KR20150085990A - Water and wastewater treatment system and metho of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예는 하·폐수 처리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 MBR 공정과 RO 공정을 적용한 하·폐수 처리 시스템 및 그의 처리 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wastewater treatment system, and more particularly, to a wastewater treatment system using MBR and RO processes and a treatment method thereof.
일반적으로, 하·폐수 처리 방법은 크게 물리적 방법, 화학적 방법 및 생물학적 방법 등으로 구분할 수 있으며, 각 처리 방법은 유입되는 하수의 특성, 처리된 유출수의 용도, 처리방법의 적합성 및 경제성 등에 의하여 결정된다.In general, the treatment methods for sewage and wastewater can be roughly divided into physical methods, chemical methods and biological methods, and each treatment method is determined by the characteristics of the sewage to be introduced, the use of the treated effluent, .
물리적 하·폐수 처리 방법은 공기 제거에 의한 암모니아 제거, 여과, 증류, 부상, 거품 분비법, 냉각, 기체층을 이용한 분리, 지면 산포법, 역삼투법 및 흡수 등의 방법이 선택적으로 이용된다.The physical and wastewater treatment methods are selectively used such as ammonia removal by air removal, filtration, distillation, floatation, foam separation, cooling, separation using gas layer, ground scattering, reverse osmosis and absorption.
또한, 화학적 하·폐수 처리 방법은 활성탄 흡착법, 응집, 침전, 이온 교환법, 전기화학적 처리, 전기 투석, 산화 및 환원 등의 방법이 선택적으로 이용된다. 생물학적인 하·폐수 처리 방법은 박테리아 동화 작용법, 조류 채취법 및 질산화-탈질소화 방법 또는 탈질소-질산화 방법 등이 있다.In addition, methods for treating chemical wastewater are selectively used such as activated carbon adsorption, flocculation, precipitation, ion exchange, electrochemical treatment, electrodialysis, oxidation and reduction. Biological wastewater treatment methods include bacterial assimilation, algal extraction and nitrification-denitrification methods or denitrification-nitrification methods.
하·폐수에 포함되어 있는 질소 및 인은 영양염류에 속하며, 이를 제대로 제거하지 못하고 방류될 경우에는 부영양화의 주요 원인이 되어, 호소 폐쇄성수역에서 조류의 이상 번식을 일으켜 상수원 및 공업용수 등을 오염시키는 문제점을 유발하게 되므로, 하·폐수에 포함되어 있는 질소 및 인을 효과적으로 제거할 필요성이 있는 것이다.Nitrogen and phosphorus contained in sewage and wastewater belong to nutrient salts. If they can not be removed properly, they will become a main cause of eutrophication when they are discharged, causing abnormal propagation of algae in polluted waters, polluting water supply and industrial water. It is necessary to effectively remove nitrogen and phosphorus contained in the waste water and wastewater.
종래의 생물학적 질소 및 인의 제거 방법으로는 혐기/무산소/호기 공정(A2/O), 바덴포(Bardenpho) 공정 및 UCT 공정 등이 있다. 상기 각 공정들은 기본적으로 한 개 이상의 혐기조, 무산소조, 호기조를 갖추고 있으며, 내부 반송이나 슬러지 반송 등의 공정에서 변형이 이루어지게 된다.Conventional biological nitrogen and phosphorus removal methods include anaerobic / anoxic / aerobic (A2 / O), Bardenpho and UCT processes. Each of the above processes basically has at least one anaerobic tank, anoxic tank, and oxic tank, and is deformed in processes such as internal transportation and sludge transportation.
최근에 들어서는 안정적인 재 이용수 확보를 위해 생물학적 처리와 분리막을 결합한 MBR(Membrane Bioreactor) 공정이 각광을 받고 있다. 이러한 MBR 공정은 미생물농도(MLSS: Mixed Liquor Suspended Solid)를 약 5000~1000mg/L까지 높게 유지하는 것이 가능하여 생물학적 질소 제거 성능을 높일 수 있는 장점이 있다.In recent years, MBR (Membrane Bioreactor) process combining biologic treatment and membrane has attracted attention in order to secure stable reuse. The MBR process can maintain the concentration of mixed microspores (MLSS: Mixed Liquor Suspended Solid) up to about 5000 to 1000 mg / L, which is advantageous in increasing the biological nitrogen removal performance.
또한, 종래 기술에서는 상기와 같은 MBR 공정과 함께 역삼투(RO) 막모듈을 적용한 RO 공정을 부가하여 MBR 공정에 의한 생물학적 처리공정의 처리수를 역삼투(RO) 막모듈로 이송하여 그 처리수에 포함되어 있는 용존 유기물 등을 분리하고 있다.In addition, in the prior art, an RO process using a reverse osmosis (RO) membrane module is added in addition to the MBR process described above to transfer the treated water from the biological treatment process by the MBR process to the RO membrane module, Dissolved organic matter contained in the water.
이와 같은 RO 공정에서는 이온성 물질 및 용존 유기물을 배제시키고, 그 배제된 물질을 약 4~5 배로 농축하여 배출하는데, 일반적으로는 이러한 농축수를 증발법을 이용해 수분을 제거한 상태로 고형물을 처리하는 방법을 적용하고 있으나, 고비용으로 인해 적용이 거의 불가능하고, RO 농축수의 용존 유기물이 난분해성 유기물이므로 생물학적 처리가 어려운 실정이다.In such an RO process, ionic substances and dissolved organic substances are excluded, and the excluded substances are concentrated and discharged by about 4 to 5 times. In general, the concentrated water is treated with solids by removing the water using an evaporation method However, it is almost impossible to apply it because of high cost, and it is difficult to biological treatment because dissolved organic matter of RO concentrated water is a degradable organic matter.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.
본 발명의 실시예들은 MBR 공정과 RO 공정을 적용하며, RO 농축수의 난분해성 용존 유기물을 오존으로 분해하여 생물학적으로 처리가 가능한 유기물로 변환할 수 있도록 한 하·폐수 처리 시스템 및 그의 처리 방법을 제공하고자 한다.The embodiments of the present invention are directed to a system for treating waste water and wastewater which is capable of decomposing a refractory dissolved organic matter of RO-concentrated water into an organic matter that can be biologically treated by decomposing the dissolved organic matter into ozone, .
본 발명의 실시예에 따른 하·폐수 처리 시스템은, 혐기조, 안정화조, 무산소조, 호기조 그리고 침지식 분리막조를 포함하는 MBR 유닛; 상기 MBR 유닛의 후단에 구성되며, 상기 MBR 유닛에 의해 처리된 처리수 중의 용존 유기물을 분리하고 그 용존 유기물을 포함하는 농축수를 배출하는 RO 막모듈; 및 상기 RO 막모듈의 농축수 배출 측과 연결되며, 상기 농축수를 수용하고 그 농축수로 오존을 주입하는 오존 반응조를 포함할 수 있다.The waste water treatment system according to an embodiment of the present invention includes an MBR unit including an anaerobic tank, a stabilization tank, an anoxic tank, an oxic tank, and an immersion tank; An RO membrane module disposed at a downstream end of the MBR unit, for separating dissolved organic matter in the treated water treated by the MBR unit and discharging the concentrated water containing the dissolved organic matter; And an ozone reaction tank connected to the concentrated water discharge side of the RO membrane module and containing the concentrated water and injecting ozone by the concentrated water.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 하·폐수 처리 시스템에 있어서, 상기 오존 반응조에서는 상기 농축수 중의 난분해성 용존 유기물을 오존으로 분해하여 생물학적으로 처리 가능한 유기물로 변환할 수 있다.Further, in the waste water treatment system according to the embodiment of the present invention, in the ozone reaction tank, the refractory dissolved organic matter in the concentrated water can be decomposed into ozone and converted into an organic matter that can be biologically treated.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 하·폐수 처리 시스템은, 상기 오존 반응조와 연결되며, 상기 오존 반응조에서 유입되는 처리수의 스컴을 부상시키며 제거하고 그 스컴이 제거된 처리수를 상기 MBR 유닛으로 공급하는 스컴 부상조를 더 포함할 수 있다.In addition, the wastewater treatment system according to an embodiment of the present invention includes: an ozone reaction tank, connected to the ozone reaction tank, floating and removing scum of the treated water flowing in the ozone reaction tank, And a scum floatation tank for supplying the scum floatation tank to the scum floatation tank.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 하·폐수 처리 시스템에 있어서, 상기 오존 반응조는 제1 연결라인을 통해 상기 스컴 부상조와 연결될 수 있다.Further, in the wastewater treatment system according to the embodiment of the present invention, the ozone reaction tank may be connected to the scum floating tank through the first connection line.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 하·폐수 처리 시스템에 있어서, 상기 스컴 부상조는 제2 연결라인을 통해 상기 MBR 유닛의 무산소조와 연결될 수 있다.Further, in the wastewater treatment system according to the embodiment of the present invention, the scum floatation vessel may be connected to the anoxic tank of the MBR unit through the second connection line.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 하·폐수 처리 시스템에 있어서, 상기 스컴 부상조는 제3 연결라인을 통해 상기 MBR 유닛의 호기조와 연결되며, 상기 제3 연결라인을 통해 배오존 가스를 상기 호기조로 공급할 수 있다.Further, in the wastewater treatment system according to the embodiment of the present invention, the scum floatation vessel is connected to the oxic tank of the MBR unit through a third connection line, and the ozone gas is supplied through the third connection line to the oxic tank .
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 하·폐수 처리 시스템에 있어서, 상기 호기조는 응집제가 투입되어 상기 무산소조에서 유입된 처리수 중의 용존 인을 제거할 수 있다.Further, in the wastewater treatment system according to the embodiment of the present invention, the aerobic tank may be filled with a flocculant to remove dissolved phosphorus in the treated water flowing in the anoxic tank.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 하·폐수 처리 시스템에 있어서, 상기 무산소조와 혐기조는 제1 반송라인을 통해 연결되며, 상기 제1 반송라인을 통해 상기 무산소조 내의 활성 슬러지를 혐기조로 반송할 수 있다.The anaerobic tank and the anaerobic tank may be connected to each other through a first transfer line and the activated sludge in the anaerobic tank may be transferred through the first transfer line to the anaerobic tank. have.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 하·폐수 처리 시스템에 있어서, 상기 침지식 분리막조와 안정화조는 제2 반송라인을 통해 연결되며, 상기 제2 반송라인을 통해 상기 침지식 분리막조 내의 활성 슬러지를 상기 안정화조로 반송할 수 있다.Also, in the wastewater treatment system according to the embodiment of the present invention, the submerged membrane separation tank and the stabilization tank are connected through the second conveyance line, and the activated sludge in the submerged separation membrane tank is connected through the second conveyance line And can be transported to the stabilizing tank.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 하·폐수 처리 방법은, 혐기조, 안정화조, 무산소조, 호기조 그리고 침지식 분리막조를 포함하는 MBR 유닛과, 상기 MBR 유닛의 후단에 구성되는 RO 막모듈을 포함하는 하·폐수 처리 시스템을 제공하며; 원수를 상기 혐기조, 안정화조, 무산소조, 호기조 및 침지식 분리막조에 순차적으로 유입하여 처리하고; 상기 MBR 유닛에 의해 처리된 처리수 중의 용존 유기물을 상기 RO 막모듈에서 분리하고 그 용존 유기물을 포함하는 농축수를 오존 반응조로 배출하며; 상기 오존 반응조에서 상기 농축수로 오존을 주입하며 상기 농축수 중의 난분해성 용존 유기물을 오존으로 분해하여 생물학적으로 처리 가능한 유기물로 변환하고; 상기 오존 반응조의 처리수를 스컴 부상조로 공급하고, 상기 스컴 부상조에서 처리수의 스컴을 부상시키며 제거하는 과정을 포함할 수 있다.The method for treating wastewater according to an embodiment of the present invention includes an MBR unit including an anaerobic tank, a stabilization tank, an anoxic tank, an oxic tank, and an immersion tank, and an RO membrane module disposed at a rear stage of the MBR unit Provides a wastewater treatment system; The raw water is sequentially introduced into the anaerobic tank, the stabilization tank, the anoxic tank, the aerobic tank and the immersion tank, and treated; Separating the dissolved organic matter in the treated water treated by the MBR unit from the RO membrane module and discharging the concentrated water containing the dissolved organic matter to the ozone reactor; Injecting ozone into the concentrated water in the ozone reaction tank, decomposing the refractory dissolved organic material in the concentrated water into ozone and converting it into an organism that can be biologically treated; And supplying the treated water in the ozone reaction tank to the scum floatation tank to float and remove scum from the treated water in the scum floatation tank.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 하·폐수 처리 방법은, 상기 스컴 부상조에서 스컴이 제거된 처리수를 상기 무산소조로 공급할 수 있다.Further, in the method for treating wastewater according to the embodiment of the present invention, treated water from which scum is removed from the scum floatation tank can be supplied to the anoxic tank.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 하·폐수 처리 방법은, 상기 스컴 부상조에서 배출되는 배오존 가스를 상기 호기조로 공급할 수 있다.Further, in the method of treating wastewater according to the embodiment of the present invention, it is possible to supply the ozone gas discharged from the scum floating tank to the oxic tank.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 하·폐수 처리 방법은, 상기 호기조에 응집제를 투입할 수 있다.Further, in the method for treating wastewater and wastewater according to the embodiment of the present invention, the coagulant may be injected into the oxic tank.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 하·폐수 처리 방법은, 상기 무산소조 내의 활성 슬러지를 혐기조로 반송하며, 상기 침지식 분리막조 내의 활성 슬러지를 상기 안정화조로 반송할 수 있다.Further, in the method for treating wastewater according to the embodiment of the present invention, the activated sludge in the anoxic tank may be returned to the anaerobic tank and the activated sludge in the dip tanks may be returned to the stabilization tank.
본 발명의 실시예는 MBR 공정 및 RO 공정에 RO 농축수의 오존 처리 및 스컴 제거 공정을 적용함으로써 하·폐수 및 RO 농축수 처리를 동시에 수행할 수 있기 때문에, 전체 시설비 및 운영비를 절감할 수 있고, 시스템 운영의 편리성을 도모할 수 있다.The embodiment of the present invention can simultaneously perform the bottom, wastewater and RO concentrated water treatment by applying the RO concentrated water ozone treatment and scum removal process to the MBR process and the RO process, so that the total facility cost and the operation cost can be reduced , And the convenience of the system operation can be improved.
이 도면들은 본 발명의 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하·폐수 처리 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하·폐수 처리 시스템의 공정을 설명하기 위한 공정도이다.These drawings are for the purpose of describing an embodiment of the present invention, and therefore the technical idea of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
1 is a block diagram schematically showing a waste water treatment system according to an embodiment of the present invention.
2 is a flow chart for explaining a process of a waste water treatment system according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
이와 같은 도면은 본 발명의 바람직한 실시예와 기술적인 사상 또는 특징 등을 구체적이고 명확하게 설명하기 위한 참고용이므로, 실제 제품 사양과 다를 수도 있음을 미리 밝혀둔다. It is to be noted that the drawings are for reference only for the purpose of clearly and concretely explaining the preferred embodiments of the present invention and technical ideas or features, and therefore may be different from actual product specifications.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. .
하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In the following detailed description, the names of the components are denoted by the first, second, and so on in order to distinguish them from each other in terms of the same names, and are not necessarily limited to those in the following description.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.
또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.It should be noted that terms such as " ... unit ", "unit of means "," part of item ", "absence of member ", and the like denote a unit of a comprehensive constitution having at least one function or operation it means.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하·폐수 처리 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.1 is a block diagram schematically showing a waste water treatment system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하·폐수 처리 시스템(100)은 음용수, 오/폐수, 산업 폐수 등을 정화 처리하기 위한 수처리 장치에 적용될 수 있다. Referring to FIG. 1, the
예를 들면, 하·폐수 처리 시스템(100)은 기본적으로 정화 처리되지 않은 정화 처리 대상수(이하에서는 편의 상 "원수"라 한다)가 생물학적인 방법인 활성 슬러지법으로 슬러지 내의 미생물군이 혐기성 조건에서 인을 용출하고 호기성 조건하에서 슬러지 내의 유기성 물질을 분해하는 과정을 통하여 인축적 미생물이 인을 과잉섭취하는 현상을 이용하여 소모하고 최종적으로 고농도의 인을 함유한 잉여 슬러지를 폐기함으로써 폐수 내의 인이 제거된다. For example, the sewage /
이러한 하·폐수 처리 시스템(100)은 혐기조(10), 안정화조(20), 무산소조(30), 호기조(40) 그리고 침지식 분리막조(50)가 순차적으로 설치되는 MBR 유닛(1)을 포함하고 있다.The lower
상기에서 혐기조(10)는 처리 대상이 되는 원수가 유입되어 원수의 유기물이 휘발성 지방산으로 변환되고 인축적 미생물(phophorus storage microorganism)이 유기물을 PHB(poly-β-hydroxybutyrate)로 저장하는 과정에서 세포 내에 있는 폴리포스페이트가 오르토인산염(orthophosphate)으로 변환되어 방출된다. 이에 따라 혐기조(10) 내의 유기물은 감소되고 인산염인(PO4-P)이 증가한다. 이 때 혐기조(10)는 무산소조(30)와 제1 반송라인(R1)을 통해 연결되어 있으며, 그 무산소조(30)로부터 활성 슬러지를 반송받아 처리한다. In the
무산소조(30)에서는 무산소 조건에서 미생물이 유기물을 분해할 때 자유산소 대신 NO3 분자 내의 결합산소를 최종 전자 수용체로 이용함으로써 질산성 질소를 질소 가스로 환원시켜 폐수로부터 질소를 제거한다.The
안정화조(20)는 혐기조(10)와 무산소조(30) 사이에 배치되며, 침지식 분리막조(50)와 제2 반송라인(R2)를 통해 연결되어 있어 침지식 분리막조(50)로부터 반송 슬러지가 유입된다.The
안정화조(20)는 반송 슬러지를 균일하게 혼합하고 원수 또는 혐기조(10)로부터 유기물을 공급받아 반송 슬러지 내 용존산소를 효율적으로 감소시킨다. 침지식 분리막조(50)에는 공기 블로잉으로 인해 용존산소가 높아진 상태이므로 반송 슬러지 내 용존산소 함량이 높다. 이에 안정화조(20)를 통해 용존산소 농도를 저감하여 무산소조(30)에서의 용존산소 영향을 차단함으로써 탈질 효율을 안정적으로 유지하는 역할을 한다. The
호기조(40)는 무산소조(30)에서 탈질이 된 원수가 유입되어 호기 상태에서 일부 유기물을 제거하고 질산화를 일으키며 미생물 체내에 원수 중의 인을 과다하게 흡수하는 탈인 과정이 일어난다. In the
침지식 분리막조(50)는 침지식 중공사막(51)을 통해 슬러지 함유 고형물질과 처리수로 고액 분리가 이루어진다. 최종적으로 침지식 분리막조(50)에서 인 함유 잉여 슬러지가 배출됨으로써 인이 제거된다. 또한 각 반응조의 미생물 농도 유지를 위한 안정화조(20)로의 슬러지의 반송도 이루어진다. The submerged membrane separation tank (50) is subjected to solid-liquid separation through the submerged hollow fiber membrane (51) with sludge-containing solid matter and treated water. Finally, phosphorus-containing excess sludge is discharged from the submerged
상기한 바와 같은 혐기조(10), 안정화조(20), 무산소조(30), 호기조(40), 침지식 분리막조(50)의 각 반응조는 관로 등을 통해 서로 연통될 수 있다.The respective reaction vessels of the
한편, 본 발명의 실시예에 의한 하·폐수 처리 시스템(100)은 상기한 MBR 유닛(1)에 의해 생물학적 처리공정으로 처리된 처리수 중의 용존 유기물 등을 분리하기 위한 역삼투(RO) 막모듈(3)을 더 포함하고 있다. The bottom and
여기서, 역삼투(RO) 막모듈(3)은 MBR 유닛(1)의 후단에 연결되게 구성되며, 상기한 처리수에 포함되어 있는 이온성 물질 및 용존 유기물을 배제시키고, 그 배제된 물질을 약 4~5 배로 농축한 RO 농축수(이하에서는 편의 상 “농축수” 라고 한다)를 배출하고, 그 이온성 물질 및 용존 유기물이 제거된 재 이용수를 배출한다.Here, the reverse osmosis (RO)
이러한 역삼투(RO) 막모듈(3)의 구체적인 구성은 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술이므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since the specific configuration of the reverse osmosis (RO)
상기와 같이 MBR 유닛(1) 및 역삼투(RO) 막모듈(3)을 구성하고 있는 본 발명의 실시예에 따른 하·폐수 처리 시스템(100)은 역삼투(RO) 막모듈(3)에서 배출되는 농축수의 난분해성 용존 유기물을 오존으로 분해하여 생물학적으로 처리가 가능한 유기물로 변환할 수 있는 구조로 이루어진다.The bottom and
이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 하·폐수 처리 시스템(100)은 오존 반응조(60) 및 스컴 부상조(70)를 더 포함하고 있다.To this end, the
본 발명의 실시예에서, 상기 오존 반응조(60)는 역삼투(RO) 막모듈(3)(이하에서는 편의 상 “RO 막모듈” 이라고 한다)의 농축수 배출 측과 연결되는 것으로, RO 막모듈(3)로부터 배출되는 농축수를 수용하고 그 농축수로 오존을 주입한다.In the embodiment of the present invention, the
여기서, 상기 오존 반응조(60)는 농축수 배출라인(5)을 통해 RO 막모듈(3)과 연결되며, 그 오존 반응조(60)에는 농축수로 오존을 주입하기 위한 오존 발생기(61)가 설치될 수 있다.The
이에 상기 오존 반응조(60)에서는 오존 발생기(61)를 통해 오존을 농축수 중으로 주입함으로써 그 농축수 중의 난분해성 용존 유기물을 오존으로 분해하여 생물학적으로 처리 가능한 유기물로 변환할 수 있다.In the
본 발명의 실시예에서, 상기 스컴 부상조(70)는 오존 반응조(60)에서 유입되는 처리수의 스컴을 부상시키며 제거하기 위한 것으로서, 제1 연결라인(71)을 통해 오존 반응조(60)와 연결될 수 있다.The
그리고, 상기 스컴 부상조(70)는 스컴이 제거된 처리수를 MBR 유닛(1)의 무산소조(30)로 공급하기 위해 제2 연결라인(72)을 통해 무산소조(30)와 연결될 수 있다.The
즉, 상기 스컴 부상조(70)는 오존 반응조(60)에서 오존으로 분해되어 생물학적으로 처리 가능한 유기물로 변환된 용존 유기물을 제2 연결라인(72)을 통해 처리수와 함께 무산소조(30)로 공급할 수 있다.That is, the
상기와 같이 오존으로 분해되어 생물학적으로 처리 가능한 유기물로 변환된 용존 유기물을 무산소조(30)로 넣는 이유는 오존으로 분해된 용존 유기물을 무산소조(30)에서의 탈질을 위한 유기물질 소스로 활용하기 위함이다.The dissolved organic matter, which is converted into an organic matter decomposed by ozone and decomposed into ozone as described above, is put into the
또한, 상기 스컴 부상조(70)는 이의 상단에 모인 배오존 가스를 MBR 유닛(1)의 호기조(40)로 공급하기 위해 제3 연결라인(73)을 통해 호기조(40)와 연결될 수 있다.The
이와 같이 스컴 부상조(70)에서 발생하는 배오존 가스를 호기조(40)로 공급하는 이유는 호기조(40)에서 원수 중의 유기물을 분해하기 위한 산화력을 배오존 가스로서 증가시키기 위함이다.The reason why the ozone gas generated in the
한편, 상기 호기조(40)에서는 인 성분과 반응하여 응집시키는 응집제가 투입되어 무산소조(30)에서 유입된 처리수 중의 용존 인을 제거할 수도 있다.Meanwhile, in the
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 하·폐수 처리 시스템(100)을 이용한 하·폐수 처리 방법을 도 2를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for treating wastewater and wastewater using the
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하·폐수 처리 시스템의 공정을 설명하기 위한 공정도이다.2 is a flow chart for explaining a process of a waste water treatment system according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 우선 본 발명의 실시예에서는 하/폐수 등의 원수를 MBR 유닛(1)의 혐기조(10), 안정화조(20), 무산소조(30), 호기조(40) 그리고 침지식 분리막조(50)에 순차적으로 유입시키며 막-생물 처리공정을 수행한다(S11).1 and 2, in the embodiment of the present invention, raw water such as bottom / wastewater is introduced into the
그리고 나서, 본 발명의 실시예에서는 MBR 유닛(1)의 막-생물 처리공정을 거친 처리수를 RO 막모듈(3)로 공급한다. 이에 상기 RO 막모듈(3)에서는 MBR 유닛(1)에 의해 처리된 처리수 중의 용존 유기물을 분리하고 그 용존 유기물을 포함하는 농축수를 오존 반응조(60)로 배출한다(S12).Then, in the embodiment of the present invention, the treated water after the membrane-biological treatment process of the MBR unit 1 is supplied to the
이에, 상기 오존 반응조(60)에서는 오존 발생기(61)를 통해 오존을 농축수 중으로 주입함으로써 그 농축수 중의 난분해성 용존 유기물을 오존으로 분해하여 생물학적으로 처리 가능한 유기물로 변환한다(S13).In the
이어서, 본 발명의 실시예에서는 오존 반응조(60)에서 오존 처리된 처리수를 제1 연결라인(71)을 통해 스컴 부상조(70)로 공급한다. 그러면 상기 스컴 부상조(70)에서는 처리수의 스컴을 부상시키며 그 스컴을 제거하게 된다(S14).Next, in the embodiment of the present invention, the ozone-treated water in the
다음으로, 본 발명의 실시예에서는 스컴 부상조(70)에서 스컴이 제거된 처리수를 제2 연결라인(72)을 통해 MBR 유닛(1)의 무산소조(30)로 공급한다(S15). 즉, 상기 스컴 부상조(70)는 오존 반응조(60)에서 오존으로 분해되어 생물학적으로 처리 가능한 유기물로 변환된 용존 유기물을 제2 연결라인(72)을 통해 처리수와 함께 무산소조(30)로 공급한다.Next, in the embodiment of the present invention, the treated water from which the scum is removed from the
따라서, 본 발명의 실시예에서는 오존 반응조(60)에서 오존으로 분해된 용존 유기물을 스컴 부상조(70)를 통해 무산소조(30)로 공급함으로 그 용존 유기물을 무산소조(30)에서의 탈질을 위한 유기물질 소스로 활용할 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the dissolved organic matter decomposed by ozone in the
이 경우, 본 발명의 실시예에서 농축수에 포함된 질산성 질소가 무산소조(30)에서 탈질되면, 그 무산소조(30)에서의 부족한 유기물질 소스는 외부에서 공급될 수 있다. 그리고 본 발명의 실시예에서는 무산소조(30) 내의 활성 슬러지를 제1 반송라인(R1)을 통해 혐기조(10)로 반송할 수 있다(S16).In this case, when the nitrate nitrogen included in the concentrated water in the embodiment of the present invention is denitrified in the
상기한 과정을 거치는 동안, 본 발명의 실시예에서는 스컴 부상조(70)의 상단에 모인 배오존 가스를 제3 연결라인(73) 호기조(40)로 공급한다(S17). 이에 따라 본 발명의 실시예에서는 스컴 부상조(70)에서 발생하는 배오존 가스를 호기조(40)로 공급함으로 호기조(40)에서 유기물을 분해하기 위한 산화력을 배오존 가스로서 증대시킬 수 있다.During the above process, in the embodiment of the present invention, the ozone gas collected at the upper end of the
한편, 본 발명의 실시예에서는 호기조(40)로 응집제를 투입하여 무산소조(30)에서 유입된 처리수 중의 용존 인을 응집시키며 제거할 수 있다(S18). 또한, 본 발명의 실시예에서는 상기한 바와 같은 과정을 거치는 동안 침지식 분리막조(50) 내의 활성 슬러지를 제2 반송라인(R2)을 통해 안정화조(20)로 반송할 수 있다.Meanwhile, in the embodiment of the present invention, the coagulant may be injected into the
지금까지 설명한 바와 같은 일련의 과정을 거치며 원수를 처리하는 본 발명의 실시예에 따른 하·폐수 처리 시스템(100)에 의하면, MBR 유닛(1) 및 RO 막모듈(3)을 포함하며, RO 막모듈(3)에서 배출되는 RO 농축수의 난분해성 용존 유기물을 오존 반응조(60)에서 오존으로 분해하여 생물학적으로 처리가 가능한 유기물로 변환하고, 스컴 부상조(70)에서 스컴을 제거한 상태로 MBR 유닛(1)의 무산소조(30)로 공급하여 무산소조(30)에서의 탈질을 위한 유기물질 소스로 활용할 수 있다.According to the
따라서, 본 발명의 실시예에서는 MBR 공정 및 RO 공정에 RO 농축수의 오존 처리 및 스컴 제거 공정을 적용함으로써 하·폐수 및 RO 농축수 처리를 동시에 수행할 수 있기 때문에, 전체 시설비 및 운영비를 절감할 수 있고, 시스템 운영의 편리성을 도모할 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, since the RO concentrated water is subjected to the ozone treatment and the scum removal process in the MBR process and the RO process, it is possible to simultaneously perform the bottom, wastewater and RO concentrated water treatment, And the convenience of the system operation can be improved.
이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Other embodiments may easily be suggested by adding, changing, deleting, adding, or the like of elements, but this also falls within the scope of the present invention.
1… MBR 유닛 3… RO 막모듈
5… 농축수 배출라인 10… 혐기조
20… 안정화조 30… 무산소조
40… 호기조 50… 침지식 분리막조
60… 오존 반응조 61… 오존 발생기
70… 스컴 부상조 71… 제1 연결라인
72… 제2 연결라인 73… 제3 연결라인
R1… 제1 반송라인 R2… 제2 반송라인One…
5 ... Concentrated
20 ...
40 ...
60 ...
70 ... Scum float ho ... The first connection line
72 ... The
R1 ... The first conveying line R2 ... The second conveying line
Claims (13)
상기 MBR 유닛의 후단에 구성되며, 상기 MBR 유닛에 의해 처리된 처리수 중의 용존 유기물을 분리하고 그 용존 유기물을 포함하는 농축수를 배출하는 RO 막모듈; 및
상기 RO 막모듈의 농축수 배출 측과 연결되며, 상기 농축수를 수용하고 그 농축수로 오존을 주입하는 오존 반응조
를 포함하는 하·폐수 처리 시스템.An MBR unit including an anaerobic tank, an anaerobic tank, an anaerobic tank, an aerobic tank, and an immersion tank;
An RO membrane module disposed at a downstream end of the MBR unit, for separating dissolved organic matter in the treated water treated by the MBR unit and discharging the concentrated water containing the dissolved organic matter; And
An ozone reaction tank connected to the concentrated water discharge side of the RO membrane module and containing the concentrated water and injecting ozone by the concentrated water,
And a waste water treatment system.
상기 오존 반응조에서는 상기 농축수 중의 난분해성 용존 유기물을 오존으로 분해하여 생물학적으로 처리 가능한 유기물로 변환하는 것을 특징으로 하는 하·폐수 처리 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the ozone reaction tank decomposes the refractory dissolved organic material in the concentrated water into ozone and converts it into an organic material that can be biologically treated.
상기 오존 반응조와 연결되며, 상기 오존 반응조에서 유입되는 처리수의 스컴을 부상시키며 제거하고 그 스컴이 제거된 처리수를 상기 MBR 유닛으로 공급하는 스컴 부상조를 더 포함하는 하·폐수 처리 시스템.The method according to claim 1,
And a scum floating tank connected to the ozone reaction tank for floating and removing scum from the treated water flowing in the ozone reaction tank and supplying the treated water to the MBR unit.
상기 오존 반응조는 제1 연결라인을 통해 상기 스컴 부상조와 연결되고,
상기 스컴 부상조는 제2 연결라인을 통해 상기 MBR 유닛의 무산소조와 연결되는 것을 특징으로 하는 하·폐수 처리 시스템.The method of claim 3,
Wherein the ozone reaction tank is connected to the scum floating body through a first connection line,
Wherein the scum floatation vessel is connected to the anoxic tank of the MBR unit through a second connection line.
상기 스컴 부상조는 제3 연결라인을 통해 상기 MBR 유닛의 호기조와 연결되며, 상기 제3 연결라인을 통해 배오존 가스를 상기 호기조로 공급하는 것을 특징으로 하는 하·폐수 처리 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein the scum floatation vessel is connected to the oxic tank of the MBR unit through a third connection line and supplies ozone gas to the oxic tank through the third connection line.
상기 호기조는 응집제가 투입되어 상기 무산소조에서 유입된 처리수 중의 용존 인을 제거하는 것을 특징으로 하는 하·폐수 처리 시스템.6. The method of claim 5,
Wherein the aerobic tank is charged with a flocculant to remove dissolved phosphorus in the treated water flowing in the anoxic tank.
상기 무산소조와 혐기조는 제1 반송라인을 통해 연결되며, 상기 제1 반송라인을 통해 상기 무산소조 내의 활성 슬러지를 혐기조로 반송하는 것을 특징으로 하는 하·폐수 처리 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein the anoxic tank and the anaerobic tank are connected through a first conveyance line and the activated sludge in the anoxic tank is conveyed to the anaerobic tank through the first conveyance line.
상기 침지식 분리막조와 안정화조는 제2 반송라인을 통해 연결되며, 상기 제2 반송라인을 통해 상기 침지식 분리막조 내의 활성 슬러지를 상기 안정화조로 반송하는 것을 특징으로 하는 하·폐수 처리 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the submerged membrane separation tank and the stabilization tank are connected through a second conveyance line and the activated sludge in the submerged separation membrane tank is conveyed to the stabilization tank through the second conveyance line.
원수를 상기 혐기조, 안정화조, 무산소조, 호기조 및 침지식 분리막조에 순차적으로 유입하여 처리하고;
상기 MBR 유닛에 의해 처리된 처리수 중의 용존 유기물을 상기 RO 막모듈에서 분리하고 그 용존 유기물을 포함하는 농축수를 오존 반응조로 배출하며;
상기 오존 반응조에서 상기 농축수로 오존을 주입하며 상기 농축수 중의 난분해성 용존 유기물을 오존으로 분해하여 생물학적으로 처리 가능한 유기물로 변환하고;
상기 오존 반응조의 처리수를 스컴 부상조로 공급하고, 상기 스컴 부상조에서 처리수의 스컴을 부상시키며 제거하는 과정을 포함하는 하·폐수 처리 방법.An underground wastewater treatment system as set forth in claim 1, comprising an MBR unit including an anaerobic tank, a stabilization tank, an anoxic tank, an oxic tank and an immersion tank, and an RO membrane module disposed at a rear stage of the MBR unit;
The raw water is sequentially introduced into the anaerobic tank, the stabilization tank, the anoxic tank, the aerobic tank and the immersion tank, and treated;
Separating the dissolved organic matter in the treated water treated by the MBR unit from the RO membrane module and discharging the concentrated water containing the dissolved organic matter to the ozone reactor;
Injecting ozone into the concentrated water in the ozone reaction tank, decomposing the refractory dissolved organic material in the concentrated water into ozone and converting it into an organism that can be biologically treated;
Supplying the treated water in the ozone reaction tank to the scum floatation tank, and floating and removing scum from the treated water in the scum floatation tank.
상기 스컴 부상조에서 스컴이 제거된 처리수를 상기 무산소조로 공급하는 것을 특징으로 하는 하·폐수 처리 방법.10. The method of claim 9,
And supplying the treated water from which the scum is removed from the scum floating tank to the anoxic tank.
상기 스컴 부상조에서 배출되는 배오존 가스를 상기 호기조로 공급하는 것을 특징으로 하는 하·폐수 처리 방법.10. The method of claim 9,
And the ozone gas discharged from the scum floatation tank is supplied to the oxic tank.
상기 호기조에 응집제를 투입하는 것을 특징으로 하는 하·폐수 처리 방법.12. The method of claim 11,
And a flocculant is added to the aerobic tank.
상기 무산소조 내의 활성 슬러지를 혐기조로 반송하며, 상기 침지식 분리막조 내의 활성 슬러지를 상기 안정화조로 반송하는 것을 특징으로 하는 하·폐수 처리 방법.11. The method of claim 10,
Transporting the activated sludge in the anoxic tank to the anaerobic tank, and transferring the activated sludge in the submerged membrane separation tank to the stabilization tank.
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