KR20100093433A - Apparatus and method for treatment of textile wastewater using anaerobic-aerobic biofilter and post ozone process - Google Patents

Apparatus and method for treatment of textile wastewater using anaerobic-aerobic biofilter and post ozone process Download PDF

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Abstract

PURPOSE: The suspended material contained in the dyeing wastewater is eliminated to the utmost. The load of the biofilter process of this process and generation rate of the sludge can be reduced. In the anaerobic aerobic biofilter process, the contact area between microorganism and the processing water are broadened with the biofilter filtering. CONSTITUTION: The processing unit of the dyeing wastewater. With the high speed sedimentation filtration(10) for the constellation of effluent not constant and eliminating the suspended material of the dyeing wastewater having with the large quantity content. With the anaerobic biofilter tank(20) which processes the processing water transferred to from the high speed sedimentation filtration by using anaerobe. With the biofilter tank(30) in which anaerobic or aerobic is selected selectively according to the property of the dyeing wastewater and processing the processing water transferred to from the anaerobic filter bath it selective.

Description

혐기-호기 바이오필터와 오존 후처리 공정을 이용한 염색폐수의 처리장치 및 방법{Apparatus and method for treatment of textile wastewater using anaerobic-aerobic biofilter and post ozone process}Apparatus and method for treatment of textile wastewater using anaerobic-aerobic biofilter and post ozone process}
본 발명은 폐수의 성상이 일정하지 않고 고농도의 SS, 색도, COD 등을 다량 함유하고 있는 염색폐수를 대상으로 고속침전여과처리 후 혐기-호기 바이오필터와 오존 후처리 공정의 조합을 통하여 처리함으로써, 응집처리와 같은 화학적 처리를 하지 않아 슬러지의 발생량이 적은 것을 특징으로 하는 혐기-호기 바이오필터와 오존 후처리 공정을 이용한 염색폐수의 처리장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention is treated by a combination of an anaerobic-aerobic biofilter and an ozone post-treatment process after high-speed sedimentation filtration for dyeing wastewater containing a high concentration of SS, chromaticity, COD, etc., in which the characteristics of the wastewater are not constant. The present invention relates to an anaerobic-aerobic biofilter and an ozone post-treatment apparatus and a method and a method for treating dyed wastewater, which do not undergo chemical treatment such as flocculation.
일반적인 섬유염색 산업폐수는 섬유에 염료를 부착시키는 염색공정의 과정에서 다량의 물을 소비하며 폐수배출량이 많은 특징이 있고, 이렇게 발생하는 폐수는 고온, 고알칼리성이며, 색소화합물, 조염제, 계면활성제, 기타 각종 고분자 유기화합물 등과 같은 난분해성 물질 및 미생물 성장 방해물질을 함유하고 있고 사용하는 섬유의 종류나 염료에 따라 용수사용량과 폐수의 성상이 일정하지 않고 계절별, 유행 별로 폐수처리장으로 유입되는 폐수의 유기물질의 농도변화가 매우 심해 처리에 큰 어려움을 겪고 있다. The general textile dyeing industry wastewater consumes a large amount of water in the dyeing process to attach dyes to the fibers and has a large amount of wastewater discharge.The wastewater generated is high temperature and high alkali, and it is a pigment compound, a salt forming agent and a surfactant. It contains hardly decomposable substances and other microorganism growth inhibitors, such as various organic polymers, etc., and the water consumption and wastewater characteristics are not constant depending on the type of fiber and dye used. The concentration change of organic matter is so severe that it is very difficult to treat.
이러한 섬유염색 산업폐수는 일반적으로 응집-침전공정과 활성슬러지 공정을 조합하여 처리하고 있으나 활성슬러지 공정에 의한 처리를 할 때, 폭기를 위한 에너지 소모가 크고 많은 양의 잉여 슬러지를 발생시키며, 또한 섬유염색 산업폐수에 함유된 염료나 폴리비닐알콜과 같은 난분해성 물질들은 반응조를 미분해된 상태로 지나치게 되고 때때로 처리한 유출수는 높은 COD와 색도를 함유하고 있는 문제점들이 있었다. Such textile dyeing industrial wastewater is generally treated by combining a flocculation-precipitation process and activated sludge process, but when treated by activated sludge process, energy consumption for aeration is high and a large amount of excess sludge is generated, and fiber Refractory materials such as dyes and polyvinyl alcohol contained in the dyeing industrial wastewater were excessively degraded in the reactor, and sometimes the treated effluent contained high COD and color.
현재 염색폐수의 대표적인 처리방법으로는 응집침전법, 펜톤산화법 등의 물리화학적인 방법과 생물학적 처리기술인 활성슬러지법이 주로 이용되고 있으나, 물리화학적 처리방법의 경우 처리효율은 좋으나 처리비용의 증가와 2차 오염물질이 생성될 수 있는 문제점이 있으며, 활성슬러지법의 경우 슬러지 팽화 현상이 자주 발생하고 부하변동에 대처하기 어렵고 잉여슬러지가 다량 발생하는 등의 문제점들을 가지고 있다.Currently, physicochemical methods such as flocculation sedimentation and fenton oxidation and activated sludge method, which are biological treatment technologies, are mainly used as dyeing wastewater treatment methods. There is a problem that secondary pollutants may be generated, and in the case of activated sludge, sludge swelling frequently occurs, it is difficult to cope with load fluctuations, and excessive sludge is generated.
한편, 최근의 보고들에 의하면 염색산업폐수처리에 혐기 처리 시스템이 유용하다고 밝히고 있다. 생물학적인 처리는 물리/화학적 처리에 비해 운전비용이 경제적이기 때문에 좋은 대안이 된다. 전통적인 호기 처리 시스템은 실제로 색도를 감 소시지 못하며 혐기공정이 색도 제거에 효율적이라는 것을 연구보고를 통하여 발표된 바 있으며, 색도저감을 위한 혐기 공정과 이때 발생되는 독성물질의 저감을 위한 호기공정을 연계한 다양한 기술들이 연구개발되어 특허 출원되고 있다. On the other hand, recent reports indicate that the anaerobic treatment system is useful for the dyeing industry wastewater treatment. Biological treatments are a good alternative because the operating costs are more economical than physical / chemical treatments. Traditional aerobic treatment systems have not been able to actually reduce color and have been published in research reports that the anaerobic process is effective for color removal, and a variety of aerobic processes have been linked to anaerobic processes for color reduction and to reduce toxic substances. Technologies are researched and developed and patented.
구체적으로 혐기-호기 시스템 기술을 염색산업 폐수에 적용시킨 국내 특허들을 살펴보면, 국내 등록특허 제325024호에 pH를 조정한 염색폐수를 혐기성 슬러지 블랭킷 공정을 통하여 가수분해 및 유기산 발효시킨 다음 호기성 처리 후 응집침전시키는 단계를 포함하는 염색폐수처리방법이 개시되어 있지만 상기와 같은 특허의 경우에는 염색산업의 감량공정에서 발생하는 다량의 SS로 인해 SS가 높은 폐수처리장에는 전처리 공정없이는 바로 적용이 어렵고, 또한 색도를 제대로 제거하지 못하는 문제점들이 발생할 우려가 있다. Specifically, the domestic patents applying the anaerobic-aerobic system technology to the wastewater of the dyeing industry show that in Korea Patent No. 325024, the dyeing wastewater adjusted to pH is subjected to hydrolysis and organic acid fermentation through an anaerobic sludge blanket process, followed by flocculation after aerobic treatment. Dyeing wastewater treatment method including the step of precipitation is disclosed, but in the case of the above patent, due to the large amount of SS generated in the weight loss process of the dyeing industry, it is difficult to apply to the wastewater treatment plant with high SS without the pretreatment process, and also the color There is a risk of problems that do not remove properly.
그리고 국내 등록특허 제614561호에 도 1에 도시된 바와 같이 pH를 조정하기 위한 전처리조(1), 상기 전처리조에서 이송된 염색폐수를 혐기성 미생물을 이용하여 처리하는 혐기성 반응조(3), 상기 혐기성 반응조에서 이송된 처리수를 호기성 미생물을 이용하여 처리하는 호기성 반응조(4, 5), 상기 호기성 반응조에서 이송된 처리수의 고형물을 응집시키는, 응집조(13) 및 침전조(14)를 포함하며, 각각의 이송관(8, 9, 10)에 의해 이송되는 처리수를 처리하기 위한 혐기성 반응조, 및 호기성 반응조는 부유성 담체가 충진된 부유메디아 생물 반응기로서 교반기(12)를 각각 구비한 것을 특징으로 하는 염색폐수의 처리장치 및 처리방법이 개시되어 있지만 상기와 같은 특허의 경우에는 부유성 메디아를 첨가하여 접촉면적을 넓혀 미생물의 효율을 높인 것이 특징이지만, 응집-침전공정이 추가되어 기존의 폐수처리 공정과 큰 차이가 없었으며 응집제 사용으로 발생하는 슬러지를 처리하기 위한 인한 추가적인 비용이 발생하여 비경제적인 문제점이 있었다. And in Korea Patent No. 614561 as a pretreatment tank (1) for adjusting the pH, the anaerobic reactor (3) for treating the dye wastewater transferred from the pretreatment using anaerobic microorganisms, the anaerobic An aerobic reactor (4, 5) for treating the treated water transferred from the reaction tank using aerobic microorganisms, agglomeration tank (13) and a settling tank (14), which aggregate the solids of the treated water transferred from the aerobic reactor; The anaerobic reactor and the aerobic reactor for treating the treated water transported by the respective transfer pipes 8, 9 and 10 are each a floating media bioreactor filled with a floating carrier and provided with a stirrer 12, respectively. Dyeing wastewater treatment apparatus and treatment method have been disclosed, but in the case of the above patent, it is characterized by increasing the contact area by adding floating media. , Flocculation-sedimentation process was the addition of a non-economic problems were not existing waste water treatment process and the large difference to the additional costs for processing the sludge with flocculants used occurs.
또한 국내 등록특허 제371499호에 염색폐수를 중화처리한 후 혐기성 미생물을 이용하여 염색 폐수 중의 난분해성 물질을 분해한 1차 처리수를 호기성 미생물을 이용하여 처리한 2차 처리수를 응집조에 유입시켜 양이온 유기응집제를 투입하여 최종 응집처리한 후 침전조로 유입시켜 침전된 슬러지와 최종처리수를 분리하여 배출시키는 단계로 이루어지는 부유메디아 생물반응기를 이용한 염색폐수의 처리 방법이 개시되어 있지만 상기와 같은 특허의 경우에는 염색폐수의 COD제거율이 90%이상으로 탁월한 것으로 나타났으나 실제 염색폐수처리장에 적용시 유입수질의 SS나 색도 등이 급격히 변화할 경우 미생물에 대한 충격이 상당이 클 것으로 예상되며, 또한 응집-침전공정이 추가되어 응집제 사용으로 발생하는 슬러지를 처리하기 위한 인한 추가적인 비용이 발생하여 비경제적인 문제점이 있었다. In addition, after neutralizing the dyeing wastewater in Korea Patent No. 371499, the first treated water which decomposed the hardly decomposable substance in the dyeing wastewater using anaerobic microorganisms was introduced into the coagulation tank by treating the second treated water using the aerobic microorganisms. Although a method of treating dyed wastewater using a floating media bioreactor comprising a step of separating and discharging the sludge and the final treated water by injecting a cationic organic coagulant into the sedimentation tank and then entering the sedimentation tank is disclosed, In this case, COD removal rate of dyeing wastewater was over 90%. However, when it is applied to dyeing wastewater treatment plant, the impact on microorganisms is expected to be significant if SS or color of the incoming water is changed rapidly. Additional precipitation due to the addition of sedimentation process to treat sludge caused by the use of flocculant This was easily generated by non-economic issues.
따라서 본 발명자들은 폐수의 성상이 일정하지 않고 고농도의 SS, 색도, COD 등을 다량 함유하고 있는 염색폐수를 화학적 처리 공정을 하지 아니하고 슬러지의 발생량을 줄여 처리 비용을 절감할 수 있도록 염색폐수를 처리함으로써 본 발명을 완성할 수 있게 되었다. Therefore, the inventors of the present invention treat the dyeing wastewater by reducing the amount of sludge without reducing the amount of sludge without chemically treating the dyeing wastewater containing a high concentration of SS, color, COD, etc., which is not constant in wastewater. The present invention can be completed.
상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은 폐수의 특성상 원수의 농도변화가 큰 염색폐수의 생물학적 처리공정의 전처리 공정으로 일반적으로 적용되는 화학적 처리를 하지 않고 고속침전여과의 물리적 처리공정을 거쳐 염색폐수에 함유된 SS를 최대한 제거함으로써, 본 공정인 바이오 필터 공정의 부하 및 슬러지의 발생량을 줄일 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 혐기-호기 바이오필터와 오존 후처리 공정을 이용한 염색폐수의 처리장치 및 방법을 제공함을 과제로 한다.The present invention for solving the above problems is the dyeing wastewater through the physical treatment process of high-speed sedimentation filtration without chemical treatment generally applied as a pretreatment process of the biological treatment process of the dyeing wastewater large change in the concentration of raw water due to the nature of the wastewater The apparatus and method for treating wastewater using anaerobic-aerobic biofilter and ozone aftertreatment process can be reduced by removing SS contained in the process to reduce the load and sludge generation of the biofilter process. The task is to provide.
그리고 본 발명은 혐기-호기 바이오필터공정에서 바이오필터 여과에 의해 미생물과 처리수와의 접촉면적을 넓혀 미생물 분해를 극대화 하고, 염색폐수의 다양한 특성과 처리할 폐수량의 상황에 따라 선택적 혐기-호기 바이오필터공정을 적절히 선택 처리함으로써, 바이오 필터장치의 단위 용적당 염색폐수의 처리효율을 향상시킨 것을 특징으로 하는 혐기-호기 바이오필터와 오존 후처리 공정을 이용한 염색폐수의 처리장치 및 방법을 제공함을 다른 과제로 한다.In addition, the present invention maximizes microbial decomposition by widening the contact area between microorganisms and treated water by biofilter filtration in anaerobic-aerobic biofilter process, and selects anaerobic-aerobic bioreactor according to various characteristics of dyeing wastewater and the amount of wastewater to be treated. The present invention provides an apparatus and method for treating dyed wastewater using an anaerobic-aerobic biofilter and an ozone post-treatment process by improving the treatment efficiency of dyed wastewater per unit volume of a biofilter by appropriately treating the filter process. It is a task.
또한 본 발명은 혐기-호기 바이오필터공정의 생물학적 처리를 거친 처리수를 오존처리에 의한 후처리 공정을 실시함으로써, 본 공정인 혐기-호기 바이오필터 공정에서 미처리된 색도와 COD의 제거효율을 높일 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 혐기-호기 바이오필터와 오존 후처리 공정을 이용한 염색폐수의 처리장치 및 방법을 제공함을 또 다른 과제로 한다.In addition, the present invention by performing the post-treatment process by ozone treatment of the treated water that has undergone biological treatment of the anaerobic-aerobic biofilter process, it is possible to increase the removal efficiency of untreated color and COD in the anaerobic-aerobic biofilter process. It is another object of the present invention to provide an apparatus and a method for treating wastewater using an anaerobic-aerobic biofilter and an ozone post-treatment process.
본 발명은 폐수의 성상이 일정하지 않고 높은 농도의 COD, SS 등을 다량 함유하고 있는 염색폐수의 처리장치에 있어서,The present invention provides a treatment apparatus for dyeing wastewater in which the characteristics of the wastewater are not constant and contain a large amount of high concentrations of COD, SS, etc.,
유입 염색폐수의 SS를 제거하기 위한 고속침전여과기(10)와;A high speed settling filter 10 for removing the SS of the inflow dyeing wastewater;
상기 고속침전여과기로부터 이송된 처리수를 혐기성 미생물을 이용하여 처리하는 혐기성 바이오 필터조(20)와;An anaerobic biofilter tank 20 for treating the treated water transferred from the high-speed sedimentation filter using anaerobic microorganisms;
상기 혐기성 바이오 필터조로부터 이송된 처리수를 염색폐수의 특성에 따라 선택적으로 혐기 또는 호기를 선택하여 처리하는 선택적 바이오 필터조(30)와;An optional biofilter tank 30 for selectively treating anaerobic or aerobic treatment of the treated water transferred from the anaerobic biofilter tank according to the characteristics of the dyeing wastewater;
상기 선택적 바이오 필터조로부터 이송된 처리수를 호기성 미생물을 이용하여 처리하는 호기성 바이오 필터조(40) 및;An aerobic biofilter tank 40 for treating the treated water transferred from the selective biofilter tank using aerobic microorganisms;
상기 호기성 바이오 필터조로부터 이송된 처리수를 오존처리하는 오존처리조(50);An ozone treatment tank (50) for ozonating the treated water transferred from the aerobic biofilter tank;
로 구성되는 것을 특징으로 하는 혐기-호기 바이오필터와 오존 후처리 공정을 이용한 염색폐수의 처리장치를 과제 해결 수단으로 한다.An anaerobic-aerobic biofilter and an ozone post-treatment treatment apparatus for dyeing wastewater, characterized in that the constitution comprises a problem solving means.
그리고 본 발명은 폐수의 성상이 일정하지 않고 고농도의 SS, 색도, COD 등을 다량 함유하고 있는 염색폐수의 처리방법에 있어서,In addition, the present invention is a method for treating dyed wastewater containing a large amount of SS, chromaticity, COD, etc., in which the characteristics of the wastewater are not constant.
유입 염색폐수의 부유물질(SS)를 제거하기 위한 고속침전여과단계와;A high speed settling filtration step for removing suspended solids (SS) of the inflowing dye wastewater;
상기 고속침전여과 처리 후 이송된 처리수를 혐기성 미생물을 이용하여 처리하는 혐기성 바이오필터 처리단계와;An anaerobic biofilter treatment step of treating the treated water transferred after the high-speed sedimentation filtration using anaerobic microorganisms;
상기 혐기성 바이오필터 처리 후 이송된 처리수를 염색폐수의 특성에 따라 선택적으로 혐기 또는 호기를 선택하여 처리하는 선택적 바이오필터 처리단계와;A selective biofilter treatment step of selectively treating anaerobic or aerobic treatment of the treated water transferred after the anaerobic biofilter treatment according to the characteristics of the dye wastewater;
상기 선택적 바이오필터 처리 후 이송된 처리수를 호기성 미생물을 이용하여 처리하는 호기성 바이오필터 처리단계 및;An aerobic biofilter treatment step of treating the treated water transferred after the selective biofilter treatment using an aerobic microorganism;
상기 호기성 바이오필터 처리 후 이송된 처리수를 오존처리하는 오존처리단계;An ozone treatment step of ozonating the treated water transferred after the aerobic biofilter treatment;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 혐기-호기 바이오필터와 오존 후처리 공정을 이용한 염색폐수의 처리방법을 다른 과제 해결 수단으로 한다.The anaerobic-aerobic biofilter, characterized in that it comprises a treatment method of the dyeing wastewater using the ozone post-treatment process as another problem solving means.
상기의 과제 해결 수단에 의한 본 발명은 폐수의 특성상 원수의 농도변화가 큰 염색폐수의 생물학적 처리공정의 전처리 공정으로 고속침전여과의 물리적 처리공정을 설치하여 염색폐수에 함유된 SS를 최대한 제거함으로써, 본 공정인 바이오필터 공정의 부하 및 슬러지의 발생량을 줄일 수 있고, 혐기-호기 바이오필터공정에서 바이오필터 여과에 의해 미생물과 처리수와의 접촉면적을 넓혀 색도 및 유기물질의 분해를 극대화 하고 염색폐수의 다양한 특성과 처리할 폐수량의 상황에 따라 선택적으로 혐기-호기 바이오필터공정에 의해 적절히 선택 처리함으로써, 바이 오필터 장치의 단위 용적당 염색폐수의 처리효율을 향상시키고, 오존처리에 의한 후처리 공정을 실시함으로써, 본 공정인 혐기-호기 바이오필터 공정에서 미처리된 색도와 COD의 제거효율을 높일 수 있도록 한 것이 특징이다. According to the present invention by the above-mentioned means for solving the problem, by installing a physical treatment process of high-speed sedimentation filtration as a pretreatment process of the biological treatment process of the dyeing wastewater having a large change in the concentration of raw water by removing the SS contained in the dyeing wastewater as much as possible, It can reduce the load and sludge generation of the biofilter process, and in the anaerobic-aerobic biofilter process, widen the contact area between microorganisms and treated water by biofilter filtration to maximize the decomposition of chromaticity and organic substances, and dye wastewater. Depending on the various characteristics of the wastewater and the amount of wastewater to be treated, by selectively selecting and treating by an anaerobic-aerobic biofilter process, the treatment efficiency of the dyeing wastewater per unit volume of the biofilter unit is improved, and the post-treatment process by ozone treatment By removing the untreated color and COD in the anaerobic-aerobic biofilter process It is characterized by a higher rate.
상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 폐수의 성상이 일정하지 않고 고농도의 SS, 색도, COD 등을 다량 함유하고 있는 염색폐수를 대상으로 한 혐기-호기 바이오필터와 오존 후처리 공정을 이용한 염색폐수의 처리장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위 내에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.In order to achieve the above effect, the present invention is a dye wastewater using an anaerobic-aerobic biofilter and ozone post-treatment process for dye wastewater containing a large amount of SS, color, COD, etc., which is not constant in wastewater. It is to be noted that only a portion necessary for understanding the present invention will be described, and a description of other portions will be omitted within the scope of not distracting the gist of the present invention.
이하 본 발명에 따른 혐기-호기 바이오필터와 오존 후처리 공정을 이용한 염색폐수의 처리장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the technical configuration of a treatment apparatus for dyeing wastewater using an anaerobic-aerobic biofilter and an ozone post-treatment process according to the present invention will be described in detail.
본 발명에서 도 2는 본 발명에 따른 혐기-호기 바이오필터와 오존 후처리 공정을 이용한 염색폐수의 처리장치의 개략도이고, 도 3은 본 발명에 따른 고속침전여과기의 내부를 나타낸 단면도에 관한 것이다. In the present invention, Figure 2 is a schematic diagram of a treatment apparatus for dyeing wastewater using an anaerobic-aerobic biofilter and an ozone post-treatment process according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view showing the interior of the high-speed sediment filter according to the present invention.
본 발명은 폐수의 성상이 일정하지 않고 고농도의 SS, 색도, COD 등을 다량 함유하고 있는 염색폐수의 처리장치에 있어서,The present invention provides a treatment apparatus for dyeing wastewater in which the properties of the wastewater are not constant and contain a large amount of high concentrations of SS, chromaticity, COD, etc.,
유입 염색폐수의 부유물질(SS)를 제거하기 위한 고속침전여과기(10)와;A high speed sedimentation filter 10 for removing suspended solids (SS) of the inflow dyeing wastewater;
상기 고속침전여과기로부터 이송된 처리수를 혐기성 미생물을 이용하여 처리하는 혐기성 바이오 필터조(20)와;An anaerobic biofilter tank 20 for treating the treated water transferred from the high-speed sedimentation filter using anaerobic microorganisms;
상기 혐기성 바이오 필터조로부터 이송된 처리수를 염색폐수의 특성에 따라 선택적으로 혐기 또는 호기를 선택하여 처리하는 선택적 바이오 필터조(30)와;An optional biofilter tank 30 for selectively treating anaerobic or aerobic treatment of the treated water transferred from the anaerobic biofilter tank according to the characteristics of the dyeing wastewater;
상기 선택적 바이오 필터조로부터 이송된 처리수를 호기성 미생물을 이용하여 처리하는 호기성 바이오 필터조(40) 및;An aerobic biofilter tank 40 for treating the treated water transferred from the selective biofilter tank using aerobic microorganisms;
상기 호기성 바이오 필터조로부터 이송된 처리수를 오존처리하는 오존처리조(50);An ozone treatment tank (50) for ozonating the treated water transferred from the aerobic biofilter tank;
로 구성되는 것을 특징으로 한다. . ≪ / RTI >
본 발명에서 처리하는 염색폐수는 먼저 전처리 공정인 고속침전여과를 거쳐 SS를 제거한 다음 혐기성 바이오 필터조(20)를 거친 후 성상이 일정하지 않은 고농도의 SS, 색도, COD 등을 다량 함유하고 있는 염색폐수의 특성 및 처리량에 따라 선택적으로 혐기 또는 호기를 선택하여 처리하는 선택적 바이오 필터조(30)를 거친 후 호기성 바이오 필터조(40) 및 오존처리조(50)를 거쳐 처리되어지는 것이 특징이다.The dyeing wastewater treated in the present invention first removes the SS through high-speed sedimentation filtration, which is a pretreatment process, and then passes through the anaerobic biofilter tank 20, and then dyes containing a large amount of SS, color, COD, etc., of which the properties are not constant. It is characterized in that it is processed through the aerobic biofilter tank 40 and the ozone treatment tank 50 after the selective biofilter tank 30 for selectively selecting anaerobic or aerobic treatment according to the characteristics and the throughput of the waste water.
본 발명에 따른 염색폐수 처리장치를 각 구성별로 상세히 설명하면 다음과 같다.Dyeing wastewater treatment apparatus according to the present invention will be described in detail for each configuration as follows.
본 발명에서 고속침전여과기(10)는 내부에 여재가 충진된 여과층이 구비되고, 상기 여과층에 의해 염색폐수에 다량 함유되어 있는 SS 등의 부유물질이 최대 45∼55%까지 제거되며, 상기와 같은 여과작용은 본 공정인 바이오필터 처리공정에서 안정적으로 염색폐수를 처리하기 위한 전처리 공정의 중요한 기작이다. 또한 본 공정에서는 상기 SS 이외에도 COD, 색도 등이 일부 제거된다.In the present invention, the high-speed sedimentation filter 10 is provided with a filtration layer filled with a filter medium therein, and by the filtration layer removes up to 45-55% of suspended solids such as SS contained in a large amount of dye wastewater. Filtration, such as this is an important mechanism of the pretreatment process for treating the dyeing wastewater stably in the biofilter treatment process. In addition, in this step, COD, chromaticity, and the like are partially removed in addition to the SS.
상기 여과층(11)은 도 3에 도시된 바와 같이 고속침전여과기(10) 부피에 대하여 30∼40 부피%의 공간을 차지하도록 고속침전여과기(10) 내부의 중간부 공간에 설치하는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 3, the filtration layer 11 is preferably installed in an intermediate space inside the high-speed sedimentation filter 10 so as to occupy 30-40% by volume with respect to the volume of the high-speed sedimentation filter 10. .
따라서 염색폐수는 상기 여과층(11)의 하부로 유입되어 여과층을 통과하여 상부로 이송되어 혐기성 필터조(20)로 유출되면서 여과층에 의해 걸러진 SS 등의 부유물질이 하부로 배출되어 슬러지 이송관(70)을 거쳐 처리된다.Therefore, the dyeing wastewater flows into the lower part of the filtration layer 11 and is passed through the filtration layer to the upper part and flows out to the anaerobic filter tank 20 while the suspended solids such as SS filtered by the filtration layer are discharged to the lower side and transported to the sludge. The tube 70 is processed.
상기에서 여과층(11)의 부피비가 상기에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는 여과층(11)의 부피가 적어 염색폐수에 다량 함유되어 있는 SS와 기타 오염물질들이 제대로 제거하지 못할 우려가 있고, 여재충진 부피가 일정범위를 초과할 경우에는 상대적으로 하부의 침전공간이 줄어들어 역세주기가 짧아져 동력비가 증가될 것으로 판단된다. When the volume ratio of the filtration layer 11 is less than the above-defined range, the volume of the filtration layer 11 is small, so that SS and other contaminants contained in a large amount of dye wastewater may not be properly removed. If the filter filling volume exceeds a certain range, the settling space in the lower part is reduced and the backwash cycle is shortened, which may increase the power cost.
상기 여과층(11)을 형성시키는 여재는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 다양한 형태의 여재가 적용되어지며, 입상여재의 소재는 활성탄을 코팅시킨 폴리에틸렌 수지를 사용하는 것이 바람직하다. As the filter medium for forming the filtration layer 11, various types of filter media are applied as shown in FIGS. 4A and 4B, and the material of the particulate filter is preferably a polyethylene resin coated with activated carbon.
본 발명에서 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 고속침전여과기의 여과층을 형성하는 입상여재를 찍은 사진에 관한 것이다. 4a and 4b in the present invention relates to a photograph of the particulate filter forming the filter layer of the high-speed sedimentation filter according to the present invention.
상기 입상여재는 합성수지제로서, 공극율(Porportion of void)이 95∼98%인 것이 바람직하다. 그리고 입상여재의 크기와 형상은 특별히 한정하지는 않지만 본 발명에서 적용하는 입상여재의 구체적인 예를 들면 6mm x 6mm x 6mm의 폴리에틸렌 재질의 정육면체 여재를 사용한다. The granular material is a synthetic resin, and preferably has a porosity of 95 to 98%. And although the size and shape of the granular media is not particularly limited, specific examples of the granular media to be applied in the present invention use a cube media of 6 mm x 6 mm x 6 mm polyethylene.
상기 입상여재의 조건이 상기에서 한정한 범위를 벗어날 경우에는 염색폐수에 다량 함유되어 있는 SS와 기타 오염물질들이 충분히 제거되지 못할 우려가 있다.If the conditions of the granular material are out of the above limited range, there is a concern that SS and other contaminants contained in the dyeing wastewater in a large amount may not be sufficiently removed.
또한 상기 고속침전여과기(10)의 여과층에 의해 억류 및 여과된 SS는 미세한 입자의 SS 입자들이 서로 뭉쳐 응집되고, 아래로 침전된다. In addition, the SS detained and filtered by the filtration layer of the high-speed precipitation filter 10 aggregates and aggregates the SS particles of fine particles together and precipitates down.
그리고 혐기성 바이오 필터조(20)는 고속침전여과기(10)에서 물리적 처리에 의해 SS 등 부유물질이 제거된 1차 처리수에 함유되어 있는 화합물 중에서 주로 혐기성 미생물에 의하여 염색폐수의 색도를 유발시키는 아조결합을 분해하여 색도를 저감시키고 염료 화합물, 염화 지방족 탄화수소류 (chlorinated aliphatic hydrocarbons) 등과 같은 COD를 제거시키는 기능을 한다. The anaerobic biofilter tank 20 is azo that causes chromaticity of the dye wastewater mainly by anaerobic microorganisms among the compounds contained in the primary treated water from which suspended matter such as SS is removed by physical treatment in the high-speed sedimentation filter 10. Decompose bonds to reduce color and remove CODs such as dye compounds and chlorinated aliphatic hydrocarbons.
특히 혐기성 미생물을 이용한 아조염료의 분해는 염색폐수처리에 있어 가장 경제적이고 효과적인 처리방법이다. 최근의 많은 연구들에서 혐기서 미생물들에 의해 반응성 염료의 아조(azo) 연결고리가 깨어지고 색도가 감소되는 것이 확인되었으며 염료의 변환과 파괴과정에서 생성되는 대사산물들은 혐기성 조건에서 충분히 안정화되었으나, 대부분의 방향족(Aromatic) 화합물들은 혐기성 조건에서 잘 분해가 되지 않는 것으로 관찰되었다.In particular, the decomposition of azo dyes using anaerobic microorganisms is the most economical and effective method for dyeing wastewater treatment. Many recent studies have shown that anaerobic microorganisms break the azo linkages of reactive dyes and reduce their chromaticity. Metabolites produced during dye conversion and destruction are sufficiently stabilized under anaerobic conditions. Most aromatic compounds were observed to degrade poorly under anaerobic conditions.
상기 혐기성 바이오 필터조(20)는 그 내부에 필터층을 구비하고, 이 필터층은 혐기성 필터조 부피에 대하여 30~40 부피%의 공간을 차지하도록 필터조(20) 내부의 하부 공간에 설치하는 것이 바람직하다. 상기에서 필터층의 부피비가 30% 미만이 될 경우에는 필터층의 처리공간이 적어 미생물과 폐수의 접촉이 충분히 일어나지 않아 염색폐수에 다량 함유되어 있는 색도를 제대로 제거하지 못할 우려가 있고, 필터층의 부피비가 40%를 초과할 경우에는 필터층의 공간이 커짐에 따라 역세정시 다량의 동력비와 역세수가 필요하여 비경제적이다. The anaerobic biofilter tank 20 has a filter layer therein, and the filter layer is preferably installed in the lower space inside the filter tank 20 so as to occupy a space of 30 to 40% by volume with respect to the volume of the anaerobic filter tank. Do. When the volume ratio of the filter layer is less than 30%, the treatment space of the filter layer is small, so that the contact between the microorganism and the wastewater does not occur sufficiently, so that the chromaticity contained in the dyeing wastewater may not be removed properly, and the volume ratio of the filter layer is 40 If it exceeds%, it is uneconomical because a large amount of power and backwashing are required for backwashing as the space of the filter layer increases.
본 발명에서 상기 필터층에 형성된 생물막(Biofilm)은 도 5에 모식도가 도시된 바와 같이 기저(21, Substratum) 위에 기초막(22, Base film)과 표면막(23, Surface film)으로 구성된다. In the present invention, the biofilm formed in the filter layer is composed of a base film 22 and a surface film 23 on a base 21 and a substratum, as shown in FIG. 5.
본 발명에서 도 5는 본 발명에 따른 혐기-호기 바이오필터에 형성된 생물막의 단면을 나타낸 단면도에 관한 것이다.In the present invention Figure 5 relates to a cross-sectional view showing a cross section of the biofilm formed on the anaerobic-aerobic biofilter according to the present invention.
상기 생물막(Biofilm)은 마샬(Marshall) 등의 연구에 의하면 미생물 세포와 세포외 생성물질(EPS, Extracellurar polymeric substance)에 의해 구성되며, 흡착력이 강하다. 습윤 중량이 70~95% 정도 포함된 다공성 구조로써 수분을 제외한 70~95%가 유기 고분자인 세포외 생성물질(EPS)이며, 이 속에 미생물들이 부착되어 있는 상태이다(Marshall, 1971,1971,1973, 1976).The biofilm is composed of microbial cells and extracellular products (EPS, Extracellurar polymeric substance) according to the research of Marshall et al., Has a strong adsorption force. It is a porous structure containing 70 ~ 95% of wet weight and 70 ~ 95% of organic matter except moisture is extracellular product (EPS) which is organic polymer, and microorganisms are attached to it (Marshall, 1971, 1971, 1973). , 1976).
또한 상기 세포외 생성물질(EPS)의 조성은 생물막내 미생물의 종류와 환경에 의해 변화하지만, 대부분이 다당류이며, 약간의 아미노산 등으로 구성되고, 세포외 생성물질(EPS)는 생물막의 주된 구조적, 기능적 역할을 담당하고 있다.In addition, although the composition of the extracellular product (EPS) varies depending on the type and environment of the microorganisms in the biofilm, most of them are polysaccharides, composed of a few amino acids, etc., and the extracellular product (EPS) is the main structural, It has a functional role.
그리고 기저(21, Substratum)는 생물막의 축척 초기단계에 생물막에서 중용한 역할을 담당하며 초기의 집단적인 세포의 분포처럼 세포축적율에 영향을 미치고 보통은 불투과성이며, 금속과 같은 비 다공성 물질이다.Substratum 21 is a non-porous material such as metal, which plays an important role in the biofilm in the early stages of biofilm accumulation and affects cell accumulation rate, usually impermeable, like the distribution of initial cells. .
또한 기초막(22, Base film)은 분자의 확산이 두드러지게 일어나며 기저에 고정되어 있으며, 연속적으로 유기 고분자 메트릭스(matrix)를 형성하며, EPS가 매우 긴밀하게 모여 있어, 액상에서 부유물질들이 자유롭게 이동할 공간이 없어 용해성 물질들만 통과가 가능하다.In addition, the base film 22 has a prominent diffusion of molecules, is fixed to the base, continuously forms an organic polymer matrix, and EPS is very tightly gathered so that floating materials can move freely in the liquid phase. There is no room for only soluble materials to pass through.
또한 표면막(23, Surface film)은 사상성 구조(Filamentous)를 형성하고 있으며 다소 불연속적이고, 부유하는 입자들이 액상에서 전달되어 입자들 간의 교환이 이루어지며, 벌크리퀴드(24, Bulk liquid)와 생물막간에 세포외 생성물질(EPS)을 직접적으로 교환하면서 가스(25)를 발생시킨다.In addition, the surface film 23 forms a filamentous structure, and is somewhat discontinuous, and floating particles are transferred from the liquid phase to exchange between the particles, and between the bulk liquid and the biofilm. The gas 25 is generated while exchanging the extracellular product (EPS) directly.
바이오 필터조는 기존 염색폐수처리장의 활성 슬러지를 접종하여 최소 20일 이상의 안정화 기간을 거친후 운전함이 바람직하다.The bio filter tank is preferably operated after inoculating activated sludge of the existing dye wastewater treatment plant and undergoing a stabilization period of at least 20 days.
그리고 선택적 바이오 필터조(30)는 상기 혐기성 바이오 필터조(20)에서 혐기성 생물학적 처리한 2차 처리수를 처리하기 위한 조로서, 염색폐수의 다양한 특성과 처리할 폐수량의 상황에 따라 선택적 혐기-호기 바이오 필터공정에 의해 적절히 선택적으로 혐기 또는 호기 처리하는 기능을 한다. The selective biofilter tank 30 is a tank for treating secondary treated water treated with anaerobic biological treatment in the anaerobic biofilter tank 20. The selective anaerobic-aerobic unit is used according to various characteristics of dyeing wastewater and the amount of wastewater to be treated. Anaerobic or aerobic treatment functions appropriately and selectively by the biofilter process.
구체적으로는 유입되는 염색폐수의 특성에 따라 염색폐수 내에 색도유발물질이 다량 함유되어 있을 경우에는 상기 혐기성 바이오 필터조(20)에서 처리된 2차 처리수에 잔류하고 있는 색도를 반복하여 제거하기 위한 방안으로 다시 혐기성 바이오 필터조를 선택적으로 이용하여 2차 처리수에 함유되어 있는 색도를 제거하고, 그리고 염색폐수의 특성에 따라 염색폐수 내에 COD가 다량 함유되어 있을 경우에는 호기성 바이오 필터조를 선택적으로 이용하여 상기 혐기성 바이오 필터조(20)에서 처리된 2차 처리수를 반복하여 염색폐수에 함유되어 있는 COD를 제거하는 기능을 한다.Specifically, when a large amount of chromaticity-causing substances are contained in the dyeing wastewater according to the characteristics of the dyeing wastewater introduced, it is necessary to repeatedly remove the chromaticity remaining in the secondary treated water treated in the anaerobic biofilter tank 20. As an alternative, the anaerobic biofilter tank is selectively used to remove chromaticity contained in the secondary treated water, and if a large amount of COD is contained in the dyeing wastewater depending on the characteristics of the dyeing wastewater, an aerobic biofilter tank is selectively used. By repeating the secondary treated water treated in the anaerobic biofilter tank 20 by using to function to remove the COD contained in the dyeing wastewater.
즉, 유입 염색폐수에 색도가 다량 함유되어 있는 경우는 선택적 혐기성 필터조에 의해 처리되고, 유입 염색폐수에 COD가 다량 함유되어 있는 경우는 선택적 호기성 필터조에 의해 처리된다.That is, when a large amount of chromaticity is contained in the inflowing dye wastewater, it is processed by a selective anaerobic filter tank, and when a large amount of COD is contained in the inflowing dye wastewater, it is processed by a selective aerobic filter tank.
이때 선택적 바이오 필터조(30)에서 호기성 필터조로 선택되는 경우에는 필터조 하부에 설치된 산기관으로부터 조 내에 공기가 산기되어진다. At this time, in the case of being selected as an aerobic filter tank in the selective bio-filter tank 30, air is diffused into the tank from the diffuser installed in the lower filter tank.
상기에서 선택적 바이오 필터조(30)의 필터층은 상기 혐기성 바이오 필터조(20)의 필터층과 동일한 구조를 갖는다. The filter layer of the selective bio filter tank 30 has the same structure as the filter layer of the anaerobic bio filter tank 20.
염색폐수처리장의 호기조의 미생물을 접종하여 최소 20일 이상을 안정화 시 킨후 처리를 실시하는 것이 바람직하다.It is preferable to perform post-treatment after stabilizing at least 20 days by inoculating microorganisms in an aerobic tank of a dye wastewater treatment plant.
그리고 호기성 바이오 필터조(40)는 상기 선택적 바이오 필터조(30)에서 선택적 공정에 의해 적절히 선택적으로 혐기 또는 호기 처리된 3차 처리수에 함유된 COD와 유기물을 제거하는 기능을 한다. In addition, the aerobic biofilter tank 40 functions to remove COD and organic matter contained in the anaerobic or aerobic tertiary treated water appropriately and selectively by a selective process in the selective biofilter tank 30.
상기에서 선택적 호기성 필터조(40)의 필터층은 상기 혐기성 바이오 필터조(20)의 필터층과 동일한 구조를 갖는다. The filter layer of the selective aerobic filter tank 40 has the same structure as the filter layer of the anaerobic biofilter tank 20.
그리고 선택적 바이오 필터조(30)와 호기성 바이오 필터조(40)는 외부에서 공기를 주입하는 산기관(80)이 필터조 하부에 각각 설치되어, 필터조 내부에 공기를 산기시킨다. In addition, the selective biofilter tank 30 and the aerobic biofilter tank 40 are each provided with an diffuser 80 which injects air from the outside to the lower portion of the filter tank, to diffuse air into the filter tank.
그리고 상기 혐기성 바이오 필터조(20)와 선택적 바이오 필터조(30) 및 호기성 바이오 필터조(40)는 필터층을 형성하는 입상여재는 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 다양한 형태의 여재가 적용되어지며, 혐기성 바이오 필터조(20)의 입상여재는 지름 5~6mm 의 구형세라믹 여재 그리고 선택적 바이오 필터조(30)와 호기성 바이오 필터조(40)의 입상여재는 지름 3~4mm의 구형 세라믹 여재를 충진하는 것이 바람직하다. In addition, the particulate filter forming the filter layer of the anaerobic biofilter tank 20, the selective biofilter tank 30, and the aerobic biofilter tank 40 is applied to various types of media as shown in FIGS. 6A and 6B. The granular media of the anaerobic biofilter tank 20 is spherical ceramic media of 5 to 6 mm in diameter, and the granular media of selective biofilter tank 30 and the aerobic biofilter tank 40 is spherical ceramic media of 3 to 4 mm in diameter. It is preferable to fill.
본 발명에서 도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 혐기-호기 바이오 필터층을 형성하는 입상여재를 찍은 사진에 관한 것이다.6a and 6b in the present invention relates to a photograph of the granular material forming the anaerobic-aerobic biofilter layer according to the present invention.
상기 입상여재의 조건이 상기에서 한정한 범위를 벗어날 경우에는 염색폐수에 다량 함유되어 있는 COD, 유기물질 등이 충분히 제거되지 못할 우려가 있다.If the conditions of the granular material are outside the above limited range, there is a fear that COD, organic substances, etc. contained in a large amount in the dyeing wastewater may not be sufficiently removed.
그리고 호기성 바이오 필터조(40)는 상기 혐기성 바이오 필터조(20) 및 선택적 바이오 필터조(30)와 동일한 구조를 갖는 필터조이고, 이때 적용되는 호기성 세균은 상기 선택적 바이오 필터조(30)에서 적용시킨 세균과 동일하게 적용된다.In addition, the aerobic biofilter tank 40 is a filter tank having the same structure as the anaerobic biofilter tank 20 and the selective biofilter tank 30, wherein the aerobic bacteria applied are applied in the selective biofilter tank 30. The same applies to bacteria.
그리고 오존처리조(50)는 상기 호기성 바이오 필터조(40)에서 처리한 4차 처리수에 잔류하는 색도와 COD를 주로 제거하는 기능을 한다. In addition, the ozone treatment tank 50 functions to mainly remove chromaticity and COD remaining in the fourth treated water treated by the aerobic biofilter tank 40.
상기 오존처리조(50)에서 발생시키는 오존은 특징적인 분자구조로 인하여 다양한 형태의 유·무기물과 빠른 속도로 산화반응을 일으킨다. 오존은 물리·화학적처리, 생물학적 처리와 달리 화학적 산화 방식이므로 슬러지와 같은 2차 부산물을 생성하지 않는다. 오존은 자체만으로도 색도 제거와 유기물 분해를 동시에 효과적으로 할 수가 있다. Ozone generated in the ozone treatment tank 50 causes oxidation reactions with various types of organic and inorganic substances at high speed due to the characteristic molecular structure. Ozone, unlike physical, chemical and biological treatments, is a chemical oxidation system and does not produce secondary by-products such as sludge. Ozone alone can effectively remove color and decompose organic matter.
이하, 본 발명에 따른 염색폐수의 처리장치를 이용한 염색폐수의 처리방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method for treating dyed wastewater using the apparatus for treating dyed wastewater according to the present invention will be described in detail.
본 발명은 폐수의 성상이 일정하지 않고 고농도의 SS, 색도, COD 등을 다량 함유하고 있는 염색폐수의 처리방법에 있어서,The present invention is a method for treating dyed wastewater in which the characteristics of the wastewater are not constant and contain a large amount of high concentrations of SS, chromaticity, COD, etc.,
유입 염색폐수의 부유물질(SS)를 제거하기 위한 고속침전여과단계와;A high speed settling filtration step for removing suspended solids (SS) of the inflowing dye wastewater;
상기 고속침전여과 처리 후 이송된 처리수를 혐기성 미생물을 이용하여 처리하는 혐기성 바이오필터 처리단계와;An anaerobic biofilter treatment step of treating the treated water transferred after the high-speed sedimentation filtration using anaerobic microorganisms;
상기 혐기성 바이오필터 처리 후 이송된 처리수를 염색폐수의 특성에 따라 선택적으로 혐기 또는 호기를 선택하여 처리하는 선택적 바이오필터 처리단계와;A selective biofilter treatment step of selectively treating anaerobic or aerobic treatment of the treated water transferred after the anaerobic biofilter treatment according to the characteristics of the dye wastewater;
상기 선택적 바이오필터 처리 후 이송된 처리수를 호기성 미생물을 이용하여 처리하는 호기성 바이오필터 처리단계 및;An aerobic biofilter treatment step of treating the treated water transferred after the selective biofilter treatment using an aerobic microorganism;
상기 호기성 바이오필터 처리 후 이송된 처리수를 오존처리하는 오존처리단계;An ozone treatment step of ozonating the treated water transferred after the aerobic biofilter treatment;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 혐기-호기 바이오필터와 오존 후처리 공정을 이용한 염색폐수의 처리방법에 관한 것이다. It relates to a method for treating dyed wastewater using an anaerobic-aerobic biofilter and an ozone post-treatment process comprising: a.
그리고 상기 고속침전여과단계에서는 여과층에 걸러진 SS 등의 부유물질을 처리하기 위한 역세조건은 염색폐수의 처리속도 및 유량에 따라 다양하지만 SS 등의 부유물질이 여과층에서 제대로 여과되기 위한 고속침전여과단계에서 역세조건은 염색폐수의 처리속도 및 유량에 따라 다양하지만 SS 등의 부유물질이 여과층에서 제대로 여과되기 위해서는 여과속도 200m/day로 운전시 적정 역세 주기는 24 시간이고, 이때 5~10분간 역세시키는 것이 바람직하다. In the high-speed sedimentation filtration step, the backwashing conditions for treating the suspended solids such as SS filtered through the filtration layer vary depending on the treatment speed and flow rate of the dyeing wastewater, but the high-speed sedimentation filtration for the suspended solids such as SS to be properly filtered in the filtration layer. The backwashing conditions at the stage vary depending on the treatment speed and flow rate of the dyeing wastewater, but in order for the suspended solids such as SS to be properly filtered in the filtration layer, the proper backwashing cycle is 24 hours when operating at a filtration rate of 200 m / day, in which case 5 to 10 minutes It is preferable to backwash.
또한 상기 단계에서 적용되는 입상여재에 대하여는 이미 상세히 설명한 바 있으므로 여기서는 그 설명을 생략하기로 한다.In addition, since the granular material applied in the above step has already been described in detail, the description thereof will be omitted.
그리고 혐기성 바이오필터 처리단계와, 선택적 바이오필터 처리단계와, 호기성 바이오필터 처리단계에서는 필터층에 의해 COD, 유기화합물 등을 처리하기 위한 역세조건은 염색폐수의 처리속도 및 유량에 따라 다양하지만 상기와 같은 조건으로 5m3/day의 유량으로 운전할 경우 바이오필터의 오염을 방지하고 오염물질들을 필터층에서 제대로 여과되기 위해서는 5~7일 간격으로 5~10분간 역세시키는 것이 바람직하다. In the anaerobic biofilter treatment step, the selective biofilter treatment step, and the aerobic biofilter treatment step, the backwashing conditions for treating COD, organic compounds, etc. by the filter layer vary depending on the treatment speed and flow rate of the dye wastewater. When operating at a flow rate of 5 m 3 / day, it is preferable to backwash for 5 to 10 minutes at intervals of 5 to 7 days to prevent contamination of the biofilter and to properly filter the contaminants in the filter layer.
상기 필터조에 적용되는 입상여재에 대하여는 이미 상세히 설명한 바 있으므로 여기서는 그 설명을 생략하기로 한다.Since the granular material applied to the filter tank has already been described in detail, the description thereof will be omitted.
그리고 본 발명은 상기 선택적 바이오필터 처리단계에서 색도유발물질이 다량 함유되어 있는 염색폐수의 처리시 혐기성 바이오필터 처리단계에서 처리된 2차 처리수에 잔류하는 색도를 다시 제거하기 위하여 혐기성 바이오필터 처리단계를 선 택하여 2차 처리수에 함유되어 있는 색도를 제거하고, 그리고 COD가 다량 함유되어 있는 염색폐수의 처리시 혐기성 바이오필터 처리단계에서 처리된 2차 처리수에 잔류하는 COD를 제거하기 위하여 호기성 바이오필터 처리단계를 선택하여 2차 처리수에 함유되어 있는 COD를 제거하는 것이 특징이다. In the present invention, the anaerobic biofilter treatment step is performed to remove chromaticity remaining in the secondary treated water treated in the anaerobic biofilter treatment step when the dye wastewater containing a large amount of chromaticity-inducing substance is treated in the selective biofilter treatment step. To remove the chromaticity contained in the secondary treated water, and to remove the COD remaining in the secondary treated water treated in the anaerobic biofilter treatment step in the treatment of dye wastewater containing a large amount of COD. The biofilter treatment step is selected to remove the COD contained in the secondary treated water.
염색폐수 내에 색도가 다량 함유되어 있을 경우에는 상기 혐기성 바이오필터 처리단계에서 처리된 2차 처리수에 잔류하고 있는 색도를 반복하여 제거하기 위한 방안으로 다시 혐기성 바이오필터조를 선택적으로 이용하여 2차 처리수에 함유되어 있는 색도를 제거하고, 그리고 염색폐수의 특성에 따라 염색폐수 내에 COD가 다량 함유되어 있을 경우에는 호기성 바이오필터조를 선택적으로 이용하여 상기 혐기성 바이오필터 처리단계에서 처리된 2차 처리수를 반복하여 염색폐수에 함유되어 있는 COD를 제거하는 기능을 한다.When the dye wastewater contains a large amount of chromaticity, the secondary treatment is performed by selectively using an anaerobic biofilter tank as a method for repeatedly removing the chromaticity remaining in the secondary treated water treated in the anaerobic biofilter treatment step. Remove the chromaticity contained in the water, and if the COD is contained in the dyeing wastewater in accordance with the characteristics of the dyeing wastewater, the secondary treated water treated in the anaerobic biofilter treatment step by selectively using an aerobic biofilter tank Repeat to remove the COD contained in the dyeing waste water.
이하 본 발명의 구성을 아래 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바 본 발명이 하기의 실시예에 의해서만 반드시 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in more detail based on the following examples, but the present invention is not necessarily limited only to the following examples.
1. 폐수의 성상이 일정하지 않은 염색폐수의 처리 1. Treatment of dyed wastewater with non-uniform properties
아래 [표 1]의 내용과 같이 일자별, 시간대별로 그 특성의 변화가 크게 나타 나는 염색폐수를 대상으로 아래 [표 2]의 조건과 같이 가변적으로 운전하였으며, 실시예 1은 혐기(A)-호기(B)-호기(C) 바이오필터 공정에 의해 염색폐수를 처리하였고, 실시예 2는 혐기(A)-혐기(B)-호기(C) 바이오필터 공정에 염색폐수를 처리하였다.As shown in [Table 1], it was operated variably as in the conditions of [Table 2] below for dyeing wastewater whose characteristics change significantly by day and time, as shown in Table 1 below. The dyeing wastewater was treated by the (B) -aerobic (C) biofilter process, and Example 2 was treated the dyeing wastewater by the anaerobic (A) -anaerobic (B) -aerobic (C) biofilter process.
구분division T (℃)T (℃) pHpH CODmn(mg/L)CODmn (mg / L) SS(mg/L)SS (mg / L) Color(mg/L)Color (mg / L)
평균Average 3434 7.897.89 632632 425425 745745
최소at least 2727 7.257.25 386386 286286 415415
최대maximum 3636 7.947.94 12451245 886886 18901890
상기에서 평균이라 함은 최소값을 갖는 폐수량과 최대값을 갖는 폐수량을 고려하여 산출한 값을 의미한다.In the above, the mean means a value calculated in consideration of the amount of wastewater having a minimum value and the amount of wastewater having a maximum value.
구분division 고속침전여과기 High speed precipitation filter 혐기성 필터조/선택적 필터조/호기성 필터조Anaerobic Filter Tank / Selective Filter Tank / Aerobic Filter Tank
유량(m3/day)Flow rate (m 3 / day) 1010 55
여과속도(m3/m2.day)Filtration rate (m 3 / m 2 .day) 200200 1010
직경(m)Diameter (m) 0.250.25 0.80.8
높이(m)Height (m) 2 2 44
공탑체류시간(min)Tower stay time (min) 7.27.2 180180
여층깊이(m)Layer depth (m) 0.60.6 1.21.2
흐름 타입Flow type UpflowUpflow
그리고 후처리 공정으로 바이오필터 공정을 거친 처리수를 1,012ppm의 농도로 40분간 오존 처리하였다. The treated water that passed through the biofilter process was treated with ozone for 40 minutes at a concentration of 1,012 ppm.
2. 염색폐수의 처리 결과 2. Treatment result of dyeing wastewater
상기 실시예 1 및 2에 따라 염색폐수를 고속침전여과 공정에 의해 처리한 결과 SS의 제거율은 각각 35.6%, 36.2%이고, 색도가 각각 16.2%, 16.1%의 제거율을 나타내었다.As a result of treating the dyeing wastewater by the high-precipitation filtration process according to Examples 1 and 2, the removal rate of SS was 35.6% and 36.2%, respectively, and the chromaticity was 16.2% and 16.1%, respectively.
그리고 상기 실시예 1, 2의 방법에 따라 바이오필터조 공정을 거친 처리수의 오염물질 누적제거율은 실시예 1의 경우 아래 [표 3], 실시예 2의 경우 아래 [표 4]의 내용과 같다. And the cumulative removal rate of pollutants in the treated water after the biofilter tank process according to the method of Examples 1 and 2 is the same as the contents of Table 3 below in Example 1, Table 4 below in Example 2 .
(단위: 제거율%)                                                 (Unit:% removal)
구분division SSSS CODCOD BODBOD 색도Chromaticity
고속여과High speed filtration 35.635.6 22.622.6 25.625.6 16.216.2
혐기(A)Anaerobic (A) 68.468.4 51.451.4 58.558.5 47.547.5
호기(B)Exhalation (B) 78.978.9 78.378.3 82.582.5 53.253.2
호기(C)Exhalation (C) 85.285.2 88.588.5 91.791.7 57.457.4
오존ozone 86.586.5 91.791.7 93.693.6 81.381.3
(단위: 제거율%)                                                         (Unit:% removal)
구분division SSSS CODCOD BODBOD ColorColor
고속여과High speed filtration 36.236.2 22.422.4 24.824.8 16.116.1
혐기(A)Anaerobic (A) 68.268.2 51.051.0 58.258.2 48.048.0
혐기(B)Anaerobic (B) 84.984.9 73.073.0 76.576.5 75.975.9
호기(C)Exhalation (C) 88.288.2 85.085.0 89.889.8 77.877.8
오존ozone 90.390.3 89.189.1 91.791.7 96.196.1
상기에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 염색폐수의 처리장치를 이용하여 실시예 1, 2에 따라 염색폐수 처리 시 고속침전여과 공정에 의한 SS의 제거율은 각각 35.6%, 36.2%이고, 색도가 각각 16.2%, 16.1% 제거됨에 따라 바이오필터 공정의 전처리공정으로 염색폐수의 안정적인 생물학적 처리를 위한 전처리 공정으로 고속침전여과가 효과적임을 확인할 수 있었고, 그리고 실시예 1, 2에 따른 최종공정에서 오염물질의 제거율은 유입폐수의 SS가 각각 86.5%, 90.3%까지 제거되었고, COD가 각각 91.7%, 89.1%까지 제거되었으며, BOD가 각각 93.6%, 91.7%, 색도가 각각 81.3%, 96.1%까지 제거됨을 확인할 수 있었다.As seen above, the removal rate of SS by the high-speed sedimentation filtration process in the dyeing wastewater treatment according to Examples 1 and 2 using the treatment apparatus of the dyeing wastewater according to the present invention was 35.6% and 36.2%, respectively, and the chromaticity was 16.2. As% and 16.1% were removed, it was confirmed that high-speed sedimentation filtration was effective as a pretreatment process for stable biological treatment of dyeing wastewater as a pretreatment process of the biofilter process, and the removal rate of contaminants in the final process according to Examples 1 and 2 It was confirmed that SS of influent wastewater was removed to 86.5% and 90.3%, COD to 91.7% and 89.1%, respectively, and BOD to 93.6%, 91.7% and chromaticity of 81.3% and 96.1%, respectively. there was.
따라서 본 발명은 폐수의 성상이 일정하지 않고 고농도의 SS, 색도 COD 등을 다량 함유하고 있는 염색폐수를 처리함에 있어서, 응집처리 등의 화학적 처리 공정이 없음으로 인해 슬러지 발생량을 줄임으로 슬러치 처리 비용을 절감할 수 있으며, 본 기술에 적용된 혐기-호기 바이오필터 공정은 염색폐수의 색도 및 유기물질 제거에 매우 효과적이며, 오존 후처리 공정에 의해 염색폐수 처리시에 문제시 되고 있는 색도의 제거를 극대화 한 효율적인 공정임을 확인할 수 있었다.Therefore, in the present invention, in treating dyed wastewater containing a large amount of SS, chromaticity COD, and the like, the wastewater characteristics are not constant, the sludge treatment cost is reduced by reducing the amount of sludge due to the absence of a chemical treatment process such as flocculation treatment. The anaerobic-aerobic biofilter process applied to this technology is very effective in removing the color and organic substances of the dyeing wastewater, and maximizes the removal of the chromaticity problem during dyeing wastewater treatment by the ozone post-treatment process. It was found to be an efficient process.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. It will be appreciated.
도 1은 종래의 혐기-호기 시스템 기술을 염색산업 폐수에 적용시킨 염색산업 폐수처리장치의 개략도,       1 is a schematic diagram of a dyeing industry wastewater treatment apparatus applying the conventional anaerobic-aerobic system technology to the dyeing industry wastewater,
도 2는 본 발명에 따른 혐기-호기 바이오필터와 오존 후처리 공정을 이용한 염색폐수의 처리장치의 개략도,2 is a schematic diagram of a treatment apparatus for dyeing wastewater using an anaerobic-aerobic biofilter and an ozone aftertreatment process according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 고속침전여과기의 내부를 나타낸 단면도,3 is a cross-sectional view showing the interior of the high-speed sedimentation filter according to the present invention,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 고속침전여과기의 여과층을 형성하는 입상여재를 찍은 사진,4a and 4b are photographs taken of the particulate filter forming the filter layer of the high-speed sedimentation filter according to the present invention,
도 5는 본 발명에 따른 혐기-호기 바이오필터에 형성된 생물막의 단면을 나타낸 단면도,5 is a cross-sectional view showing a cross section of a biofilm formed in the anaerobic-aerobic biofilter according to the present invention;
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 혐기-호기 바이오필터층을 형성하는 입상여재를 찍은 사진에 관한 것이다.6A and 6B relate to a photograph of the granular material forming the anaerobic-aerobic biofilter layer according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 고속침전여과기 20 : 혐기성 바이오 필터조10: high speed precipitation filter 20: anaerobic biofilter tank
30 : 선택적 바이오 필터조 40 : 호기성 바이오 필터조30: selective bio filter tank 40: aerobic bio filter tank
50 : 오존처리조 70 : 슬러지 이송관 50: ozone treatment tank 70: sludge transport pipe
80 : 산기관80: diffuser

Claims (6)

  1. 폐수의 성상이 일정하지 않고 고농도의 SS, 색도, COD 등을 다량 함유하고 있는 염색폐수의 처리장치에 있어서,In the treatment device of the dyeing wastewater in which the characteristics of the wastewater are not constant and contain a large amount of high concentration of SS, chromaticity, COD, etc.,
    유입 염색폐수의 부유물질(SS)를 제거하기 위한 고속침전여과기(10)와;A high speed sedimentation filter 10 for removing suspended solids (SS) of the inflow dyeing wastewater;
    상기 고속침전여과기로부터 이송된 처리수를 혐기성 미생물을 이용하여 처리하는 혐기성 바이오 필터조(20)와;An anaerobic biofilter tank 20 for treating the treated water transferred from the high-speed sedimentation filter using anaerobic microorganisms;
    상기 혐기성 필터조로부터 이송된 처리수를 염색폐수의 특성에 따라 선택적으로 혐기 또는 호기를 선택하여 처리하는 선택적 바이오 필터조(30)와;An optional biofilter tank 30 for selectively treating anaerobic or aerobic treatment of the treated water transferred from the anaerobic filter tank according to the characteristics of the dye wastewater;
    상기 선택적 바이오 필터조로부터 이송된 처리수를 호기성 미생물을 이용하여 처리하는 호기성 바이오 필터조(40) 및;An aerobic biofilter tank 40 for treating the treated water transferred from the selective biofilter tank using aerobic microorganisms;
    상기 호기성 필터조로부터 이송된 처리수를 오존처리하는 오존처리조(50);An ozone treatment tank (50) for ozonating the treated water transferred from the aerobic filter tank;
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 혐기-호기 바이오필터와 오존 후처리 공정을 이용한 염색폐수의 처리장치.Treatment apparatus for dyeing wastewater using an anaerobic-aerobic biofilter and an ozone post-treatment process, characterized in that consisting of.
  2. 제 1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 고속침전여과기(10)는 고속침전여과기(10) 부피에 대하여 30∼40 부피%의 공간을 차지하도록 고속침전여과기(10) 내부의 중간부 공간에 입상여재가 충진된 여과층이 구비되는 것을 특징으로 하는 혐기-호기 바이오필터와 오존 후처리 공 정을 이용한 염색폐수의 처리장치.The high-speed sedimentation filter 10 is provided with a filtration layer filled with particulate filter in the intermediate space inside the high-speed sedimentation filter 10 so as to occupy 30 to 40% by volume with respect to the volume of the high-speed sedimentation filter 10. An apparatus for treating dyed wastewater using an anaerobic-aerobic biofilter and an ozone post-treatment process.
  3. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2,
    상기 입상여재는 활성탄을 코팅시킨 폴리에틸렌 수지로서, 공극율(Porportion of void)이 95~98%인 것을 특징으로 하는 혐기-호기 바이오필터와 오존 후처리 공정을 이용한 염색폐수의 처리장치.The particulate filter is a polyethylene resin coated with activated carbon, and a porosity (Porportion of void) is 95 to 98%, characterized in that the anaerobic-aerobic biofilter and ozone after-treatment process using an after-treatment process.
  4. 제 1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 각 필터조는 그 내부에 필터층을 각각 구비하고, 이 필터층은 필터조 부피에 대하여 30~40 부피%의 공간을 차지하도록 필터조 내부의 하부 공간에 설치하는 것을 특징으로 하는 혐기-호기 바이오필터와 오존 후처리 공정을 이용한 염색폐수의 처리장치.Each filter tank has a filter layer therein, and the filter layer is installed in the lower space inside the filter tank so as to occupy a space of 30-40% by volume with respect to the volume of the filter tank. Dyeing wastewater treatment device using ozone post-treatment process.
  5. 폐수의 성상이 일정하지 않고 고농도의 SS, 색도, COD 등을 다량 함유하고 있는 염색폐수의 처리방법에 있어서,In the treatment method of the dyeing wastewater in which the characteristics of the wastewater are not constant and contain a large amount of SS, chromaticity, COD, etc.,
    유입 염색폐수의 부유물질(SS)를 제거하기 위한 고속침전여과단계와;A high speed settling filtration step for removing suspended solids (SS) of the inflowing dye wastewater;
    상기 고속침전여과 처리 후 이송된 처리수를 혐기성 미생물을 이용하여 처리 하는 혐기성 바이오필터 처리단계와;An anaerobic biofilter treatment step of treating the treated water transferred after the high-speed sedimentation filtration using anaerobic microorganisms;
    상기 혐기성 바이오필터 처리 후 이송된 처리수를 염색폐수의 특성에 따라 선택적으로 혐기 또는 호기를 선택하여 처리하는 선택적 바이오필터 처리단계와;A selective biofilter treatment step of selectively treating anaerobic or aerobic treatment of the treated water transferred after the anaerobic biofilter treatment according to the characteristics of the dye wastewater;
    상기 선택적 바이오필터 처리 후 이송된 처리수를 호기성 미생물을 이용하여 처리하는 호기성 바이오필터 처리단계 및;An aerobic biofilter treatment step of treating the treated water transferred after the selective biofilter treatment using an aerobic microorganism;
    상기 호기성 바이오필터 처리 후 이송된 처리수를 오존처리하는 오존처리단계;An ozone treatment step of ozonating the treated water transferred after the aerobic biofilter treatment;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 혐기-호기 바이오필터와 오존 후처리 공정을 이용한 염색폐수의 처리방법.Treatment method of dyeing wastewater using an anaerobic-aerobic biofilter and an ozone post-treatment process comprising a.
  6. 제 5항에 있어서, The method of claim 5,
    상기 고속침전여과단계의 역세조건은 여과속도 200m/day로 운전시 적정 역세 주기는 24 시간이고, 이때 5~10분간 역세시키고,The backwashing condition of the high-speed sedimentation filtration step is a filtration rate of 200 m / day, and an appropriate backwashing cycle is 24 hours in operation, in which case backwashing is performed for 5 to 10 minutes.
    그리고 상기 혐기성 바이오필터 처리단계와, 선택적 바이오필터 처리단계와, 호기성 바이오필터 처리단계에서 역세조건은 5m3/day의 유량으로 운전시 5~7일 간격으로 5~10분간 역세시키는 것을 특징으로 하는 혐기-호기 바이오필터와 오존 후처리 공정을 이용한 염색폐수의 처리방법.In the anaerobic biofilter treatment step, the selective biofilter treatment step, and the aerobic biofilter treatment step, the backwashing condition is backwashed at a flow rate of 5 m 3 / day for 5 to 10 minutes at intervals of 5 to 7 days. Treatment method of dye wastewater using anaerobic-aerobic biofilter and ozone post-treatment process.
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