KR20100108367A - 유분 함유 폐수의 처리 방법 및 처리 장치 - Google Patents

Abstract

종래의 부상 분리를 사용한 처리보다 응집제의 사용량을 저감시킬 수 있게 된 유분 함유 폐수의 처리 방법 및 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 유분 함유 폐수에 그 폐수 중의 유분을 포착 내지 흡착시킬 수 있는 현탁 물질을 첨가하거나, 혹은, 미리 그 현탁 물질이 혼입되어 있는 피처리수에 대해, 폐수 중의 유분이 포착 내지 흡착된 현탁 물질을 부상 분리 공정에서 제거한 후, 응집제를 작용시켜 상기 폐수의 유분을 제거한다.

Description

유분 함유 폐수의 처리 방법 및 처리 장치{METHOD FOR TREATING OIL-CONTAINING WASTE WATER AND APPARATUS FOR TREATING OIL-CONTAINING WASTE WATER}

본 발명은, 청소업, 클리닝업, 철강업, 기계 가공업, 식품 가공업 등의 각종 산업에서 발생하는 유분 함유 폐수의 처리 방법 및 처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐수 중의 유분을 제거하는 것을 특징으로 하는 유분 함유 폐수의 처리 방법 및 그 처리 장치에 관한 것이다.

종래부터 유분 함유 폐수의 처리 방법에는, 폐수 중의 유분과 물의 비중차를 이용하여 유분을 제거하는 비중 분리 방법이나, 폐수에 기포를 공급하여, 폐수 중의 유분에 기포를 부착시키고 상부로 부상 농축시켜 제거하는 부상 분리 방법이 사용되고 있었다.

비중 분리 방법에 대해서는, 일례를 들면, 격벽판으로 분할하고, 상기 격벽의 하부에 연통 구멍을 갖는 유수 (油水) 분리조를 사용함으로써 수면 상부에 유분을 부상시켜 제거하는 유분 함유 폐수의 처리 장치가 제안되어 있다. 도 7 및 도 8 에 있어서, 종래의 비중 분리 방법을 사용한 유분 함유 폐수의 처리 장치는, 중공함(函)형의 유수 분리조 (101) 와, 유수 분리조 (101) 의 일방의 단부 (端部) 즉 상류측 단부에 연통된 도입관 (102) 과, 유수 분리조 (101) 의 타방의 단부 즉 하류측 단부에 연통된 방류관 (103) 을 구비하고, 도입관 (102) 을 도로의 측홈 도중에 형성된 맨홀 등과 연통시켜 두고, 이 도입관 (102) 을 통하여 유수 분리조 (101) 내에 유분을 함유한 폐수를 도입하고, 유수 분리조 (101) 내를 상류에서 하류로 유하시키는 과정에 있어서, 물과 유분의 비중의 차이를 이용하여 물과 유분을 분리시켜, 물만을 방류관 (103) 으로부터 하수도로 방출하는 구조로 되어 있다. 상기 처리 장치의 유수 분리조 (101) 는, 각통 형상의 프리캐스트 콘크리트 블록 (이하, PC 블록이라고 한다) (104, 104…) 과, PC 블록 (104) 의 단면 (端面) 에 맞닿게 되는 복수의 격벽판 (105, 106, 106…) 과, 유수 분리조 (101) 의 양단부를 폐쇄하는 단판 (端版) (107, 108) 을 구비하고, PC 블록 (104) 과 격벽판 (105, 106, 106…) 을 교대로 접속하고, 양단부의 PC 블록 (104a, 104g) 의 단면을 단판 (107, 108) 에 의해 폐쇄함으로써, 내부가 격벽에 의해 나누어진 중공함형으로 형성되어 있다.

상기와 같이 구성함으로써, 도입관 (102) 을 통하여 유분을 함유한 폐수가 유수 분리조 (101) 내에 유입되면, 폐수에 함유되는 진흙 물질이나 먼지, 그 밖의 이물질이 침전되고, 그 이물질이 격벽판 (105) 에 막혀 하류측으로는 유하되지 않고, 유분을 함유한 폐수가 연통 구멍 (109) 을 통하여 하류측으로 흐르고, 또 유분과 물의 비중차에 의해, 비중이 가벼운 유분은 상방으로 떠오르고, 비중이 무거운 물이 하방으로 가라앉게 되어, 유분의 대부분은 격벽판 (106) 에 막혀 격벽판 (106) 의 상류측에 모이고, 폐수가 격벽 하부에 형성된 연통 구멍 (110) 을 통하여 유하하고, 방류관 (103) 을 거쳐 외부로 방출되는 공정을 반복함으로써, 유분 함유 폐수로부터 물과 유분을 분리할 수 있는 것이다 (특허문헌 1 참조).

그러나, 상기의 비중 분리 방법을 사용한 처리 장치에서는, 유분 함유 폐수 중의 물과 기름을 분리시키기 위해서는, 유수 분리조 (101) 내의 체류 시간을 길게 함으로써 물과 기름의 비중차를 촉진시켜야 하며, 그것을 위해서는 처리 장치를 크게 해야 하는 문제가 있었다. 또, 짧은 시간으로는 분리가 불충분하다는 문제도 있었다.

또, 부상 분리 방법에 대해 일례를 들면, 부상 분리조와 가압 펌프와 공기를 피처리액에 가압 용해시키는 피처리액 순환계통으로 이루어지는 가압 부상 분리 방법으로 대표되는 부상 분리 방법 및 그 장치에 의한 유분 함유 폐수의 처리 장치가 있다. 도 9 에 있어서, 종래의 가압 부상 분리 방법을 사용한 유수 분리 장치는, 처리조 (209) 가, 공기를 혼입한 피처리액을 공급하는 노즐 (201) 과, 불용해 공기를 제거하는 대기 기포 제거부 (202) 와, 대기 기포 제거부 (202) 의 출구 근방의 상측에 형성되어 공기가 혼합된 피처리액의 분기류를 흐르게 하기 위한 대기 기포 배출관 (203) 과, 액면 검출기 (204, 205) 를 구비하고 피처리수를 분리하는 분리부 (206) 와, 부상유 받이 (207) 와, 분리부 (206) 와 부상유 받이 (207) 를 분리하는 차폐판 (208) 으로 구성되어 있고, 그 처리조 (209) 와 처리조 (209) 의 하부에 접속된 순환 배관 (210) 및 순환 배관 (210) 의 도중에서 분기된 배출 조절 밸브 (211) 가 접속된 배출 배관 (212) 과, 피처리액 공급량을 제어하는 피처리액 조절 밸브 (213) 가 접속된 피처리액 공급 배관 (214) 과, 공기의 유량을 제어하는 공기류량 조절 밸브 (215) 가 접속된 공기 도입 배관 (216) 과, 펌프 (217) 와, 가압 공급 배관 (218) 이 폐쇄적으로 접속되어 있는 유분 함유 폐수의 처리 장치이다.

상기와 같이 구성함으로써, 펌프 (217) 에 의해 0.3 ∼ 0.8 MPa 로 가압된 피처리액과 공기의 기액 혼합 유체가, 노즐 (201) 을 통하여 처리조 (209) 내로 도입됨으로써 발생하는 미세 기포 (219) 와 피처리액 중의 기름 입자가 결합되어, 처리조 (209) 의 상부로 유분이 부상 농축되어, 차폐판 (208) 을 월류 (越流) 한 후에 부상유 받이 (207) 에 투입됨으로써, 유분 함유 폐수로부터 물과 유분을 분리할 수 있는 것이었다 (특허문헌 2 참조).

또, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 종래의 유분 함유 폐수의 처리 방법에는, 그 폐수에 응집제를 작용시킨 후, 부상 분리 공정에 있어서 응집시킨 현탁 물질 (이하, SS 라고 한다) 이나 유분을 부상 분리하여, 상기 폐수로부터 유분을 제거하는 것도 있었다.

일본 공개특허공보 2004-321916호 일본 공개특허공보 2003-154205호

그러나, 상기의 가압 부상 분리 방법을 사용한 처리 장치에서는, 폐수 중의 유분이 작아질수록 미세 기포와 부착되기 어려워져, 처리 장치의 상부로 부상 농축시키는 것이 곤란해진다는 문제가 있었다. 가령 폐수 중의 유분이 작은 경우라도, 응집제를 사용하여 유분을 크게 하면, 미세 기포와 부착되기 쉬워지는 것을 생각할 수 있지만, 종래의 유분 함유 폐수의 처리 방법과 같이, 그 폐수에 응집제를 작용시킨 후, 부상 분리 공정에 있어서 응집시킨 SS 나 유분을 부상 분리, 상기 폐수로부터 유분을 제거하는 것인 경우, 폐수 중의 유분뿐만 아니라, 그 밖의 오탁 물질에도 응집제가 작용하기 때문에, 목적하는 유분 제거 성능을 얻기까지, 다량의 응집제를 사용해야 한다는 문제가 있었다.

본 발명은, 이상과 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 종래의 부상 분리를 사용한 처리보다 응집제의 사용량을 저감시킬 수 있게 된 유분 함유 폐수의 처리 방법 및 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 있어서의 유분 함유 폐수의 처리 방법 및 처리 장치의 구성을 도 1 에 기초하여 설명하면, 본 발명의 제 1 은, 유분을 함유하는 폐수의 처리 방법에 있어서, 그 폐수에 현탁 물질을 첨가하고, 이어서 그 폐수로부터 그 현탁 물질을 제거함으로써, 그 폐수로부터 그 유분을 제거하는 공정을 갖는 것, 혹은, 유분을 함유하는 폐수의 처리 방법에 있어서, 그 폐수가 미리 현탁 물질을 함유하고, 그 폐수로부터 그 현탁 물질을 제거함으로써, 그 폐수로부터 그 유분을 제거하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하여, 하기의 구성을 바람직한 양태로서 포함한다.

상기 현탁 물질이 상기 폐수 중의 상기 유분에 대해 소수성 상호 작용을 갖는 물질인 것.

상기 현탁 물질에 있어서의 입자의 메디안 (median) 직경이 5 ㎛ 보다 크고, 2 mm 보다 작은 입도 분포를 유지하고 있는 것.

또 상기 폐수의 처리 방법이 전 처리 공정, 부상 분리 공정, 응집제 첨가 공정, 생물 처리 공정을 포함하는 것으로서, 상기 폐수 중의 유분을 현탁 물질에 의해 부상 분리 공정에서 제거한 후, 그 부상 분리 공정에서 얻어진 처리수에 응집제를 작용시키는 것.

상기 부상 분리 공정이, 가압 부상 분리, 상압 부상 분리, 포말 분리 중 어느 것이다.

기포만을 발생시키는 수단으로 발생한 기포를 전단 (剪斷) 하는 수단을 사용함으로써 발생하는 미세 기포와 그 기포를 전단하는 수단 그 자체로부터 발생하는 미세 기포 중 적어도 일방의 미세 기포를 상기 부상 분리 공정 내의 분리조 내의 유분 함유 폐수 중에 공급하여 포말 분리하는 것.

본 발명의 제 2 는, 적어도 전 처리 장치, 부상 분리 장치, 응집제 첨가 장치 및 생물 처리 장치를 포함하는 유분 함유 폐수의 처리 장치에 있어서, 그 부상 분리 장치의 분리조 내에 형성된 기포만을 발생시키는 기기의 상방에, 그 기포를 전단 및/또는 미세 기포를 발생시키는 기기가 배치되어 있는 것을 특징으로 하고, 하기의 구성을 바람직한 양태로서 포함한다.

상기 기포만을 발생시키는 기기가 산기판 (散氣板) 이고, 그 기포를 전단 및/또는 미세 기포를 발생시키는 기기가 자급식 미세 기포 발생 장치이다.

본 발명에 있어서의 유분 함유 폐수의 처리 방법 및 처리 장치는, 이상 설명한 구성으로 되어 있으므로, 이하와 같은 우수한 효과가 얻어진다.

(1) 폐수에 함유되는 유분을 효율적으로 제거할 수 있기 때문에, 미리 응집제를 작용시켜 부상 분리 공정을 실시하는 경우와 비교하여, 처리수 중의 유분 농도를 약 1/4 로 저감할 수 있다.

(2) 폐수에 함유되는 유분을 효율적으로 제거할 수 있기 때문에, 미리 응집제를 작용시켜 부상 분리 공정을 실시하는 경우와 비교하여, 응집제의 사용량을 약1/3 로 저감할 수 있다.

(3) 포말 분리조 내에 공급하는 공기량을 많게 함과 함께 기포 직경을 미세하게 할 수 있고, 또한 포말 분리조 내에 미세 기포를 대량으로 발생시킬 수 있기 때문에, 유분 함유 폐수로부터 효율적으로 유분을 제거할 수 있다.

(4) 처리 설비를 콤팩트하게 설정할 수 있고, 운전 관리가 용이하여 일정한 처리 수질을 얻을 수 있다.

도 1 은 본 발명이 의도하는 유분 함유 폐수의 처리 플로우이다.
도 2 는 본 발명에 있어서의 포말 분리 처리에 사용하는 부상 분리 장치의 일례를 나타낸 단면 모식도이다.
도 3 은 본 발명의 실시예 1 에 있어서의 처리 시간마다 피처리수의 유분 농도에 있어서의 입도 분포의 추이를 나타낸 그래프이다.
도 4 는 본 발명의 실시예 1 에 있어서의 처리 시간마다 피처리수의 SS 에 있어서의 입도 분포의 추이를 나타낸 그래프이다.
도 5 는 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1 에 있어서의 처리 시간마다 피처리수의 유분 농도의 추이를 나타낸 그래프이다.
도 6 은 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1 에 있어서의 처리 시간마다 피처리수의 SS 의 추이를 나타낸 그래프이다.
도 7 은 종래의 비중 분리 방법을 사용한 유분 함유 폐수의 처리 장치예의 개요를 나타내는 평면도이다.
도 8 은 도 7 중의 A-A 단면도이다.
도 9 는 종래의 가압 부상 분리 방법을 사용한 유분 함유 폐수의 처리 장치 예의 개요를 나타내는 단면 모식도이다.
도 10 은 종래 기술이 의도하는 유분 함유 폐수의 처리 플로우이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도 1 내지 도 6 을 사용하여 설명하는데, 본 발명이 본 실시형태에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 도 1 은 본 발명이 의도하는 유분 함유 폐수의 처리 플로우이다. 도 2 는 본 발명에 있어서의 포말 분리 처리에 사용하는 부상 분리 장치의 일례의 단면 모식도이다. 도 3 은 본 발명의 실시예 1 에 있어서의 처리 시간마다 피처리수의 유분 농도에 있어서의 입도 분포의 추이를 나타낸 그래프이다. 도 4 는 본 발명의 실시예 1 에 있어서의 처리 시간마다 피처리수의 SS 에 있어서의 입도 분포의 추이를 나타낸 그래프이다. 도 5 는 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1 에 있어서의 처리 시간마다 피처리수의 유분 농도의 추이를 나타낸 그래프이다. 도 6 은 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1 에 있어서의 처리 시간마다 피처리수의 SS 의 추이를 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도 1 내지 도 6 에 기초하여 설명한다. 본 발명의 유분 함유 폐수의 처리 방법은, 그 폐수에 폐수 중의 유분을 포착 내지 흡착시킬 수 있는 현탁 물질을 첨가 또는 미리 현탁 물질이 혼입되어 있는 피처리수에 대해, 폐수 중의 유분이 포착 내지 흡착된 현탁 물질을 부상 분리 공정에서 제거한 후, 응집제를 작용시켜 상기 폐수의 유분을 제거하는 것이다.

종래의 유분 함유 폐수의 처리 방법과 같이 처리 공정의 최초로 응집제를 작용시키면, 응집제를 작용시키지 않아도 부상 분리할 수 있는 SS 나 유분에 대해서도 응집제가 소비되어 응집제의 첨가량이 많아진다. 본 발명은, 미리 부상 분리 공정에 의해 이들의 SS 나 유분을 제거한 후, 응집제를 첨가함으로써 응집제의 첨가량을 억제해도 효율적으로 유분을 제거할 수 있게 된다.

본 발명에 있어서, 유분 함유 폐수에 있어서의 처리 방법 및 처리 장치의 일련의 처리 공정에 현탁 물질이 존재하는데, 이것은 부상 분리 공정 전에 현탁 물질에 폐수 중의 유분을 포착 내지 흡착시키기 위해서 필요하고, 유분의 포착 내지 흡착은 현탁 물질의 형상에 의한 효과이어도 되지만, 재질에 의한 효과인 것이 바람직하다.

유분 함유 폐수에 있어서의 처리 방법 및 처리 장치에 사용하는 현탁 물질은, 입자의 메디안 직경이 5 ㎛ 보다 크고 2 mm 보다 작은 것이 바람직하다. 현탁 물질에 있어서의 입자의 메디안 직경은 작으면 작을수록 입자의 표면적이 커지기 때문에, 폐수 중의 유분과의 접촉 효율이 향상되어, 유분을 포착 내지 흡착하기 쉬워진다. 그러나 본 발명자들이 예의 연구를 거듭한 결과, 부상 분리 공정에서 부상 농축할 수 있는 입자의 메디안 직경은 5 ㎛ 보다 크다. 또 반대로 현탁 물질에 있어서의 입자의 메디안 직경이 너무 커지면, 부상 분리 공정으로 부상시키는 것이 곤란해지며, 또한 입자의 표면적이 작아진다. 이 때문에 폐수 중의 유분과의 접촉 효율이 저하되어, 유분을 포착 내지 흡착하기 어려워진다는 현상을 방지하기 위해서는 2 mm 보다 작은 것이 바람직하다. 또한 본 발명에 있어서의 현탁 물질은 처리 공정에 있어서 피처리수로부터 제거하는 것이 전제이지만, 만일 피처리수에 잔존하면 그 자체가 현탁 물질로서 수질 분석시에 계량될 우려가 있다. 수질 분석에 있어서의 현탁 물질은, 계량시에 미리 구멍 직경 2 mm 의 체로 큰 현탁 물질을 제거하는 것이 전제이기 때문에, 2 mm 이상의 현탁 물질이 혼입되어도 수질 분석에 반영되지 않을 가능성이 있다. 따라서 현탁 물질의 입자의 메디안 직경은 2 mm 보다 작으면 피처리수에 잔존되어 있는지 여부를 정확하게 판별할 수 있기 때문에, 기술의 정당성을 적확하게 판단할 수 있다.

또한, 메디안 직경이란 입자경의 분포에 있어서 누적 50 % 에 상당하는 입자경이다. 일반적인 생물 처리에 있어서는 유분의 입자의 메디안 직경이 1 ∼ 100 ㎛ 일 때 바람직하지만, 메디안 직경은, 이 범위에 있어서 작으면 작을수록 바람직하다.

본 발명에 있어서의 응집제는, 황산밴드, 폴리염화알루미늄, 황산 제 2 철, 염화 제 2 철 등의 무기계 응집제 및 폴리아크릴아미드계, 디메틸아미노에틸아크릴레이트계, 키토산 등의 고분자 응집제이다.

또, 응집제는 무기계 응집제나 고분자 응집제를 각각 단독으로 사용해도 되지만, 미리 무기계 응집제로 응집시킨 후, 고분자 응집제를 첨가하여 응집시키는 것이 바람직하다. 무기계 응집제로 응집시킨 후, 고분자 응집제를 병용함으로써 응집 플록 (aggregate flock) 이 커지고, 또한 응집 플록이 강고해지기 때문에, 고액분리가 용이해지기 때문에 바람직하다.

본 발명에 있어서, 유분 함유 폐수에 있어서의 처리 방법 및 처리 장치에 사용하는 부상 분리 공정은, 가압 부상 분리, 상압 부상 분리, 포말 분리 중 어느 것이여도 되지만, 포말 분리인 것이 바람직하다. 가압 부상 분리나 상압 부상 분리는, 부상한 거품 (froth) 을 긁어 모으기 위해서 긁어 모음기 등의 동력을 필요로 하지만, 통상적으로 폐수에는 세제나 단백질 등의 계면 활성 물질이 혼입되어 있는 것도 있고, 포말 분리는 피처리수를 발포시켜 부상한 거품을 포말 분리수로서 자발적으로 계외로 배출시키기 때문에 별도 동력을 필요로 하지 않는 점에서도 바람직하다.

본 발명에 있어서, 포말 분리조에 공급하는 공기는 미세 기포인 것이 바람직하다. 이것은 동일한 공기량이면, 기포 직경이 미세할수록 기포수가 많아져 확산되기 쉽고, 포말 분리조 내에서 분산되기 쉽기 때문에, 폐수 중의 현탁 물질이나 유분과 미세 기포의 접촉이 많아져, 폐수 중의 유분을 효율적으로 분리, 배출 할 수 있기 때문에 바람직하다.

본 발명에 있어서, 미세 기포는, 기포만을 발생시키는 기기에 의해 기포를 발생시킨 후, 그 기포를 전단하는 기기에 의해 기포가 전단됨으로써 발생시키거나 및/또는 그 기포를 전단하는 기기 그 자체에서 발생하는 것이 바람직하다. 이것은 기포만을 발생시키는 기기를 미세 기포를 발생시키는 기기보다 하방에 형성하고, 기포만을 발생시키는 기기로부터 발생된 기포가 미세 기포를 발생시키는 기기의 위치까지 부상하여, 기포에 대해 미세 기포를 함유하는 수류를 발생시키는 기기에 의해 미세 기포를 함유하는 수류를 발생시켜, 그 미세 기포를 함유하는 수류에 의해 상기 기포를 전단하여 공급함으로써, 포말 분리조 내에 공급하는 공기량을 많게 함과 함께 기포 직경을 미세하게 할 수 있고, 포말 분리조 내에 미세 기포를 대량으로 발생시킬 수 있기 때문에 바람직하다.

본 발명에 있어서, 기포만을 발생시키는 기기가 산기판인 것이 바람직하다. 이것은 다른 기포 발생 장치보다 구조가 간단하며 취급이 용이하기 때문에 바람직하다.

본 발명의 포말 분리 공정에 사용하는 장치에 대해, 도 2 에 기초하여 설명한다. 분리조 (1) 는 장치 내에 공급하는 미세 기포의 생성을 위해서 공기량을 우선적으로 조달하는 부분과, 기포의 미세화를 우선적으로 실시하는 부분의 두 개의 부분을 갖는다. 포말 분리 공정에 사용하는 장치는, 분리조 (1) 의 측면에 피처리수가 유입되는 유입구 (2), 분리조 (1) 의 상부에 포말 분리수를 배출시키는 배출구 (3), 분리조 (1) 의 저부에 처리 후의 피처리수를 유출시키는 유출구 (4) 가 형성되어 있다. 분리조 (1) 는 조내의 중간부에서 상부에 걸쳐, 중앙이 관통되어 상부를 향하여 직경이 좁아지는 경사부를 갖는 삿갓 형상의 차폐판 (5) 이 일정 간격을 두고 3 단 형성되어 있다. 또, 분리조 (1) 내의 중간부보다 약간 하방의 위치에 자급식 미세 기포 발생 장치 (6) 가 형성되고, 자급식 미세 기포 발생 장치 (6) 의 하방이고, 또한 분리조 (1) 저부에까지 도달하지 않는 위치에 산기판 (7) 이 형성되어 있다. 자급식 미세 기포 발생 장치 (6) 는 외부 공기와 연통하는 흡기구 (8) 에 연통하고, 산기판 (7) 은, 블로어 (10) 에 연통하는 흡기구 (9) 에 연통되어 있다.

다음으로 본 발명의 실시형태의 작용에 대해 설명한다. 스크린이나 심사조 (沈砂槽) 등의 전 처리 공정을 거친 유분 함유 폐수에 폐수 중의 유분을 포착 내지 흡착시킬 수 있는 현탁 물질을 첨가한 후, 폐수 중의 유분이 포착 내지 흡착된 현탁 물질을 부상 분리 공정에서 제거함으로써, 상기 폐수로부터 유분을 제거한다. 또한, 유분 함유 폐수에 미리 현탁 물질이 혼입되어 있는 경우에는, 새롭게 현탁 물질을 첨가할 필요는 없고, 그대로 부상 분리 공정에 있어서 폐수 중의 유분이 포착 내지 흡착된 현탁 물질을 제거함으로써, 상기 폐수로부터 유분을 제거한다. 부상 분리 공정을 거친 피처리수에, 무기계 응집제 및/또는 고분자 응집제를 첨가하여 피처리수의 SS 나 유분을 응집·침전시켜 제거하고, 상청액을 후 처리 공정으로 이송시킨다.

또, 본 발명의 실시형태에 있어서의 현탁 물질이란, 형상 내지 재질 중 어느 것에 있어서 유분과 친화성을 갖는 물질, 또한 폐수 중의 유분을 포착 내지 흡착시킬 수 있는 물질이다. 유분에 대해 소수성 상호 작용을 갖는 물질이면 되고, 특히 섬유질인 것이 바람직하다. 청소용 자루걸레 등에 사용되는 파일사 (pile thread) 등이 바람직하다. 그 재질은, 면, 폴리아미드, 폴리에스테르, 레이온, 아크릴, 비닐론 등을 들 수 있다. 폴리아미드 중에서는 특히 나일론이 바람직하다. 실의 형상은 스판 (span) 타입, 필라멘트 타입 중 어느 것이어도 된다. 실의 강도도 특별히 한정되지 않는다. 또, 현탁 물질의 형상은 스펀지와 같은 다공질 형상이나 그물 형상인 것이 바람직하다.

또, 폐수에 대한 현탁 물질의 첨가량은, 현탁 물질의 농도가 700 ㎎/ℓ 이상 10000 ㎎/ℓ 이하가 되도록 첨가하는 것이 바람직하다. 유분 함유 폐수에 있어서, 현탁 물질이 충분히 함유되지 않은 경우에는 상기의 농도를 만족할 때까지 폐수 중의 유분을 포착 내지 흡착시킬 수 있는 현탁 물질을 첨가할 필요가 있다. 또, 현탁 물질의 농도가 너무 높으면 처리 공정으로 제거되는 현탁 물질이 많아져 폐기물량이 증가되기 때문에, 현탁 물질의 농도는 10000 ㎎/ℓ 이하가 바람직하다.

실시예

다음으로, 본 발명에 있어서 상기의 실시형태를 사용하여 유분 함유 폐수의 유분 제거 시험을 실시하였다. 시험의 측정 방법을 이하에 나타낸다.

(1) 입도 분포의 측정

입도 분포의 측정은, 광원이 He-Ne 레이저 및 W 램프의 병용식이고, Mie 산란 이론에 기초하는 레이저 회절/산란식 입도 분포 측정 장치 LA-500 (호리바 제작소 제조) 을 사용하여 실시하였다.

(2) 유분 농도의 측정

유분 농도의 측정은, H-997 용매 (호리바 제작소 제조) 추출에 의한 비분산형 적외선 흡수법을 원리로 하는 유분 농도계 OCMA-305 (호리바 제작소 제조) 를 사용하여 실시하였다.

(3) SS 의 측정

SS 의 측정은 유리 섬유 여과지 (와트만 제조 GF/B) 를 사용하여 JISK0102 14 에 준거한 방법에 의해 측정을 실시하였다.

본 발명에 있어서의 유분 함유 폐수의 유분 제거 시험은 실시예 1 및 비교예 1 의 각각에 대해 시험을 실시하고, 유분 함유 폐수로서 청소업의 공장 폐수를, 처리 설비에 포말 분리 장치, 응집조, 응집 침전조를 사용하여 포말 분리 처리 시간마다 및 응집 침전 후의 처리수의 유분 농도 및 SS 를 측정하였다. 입도 분포는, 포말 분리 처리 시간마다 피처리수에 있어서 측정하였다. 또한 시험에 사용한 청소업의 공장 폐수는, 폐수 중의 유분을 포착 내지 흡착시킬 수 있는 현탁 물질이 혼입되어 있었기 때문에, 별도 폐수 중의 유분을 포착 내지 흡착시킬 수 있는 현탁 물질을 첨가할 필요는 없었다. 실시예 1 및 비교예 1 에서 사용한 유분 함유 폐수에 포함되는 현탁 물질은, 청소용 자루걸레에 사용되는 나일론 또는 면제의 파일사이고, 현탁 물질의 농도는 2630 ∼ 3650 ㎎/ℓ 였다. 시험 결과를 도 3 ∼ 6 에 나타낸다.

[실시예 1]

유분 함유 폐수의 유분 제거 시험으로서, 포말 분리에 의한 부상 분리 공정으로 얻어진 피처리수에 응집제를 작용시킴으로써, 응집 침전 후의 처리수를 얻었다.

[비교예 1]

유분 함유 폐수의 유분 제거 시험으로서 응집제를 작용시킨 후, 포말 분리에 의한 부상 분리 공정을 거쳐 처리수를 얻었다.

(유분 함유 폐수의 유분 제거 시험 조건)

·포말 분리의 처리 시간 : 60 (분)

·사용 응집제 : 황산밴드 (쿠로사키 화학 공업 제조)

아니온계 고분자 응집제 A-120 (에바라 엔지니어링 서비스 제조)

·황산밴드의 첨가량 : 유분 함유 폐수량에 대해 400 (㎎/ℓ)

·고분자 응집제의 첨가량 : 유분 함유 폐수량에 대해 0.8 (중량%)

·황산밴드의 응집 조건 : 150 (rpm) 2 분 → 40 (rpm) 2 분

·고분자 응집제의 응집 조건 : 황산밴드의 응집 조건 후, 150 (rpm) 2 분

·응집 후의 침전 시간 : 5 (분)

·포말 분리 장치의 유효 용량 : 4 (ℓ)

도 3 은, 포말 분리 처리 시간마다 피처리수의 입도 분포를 측정하고, 각각의 피처리수에 있어서의 각 입자경의 빈도로 유분 농도를 적산시켜, 입자경마다 유분 농도를 나타낸 그래프이다. 시험 개시시의 유분 함유 폐수에 있어서의 메디안 직경은 27 ㎛ 이고, 그 입자경에 있어서의 유분 농도는 282 ㎎/ℓ 였지만, 포말 분리 처리를 60 분 실시함으로써 메디안 직경은 5 ㎛, 그 입자경에 있어서의 유분 농도는 48 ㎎/ℓ 가 되고, 처리 시간마다 메디안 직경 및 그 입자경에 있어서의 유분 농도 모두 감소하였다. 또, 유분 농도에 있어서의 메디안 직경은, 처리 시간이 10 분을 지나면 감소 경향이 작고, 40 분 이상 실시해도 메디안 직경이 5 ㎛ 보다 감소하지 않았다.

도 4 는, 포말 분리 처리 시간마다 피처리수의 입도 분포를 측정하고, 각각의 피처리수에 있어서의 각 입자경의 빈도로 SS 를 적산시켜, 입자경마다 SS 를 나타낸 그래프이다. 시험 개시시의 유분 함유 폐수에 있어서의 메디안 직경은 27 ㎛ 이고, 그 입자경에 있어서의 SS 는 213 ㎎/ℓ 였지만, 포말 분리 처리를 60 분 실시함으로써 메디안 직경은 5 ㎛, 그 입자경에 있어서의 SS 는 48 ㎎/ℓ 가 되고, 처리 시간마다 메디안 직경 및 그 입자경에 있어서의 SS 모두 감소하였다. 또, SS 에 있어서의 메디안 직경은, 처리 시간이 10 분을 지나면 감소 경향이 작고, 40 분 이상 실시해도 메디안 직경이 5 ㎛ 보다 감소하지 않았다.

도 5 는, 실시예 1 과 비교예 1 각각의 처리 공정마다 유분 농도의 추이를 나타낸 그래프이다. 실시예 1 은 포말 분리 처리를 20 분 실시함으로써, 유분 농도가 3440 ㎎/ℓ에서 885 ㎎/ℓ 까지 감소했지만, 다시, 60 분까지 처리를 실시해도 유분 농도는 630 ㎎/ℓ 로 조금 밖에 감소하지 않았다. 그러나, 그 후 응집제를 작용시킴으로써, 유분 농도는 97 ㎎/ℓ 까지 감소하여, 우수한 유분 제거 성능을 나타냈다. 한편, 비교예 1 은 응집제를 작용시킴으로써, 유분 농도가 2820 ㎎/ℓ 에서 2470 ㎎/ℓ 까지 약간 감소하는 데 머물렀지만, 그 후, 포말 분리 처리를 20 분 실시함으로써, 유분 농도가 2470 ㎎/ℓ 에서 420 ㎎/ℓ 까지 감소하였다. 그러나, 다시 60 분까지 처리를 실시해도 유분 농도는 410 ㎎/ℓ 까지밖에 감소하지 않았다. 따라서, 실시예 1 은 비교예 1 과 비교하여 약 4 배 의 유분 제거 성능이 있는 것을 알 수 있다.

도 6 은, 실시예 1 과 비교예 1 각각의 처리 공정마다 SS 의 추이를 나타낸 그래프이다. 실시예 1 은 포말 분리 처리를 20 분 실시함으로써, SS 가 2630 ㎎/ℓ 에서 937 ㎎/ℓ 까지 감소했지만, 다시, 60 분까지 처리를 실시해도 SS 는 637 ㎎/ℓ 로 큰 감소는 볼 수 없었다. 그러나, 그 후 응집제를 작용시킴으로써, SS 는 277 ㎎/ℓ 까지 감소하여 우수한 SS 제거 성능을 나타냈다. 한편, 비교예 1 은 응집제를 작용시킴으로써, SS 가 3650 ㎎/ℓ 에서 10600 ㎎/ℓ 까지 증가하였다. 이것은 응집제를 작용시킴으로써, SS 가 비대화되어, SS 측정시에 많은 플록이 혼입되었기 때문이다. 그 후, 포말 분리 처리를 20 분 실시함으로써, SS 가 10600 ㎎/ℓ 에서 570 ㎎/ℓ 까지 감소하였다. 그러나, 다시 60 분까지 처리를 실시해도 SS 는 470 ㎎/ℓ 까지밖에 감소하지 않았다. 따라서, 실시예 1 은 비교예 1 과 비교하여 약 2 배의 SS 제거 성능이 있는 것이 확인할 수 있었다.

이상으로부터, 본 실시예에 있어서, 폐수 중의 유분을 포착 내지 흡착시킬 수 있는 현탁 물질을 첨가 또는 미리 현탁 물질이 혼입되어 있는 피처리수에 대해, 폐수 중의 유분이 포착 내지 흡착된 현탁 물질을 부상 분리 공정에서 제거한 후, 응집제를 작용시켜 상기 폐수의 유분을 제거하는 공정을 사용하면, 종래의 처리 방법과 비교하여, 유분 제거 성능을 약 4 배, SS 제거 성능을 약 2 배 향상시킬 수 있다. 또한, 유분 함유 폐수에 있어서 응집제를 작용시키기 전에 부상 분리 공정을 실시함으로써, 응집제에 의해 응집시키지 않아도 충분히 부상 분리 제거할 수 있는 오탁 물질이나 현탁 물질, 또한, 현탁 물질에 부착되는 유분에 대해 작용시키는 응집제가 필요없어지고, 종래의 부상 분리 공정보다 응집제의 사용량을 약 1/3 로 저감시킬 수 있다.

1 분리조 2 유입구
3 포말 분리수 배출구 4 유출구
5 차폐판 6 자급식 미세 기포 발생 장치
7 산기판 8 흡기구
9 흡기구 10 블로어
11 기포 12 미세 기포
13 포말

Claims (9)

1. 유분을 함유하는 폐수의 처리 방법에 있어서, 상기 폐수에 현탁 물질을 첨가하고, 이어서 상기 폐수로부터 상기 현탁 물질을 제거함으로써, 상기 폐수로부터 상기 유분을 제거하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 유분 함유 폐수의 처리 방법.
2. 유분을 함유하는 폐수의 처리 방법에 있어서, 상기 폐수가 미리 현탁 물질을 함유하고, 상기 폐수로부터 상기 현탁 물질을 제거함으로써, 상기 폐수로부터 상기 유분을 제거하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 유분 함유 폐수의 처리 방법.
3. 제 1 항 내지 제 2 항에 있어서, 상기 현탁 물질이 상기 폐수 중의 상기 유분에 대해 소수성 상호 작용을 갖는 물질인 것을 특징으로 하는 유분 함유 폐수의 처리 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항에 있어서, 상기 현탁 물질에 있어서의 입자의 메디안 직경이 5 ㎛ 보다 크고, 2 mm 보다 작은 입도 분포를 유지하고 있는 것을 특징으로 하는 유분 함유 폐수의 처리 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항에 있어서, 상기 폐수의 처리 방법이 전 처리 공정, 부상 분리 공정, 응집제 첨가 공정, 생물 처리 공정을 포함하는 것으로서, 상기 폐수 중의 유분을 현탁 물질에 의해 부상 분리 공정에서 제거한 후, 그 부상 분리 공정에서 얻어진 처리수에 응집제를 작용시키는 것을 특징으로 하는 유분 함유 폐수의 처리 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 부상 분리 공정이, 가압 부상 분리, 상압 부상 분리, 포말 분리 중 어느 것인 것을 특징으로 하는 유분 함유 폐수의 처리 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 기포만을 발생시키는 수단으로 발생한 기포를 전단 (剪斷) 하는 수단을 사용함으로써 발생하는 미세 기포와 그 기포를 전단하는 수단 그 자체로부터 발생하는 미세 기포 중 적어도 일방의 미세 기포를 상기 부상 분리 공정 내의 분리조 내의 유분 함유 폐수 중에 공급하여 포말 분리하는 것을 특징으로 하는 유분 함유 폐수의 처리 방법.
8. 적어도 전 처리 장치, 부상 분리 장치, 응집제 첨가 장치 및 생물 처리 장치를 포함하는 유분 함유 폐수의 처리 장치에 있어서, 그 부상 분리 장치의 분리조 내에 형성된 기포만을 발생시키는 기기의 상방에, 그 기포를 전단 및/또는 미세 기포를 발생시키는 기기가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유분 함유 폐수의 처리 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 기포만을 발생시키는 기기가 산기판이고, 그 기포를 전단 및/또는 미세 기포를 발생시키는 기기가 자급식 미세 기포 발생 장치인 유분 함유 폐수의 처리 장치.

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