KR20110095750A - Wastewater treatment system using filter paper filled with absorbent media coating hydroxide metal salt, and wastewater treatment method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 흡착 여재를 이용하여 오폐수를 처리하는 오폐수 처리시설 및 오폐수 처리방법에 관한 것으로, 더 구체적으로, 수산화 금속염이 피복된 흡착 여재를 이용하여 오폐수를 처리하는 오폐수 처리시설 및 오폐수 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wastewater treatment facility and a wastewater treatment method for treating wastewater using an adsorption medium, and more particularly, to a wastewater treatment facility and a wastewater treatment method for treating wastewater using an adsorption medium coated with a metal hydroxide salt. will be.
호소(湖沼) 및 정체된 수역의 경우 질소 및 인의 농도가 증가하면 조류의 과량번식으로 인하여 이취미가 발생하게 된다. In the case of lakes and stagnant bodies of water, increased concentrations of nitrogen and phosphorus cause odors due to overproduction of algae.
태양이 있는 주간에는 조류의 광합성으로 인하여 수중에 용존산소가 포화되지만, 태양이 없는 밤에는 광합성이 중지되고 호흡을 하는 조류의 특성으로 인하여 용존산소가 감소하게 된다. During the sun, dissolved oxygen is saturated in the water due to algae photosynthesis, but at night without sun, photosynthesis ceases and the dissolved oxygen decreases due to the nature of breathing algae.
용존산소가 고갈되면 조류가 죽어서 침전되어 부패하게 됨에 따라 수질이 악화되어 수원으로서의 가치를 상실하게 된다. 이러한 조류의 발생은 제한영양소인 질소(N)와 인(P)을 제거하여 제어 가능하다.When the dissolved oxygen is depleted, the algae die, settle, and decay, causing the water quality to deteriorate and lose its value as a source of water. The generation of such algae can be controlled by removing nitrogen (N) and phosphorus (P) which are restriction nutrients.
국내의 경우, 하천 및 호소의 제한영양소가 인이기 때문에 인을 제거하면 조류의 번식을 방지할 수 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 매우 낮은 농도에서도 조류의 번식이 가능하기 때문에 인을 충분하게 처리하지 않는다면 조류의 번식을 방지할 수 없다.In Korea, the restriction of nutrients in rivers and lakes is phosphorus, so removing phosphorus is known to prevent the growth of algae. However, algae can be reproduced at very low concentrations, and without sufficient phosphorus, algae cannot be prevented.
따라서, 본 발명의 목적은 오폐수 처리시설 내에서 여과와 흡착이 동시에 수행되는 단일 공정구조를 제공하는 동시에, 흡착 여재의 성능을 최대로 활용하면서 우수한 수질을 확보할 수 있는 오폐수 처리시설 및 오폐수 처리 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a single process structure in which filtration and adsorption are simultaneously performed in a wastewater treatment facility, and at the same time, maximize the performance of the adsorption media while ensuring excellent water quality. To provide.
본 발명에 따른 오폐수 처리시설은 오폐수가 유입되는 오폐수 유입부; 상기 오폐수 유입부를 통해 유입된 오폐수를 흡착 및 여과를 통해 처리하는 흡착 여과지; 및 상기 흡착 여과지에서 처리된 유출수를 배출하는 오폐수 배출부을 포함할 수 있다.The wastewater treatment facility according to the present invention includes a wastewater inflow unit through which wastewater is introduced; Adsorptive filter paper for treating the wastewater introduced through the wastewater inlet through adsorption and filtration; And it may include a waste water discharge unit for discharging the effluent treated in the adsorption filter paper.
또한, 상기 흡착 여과지는, 복수의 지지체를 포함하며 상기 복수의 지지체 전체에 수산화 금속염을 피복한 흡착 여재가 상기 오폐수 유입 전에 충진되어 상기 흡착 여재를 이용하여 상기 오폐수를 처리할 수 있다.In addition, the adsorptive filter paper may include a plurality of supports and an adsorption mediator that covers the entire metal support with a metal hydroxide, and is filled before the wastewater inflow, thereby treating the wastewater using the adsorption media.
또한, 상기 오폐수 처리시설은 상기 흡착 여과지에 연결되어 상기 흡착 여과지에 상기 흡착 여재를 공급하는 흡착 여재 공급부를 더 포함할 수 있다.In addition, the wastewater treatment facility may further include an adsorption media supply unit connected to the adsorption filter paper to supply the adsorption media to the adsorption filter paper.
또한, 상기 오폐수 처리시설은 상기 흡착 여과지에 연결되어 상기 흡착 여재가 기준 흡착 성능이 다한 경우 기준 흡착 성능이 다한 흡착 여재를 상기 흡착 여과지로부터 배출시키고, 상기 기준 흡착 성능이 다한 흡착 여재를 재생하는 흡착 여재 회수 재생부를 더 포함할 수 있다.In addition, the wastewater treatment facility is connected to the adsorption filter paper, and when the adsorption filter media has the standard adsorption performance, the adsorption media having the standard adsorption performance is discharged from the adsorption filter paper, and the adsorption media which has the standard adsorption performance is regenerated. The filter medium may further include a filter recovery regeneration unit.
또한, 상기 흡착 여재 회수 재생부는 상기 재생된 흡착 여재를 상기 흡착 여재 공급부로 반송할 수 있다.In addition, the adsorption media recovery recovery unit may return the regenerated adsorption media to the adsorption media supply unit.
또한, 상기 흡착 여재 공급부는 상기 흡착 여과지의 상부에서 하부로 흡착 여재를 공급하고, 상기 흡착 여재 회수 재생부는 상기 기준 흡착 성능이 다한 흡착 여재를 상기 흡착 여과지의 하부로부터 유입받아 상기 흡착 여과지에 충진된 흡착 여재가 상기 흡착 여과지의 상부에서 하부로 순차적으로 이동하면서 흡착 반응을 수행할 수 있다.In addition, the adsorption media supply unit supplies the adsorption media from the upper portion of the adsorption filter paper to the lower portion, and the adsorption media recovery recovery unit receives the adsorption media with the standard adsorption performance from the lower portion of the adsorption filter paper filled in the adsorption filter paper Adsorption media can be carried out while the adsorption reaction is sequentially moved from the top to the bottom of the adsorption filter paper.
또한, 상기 수산화 금속염의 금속은 철, 알루미늄, 활성알루미나, 티타늄 중 어느 하나를 포함할 수 있다.In addition, the metal hydroxide metal salt may include any one of iron, aluminum, activated alumina, titanium.
본 발명에 따른 오폐수 처리방법은 오폐수가 유입되는 유입단계; 상기 유입된 오폐수를 흡착 및 여과를 통해 처리하는 처리단계; 및 상기 처리단계에서 처리된 유출수를 배출하는 배출단계를 포함할 수 있다.Waste water treatment method according to the invention the waste water inflow step; A treatment step of treating the introduced waste water through adsorption and filtration; And a discharge step of discharging the effluent treated in the treatment step.
또한, 상기 처리단계는, 복수의 지지체를 포함하며 상기 복수의 지지체 전체에 수산화 금속염을 피복한 흡착 여재가 상기 오폐수 유입 전에 충진된 흡착 여과지를 이용하여 상기 오폐수를 처리하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the treating step may include a step of treating the waste water by using an adsorption filter paper filled with a plurality of supports and a metal hydroxide salt coated on the whole of the plurality of supports before the waste water inflow.
또한, 상기 오폐수 처리방법은 상기 흡착 여재를 상기 흡착 여과지에 공급하는 흡착 여재 공급 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the wastewater treatment method may further include an adsorption media supply step of supplying the adsorption media to the adsorption filter paper.
또한, 상기 오폐수 처리방법은 상기 흡착 여과지에 충진된 상기 흡착 여재가 기준 흡착 성능이 다한 경우 기준 흡착 성능이 다한 흡착 여재를 상기 흡착 여과지로부터 배출시키는 단계; 및 상기 기준 흡착 성능이 다한 흡착 여재를 재생하는 흡착 여재 회수 재생 단계를 더 포함할 수 있다.The wastewater treatment method may further include discharging, from the adsorption filter paper, the adsorption filter having the standard adsorption performance when the adsorption media filled in the adsorption filter paper has the standard adsorption performance. And an adsorption media recovery recovery regeneration step of regenerating adsorption media having the standard adsorption performance.
또한, 상기 흡착 여재 회수 재생 단계는 상기 재생된 흡착 여재를 상기 흡착 여재 공급 단계에서 다시 공급할 수 있도록 상기 흡착 여재 공급 단계를 수행하는 흡착 여재 공급부로 반송하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the adsorption media recovery recovery step may include the step of returning the regeneration adsorption media to the adsorption media supply unit for performing the adsorption media supply step to be supplied again in the adsorption media supply step.
또한, 상기 흡착 여재 공급 단계는 상기 흡착 여과지의 상부에서 하부로 흡착 여재를 공급하도록 하고, 상기 흡착 여재 회수 재생 단계는 상기 기준 흡착 성능이 다한 흡착 여재를 상기 흡착 여과지의 하부로부터 유입받도록 하여 상기 흡착 여과지에 충진된 흡착 여재가 상기 흡착 여과지의 상부에서 하부로 순차적으로 이동하면서 흡착 반응을 수행하도록 할 수 있다.In addition, the adsorption media supply step is to supply the adsorption media from the top of the adsorption filter paper to the bottom, and the adsorption media recovery recovery step is to receive the adsorption media with the standard adsorptive performance from the bottom of the adsorption filter paper to the adsorption The adsorption media filled in the filter paper may be sequentially moved from the top to the bottom of the adsorption filter paper to perform the adsorption reaction.
본 발명에 따르면, 오폐수 처리시설 내에서 여과와 흡착이 동시에 수행되기 때문에 단일 공정구조가 제공될 수 있다.According to the present invention, a single process structure can be provided because filtration and adsorption are simultaneously performed in a wastewater treatment plant.
또한, 본 발명에 따르면, 흡착 여재의 성능을 최대로 활용하면서 우수한 수질을 확보할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect that can ensure excellent water quality while maximizing the performance of the adsorption medium.
도 1은 본 발명의 비교 예에 따른 오폐수 처리를 위한 오폐수 처리시설을 나타내기 위한 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 고도 처리 공정부의 공정에서 흡착을 통하여 오폐수 내의 인이 제거되는 공정 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 흡착을 통한 오폐수를 처리하기 위한 필요 시간을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 비교 예에 따른 2단의 고도 처리 공정을 수행하는 2단 고도 처리 공정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4의 2단의 고도 처리 공정에 따른 흡착을 통한 오폐수를 처리한 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1 및 도 4에 설명된 고도 처리 공정에서 지지체에 수산화 금속염이 피복되는 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고도 처리 공정을 수행하기 위한 고도 처리 공정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 7의 고도 처리 공정부에서 지지체에 수산화 금속염이 피복되는 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 흡착 평형 농도에 따른 흡착 여재에 흡착되는 오염 물질의 양을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 오폐수 처리시설에 따른 흡착 평형 농도와 흡착 여재의 위치(높이)와의 관계를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 처리방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 1 is a view showing a wastewater treatment facility for wastewater treatment according to a comparative example of the present invention.
2A and 2B are views for explaining a process concept in which phosphorus in waste water is removed through adsorption in a process of the advanced processing unit shown in FIG. 1.
3 is a view for explaining the time required for treating wastewater through adsorption.
4 is a view for explaining a two-stage advanced processing unit for performing a two-stage advanced processing according to a comparative example of the present invention.
5 is a view for explaining the result of treating the waste water through the adsorption according to the two-stage advanced treatment process of FIG.
FIG. 6 is a view for explaining a phenomenon in which a metal hydroxide is coated on a support in the advanced treatment process illustrated in FIGS. 1 and 4.
7 is a view for explaining an advanced processing unit for performing an advanced processing process according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view for explaining a phenomenon in which a metal hydroxide is coated on a support in the advanced processing unit of FIG. 7.
9 is a view showing the amount of pollutants adsorbed on the adsorption media depending on the adsorption equilibrium concentration.
10 is a view showing the relationship between the adsorption equilibrium concentration and the position (height) of the adsorption medium according to the wastewater treatment facility of the present invention.
11 is a flowchart illustrating a wastewater treatment method according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only the embodiments are to make the disclosure of the present invention complete, and those skilled in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the scope of the invention, and the invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
도 1은 본 발명의 비교 예에 따른 오폐수 처리를 위한 오폐수 처리시설을 나타내기 위한 도면이다. 도 1을 참고하면, 상기 오폐수 처리시설(100)은 1차 처리 공정부(110), 2차 처리 공정부(120), 슬러지 처리 공정부(130), 고도 처리 공정부(140) 및 소독 살균 공정부(150)을 포함한다.1 is a view showing a wastewater treatment facility for wastewater treatment according to a comparative example of the present invention. Referring to FIG. 1, the
도 1을 참고하면, 오폐수를 포함하는 유입수가 1차 처리 공정부(110)로 유입되어 1차 처리가 이루어진다. 상기 1차 처리 공정부(110)의 처리 공정은 헤드웍크(headwork), 스크리닝(screening), 바래크(bar rack), 분쇄기(comminutor), 침사 제거(grit removal), 침강 탱크(sedimentation tank) 및 부상(flotation) 중 적어도 하나를 이용한 처리 공정을 포함할 수 있으며, 단일 공정 또는 복수의 공정이 결합된 형태에 해당할 수 있다.Referring to FIG. 1, inflow water including waste water flows into the primary
상기 1차 처리 공정부(110)의 처리 공정 이후에 2차 처리 공정부(120)의 처리 공정이 수행된다. 상기 2차 처리 공정부(120)의 처리 공정은 호기성(aerobic) 또는 혐기성(anaerobic) 부유-성장(suspended-growth) 변형, 호기성 또는 혐기성 부착-성장(attached-growth) 변형, 생물학적 영양-제거(nutrient-removal) 변형, 라군 시스템(lagoon system), 정화 시스템(septic system), 물리-화학 시스템(physical-chemical system), 고도 산화(advanced oxidation), 막 여과(mebrane filtration) 및 막 생물 반응조(membrane bioreactor) 중 적어도 하나를 이용한 처리 공정을 포함할 수 있다.After the processing of the
2차 처리 공정부(120)의 처리 유출수에 대하여 고도 처리 공정부(140)에 의해 고도 처리가 수행되고, 2차 처리 공정부(120)에서 발생한 슬러지(sludge)에 대하여 슬러지 처리 공정부(130)에서 슬러지 처리 공정이 수행된다.Advanced treatment is performed by the advanced
상기 고도 처리 공정부(140)의 처리 공정은 응집제가 주입되고 상기 응집제 주입을 통해 생성된 수산화 금속염(예컨대, MOH, M은 임의의 금속)을 이용하여 오폐수 내의 인을 흡착하여 제거할 수 있다. 상기 흡착을 통한 처리 개념은 도 2a 및 도 2b에서 보다 구체적으로 설명된다.In the treatment process of the
상기 고도 처리 공정(140)이 수행된 유출수에 대해서는 소독 살균 공정(150)이 수행되고, 폐기가 필요한 배출물(예컨대, 금속염 잔류물)은 1차 처리 공정부(110)로 피드백 되어 재차 1차 처리공정이 수행된다. 상기 소독 살균 공정부(150)는 유입수를 소독 및/또는 살균한다.
상기 슬러지 처리 공정(130)은 슬러지를 처리하며, 슬러지 처리수는 재차 상기 1차 처리 공정(110)이 수행된다.The
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 고도 처리 공정부(140)의 공정에서 흡착을 통하여 오폐수 내의 인이 제거되는 공정 개념을 설명하기 위한 도면이다. 도 2a를 참고하면, 응집제 주입을 통하여 오폐수와 반응시켜 생성된 수산화 금속염(220)은 지지체(210)에 피복(200)되며, 하부에서 상부 방향(240)으로 오폐수가 통과하면서 오폐수 내의 인(230)이 제거된다. 이때, 상기 지지체(210)는 모래에 해당할 수 있다.2A and 2B are views for explaining a process concept in which phosphorus in waste water is removed through adsorption in the process of the
상기 수산화 금속염(220)을 통해 오폐수 내의 인(230)이 제거되는 반응식은 아래 화학식 1과 같고, 상기 응집제는 금속염(예컨대, 염화 제2철)에 해당할 수 있다.The reaction scheme in which
도 2b에 도시된 바와 같이, 오폐수 내의 인은 지지체(210)에 피복된 수산화 금속염(220)과 반응하여 제거될 수 있다.As shown in FIG. 2B, phosphorus in the waste water may be removed by reaction with the
도 3은 흡착을 통한 오폐수를 처리하기 위한 필요 시간을 설명하기 위한 도면이다. 흡착 공정은 흡착 여재(즉, 지지체에 수산화 금속염이 피복된 흡착제)와 오폐수 간에 필요 반응 시간이 요구되며, 도 3은 이를 도시한다.3 is a view for explaining the time required for treating wastewater through adsorption. The adsorption process requires the required reaction time between the adsorption media (i.e., the adsorbent with the metal hydroxide coated on the support) and the waste water, which Figure 3 illustrates.
도 3을 참고하면, 예컨대 오폐수에 포함된 오염 물질의 농도가 반응전에 1mg/L일 경우, 상기 흡착 여재와 오폐수의 반응 시간이 4분 정도에 오염 물질의 농도는 0.3mg/L, 10분 정도에 0.1mg/L, 14분 정도에 0.05mg/L, 20분 이상의 경우에는 거의 0mg/L에 근접하게 된다.Referring to FIG. 3, for example, when the concentration of the pollutant contained in the waste water is 1 mg / L before the reaction, the reaction time between the adsorption medium and the waste water is about 4 minutes and the concentration of the pollutant is about 0.3 mg / L, about 10 minutes. At 0.1 mg / L, 0.05 mg / L for 14 minutes, and nearly 0 mg / L for more than 20 minutes.
그러나, 도 1의 비교예의 경우 현장에서 수산화 금속염을 생성하고 지지체에 부착한 후 인을 흡착을 통하여 제거해야 하므로 반응에 필요한 시간이 부족하기 때문에, 도 4와 같은 2단의 고도 처리 공정이 도입될 수 있다.However, in the case of the comparative example of FIG. 1, since the time required for the reaction is insufficient because phosphorus needs to be removed by adsorption after the metal hydroxide is formed on the site and attached to the support, a two-stage advanced treatment process as shown in FIG. 4 may be introduced. Can be.
도 4는 본 발명의 비교 예에 따른 2단의 고도 처리 공정을 수행하는 2단 고도 처리 공정부를 설명하기 위한 도면이다. 도 4를 참고하면, 상기 2단 고도 처리 공정부(400)는 1차 반응 공정부(141) 및 2차 반응 공정부(142)를 포함할 수 있다. 4 is a view for explaining a two-stage advanced processing unit for performing a two-stage advanced processing according to a comparative example of the present invention. Referring to FIG. 4, the second stage advanced processing
상기 1차 반응 공정부(141)는 지지체(예컨대, 모래)를 포함하는 여과지에 응집제를 주입하고, 상기 응집제 주입을 통해 오폐수와 반응시켜 생성된 수산화 금속염을 생성하고, 상기 수산화 금속염을 상기 지지체에 피복시킨 흡착 여재를 오폐수와 반응시켜 오폐수 내의 인을 흡착/여과해 제거할 수 있다. 이때, 상기 모래 입자의 유효 직경은 0.9mm 및 균등 계수(uniformity coefficient)는 1.5에 해당할 수 있다.The primary
상기 수산화 금속염과 오폐수 내의 인은 5:1 내지 40:1의 몰 비로 반응하며, 상기 응집제의 금속은 가용성 망간(Mn), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 구리(Cu) 또는 철(Fe)이 사용될 수 있으며, 특히, 철은 인(P) 및 비소(As)를 타겟으로 하는 경우의 대표적 응집제에 해당한다.The metal hydroxide and phosphorus in the waste water react in a molar ratio of 5: 1 to 40: 1, and the metal of the flocculant is soluble manganese (Mn), aluminum (Al), zinc (Zn), copper (Cu) or iron (Fe). ) Can be used, in particular iron being the representative flocculant when targeting phosphorus (P) and arsenic (As).
2차 반응 공정부(142)의 공정은 1차 반응 공정부(141)의 공정과 동일한 공정이 수행될 수 있다.The process of the secondary
도 5는 도 4의 2단의 고도 처리 공정에 따른 흡착을 통한 오폐수를 처리하기 위한 필요 시간을 설명하기 위한 도면이다. 도 5를 참고하면, 실험은 12월 14일부터 2월 10일까지 진행되었고, 1단의 고도 처리 공정 및 2단의 고도 처리 공정의 실험 시간에 따른 전체 인(P:Phosphorus)의 농도를 보여준다.FIG. 5 is a view for explaining a time required for treating wastewater through adsorption according to the two-stage advanced treatment process of FIG. 4. Referring to FIG. 5, the experiment was performed from December 14 to February 10, and shows the concentration of total phosphorus (P: Phosphorus) according to the experiment time of the first stage and the second stage. .
1단의 고도 처리 공정을 이용하면, 기준 농도(0.05mg/L) 이하의 인 농도가 1월 8일에 얻어졌으나, 2단의 고도 처리 공정을 이용하면, 기준 농도(0.05mg/L) 이하의 인 농도가 바로 얻어졌다. 상기 2단의 고도 처리 공정은 2번에 걸쳐 수산화 금속염과 인과의 흡착이 이루어지기 때문에 흡착에 필요한 반응 시간을 확보할 수 있어 기준 농도 이하의 인 농도를 얻을 수 있다. Phosphorus concentrations below the standard concentration (0.05 mg / L) were obtained on January 8 using the single stage advanced treatment process, but below the reference concentrations (0.05 mg / L) using the two stage advanced treatment processes. Phosphorus concentration of was obtained immediately. In the two-stage advanced treatment process, since the adsorption of the metal hydroxide and phosphorus is carried out twice, the reaction time required for the adsorption can be secured, thereby obtaining a phosphorus concentration below the reference concentration.
도 6은 도 1 및 도 4에 설명된 고도 처리 공정에서 지지체에 수산화 금속염이 피복되는 현상을 설명하기 위한 도면이다. 도 1 및 도 4에 설명된 고도 처리 공정은 응집제를 주입하면 수산화 금속염(220)이 생성되어 복수의 지지체(210)에 피복되며, 오폐수가 하부에서 상부 방향(240)으로 통과하면서 오폐수 내의 인(230)이 제거된다. 하지만, 이와 같이 응집제를 주입하여 수산화 금속염(220)을 생성하는 경우, 도 6과 같이 수산화 금속염(220)이 상기 지지체의 하부에 집중적으로 부착되게 되며, 이로써 수두손실(Head Loss)이 발생하고 인과 흡착제의 접촉시간이 짧아 흡착에 필요한 시간을 확보하지 못하는 문제점이 있다. 따라서, 도 7과 같은 오폐수 처리 시설이 도입된다.FIG. 6 is a view for explaining a phenomenon in which a metal hydroxide is coated on a support in the advanced treatment process illustrated in FIGS. 1 and 4. In the advanced treatment process illustrated in FIGS. 1 and 4, when a coagulant is injected, the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고도 처리 공정을 수행하기 위한 고도 처리 공정부를 설명하기 위한 도면이다. 도 7을 참고하면, 상기 고도 처리 공정부(140)는 흡착 여과지(610), 흡착 여재 공급부(620) 및 흡착 여재 회수 재생부(630)을 포함한다. 7 is a view for explaining an advanced processing unit for performing an advanced processing process according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the
상기 흡착 여과지(610)은 지지체에 수산화 금속염이 피복된 흡착 여재(611)를 포함한다. 이때, 상기 수산화 금속염은 상기 흡착 여과지(610)에 응집제(예컨대, 금속염)가 투입되어 생성되는 것이 아니라, 사전에 제조되어 지지체에 피복될 수 있으며, 상기 지지체는 모래에 해당할 수 있다. 또한, 상기 수산화 금속염의 금속은 망간(Mn), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 구리(Cu) 활성알루미나, 티타늄(Ti) 또는 철(Fe) 등을 포함할 수 있다.The
다만, 상기 흡착 여과지(610)에 응집제가 투입되어 추가적으로 수산화 금속염이 생성되어 상기 지지체에 피복될 수 있다.However, a coagulant may be added to the
상기 흡착 여과지(610)은 오폐수 유입부(미도시)를 통해 오폐수가 유입되는 경우, 흡착 여재가 충진되어 있어 상기 오폐수 내의 인을 흡착 여과시켜 오폐수 배출부(미도시)를 통해 배출시킬 수 있다. 이때, 상기 흡착 여과지(610)는 상기 오폐수가 상기 흡착 여과지(610)의 하부에서 상부로 유입되도록 설계될 수 있다. 즉, 오폐수 유입부(미도시)가 상기 흡착 여과지(610)의 하부에 위치하고, 오폐수 배출 부(미도시)가 상기 흡착 여과지(610)의 상부에 위치할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.When the wastewater is introduced through the wastewater inlet (not shown), the
상기 흡착 여재 회수 재생부(630)는 상기 흡착 여재가 인과 같은 오염물질을 흡착을 통해 지속적으로 제거함으로써 성능이 다하는 경우, 성능이 다한 흡착 여재를 회수하고, 상기 흡착 여재에 부착된 고형물을 제거하여 상기 흡착 여재를 재생할 수 있다. The adsorption media
상기 흡착 여재 회수 재생부(630)는 재생된 흡착 여재를 흡착 여재 공급부(620)로 보낼 수 있다. The adsorption media
상기 흡착 여재 공급부(620)는 성능이 다한 흡착 여재가 상기 흡착 여재 회수 재생부(630)에 의하여 회수되어 흡착 여재가 부족해질 경우, 추가적으로 흡착 여재를 공급할 수 있다. 이때, 공급되는 흡착 여재는 지지체에 수산화 금속염이 사전에 피복되어 형성된 흡착 여재 및 상기 흡착 여재 회수 재생부(630)로부터 공급받은 재생된 흡착 여재를 포함한다.The adsorption
상기 흡착 여재 공급부(620)는 상기 흡착 여과지(610)의 상부에서 하부로 상기 흡착 여재를 공급할 수 있으며, 상기 흡착 여재 회수 재생부(630)는 상기 흡착 여과지(610)의 하부에서 성능이 다한 흡착 여재를 배출시킬 수 있다. 이로써, 상기 흡착 여재 공급부(620)로부터 공급되는 흡착 여재는 상부에서 하부로 순차적으로 이동하면서 흡착 반응을 수행할 수 있다.The adsorption
상기 흡착 여재 공급부(620) 및 상기 흡착 여재 회수 재생부(630)를 통하여 연속적인 흡착 여재 배출/보충이 가능할 수 있다.Continuous adsorption media may be discharged / supplemented through the adsorption
도 8은 도 7의 고도 처리 공정부에서 지지체에 수산화 금속염이 피복되는 현상을 설명하기 위한 도면이다. 도 7의 고도 처리 공정부(140)에서는 미리 수산화 금속염(220)을 생성시킨 후, 복수의 지지체(210)에 피복시켜 흡착 여재를 제조한다. 도 8에 도시된 흡착 여재는 도 6의 흡착 여재와는 달리 지지체(210) 전체가 수산화 금속염(220)으로 피복되어 있기 때문에, 흡착에 필요한 접촉시간을 확보할 수 있어 1단으로 기준농도 이하로 인을 처리할 수 있다. FIG. 8 is a view for explaining a phenomenon in which a metal hydroxide is coated on a support in the advanced processing unit of FIG. 7. In the
도 9는 흡착 평형 농도에 따른 흡착 여재에 흡착되는 오염 물질의 양을 나타내는 도면이다. 도 9를 참고하면, 흡착 여재에 흡착되는 오염 물질의 양은 흡착 평형 농도가 높을수록 증가하게 된다. 즉, 흡착 평형 농도가 높을수록 많은 양의 오염 물질이 흡착되게 된다.9 is a view showing the amount of pollutants adsorbed on the adsorption media depending on the adsorption equilibrium concentration. Referring to FIG. 9, the amount of contaminants adsorbed on the adsorption media increases as the adsorption equilibrium concentration increases. In other words, the higher the adsorption equilibrium concentration, the greater the amount of contaminants adsorbed.
하지만, 흡착 평형 농도가 흡착 후 방류되는 처리수의 농도를 의미하기 때문에, 흡착 성능이 최대일 경우(또는 높을수록), 낮은 농도의 수질을 확보할 수 없고, 이를 해결하기 위해 본 발명의 오폐수 처리시설이 필요하다.However, since the adsorption equilibrium concentration means the concentration of treated water discharged after adsorption, when the adsorption performance is maximum (or higher), it is not possible to secure a low concentration of water quality, and to solve the wastewater treatment of the present invention. A facility is needed.
도 10은 본 발명의 오폐수 처리시설에 따른 흡착 평형 농도와 흡착 여재의 위치(높이)와의 관계를 나타내는 도면이다. 10 is a view showing the relationship between the adsorption equilibrium concentration and the position (height) of the adsorption medium according to the wastewater treatment facility of the present invention.
도 10을 참고하면, 오염 물질의 농도가 가장 높은 유입 오폐수가 성능이 다한 배출 직전의 흡착 여재와 만나 흡착 반응이 이루어지기 때문에 배출되는 흡착 여재는 흡착 평형 농도가 높은 상태 즉 최대의 흡착 성능을 발휘한 상태에서 배출되게 된다. 즉, 최초 유입되는 오폐수가 오염 물질이 가장 높을 것이고, 흡착 여과지(610)의 최하부(도 10의 높이 0m)에 위치하는 흡착 여재가 상기 최초 유입되는 오폐수를 흡착한 후, 배출된다.Referring to FIG. 10, the adsorption media discharged have high adsorption equilibrium concentrations, that is, maximum adsorption performance because the adsorption media with the highest concentration of contaminants meets the adsorption media just before the exhaustion. It will be discharged in one condition. That is, the first introduced waste water will have the highest contaminants, and the adsorption media located at the bottom of the adsorptive filter paper 610 (0 m in height 10) adsorbs the first introduced waste water and then is discharged.
유입 오폐수의 오염 물질은 흡착 여과지(610)의 하부에서 상부로 이동하면서 각각의 단계별로 흡착 평형을 이루게 되는데 흡착 여과지 최상부의 흡착 여재(611)는 가장 낮은 흡착 평형 농도에서 흡착을 수행하게 되며, 가장 우수한 수질을 확보할 수 있다.The contaminants of the influent wastewater move from the lower part of the
또한, 상기 흡착 여재(611)는 단계적으로 하부로 이동하면서 오염 물질의 농도가 높은 오폐수와 접촉이 이루어지기 때문에 결국에는 최대의 흡착 성능을 발휘한 후 배출되게 된다. 따라서 본 발명의 오폐수 처리시설은 흡착 여재의 성능을 최대로 활용하면서 가장 우수한 수질을 확보할 수 있는 장점이 있다. In addition, the
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 처리방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 11의 오폐수 처리방법은 도 1에 도시된 오폐수 처리시설(100)을 통하여 수행될 수 있다.11 is a flowchart illustrating a wastewater treatment method according to an embodiment of the present invention. The wastewater treatment method of FIG. 11 may be performed through the
도 11을 참고하면, 오폐수 처리시설에 유입되는 오폐수에 대하여 1차 처리공정을 수행한다(S100). 이때, 상기 1차 처리 공정은 헤드웍크(headwork), 스크리닝(screening), 바래크(bar rack), 분쇄기(comminutor), 침사 제거(grit removal), 침강 탱크(sedimentation tank) 및 부상(flotation) 중 적어도 하나를 이용한 처리 공정을 포함할 수 있으며, 단일 공정 또는 복수의 공정이 결합된 형태에 해당할 수 있다.Referring to FIG. 11, a primary treatment process is performed on wastewater flowing into a wastewater treatment facility (S100). In this case, the primary treatment process is a headwork (screening), bar rack (bar rack), comminutor (grit removal), sedimentation tank (floating) and float (flotation) It may include a treatment process using at least one, and may correspond to a single process or a form in which a plurality of processes are combined.
다음으로, 상기 1차 처리 공정의 처리수에 대하여 2차 처리 공정을 수행한다(S200). 이때, 호기성(aerobic) 또는 혐기성(anaerobic) 부유-성장(suspended-growth) 변형, 호기성 또는 혐기성 부착-성장(attached-growth) 변형, 생물학적 영양-제거(nutrient-removal) 변형, 라군 시스템(lagoon system), 정화 시스템(septic system), 물리-화학 시스템(physical-chemical system), 고도 산화(advanced oxidation), 막 여과(mebrane filtration) 및 막 생물 반응조(membrane bioreactor) 중 적어도 하나를 이용한 처리 공정을 포함할 수 있다.Next, a secondary treatment process is performed on the treated water of the primary treatment process (S200). At this time, aerobic or anaerobic suspended-growth deformation, aerobic or anaerobic attached-growth deformation, biological nutrient-removal deformation, lagoon system ), A treatment process using at least one of a septic system, a physical-chemical system, advanced oxidation, membrane filtration, and a membrane bioreactor. can do.
다음으로, 상기 2차 처리 공정의 처리수 내의 인을 흡착 여재가 사전에 충진된 흡착여과지를 이용하여 제거한다(S300). 이때, 상기 흡착 여재는 지지체(예컨대, 모래)에 수산화 금속염이 피복되어 있으며, 상기 수산화 금속염은 사전에 제조되어 지지체에 피복된다. 또한, 상기 수산화 금속염의 금속은 망간(Mn), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 구리(Cu) 활성알루미나, 티타늄(Ti) 또는 철(Fe) 등을 포함할 수 있다.Next, the phosphorus in the treated water of the secondary treatment step is removed using the adsorption filter paper filled with the adsorption media in advance (S300). In this case, the adsorption medium is coated with a metal hydroxide salt on a support (eg, sand), the metal hydroxide salt is prepared in advance and coated on the support. In addition, the metal hydroxide metal salt may include manganese (Mn), aluminum (Al), zinc (Zn), copper (Cu) activated alumina, titanium (Ti) or iron (Fe).
다음으로, 흡착 여과된 유출수를 살균 및 소독한다(S400).Next, sterilization and sterilization of the filtered outflow water (S400).
이에 따라, 오폐수 처리시설 내에서 여과와 흡착이 동시에 수행되는 단일 공정구조가 제공되며, 흡착 여재의 성능을 최대로 활용하면서 우수한 수질을 확보할 수 있다.Accordingly, a single process structure in which filtration and adsorption are simultaneously performed in the wastewater treatment facility is provided, and excellent water quality can be secured while maximizing the performance of the adsorption media.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, optimal embodiments have been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the scope of the present invention as defined in the meaning or claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
고도 처리 공정부(140), 흡착 여과지(610),
흡착 여재(611), 흡착 여재 공급부(620),
흡착 여재 회수 재생부(630)
Adsorption Media Recovery Regeneration Unit (630)
Claims (12)
상기 오폐수 유입부를 통해 유입된 오폐수를 흡착 및 여과를 통해 처리하는 흡착 여과지; 및
상기 흡착 여과지에서 처리된 유출수를 배출하는 오폐수 배출부을 포함하고,
상기 흡착 여과지는, 복수의 지지체를 포함하며 상기 복수의 지지체 전체에 수산화 금속염을 피복한 흡착 여재가 상기 오폐수 유입 전에 충진되어 상기 흡착 여재를 이용하여 상기 오폐수를 처리하는 오폐수 처리시설.Waste water inlet for introducing waste water;
Adsorptive filter paper for treating the wastewater introduced through the wastewater inlet through adsorption and filtration; And
A wastewater discharge part for discharging the effluent treated by the adsorptive filter paper,
The adsorptive filter paper includes a plurality of supports, and the adsorption mediator which covers the metal hydroxide over the entirety of the plurality of supports is filled before the wastewater inflow, thereby treating the wastewater using the adsorption media.
상기 흡착 여과지에 연결되어 상기 흡착 여과지에 상기 흡착 여재를 공급하는 흡착 여재 공급부를 더 포함하는 오폐수 처리시설.The wastewater treatment plant of claim 1, wherein
And an adsorption filter medium supply unit connected to the adsorption filter paper to supply the adsorption filter medium to the adsorption filter paper.
상기 흡착 여과지에 연결되어 상기 흡착 여재가 기준 흡착 성능이 다한 경우 기준 흡착 성능이 다한 흡착 여재를 상기 흡착 여과지로부터 배출시키고, 상기 기준 흡착 성능이 다한 흡착 여재를 재생하는 흡착 여재 회수 재생부를 더 포함하는 오폐수 처리시설.The wastewater treatment facility of claim 2, wherein
And an adsorption media recovery regeneration unit connected to the adsorption filter paper to discharge the adsorption media having the standard adsorption performance from the adsorption filter paper when the adsorption media has the standard adsorption performance, and regenerating the adsorption media having the standard adsorption performance. Wastewater treatment facility.
상기 재생된 흡착 여재를 상기 흡착 여재 공급부로 반송하는 오폐수 처리시설.The method of claim 3, wherein the adsorption medium recovery recovery unit
Wastewater treatment facility for returning the regenerated adsorption media to the adsorption media supply unit.
상기 흡착 여재 공급부는 상기 흡착 여과지의 상부에서 하부로 흡착 여재를 공급하고, 상기 흡착 여재 회수 재생부는 상기 기준 흡착 성능이 다한 흡착 여재를 상기 흡착 여과지의 하부로부터 유입받아 상기 흡착 여과지에 충진된 흡착 여재가 상기 흡착 여과지의 상부에서 하부로 순차적으로 이동하면서 흡착 반응을 수행하는 오폐수 처리시설.The method of claim 4, wherein
The adsorption media supply unit supplies the adsorption media from the upper side of the adsorption filter paper to the lower side, and the adsorption media recovery regeneration unit receives the adsorption media with the standard adsorption performance from the lower part of the adsorption filter paper and is filled with the adsorption filter paper. Wastewater treatment facility for performing the adsorption reaction while sequentially moving from the upper to the lower portion of the adsorption filter paper.
상기 수산화 금속염의 금속은 철, 알루미늄, 활성알루미나 및 티타늄 중 어느 하나를 포함하는 오폐수 처리시설.The method of claim 1,
The metal of the metal hydroxide salt is a wastewater treatment facility comprising any one of iron, aluminum, activated alumina and titanium.
상기 유입된 오폐수를 흡착 및 여과를 통해 처리하는 처리단계; 및
상기 처리단계에서 처리된 유출수를 배출하는 배출단계를 포함하고,
상기 처리단계는, 복수의 지지체를 포함하며 상기 복수의 지지체 전체에 수산화 금속염을 피복한 흡착 여재가 상기 오폐수 유입 전에 충진된 흡착 여과지를 이용하여 상기 오폐수를 처리하는 단계를 포함하는 오폐수 처리방법.An inflow step of introducing waste water;
A treatment step of treating the introduced waste water through adsorption and filtration; And
A discharge step of discharging the effluent treated in the treatment step,
The treatment step, the wastewater treatment method comprising the step of treating the waste water by using the adsorption filter paper filled with the adsorbent filter medium containing a plurality of supports and the metal hydroxide coated on the whole of the plurality of supports before the waste water inflow.
상기 흡착 여재를 상기 흡착 여과지에 공급하는 흡착 여재 공급 단계를 더 포함하는 오폐수 처리방법.The method of claim 7, wherein the wastewater treatment method
The wastewater treatment method further comprising the step of supplying the adsorption media to the adsorption filter paper.
상기 흡착 여과지에 충진된 상기 흡착 여재가 기준 흡착 성능이 다한 경우 기준 흡착 성능이 다한 흡착 여재를 상기 흡착 여과지로부터 배출시키는 단계; 및
상기 기준 흡착 성능이 다한 흡착 여재를 재생하는 흡착 여재 회수 재생 단계를 더 포함하는 오폐수 처리방법.The method of claim 8, wherein the wastewater treatment method
When the adsorption media filled in the adsorption filter paper has the standard adsorption performance, discharging the adsorption media having the standard adsorption performance from the adsorption filter paper; And
The wastewater treatment method further comprising an adsorption media recovery recovery step of regenerating the adsorption media having the standard adsorption performance.
상기 재생된 흡착 여재를 상기 흡착 여재 공급 단계에서 다시 공급할 수 있도록 상기 흡착 여재 공급 단계를 수행하는 흡착 여재 공급부로 반송하는 단계를 포함하는 오폐수 처리방법.The method of claim 9, wherein the adsorption media recovery recovery step
And returning the regenerated adsorption media to the adsorption media supply unit that performs the adsorption media supply step to supply the regenerated adsorption media again in the adsorption media supply step.
상기 흡착 여재 공급 단계는 상기 흡착 여과지의 상부에서 하부로 흡착 여재를 공급하도록 하고, 상기 흡착 여재 회수 재생 단계는 상기 기준 흡착 성능이 다한 흡착 여재를 상기 흡착 여과지의 하부로부터 유입받도록 하여 상기 흡착 여과지에 충진된 흡착 여재가 상기 흡착 여과지의 상부에서 하부로 순차적으로 이동하면서 흡착 반응을 수행하도록 하는 오폐수 처리방법.The method of claim 10,
The adsorption media supply step is to supply the adsorption media from the top of the adsorption filter paper to the bottom, and the adsorption media recovery recovery step is to receive the adsorption media having the standard adsorption performance from the bottom of the adsorption filter paper to the adsorption filter paper. Waste water treatment method for filling the adsorption media to perform the adsorption reaction while sequentially moving from the top to the bottom of the adsorption filter paper.
상기 수산화 금속염의 금속은 철, 알루미늄, 활성알루미나 및 티타늄 중 어느 하나를 포함하는 오폐수 처리방법.The method of claim 7, wherein
The metal of the metal hydroxide salt is a wastewater treatment method comprising any one of iron, aluminum, activated alumina and titanium.
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KR101416070B1 (en) * | 2014-04-16 | 2014-07-07 | 주식회사 그리너스 | Phosphorus disposal apparatus of wastewater |
KR20180125347A (en) * | 2017-05-15 | 2018-11-23 | 울산과학기술원 | Treatment Method of Pollutants using Rice Straw Ash and Apparatus for Treatment of Pollutants |
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