KR20160147560A - Nitrogen and phosphorus removal device for wastewater - Google Patents

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KR20160147560A
KR20160147560A KR1020150084464A KR20150084464A KR20160147560A KR 20160147560 A KR20160147560 A KR 20160147560A KR 1020150084464 A KR1020150084464 A KR 1020150084464A KR 20150084464 A KR20150084464 A KR 20150084464A KR 20160147560 A KR20160147560 A KR 20160147560A
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for removing nitrogen and phosphorus from sewage and wastewater, more specifically, to an apparatus for removing nitrogen and phosphorus from sewage and wastewater, having a contact aeration precipitation tank divided into first, second and third space parts, wherein the first space part includes a first carrier containing alkali ingredients and gradually diffused to adsorb and remove phosphorus and a deaeration unit to discharge nitrogen ingredients in ammonia gas. In the second space part, the precipitated sludge is transferred to the inside thereof. In the third space part, treated sewage and wastewater are filtered and discharged. Therefore, the apparatus for removing nitrogen and phosphorus for advanced treatment of sewage and wastewater can effectively remove nitrogen and phosphorus.

Description

하,폐수의 질소,인 제거 장치{Nitrogen and phosphorus removal device for wastewater}[0001] Nitrogen and phosphorus removal device for wastewater [

본 발명은 하,폐수의 질소,인 제거 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 접촉폭기침전조를 제1, 2, 3공간부로 구획하여, 제1공간부에서는 알칼리 성분을 함유하여 서서히 녹아 인을 흡착, 제거하는 제1담체를 설치하고 탈기부를 마련하여 질소 성분을 암모니아 기체로 배출시키며, 제2공간부에서 침전된 슬러지를 내부 반송시키고, 제3공간부에서 처리된 하,폐수를 여과시켜 배출하도록 구성함으로써, 질소와 인 제거를 보다 효율적으로 수행할 수 있는 하,폐수의 고도처리용 질소,인 제거 장치에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a nitrogen-phosphorus removal apparatus for wastewater, and more particularly, to an apparatus for removing nitrogen and phosphorus from wastewater, And a deaerator is provided to discharge the nitrogen component to the ammonia gas. The sludge settled in the second space is transported internally, and the lower and wastewater treated in the third space are filtered to be discharged And more particularly, to a nitrogen and phosphorus removal apparatus for advanced treatment of wastewater that can perform nitrogen and phosphorus removal more efficiently.

일반적으로 하,폐수에서 질소와 인을 제거하기 위한 방법으로 주로 무산소조와 혐기조를 이용한 방법을 취해 왔으며, 주로 A20공법, VIP공법 등이 있으나 모두 무산소조와 혐기조를 변형한 공법들이다. 무산소조와 혐기조는 질소와 인을 제거함에 있어 중요한 역할을 하는데, 무산소조에서는 내부 반송된 질산화물이 탈질 미생물에 의해 탈질화됨으로써 질소가 제거되고, 혐기조에서는 호기성 조건에 노출된 탈인 미생물이 인을 과량으로 섭취한 슬러지를 폐기함으로써 최종적으로 인 제거가 이루어진다. 인 농도와 유기물 농도가 낮아진 상등수는 호기조에서 질산화 미생물에 의해 질산화되고 다시 무산소조로 내부 반송되어 탈질화됨으로써 질소 제거가 이루어진다.Generally, an anaerobic tank and an anaerobic tank have been used as a method for removing nitrogen and phosphorus from wastewater. Mostly, A20 method and VIP method are used, but all of them are modified by anoxic tank and anaerobic tank. The anoxic and anaerobic tank plays an important role in the removal of nitrogen and phosphorus. In the anoxic tank, nitrate is removed by denitrification by the denitrifying microorganisms in the anoxic tank, and denitrifying microorganisms exposed to aerobic conditions in the anaerobic tank, By discarding one sludge, phosphorus removal is finally achieved. The supernatant, which is lowered in phosphorus concentration and organic matter concentration, is nitrified by the nitrifying microorganisms in the aerobic tank and internally transported back to the anoxic tank and denitrified to remove nitrogen.

그리고 A20공법은 혐기-호기(A/O) 공법을 개량하여 질소, 인을 제거하기 위한 것으로서, 혐기조, 무산소조, 호기조로 구성되며, 질산성 질소를 제거하기 위한 내부 반송과 무산소조에서 혐기조로의 내부 반송 및 침전조 슬러지 반송으로 구성된다.The A20 method is to remove nitrogen and phosphorus by improving anaerobic-aerobic (A / O) method. It consists of anaerobic tank, anoxic tank, and aerobic tank, and is used for internal return to remove nitrogenous nitrogen and anaerobic tank Conveying and settling tank sludge conveying.

그리고 VIP(Virginia Initiative Plant)공법은 A20공법을 변현한 것으로서, 혐기조, 무산소조, 호기조로 구성되나, 무산소조에서 질산성 질소를 제거한 후 혼합액을 혐기조 앞으로 반송시키고, 호기조에서 질산화된 하,폐수를 반송슬러지와 함께 탈질을 위하여 무산소조로 재순환시킨다는 점에서 차이가 있다.The Virginia Initiative Plant (VIP) method is a modification of the A20 method, which consists of an anaerobic tank, anoxic tank, and aerobic tank, but after removal of nitrate nitrogen from the anoxic tank, the mixed liquid is returned to the anaerobic tank, And to recycle it to the anoxic tank for denitrification.

이와 같이, 폐ㆍ하수 중의 질소 및/또는 인을 생물학적으로 처리하고자 하는 일반적인 시설은 혐기조, 무산소조, 호기조와 같은 생물반응조를 포함하는데, 상기 생물반응조는 혐기영역, 무산소영역, 호기영역 등 다양한 조합으로 이루어진다. 생물학적으로 질소를 처리하기 위해서는, 기본적으로 호기영역과 무산소영역이 요구되며, 호기영역에서 암모니아성 질소가 산화되면, 산화된 결과물인 질산염이 무산소영역에서 질산염을 최종 전자 수용체로 사용하는 종속 영양 미생물에 의해 질소가스로 탈질산화되어 제거된다. 또한, 생물학적으로 인을 처리하기 위해서는, 혐기영역과 호기영역 또는 무산소영역이 요구되며, 혐기영역에서 인을 과잉섭취하는 미생물인 PAO(phosphate accumulating organism)가 인을 방출하면서 휘발성 유기산을 흡수하여 체내에서 PHA(poly-hydroxy alkanoate)를 합성하면, 호기영역 또는 무산소영역에서 상기 PAO가 PHA를 이용하여 성장하면서 인을 과잉섭취하고, 이와 같이 인을 과잉섭취한 PAO를 슬러지를 통해 배출함으로써 인을 제거한다.As such, a general facility for biologically treating nitrogen and / or phosphorus in waste and sewage includes a biological reaction tank such as an anaerobic tank, anoxic tank, and aerobic tank. The biological tank may be used in various combinations such as an anaerobic zone, an oxygen free zone, . In order to treat biologically nitrogen, aerobic and anaerobic zones are basically required, and when the ammonia nitrogen is oxidized in the aerobic zone, the resultant nitrate is converted to a heterotrophic microorganism that uses nitrate as the final electron acceptor in the anaerobic zone And is denitrified by nitrogen gas to be removed. In order to treat phosphorus biologically, anaerobic, aerobic and anaerobic areas are required. Phosphorus accumulating organism (PAO), which is a microorganism that over-consumes phosphorus in the anaerobic area, releases phosphorus and absorbs volatile organic acids. When PHA (poly-hydroxy alkanoate) is synthesized, phosphorus is excessively consumed while the PAO is grown using PHA in an exhalation region or an anoxic region, and phosphorus is removed by discharging PAO, which consumes excess phosphorus, through sludge .

이러한 원리를 이용하는 경우, 폐ㆍ하수가 유입되는 혐기조에 침전조로부터의 슬러지도 반송 슬러지관을 통해 유입되기 때문에, 상기 슬러지에 포함되어 있는 상당량의 질산염에 의해 인의 처리가 저해되는 문제가 발생한다. 즉, 유입되는 폐ㆍ하수에 포함된 유기산 및 생물학적 이분성 COD(RBCOD, readily biodegradable COD)가 혐기조에서 PAO에 의해 이용되기 전에 인을 과잉섭취하지 않은 일반 탈질 미생물(ordinary denitrifying heterotrophic organism)에 의해 먼저 소모되므로, PAO는 체내에 PHA를 충분히 합성하지 못하여 이후 호기조에서 인을 흡수하지 못하고, 인은 그대로 처리수와 함께 방류된다. 특히 일반적인 국내 하수와 같이TKN(total kjeldahl nitrogen)/COD 및 TP(total phosphorus)/COD 비율은 높고 COD 중에서 RBCOD의 함량은 낮은 조건에서는 A2O 공법에 의한 인처리 효율의 저하를 피할 수 없다.When this principle is used, since the sludge from the settling tank flows into the anaerobic tank through which the waste water and sewage are introduced through the return sludge pipe, there arises a problem that the treatment of phosphorus is inhibited by a considerable amount of nitrate contained in the sludge. That is, the organic acid and biodegradable COD (RBCOD) contained in the incoming wastewater and sewage are firstly treated by an ordinary denitrifying heterotrophic organism, which does not over-consume phosphorus before being used by PAO in the anaerobic tank Therefore, PAO can not sufficiently synthesize PHA in the body, so phosphorus can not be absorbed in the aerobic tank afterwards, and phosphorus is discharged together with treated water as it is. In particular, the total phosphorus nitrogen (TKN) / COD and total phosphorus (COD) / COD ratios are high as in the case of general domestic sewage, and the degradation of phosphorus treatment efficiency by the A2O process can not be avoided under the condition of low RBCOD content in COD.

한편, 대한민국 등록특허 제10-1236696호에는 A2O의 단점인 혐기조로의 반송 슬러지 유입에 따른 질산염 부하의 유입을 최소화하고, 수정 요하네스버그공법의 단점인 반송슬러지 질산염의 탈질산화에 높은 유입 폐ㆍ하수 RBCOD 소모량에 대한 문제를 해결하여 인의 제거 효율을 보다 높일 수 있는 생물학적 폐ㆍ하수 처리장치를 개발하였다.On the other hand, Korean Patent No. 10-1236696 discloses a method of minimizing the inflow of nitrate load due to the introduction of the return sludge into the anaerobic tank, which is a disadvantage of the A2O, and is effective in removing denitrification and oxidation of the return sludge nitrate, which is a disadvantage of the modified Johannesburg method, We have developed a biological waste water treatment system that can solve the problem of RBCOD consumption and increase phosphorus removal efficiency.

한편, 수질분야에서는 AF(Anaerobic Filter)나 UASB(Upflow anaerobic Sludge Blanket), SBBR(Seqeuncing Batch Biofilm Reactor) 등의 미생물 충전형 하수 및 폐수처리시설 등이 다양하게 개발되어 효율을 증대시키고 있다.In the field of water quality, microbial-filled sewage and wastewater treatment facilities such as AF (Anaerobic Filter), UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) and SBBR (Sequning Batch Biofilm Reactor)

생물학적 질소 제거 공정에서는 대부분 질소와 함께 인의 제거를 목표로 하고 있으나, 생물학적 인제거 공법에서는 슬러지의 과잉 인방출을 위해 혐기조를 추가하는데 이때 유입수 내의 유기물을 탈질 미생물과 경쟁적으로 사용하게 되어 하,폐수 처리 효율이 기대에 미치지 못하는 실정이다.In the biological nitrogen removal process, it is aimed to remove phosphorus together with nitrogen mostly. However, in the biological phosphorus removal method, an anaerobic tank is added to overflow the sludge. At this time, the organic matter in the influent water is used competitively with the denitrifying microorganism, Efficiency is not in line with expectations.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 접촉폭기침전조를 제1, 2, 3공간부로 구획하여, 제1공간부에서는 알칼리 성분을 함유하여 서서히 녹아 인을 흡착, 제거하는 제1담체를 설치하고 탈기부를 마련하여 질소 성분을 암모니아 기체로 배출시키며, 제2공간부에서 침전된 슬러지를 내부 반송시키고, 제3공간부에서 처리된 하,폐수를 여과시켜 배출하도록 구성함으로써, 질소와 인 제거를 보다 효율적으로 수행할 수 있는 하,폐수의 질소,인 제거 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for separating a contact aeration basin into first, second and third spaces, The first carrier for adsorbing and removing nitrogen is disposed and the nitrogen component is discharged to the ammonia gas, the sludge settled in the second space is transported internally, and the lower and wastewater treated in the third space is filtered Thereby removing nitrogen and phosphorus from the wastewater which can perform nitrogen and phosphorus removal more efficiently.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 하,폐수의 질소,인 제거 장치는 무산소조, 혐기조, 폭기조 및 접촉폭기침전조를 포함하며, 상기 접촉폭기침전조는 서로 마주보도록 배치되는 제1격판 및 제2격판에 의해 하,폐수가 유입되는 제1공간부와, 침전된 슬러지를 수용하는 제2공간부와, 상기 하, 폐수가 배출되는 제3공간부로 구획되며, 상기 제1공간부에는 제1담체, 산기관 및 탈기부가 설치되며, 상기 제2공간부에는 침전된 슬러지를 흡입하여 배출하는 에어리프트가 설치되고, 상기 제3공간부에는 제2담체가 설치되며, 상기 제1격판 및 제2격판은 상기 접촉폭기침전조의 바닥에서 이격하여 상기 제1공간부로 유입된 하,폐수가 상기 제1담체, 제2공간부 및 제2담체를 통과하여 배출되는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the apparatus for removing nitrogen and phosphorus in a wastewater according to the present invention includes an anoxic tank, an anaerobic tank, an aeration tank, and a contact aeration tank, wherein the contact aeration tank includes a first partition plate and a second partition plate A first space portion into which the waste water is introduced by the partition plate, a second space portion which receives the precipitated sludge, and a third space portion through which the lower waste water is discharged, and in the first space portion, An air diffuser, an air diffuser and an air diffuser are installed in the second space, and an air lift for sucking and discharging the precipitated sludge is installed in the second space, a second carrier is installed in the third space, Is separated from the bottom of the contact aeration tank, and the lower and wastewater flowing into the first space is discharged through the first and second spaces and the second carrier.

또한, 본 발명에 따른 하,폐수의 질소,인 제거 장치의 산기관은 상기 제1담체의 직하방에 배치되어 상기 제1담체 쪽으로 에어를 공급하며, 상기 탈기부는 상기 제1담체를 관통하여 설치되고 일단은 상기 제1담체의 직하방에 배치되며 타단은 상기 제1공간부의 수면 위에 배치되는 흡입관과, 상기 흡입관에서 흡입한 하,폐수를 상기 제1공간부의 수면으로 분사하는 분사노즐로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Further, the air diffuser of the nitrogen-phosphorus removal device of the lower wastewater according to the present invention is disposed directly below the first support to supply air toward the first support, and the deaeration section penetrates the first support And a spray nozzle for spraying the lower and the wastewater sucked from the suction pipe to the water surface of the first space part, wherein the suction nozzle is disposed at a lower end of the first space and the other end is disposed above the water surface of the first space part, .

또한, 본 발명에 따른 하,폐수의 질소,인 제거 장치의 제1담체는 맥반석 분말, 황토, 활성탄 분말, 소석회 분말, 굴껍질 분말, 탈크로 이루어지는 분말 중 적어도 2가지 분말 100중량부에 대하여 시멘트 1~5중량부 및 물 50~100중량부를 혼합하고, 상기 혼합물을 성형 및 건조하여 이루어지되, 상기 하,폐수에 녹으면서 인 또는 질소를 제거하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first carrier of the nitrogen and phosphorus removal apparatus of the lower wastewater according to the present invention is a cementitious cement based on 100 parts by weight of at least two powders of a granite powder, an ocher, an activated carbon powder, a slaked lime powder, an oyster shell powder, 1 to 5 parts by weight of water and 50 to 100 parts by weight of water, and shaping and drying the mixture, wherein phosphorus or nitrogen is removed while being dissolved in the bottom wastewater.

또한, 본 발명에 따른 하,폐수의 질소,인 제거 장치의 제2담체는 상기 제3공간부에 횡으로 배치된 망부재 상에 우드칩 또는 다공성 펠렛이 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.The second carrier of the apparatus for removing nitrogen and phosphorus in the lower wastewater according to the present invention is characterized in that wood chips or porous pellets are laminated on a mesh member transversely arranged in the third space.

또한, 본 발명에 따른 하,폐수의 질소,인 제거 장치의 제1공간부 및 제2공간부 바닥은 상기 제3공간부 쪽으로 하향 경사지는 것을 특징으로 한다.The first space portion and the second space portion bottom of the nitrogen and phosphorus removal device of the lower wastewater according to the present invention are inclined downward toward the third space portion.

또한, 본 발명에 따른 하,폐수의 질소,인 제거 장치의 폭기조에는 바닥에 배치되고 에어를 공급하는 산기관과, 하,폐수에 부유하는 섬모상, 우드칩, 스티로폼볼 중 적어도 하나로 이루어지는 유동상여재가 마련되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the aeration tank of the nitrogen and phosphorus removal apparatus of the present invention, the aerobic tank disposed on the floor and supplying air, and a floating bonnet composed of at least one of ciliated, wood chip and styrofoam balls floating on the wastewater. And the ash is provided.

또한, 본 발명에 따른 하,폐수의 질소,인 제거 장치의 제2공간부에 설치된 에어리프트에서 흡입한 슬러지는 상기 무산소조 또는 폭기조로 반송되는 것을 특징으로 한다.The sludge sucked from the air lift installed in the second space of the nitrogen-phosphorus removal device of the lower wastewater according to the present invention is conveyed to the anoxic tank or the aeration tank.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 하,폐수의 질소,인 제거 장치에 의하면 접촉폭기침전조를 제1, 2, 3공간부로 구획하여, 제1공간부에서는 알칼리 성분을 함유하여 서서히 녹아 인을 흡착, 제거하는 제1담체를 설치하고 탈기부를 마련하여 질소 성분을 암모니아 기체로 배출시키며, 제2공간부에서 침전된 슬러지를 내부 반송시키고, 제3공간부에서 처리된 하,폐수를 여과시켜 배출하도록 구성함으로써, 질소와 인 제거를 보다 효율적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.According to the nitrogen and phosphorous removal apparatus of the present invention having the above-described constitution, the contact aeration and precipitation tank is divided into first, second and third space portions, and the first space portion contains an alkali component, And a deaerator is provided to discharge the nitrogen component to the ammonia gas. The sludge settled in the second space is transported internally, and the lower and wastewater treated in the third space are filtered to be discharged , There is an advantage that nitrogen and phosphorus removal can be performed more efficiently.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명에 따른 하,폐수의 질소,인 제거 장치의 각 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 하,폐수의 질소,인 제거 장치의 각 구성이 배치된 모습을 도시하는 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 접촉폭기침전조를 도시하는 사시도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic view showing the respective constitutions of a nitrogen-phosphorus removal apparatus for a wastewater according to the present invention; Fig.
2 is a plan view showing a state in which each constitution of the nitrogen and phosphorus removal apparatus of the waste water is arranged.
3 is a perspective view showing a contact aquageteing basin according to the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 설명에서 동일 또는 유사한 구성요소는 동일 또는 유사한 도면번호를 부여하고, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.In the description of the present invention, the same or similar elements are denoted by the same or similar reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 하,폐수의 질소,인 제거 장치의 각 구성을 도시하는 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 하,폐수의 질소,인 제거 장치의 각 구성이 배치된 모습을 도시하는 평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 접촉폭기침전조를 도시하는 사시도이다.FIG. 1 is a schematic view showing each constitution of a nitrogen and phosphorus removal apparatus for waste water and wastewater according to the present invention, and FIG. 2 is a view showing the arrangement of respective components of a nitrogen and phosphorus removal apparatus for waste water wastewater according to the present invention FIG. 3 is a perspective view showing the contact aquageteing basin according to the present invention. FIG.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 하,폐수의 질소,인 제거 장치(100)는 크게 유량조정조(101), 무산소조(104), 혐기조(105), 폭기조(110), 활성화조(160), 접촉폭기침전조(130), 소독조(150), 방류조(153) 및 슬러지 저류조(170)를 포함한다.1 to 3, the apparatus 100 for removing nitrogen and phosphorus in the waste water according to the present invention mainly includes a flow rate adjusting tank 101, an anoxic tank 104, an anaerobic tank 105, aeration tank 110, A contact aeration settling tank 130, a disinfection tank 150, a discharge tank 153, and a sludge storage tank 170.

상기 유량조정조(101)는 과 공급되는 하,폐수에 의해 폭기조 등에 걸리는 부하를 낮추어주는 역할을 하는 것으로서, 산기관(180) 및 에어리프트(185)가 설치된다.The flow rate adjusting tank 101 serves to lower the load on the aeration tank and the like by the lower and wastewater supplied to the flow rate adjusting tank 101, and an air diffuser 180 and an air lift 185 are provided.

유입되는 하,폐수는 계절적으로 주말과 평일, 하루 중 시간대별로 유입되는 양이 다르며, 수질 면으로도 큰 변동폭을 가지게 된다. 그리고 폭기조 내의 하,폐수 체류시간, 오염 농도가 설계 계획치보다 다르게 되어 폭기조 내의 미생물에 악영향을 끼치고 처리 수질의 악화를 초래한다.The amount of influent wastewater flowing into the river varies seasonally from weekdays to weekdays and from one day to the next, and the water quality varies greatly. And the bottom, wastewater residence time and pollution concentration in the aeration tank are different from the design plan, which adversely affect microorganisms in the aeration tank and cause deterioration of the treated water quality.

따라서 하,폐수의 질소,인 제거 장치로 최초 유입되는 하,폐수를 상기 유량조정조(101)에서 일정시간 동안 체류시켜 수량의 변동을 감소시키고, 수질이 균등하게 공급될 수 있도록 한다. 그리고 상기 유량조정조(101)에 설치된 산기관(180)에서 에어를 공급함으로써, 하,폐수 내 용존 산소를 적정 수준으로 유지시키고 침전물이 쌓이는 것을 막는다. 상기 에어리프트(185)를 이용하여 상기 유량조정조(101)의 하,폐수를 무산소조(104)로 공급한다.Therefore, the lower and wastewater initially introduced into the nitrogen-phosphorus removal unit of the wastewater is allowed to stay in the flow rate adjustment tank 101 for a predetermined time to reduce fluctuation of the water quantity and to supply the water quality evenly. By supplying air from the air diffuser 180 installed in the flow rate adjusting tank 101, the dissolved oxygen in the wastewater is kept at an appropriate level and accumulation of deposits is prevented. The lower and wastewater of the flow rate regulator (101) is supplied to the anoxic tank (104) by using the air lift (185).

상기 무산소조(104) 및 혐기조(105)는 질소와 인을 제거하는 역할을 한다.The anoxic tank 104 and the anaerobic tank 105 serve to remove nitrogen and phosphorus.

상기 무산소조(104)에서는 상기 접촉폭기침전조(130)에서 내부 반송된 질산화물이 탈질미생물에 의해 탈질화됨으로써, 질소가 제거된다.In the anoxic tank 104, the nitrate that is internally transported in the contact aeration tank 130 is denitrified by denitrifying microorganisms, thereby removing nitrogen.

상기 혐기조(105)는 탈인 미생물이 인 성분을 과량으로 섭취하여 제거한다.The anaerobic tank 105 absorbs and removes the phosphorus component of the undigested microorganism.

그리고 혐기조(105)를 거쳐 인 농도와 유기물 농도가 낮아진 상등수는 폭기조(110)를 거치면서 질산화 미생물에 의해 질산화되고 다시 무산소조(104)로 내부 반송되어 탈질화되는 과정을 반복하게 된다.Then, the supernatant having the phosphorus concentration and organic matter concentration lowered through the anaerobic tank 105 is nitrified by the nitrifying microorganisms through the aeration tank 110, is internally transported to the anoxic tank 104, and then is denitrified.

그리고 상기 무산소조(104) 및 혐기조(105)에는 각각 교반펌프(106)가 설치된다.The anoxic tank 104 and the anaerobic tank 105 are provided with a stirring pump 106, respectively.

상기 폭기조(110)는 미생물과 하,폐수의 접촉을 원활히 시켜줌으로써, 하,폐수에 함유된 오염물질이 미생물의 먹이로 소모되어 정화되는데, 구체적으로 미생물의 유기물 분해과정을 거치게 되면 비침전성 미세 입자 또는 하,폐수에 용존된 물질들이 슬러지(미생물 floc)로 전환된다. 상기 폭기조(110)에서 발생한 슬러지는 상기 접촉폭기침전조(130)에서 침전과정 등을 거치면서 상등수와 분리된다.The aeration tank 110 facilitates the contact between the microorganisms and the wastewater. Thus, the pollutants contained in the wastewater and the wastewater are purified by being consumed as food for the microorganisms. Specifically, when the microorganisms undergo degradation of the organic matter, Or the substances dissolved in the wastewater are converted to sludge (microbial floc). The sludge generated in the aeration tank 110 is separated from the supernatant through the precipitation process in the contact aeration tank 130.

상기 폭기조(110)는 격판(117)으로 구획되어 상기 혐기조(105)에서 하,폐수가 유입되는 폭기부(111)와, 폭기 처리된 하,폐수를 배출하는 배출부(115)로 이루어진다.The aeration tank 110 is divided into a diaphragm 117 and an aeration section 111 through which the wastewater flows in the anaerobic tank 105 and a discharge section 115 for discharging wastewater treated under aeration.

상기 폭기부(111)에는 하,폐수 상에 부유하는 유동상여재(113)가 마련되고, 바닥에는 산기관(180a)이 설치된다.The aeration unit 111 is provided with a flow bonus material 113 floating on the lower and wastewater, and a diffuser 110a is installed on the bottom.

상기 유동상여재(113)는 하,폐수에 부유하는 섬모상, 우드칩, 스티로폼볼 중 적어도 하나로 이루어지는 것을 예시할 수 있으며, 미생물을 수용하여 유기물 등을 슬러지로 전환시키는 역할을 한다.The flowable bonnet material 113 may include at least one of cilia, wood chips, and styrofoam balls suspended in the wastewater. The flowable bonus material 113 serves to convert microorganisms into organic sludge.

상기 격판(117)은 하부가 바닥에서 이격되어 상기 폭기부(111)의 하,폐수 및 슬러지가 상기 배출부(115)로 이동할 수 있도록 한다.The lower part of the diaphragm 117 is spaced apart from the bottom so that lower and wastewater and sludge of the aeration part 111 can be moved to the discharge part 115.

그리고 상기 배출부(115)에는 에어리프트(185a)가 설치되어 바닥에 침전된 슬러지를 상기 무산소조(104)로 내부 반송한다.An air lift 185a is installed in the discharge part 115 to transfer the sludge deposited on the bottom to the anoxic tank 104.

상기 접촉폭기침전조(130)는 서로 마주보도록 배치되는 제1격판(145) 및 제2격판(145a)에 의해 하,폐수가 유입되는 제1공간부(131)와, 침전된 슬러지를 수용하는 제2공간부(137)와, 상기 하, 폐수가 배출되는 제3공간부(140)로 구획된다.The contact aeration basin 130 includes a first space 131 through which bottom and bottom wastewater flows by a first and a second diaphragm 145 and 145a arranged to face each other, 2 space part 137, and a third space part 140 through which the lower wastewater is discharged.

상기 제1공간부(131)에는 제1담체(132), 산기관(180b) 및 탈기부(134)가 설치되며, 상기 제2공간부(137)에는 침전된 슬러지를 흡입하여 배출하는 에어리프트(185b)가 설치되고, 상기 제3공간부(140)에는 제2담체(141)가 설치된다.The first space 132 is provided with a first support 132, an aeration unit 180b and a deaeration unit 134. The second space 137 includes an air lift for sucking and discharging the precipitated sludge, And a second carrier 141 is installed in the third space part 140. [

상기 제1격판(145) 및 제2격판(145a)은 상기 접촉폭기침전조(130)의 바닥에서 이격하여 상기 제1공간부(131)로 유입된 하,폐수가 상기 제1담체(132), 제2공간부(137) 및 제2담체(141)를 순차적으로 통과하게 된다.The first diaphragm 145 and the second diaphragm 145a are spaced from the bottom of the contact aeration basin 130 and the lower and wastewater flowing into the first space 131 flows into the first support 132, The second space portion 137 and the second carrier 141 sequentially.

상기 산기관(180b)은 상기 제1담체(132)의 직하방에 배치되어 상기 제1담체(132) 쪽으로 에어 등을 공급하여 접촉시킨다.The air diffuser 180b is disposed directly below the first support 132 and supplies air or the like to the first support 132 to make contact therewith.

한편, 상기 제1담체(132)는 제1공간부(131)에 횡으로 배치된 망부재(133)(펀칭망) 상에 놓이며, 맥반석 분말, 황토, 활성탄 분말, 소석회 분말, 굴껍질 분말, 탈크로 이루어지는 분말 중 적어도 2가지 분말 100중량부에 대하여 시멘트 1~5중량부 및 물 50~100중량부를 혼합하고, 상기 혼합물을 성형 및 건조하여 이루어지는 블록 또는 펠렛 형태인 것을 예시할 수 있다.On the other hand, the first carrier 132 is placed on a mesh member 133 (punching net) disposed transversely to the first spatial part 131 and is composed of a granite powder, an ocher, an activated carbon powder, , Talc powder, 1 to 5 parts by weight of cement and 50 to 100 parts by weight of water are mixed with 100 parts by weight of at least two powders, and the mixture is molded and dried.

그리고 상기 제1담체는 대한민국 등록특허 제10-1261365호에 개시된 하폐수처리용 고체 담체를 이용하거나 변형하여 사용할 수 있다.The first carrier may be a solid carrier for treating wastewater disclosed in Korean Patent No. 10-1261365 or may be used in a modified form.

상기 제1담체(132)가 블록 형태인 경우 상하로 관통형성되는 관통홀이 형성되며, 상기 제1공간부(131)에 횡으로 설치되어 상하로 구획한다.When the first carrier 132 is in the form of a block, a through hole is formed so as to pass through the upper and lower portions. The first carrier 132 is laterally installed in the first space 131 and is vertically partitioned.

상기 제1담체(132)는 상기 산기관(180b)을 통해 폭기되는 산소 또는 에어에 접촉되면서 서서히 녹아, 인을 응집 및 침전시키게 된다. 그리고 상기 제1담체(132)에 의해 알칼리성으로 되면, 하,폐수에 함유된 암모늄 이온(NH4 +)은 암모니아(NH3) 기체로 환원되는데, 상기 탈기부에서는 알칼리성의 하,폐수를 대기 상에서 분사하여 환원된 암모니아 기체를 제거하게 된다.The first carrier 132 gradually melts while contacting oxygen or air aeration through the air diffuser 180b, thereby aggregating and precipitating phosphorus. When the first carrier 132 becomes alkaline, the ammonium ion (NH 4 + ) contained in the waste water is reduced to ammonia (NH 3 ) gas. Under the alkaline treatment, And the ammonia gas is reduced by spraying.

상기 탈기부(134)는 상기 제1담체(132)를 관통하여 설치되고 일단은 상기 제1담체(132)의 직하방에 배치되며 타단은 상기 제1공간부(131)의 수면 위에 배치되는 흡입관(135)과, 상기 흡입관(135)에서 흡입한 하,폐수를 상기 제1공간부(131)의 수면으로 분사하는 분사노즐(136)로 이루어진다.The deaerator 134 is installed through the first carrier 132 and has one end disposed directly below the first carrier 132 and the other end disposed on the water surface of the first space 131, And an injection nozzle 136 for spraying the lower and the wastewater sucked by the suction pipe 135 to the surface of the first space 131.

상기 제3공간부(140)에는 제2담체(141)가 배치되는데, 상기 제3공간부(140)에 횡으로 배치된 망부재(142)(펀칭망) 상에 우드칩 또는 다공성 펠렛이 적층되어 이루어지는 것을 예시할 수 있는데, 상기 제2공간부(137)에 침전된 슬러지를 여과하여 침전 속도를 향상시키는 역할을 한다.The second carrier 141 is disposed in the third space 140. A wood chip or a porous pellet is stacked on the net member 142 (punching net) disposed transversely to the third space 140, The sludge precipitated in the second space 137 is filtered to improve the sedimentation rate.

상기 제2담체(141)는 상기 제1담체(132)와 달리 녹지 않으며, 다공성 물질로 이루어지기 때문에 미생물 서식이 용이하고 부유하는 물질을 흡착하고 정화한다.Unlike the first carrier 132, the second carrier 141 does not dissolve and is made of a porous material, thus facilitating the microbial culture and adsorbing and purifying the floating material.

상기 제2공간부(137)는 한 쌍의 격판(145,145a)에 의해 구획되는 공간으로서 침전된 슬러지를 내부 반송하도록 바닥에는 에어리프트(185b)가 설치되고, 수면 근처에는 스컴제거기(138)가 설치된다.An air lift 185b is provided on the bottom of the second space 137 to partition the sedimented sludge into a space defined by a pair of diaphragms 145 and 145a. A scum remover 138 Respectively.

상기 스컴제거기(138)에 의해 제거된 스컴(거품)은 무산소조(104)로 내부 반송된다.The scum (bubble) removed by the scum remover 138 is internally conveyed to the anoxic tank 104.

상기 에어리프트(185b)에 의해 흡입된 슬러지는 상기 유량조정조(101), 무산소조(104), 폭기조(110) 또는 슬러지저류조(170)로 이송된다.The sludge sucked by the air lift 185b is transferred to the flow rate adjusting tank 101, the anoxic tank 104, the aeration tank 110, or the sludge storage tank 170.

한편, 상기 제1공간부(131) 및 제2공간부(137) 바닥은 상기 제3공간부(140) 쪽으로 하향 경사지는 것이 바람직하다. The bottom of the first space 131 and the bottom of the second space 137 may be inclined downward toward the third space 140.

상기 제1공간부(131) 및 제2공간부(137)의 경사진 바닥을 타고 내려온 슬러지는 제2공간부(137) 바닥으로 모이게 되므로, 에어리프트(185b)를 통해 보다 효율적으로 슬러지를 분리하여 내부 반송할 수 있기 때문이다.The sludge descended on the inclined bottom of the first space 131 and the second space 137 collects at the bottom of the second space 137 and thus the sludge is separated more efficiently through the air lift 185b So that it can be internally transported.

이와 같이, 상기 제1공간부(131)에서는 제1담체(132)에 함유된 알칼리 성분(예를 들어, 석회 성분)에 의해 인이 침전하여 제거됨과 동시에, 탈기부(134)에서 분사되는 알칼리성의 하,폐수에서 암모니아 기체가 탈기된다.In this way, in the first space portion 131, phosphorus is precipitated and removed by the alkali component (for example, lime component) contained in the first carrier 132 and the alkaline component The ammonia gas is deaerated in the wastewater.

상기 활성화조(160)는 (토양성)미생물을 배양 내지 활성화시키는 곳으로서, 미생물 배양 리엑터(161)와, 상기 미생물 배양 리엑터(161)로 산소 또는 에어를 공급하는 산기관(180c)이 마련된다.The activation tank 160 is provided with a microorganism culture reactor 161 and an air diffuser 180c for supplying oxygen or air to the microorganism culture reactor 161 as a site for cultivating or activating (positively) microorganisms .

상기 활성화조(160)에서는 상기 접촉폭기침전조(130)에서 내부 반송되는 슬러지의 일부를 공급받아 상기 산기관(180c), 미생물 배양 리엑터(161)를 통해 배양슬러지를 만들어 상기 폭기조(110)로 공급하게 된다.A portion of the sludge transported in the contact aeration tank 130 is supplied to the activation tank 160 and cultured sludge is supplied to the aeration tank 110 through the aeration tube 180c and the microbiological culture reactors 161 .

상기 배양슬러지의 농도는 2,000~8,000mg/l, 용존산소 1.0~2.0mg/l인 상태에서 유입되는 에어 등에 의해 반응이 이루어지는 것을 예시할 수 있다.The concentration of the culture sludge is 2,000 to 8,000 mg / l, and the dissolved oxygen is 1.0 to 2.0 mg / l.

상기 소독조(150)는 상기 접촉폭기침전조(130)의 제3공간부(140)에서 공급되는 하,폐수에 함유된 미생물을 살균 내지 멸균하는 것으로서, 자외선 살균기(151)가 설치된다.The disinfection unit 150 disinfects and sterilizes the microorganisms contained in the waste water supplied from the third space 140 of the contact-aeration settling tank 130, and the ultraviolet sterilizer 151 is installed.

상기 자외선 살균기(151)는 소독조 내의 하,폐수에 담겨지며 미생물에 치명적인 자외선을 방사하여 살균하게 된다.The ultraviolet sterilizer 151 is contained in the waste water in the disinfection tank and is sterilized by emitting ultraviolet rays which are fatal to microorganisms.

상기 자외선의 살균작용은 20~280nm의 파장을 갖는 자외선이 박테리아, 바이러스 등과 같은 각종 세균의 세포막을 투과하여 더 이상 세포 증식을 하지 못하도록 하고 DNA를 손상시킨다.The bactericidal action of the ultraviolet rays causes ultraviolet rays having a wavelength of 20 to 280 nm to penetrate the cell membranes of various bacteria such as bacteria, viruses and the like to prevent further cell proliferation and damage the DNA.

상기 방류조(153)는 자외선 살균까지 마친 하,폐수를 방류하기 전 일정기간 동안 저장하는 것으로서, 월류웨어(155)를 설치하여 상등수를 방류한다.The outflow tank 153 is for storing a predetermined period of time before discharging the waste water after the UV sterilization and discharging the supernatant by installing the overflow ware 155.

상기 슬러지 저류조(170)는 상기 접촉폭기침전조(130)에서 내부 반송되는 슬러지를 공급받아 일시 저류하는 것으로서, 슬러지의 균등화 및 혼합을 촉진시키기 위해 산기관(180d)이 설치된다.The sludge storage tank 170 receives the sludge that is internally conveyed in the contact aeration tank 130, temporarily stores the sludge, and an aeration pipe 180d is installed to promote equalization and mixing of the sludge.

그리고 상기 슬러지 저류조(170)의 상등수는 유량조정조(101)로 보내지고, 저류된 슬러지는 외부로 반출된다.The supernatant of the sludge storage tank 170 is sent to the flow rate regulator 101, and the stored sludge is discharged to the outside.

도 2를 참조하여 본 발명의 하,폐수의 질소,인 제거 과정을 살펴보면, 슬러지저류조(170)에서 내부 반송되거나, 또는 외부에서 공급되는 하,폐수는 유량조정조(101)→ 무산소조(104)→혐기조(105)→폭기조(110)→접촉폭기침전조(130)의 제1,2,3공간부(131,137,140)를 순차적으로 거치면서 질소와 인이 제거된 다음, 소독조(150)와 방류조(153)에서 최종 처리된 다음 외부로 방류된다.Referring to FIG. 2, the nitrogen and phosphorus removal processes of the lower and wastewater according to the present invention will be described below. The lower and wastewater that is internally transported in the sludge storage tank 170 or supplied from the outside is discharged from the flow rate control tank 101 to the anoxic tank 104 Nitrogen and phosphorus are sequentially removed from the anaerobic tank 105 through the aeration tank 110 and the first, second and third spaces 131,137 and 140 of the contact aeration tank 130 to remove the nitrogen and phosphorus from the disinfection tank 150 and the discharge tank 153 ) And then discharged to the outside.

이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : 질소,인 제거 장치 101 : 유량조정조
104 : 무산소조 105 : 혐기조
106 : 교반펌프 110 : 폭기조
111 : 폭기부 113 : 유동상여재
115 : 배출부 117 : 격판
130 : 접촉폭기침전조 131 : 제1공간부
132 : 제1담체 133 : 망부재
134 : 탈기부 135 : 흡입관
136 : 분사노즐 137 : 제2공간부
138 : 스컴제거기 140 : 제3공간부
141 : 제2담체 142 : 망부재
145,145a : 격판 150 : 소독조
151 : 자외선 살균기 153 : 방류조
155 : 월류웨어 160 : 활성화조
161 : 배양 리엑터 170 : 슬러지 저류조
180 : 산기관 185 : 에어리프트100: nitrogen, phosphorus removal device 101: flow rate control tank
104: Anoxic tank 105: Anaerobic tank
106: stirring pump 110: aeration tank
111: width base portion 113: floating bonus material
115: discharge part 117: diaphragm
130: contact aeration tank 131: first space part
132: first carrier 133: net member
134: deaeration section 135: suction pipe
136: jet nozzle 137: second space portion
138: Scum remover 140: Third space part
141: second carrier 142: net member
145, 145a: diaphragm 150: disinfection tank
151: Ultraviolet sterilizer 153: Discharging tank
155: overflow ware 160: activated tank
161: Culture Reactor 170: Sludge Storage
180: Aerodrome 185: Air lift

Claims (7)

무산소조, 혐기조, 폭기조 및 접촉폭기침전조를 포함하는 하,폐수의 질소,인 제거 장치에 있어서,
상기 접촉폭기침전조는,
서로 마주보도록 배치되는 제1격판 및 제2격판에 의해 하,폐수가 유입되는 제1공간부와, 침전된 슬러지를 수용하는 제2공간부와, 상기 하, 폐수가 배출되는 제3공간부로 구획되며,
상기 제1공간부에는 제1담체, 산기관 및 탈기부가 설치되며,
상기 제2공간부에는 침전된 슬러지를 흡입하여 배출하는 에어리프트가 설치되고,
상기 제3공간부에는 제2담체가 설치되며,
상기 제1격판 및 제2격판은 상기 접촉폭기침전조의 바닥에서 이격하여 상기 제1공간부로 유입된 하,폐수가 상기 제1담체, 제2공간부 및 제2담체를 통과하여 배출되는 것을 특징으로 하는 하,폐수의 질소,인 제거 장치.
An apparatus for removing nitrogen in a wastewater including an anoxic tank, an anaerobic tank, an aeration tank, and a contact aeration tank,
The contact aeration tank,
The first and second diaphragms arranged so as to face each other, the first space portion into which the waste water flows, the second space portion which receives the precipitated sludge, and the third space portion into which the lower waste water is discharged. And,
Wherein the first space, the diffuser, and the diffuser are provided in the first space,
An air lift for sucking and discharging the settled sludge is installed in the second space part,
A second carrier is installed in the third space,
Wherein the first and second diaphragms are separated from the bottom of the contact aeration basin and discharged from the first and second spaces through the first and second spaces. The nitrogen, phosphorus removal system of wastewater.
제1항에 있어서,
상기 산기관은 상기 제1담체의 직하방에 배치되어 상기 제1담체 쪽으로 에어를 공급하며,
상기 탈기부는 상기 제1담체를 관통하여 설치되고 일단은 상기 제1담체의 직하방에 배치되며 타단은 상기 제1공간부의 수면 위에 배치되는 흡입관과, 상기 흡입관에서 흡입한 하,폐수를 상기 제1공간부의 수면으로 분사하는 분사노즐로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하,폐수의 질소,인 제거 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the air diffuser is disposed directly below the first carrier and supplies air to the first carrier,
Wherein the deaeration section is installed through the first carrier and has one end disposed directly below the first support and the other end disposed above the water surface of the first space; And a spray nozzle for spraying water onto the water surface of the space part.
제1항에 있어서,
상기 제1담체는,
맥반석 분말, 황토, 활성탄 분말, 소석회 분말, 굴껍질 분말, 탈크로 이루어지는 분말 중 적어도 2가지 분말 100중량부에 대하여 시멘트 1~5중량부 및 물 50~100중량부를 혼합하고, 상기 혼합물을 성형 및 건조하여 이루어지되,
상기 하,폐수에 녹으면서 인 또는 질소를 제거하는 것을 특징으로 하는 하,폐수의 질소,인 제거 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first carrier comprises:
1 to 5 parts by weight of cement and 50 to 100 parts by weight of water are mixed with 100 parts by weight of at least two powders selected from the group consisting of powder of elvan, powder of loess, activated carbon powder, slaked powder, oyster shell and talc, Dried,
And removing phosphorus or nitrogen while being dissolved in the wastewater.
제1항에 있어서,
상기 제2담체는,
상기 상하로 배치된 망부재 사이에 우드칩 또는 다공성 펠렛이 충전되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 하,폐수의 질소,인 제거 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the second carrier comprises:
Wherein the wood chips or the porous pellets are filled between the upper and lower mesh members.
제1항에 있어서,
상기 제1공간부 및 제2공간부 바닥은 상기 제3공간부 쪽으로 하향 경사지는 것을 특징으로 하는 하,폐수의 질소,인 제거 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the bottom of the first space and the bottom of the second space are inclined downward toward the third space.
제1항에 있어서,
상기 폭기조에는,
바닥에 배치되고 에어를 공급하는 산기관과, 하,폐수에 부유하는 섬모상, 우드칩, 스티로폼볼 중 적어도 하나로 이루어지는 유동상여재가 마련되는 것을 특징으로 하는 하,폐수의 질소,인 제거 장치.
The method according to claim 1,
In the aeration tank,
And a floating bonnet disposed on the bottom and comprising at least one of cilia, wood chips and styrofoam balls floating on the wastewater, and an air engine for supplying air.
제1항에 있어서,
상기 제2공간부에 설치된 에어리프트에서 흡입한 슬러지는 상기 무산소조 또는 폭기조로 반송되는 것을 특징으로 하는 하,폐수의 질소,인 제거 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the sludge sucked from the air lift installed in the second space portion is conveyed to the anoxic tank or the aeration tank.
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KR102164095B1 (en) * 2020-03-11 2020-10-12 주식회사 에머스 Wastewater Treatment System
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