KR20160063013A - Wastewater Treatment System Of Membrane Bio-Reactor Process combined with intermediate sieving stage for wastewater treatment - Google Patents

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KR20160063013A
KR20160063013A KR1020140166459A KR20140166459A KR20160063013A KR 20160063013 A KR20160063013 A KR 20160063013A KR 1020140166459 A KR1020140166459 A KR 1020140166459A KR 20140166459 A KR20140166459 A KR 20140166459A KR 20160063013 A KR20160063013 A KR 20160063013A
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박성준
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김용근
구본진
안창훈
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삼성물산 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a biological reaction-based wastewater treatment system having an intermediate sieving stage, in which a sieving stage adapted to periodically perform an automatic washing function while eliminating activated sludge microorganism flocs having a certain or larger size from a continuous flow is disposed between an aerobic bioreactor and a separation membrane tank so that concentration of activated sludge microorganisms in the membrane can be maintained at a predetermined or lower level and so that membrane permeability of a membrane bioreactor process can be increased. A wastewater treatment system according to a preferred embodiment of the present invention comprises: an aerobic bioreactor which is configured such that influent water is supplied thereto to proliferate microorganisms and thereby stabilize organic materials; a sieving tank which is configured to be immerged in the aerobic bioreactor and include a filter sieve; a membrane filtration tank in which a delivery line is connected to the sieving tank so that the membrane filtration tank receives the influent water from the aerobic bioreactor through the sieving tank by means of a pump, and in which a membrane module is configured to be immersed and performs solid-liquid separation of microorganisms, passing through the sieving tank, and the treated influent water; and a return line which returns a portion of the treated water in the membrane filtration tank to the aerobic bioreactor by means of a pump.

Description

중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템{Wastewater Treatment System Of Membrane Bio-Reactor Process combined with intermediate sieving stage for wastewater treatment}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a separation membrane bioreactor and a wastewater treatment system using intermediate filtration,

본 발명은 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연속 흐름에서 일정 크기 이상의 활성슬러지(Activated sludge) 미생물 플럭을 배재하는 체여과조를 호기성 생물 반응조와 분리막조 중간에 설치하여 분리막조 내 활성슬러지 미생물 농도를 일정수준 이하로 유지하고, 하폐수처리용 분리막 생물반응 공정의 투수도(Membrane permeability)를 상승시키도록 하는 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a separation membrane bioreactor wastewater treatment system using intermediate filtration, and more particularly, to a separation membrane bioreactor wastewater treatment system for separating activated sludge microbial flocs of a predetermined size or more in a continuous flow, To a membrane filtration system using intermediate filtration to maintain the concentration of activated sludge microorganisms in a membrane separation tank below a certain level and to increase the membrane permeability of the separation membrane bioreactor for treating wastewater .

생물학적 수처리 반응에 분리막을 통한 고-액 분리여과를 결합한 분리막 생물 반응조(Membrane Bio-Reactor, MBR) 시스템(공정)은 종래의 물리화학적 또는 생물학적 수처리 공정과 비교하여 적은 부지면적이 소요되고 보다 경제적이고 외부 충격 부하에도 안정적으로 운전하여 재이용 수준의 양질의 처리수를 확보할 수 있으며 슬러지 생산량을 감소시킬 수 있다. 이러한 장점으로 현재 분리막 생물 반응조 공정을 적용한 하/폐수 처리 환경플랜트 시장은 2010년 기준으로 세계 시장규모가 8억 3820만 달러 정도이고 2018년까지 아시아와 중동지역을 중심으로 꾸준한 성장이 예상될 정도로 그 보급 및 연구가 활발하게 진행되고 있다 (2013년 시장조사보고서, Frost & Sullivan, Inc.).Membrane Bio-Reactor (MBR) system (process) which combines biological water treatment with high-liquid separation filtration through separation membranes requires less land area than conventional physicochemical or biological water treatment processes and is more economical It can operate stably even under an external impact load, ensuring high-quality treated water at the reuse level and reducing sludge production. As a result, the world market for waste water treatment plant is currently estimated at US $ 838.2 million as of 2010 and is expected to grow steadily in Asia and the Middle East until 2018, (Frost & Sullivan, Inc., 2013 market research report).

그러나, 분리막 생물 반응조 공정의 운전이 진행됨에 따라 반응조 내부에 존재하는 박테리아, 곰팡이, 조류 등과 같은 미생물들이 분리막 표면에서 수십 마이크로미터 내외의 두께를 가지는 케이크(cake) 층의 형태로 축적(accumulation)되어 분리막이 오염되며, 이는 여과저항(Filtration resistance)으로 작용하여 최종적으로는 투수도 감소, 분리막의 세정주기 및 수명 단축, 여과에 필요한 에너지 소비량 증가 등의 형태로 분리막 생물 반응조 공정의 성능 및 경제성을 악화시킨다. However, as the separation membrane bioreactor process proceeds, microorganisms such as bacteria, fungi, algae, etc. existing in the reaction tank accumulate in the form of a cake layer having a thickness of about several tens of micrometers on the surface of the separation membrane The separation membrane is contaminated, which acts as a filtration resistance, which ultimately deteriorates the performance and economical efficiency of the membrane bioreactor process in the form of decrease in permeability, shortening of cleaning cycle and life span of membrane, and increase in energy consumption required for filtration .

상기의 분리막 오염 문제 해결을 위하여 지난 20여 년간 다양한 연구가 진행되었지만, 실규모 플랜트 수준에서 적용되고 있는 물리적 방법(예시: 폭기) 및 화학적 방법(예시: 화학약품 세정, 막오염 완화약품 주입)으로는 현재까지도 만족할 수준의 해결책이 제시되고 있지 않다. In order to solve the separation membrane contamination problem, various researches have been conducted over the past 20 years. However, physical methods (eg, aeration) and chemical methods (eg, chemical cleaning and membrane fouling mitigation) There is no suggestion of a satisfactory level of solution to date.

이러한 분리막 오염 문제의 미해결은 분리막 생물 반응공정에서 막오염에 직/간접적으로 영향을 미치는 반응조 내 활성슬러지(Activated sludge) 미생물의 특성에 대한 이해 및 이에 대한 기술적 고려가 부족한 데에 기인한다고 할 수 있다. 보다 구체적으로는 분리막의 폐색(Clogging) 현상은 활성슬러지 농도와 양의 관계(Positive correlation)에 있는 것이 일반적이다. 즉, 활성슬러지 농도가 낮을 수록, 분리막의 고형물 부하가 줄어들어, 분리막 오염의 제어가 용이해 진다. 반면 시스템 내 활성슬러지 미생물의 농도가 낮으면, 반응조 단위 부피당 오염물질 분해활성이 저하되어 결과적으로 시설용량이 증가하게 된다. 이러한 점을 반영하여 이에 일반적인 생물학적 처리가 부유미생물농도(Mixed liquor suspended solids, MLSS) 기준 5,000 mg/L 내외로 운전되는 것에 비해, 분리막 생물반응 공정은 MLSS 기준 10,000 mg/L 이상의 농도 조건으로 운영하는 것이 통상적이다.The unresolved problem of separation membrane contamination is attributed to the lack of understanding of the characteristics of activated sludge microorganisms in the reaction tank that directly or indirectly affect membrane contamination in membrane bioreactor process and technical considerations . More specifically, the clogging phenomenon of the separation membrane is generally in positive correlation with the activated sludge concentration. That is, the lower the activated sludge concentration is, the less the solids load of the separation membrane is, and the control of the separation membrane contamination becomes easier. On the other hand, when the concentration of activated sludge microorganisms in the system is low, the pollutant-decomposing activity per unit volume of the reactor is lowered, resulting in an increase in facility capacity. Based on this fact, compared with the general biological treatment operated at about 5,000 mg / L based on mixed liquor suspended solids (MLSS), the membrane bioreactor operates at a concentration of at least 10,000 mg / L based on MLSS Lt; / RTI >

이상을 종합하면, 분리막 생물반응공정에서 막오염 제어를 통한 투수도 및 공정성능향상에 있어서 시스템 내 활성슬러지 미생물 농도의 제어가 효과적인 해결 방안이 될 수 있다. In conclusion, control of microbial concentration of activated sludge in the system can be an effective solution to improve permeability and process performance through membrane fouling control in membrane bioreactor process.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 공개특허 공개번호 제10-2012-0005857호 "수처리 장치 및 방법"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 원수가 유입되며, 가스발생과 원수의 상하 순환을 통하여 교반이 진행되는 가수분해조와; 상기 가수분해조에서 처리된 처리수 및 가스의 교반에 의하여 부유물질이 밀도순서로 상향으로 이동되고, 상기 원수와 혐기성 박테리아의 접촉 빈도를 증가시켜 유기물이 가스로 전환되는 효율을 증가시킴으로서 오염물을 분해하는 혐기성 소화조와; 상기 혐기성 소화조에서 공급된 처리수가 유입되며, 상기 처리수중에 함유된 부유물질이 중력에 의하여 침전되며, 침전된 미생물이 상기 소화조로 반송되는 침전조와; 상기 침전조로부터 배출된 처리수가 여과됨으로써 혐기성 미생물이 농축되고, 농축된 혐기성 미생물이 상기 혐기성 소화조로 반송되는 제 1여과부와; 상기 제 1여과부로부터 배출된 처리수중에 함유된 질소를 물리적으로 제거하는 탈기부와; 그리고 상기 탈기부로 부터 공급된 처리수중에 함유된 질소와 인을 제거하는 무산소/호기조를 포함함으로써, 혐기성 소화와, 여과와, 탈기와, 질소 및 인의 제거공정을 연속적으로 진행함으로써 바이오가스 생산 및 원수의 고도처리가 가능한 수처리 장치를 제안한다.As a background of the present invention, Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0005857 entitled " Water Treatment Apparatus and Method " In the background art, a hydrolysis vessel into which raw water is introduced, in which agitation proceeds through gas generation and up-and-down circulation of raw water; The suspended solids are moved upward in the order of density by the stirring of the treated water and the gas treated in the hydrolysis tank and the efficiency of the conversion of the organic matter to the gas is increased by increasing the frequency of contact between the raw water and the anaerobic bacteria, An anaerobic digester; A sedimentation tank into which the treated water supplied from the anaerobic digestion tank is introduced, suspended solids contained in the treated water are precipitated by gravity, and the precipitated microorganisms are returned to the digestion tank; A first filtration unit for concentrating the anaerobic microorganisms by filtering the treated water discharged from the settling tank and conveying the concentrated anaerobic microorganisms to the anaerobic digestion tank; A deaerator for physically removing nitrogen contained in the treated water discharged from the first filtering unit; And an oxygen-free / aerobic tank for removing nitrogen and phosphorus contained in the treated water supplied from the deaeration unit, thereby continuously performing anaerobic digestion, filtration, deaeration, and nitrogen and phosphorus removal processes, We propose a water treatment system capable of advanced treatment of raw water.

그러나 상기 배경기술은 기존 침전조 방식의 고형물 분리를 개선시킨 MBR 공정 수준의 처리효율을 유지하면서도 부지 및 에너지 절감을 배가할 수 있는 SiMBR (Samsung intelligent MBR)과 같은 시스템이 적용되어 있지 않고, 고형물 체류시간의 증가로 인한 잉여슬러지 발생 감소를 기대하기 어려운 문제점이 있었다. However, the above background art does not apply the system such as SiMBR (Samsung intelligent MBR) which can double the site and energy saving while maintaining the treatment efficiency of the MBR process level which improved the sedimentation tank type solid matter separation, It is difficult to expect reduction in the occurrence of surplus sludge.

한국 공개특허 공개번호 제10-2012-0005857호 "수처리 장치 및 방법"Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0005857 "Water Treatment Apparatus and Method"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 체여과조를 호기성 생물 반응조와 분리막조 중간에 설치하여 분리막조 내 활성슬러지 미생물 농도를 일정수준 이하로 유지하고, 하폐수처리용 분리막 생물반응 공정의 투수도 (Membrane permeability)를 상승시키도록 하여, 세정약품 주입, 분리막 송풍 유량 증가와 같은 별도의 막오염 제어 수단의 투입없이 고유량 여과 운전이 가능할 뿐만 아니라, 투수도 상승을 통하여 분리막 모듈 설치 수량의 감소에 의한 부지면적 감소, 막오염 제어용 공기 송풍량 절감을 통하여 하수처리시설의 총 운영비용을 절감할 수 있는 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a sludge filtration tank in the middle of an aerobic bioreactor and a membrane separation membrane to maintain the concentration of activated sludge microorganisms in a separation membrane tank below a predetermined level, The membrane filtration operation can be performed without injecting cleaning chemicals and blowing flow rate of separation membrane into the membrane filtration control means. In addition, the water permeability can be increased to reduce the number of membrane modules installed The present invention aims at providing a membrane biological reaction wastewater treatment system using intermediate filtration which can reduce the total operating cost of the sewage treatment facility by reducing the amount of air flowing through the membrane pollution control facility.

본 발명은 유입수가 공급되어 미생물을 증식하여 유기물 안정화시키는 호기성 생물 반응조와; 호기성 생물 반응조 내부에 침지되어 구성되며, 여과체가 구성되는 체여과조와; 체여과조에 연결되어 호기성 생물 반응조의 유입수를 펌프를 이용하여 체여과조를 거쳐 공급받도록 배송라인이 형성되며, 분리막 모듈이 침지되어 구성하여, 체여과조를 통과하는 미생물과 처리된 유입수의 고액 분리를 하는 분리막 여과조와; 분리막 여과조 내의 처리수 일부를 호기성 생물 반응조로 펌프로 반송하는 반송라인;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템을 제공하고자 한다.The present invention relates to an aerobic bioreactor, which is supplied with influent water to stabilize organic matter by proliferating microorganisms; A sieving tank constructed by being immersed in an aerobic bioreactor and comprising a filter body; A feed line is connected to the sieve filtration tank so that the inflow water of the aerobic bioreactor is supplied through the sieve filtration tank by using a pump. The separation membrane module is immersed so that microorganisms passing through the sieve filtration tank and solid- A membrane filtration tank; And a return line for returning a part of the treated water in the separation membrane filtration tank to the aerobic bioreactor by a pump. The present invention provides a separation membrane bioreactor wastewater treatment system using intermediate filtration.

또한, 체여과조는 일측에 자동 세척기가 구성되는 것을 특징으로 하는 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템을 제공하고자 한다.The present invention also provides a system for treating a membrane biological reaction wastewater using an intermediate filtration, characterized in that an automatic washer is provided on one side of the sieve filtration tank.

또한, 호기성 생물 반응조의 유입수의 체여과조에서의 미생물 배제율이 80% 이상인 것을 특징으로 하는 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템을 제공하고자 한다.The present invention also provides a system for treating membrane waste bioreactor using intermediate filtration characterized in that the rejection rate of the microorganisms in the sieve filtration tank of the influent of the aerobic bioreactor is 80% or more.

또한, 체여과조에서 여과체는 150~325 mesh 인 것을 특징으로 하는 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템을 제공하고자 한다.Also, it is intended to provide a system for treating a membrane bioreactor wastewater using intermediate filtration, wherein the filtration body in the sieve filtration tank is 150 to 325 mesh.

본 발명의 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템은 주기적으로 자동 세척기능을 가지는 체여과 단계를 호기성 생물 반응조와 분리막조 중간에 설치하여 분리막조 내 활성슬러지 미생물 농도를 일정수준 이하로 유지하고, 하폐수처리용 분리막 생물반응 공정의 투수도 (Membrane permeability)를 상승시키도록 하여, 세정약품 주입, 분리막 송풍 유량 증가와 같은 별도의 막오염 제어 수단의 투입없이 고유량 여과 운전이 가능할 뿐만 아니라, 투수도 상승을 통하여 분리막 모듈 설치 수량의 감소에 의한 부지면적 감소, 막오염 제어용 공기 송풍량 절감을 통하여 하수처리시설의 총 운영비용을 절감할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.In the membrane biological treatment wastewater treatment system using the intermediate filtration of the present invention, the sieving step having an automatic cleaning function is installed periodically between the aerobic bioreactor and the separation membrane bath to maintain the concentration of activated sludge microorganisms in the separation membrane at a certain level or less , It is possible to increase the permeability of the membrane bioreactor for wastewater treatment and to perform filtration at a high flow rate without injecting washing chemicals and blowing air to separate membranes, It is possible to reduce the total area cost of the sewage treatment facility by reducing the area of the membrane due to the reduction in the installation amount of the membrane module and reducing the amount of air blowing for the membrane pollution control.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 체여과조에서의 미생물 배제율의 변화에 따른 개별 호기성 생물 반응조와 분리막 여과조 내 활성슬러지 미생물 농도변화를 도시한 도이다.
도 3은 본 발명의 여과체의 공경의 크기에 따른 미생물 배재율을 도시한 도이다.
도 4는 본 발명의 여과체 여과전의 활성 슬러지 입경과 여과체를 통과한 활성 슬러지의 입경분포(Particle size distribution) 를 도시한 도이다.
도 5는 본 발명의 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템의 연속운전 기간 동안, 호기성 생물 반응조, 분리막 여과조 내미생물 농도의 비교도이다.
도 6은 본 발명의 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템의 연속운전 기간 동안, 호기성 생물 반응조와 분리막 여과조 내 활성슬러지 미생물의 평균 입도 분포를 비교한 도이다.
도 7은 PVDF (Polyvinylidene fluoride) 재질의 한외여과막 (Pore size 0.04㎛)을 적용한 연속 여과 실험결과를 도시한 도이다.
도 8은 PVDF 재질의 정밀여과막 (Pore size 0.1㎛ )을 적용한 연속 여과 실험결과를 도시한 도이다.
도 9는 PE (Polyethylene) 재질의 정밀여과막 (Pore size 0.45㎛)를 적용한 연속 여과 실험결과를 도시한 도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate exemplary embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention, Shall not be construed as limiting.
1 is a block diagram of a separation membrane bioreactor wastewater treatment system using intermediate filtration of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing changes in the concentration of activated sludge microorganisms in the individual aerobic bioreactor and the membrane filter tank according to the change of the microbial rejection rate in the sieve filtration tank of the present invention.
FIG. 3 is a view showing the microbial rejection rate according to the size of the pore size of the filter material of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing the particle size distribution of activated sludge having passed through the filter body and the diameter of activated sludge before filtration of the present invention.
FIG. 5 is a comparative diagram of microbial concentration in an aerobic bioreactor and membrane filtration tank during continuous operation of a membrane bioreactor wastewater treatment system using intermediate filtration of the present invention.
6 is a graph comparing average particle size distributions of activated sludge microorganisms in an aerobic bioreactor and a membrane filtration tank during continuous operation of the membrane biological treatment wastewater treatment system using the intermediate filtration of the present invention.
7 is a graph showing the results of continuous filtration experiments using an ultrafiltration membrane (pore size 0.04 mu m) made of PVDF (polyvinylidene fluoride).
8 is a graph showing the results of a continuous filtration experiment using a PVDF microfiltration membrane (Pore size 0.1 mu m).
9 is a graph showing the result of continuous filtration test using a PE (polyethylene) microfiltration membrane (pore size 0.45 탆).

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the present invention is not limited thereto.

이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the technical structure of the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments.

도 1은 본 발명의 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a separation membrane bioreactor wastewater treatment system using intermediate filtration of the present invention.

본 발명의 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템은 연속 흐름에서 일정 크기 이상의 활성슬러지(Activated sludge) 미생물 플럭을 배재하는 체여과조(20)를 호기성 생물 반응조(10)와 분리막 여과조(30) 중간에 설치하여 분리막 여과조(30) 내 활성슬러지 미생물 농도를 일정수준 이하로 유지하고, 하폐수처리용 분리막 생물반응 공정의 투수도(Membrane permeability)를 상승시키도록 한다.The separation membrane bioreactor wastewater treatment system using the intermediate filtration of the present invention comprises a sieve filtration tank 20 for discharging activated sludge microbial flocs of a predetermined size or more in a continuous flow to an aerobic bioreactor 10 and a membrane filtration tank 30, So that the concentration of activated sludge microorganisms in the separation membrane filtration tank 30 is maintained at a predetermined level or lower and the permeability of the membrane bioreactor for treating wastewater is increased.

도 1에서와 같이, 본 발명의 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템은 연속흐름 분리막 생물반응공정에서 체여과조(20)를 호기성 생물 반응조(10) 내부에 침지시켜 호기성 생물 반응조(10) 내부의 유입수가 체여과조(20)를 거치도록 하여, 전체 시스템은 호기성 생물 반응조(10), 체여과조(20) 및 분리막 여과조(30)의 순서로 구성된다.As shown in FIG. 1, in the membrane biological reaction wastewater treatment system using the intermediate filtration of the present invention, the sieve filtration tank 20 is immersed in the aerobic bioreactor 10 in the continuous flow separation membrane bioreactor, The whole system is composed of the aerobic bioreactor 10, the sieve filtration tank 20, and the separation membrane filtration tank 30 in this order so that the influent water inside the sieve is passed through the sieve filtration tank 20.

호기성 생물 반응조(10)에는 원수의 유입이 이루어지며, 미생물을 증식하여 유기물 안정화시키고 질소함유물을 분해한다.In the aerobic bioreactor (10), raw water is introduced, and microorganisms are proliferated to stabilize organic matter and decompose the nitrogen-containing material.

체여과조(20)는 호기성 생물 반응조(10)에 침지되도록 구성되며, 여과체(Sieve)(21)가 구성되어, 호기성 생물 반응조(10)에 유입된 유입수가 여과체(21)를 거치도록 하여 미생물 크기 배제가 이루어진다. The sieve filtration tank 20 is configured to be immersed in the aerobic bioreactor 10 and a filtration sieve 21 is constructed so that the influent water flowing into the aerobic bioreactor 10 passes through the filtration body 21 Microbial size exclusion is achieved.

체여과조(20)는 호기성 생물 반응조(10)에 침지되도록 구성되어, 여과체(21)만을 인출하여 주기적으로 세척할 수 있으며, 또한, 별도로 자동 세척기(22)를 구성하도록 하여 주기적으로 세척을 하도록 할 수 있다.The sieve filtration tank 20 is adapted to be immersed in the aerobic bioreactor 10 so that it can be periodically cleaned by drawing out only the filtration body 21 and separately constructed of the automatic washer 22 can do.

자동 세척기(22)는 자동으로 고압의 세척액이 분사되도록 하는 공지의 다양한 세척기를 사용할 수 있으며, 분리막 여과조(30)의 분리막 여과수를 체여과조(20)에 분사하여 여과체(21)의 막힘현상을 방지하도록 할 수 있다. The automatic washing machine 22 can use a variety of well-known washing machines for automatically injecting the washing liquid of a high pressure. The separation membrane filtration water in the separation membrane filtration tank 30 is injected into the sieve filtration tank 20 to prevent clogging of the filtration body 21 .

또한, 호기성 생물 반응조(10)에서 침지된 여과체(21)를 제거하고 운전하는 경우에는 통상적인 분리막 생물반응공정과 동일한 시스템 구성이 가능하다. In addition, when the filtration body 21 immersed in the aerobic bioreactor 10 is removed and operated, the same system configuration as a conventional membrane biological reaction process is possible.

체여과조(20)의 여과체(21)를 통과한 활성슬러지 미생물을 포함한 유체(Fluid)는 분리막 여과조(30)로 이송된다.Fluid including the activated sludge microorganism that has passed through the filtration body 21 of the sieve filtration tank 20 is transferred to the separation membrane filtration tank 30.

분리막 여과조(30)는 체여과조(20)와 배송라인(32)으로 연결되며, 호기성 생물 반응조(10)의 유입수를 체여과조(20)를 거쳐 배송라인(32)을 통하여 분리막 여과조(30)로 공급받도록 하며, 이를 위하여 배송라인(32)에 별도의 펌프(31)를 구성하도록 한다. 또한, 분리막 여과조(30)에는 분리막 모듈(33)을 침지하여 분리막 여과조(30)에 공급되는 체여과조(20)를 통과하는 미생물과 처리된 유입수는 분리막 여과조(30)에서 고액 분리를 하도록 한다.The separation membrane filtration tank 30 is connected to the sieve filtration tank 20 and the delivery line 32. The inflow water of the aerobic bioreactor 10 is passed through the sieve filtration tank 20 to the separation membrane filtration tank 30 through the delivery line 32 And a separate pump 31 is formed in the delivery line 32 for this purpose. The microbes passing through the sieve filtration tank 20 supplied to the separation membrane filtration tank 30 by immersing the separation membrane module 33 in the separation membrane filtration tank 30 and the treated influent water are subjected to solid-liquid separation in the separation membrane filtration tank 30.

분리막 여과조(30)는 체여과조(20)에서 여과된 처리수에 포함된 유기물을 분해하고 물리적 여과를 수행한다. 이때 분리막 여과조(30)는 전단에 체여과조(20)가 설치되어 있어 유입되는 슬러지의 농도가 낮아져 분리막의 교체를 줄이고 폐색을 방지할 수 있으며, 분리막 여과조(30)에서 반송라인(40)을 통하여 일부 처리수의 호기성 생물 반응조(10)로의 반송이 이루어지도록 하여 슬러지를 다시 호기성 생물 반응조(10) 부터 순환하여 처리하도록 한다.The membrane filtration tank 30 decomposes the organic matter contained in the treated water filtered in the sieve filtration tank 20 and performs physical filtration. At this time, since the sieve filtration tank 20 is installed at the front end of the separation membrane filtration tank 30, the concentration of the introduced sludge is lowered so that the exchange of the separation membrane can be reduced and the occlusion can be prevented. In the separation membrane filtration tank 30, So that some of the treated water is returned to the aerobic bioreactor 10 so that the sludge is circulated from the aerobic bioreactor 10 again.

분리막 여과조(30) 내의 처리수 일부를 호기성 생물 반응조(10)로 반송하는 반송라인(40)은 펌프(41)를 구성하여 분리막 여과조(30)에서 호기성 생물 반응조(10)의 일방향으로 반송을 하도록 한다.The transfer line 40 for transferring part of the treated water in the membrane filtration tank 30 to the aerobic bioreactor 10 constitutes a pump 41 and is transported in one direction of the aerobic bioreactor 10 in the separation membrane filtration tank 30 do.

도 2는 체여과조(20)에서의 미생물 배제율(Rejection ratio, R)의 변화에 따른 개별 호기성 생물 반응조(Aerobic bioreactor)와 분리막 여과조(Membrane tank)내 활성슬러지 미생물 농도변화를 도시하였다.2 shows changes in the concentration of activated sludge microorganisms in the aerobic bioreactor and the membrane tank according to the change of the rejection ratio (R) in the sludge filtration tank 20.

도 2에서와 같이, 체여과조(20)의 미생물 배제율을 조절하여 생물 반응조와 분리막 여과조 내 미생물 농도를 상이하게 조절할 수 있으며, 보다 구체적으로 As shown in FIG. 2, the microbial concentration in the bioreactor and the membrane filtration tank can be controlled differently by controlling the microbial rejection rate of the sieve filter tank 20, and more specifically,

체여과조(20)의 미생물 배제율이 50%이상이 되었을 때 호기성 생물 반응조(10)와 분리막 여과조(30)에서의 미생물의 농도가 같아지는 것을 알 수 있었으며, 고유량 분리막 여과가 가능한 미생물 농도를 유도하기 위해서는 중간 체여과 단계에서 활성슬러지 배제율이 60% 이상 바람직하게는 80% 이상이 요구됨을 확인하였다.When the microbial rejection rate of the sieve filtration tank 20 was 50% or more, it was found that the concentrations of the microorganisms in the aerobic bioreactor 10 and the membrane filtration tank 30 were the same, It is confirmed that the rejection rate of activated sludge is required to be 60% or more, preferably 80% or more in the intermediate filtration step.

상기에서와 같이, 체여과조(20)에서의 중간 체여과를 이용한 미생물 질량 배제율(Rejection ratio)을 80% 이상으로 높여야 분리막 여과조(30)에서 고유량 분리막 여과가 가능한 것을 알 수 있다. As described above, when the rejection ratio of the microorganisms using the intermediate filtration in the sieve filter tank 20 is increased to 80% or more, high-flow membrane filtration can be performed in the separation membrane filter tank 30.

상기 미생물 배제율은 통상적으로 여과체(21)의 공경크기(pore size)와 음의 상관관계(Negative correlation)를 가진다. 즉, 공경크기가 작은 여과체(21)를 적용할수록 미생물 질량 배재율을 높일 수 있으며, 결과적으로 여과체(21)를 통과하여 후단의 분리막 여과조(30)로 유입되는 미생물 유체(microbial fluid)의 농도 저감 효과를 증가시킬 수 있다. 그러나 과도한 미생물의 배제는 동시에 여과체(21)의 막힘(clogging) 현상을 유발하여, 여과수량 감소로 원활한 운전에 장애요인이 될 수 있다. The microbial rejection rate usually has a negative correlation with the pore size of the filter body 21. That is, the microbial mass rejection rate can be increased as the filtration body 21 having a small pore size is applied, and as a result, the microbial fluid flowing through the filtration body 21 and entering the separation membrane filtration tank 30 at the downstream The concentration reduction effect can be increased. However, excessive microbial exclusion causes clogging of the filtration body 21, which may be a hindrance to smooth operation due to reduced filtration water quantity.

생물학적 하수처리장의 활성슬러지 미생물 플럭(Floc)의 평균 입경(Particle diameter)는 통상적으로 200~300㎛이다.The average particle size of the activated sludge microbial floc (floc) in the biological sewage treatment plant is typically 200 to 300 mu m.

따라서, 본 실시 예에서는 여과체(21)를 mesh넘버 150(100㎛), 325(50㎛) 의 두 가지 Steel wire mesh에 대하여 활성슬러지 여과를 수행하여, 각각의 질량 배재율, 미생물 입도분포, 최대여과수량을 측정하고, 결과 최적 조건의 체여과 공경 크기를 결정하였다. Therefore, in the present embodiment, the filtration body 21 is subjected to activated sludge filtration on two steel wire meshes having mesh numbers 150 (100 μm) and 325 (50 μm), and the mass rejection rate, microbial particle size distribution, The maximum filtration yield was measured and the sieving and pore size of the optimum conditions were determined.

그 결과 도 3에 나타낸 바와 같이 mseh넘버 150과 325 여과체(21)의 미생물 질량 배재율은 각각 90, 95%로 측정되어 80%이상의 배재율을 만족함을 확인하였다. 미생물 입도분포는 레이저 산란방식의 입도분석기 (MASTERZISER 2000, MALVERN)를 사용하여 측정하였다. As a result, as shown in FIG. 3, the microorganism mass rejection rates of the mseh number 150 and the 325 filter body 21 were measured to be 90% and 95%, respectively, and it was confirmed that the reject rate was 80% or more. Microbial particle size distribution was measured using a laser scattering type particle size analyzer (MASTERZISER 2000, Malvern).

도 4는 본 발명의 여과체 여과전의 활성 슬러지 입경과 여과체를 통과한 활성 슬러지의 입경분포(Particle size distribution) 를 도시한 도이다.FIG. 4 is a graph showing the particle size distribution of activated sludge having passed through the filter body and the diameter of activated sludge before filtration of the present invention.

또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 여과체(21) 여과 전의 활성슬러지 미생물 샘플의 평균 입경은 227㎛인 반면, mesh넘버 150과 325 여과체(21)를 통과한 활성슬러지 플럭의 평균 입경은 각각 68.91과 30.25㎛로 측정되어, 개별 여과체 공경범위 (100, 50㎛)내에서 미생물의 크기배재(Size exclusion)가 이루어짐이 확인되었다. 4, the average particle size of the activated sludge microbial sample before filtration of the filtration body 21 is 227 占 퐉, while the average particle diameters of the activated sludge floes passing through the mesh number 150 and the 325 filtration body 21 are 68.91 and 30.25 탆, respectively, and it was confirmed that size exclusion of microorganisms occurred within the pore diameter range (100, 50 탆) of the individual filter bodies.

이상의 결과를 종합하여, 여과체(21)는 공경의 크기를 150~325mesh의 범위내로 구성되는 것이 효율적인 것으로 나타났다.In conclusion, it was found that the size of the pore size of the filtration body 21 is in the range of 150 to 325 mesh.

<실시예><Examples>

작동부피(Working volume) 5L의 호기성 생물 반응조(10)와 분리막 여과조(30) 를 별도로 구성하고, 호기성 생물 반응조(10) 내부에는 mesh넘버 150(pore size: 100㎛)의 여과체(21)가 구성된 체여과조(20)를 침지시켰다. Working volume A 5 L aerobic bioreactor 10 and a membrane filtration tank 30 were separately constructed and a filtering body 21 having a mesh number of 150 (pore size: 100 μm) was installed inside the aerobic bioreactor 10 So as to immerse the constructed sieve filtration tank 20.

화학적 산소 요구량 농도 500 mg/L 제조된 합성하수가 호기성 생물 반응조(10)에 연속적으로 유입되면서, 미생물에 의한 유기물의 산화가 일어남과 동시에 활성슬러지 미생물을 펌프(31)를 이용하여 배송라인(32)을 통하여 여과체(21) 통과한 미생물 유체를 후단의 분리막 여과조(30)로 이송한다. Chemical oxygen demand concentration 500 mg / L The produced synthetic wastewater was continuously introduced into the aerobic bioreactor 10, and oxidation of the organic matter by the microorganisms occurred. At the same time, the activated sludge microorganisms were introduced into the delivery line 32 The microbial fluid passing through the filtration body 21 is transferred to the downstream filtration tank 30.

분리막 여과조(30)에서는 표면적 0.1 m2로 제작된 분리막 모듈(33)이 침지되어, 미생물과 처리수의 고액분리가 이루어짐과 동시에 일부의 미생물 유체는 펌프(41)를 이용하여 반송라인(40)으로 전단의 호기성 생물 반응조(10)로 반송되면서 순환하게 된다. 분리막 여과조(30)에서는 흡입 펌프를 이용한 정유량 (Constant flux)조건으로 분리막 여과를 수행하였으며, 9분30초 여과/30초 휴지하는 방식으로 단위 여과 cycle을 구성하였다. 동시에 여과라인에 전자식 압력계를 설치하여, 여과 기간 동안 막간차압 (Trans-membrane pressure, TMP)의 증가속도를 이용하여 분리막 오염정도를 정량적으로 평가하였다. The separation membrane module 33 having a surface area of 0.1 m 2 is immersed in the separation membrane filtration tank 30 to perform solid-liquid separation between the microorganisms and the treatment water, and at the same time, a part of the microbial fluid is circulated through the return line 40, To the aerobic bioreactor 10 at the front end. Membrane filtration was performed under constant flux condition using a suction pump in the membrane filtration tank (30), and a unit filtration cycle was constructed in such a manner that filtration for 30 minutes and filtration for 30 seconds were stopped. At the same time, an electronic pressure gauge was installed in the filtration line, and the degree of contamination of the membrane was quantitatively evaluated by using an increasing rate of trans-membrane pressure (TMP) during the filtration period.

분리막 여과수(Permeate)는 일정 부피를 가지는 수조(Water tank)에 저장되며, 일정 수위에 이르면 월류(overflow)되어 최종 방류되었다. 30초의 여과휴지기간에는 별도의 펌프를 이용하여 여과수가 저장된 수조에 저장된 분리막 여과수를 체여과조(20)에 분사하여 여과체(21)의 막힘현상을 방지하였다. Membrane filtration water (Permeate) was stored in a water tank having a certain volume and overflowed at a certain water level to be finally discharged. During the filter stop period of 30 seconds, membrane filtration water stored in the water tank storing the filtered water was injected into the sieve filter tank 20 by using a separate pump to prevent clogging of the filter body 21.

상기한 바의 실시예에서와 같이, 실험실 규모의 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템을 사용하여, 연속 흐름 운전조건에서의 100㎛ 체여과(Intermediate Sieving)의 적용 가능성을 평가하였다. As in the previous example, the applicability of 100 탆 sieve filtration (continuous sieving) under continuous flow operating conditions was evaluated using a membrane bioreactor wastewater treatment system using laboratory scale intermediate filtration.

도 5는 본 발명의 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템의 연속운전 기간 동안, 호기성 생물 반응조, 분리막 여과조 내 미생물 농도의 비교도이다.FIG. 5 is a comparative diagram of microbial concentration in an aerobic bioreactor and membrane filtration tank during continuous operation of a membrane bioreactor wastewater treatment system using intermediate filtration of the present invention.

도 5에서와 같이, 실시예에서의 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템의 30일간의 연속운전 기간 동안, 호기성 생물 반응조(10), 체여과조(20), 분리막 여과조(30) 내 미생물 농도를 정기적으로 측정하여 비교하였으며, 최종적으로는 여과체(21)의 미생물 질량 기준 배제율 (Rejection ratio)를 계산하였다. 5, during the 30-day continuous operation period of the membrane bioreactor wastewater treatment system using the intermediate filtration in the embodiment, the microorganisms in the aerobic bioreactor 10, the sieve filtration tank 20, the separation membrane filtration tank 30, And the final rejection ratio based on the microbial mass of the filter body 21 was calculated.

결과, 호기성 생물 반응조(10), 분리막 여과조(30) 미생물 농도는 각각, 7,400(±400)mg/L, 2,400(±600)mg/L로 측정되었으며, 동일 기간 동안 중간 여과체(21)를 통한 미생물 질량 배제율은 평균 83% 내외에서 안정적으로 유지되었다. As a result, the concentrations of the microorganisms in the aerobic bioreactor 10 and the membrane filtration 30 were measured to be 7,400 (± 400) mg / L and 2,400 (± 600) mg / The average microbiological mass rejection rate remained stable at around 83% on average.

도 6은 본 발명의 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템의 연속운전 기간 동안, 호기성 생물 반응조와 분리막 여과조 내 활성슬러지 미생물의 평균 입도 분포를 비교한 도이다.6 is a graph comparing average particle size distributions of activated sludge microorganisms in an aerobic bioreactor and a membrane filtration tank during continuous operation of the membrane biological treatment wastewater treatment system using the intermediate filtration of the present invention.

도 6에서와 같이, 호기성 생물 반응조(10) 내 활성슬러지 플럭의 평균 입경은 151.5㎛ 이며, 분리막 여과조(30) 내 활성슬러지 플럭의 평균 입경은 48.5㎛로 측정되어, 본 실시예에서 적용한 중간체여과의 공경 크기(pore size: 100㎛)대로 미생물 유체에서 활성슬러지 크기 배제가 이루어짐을 확인하였다. 6, the average particle size of the activated sludge fl ow in the aerobic bioreactor 10 was 151.5 mu m and the average particle size of the activated sludge fl ow in the separation membrane filtration tank 30 was measured as 48.5 mu m. (Pore size: 100 ㎛), it was confirmed that the size of the activated sludge was excluded from the microbial fluid.

상기의 실시예를 통하여, 적절한 중간 체여과조(20)의 적용을 통하여, 연속흐름으로 이어지는 호기성 생물 반응조(10)와 분리막 여과조(30) 내 미생물 농도를 분리하여 조절할 수 있음을 확인하였다. Through the above-described embodiment, it was confirmed that the concentration of microorganisms in the aerobic bioreactor 10 and the separation membrane filtration tank 30, which are connected to the continuous flow, can be separately controlled through application of the appropriate intermediate filtration tank 20.

이는 결과적으로 제조사마다 상이한 기술 규격을 가지는 하수처리용 분리막 제품의 특성에 제한을 받지 않으며, 세정약품의 주입, 송풍량 증가를 통한 물리세정강도의 증가와 같은 별도의 막오염 제어 수단의 도입 없이 고유량 운전을 구현하는 시스템의 구성이 가능함을 의미한다. As a result, it is not limited by the characteristics of the separating membrane product for sewage treatment having different technical specifications for each manufacturer, and it is possible to increase the flow rate of the high flow rate This means that the system configuration for implementing the operation is possible.

이를 검증하기 위하여, 표 1에서와 같이, 다양한 중공사 방식 (Hollow fiber type)의 상업용 분리막을 사용하여 통상 분리막 생물반응모드와 체여과 생물반응모드에서의 연속여과성능을 비교하였다. In order to verify this, the continuous filtration performance in the membrane separation bioreaction mode and the sieve filtration bioreaction mode were compared using commercial hollow membranes of various hollow fiber types as shown in Table 1.

상업용 중공사 분리막 기술 규격 Commercial Hollow Fiber Membrane Technical Specifications ProductProduct #1#One #2#2 #3# 3 여과등급Filtration rating 한외여과(UF)Ultrafiltration (UF) 정밀여과(MF)Microfiltration (MF) 정밀여과(MF)Microfiltration (MF) 재질 material PVDFPVDF PVDFPVDF PEPE 공칭공경Nominal purity 0.04㎛0.04 m 0.1㎛0.1 탆 0.45㎛ 0.45 탆 중공사 직경Hollow fiber diameter 1.9 mm1.9 mm 1.2 mm 1.2 mm 0.65 mm0.65 mm 분리막 구조Membrane structure AsymmetricAsymmetric MonolithMonolith AsymmetricAsymmetric

통상 하수처리 분리막 생물반응공정의 분리막 운전 플럭스(Flux)의 범위가 15 ~ 20 L/m2/h인 반면, 본 실시예에서는 고유량여과 조건에서의 적용성을 평가하기 위하여, 운전 모드에 상관없이 분리막 운전 플럭스를 정유량 (Constant flow) 35 L/m2/h로 설정하였으며, 막오염 정도는 막간차압(Transmembrane pressure, TMP)의 증가 속도를 이용하여 정량적으로 비교하였다. 보다 구체적으로는 막간차압이 30 kPa이상으로 측정되는 시점까지를 운전가능한계로 설정하였다. In the present embodiment, in order to evaluate the applicability in the high flow filtration condition, the operation mode has a correlation to the operation mode, while the range of the separation membrane operation flux of the sewage treatment membrane bioreactor is 15 ~ 20 L / m 2 / h. The membrane fouling flux was set to 35 L / m 2 / h with constant flow rate and the degree of membrane contamination was quantitatively compared using the increasing rate of transmembrane pressure (TMP). More specifically, the limit of operation was set up to the point when the inter-membrane pressure difference was measured to be 30 kPa or more.

도 7은 PVDF (Polyvinylidene fluoride) 재질의 한외여과막 (Pore size 0.04㎛)을 적용한 연속 여과 실험결과를 도시한 도이다.7 is a graph showing the results of continuous filtration experiments using an ultrafiltration membrane (pore size 0.04 mu m) made of PVDF (polyvinylidene fluoride).

도 7에서와 같이, 통상 분리막 생물반응공정에서는 막간차압이 지수함수 형태로 증가하여 69시간 연속 운전 후, 막간차압이 30 kPa을 초과하였고 이는 오염된 분리막의 화학세정 실시 또는 모듈 교체 (Replacement)를 위한 시스템의 운전중단을 의미한다. 반면에 100㎛ 체여과를 이용한 구성에서는 200 시간이 경과하여도, 막간차압의 증가는 선형적으로 매우 낮게 증가하였다. As shown in FIG. 7, in the membrane separation bioreactor, the inter-membrane pressure difference increased exponentially. After 69 hours of continuous operation, the inter-membrane pressure difference exceeded 30 kPa. This is due to chemical cleaning of the contaminated membrane or replacement of the module Which means that the system is shut down. On the other hand, in the case of the structure using 100 μm sieve filtration, the increase of the intermembrane pressure difference was linearly increased even after 200 hours.

도 8은 PVDF 재질의 정밀여과막 (Pore size 0.1㎛ )을 적용한 연속 여과 실험결과를 도시한 도이다.8 is a graph showing the results of a continuous filtration experiment using a PVDF microfiltration membrane (Pore size 0.1 mu m).

도 8에서와 같이, 막간차압의 증가는 PVDF 한외여과막과 동일한 경향을 보임을 확인할 수 있다. 즉, 통상 분리막 생물반응공정에서는 91시간이 되면, 막간차압이 30 kPa에 도달하여 운전을 중단하여야 하지만, 100㎛ 체여과를 이용한 공정에서는 200시간이 경과하여도 막간차압의 증가는 선형적으로 매우 낮게 증가하였다. As shown in FIG. 8, it can be seen that the increase in the inter-membrane pressure difference is the same as that of the PVDF ultrafiltration membrane. In other words, in the separation membrane bioreactor, the inter-membrane pressure difference should reach 30 kPa after 91 hours, but the operation should be stopped when the filtration is 100 μm. Respectively.

도 9는 PE(Polyethylene) 재질의 정밀여과막(Pore size 0.45㎛)를 적용한 연속 여과 실험결과를 도시한 도이다. 9 is a graph showing the result of continuous filtration test using a PE (polyethylene) microfiltration membrane (pore size 0.45 탆).

도 9는 전술한 두 가지 분리막 제품과는 다르게 100㎛ 체여과를 적용한 공정에서도 100시간이 경과하면 막간차압이 30 kPa에 도달하였다. 그러나 통상 분리막 생물반응 공정 모드에서도 운전가능 시간이 31 시간에 불과한 점을 고려하면 상기 PE 재질 정밀여과막 제품이 전술한 PVDF 재질 분리막 제품들에 비하여 상대적으로 고유량 여과에 적합하지 않으며, 동일한 분리막을 제품을 기준으로 비교시, 중간체여과 방식의 공정이 통상적인 공정대비 운전가능기간이 3배 증가하여, 결과 중간 체여과 공정의 고유량 운전의 유효성을 확인할 수 있다. 9, unlike the two separator products described above, the transmembrane pressure difference reached 30 kPa after 100 hours of elapse of 100 탆 filtration. However, considering that the operation time is usually only 31 hours in the separation membrane bioreactor process mode, the PE material microfiltration membrane product is not suitable for high flow filtration as compared with the above-mentioned PVDF material separation membrane products, , The operation period of the intermediate filtration method is increased by a factor of three compared to that of the conventional process. As a result, the effectiveness of the high-flow operation of the intermediate filtration process can be confirmed.

상기와 같은 본 발명의 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템은 체여과조를 호기성 생물 반응조와 분리막조 중간에 설치하여 분리막조 내 활성슬러지 미생물 농도를 일정수준 이하로 유지하고, 하폐수처리용 분리막 생물반응 공정의 투수도(Membrane permeability)를 상승시키도록 하여, 세정약품 주입, 분리막 송풍 유량 증가와 같은 별도의 막오염 제어 수단의 투입없이 고유량 여과 운전이 가능할 뿐만 아니라, 투수도 상승을 통하여 분리막 모듈 설치 수량의 감소에 의한 부지면적 감소, 막오염 제어용 공기 송풍량 절감을 통하여 하수처리시설의 총 운영비용을 절감할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.The separation membrane bioreactor wastewater treatment system using the intermediate filtration of the present invention as described above is characterized in that the sludge filtration tank is installed between the aerobic bioreactor and the separation membrane to maintain the concentration of the activated sludge microorganism in the separation membrane at a predetermined level or less, It is possible to increase the permeability of the bioreaction process and to perform filtration at a high flow rate without injecting cleaning chemicals and blowing air into the separation membrane to increase the permeability, There is a very useful effect of reducing the total operating cost of the sewage treatment facility by reducing the area of the land by reducing the number of installed modules and reducing the air blowing amount for the membrane pollution control.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art in light of the above teachings. will be. The invention is not limited by these variations and modifications, but is limited only by the claims appended hereto.

10 : 호기성 생물 반응조
20 : 체여과조
21 : 여과체
22 : 자동 세척기
30 : 분리막 여과조
31 : 펌프
32 : 배송라인
33 : 분리막 모듈
40 : 반송라인
41 :펌프10: aerobic bioreactor
20: sieve filter
21: Filter body
22: Automatic washer
30: Separation membrane filtration tank
31: Pump
32: Shipping line
33: Membrane module
40: return line
41: Pump

Claims (4)

유입수가 공급되어 미생물을 증식하여 유기물 안정화시키는 호기성 생물 반응조(10)와;
호기성 생물 반응조(10) 내부에 침지되어 구성되며, 여과체(21)가 구성되는 체여과조(20)와;
체여과조(20)에 연결되어 호기성 생물 반응조(10)의 유입수를 펌프(31)를 이용하여 체여과조(20)를 거쳐 공급받도록 배송라인(32)이 형성되며, 분리막 모듈(33)이 침지되어 구성하여, 체여과조(20)를 통과하는 미생물과 처리된 유입수의 고액 분리를 하는 분리막 여과조(30)와;
분리막 여과조(30) 내의 처리수 일부를 호기성 생물 반응조(10)로 펌프(41)로 반송하는 반송라인(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템.An aerobic bioreactor (10) which is supplied with influent water to multiply microorganisms to stabilize organic matter;
A sieving tank (20) immersed in an aerobic bioreactor (10) and comprising a filter body (21);
A delivery line 32 is connected to the sieve filtration tank 20 so that inflow water of the aerobic bioreactor 10 is supplied via the sieve filtration tank 20 by using the pump 31. The separation membrane module 33 is immersed A separation membrane filtration tank 30 for performing solid-liquid separation between the microorganisms passing through the sieve filtration tank 20 and the treated inflow water;
And a transfer line (40) for transferring part of the treated water in the membrane filtration tank (30) to the aerobic bioreactor (10) to the pump (41). 청구항 1에 있어서,
체여과조(20)는 일측에 자동 세척기(22)가 구성되는 것을 특징으로 하는 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the sieve filtration tank (20) comprises an automatic washer (22) on one side thereof. 청구항 1에 있어서,
호기성 생물 반응조(10)의 유입수의 체여과조(20)에서의 미생물 배제율이 80% 이상인 것을 특징으로 하는 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the microbial rejection rate of the influent water in the aerobic bioreactor (10) is 80% or more in the sieve filtration tank (20). 청구항 1에 있어서,
체여과조(20)에서 여과체(21)는 150~325 mesh 인 것을 특징으로 하는 중간 체여과를 이용한 분리막 생물반응 하폐수 처리 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the filtration body (21) in the sieve filtration tank (20) is 150 to 325 mesh.
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