KR20140142991A - Artificial light installed biological wastewater treatment process - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an advanced wastewater treatment system using an artificial light source, and, more specifically, to an advanced wastewater treatment system, which includes a phosphorus elution process, a denitrification process, a nitrification process, a precipitation process and a discharge process. The advanced wastewater treatment system using artificial light induces partial nitrification, which suppresses conversion of ammonia into nitrogen nitrate (NO3-N) due to the nitrification reaction by irradiating artificial light during the nitrification process so as to improve the removal rate of nitrogen, and reduces the blow costs, carbon sources necessary for the denitrification, and the consumption of alkaline.

Description

인공 빛을 이용한 하폐수 고도처리 시스템{Artificial light installed biological wastewater treatment process}{Artificial light installed biological wastewater treatment process}

본 발명은 인공 광원을 이용한 하폐수 고도처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인 용출 공정, 탈질공정, 질산화공정, 침전공정, 배출공정을 포함하는 하폐수 고도처리 시스템에서 인공 빛을 질산화공정 중에 조사하여, 암모니아가 질산화 반응에 의해서 질산화질소(NO3-N)으로 전화되는 것을 억제하는 부분질산화를 유도하는 하폐수 고도처리 시스템에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a wastewater treatment system using an artificial light source, and more particularly, to a wastewater treatment system including a phosphorus leaching process, a denitrification process, a nitrification process, a precipitation process, And a partial nitrification inhibiting ammonia from being converted into nitric oxide (NO3-N) by a nitrification reaction.

세계적으로 산업화의 발전에 따른 하천오염으로 인하여 하폐수 처리 방법에 대한 다양한 연구가 제시되어 왔다. 하폐수의 처리방법은 크게 물리적, 화학적 및 생물학적 처리방법으로 구분되는데, 일반적으로는 하폐수에 포함된 일정 크기의 부유물을 물리적으로 제거하는 1차 처리 단계와 하폐수의 유기물을 생물학적으로 제거하는 2차 처리 단계로 진행된다.Various researches on wastewater treatment methods have been suggested due to river pollution due to the development of industrialization in the world. The treatment method of wastewater can be divided into physical, chemical and biological treatment methods. Generally, the wastewater treatment method includes a first treatment step of physically removing suspended particles of a predetermined size included in the wastewater, and a second treatment step of removing organic matter of the wastewater Lt; / RTI >

일반적으로 생물학적 활성슬러지 방법을 사용하는 2차 처리 단계는 질소와 인을 제거하기 위해 혐기조건, 무산소조건 및 호기조건을 인위적으로 형성하여 혐기조건에서는 인을 제거하는 기작이 진행되고 무산소조건에서는 질소를 제거하는 기작이 진행되며 호기조건에서는 유기물 제거와 질산화 반응이 일어난다. 특히, 호기조건을 유지하기 위해서는 인위적으로 공기를 주입하여야 하며 하폐수처리장 운전비용에서 가장 큰 부분을 차지하고 있다. 질소와 인이 제거된 하폐수는 중력침전, 가압부상 또는 분리막 등의 방법으로 미생물과 물을 분리한 후 UV, 염소, 오존 등의 소독과정을 거친 후, 물은 시스템 밖으로 배출되고 슬러지의 일부는 반송라인을 통해 혐기조 또는 무산소조로 반송되며 나머지는 농축, 탈수 등의 공정을 거쳐 폐기되거나 재활용 된다. 호기조건에서는 질산화 미생물에 의해 하폐수내 유기 질소 및 암모니아계 질소가 산화되어 아질산성 질소나 질산성 질소로 전환된다. 이렇게 질산화된 하폐수는 다시 무산소조건이 형성된 무산소조로 반송되어 탈질소 미생물에 의해 질소 가스로 환원되어 대기 중으로 배출되어 하폐수에서 제거된다. 혐기조건에서는 Bio-P(Biological Phosphourus removing bacteria) 미생물에 의해 하폐수내 유기물이 박테리아 체내에서 PHA, PHB 등의 고분자 물질로 합성되며 박테리아 체내에 존재하는 Poly-P가 분해되어 용출된다. 이러한 박테리아가 혐기조건에서 호기조건으로 유입되면 체내에서 필요한 적정량의 인보다 많은 과량의 인을 섭취함으로써 하폐수 내에 인이 미생물 생체내로 이동하게 되며 미생물을 폐기함으로써 인을 하폐수에서 제거하게 된다. 이러한 생물학적 질소, 인 처리방법은 공기 주입을 위한 에너지 비용이 많이 소요되고 C/N(COD/Nitrogen)비율, C/P(COD/Phosphorus)비율이 낮은 경우 질소, 인 제거효율이 급격히 저하하는 문제점이 발생되어 왔다. 또한 잉여슬러지의 발생량이 많고, 잉여슬러지 처리를 위한 별도의 설비와 비용이 추가되는 문제점이 있다.In general, the secondary treatment stage using biologically activated sludge method is an anthropogenic formation of anaerobic condition, anoxic condition and aerobic condition to remove nitrogen and phosphorus, so that the mechanism of phosphorus removal proceeds in anaerobic condition, and nitrogen in anaerobic condition Removal mechanism and nitrification reaction occur under aerobic conditions. Especially, to maintain the aerobic condition, it is necessary to inject air artificially and it is the largest part of operation cost of sewage treatment plant. The wastewater from which nitrogen and phosphorus are removed is separated from microorganisms and water by gravity precipitation, pressurization, or separation membrane, and after disinfection process with UV, chlorine, ozone, etc., water is discharged out of the system and part of the sludge is returned And the other is returned to the anaerobic tank or the anoxic tank through the line, and the remainder is discarded or recycled through processes such as concentration and dehydration. In aerobic conditions, organic nitrogen and ammonia nitrogen in wastewater are oxidized by nitrifying microorganisms and converted into nitrite nitrogen or nitrate nitrogen. The nitrified wastewater is then returned to anoxic conditions, which are subjected to anoxic conditions, and is then reduced to nitrogen gas by the denitrifying microorganisms and discharged into the atmosphere to be removed from the wastewater. In anaerobic conditions, bio-P (Biological Phosphorus Removing bacteria) microorganisms synthesize organic matter in wastewater into high molecular substances such as PHA and PHB in bacteria and decompose Poly-P present in bacteria. When these bacteria enter into anaerobic conditions under anaerobic conditions, phosphorus is taken into the body of microorganisms in the wastewater by ingesting an excessive amount of phosphorus than necessary in the body, and the phosphorus is removed from the wastewater by disposing the microorganisms. This biological nitrogen and phosphorus treatment method requires a large amount of energy for air injection and has a problem that nitrogen and phosphorus removal efficiency are drastically lowered when C / N (COD / Nitrogen) ratio and C / P (COD / Has occurred. In addition, there is a problem in that a large amount of excess sludge is generated and a separate facility and cost for additional sludge treatment are added.

또한, 일반적으로 질산화는 AOB(Ammonia Oxidizing Bacteria)에 의한 1단계 질산화(암모니아(NH4-N)를 아질산(NO2-N)으로 산화)와 NOB(Nitrite Oxidizing Bacteria)에 의한 2단계 질산화(NO2-N을 NO3-N로 산화)로 이루어져 있다. 또한, 산소는 호기성 미생물 활동을 촉진하기 위해 필요하며 질산화 공정에서 가장 많이 필요하다. 하폐수 처리에는 송풍기, 펌프, 교반기 등의 기계 설비 작동에 많은 에너지가 소비되며 특히 송풍 과정에서 전체 에너지 비용의 30~50%가 소비 된다. In general, nitrification is performed by AOB (Ammonia Oxidizing Bacteria) in one step nitrification (oxidation of ammonia (NH 4 -N) to nitrite (NO 2 -N)) and NO 2 (nitrite oxidizing bacteria) 2 -N is oxidized to NO 3 -N). In addition, oxygen is needed to promote aerobic microbial activity and is most needed in the nitrification process. Wastewater treatment consumes a great deal of energy in mechanical operations such as blowers, pumps, and agitators, and consumes 30-50% of the total energy costs, especially in the blowing process.

이에, 한국등록특허 제100460214호는 질소제거를 위해 박테리아를 기반으로 하는 미생물 대신 미세조류(광합성 미생물)를 사용하였으나, 미세조류 단독 종만으로는 질소 가스로 대기중에 배출함으로써 질소를 제거하는 박테리아의 기작을 기대할 수 없어 고효율의 질소 제거율을 기대할 수 없으며, Luxury Uptake(과입섭취)로 알려진 인 제거 박테리아의 특성을 이용할 수 없음으로 인해 고효율의 인제거율도 기대할 수 없는 한계가 있다.Korean Patent No. 100460214 discloses that micro-algae (photosynthetic microorganisms) are used instead of bacterial-based microorganisms for nitrogen removal, but micro-algae alone releases nitrogen into the air to remove nitrogen. It can not be expected that a high efficiency nitrogen removal rate can not be expected and a high efficiency removal rate can not be expected due to the inability to utilize the characteristics of phosphorus removal bacteria known as Luxury Uptake.

일본 공개특허공보 제2000-093951호에는 하수처리부의 광촉매에 인공 빛을 조사하는 인공광원을 가지는 인공 광조사부와 광강도 검출수단에 의해서 검출된 자연광의 강도 및/또는 유기물 농도 검출 수단에 의해서 검출된 오수 중의 유기물 농도에 근거해서 인공 빛의 강도를 조절하는 인공 빛 제어부를 형성하는 것에 관하여 기재되어 있으나, 이는 인공 빛에 의해서 광촉매의 활성을 조절하는 것으로 폭기조의 질산화에 영향을 주지 않으며, 한국 등록특허 제10945458호에는 총질소농도차, 암모니아 질소 농도값, 질산성 질소 농도값, 산화환원 전위차값 및 인 농도에 따라 미리 정한 공정조절이 자동적으로 이루어지도록 하여 하수중의 질소 및 인을 고효율로 제거하는 것이 개시되어 있으나, 제어 대상 변수가 다수 존재할 뿐만 아니라, 실시간으로 모든 변수를 측정하여 제어하는 것이 요구되므로 장치가 복잡하고 유지 보수의 어려움이 있다.Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-093951 discloses an artificial light irradiating unit having an artificial light source for irradiating artificial light to a photocatalyst of a sewage treatment unit and a light intensity detecting unit for detecting the intensity of natural light detected by the light intensity detecting unit and / The artificial light control unit for controlling the intensity of the artificial light based on the concentration of the organic substance in the wastewater is described. However, since the artificial light controls the activity of the photocatalyst by the artificial light, it does not affect the nitrification of the aeration tank, No. 10945458 automatically adjusts the process according to the total nitrogen concentration difference, the ammonia nitrogen concentration value, the nitrate nitrogen concentration value, the redox potential difference value and the phosphorus concentration, thereby removing nitrogen and phosphorus in the sewage water with high efficiency However, not only a large number of variables to be controlled exist, but also all variables Since it is required to measure and control the device, there is a difficulty of the complex and maintenance.

또한, 최근 부분 질산화에 대한 많은 연구가 진행되었으나, 부분 질산화가 가능한 경우는 축산폐수, 산업폐수, 하수처리장 소화액 등 고농도 암모니아가 존재하는 경우로서 높은 pH, 낮은 DO, 고농도 NH3 등이 안정적으로 유지되는 경우에 한정되어 있으며 현재까지 실규모 하수처리장에 부분질산화 반응이 성공된 사례는 없다.In addition, many studies on partial nitrification have been conducted recently. However, when partial nitrification is possible, high pH, low DO, and high concentration NH3 are stably maintained in the case of high concentration ammonia such as livestock wastewater, industrial wastewater, And the partial nitrification has not been successful in a real scale sewage treatment up to now.

이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 인공 빛을 하수처리 공정에 조사하여 질산화 과정의 반응 메카니즘을 제어하여, 질산화 비용 절감 및 C/N(탄소/질소) 비율이 낮은 경우에 주입하는 외부 탄소원의 절감효과가 있도록 부분 질산화를 유도할 수 있다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다. As a result, the present inventors have made intensive efforts to solve the above problems, and as a result, they have found that when the artificial light is irradiated to the sewage treatment process to control the reaction mechanism of the nitrification process and the nitrification cost reduction and the C / N (carbon / nitrogen) It was confirmed that partial nitrification could be induced so as to reduce the external carbon source to be injected, and the present invention was completed.

본 발명의 목적은 하폐수 고도처리 시스템의 질산화 공정에서 암모니아의 부분질산화를 유도하여, 이에 따른 송품비용 절감, 탈질에 필요한 탄소원 절감을 가능하게 하는, 인공 빛을 이용하는 하폐수 고도처리 시스템을 제공하는데 있다. It is an object of the present invention to provide a wastewater treatment system using artificial light, which is capable of inducing partial nitrification of ammonia in a nitrification process of a wastewater treatment system, thereby reducing shipping cost and carbon source necessary for denitrification.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 교반기를 내부에 포함하는 혐기조, 무산소조, 포기조, 침전조가 직렬 순차적으로 포함되는 하폐수 고도처리공정 시스템으로, 상기 혐기조에는 하폐수가 유입되는 제1 배관, 혐기조처리수가 배출되는 제2 배관이 연결되고, 상기 제1 배관에는 상기 침전조와 연결된 외부 반송 배관이 연결되어 있으며, 상기 무산소조에는 상기 혐기조에서 처리된 혐기조처리수가 유입되는 제2 배관, 무산소조처리수가 배출되는 제3 배관, 상기 포기조와 연결되어 포기조처리수가 일부 반송되는 제1 내부 반송 배관이 연결되어 있고, 상기 포기조에는 상기 무산소조에서 처리된 무산소조처리수가 유입되는 제3 배관, 포기조처리수가 배출되는 제4 배관, 상기 무산소조로 포기조처리수 일부를 반송시키는 제1 내부 반송 배관이 연결되어 있고, 인공 광원부를 상기 포기조의 내부 혹은 직상부에 포함하여 유입된 무산소조처리수에 대한 부분 질산화를 유도하며, 상기 침전조에는 상기 포기조에서 처리된 포기조처리수가 유입되는 제5 배관, 침전조처리수를 방류하는 제6 배관, 상기 혐기조로 침전조의 슬러지를 반송하는 외부 반송 배관이 연결되어 있는 하폐수 고도처리공정 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a wastewater treatment system comprising an anaerobic tank, an anoxic tank, an aeration tank, and a settling tank sequentially including an agitator, wherein the anaerobic tank includes a first pipe through which wastewater flows, And the second pipeline is connected to the first pipeline, and the first pipeline is connected to an external transfer pipe connected to the settling tank, and the anoxic tank is connected to the second pipeline through which the anaerobic tank treated in the anaerobic tank flows, A third pipe connected to the aeration tank and connected to the aeration tank for partially conveying aeration tank treated water, and the aeration tank is connected to a third pipe through which the anoxic tank treated water treated in the anoxic tank flows, a fourth pipe through which aeration tank treated water is discharged, A first internal return pipe for returning a part of the aeration tank treated water is connected to the anoxic tank And an artificial light source part is disposed inside or above the aeration tank to induce partial nitrification of the treated anoxic tank treated water, and the settling tank is provided with a fifth pipe through which the aeration tank treated in the aeration tank flows, And an external transfer pipe for transferring the sludge of the settling tank to the anaerobic tank are connected to the sixth piping.

또한, 상기 포기조와 상기 침전조 사이에 재포기조를 더 포함할 수도 있고, 재포기조에는 포기조에서 배출되는 포기조처리수가 유입되는 제4 배관, 재포기조처리수가 배출되는 제5 배관, 상기 무산소조로 재포기조처리수 일부를 반송시키는 제2 내부 반송 배관이 연결되어 있다. Further, the re-aeration tank may further include a re-aeration tank between the aeration tank and the settling tank. The re-aeration tank may further include a fourth pipe through which the aeration tank effluent discharged from the aeration tank flows, a fifth pipe through which the re- And a second internal return pipe for returning a part of the water is connected.

본 발명의 다른 일례는, 교반기를 내부에 포함하는 혐기조, 반응조가 직렬 순차적으로 포함되어 있으며, 반응조에서 탈질공정, 질산화 공정, 침전공정, 배출공정이 연속적으로 이루어지는 하폐수 고도처리공정 시스템에 관한 것으로, 상기 혐기조에는 하폐수가 유입되는 제1 배관, 혐기조처리수가 배출되는 제2 배관, 상기 반응조와 연결되어 하수와 슬러지 혼합액이 일부 반송되는 내부 반송 배관이 연결되고, 상기 반응조에는 상기 혐기조에서 처리된 혐기조처리수가 유입되는 제2 배관, 반응조처리수가 배출되는 제3 배관, 상기 혐기조와 연결되어 하수와 슬러지 혼합액이 상기 혐기조로 일부 반송되는 내부 반송 배관이 연결되어 있고, 인공 광원부를 상기 반응조의 내부 혹은 직상부에 포함하며, 상기 인공 광원부는 상기 반응조의 질산화 공정 중에 빛을 조사하여, 처리수의 부분 질산화를 유도하는 하폐수 고도처리공정 시스템을 제공한다.Another example of the present invention relates to a wastewater treatment system in which a denitrification process, a nitrification process, a precipitation process, and a discharge process are continuously performed in an anaerobic tank including a stirrer and a reaction tank sequentially in series, The anaerobic tank is connected to a first pipe through which wastewater flows, a second pipe through which the anaerobic tank-treated water is discharged, an inner transfer pipe connected to the reaction tank and to which a mixed water of sewage and sludge is partially conveyed, and the anaerobic tank A third pipe through which the treated water is discharged, an inner conveying pipe connected to the anaerobic tank and partially conveying the mixed water of sewage and sludge to the anaerobic tank is connected, and the artificial light source unit is connected to the inside , Wherein the artificial light source part The irradiated, there is provided a wastewater treatment step height system for deriving a portion of the nitrification treated water.

또한, 상기 하폐수 고도처리공정 시스템은 상기 인공광원부의 빛 조사 시간을 포기조내 NO2-N 농도에 따라서 자동으로 조절하는 제어부를 포함한다. 제어부의 운전은 사전에 설정된 NO2-N 농도에 따라 빛 조사와 중지를 하게 된다. NO2-N 농도는 포기조에 설치한 NO2-N 자동 분석기, 실험 요원의 수분석으로 파악할 수 있으며 바람직한 NO2-N 농도는 5 ㎎/Liter이하를 유지하도록 한다. In addition, the wastewater treatment system includes a control unit for automatically adjusting the light irradiation time of the artificial light source unit according to the NO2-N concentration in the aeration tank. The operation of the control unit is to stop the irradiation of light according to the previously set NO2-N concentration. The concentration of NO2-N can be determined by analyzing the number of NO2-N automatic analyzers and experimental personnel installed in the aeration tank. The desirable NO2-N concentration should be kept below 5 mg / Liter.

본 발명에서, 인공 광원부는, 반응기 내부에 일정 간격으로 설치되어 있는 하나 이상의 인공 광원; 상기 인공 광원 외부에 설치되며 수밀성을 갖는 인공 광원 케이싱; 상기 인공 광원 케이싱 외부에 설치되어 인공 광원 케이싱 표면에 부착되는 이물질을 세척하는 케이싱 청소 와이퍼를 포함할 수 있으며, 상기 인공 광원부의 광원은 백열등, 형광등, 수은등, 나트륨등, 할로겐등, 발광다이오드(LED), 유기발광다이오드(OLED) 및 능동형유기발광다이오드(AMOLED)로 구성된 군에서 하나 이상 선택된다.In the present invention, the artificial light source unit may include at least one artificial light source installed at regular intervals in the reactor; An artificial light source casing provided outside the artificial light source and having water tightness; The light source of the artificial light source unit may include a light source such as an incandescent lamp, a fluorescent lamp, a mercury lamp, a sodium lamp, a halogen lamp, etc., a light emitting diode ), An organic light emitting diode (OLED), and an active organic light emitting diode (AMOLED).

본 발명에 따른 하폐수 고도처리 시스템은 인공 빛을 하수처리 공정에 조사하는 것에 의해서 부분질산화를 유도하고, 이에 따라 질산화에 필요한 산소 공급 에너지비용을 절감할 수 있고, 탈질화 반응에 의한 질소 제거율 향상되며, C/N Ratio가 낮은 하폐수에 대하여 외부 탄소원을 주입해야하는 필요성이 경감되고, C/N Ratio 낮은 조건에서도 탈질 반응에 의한 알카리가 생성되는 효과가 있다.The wastewater treatment system according to the present invention induces partial nitrification by irradiating the artificial light to the sewage treatment process, thereby reducing the oxygen supply energy cost necessary for nitrification and improving the nitrogen removal rate by the denitrification reaction , The necessity of injecting an external carbon source to a wastewater having a low C / N ratio is alleviated, and an alkali is produced by denitrification even under a low C / N ratio.

도 1은 본 발명의 기본 개념 도면이다.
도 2은 본 발명에 따른 제 1 포기조에 설치된 인공 빛 조사장치를 포함한 하폐수 처리공정 시스템에 관한 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 SBR 반응조에 설치된 인공 빛 조사장치의 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 실시예이다
도 5는 본 발명에 따른 실시예의 결과 그래프이다.
1 is a basic conceptual drawing of the present invention.
2 is a flowchart of a wastewater treatment process system including an artificial light irradiation apparatus installed in a first aeration tank according to the present invention.
3 is a view of an artificial light irradiation apparatus installed in an SBR reaction tank according to the present invention.
Figure 4 is an embodiment according to the present invention
5 is a graph of results of an embodiment according to the present invention.

다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In general, the nomenclature used herein is well known and commonly used in the art.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when an element is referred to as "including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

또한, 본 발명에서 “배관”이 의미하는 바는 본 발명을 구성하는, 각각의 조작이 일어나는 반응조 혹은 침전조를 연결하는 수단으로 파이프 형태의 배관으로만 제한되는 것이 아니라, 다른 여러 가지 형태로 각각의 반응조 혹은 침전조로 이송되기 위해 연결되는 것이면 어떠한 형태도 무방하다.The term " piping " in the present invention means not only a pipe-type piping as a means for connecting a reaction tank or a settling tank in which each operation is performed, but also various types of pipes It may be of any form as long as it is connected to be transferred to the reaction tank or the settling tank.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 구성 및 작용효과를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, configurations and effects according to preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명은 하폐수 고도처리 시스템에서 인공 빛 조사장치가 설치되어있는 포기조를 포함하는 하폐수 고도처리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a wastewater treatment system including aeration tank in which an artificial light irradiation apparatus is installed in a wastewater treatment system.

도 1은 본 발명의 개념도로서, 질산화 반응이 일어나는 생물반응조를 예시적으로 보여준다. 여기서 인공광원은 생물반응조의 내부의 수중 혹은 생물반응조의 직상부에 설치할 수도 있다. Fig. 1 is a conceptual diagram of the present invention, showing an example of a bioreactor in which a nitrification reaction takes place. Here, the artificial light source may be installed in the water inside the bioreactor or directly above the bioreactor.

암모니아의 질산화 반응은 화학식 1에서 보여주는 바와 같이, 하폐수 고도처리 시스템에서 AOB(Ammonia Oxidizing Bacteria)에 의해서 아질산(NO2-N) 생성하는 제1단계 질산화반응, NOM(Nitrite Oxidizing Bacteria)에 의해서 아질산이 질산성질소(NO3-N) 생성하는 제2단계 질산화 반응으로 이루어진 직렬반응으로 이루어져 있다.The nitrification reaction of ammonia is a first-stage nitrification reaction which produces nitrite (NO2-N) by AOB (Ammonia Oxidizing Bacteria) in a wastewater treatment system as shown in Formula 1, nitrite oxidation by a nitrite oxidizing bacteria And a second-stage nitrification reaction to produce acidic nitrogen (NO3-N).

(화학식 1)(Formula 1)

Figure pat00001
Figure pat00001

또한, 하폐수 고도처리 시스템에서, 무산소 조건에서 탈질반응이 화학식 2와 같이 일어난다. 화학식 2에서 보여주는 바와 같이, 탈질이 되기 위해서는 탄소의 소모가 동반되며, 질산성질소에서 질소를 생성하기 위하여 필요한 탄소는 아질산으로부터 질소를 생성하는 것 보다 약 40% 정도 더 많은 탄소가 요구된다.Also, in the wastewater treatment system, the denitrification reaction takes place in the anoxic condition as in the formula (2). As shown in the formula (2), carbonization is accompanied by the consumption of carbon in order to be denitrified, and carbon required to produce nitrogen from nitrate nitrogen requires about 40% more carbon than nitrogen from nitrite.

(화학식 2)(2)

Figure pat00002
Figure pat00002

또한, NOB 박테리아는 서식조건의 급격한 변동시 AOB에 비해 적응성이 낮은 것으로 보고되고 있으므로, 질산화박테리아에게 빛을 조사함으로써 NOB의 활동을 저해하여 부분 질산화를 유도할 수 있다.In addition, since NOB bacteria are reported to be less adaptive to AOB in abrupt changes in habitat conditions, it can inhibit the NOB activity by inducing light to nitrate bacteria and induce partial nitrification.

따라서, 본 발명에서는 도 1에서 보여주는 바와 같이, 인공 빛을 생물반응조 내부 혹은 직상부에서 조사하여, NOB의 활동성을 억제함으로써 화학식 1의 2단계 질산화 과정이 진행되지 않거나 부분적으로 진행되도록 유도하여, 탄소의 소모를 감소시킬 뿐만 아니라 질산화에 필요한 산소 공급량을 감소시키고 질소제거율을 향상시킨다.Accordingly, as shown in FIG. 1, the artificial light is irradiated inside or above the bioreactor to inhibit the activity of the NOB, thereby inducing the two-step nitrification process of the chemical formula 1 to proceed or partially proceed, As well as reducing the amount of oxygen needed for nitrification and improving the rate of nitrogen removal.

도 2에서 인공광원을 포기조에 설치한 A2O공법에 의한 하폐수 고도처리시스템을 보여준다. 이는 교반기를 내부에 포함하는 혐기조, 무산소조, 포기조, 침전조가 직렬 순차적으로 포함되는 하폐수 고도처리공정 시스템으로, 상기 혐기조에는 하폐수가 유입되는 제1 배관, 혐기조처리수가 배출되는 제2 배관이 연결되고, 상기 제1 배관에는 상기 침전조와 연결된 외부 반송 배관이 연결되어 있으며, 상기 무산소조에는 상기 혐기조에서 처리된 혐기조처리수가 유입되는 제2 배관, 무산소조처리수가 배출되는 제3 배관, 상기 포기조와 연결되어 포기조처리수가 일부 반송되는 제1 내부 반송 배관이 연결되어 있고, 상기 포기조에는 상기 무산소조에서 처리된 무산소조처리수가 유입되는 제3 배관, 포기조처리수가 배출되는 제4 배관, 상기 무산소조로 포기조처리수 일부를 반송시키는 제1 내부 반송 배관이 연결되어 있고, 인공 광원부를 상기 포기조의 내부 혹은 직상부에 포함하여 유입된 무산소조처리수에 대한 부분 질산화를 유도한다.Fig. 2 shows a wastewater treatment system using an A2O process in which an artificial light source is installed in aeration tank. This is a wastewater treatment process system in which an anaerobic tank, an anoxic tank, aeration tank, and a settling tank are sequentially included in an agitator, and the first pipe through which the wastewater flows into the anaerobic tank and the second pipe through which the anaerobic tank treated water is discharged, Wherein the anoxic tank is connected to the first pipe through a second pipe connected to the settling tank, the anoxic tank includes a second pipe through which the anaerobic tank treated in the anaerobic tank flows, a third pipe through which the anoxic tank treated water is discharged, Wherein the aeration tank is connected to a third pipe through which the anoxic tank treated water treated by the anoxobic tank flows, a fourth pipe through which the aeration tank treated water is discharged, and a fourth pipe which discharges the aeration tank treated water by the anoxic tank The first internal return pipe is connected, and the artificial light source unit is connected to the aeration tank It induces partial nitrification to the number of inlet anoxic treatment, including inside or immediately above.

포기조에서 전술한 바와 같이, 암모니아가 AOB에 의해서 아질산(NO2-N)으로 제1단계 반응이 진행되고, NOB의 작용에 의해서 질산성질소(NO3-N)으로 제2 단계 반응이 진행된다. 여기서, 제1단계 반응의 반응속도 보다 제2단계 반응의 속도가 빠른 이유로, 아질산이 축적되는 부분 질산화가 이루어지기 용이하지 않다. 따라서, 본 발명에서는 인공광원을 이용하여 빛을 조사하여 NOB의 활동성을 억제하는 것에 의하여, 아질산이 제2단계 반응에 의해서 질산성질소로 변환되는 것을 억제함으로써 포기조에서 아질산이 축적되도록 하는 부분 질산화를 유도하였다. As described above in the aeration tank, the first stage reaction proceeds with nitrous acid (NO2-N) by ammonia and AOB, and the second stage reaction proceeds with nitrate nitrogen (NO3-N) by the action of NOB. Here, because the rate of the second-step reaction is faster than the reaction rate of the first-step reaction, partial nitrification in which nitrite is accumulated is not easy to be performed. Accordingly, in the present invention, by suppressing the activity of NOB by irradiating light using an artificial light source, nitrite is prevented from being converted into nitrate by the second-step reaction, thereby inducing partial nitrification, which causes accumulation of nitrite in the aeration tank Respectively.

부분 질산화가 이루어져 아질산의 농도가 비교적 높은 포기조처리수의 일부는 무산소조로 반송되어 탈질반응이 이루어지고, 이때 아질산의 농도가 비교적 높기 때문에 탈질반응에 필요한 탄소의 양이 인공 빛을 조사하지 않은 경우 보다 아주 낮아지게 된다. 또한, 일부의 포기조처리수는 제5배관에 의해서 침전조로 배출된다. Partial nitrification is carried out and a part of aeration tank treated with relatively high concentration of nitrite is returned to an anoxic tank for denitrification. Since the concentration of nitrite is relatively high, the amount of carbon required for denitrification is higher Very low. In addition, a part of the aeration tank treated water is discharged to the settling tank by the fifth pipe.

상기 침전조에는 상기 포기조에서 처리된 포기조처리수가 유입되는 제5 배관, 침전조처리수를 방류하는 제6 배관, 상기 혐기조로 침전조의 슬러지를 반송하는 외부 반송 배관이 연결되어 있으며, 침전조에서 미생물이 포함된 슬러지와 물을 분리하여 물은 제6 배관을 통하여 외부로 방출하고, 미생물이 포함된 슬러지의 일부는 외부반송배관에 의해서 제1 배관으로 이송하여 유입되는 하폐수와 함께 혐기조로 도입된다. 침전조에서 슬러지와 물의 분리는 중력침전, 가압부상 또는 분리막 등의 방법으로 이루어지고, UV, 염소, 오존 등의 소독과정을 거친 후 물은 시스템 밖으로 배출된다.The sedimentation tank is connected to a fifth pipe through which aeration treatment water treated in the aeration tank is introduced, a sixth pipe discharging the sedimentation treatment water, and an external conveyance pipe for conveying the sludge of the sedimentation tank to the anaerobic tank. The sludge and water are separated and the water is discharged to the outside through the sixth pipe. A part of the sludge containing the microorganism is transferred to the first pipe by the external return pipe and introduced into the anaerobic tank together with the incoming wastewater. Separation of sludge and water in the settling tank is carried out by gravity precipitation, pressurization, or separation membrane. Water is discharged out of the system after UV, chlorine, and ozone are sterilized.

한편, 본 발명은 상기 포기조와 상기 침전조 사이에 재포기조를 더 포함할 수 있고, 재포기조는 포기조에서 배출되는 포기조처리수가 유입되는 제4 배관, 재포기조처리수가 배출되는 제5 배관, 상기 무산소조로 재포기조처리수 일부를 반송시키는 제2 내부 반송 배관을 포함한다.In the meantime, the present invention may further comprise a re-aeration tank between the aeration tank and the settling tank, wherein the re-aeration tank includes a fourth pipe through which the aeration tank treated water discharged from the aeration tank, a fifth pipe through which the re- And a second internal return pipe for conveying a part of the rebarification treatment water.

상기 재포기조는 부분 질산화에 의해서 아질산의 농도가 높은 포기조처리수에 대하여 제2단계 반응이 일어나도록 한다. 이는 아질산의 농도가 과도하게 높은 경우, 혐기조에서의 인 제거 미생물의 인 용출 및 포기조에서의 인 과잉 섭취 작용을 저해하므로 이를 예방하기 위하여 재포기조에서 질산화질소로 제2단계 반응을 진행시킨다. 바람직하게는 NO2-N의 농도를 5 mg/liter 이하로 유지해야 한다. 재포기조에서는 NO2-N과 NO2-N에 의해 생성된 HNO2 가스의 인제거 저해현상을 예방하기 위해 NO2-N을 NO3-N으로 산화시키는 반응이 진행된다.The re-aeration tank causes a second-stage reaction to occur in the aeration tank with a high concentration of nitrite by partial nitrification. If the concentration of nitrite is excessively high, it inhibits the phosphorus leaching of the phosphorus removal microorganism and the phosphorus uptake in the aeration tank in the anaerobic tank. Therefore, the second stage reaction is carried out from the reboiler to nitrogen dioxide. Preferably, the concentration of NO2-N should be kept below 5 mg / liter. In the reboiler, NO2-N is oxidized to NO3-N in order to prevent the inhibition of HNO2 gas generated by NO2-N and NO2-N.

또한, 재포기조와 더불어, 무산소조와 포기조 사이에 제2 무산소조를 더 포함할 수도 있다. 이 경우에는 포기조에서 포기조처리수의 일부를 제2 무산소조로 반송하고, 재포기조의 재포기조처리수를 무산소조로 반송하며, 무산소조의 일부 처리수를 혐기조로 반송한다. 이러한 반응조 구성은 질소 및 인제거율을 최대화하기 위한 것이며 재포기조에서 NO2-N의 완전한 질산화 반응, 제 2 무산소조에서 탈질반응이 진행되어 C/N 비율이 낮은 하수의 질소, 인 제거율이 향상되게 된다.In addition to the re-aeration tank, a second anoxic tank may be further included between the anoxic tank and the aeration tank. In this case, a part of the aeration tank-treated water is returned to the second anoxic tank in the aeration tank, and the reboiler treated water in the rebarification tank is returned to the anoxic tank, and the partially treated water in the anoxic tank is returned to the anaerobic tank. This reactor configuration is intended to maximize the nitrogen and phosphorus removal rate, and the complete nitrification reaction of NO 2 -N in the reboiler and the denitrification reaction in the second anoxic tank proceed to improve the nitrogen and phosphorus removal rates of the sewage having a low C / N ratio .

본 발명은, 상기 인공광원부의 빛 조사 시간을 활성오니법에서 포기조 NO2-N 농도에 따라 조절하는 제어부를 포함한다. 제어부는 재포기조의 NO2-N의 농도가 5㎎/liter를 초과할 경우 광량과 광조사 시간을 줄이는 장치가 포함된다. 또한 광 조사 시간을 10분 이하의 짧은 주기로 조사/비조사할 수 있는 조절 기능이 포함된다.The present invention includes a control unit for controlling the light irradiation time of the artificial light source unit according to the concentration of NO 2 -N in the aeration tank in the activated sludge process. The control unit includes a device for reducing the amount of light and the irradiation time when the concentration of NO 2 -N in the re-aeration tank exceeds 5 mg / liter. It also includes a control function to irradiate / non-irradiate the light irradiation time in a short period of 10 minutes or less.

상기 인공 광원부는, 반응기 내부에 일정 간격으로 설치되어 있는 하나 이상의 인공 광원, 상기 인공 광원 외부에 설치되며 수밀성을 갖는 인공 광원 케이싱, 상기 인공 광원 케이싱 외부에 설치되어 인공 광원 케이싱 표면에 부착되는 이물질을 세척하는 케이싱 청소 와이퍼를 포함한다. 이때, 인공 광원 케이싱의 외벽 코팅은 초발수 코팅, 세라믹 코팅 및 실리콘 코팅으로 구성된 군에서 선택되고, 바람직하게는 세라믹 코팅을 사용할 수 있다. The artificial light source unit includes at least one artificial light source installed at a predetermined interval in the reactor, an artificial light source casing provided outside the artificial light source and having water tightness, a foreign matter attached to the surface of the artificial light source casing, Includes casing cleaning wiper to clean. At this time, the outer wall coating of the artificial light source casing is selected from the group consisting of super water repellent coating, ceramic coating and silicone coating, and preferably a ceramic coating can be used.

본 발명에서 상기 인공 광원은 백열등, 형광등, 수은등, 나트륨등, 할로겐등, 발광다이오드(LED), 유기발광다이오드(OLED) 및 능동형유기발광다이오드(AMOLED)로 구성된 군에서 선택되고, 바람직하게는 발광다이오드(LED)를 사용할 수 있다. 바람직하게는 단일 파장 생성이 용이한 LED가 최적이다. 광원의 파장으로는 청색광을 기본으로 적색, 녹색, 황색 계열의 광을 적정비율로 혼합할 수 있으며, 청색광 단독으로 설치할 수도 있다.
In the present invention, the artificial light source is selected from the group consisting of an incandescent lamp, a fluorescent lamp, a mercury lamp, a sodium lamp, a halogen lamp, an organic light emitting diode (OLED), and an active organic light emitting diode (AMOLED) A diode (LED) can be used. Preferably, LEDs that are easy to produce a single wavelength are optimal. As the wavelength of the light source, it is possible to mix red light, green light, and yellow light based on the blue light at an appropriate ratio, or to install the blue light alone.

본 발명의 다른 일례는, 교반기를 내부에 포함하는 혐기조, 반응조가 직렬 순차적으로 포함되어 있으며, 반응조에서 탈질공정, 질산화 공정, 침전공정, 배출공정이 연속적으로 이루어지는 SBR 하폐수 고도처리공정 시스템에 관한 것으로, 일반적으로 SBR 하폐수 고도처리공정은 단일 반응조에서 하폐수의 유입 및 처리수의 유출이 일어나는 공정으로 정해진 시간의 배열에 따라 각 단위공정이 연속적으로 일어난다. 즉, 유입공정, 반응공정, 침전공정, 배출공정이 정해진 시간의 배열에 따라서 진행이 되면서, 반응조건을 조절하여 질소와 인을 제거한다.Another example of the present invention relates to an SBR wastewater treatment process system in which a denitrification process, a nitrification process, a precipitation process, and a discharge process are continuously performed in an anaerobic tank including an agitator and a reaction tank serially serially In general, the SBR wastewater treatment process is a process in which wastewater inflow and wastewater outflow occurs in a single reaction tank, and each unit process is continuously performed according to the arrangement of the time set. That is, as the inflow process, the reaction process, the precipitation process, and the discharge process proceed according to the predetermined time sequence, the reaction conditions are controlled to remove nitrogen and phosphorus.

본 발명에서는, 반응조와 더불어 미생물의 인 용출이 일어나는 혐기조를 부가적으로 설치하여 유입수에 포함된 휘발성 지방산(VFAs)을 Bio-P(인 축적 미생물) 미생물이 선별적으로 이용함으로써 연속되는 포기조에서 인의 과잉 섭취에 의한 인의 고효율 제거를 가능하게 한다. 반응조에서는 질산화 반응, 질소 제거, 침전공정, 배출공정을 행하게 된다.In the present invention, an anaerobic tank in which phosphorus leaching of a microorganism occurs together with a reaction tank is additionally provided so that volatile fatty acids (VFAs) contained in influent water are selectively used by Bio-P (phosphorus accumulating microorganism) Thereby enabling high-efficiency removal of phosphorus by excessive consumption. In the reaction tank, a nitrification reaction, a nitrogen removal, a precipitation process, and a discharge process are performed.

본 발명인 SBR 하폐수 고도처리공정 시스템에서, 상기 혐기조에는 하폐수가 유입되는 제1 배관, 혐기조처리수가 배출되는 제2 배관, 상기 반응조와 연결되어 하수와 슬러지 혼합액이 일부 반송되는 내부 반송 배관이 연결되고, 상기 반응조에는 상기 혐기조에서 처리된 혐기조처리수가 유입되는 제2 배관, 반응조처리수가 배출되는 제3 배관, 상기 혐기조와 연결되어 SBR 반응조의 하수와 슬러지 혼합액이 상기 혐기조로 일부 반송되는 내부 반송 배관이 연결되어 있고, 인공 광원부가 상기 반응조의 내부 혹은 직상부에 설치된다.In the SBR wastewater treatment system of the present invention, the anaerobic tank is connected to a first pipe through which wastewater flows, a second pipe through which the anaerobic tank-treated water is discharged, an inner transfer pipe connected to the reaction tank and partially conveying the sewage and sludge mixture, A third pipe through which the treated water is discharged; an inner conveying pipe connected to the anaerobic tank for conveying the sewage and sludge mixture in the anaerobic tank partially to the anaerobic tank; And an artificial light source part is installed inside or above the reaction vessel.

상기 인공 광원부는 상기 반응조의 질산화 공정 중에 빛을 조사하여, 전술한 바와 같이, 처리수의 부분 질산화를 유도하게 되며, 이 경우에도, 상기 인공광원부의 빛 조사 시간을 활성오니법에서 NO2-N 농도에 따라 조절하는 제어부를 포함한다. The artificial light source unit irradiates light during the nitrification process of the reaction tank to induce partial nitrification of the treated water as described above. In this case, the light irradiation time of the artificial light source unit is changed from NO 2 -N And a control unit for controlling the concentration of the liquid.

부분 질산화에 의해서 상기 반응조의 아질산 농도가 과도하게 높은 경우, 혐기조에서의 인 제거 미생물의 인 용출 및 반응조에서의 인 과잉 섭취 작용을 저해하므로 이를 예방하기 위하여 NO2-N의 농도를 5mg/liter 이하로 유지해야 한다.When the concentration of nitrite in the reaction tank is excessively high due to partial nitrification, the phosphorus leaching of the phosphorus-removing microorganism in the anaerobic tank and the phosphorus uptake action in the reaction tank are inhibited. Therefore, the concentration of NO 2 -N is preferably 5 mg / liter or less .

또한, 인공광원부와 인공광원 역시 전술한 바와 동일하게 SBR 하폐수 고도처리공정 시스템에도 적용된다.
In addition, the artificial light source and artificial light source are also applied to the SBR wastewater treatment process system as described above.

실시예Example : :

2012년 11월 7일부터 2012년 12월 12일 까지, 36일간 실제 하수처리장 유입수를 이용하여 2L 용량의 생물반응기를 운전하였으며, 표 1에서 실험조건을 보여준다.From November 7, 2012 to December 12, 2012, the 2L capacity bioreactor was operated using the actual sewage treatment plant influent for 36 days, and the experimental conditions are shown in Table 1.

표 1 생물반응기 실험조건Table 1 Bioreactor experimental conditions

Figure pat00003
Figure pat00003

도 5는 본 실험 결과이며, 27회에 걸쳐서, 전체질소(TN) 제거율 및 아질산(NO2-N)의 농도를 광조사 하지 않은 control 반응기, Cool White광, Red & Blue광을 조사한 반응기에서 각각 측정하였다.FIG. 5 shows the results of this experiment. In the experiment, the total nitrogen (TN) removal rate and the concentration of nitrite (NO2-N) were measured in the control reactor without the light irradiation, the cool white light, and the red & Respectively.

표 2에는 도 5에서 보여준 결과를 요약한 것으로, TN 제거율은 인공 빛을 조사하지 않은 일반 활성슬러지가 평균 63.8%인데 비하여, Cool White와 Red & Blue 광을 조사한 경우가 각각 70.8%, 69.2%로 Control 반응기에 비하여 각각 7%와 5.4% 더 높은 TN 제거율을 보여준다. Table 2 summarizes the results shown in FIG. 5, where the average TN sludge removal rate for normal activated sludge without artificial light was 63.8%, while that for Cool White and Red & Blue light was 70.8% and 69.2%, respectively Control Reactor, respectively, by 7% and 5.4%, respectively.

또한, 방류수내 NO2-N 농도는 Control 반응기에서 1.089 mg/L 이나, Cool White와 Red &Blue는 각각 7.093 mg/L, 7.806 mg/L를 나타내어 부분질산화가 인공 빛 조사 조건에서 진행된다는 것을 알 수 있다.The concentration of NO 2 -N in the effluent was 1.089 mg / L in the control reactor and 7.093 mg / L and 7.806 mg / L in Cool White and Red & Blue, respectively, indicating that partial nitrification proceeded under artificial light irradiation conditions have.

표 2 실험결과Table 2 Experimental results

Figure pat00004

Figure pat00004

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 도면에 예시된 것에 한정되는 것은 아니며, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, those skilled in the art will appreciate that such specific embodiments are merely preferred embodiments, It will be apparent that the scope is not limited. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (8)

교반기를 내부에 포함하는 혐기조, 무산소조, 포기조, 침전조가 직렬 순차적으로 포함되는 하폐수 고도처리공정 시스템에 있어서,
상기 혐기조에는 하폐수가 유입되는 제1 배관, 혐기조처리수가 배출되는 제2 배관이 연결되고,
상기 제1 배관에는 상기 침전조와 연결된 외부 반송 배관이 연결되어 있으며,
상기 무산소조에는 상기 혐기조에서 처리된 혐기조처리수가 유입되는 제2 배관, 무산소조처리수가 배출되는 제3 배관, 상기 포기조와 연결되어 포기조처리수가 일부 반송되는 제1 내부 반송 배관이 연결되어 있고,
상기 포기조에는 상기 무산소조에서 처리된 무산소조처리수가 유입되는 제3 배관, 포기조처리수가 배출되는 제4 배관, 상기 무산소조로 포기조처리수 일부를 반송시키는 제1 내부 반송 배관이 연결되어 있고, 인공 광원부를 상기 포기조의 내부 혹은 직상부에 포함하여 유입된 무산소조처리수에 대한 부분 질산화를 유도하며,
상기 침전조에는 상기 포기조에서 처리된 포기조처리수가 유입되는 제5 배관, 침전조처리수를 방류하는 제6 배관, 상기 혐기조로 침전조의 슬러지를 반송하는 외부 반송 배관이 연결되어 있는 하폐수 고도처리공정 시스템.
1. A wastewater treatment system in which an anaerobic tank, an anoxic tank, aeration tank, and a settling tank are sequentially connected in series including an agitator,
Wherein the anaerobic tank is connected to a first pipe through which wastewater flows and a second pipe through which the anaerobic tank-treated water is discharged,
Wherein the first pipe is connected to an external transfer pipe connected to the settling tank,
The anoxic tank is connected to a second pipe through which the anaerobic tank treated in the anaerobic tank flows, a third pipe through which the treated water from the anaerobic tank is discharged, and a first internal return pipe connected to the aeration tank for partially transporting the aeration tank treated water.
Wherein the aeration tank is connected to a third pipe through which the anoxic tank treated water treated in the anoxic tank flows, a fourth pipe through which aeration tank treated water is discharged, and a first internal return pipe that carries a part of the aeration tank treated water by the anoxic tank, In the anoxic tank treated water including the inside or the upper part of the aeration tank, partial nitrification is induced,
Wherein the settling tank is connected to a fifth pipe through which the aeration tank treated water is treated in the aeration tank, a sixth pipe discharging the settling tank treated water, and an external return pipe for conveying sludge by the anaerobic tank.
제1항에 있어서, 상기 포기조와 상기 침전조 사이에 재포기조를 더 포함하고, 재포기조에는 포기조에서 배출되는 포기조처리수가 유입되는 제4 배관, 재포기조처리수가 배출되는 제5 배관, 상기 무산소조로 재포기조처리수 일부를 반송시키는 제2 내부 반송 배관이 연결되어 있는 하폐수 고도처리공정 시스템.The apparatus according to claim 1, further comprising a re-aeration tank between the aeration tank and the settling tank, wherein the re-aeration tank is provided with a fourth pipe through which the aeration tank treated water discharged from the aeration tank, a fifth pipe through which the re- And a second internal return pipe for conveying a part of the aeration tank treated water is connected to the wastewater treatment facility. 제1항에 있어서, 상기 인공광원부의 빛 조사 시간을 포기조의 NO2-N 농도에 따라서 조절하는 제어부를 포함하는 하폐수 고도처리공정 시스템.The wastewater treatment system according to claim 1, further comprising a control unit for adjusting the light irradiation time of the artificial light source unit according to NO2-N concentration in the aeration tank. 교반기를 내부에 포함하는 혐기조, 반응조가 직렬 순차적으로 포함되어 있으며, 반응조에서 탈질공정, 질산화 공정, 침전공정, 배출공정이 연속적으로 이루어지는 하폐수 고도처리공정 시스템에 있어서,
상기 혐기조에는 하폐수가 유입되는 제1 배관, 혐기조처리수가 배출되는 제2 배관, 상기 반응조와 연결되어 하수와 슬러지 혼합액이 일부 반송되는 내부 반송 배관이 연결되고,
상기 반응조에는 상기 혐기조에서 처리된 혐기조처리수가 유입되는 제2 배관, 반응조처리수가 배출되는 제3 배관, 상기 혐기조와 연결되어 하수와 슬러지 혼합액이 상기 혐기조로 일부 반송되는 내부 반송 배관이 연결되어 있고, 인공 광원부를 상기 반응조의 내부 혹은 직상부에 포함하며
상기 인공 광원부는 상기 반응조의 질산화 공정 중에 빛을 조사하여, 처리수의 부분 질산화를 유도하는 하폐수 고도처리공정 시스템.
And a nitrification process, a precipitation process, and an evacuation process are successively performed in a reaction tank, wherein the anaerobic tank includes an agitator and a reaction tank in series,
The anaerobic tank is connected to a first pipe through which the wastewater flows, a second pipe through which the anaerobic tank-treated water is discharged, an inner transfer pipe connected to the reaction tank and to which the sewage and sludge mixed liquor is partially transferred,
A second pipeline through which the anaerobic tank treated in the anaerobic tank flows into the reaction tank, a third pipeline through which the treated tank effluent is discharged, and an inner transfer pipe connected to the anaerobic tank and partially conveying the mixed solution of sewage and sludge with the anaerobic tank, The artificial light source part is contained in the interior of the reaction vessel or directly above it
Wherein the artificial light source unit irradiates light during the nitrification process of the reaction tank to induce partial nitrification of the treated water.
제4항에 있어서, 상기 인공광원부의 빛 조사 시간을 포기조의 NO2-N 농도에 따라서 조절하는 제어부를 포함하는 하폐수 고도처리공정 시스템.5. The wastewater treatment system according to claim 4, further comprising a control unit for controlling the light irradiation time of the artificial light source unit according to the concentration of NO 2 -N in the aeration tank. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인공 광원부는,
반응기 내부에 일정 간격으로 설치되어 있는 하나 이상의 인공 광원;
상기 인공 광원 외부에 설치되며 수밀성을 갖는 인공 광원 케이싱;
상기 인공 광원 케이싱 외부에 설치되어 인공 광원 케이싱 표면에 부착되는 이물질을 세척하는 케이싱 청소 와이퍼를 포함하는 하폐수 고도처리공정 시스템.
6. The light source unit according to any one of claims 1 to 5,
At least one artificial light source arranged at regular intervals in the reactor;
An artificial light source casing provided outside the artificial light source and having water tightness;
And a casing cleaning wiper installed on the outside of the artificial light source casing to clean foreign matter attached to the surface of the artificial light source casing.
제6항에 있어서, 상기 인공 광원 케이싱의 표면은 초발수 코팅, 실리콘 코팅 및 세라믹 코팅으로 구성된 군에서 선택되는 것으로 코팅하는 하폐수 처리공정 시스템. 7. The wastewater treatment process system of claim 6, wherein the surface of the artificial light source casing is coated with a coating selected from the group consisting of super water repellent coating, silicone coating and ceramic coating. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인공 광원부의 광원은 백열등, 형광등, 수은등, 나트륨등, 할로겐등, 발광다이오드(LED), 유기발광다이오드(OLED) 및 능동형유기발광다이오드(AMOLED)로 구성된 군에서 하나 이상 선택되는 하폐수 고도처리공정 시스템. The organic light emitting diode according to any one of claims 1 to 5, wherein the light source of the artificial light source unit is a light emitting diode (LED), an organic light emitting diode (OLED), and an active type organic light emitting diode AMOLED) for the wastewater treatment system.
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