진되고, 상기 혐기조(10)에서 방출된 인의 양보다 더 많은 양의 인을 과잉섭취하여 인을 제거하는 작용이 촉진된다.In this
침전조(40)는 최종단에 위치되며 유입된 원수를 고액분리하여 주도록 설치 구성된다.The
이 침전조(40)에는 도 1에서와 같이, 그 상부 일측에 상기 포기조(30)의 상부에 연통되어서 하향 연장되도록 유입관(41)이 설치되고, 그 상부 타측에 정수 방류관(42)이 설치되며, 상기 혐기조(10)로 향하는 활성슬러지 반송관(13)의 중간에 슬러지 방출관(43)이 분기되도록 설치되어 있다. 이러한 침전조(40)에서는 상기 포기조(30)에서 유입된 원수를 고액분리하여 활성슬러지는 활성슬러지 반송관(13)을 통하여 혐기조(10)로 반송하고, 잉여슬러지는 슬러지 방출관(43)을 통하여 방출 하여서 제거하며, 질소와 인이 완전히 제거된 상태의 정수는 정수 방류관(42)을 통하여 방류하게 된다.In the
본 발명의 실시예에서, 상기 반응촉진용 분출관(11, 21, 31)은 도 2에서와 같이, 각각 원수를 하향 이동시키는 수직 안내관부(11b, 21b, 31b)와, 그 수직 안내관부로부터 수평하게 연장되어서 바닥 위에 수평하게 놓여지며 분출공(11a, 21a, 31a)들이 배열 형성되는 수평 분출관부(11c, 21c, 31c)로 구성되어서, 수두차에 의하여 유입되는 원수를 안내하여서 각 반응조 내부의 바닥에서 분출시킬 수 있도록 한 것으로 예시되어 있다. In the embodiment of the present invention, the reaction promoting jet pipes (11, 21, 31), respectively, as shown in Figure 2, the vertical guide pipe portion (11b, 21b, 31b) to move the raw water downward, and from the vertical guide pipe portion It is horizontally extended and placed horizontally on the floor and consists of horizontal
여기에서, 상기 반응촉진용 분출관(11, 21, 31)의 수평 분출관부(11c, 21c, 31c)는 스파이럴형태로 형성하되, 그 수평 분출관부의 최외측으로부터 중심부에 이르기까지 분출공(11a, 21a, 31a)들이 배열 형성되도록 하여서, 각 반응조 내부의 바닥에서 원수를 더욱 폭넓게 확산시킬 수 있도록 함이 바람직하다.Here, the horizontal
또, 상기 반응촉진용 분출관(11, 21, 31)은 도 3에서와 같이, 내외면이 평활한 평활관으로 만들어진 것으로 예시하고 있으나, 필요에 따라서 상기 반응촉진용 분출관(11, 21, 31)은 도 4에서와 같이, 내외면이 굴곡지는 굴곡관으로 만들어질 수도 있음을 밝혀 둔다. In addition, the reaction promotion blowout pipes (11, 21, 31), as shown in Figure 3, the inner and outer surfaces are illustrated as being made of a smooth pipe, the reaction promotion blowout pipes (11, 21, 31 shows that as shown in FIG. 4, the inner and outer surfaces may be made of curved tubes.
여기에서, 상기 반응촉진용 분출관(11, 21, 31)들 중의 어느 하나에는 그 상단에 별도의 반응매개체 투입라인(A)을 연결 설치하여서, 각 반응조에서 반응을 촉진하기 위한 미생물이나 약품을 투입할 수 있도록 함이 바람직하다. 본 발명에서는 혐기조(10)의 반응촉진용 분출관(11) 상단에 반응촉진용 분출관(11)을 연결 설 치한 것으로 예시되어 있다.Here, by connecting a separate reaction medium inlet line (A) at the top of any one of the reaction promotion pipes (11, 21, 31), microorganisms or drugs to promote the reaction in each reaction tank It is desirable to be able to inject. In the present invention, it is illustrated that the reaction promoting
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 하수처리장치는 수두차를 이용하여 각 반응조 내에 유입되는 처리대상의 원수를 골고루 신속하게 확산시킬 수 있도록 구성함으로써, 원수가 미생물과 접촉할 기회를 증대시켜서 처리효율을 향상시켜 줄뿐만 아니라, 원수가 미생물과 충분히 접촉하는 데 소요되는 시간을 줄여서 처리시간을 단축시켜 주는 등의 유용한 효과를 가지는 발명인 것이다.As described above, the sewage treatment apparatus of the present invention is configured so that the raw water of the treatment target flowing into each reaction tank can be evenly and quickly spread by using the head difference, thereby increasing the chance of the raw water coming into contact with the microorganisms and treating it. In addition to improving the efficiency, it is an invention having a useful effect such as shortening the processing time by reducing the time required for the raw water to contact the microorganisms.
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