KR20110001685A - External-submersed membrane separating film device - Google Patents

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KR20110001685A
KR20110001685A KR1020090059335A KR20090059335A KR20110001685A KR 20110001685 A KR20110001685 A KR 20110001685A KR 1020090059335 A KR1020090059335 A KR 1020090059335A KR 20090059335 A KR20090059335 A KR 20090059335A KR 20110001685 A KR20110001685 A KR 20110001685A
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김건태
강문선
안창효
문지희
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코오롱건설주식회사
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Abstract

PURPOSE: An external-submersed separating film system is provided to supply air with one blower after supplying the air to an aeration tank, for reducing the entire installation cost of the system. CONSTITUTION: An external-submersed separating film system for dipping a separating film into a separate tank, is formed by successively installing a stabilization tank(10), an anoxic chamber(20), an anaerobic tank(30), an aeration tank(40), and a submersed separating film tank(50) connected to the separating film installed on the outside of the aeration tank using a pipeline or a partition wall. The system additionally includes a blower(70), an air washing line(L4), and a branch pipe(L6).

Description

외부 침지식 분리막 시스템{EXTERNAL-SUBMERSED MEMBRANE SEPARATING FILM DEVICE}EXTERNAL-SUBMERSED MEMBRANE SEPARATING FILM DEVICE}

본 발명은 분리막이 호기조의 외부에 침지된 분리막 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공기세정라인을 통해 공급된 공기로 분리막을 세정하고, 이 공기를 내부반송라인을 통해 안정화조로 반송할 때, 그 일부의 공기를 호기조로 공급하여 하나의 블로워에 의해 공기 공급이 이루어지도록 함으로써, 전체적인 설비비를 줄이도록 한 외부 침지식 분리막 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a membrane system in which the membrane is immersed in the outside of the aerobic tank, and more particularly, when the membrane is washed with air supplied through the air cleaning line, and the air is returned to the stabilization tank through the inner conveying line, The present invention relates to an external immersion membrane system that supplies some air to an exhalation tank so that air is supplied by a blower, thereby reducing the overall cost of equipment.

일반적으로, 하수 및 폐수의 고도처리를 위해 생물반응조를 이용한 하,폐수 고도처리기술이 많이 적용되고 있다.In general, the advanced sewage and wastewater treatment technology using a bioreactor for the advanced treatment of sewage and wastewater has been applied.

그런데, 종래의 하수고도처리를 위한 분리막 반응조는 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the conventional membrane reactor for sewage treatment has the following problems.

첫째, 통상적인 침지형 분리막 반응조(MBR : Membrane Bioreactor)는, 분리막을 기존 호기조에 침지함으로써 활성슬러지공정을 분리막 반응조 공정에서 개보 수 하는데, 이때 조를 비우고 공사를 해야 하기 때문에 공사기간이 길어지고, 개보수 작업이 현장에서 진행되어야 하는 등 개보수시 많은 제약사항이 있다.First, the conventional immersion membrane reactor (MBR: Membrane Bioreactor) can reclaim the activated sludge process from the membrane reactor by immersing the membrane in an existing aerobic tank, in which case the construction period becomes longer and the renovation is required. There are many limitations to renovation, such as the work being done on site.

둘째, 하수는 유입수의 유기물/질소 비(C/N 비)가 낮아 탈질에 필요한 충분한 유기원 확보가 어려워 분리막 반응조를 통한 질소 제거율이 낮다.Second, sewage has low organic matter / nitrogen ratio (C / N ratio) of influent and it is difficult to secure sufficient organic source for denitrification, so the nitrogen removal rate through membrane reactor is low.

셋째, 질소와 인의 동시제거를 위해 일반적으로 반응조 구성이 탈인을 위한 혐기조가 전단에 위치하고, 그 후단에 탈질용 무산소조가 위치하게 된다. 그러나 이와 같은 조 구성은 탈질과 탈인 과정에서 발생하는 기질경쟁으로 인해 후단 무산소조에서는 충분한 유기원 확보가 불가하여 질소 제거율이 저조한 문제가 발생한다.Third, for simultaneous removal of nitrogen and phosphorus, the anaerobic tank for dephosphorization is generally located at the front end, and the anoxic tank for denitrification is located at the rear end. However, such a crude composition has a problem of low nitrogen removal rate due to the inability to secure sufficient organic sources in the rear anoxic tank due to substrate competition generated during denitrification and dephosphorization.

넷째, 분리막조에서는 분리막 세정을 위한 공기량의 과다공급으로 에너지 비용이 매우 높고 분리막조에서 혐기조와 무산소조로 반송되는 내부반송라인에 용존산소(DO : Dissolved Oxygen) 농도가 높아 탈인과 탈질 미생물이 저해를 받게 된다.Fourth, the separation tank has high energy cost due to the excessive supply of air volume for cleaning the membrane, and the dissolved oxygen (DO) concentration in the inner conveying line returned from the separation tank to the anaerobic tank and the anoxic tank increases the dephosphorization and denitrification microorganisms. Will receive.

다섯째, 호기조에 분리막을 침지하여 유기물을 처리하는 하수 및 폐수고도처리공정에서 유기물산화를 위해서는 미세공기를 공급하여 호기조의 용존산소 농도를 효과적으로 높이는 것이 유리한 반면, 분리막은 조대공기방울을 갖는 공기를 공급하여 분리막을 세정하는 것이 효과적이다. 따라서 기존의 침지식 분리막을 이용하는 하수고도처리공정에서는 호기조 내 용존산소 농도를 높이는데 필요한 공기와 분리막을 세정하는데 필요한 공기의 크기가 서로 상충하는 면이 있다.Fifth, it is advantageous to effectively increase the dissolved oxygen concentration in the aerobic tank by supplying fine air for organic matter oxidation in the sewage and wastewater altitude treatment process in which organic membranes are immersed in the aerobic tank to treat organic matter, while the membrane provides air having coarse air bubbles. It is effective to wash the separation membrane. Therefore, in the advanced sewage treatment process using the conventional immersion membrane, there is a conflict between the air size required to increase the dissolved oxygen concentration in the aerobic tank and the air size required to clean the membrane.

여섯째, 분리막을 침지시켜 하수고도처리하는 시스템에서는 분리막의 세정공 기가, 유기물을 산화시키는데 필요한 용존산소 농도를 높이는데 필요한 공기보다 3~6배 정도가 많으며, 이로 인해 호기조에서는 다량의 거품이 발생하여 호기조에 거품이 적체되어 비산하거나, 호기조에서 반송되는 라인을 통해 안정화조에서 적체되어 비산하는 문제가 있다.Sixth, in the sewage treatment system by dipping the membrane, the washing air of the membrane is three to six times more than the air necessary to increase the dissolved oxygen concentration required to oxidize the organic matter, which causes a large amount of foam in the aerobic tank. There is a problem in that bubbles accumulate in the aerobic tank and scatter, or in a stabilization tank through the line conveyed from the aerobic tank.

일곱째, 생물학적 인 제거는 인을 과다섭취한 미생물을 빠르게 인발함으로써(즉, 미생물체류시간(SRT : Solids Retention Time)이 필요한데, 분리막 반응조는 기본특성상 긴 미생물체류시간 유지가 불가피 하여 인 제거율이 저조하다.Seventh, biological phosphorus removal requires the rapid extraction of over-phosphorus-induced microorganisms (ie, Solids Retention Time (SRT), and the membrane reaction tank is inevitably capable of maintaining a long microbial residence time, resulting in low phosphorus removal rates). .

여덟째, 분리막 반응조 공정의 흡인펌프는 설치위치가 비교적 높거나 또는 장기운전에 따른 멤브레인의 오염에 의해 흡인시 기포유입에 따른 공동현상(Cavitation)이 자주 발생하여 처리수 생산량이 줄어드는 문제가 있다. Eighth, the suction pump of the membrane reaction tank process has a problem that the amount of the treated water is reduced due to the frequent occurrence of cavitation due to the inflow of bubbles during suction due to the contamination of the membrane due to the installation position is relatively high or long-term operation.

이에, 본 발명 출원인은, 상기와 같은 제반 문제점들에 착안하여, 하수의 저 유기물/질소 비에 대응하여 탈질과 탈인을 극대화할 수 있는 조 구성 방안을 제시하고, 분리막 세정을 위한 과폭방지 방안, 분리막 반응조로부터 혐기조와 무산소조로 반송되는 슬러지의 용존산소 농도 저감 방안, 흡인시 공동현상 방지방안, 호기조와 분리막조에 필요한 공기를 이원화하여 공급하는 방법, 분리막조에 침지된 분리막에 세정용 공기가 효율적으로 작동하도록 하는 방안 및 분리막조에서 발생한 거품을 효과적으로 제거하는 방안이 제공된 외부 침지식 생물학적 분리막 반응조를 선출원(특허출원 제2007-0046767호)하여 등록(10-0836906호)받은 바 있다.Accordingly, the present applicant, in view of the above problems, proposes a tank configuration to maximize the denitrification and dephosphorization in response to the low organic matter / nitrogen ratio of the sewage, and to prevent excessive width for cleaning the membrane, Measures to reduce the dissolved oxygen concentration of sludge returned to the anaerobic tank and anoxic tank from the membrane reaction tank, prevent cavitation upon aspiration, dualize supply of the air required for the aerobic tank and the membrane tank, and efficiently operate the cleaning air to the membrane immersed in the membrane tank. It has been registered (10-0836906) by the prior application (Patent Application No. 2007-0046767) to the external immersion biological membrane reaction tank provided to provide a method to effectively remove the bubbles generated in the membrane tank.

본 발명 출원인이 선출원하여 등록받은 '생물학적 처리과정 중 폭기에 의해 발생한 거품을 자동으로 제거해주는 장치가 부착된 침지식 분리막 시스템'은, 기존 활성슬러지 공정을 고도처리로 개선하는데 소요되는 시간은 최소화되면서 질소 제거율은 극대화되고, 분리막조가 호기조와 분리설치되어 분리막 세정용 공기소요량이 효과적으로 줄며, 분리막모듈 스키드전후좌우에 세정공기 유출방지 격벽이 설치되어 세정공기의 손실이 최소화됨으로써, 공기소요량이 효과적으로 줄어들게 됨에 따라 동력비 절감과 내부반송라인의 용존산소 농도 저감을 통해 탈질효율이 높아지게 되는 장점이 있다.The 'applied membrane system with an apparatus that automatically removes bubbles generated by aeration during biological treatment process' registered and filed by the applicant of the present invention, while minimizing the time required to improve the existing activated sludge process by advanced treatment. Nitrogen removal rate is maximized, the membrane tank is installed separately from the aerobic tank, effectively reducing the air consumption for the membrane cleaning membrane, the cleaning air outflow prevention barriers are installed in the front and rear of the membrane module skids to minimize the loss of cleaning air, thereby reducing the air requirements effectively Therefore, there is an advantage that the denitrification efficiency is increased by reducing the power cost and the dissolved oxygen concentration of the internal transport line.

또한, 안정화조에 거품제거장치가 설치되어 분리막조의 과다폭기 시 발생하는 거품이 효과적으로 제거됨으로써, 시스템의 유지관리 및 환경측면이 동시에 개선되며 또, 흡인시 공동현상 방지를 통해 안정적인 처리수량 확보가 가능한 잇점이 있다.In addition, the bubble removing device is installed in the stabilization tank to effectively remove the bubbles generated during the over-aeration of the membrane tank, thereby improving the maintenance and environmental aspects of the system at the same time, and to ensure a stable throughput through the prevention of cavitation during suction There is this.

그러나, '생물학적 처리과정 중 폭기에 의해 발생한 거품을 자동으로 제거해주는 장치가 부착된 침지식 분리막 시스템'의 경우, 상기한 장점들에도 불구하고, 다음과 같은 문제점이 있었다.However, in the case of the 'immersion separator system with an apparatus for automatically removing bubbles generated by aeration during biological treatment,' despite the above advantages, there are the following problems.

즉, 분리막조(50)에서 미생물에 의한 유기물의 분해에 필요한 공기와, 상기 분리막조(50)의 분리막(52) 표면에 부착된 유기물, 슬러지 및 미생물 등을 탈거하여 세정하기 위해 필요한 공기를 공급하기 위한 블로워(70)와, 역시 호기조(40)의 용존산소 농도를 효과적으로 상승시켜 유기물을 제거할 수 있도록 하는 블로워(42) 가 각각 별개로 구비됨으로써, 설비비의 증가 원인이 되는 문제점이 있었다.That is, air necessary for decomposing organic matter by microorganisms in the separation membrane tank 50 and air necessary for removing and cleaning organic matter, sludge and microorganisms attached to the surface of the separation membrane 52 of the separation membrane tank 50 are supplied. The blower 70 and the blower 42 for increasing the dissolved oxygen concentration of the aerobic tank 40 to effectively remove the organic matters are provided separately, thereby causing an increase in the equipment cost.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점에 착안하여 안출된 것으로서, 분리막의 세정과, 호기조의 폭기에 필요한 공기를 모두 하나의 공기공급장치로서 공급이 이루어지도록 함으로써, 전체적인 설비비를 줄일 수 있는 외부 침지식 분리막 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, the external immersion membrane to reduce the overall equipment cost by supplying the air required for cleaning the separation membrane and aeration of the aerobic tank as a single air supply device, The purpose is to provide a system.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 외부 침지식 분리막 시스템은, 분리막이 별도의 조에 침지되도록 구성된 침지식 분리막 반응조로서, 안정화조, 무산소조, 혐기조, 호기조 및 이 호기조의 외부에 분리막이 별도로 설치되어 관로 또는 격벽으로 호기조와 연결되는 침지식 분리막조가 순차적으로 설치된 외부 침지식 분리막 시스템에 있어서, 외부공기를 송풍하는 블로워와; 상기 블로워에 의해 송풍되는 공기를 분리막으로 공급하여 분리막에 부착된 유기물, 슬러지 및 미생물 등을 제거하도록 하는 공기세정라인과; 상기 공기세정라인을 통과하여 분리막의 유기물, 슬러지 및 미생물을 제거한 공기 중, 일부의 공기를 호기조로 공급하는 분기관을 포함하는 것을 특징으로 한다.External immersion membrane system according to the present invention for achieving the above object, the immersion membrane reaction tank configured to immerse the membrane in a separate tank, stabilizing tank, anoxic tank, anaerobic tank, aerobic tank and the separation membrane outside the aerobic tank separately An external immersion membrane system having a immersion type separation membrane tank installed in order to be connected to the aerobic tank by a pipeline or a partition wall, comprising: a blower for blowing external air; An air cleaning line for supplying air blown by the blower to the separator to remove organic substances, sludge and microorganisms attached to the separator; Passing through the air cleaning line is characterized in that it comprises a branch pipe for supplying a part of the air to the aerobic tank, the air from which the organic matter, sludge and microorganisms of the membrane is removed.

이 경우, 상기 공기세정라인에는, 에어리시버 및 자동압력밸브로 이루어진 펄스 에어레이션 장치가 설치되어 블로워에서 공급되는 공기가 분리막에 간헐적으로 공급되도록 구성되는 것이 바람직하다.In this case, the air cleaning line, it is preferable that the pulse aeration device consisting of an air receiver and an automatic pressure valve is installed so that the air supplied from the blower is intermittently supplied to the separation membrane.

또한, 상기 공기세정라인을 통과하여 분리막의 유기물, 슬러지 및 미생물을 제거한 공기 중, 호기조로 공급되는 일부의 공기를 제외한 나머지 공기들을 안정화조로 반송시키는 반송라인(L3)이 구비되되, 상기 반송라인에는 용존가스 저감장치가 설치되는 것이 바람직하다.In addition, a conveying line (L3) for returning the remaining air except for a part of the air supplied to the aerobic tank of the organic material, sludge and microorganisms of the separation membrane passing through the air cleaning line to the stabilization tank is provided, the conveying line It is preferable to install a dissolved gas reducing device.

여기서, 상기 용존가스 저감장치는, 진공발생으로 용존산소를 탈기 제거하는 진공 감압장치와, 비상시 잔류하는 용존산소의 추가 제거를 위한 아황산나트륨/코발트이온 주입장치로 구성될 수 있다.Here, the dissolved gas reducing device may be composed of a vacuum decompression device for degassing and removing the dissolved oxygen by vacuum generation, and a sodium sulfite / cobalt ion injection device for further removal of dissolved oxygen remaining in an emergency.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 외부 침지식 분리막 시스템에 의하면, 분리막의 세정과, 호기조의 폭기에 필요한 공기가 모두 하나의 공기공급장치로서 공급이 이루어짐으로써, 전체적인 설비비가 줄어들게 되는 매우 유용한 효과가 있다.As described above, according to the external immersion membrane system according to the present invention, the air required for cleaning the membrane and the aeration of the aerobic tank is supplied as a single air supply device, a very useful effect that the overall equipment cost is reduced There is.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따라 호기조 유기물 제거를 위한 공기와 분리막 세정효율 최적화를 위해 주입되는 공기가 일원화된 외부 침지식 생물학적 분리막 반응조를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view for explaining an external immersion biological membrane reactor in which air for removing an aerobic organic matter and air injected for optimizing a membrane cleaning efficiency are united according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 외부 침지식 분리막 반응조는, 분리막이 별도의 조에 침지되도록 구성된 외부 침지식 분리막 반응조로서, 그 설치순서는 안정화조(10), 무산소조(20), 혐기조(30), 호기조(40) 및 이 호기조(40)의 외부에 별도로 설치되거나 자연유하로 원류하는 관로(L1)를 통하여 연결되는 외부 침지식 분리막조(50)를 포함한다.As shown, the external immersion membrane reaction tank according to the present invention is an external immersion membrane reaction tank configured to immerse the separator in a separate tank, the installation order of the stabilization tank (10), anoxic tank (20), anaerobic tank (30) It includes an external immersion membrane tank 50 is installed separately from the exhalation tank 40 and the outside of the exhalation tank 40, or connected through a conduit (L1) flowing in natural flow.

그리고, 유입관로(L2)를 통하여 유입되는 처리수는 안정화조(10), 무산소조(20) 및 혐기조(30)로 유입수 조건에 따라 분배되어 공급될 수 있도록 구성된다.Then, the treated water flowing through the inlet pipe (L2) is configured to be distributed and supplied according to the inlet water conditions to the stabilization tank 10, an anaerobic tank 20 and the anaerobic tank 30.

즉, 유입수의 유기물/질소 비가 낮은 경우에는 무산소조(20)로 유입량을 늘리고, 탈인에 필요한 유기물이 부족한 경우에는 혐기조(30)로 유입수량을 높여줄 수 있는데, 유입수의 유기물/질소 비 조건 및 반응조의 탈질, 탈인 효율에 따라 유입수 분배 주입율은 달라질 수 있다. 통상 안정화조(10)로 0~20%, 무산소조(20)로 60~80%, 혐기조(30)로 0~20% 범위에서 분배 유입된다.In other words, when the inflow of organic matter / nitrogen ratio is low, the inflow can be increased to the anaerobic tank 20, and when the organic matter necessary for dephosphorization is insufficient, the inflow rate can be increased to the anaerobic tank 30. Depending on the denitrification and dephosphorization efficiency of the influent distribution, the injection rate may vary. Normally 0 to 20% into the stabilization tank 10, 60 to 80% into the anaerobic tank 20, the distribution flows in the range 0 to 20% into the anaerobic tank 30.

상기 안정화조(10)와 외부침지식 분리막조(50)는 반송라인(L3)으로 연결되고, 이 반송라인(L3)에는 용존산소(DO : Dissolved Oxygen) 저감장치(60)가 설치되며, 상기 외부침지식 분리막조(50) 내부에 설치된 분리막(52)의 세정에 소요되는 공기와, 호기조(40)의 용존산소 농도를 효과적으로 상승시켜 유기물을 제거할 수 있도록 공급되는 공기를 일원화하여 동시에 공급하기 위한 공기공급장치(90)가 제공된다.The stabilization tank 10 and the external immersion membrane tank 50 is connected to the conveying line (L3), the dissolved oxygen (DO: Dissolved Oxygen (DO) reduction device 60) is installed in the conveying line (L3), Supplying the air required to clean the separation membrane 52 installed in the external immersion membrane tank 50 and the air supplied to remove the organic matter by effectively increasing the dissolved oxygen concentration of the aerobic tank 40 to supply at the same time An air supply device 90 is provided.

상기 공기공급장치(90)는 외기를 송풍해주는 블로워(70)와, 상기 블로워(70)에 의해 송풍되는 공기를 분리막(52)으로 공급하는 공기세정라인(L4)과, 상기 공기 세정라인(L4)에 설치되며 에어리시버(Air Receiver)(72) 및 자동압력밸브(74,75)로 이루어진 펄스 에어레이션(Pulse Aeration)장치 및 분리막(52)의 세정을 마친 공기 중 일부를 호기조(40)로 공급하는 분기관(L6)을 포함한다.The air supply device 90 includes a blower 70 for blowing outside air, an air cleaning line L4 for supplying air blown by the blower 70 to the separator 52, and the air cleaning line L4. And a part of the air that has been cleaned of the pulse aeration device and the separation membrane 52, which are installed in the air receiver 72 and the automatic pressure valves 74 and 75, are supplied to the aeration tank 40. The branch pipe L6 is included.

즉, 상기 분리막(52)의 세정을 마친 공기는 내부반송라인(L3)을 통해 안정화조(10)로 반송이 이루어지는데, 이때 반송되는 공기 중, 일부는 분리막조(50)와 호기조(40) 사이에 연결된 분기관(L6)을 통해 호기조(50)로 공급되며, 이와 같이 호기조(50)로 공급된 공기는 호기조 내의 용존산소 농도를 높여 유기물 처리가 원활히 이루어지도록 한다.That is, the air after cleaning the separation membrane 52 is conveyed to the stabilization tank 10 through the inner conveying line (L3), at this time, some of the conveyed air, the separation membrane tank 50 and the aerobic tank 40 It is supplied to the aerobic tank 50 through the branch pipe (L6) connected between, the air supplied to the aerobic tank 50 to increase the dissolved oxygen concentration in the aerobic tank to facilitate the organic material treatment.

따라서, 상기 블로워(70)에 의해 공급되는 공기는 공기세정라인(L4)을 통해 분리막(52)으로 공급되어 분리막의 표면에 부착된 유기물, 슬러지 및 미생물 등을 탈거시킨 후, 내부반송라인(L3)을 통해 안정화조(10)로 반송되며, 이때 반송되는 공기 중, 일부는 분기관(L6)을 통해 호기조(50)로 공급되어 용존산소 농도를 효과적으로 상승시켜 유기물을 제거하게 된다.Therefore, the air supplied by the blower 70 is supplied to the separation membrane 52 through the air cleaning line L4 to remove organic substances, sludge and microorganisms attached to the surface of the separation membrane, and then the internal transfer line L3. Is returned to the stabilization tank (10), at which time some of the conveyed air is supplied to the aerobic tank (50) through the branch pipe (L6) to effectively increase the dissolved oxygen concentration to remove the organic matter.

상기 외부 침지식 분리막조(50) 내에 설치된 분리막(52)은, 처리용량에 따라 1~30개의 모듈이 하나의 스키드에 장착되며, 분리막(52)을 효과적으로 세정하기 위한 큰 크기의 공기방울은 블로워(70)에 의해 공기세정라인(L4)을 통해 공급되고, 자동압력밸브(74,75)로 이루어진 펄스에어레이션 장치에 의해 분리막 상,하부간 간헐적 공기주입으로 분리막조(50) 내 유체의 유동을 효과적으로 유도해 분리막 세정을 효과적으로 수행되도록 구성하며, 또한 분리막조(50) 내의 유체 흐름으로 자동밸브(75)에 의해 하부에서 공급되는 공기가 수직으로 상승하면서 분리막을 세정하 지 못하고 분리막 하부의 전후좌우에서 유실되는 것을 방지하기 위한 세정공기 유출방지 격벽(51)으로 구성된다.In the separation membrane 52 installed in the external immersion membrane tank 50, 1 to 30 modules are mounted on one skid according to the processing capacity, and a large size of air bubbles for effectively cleaning the separation membrane 52 are blowers. 70 is supplied through the air cleaning line (L4), and the flow of the fluid in the membrane tank 50 by intermittent air injection between the upper and lower parts of the separator by a pulse aeration device consisting of automatic pressure valves (74, 75) It is configured to effectively guide the cleaning of the separation membrane, and also the air flow from the lower portion by the automatic valve 75 to the fluid flow in the separation tank 50 rises vertically, and the front and rear left and right of the separation membrane can not be cleaned It consists of a cleaning air leakage preventing partition 51 for preventing the loss.

상기 안정화조(10)와 외부 침지식 분리막조(50)는 반송라인(L3)으로 연결되고, 반송라인(L3)을 통해 분리막조 세정을 위해 과폭기된 공기에 의해 발생한 거품이 안정화조(10)로 유입되어 적체된다. 안정화조에 적체된 거품은 점성을 갖고 있어 체류하는 동안 액화되지 않고 거품으로 계외로 비산하여 하수처리현장 주변을 오염시킨다. 따라서 상기 안정화조(10)에 적체된 거품을 자동 제거하는 장치(100,110,120)를 설치하여 거품을 액화시켜 안정화조(10)로 반송하거나 계외로 배출하여 처리한다.The stabilization tank 10 and the external immersion membrane tank 50 is connected to the conveying line (L3), the bubbles generated by the over-aerated air for cleaning the separation membrane tank through the conveying line (L3) stabilization tank (10) It flows into) and accumulates. Bubbles accumulated in the stabilization tank are viscous and do not liquefy during their stay, causing them to scatter out of the system and contaminate the sewage treatment site. Therefore, by installing the apparatus (100, 110, 120) for automatically removing the bubbles accumulated in the stabilization tank 10, the foam is liquefied and returned to the stabilization tank 10 or discharged to the outside of the system for processing.

상기 거품을 자동 제거하는 장치(100,110,120)를 통해 제거되는 거품에는 고농도의 미생물이 함유되어 있으므로 액화된 거품을 연속적으로 계외로 배출할 경우 계내 미생물 농도를 낮추어 시스템의 유기물 제거성능을 저감시킬 수 있으므로 액화거품반송 및 배출관로(L10)를 통하여 적정한 주기로 액화 거품을 안정화조로 반송하거나 계외로 배출한다. 여기서 적절한 액화거품 배출 주기는 계내의 적정 미생물 농도를 유리하게 하여 호기조(40)에서의 슬러지 배출을 최소화할 수 있는 장점이 있다.Bubbles removed through the apparatus 100, 110, 120 to automatically remove the foam contains a high concentration of microorganisms, so when the liquefied bubbles are continuously discharged to the outside of the system to lower the concentration of microorganisms in the system to reduce the organic matter removal performance of the system liquefaction The liquefied foam is returned to the stabilization tank or discharged out of the system at a proper cycle through the bubble conveyance and discharge pipe (L10). Here, the appropriate liquefied bubble discharge cycle has the advantage of minimizing the sludge discharge in the aerobic tank 40 by favoring the appropriate microbial concentration in the system.

상기 내부반송라인(L3)에 설치되는 용존산소 저감장치(60)는 진공발생으로 용존산소를 탈거,제거하는 진공 감압장치(62)와, 비상시 잔류하는 용존산소의 추가 제거를 위한 아황산나트륨/코발트이온 주입장치(64)로 구성된다.Dissolved oxygen reduction device 60 is installed in the inner conveying line (L3) is a vacuum decompression device 62 for removing and removing dissolved oxygen in the vacuum generation, and sodium sulfite / cobalt for further removal of dissolved oxygen remaining in an emergency The ion implantation device 64 is comprised.

상기 배출관로(L5)에 설치된 흡인펌프(80) 전단에는 공기제거장치(Air Separator)(82)가 설치되어 일정수준의 증기공동 발생시 공기를 배출시켜 공동현상을 방지하도록 되어 있다.An air separator 82 is installed at the front of the suction pump 80 installed in the discharge line L5 to prevent the phenomenon of cavitation by discharging air when a certain level of steam cavities are generated.

그리고, 상기 호기조(40)는 약품투입에 의한 인 제거를 병행할 수 있도록 Alum(명반 : 明礬)을 첨가하는 약품주입펌프(44)가 더 설치된다. 상기 약품주입펌프(44)는 공급펌프의 작동으로 소정량의 Alum을 호기조(40) 내부로 주입하도록 이루어진 통상적인 정량약품공급펌프가 사용될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다. 또한 도 1에서는 명기하지 않았지만 유기물 분해로 인해 발생한 슬러지는 일반적으로 분리막조(50)에서 인발하여 제거하나 본 공정에서는 분리막조(50)의 과폭기로 슬러지의 입자가 미세하여 분리제거에 어려움이 있으므로 슬러지 입자 크기가 크고 비상시에 주입하는 Alum에 의해 슬러지 입자가 보다 더 크게 성장할 수 있는 호기조(40)에서 인발하여 제거한다.In addition, the aerobic tank 40 is further provided with a chemical injection pump 44 to add Alum (alum: 明礬) so that the phosphorus removal by the chemical injection in parallel. The drug injection pump 44 is a conventional fixed-quantity drug supply pump configured to inject a predetermined amount of Alum into the aerobic tank 40 by the operation of the supply pump, so detailed description thereof will be omitted. In addition, although not shown in FIG. 1, sludge generated due to decomposition of organic matter is generally removed by drawing in the separation membrane tank 50, but in this process, since the sludge particles are fine due to overaeration of the separation membrane tank 50, it is difficult to separate and remove the sludge. The sludge particles are drawn and removed in the aeration tank 40 where the sludge particles can grow larger by Alum injected in an emergency.

상기에서 무산소조(20)는 유기물을 이용하여 질산성 질소를 질소가스로 전환하는 공정을 수행하고, 혐기조(30)는 유기물을 이용하여 수중의 인을 방출시키는 공정을 수행하고, 호기조(40)는 공기(산소)를 이용하여 미생물이 성장 활동하는 구간으로 유기물 산화와 질산화를 수행하며, 외부 침지식 분리막조(50)는 피처리액을 여과 처리하는 공정을 수행한다.The anoxic tank 20 performs a process of converting nitrate nitrogen into nitrogen gas using an organic material, the anaerobic tank 30 performs a process of releasing phosphorus in water using an organic material, the aerobic tank 40 is The organic material is oxidized and nitrified to a section in which microorganisms grow by using air (oxygen), and the external immersion type separation membrane tank 50 performs a process of filtering the liquid to be treated.

상기와 같은 구성의 외부 침지식 분리막 반응조를 이용하여 하,폐수 처리단계를 각각의 구성별로 기술하면 다음과 같다.Using the external immersion membrane reactor of the configuration described above, the wastewater treatment step is described for each configuration as follows.

1. 외부 침지식 분리막 반응조(External-Submersed Membrane Bioreactor)External-Submersed Membrane Bioreactor

기존의 침지형 분리막 반응조는 분리막을 호기조에 침지하는 내부 침지식(Internal-Submersed)이기 때문에 개보수시 조를 비워야 하는 단점이 있고 모든 작업이 현장에서 이루어져야 한다. 그러나 본 발명에 따른 도 1에서의 모듈 형태로 이루어진 외부 침지식 분리막 반응조의 경우, 분리막(52)이 호기조(40) 외부의 별도의 분리막조(50)에 침지되는 방식, 즉 외부 침지식 방식으로 이루어짐으로써, 개보수시 조 전체를 비움으로써 발생하는 처리장의 가동중단이 발생하지 않고, 별도의 공장에서 완제품을 제작하여 현장에 단순 설치만 함으로써 기존 처리장의 용이한 개보수가 가능하다.Existing submerged membrane reactors are internally-submersed to immerse the membranes in aerobic tanks, so the tanks need to be emptied for renovation and all work must be done on site. However, in the case of the external immersion membrane reactor in the form of a module in FIG. 1 according to the present invention, the separator 52 is immersed in a separate membrane tank 50 outside the aerobic tank 40, that is, in an external immersion method By doing so, it is possible to easily renovate an existing treatment plant by simply installing the finished product in a separate factory and producing the finished product in a separate factory, without causing the downtime of the treatment plant caused by emptying the entire tank.

뿐만 아니라, 외부 침지식 분리막조(50)의 분리막(52) 모듈만 들어갈 수 있도록 집약화되어 있어 분리막(52)을 효과적으로 세정할 수 있고, 분리막(52)의 약품세정 시 분리막(52)을 조 외부로 꺼내어 별도의 세정조에서 세정하지 않고 동일한 반응조에서 세정 가능하고, 분리막(52) 세정시 폭기조 전체를 사용하지 않기 때문에 세정시에도 외부 침지식 분리막조(50)를 제외한 나머지 반응조에서 안정적인 처리가 가능하기 때문에 공정 중단이 발생하지 않는다.In addition, the membrane is concentrated so that only the membrane module of the external immersion membrane tank 50 can enter, so that the membrane 52 can be effectively cleaned, and when the chemical cleaning of the membrane 52 is carried out, the membrane 52 is external to the tank. It can be washed in the same reaction tank without being washed out in a separate washing tank, and since the entire aeration tank is not used when cleaning the separation membrane 52, stable processing can be performed in the remaining reaction tank except the external immersion separation membrane tank 50 even during cleaning. Therefore no process interruption occurs.

분리막(52)의 세정시에는 외부침지식 분리막조(50)로 유입되는 대신에 바이패스라인(By-pass Line)(L7)을 통해 호기조(40)의 슬러지가 무산소조(20)로 반송됨으로써 질산화, 탈질과정이 문제없이 수행되도록 구성되고 외부침지식 분리막조(50)에서는 세정이 진행된다.When the membrane 52 is cleaned, the sludge of the aerobic tank 40 is returned to the anaerobic tank 20 through the bypass line L7 instead of flowing into the external immersion membrane tank 50. , The denitrification process is configured to be performed without a problem, and the cleaning is performed in the external immersion type separation membrane tank 50.

호기조에서 1차 처리된 하폐수는 외부침지식 분리막조(50)로는 관로(L1)에 의해 자연유하로 유입되거나, 분리막조(50)가 호기조(40) 상단에 설치될 경우 설치 된 내부반송펌프(90)를 관로(L1) 상에 설치하여 가압유입시키고, 외부침지식 분리막조(50)에서 안정화조(10)로의 내부반송은 반송라인(L3)을 따라서 자연유하에 의해 가능하도록 구성된다. 호기조(40) 상단에 분리막조(50)가 설치될 경우는 자연유하에 의한 흐름을 만들기 위해 외부침지식 분리막조(50)는 안정화조(10) 보다 높은 위치에 설치된다.Primary wastewater treated in the aerobic tank is introduced into the natural flow by the pipeline (L1) to the external immersion membrane tank 50, or when the membrane tank 50 is installed on the top of the aerobic tank (40) installed internal return pump ( 90 is installed on the pipe line L1 to pressurize and inlet, and the inner conveyance from the external immersion type separation membrane tank 50 to the stabilization tank 10 is configured to be possible by natural flow along the conveying line L3. When the separation membrane tank 50 is installed on the top of the aerobic tank 40, the external immersion membrane tank 50 is installed at a position higher than the stabilization tank 10 in order to make the flow by the natural flow.

2. 공정구성2. Process composition

본 발명의 공정구성의 특징은 맨 처음에 안정화조(10)가 위치하고, 이후 무산소조(20), 혐기조(30), 호기조(40), 외부침지식 분리막조(50)로 이루어진다. 유입수는 안정화조(10), 무산소조(20) 및 혐기조(30)로 분배되어 공급될 수 있도록 구성되어, 무산소조(20) 탈질 후 유기물 부족에 따른 탈인효율 저하 시 혐기조(30)로 분배주입(0~30%) 된다. 분리막(52) 세정을 위한 외부침지식 분리막조(50) 과폭기로 반송라인(L3)내 용존산소 농도가 높아 탈질균의 활동이 저해를 받는데, 본 발명에서는 안정화조(10)의 설치에 의해 내부반송라인(L3)의 용존산소를 절감함으로써 이와 같은 문제를 해결한다. 조구성의 순서는 안정적인 질소, 인 동시제거를 위해 매우 중요한데 본 발명에서는 위에서 언급한 바와 같이 안정화조(10), 무산소조(20), 혐기조(30), 호기조(40), 외부침지식 분리막조(50)로 구성된다. 무산소조(20)를 혐기조(30)보다 우선 배치하여 유기물을 우선적으로 질소제거에 활용할 수 있도록 하였고, 동시에 혐기조(30)에서 탈인 시 질산성질소의 영향을 배제할 수 있도록 하였다. 내부반송은 무산소조(20)가 아닌 안정화조(10)로 반송하여 잔류 용 존산소를 사전에 제거함으로써 무산소조(20)에서 용존산소 영향을 최소화하였다. 안정화조(10)는 반송수내 용존산소 저감이 주 목적이나 사상균 억제를 위한 선택조(Selector)의 기능을 수행하도록 고안되었다.Characteristic of the process configuration of the present invention is the stabilization tank 10 is located first, and then consists of an anaerobic tank 20, anaerobic tank 30, aerobic tank 40, external immersion separation membrane tank (50). The influent is configured to be distributed and supplied to the stabilization tank (10), anoxic tank (20) and anaerobic tank (30), distribution injection into the anaerobic tank (30) when dephosphorization efficiency decreases due to lack of organic matter after deoxygenation tank (20) (0) 30%). Due to the high concentration of dissolved oxygen in the conveying line (L3) due to the aeration of the externally immersed separation tank (50) for cleaning the separation membrane (52), the activity of the denitrification bacteria is inhibited, in the present invention by the installation of the stabilization tank (10) This problem is solved by reducing the dissolved oxygen of the internal conveying line (L3). The order of the composition is very important for the simultaneous removal of nitrogen, phosphorus stabilization tank 10, anoxic tank 20, anaerobic tank 30, aerobic tank 40, external immersion separation membrane tank (as mentioned above) 50). The anaerobic tank 20 was placed prior to the anaerobic tank 30 so that the organic material could be utilized for nitrogen removal preferentially, and at the same time, it was possible to exclude the influence of nitrate nitrogen when dephosphorization in the anaerobic tank 30. The internal transport was returned to the stabilization tank 10 rather than the anoxic tank 20 to remove residual dissolved oxygen in advance, thereby minimizing the effects of dissolved oxygen in the oxygen-free tank 20. Stabilization tank 10 is designed to reduce the dissolved oxygen in the return water serves as a selector for the main purpose or to suppress the fungal bacteria.

3. 분리막 세정용 공기량 절감방안: 에어리시버(Air Receiver) + 펄스에어레이션(Pulse Aeration), 호기조 및 분리막조 공기분배 이원화, 분리막모듈내 상하부로 세정공기 유입3. Measures to reduce air volume for membrane cleaning: Air receiver + pulse aeration, dual distribution of aerobic tank and membrane tank, inflow of cleaning air into upper and lower part of membrane module

분리막(52) 세정에 소요되는 공기량 저감을 위해 공기세정라인(L4)에 에어리시버(Air Receiver)(72)를 설치하여 블로워(70)에 의해 공기를 분리막(52)으로 간헐적으로 공급하는 펄스에어레이션(Pulse Aeration) 방법이 적용된다. 즉 자동으로 개폐되는 자동압력밸브(74, 75)가 교차로 열려 공기가 상하부로 간헐적으로 분출됨으로써 연속공기주입방식에 비해 전체적인 공기소요량이 절감되어 에너지 비용이 줄어들고, 펄스에어레이션 방식에 의해 큰 공기방울이 분리막(52) 표면을 세정함으로써 기존의 미세한 기포에 의한 방식보다 세정효과 또한 우수하다. 또한 호기조(40)에서 생물학적 처리에 소요되는 공기 또한 블로워(70)에 의해 공급되는 공기 중, 상대적 산소함유량이 큰 공기로 분리하여 공급함으로써, 기존 세정용과 생물학적처리에 공급되는 공기를 별개로 공급하는 경우와 비교하여 설비비가 절감된다.In order to reduce the amount of air required to clean the separation membrane 52, an air receiver 72 is installed in the air cleaning line L4 to supply air to the separation membrane 52 intermittently by the blower 70. (Pulse Aeration) method is applied. In other words, the automatic opening and closing of the automatic pressure valve (74, 75) is open to the intersection of the upper and lower air intermittently reduces the overall air consumption compared to the continuous air injection method, reducing the energy cost, the large air bubbles are separated by the pulse air method (52) By cleaning the surface, the cleaning effect is also superior to that of the existing fine bubble method. In addition, the air required for biological treatment in the aerobic tank 40 is also supplied separately from the air supplied by the blower 70 to the air having a relatively high oxygen content, thereby separately supplying the air supplied to the existing cleaning and biological treatment. Compared to the case, the equipment cost is reduced.

4. 내부반송라인의 용존산소 저감방안4. Measures to reduce dissolved oxygen in internal conveying line

내부반송라인(L3)의 높은 용존산소에 의해 발생하는 무산소조(20) 탈질율 저 하를 방지하기 위해 반송라인(L3)에는 용존산소 저감장치(60)가 장착된다.In order to prevent the denitrification rate of the anoxic tank 20 generated by the high dissolved oxygen of the internal transport line L3, the dissolved oxygen reduction device 60 is mounted on the transport line L3.

상기 용존산소 저감장치(60)는 -1 ~ -5기압의 진공을 발생시켜 용존산소를 탈기,제거하는 진공 감압장치(62)와, 비상시 잔류하는 용존산소의 추가 제거를 위한 아황산나트륨/코발트이온 주입장치(64)로 구성된다. 이때 코발트이온은 0.01 ~ 0.1mg/L로 주입되어 촉매역할을 수행함으로써 급속한 용존산소 제거반응이 가능하다. 상기 아황산나트륨/코발트이온 주입장치(64)는 공급펌프의 작동으로 약품주입을 하도록 이루어진 통상적인 공급펌프가 사용될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.The dissolved oxygen reduction device 60 is a vacuum decompression device 62 for degassing and removing dissolved oxygen by generating a vacuum of -1 to -5 atmospheres, and sodium sulfite / cobalt ion for further removal of dissolved oxygen remaining in an emergency. It is composed of an injection device (64). At this time, cobalt ions are injected at 0.01 ~ 0.1mg / L to perform a catalytic role to enable rapid dissolved oxygen removal reaction. The sodium sulfite / cobalt ion injector 64 may be used because a conventional feed pump configured to perform chemical injection by operation of the feed pump may be omitted.

5. 생물학적 인 제거와 화학적 인 제거 병행5. Biological and Chemical Removal

본 발명에서는 호기조(40)에 비상시 대비 약품투입 시설이 설치되어 생물학적 인 제거와 화학적 인 제거의 동시작용에 의해 인이 제거된다. 즉 분리막 반응조 특성상 긴 미생물체류시간 유지가 불가피 하여 인 제거율이 저조하고, 국내 하수의 유기물 부족(저 유기물/질소 비)으로 탈인 및 탈질에 필요한 충분한 량의 유기원 확보가 어려워 탈인 보다는 탈질에 유기물 활용을 우선하도록 공정을 구성하였기 때문에 부족한 인 제거율은 Alum[(Al2SO4)3·18H2O]을 정량 첨가하는 약품주입펌프(44)로 보완한다. 탈질용 외부탄소원 공급보다 인 제거를 위한 Alum 투입이 비용, 시공성, 유지관리 편의성 면에서 유리하기 때문에 유기물 활용은 탈인보다는 탈질에 우선순위를 두도록 한다. 그러나 인 제거율을 높이기 위해 약품투입에 의한 인 제거를 병행한다.In the present invention, the aerobic tank 40 is installed in the emergency injection medicine preparation facility is removed phosphorus by the simultaneous action of biological and chemical removal. In other words, it is inevitable to maintain long microbial retention time due to the characteristics of the membrane reaction tank, and the removal rate of phosphorus is low. Since the process is configured to prioritize, the insufficient phosphorus removal rate is compensated by the chemical injection pump 44 which quantitatively adds Alum [(Al 2 SO 4 ) 3 .18H 2 O]. The use of organic materials should give priority to denitrification rather than dephosphorization, as the input of Alum for phosphorus removal is advantageous in terms of cost, constructability and ease of maintenance rather than supplying external carbon sources for denitrification. However, in order to increase phosphorus removal rate, phosphorus removal by chemical injection is combined.

6. 흡인시 펌프의 공동현상 방지6. Prevention of cavitation of pump during suction

분리막 반응조 공정의 배출관로(L5)에 설치된 흡인펌프(80)는 현장여건에 의해 설치위치가 일반적으로 높아 흡인시 기포유입에 따른 공동현상(Cavitation)이 자주 발생하거나, 분리막의 오염이 가중됨에 따라 흡인시 공기유입에 따른 공동현상 발생으로 처리수 생산량이 줄어드는 문제가 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 배출관로(L5)에 설치된 흡인펌프(80) 전단에는 공기제거장치(Air Separator)(82)가 설치되어 일정수준의 증기공동 발생시 공기를 배출시켜 공동현상을 방지한다.The suction pump 80 installed in the discharge line L5 of the membrane reaction tank process has a high installation location due to site conditions, and thus cavitation frequently occurs due to bubble inflow during suction, or the contamination of the membrane increases. There is a problem in that the amount of treated water produced is reduced due to the occurrence of cavitation due to air inflow during suction. In order to solve such a problem, in the present invention, an air separator 82 is installed in the front of the suction pump 80 installed in the discharge line L5 to discharge the air when a certain level of steam cavities are generated. prevent.

공기제거장치(82)는 내부 상태를 점검하기 위한 점검창(83)과 액주계(84)가 부착되고, 레벨스위치(85)와 연동된 자동밸브(86)와 진공펌프(87)가 설치된다. 상기 진공펌프(87)는 레벨스위치(85)와 흡인펌프(80)에 의하여 연동되도록 설치되는데, 레벨스위치(85)가 저수위와 고수위 사이에서만 진공펌프(87)가 가동되고, 이때는 흡인펌프(80)가 항상 가동 상태가 되도록 구성한다. 공기제거장치(82)의 레벨 수위차, 즉 고수위와 저수위의 차이는 20~40cm가 되도록 하고 공기제거장치(82)내부의 유속은 0.2~0.5m/s로 유지한다. 공동현상에 의해 발생된 공기가 발생하면서 공기제거장치(82)의 수위는 내려가게 되는데, 설정된 저수위 값까지 떨어지면 자동밸브(86)가 열리면서 진공펌프(87)가 가동되어 공기를 공기배출관로(L8)를 통하여 외부로 강제 배출시키고, 고수위값에 도달하면 자동으로 멈추게 된다. 이때 진공펌 프(87)는 분리막(52)과 흡인펌프(80) 사이에서 가장 높은 배관위치에 설치되도록 하고, 흡인펌프(80)는 반드시 공기제거장치(82)보다 아래에 설치하도록 하여 공동현상 발생을 방지한다. 공기제거장치(82)의 유출위치는 유입지점보다 낮도록 구성한다.The air removing device 82 is provided with a check window 83 and a liquid column 84 for checking an internal state, and an automatic valve 86 and a vacuum pump 87 interlocked with the level switch 85 are installed. . The vacuum pump 87 is installed to be interlocked by the level switch 85 and the suction pump 80, the vacuum pump 87 is operated only between the low and high water level switch 85, in this case the suction pump (80) ) Is always in operation. The level difference between the level of the air removing device 82, that is, the difference between the high level and the low level is 20 to 40 cm, and the flow rate inside the air removing device 82 is maintained at 0.2 to 0.5 m / s. As the air generated by the cavitation occurs, the water level of the air removing device 82 is lowered. When the water level drops to the set low water level, the automatic valve 86 is opened and the vacuum pump 87 is operated to draw air into the air discharge pipe L8. Forced discharge to the outside through) and stops automatically when the high water level is reached. At this time, the vacuum pump 87 is to be installed in the highest pipe position between the separation membrane 52 and the suction pump 80, the suction pump 80 must be installed below the air removal device 82, the phenomenon Prevent occurrence. The outlet position of the air removal device 82 is configured to be lower than the inlet point.

7. 폭기에 의해 발생하는 점성거품의 효과적 제거7. Effective removal of viscous bubbles caused by aeration

분리막조(50) 내에 설치된 분리막(52)은 처리수를 흡인하는 과정에서 막표면에 유기물, 슬러지 및 미생물 등의 부착으로 인해 처리성능이 떨어진다. 이를 방지하기 위해 블로워(70)를 이용하여 공기를 분리막 표면으로 공급하여 막표면에 부착된 오염원을 탈착시킨다. 오염원의 탈착을 위해 소요되는 공기는 호기조 및 분리막조에서 미생물에 의한 유기물의 분해에 필요한 공기요구량보다 3 ~ 6배가 많으며, 이러한 과다공기의 공급으로 인해 분리막조에서는 점착성이 높은 거품이 발생하여 분리막조(50)에 적체되거나, 반송라이(L3)을 통해 안정화조로 유입된다. 안정화조(10)는 분리막조(50)에 비해 크기가 작으므로 거품이 유입되면 거품수위가 빠른시간에 상승하여 안정화조(10) 밖으로 유출되거나, 처리장이 외부 노출형태인 경우 바람에 의해 처리장 전체로 비산되는 문제점이 있다. 따라서 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하고자 안정화조(10)에 거품을 제거하는 장치(100, 110, 120)을 설치하여 일정 수위 이상의 거품이 발생할 경우 흡인하여 액화시켜 계외로 배출하거나 안정화조(10)로 재반송하는 시스템을 구성하였다. 이 거품제거시스템은 거품제거장치(100), 거품흡인펌프(110), 거품감지장치(12) 및 관로(L9, L10)으로 구성되어지 며, 거품감지장치(12)는 안정화조(10)에 일정수위 이상의 거품이 발생하면 이를 감지하여 거품흡인펌프(110)를 자동가동시켜 거품흡인관로(L9)로 흡입시키고, 흡입된 거품은 거품제거장치(100)에서 액화시킨 후, 거품배출관로(L10)를 통해 계외로 배출하거나 안정화조(10)로 재반송한다. The separation membrane 52 installed in the separation membrane tank 50 has poor treatment performance due to adhesion of organic substances, sludge and microorganisms to the membrane surface in the process of sucking the treated water. In order to prevent this, air is supplied to the separator surface using a blower 70 to desorb the pollutant attached to the membrane surface. The air required for the desorption of the pollutant is three to six times more than the air requirement for the decomposition of organic matter by microorganisms in the aerobic and separation membrane tanks. It accumulates in 50 or flows into a stabilization tank through the conveyance lie L3. Since the stabilization tank 10 is smaller in size than the separation membrane tank 50, when bubbles are introduced, the bubble level rises quickly and flows out of the stabilization tank 10, or when the treatment plant is in an external exposure form, the whole treatment plant is caused by wind. There is a problem that is scattered. Therefore, in the present invention, in order to solve this problem, by installing the device (100, 110, 120) to remove the bubbles in the stabilization tank 10, when the foam above a certain level occurs by aspiration to liquefy and discharged out of the system or stabilization tank (10) A system for returning to the system was configured. The bubble removing system is composed of a bubble removing device 100, bubble suction pump 110, bubble detection device 12 and the conduit (L9, L10), the bubble detection device 12 is a stabilization tank (10) Detects this when bubbles above a certain level are detected, and automatically operates the bubble suction pump 110 to suck it into the bubble suction pipe line L9, and the sucked bubbles are liquefied in the bubble removing device 100, and then the bubble discharge pipe path ( Discharge out of the system through the L10 or back to the stabilization tank (10).

상기와 같은 구성으로 이루어진 외부 침지식 생물학적 분리막 반응조는, 기존 활성슬러지 공정을 고도처리로 개선하는데 소요되는 시간은 최소화하면서 질소 제거율은 극대화되고, 분리막조를 호기조와 분리설치하여 분리막 세정용 공기소요량을 효과적으로 줄이고, 분리막모듈 스키드전후좌우에 세정공기 유출방지 격벽을 설치하여 세정공기의 손실을 최소화하여 공기소요량을 효과적으로 줄임으로써 동력비절감과 내부반송라인의 용존산소 농도 저감을 통해 탈질효율을 높일수 있다. 또한 안정화조에 거품제거장치를 설치하여 분리막조의 과다폭기 시 발생하는 거품을 효과적으로 제거하여 시스템의 유지관리 및 환경측면을 동시에 개선하였으며 또한 흡인시 공동현상 방지를 통해 안정적인 처리수량 확보가 가능하다.The external immersion biological membrane reaction tank having the above configuration minimizes the time required to improve the existing activated sludge process with high treatment while maximizing the nitrogen removal rate, and separates the membrane tank from the aeration tank to install the air consumption for the membrane cleaning. It can effectively reduce the efficiency of air consumption by minimizing the loss of cleaning air by installing cleaning air leakage preventing partitions before and after the membrane module skid before and after the skid, and can improve the denitrification efficiency by reducing the power cost and reducing the dissolved oxygen concentration of the inner conveying line. In addition, by installing a bubble removing device in the stabilization tank to effectively remove the bubbles generated during the over-aeration of the membrane tank to improve the maintenance and environmental aspects of the system at the same time, it is possible to secure a stable throughput through the prevention of cavitation during suction.

8. 호기조의 폭기8. Aeration of the aerobic tank

분리막(52)의 세정을 마친 공기는 용존산소 저감장치(60)에 의해 용존산소가 제거된 상태에서 반송라인(L3)을 통해 안정화조(10)로 반송이 이루어진다.After the separation membrane 52 has been cleaned, the air is conveyed to the stabilization tank 10 through the transfer line L3 in the state in which dissolved oxygen is removed by the dissolved oxygen reducing device 60.

이때, 반송이 이루어지는 공기 중, 일부는 분기관(L6)을 통해 호기조(40)로 공급되는데, 상기 분기관(L6)을 통해 호기조(40)로 공급되는 공기는 용존산소가 제거되지 않은 상태이므로 충분한 용존산소가 포함된 상태를 갖는다.At this time, some of the air to be conveyed, is supplied to the aerobic tank 40 through the branch pipe (L6), the air supplied to the aerobic tank 40 through the branch pipe (L6) is dissolved oxygen is not removed state It has a state containing sufficient dissolved oxygen.

따라서, 상기와 같이 용존산소를 포함하는 공기가 호기조(40)에 공급됨으로써, 호기조(40)에서는 용존산소 농도가 높아지게 되는바, 유기물 처리가 수월하게 이루어지게 된다.Therefore, the air containing dissolved oxygen is supplied to the aerobic tank 40 as described above, so that the dissolved oxygen concentration is increased in the aerobic tank 40, so that organic matter treatment is easily performed.

도 1은 본 발명에 따른 외부 침지식 분리막 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도.1 is a schematic view showing the configuration of an external immersion membrane system according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

10 : 안정화조 20 : 무산소조10: stabilization tank 20: anoxic tank

30 : 혐기조 40 : 호기조30: anaerobic tank 40: aerobic tank

50 : 분리막조 52 : 분리막50: separation membrane tank 52: separation membrane

60 : 용존가스 저감장치 62 : 진공감압장치60: dissolved gas reducing device 62: vacuum pressure reducing device

64 : 아황산나트륨/코발트이온 주입장치64: sodium sulfite / cobalt ion injector

70 : 블로워 72 : 에어리시버70: blower 72: air receiver

74,75 : 자동압력밸브 L3 : 내부반송라인74,75: Automatic pressure valve L3: Internal conveying line

L4 : 공기세정라인 L6 : 분기관L4: Air cleaning line L6: Branch pipe

Claims (4)

분리막이 별도의 조에 침지되도록 구성된 침지식 분리막 반응조로서, 안정화조, 무산소조, 혐기조, 호기조 및 이 호기조의 외부에 분리막이 별도로 설치되어 관로 또는 격벽으로 호기조와 연결되는 침지식 분리막조가 순차적으로 설치된 외부 침지식 분리막 시스템에 있어서,An immersion type membrane reaction tank configured to immerse the membrane in a separate tank, and an external immersion tank in which stabilization tanks, anoxic tanks, anaerobic tanks, aerobic tanks, and immersion type membrane tanks in which the membranes are separately installed in the outside of the aerobic tanks and connected to the aerobic tanks by pipelines or partition walls are sequentially installed. In the knowledge separator system, 외부공기를 송풍하는 블로워와;A blower for blowing outside air; 상기 블로워에 의해 송풍되는 공기를 분리막으로 공급하여 분리막에 부착된 유기물, 슬러지 및 미생물 등을 제거하도록 하는 공기세정라인과;An air cleaning line for supplying air blown by the blower to the separator to remove organic substances, sludge and microorganisms attached to the separator; 상기 공기세정라인을 통과하여 분리막의 유기물, 슬러지 및 미생물을 제거한 공기 중, 일부의 공기를 호기조로 공급하는 분기관을 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 침지식 분리막 시스템.An external immersion membrane system, characterized in that it comprises a branch pipe for supplying a part of the air to the aeration tank of the air from the organic matter, sludge and microorganisms of the separation membrane passing through the air cleaning line. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 공기세정라인에는, 에어리시버 및 자동압력밸브로 이루어진 펄스 에어레이션 장치가 설치되어 블로워에서 공급되는 공기가 분리막에 간헐적으로 공급되도록 구성된 것을 특징으로 하는 외부 침지식 분리막 시스템.The air cleaning line, the external immersion membrane system, characterized in that a pulse aeration device consisting of an air receiver and an automatic pressure valve is installed so that the air supplied from the blower is intermittently supplied to the separator. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 공기세정라인을 통과하여 분리막의 유기물, 슬러지 및 미생물을 제거한 공기 중, 호기조로 공급되는 일부의 공기를 제외한 나머지 공기들을 안정화조로 반송시키는 반송라인(L3)이 구비되되, 상기 반송라인에는 용존가스 저감장치가 설치된 것을 특징으로 하는 외부 침지식 분리막 시스템.A conveying line (L3) is provided for returning the remaining air except for a part of the air supplied to the aerobic tank to the stabilization tank of the air from which the organic matter, sludge and microorganisms of the separator are removed by passing through the air cleaning line, and the conveying line has a dissolved gas. External immersion membrane system, characterized in that the reduction device is installed. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 용존가스 저감장치는, 진공발생으로 용존산소를 탈기 제거하는 진공 감압장치와, 비상시 잔류하는 용존산소의 추가 제거를 위한 아황산나트륨/코발트이온 주입장치로 구성된 것을 특징으로 하는 외부 침지식 분리막 시스템.The dissolved gas reducing device is an external immersion membrane system comprising a vacuum decompression device for degassing and removing dissolved oxygen by vacuum generation, and a sodium sulfite / cobalt ion injection device for further removal of dissolved oxygen remaining in an emergency.
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