KR940006405B1 - 호기성 침지형 생물막 여과장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

호기성 침지형 생물막 여과장치

제 1 도는 본 발명에 따른 폐수처리장치의 예시 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 최초침전지 유출수 2 : 원수공급 펌프

3 : 공기공급 장치 4 : 산기장치

5a, 5b : 생물막 여과층 6 : 입상여과층

7 : 역세정장치 8 : 손실수두 측정관

9 : 처리수 10 : 역세척수이송관

본 발명은 단일처리조내에서 유기물질제거와 여과를 동시에 행할 수 있는 처리공법으로서, 조내의 수중 상부에 충전된 접촉매체의 표면에 형성된 생물막과 폐수를 순환, 접촉시킴으로써 하·폐수중의 유기물질을 생물학적 반응에 의해 산화분해가 이루어지는 생물막 여과부분과 유기물질의 산화분해과정에서 생성된 미생물 응집체의 고액분리가 행해지는 입상매체가 충전된 여과부분으로 구성된 폐수처리 장치에 관한 것이다.

종래의 접촉산화법은 접촉매체를 단순히 일정량을 임위적으로 조내에 충전시켜 부상, 고정 또는 유동상태로 단순폭기 시킴으로써 공극폐쇄로 인한 악취발생, 미세플록의 과다유출로 인한 수질저하등의 문제점을 해결하지 못하고 있는 실정이며, 또한 미생물 응집체의 고액분리를 위한 별도의 침전조 설치이외에 기존의 2차처리 과정에서 미제거된 부유물질을 제거하기 위하여 모래등에 의한 여과시설을 추가로 설치해야하는 실정이다.

이에 본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 조내의 접촉매체에 대한 충전방식의 개선과 고액분리가 단일처리조 내에서 행해지도록 하므로써 처리수질의 향상은 물론 운전관리가 간편하고 시설비 및 동력비를 감소시키는 것을 목적으로 한다.

이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명은 조내의 깊이에 따라 부착미생물량을 감안하여 생물막 여과부분의 상단에 눈목간격과 공극이 큰 조형접촉재를 충전하고, 하단에 미세형 접촉재를 2단 또는 3단으로 조합배치하여 접촉매체의 공극 폐쇄방지는 물론 탈리된 미생물 응집체의 여과 및 자산화로 기존처리방식에 비해 슬러지 발생량을 최소화 하였고, 하부에 모래보다 비중이 2배 가벼운 균일한 인공입상매체를 충전시켜 여과지속시간의 연장과 동력비의 절감, 그리고 생물막 여파부분에서 탈리된 미생물 응집체의 고액 분리 및 여과가 단일처리시설에서 행하도록 하므로써 별도의 침전조 및 여과시설을 설치할 필요가 없는 특징을 갖춘 폐수처리장치이다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1 도를 참조하여 본 발명을 설명하여 보면, 우선 유입되는 폐수를 1차 침전지(가)에서 침전된 유출수(1)를 원수이송펌프(2)로 일정량을 본 발명의 호기성 침지형 생물막 여과장치의 상부에 공급한다. 공급된 폐수는 본 발명장치의 수중상단에 눈목간격과 공극이 큰 조형접촉재층(5a)과 하단에 충전된 미세형 접속재층(5b)으로 통과하는 동안 중앙부분에 설치된 산기장치(3, 4)에 의해 순환 및 접촉이 이루어진다. 이 과정에서 생성된 미생물 응집체중 접촉매체로부터 탈리된 것은 조하부에 입상매체가 충전된 여과층(6)에서 고액분리가 이루어진다. 또한 손실수두 측정관(8)의 수위가 일정한 높이에 도달되거나 처리수(9)의 탁도가 증가하면 자동적으로 역세정장치(7)의 작동으로 공기 및 수세방식으로 역세정이 이루어지며, 이 과정에서 발생된 역세척수는 이송판(10)에 의해 1차 침전지로 보낸다. 단, 본 발명의 생물여과부분(5a, 5b)은 유입수질의 유기물 부하가 중·저농도인 경우 1-2단, 고·중농도인 경우 3단으로 변경 설치하고, 이 부분의 설치방법은 고정식과 구동장치가 부착된 회전식 생물막 여과장치를 선택하며 사용할 수 있으며, 충전된 접촉매체는 벌크형(bulk), 모듈형(module) 그리고 망상형(net)등을 사용할 수 있다.

[실시예]

호기성 침지형 생물막 여과장치는 직경 100mm 높이 2m인 투명한 아크릴 원통으로 상부의 생물막 여과 부분과 하부의 입상여과부분의 용적이 각각 4ℓ씩 8ℓ가 되도록 제작하였다. 생물막 여과부분에는 크기 및 공극율이 서로다른 2종류의 접촉매체를 사용하였다. 폐수가 유입되는 상단에는 비중 0.94, 비표면적 206㎡/㎥, 곡극율 90%이고, 직경 25mm 높이 25mm인 pall rings을, 그리고 하단에는 비중 1.05, 비표면적 341ℓ㎡/㎥, 공극율 87%이고, 직경 15mm 높이 15mm인 인공입상매체를 충전시켰으며, 조내의 매체 충전율은 조용적의 60%이고, 조의 중간부분에서 일정량의 공기를 공급하여 전체조내 용존산소농도가 2mg/ℓ이상 되도록 유지하였다. 또한 본 실험에서 사용한 폐수는 분말우유로 조제된 인공폐수와 1차 침전된 도시하수를 사용하였다.

인공폐수의 유량을 변화시켜 수리학적 체류시간 8, 4, 2, 1hr, 유기물부하 0.48, 0.96, 1.92, 3.84kgBOD/㎥·d의 4단계로, 도시하수의 경우 수리학적 체류시간 4, 2hr, 유기물부하 1.08, 2.16kgBOD/㎥·d의 2단계로 변화시켜 운전한 결과는 표 1에 요약 정리하였다. 표 1에 나타난 것과 같이 유기물 부하(kgBOD/㎥·d)가 0.48에서 3.84로 증가함에 따라 BOD, COD제거효율은 각각 98%에서 85%로, 97%에서 91%로 감소하였으며, 특히 도시하수의 경우 수리학적체류시간 2-4hr, 유기물부하 1.08-2.16kgBOD/㎥·d의 범위에서 BOD, COD, SS의 제거효율은 각각 95-96%, 87-92%, 93-94%로 기존처리방식에 비해 처리성능이 월등한 편임을 알 수 있다.

한편 입상매체를 충전시킨 여과부분에서 탈리된 미생물응집체의 고액분리 및 여과효율을 조사하기 위하여 조내부와 최종유출수에 분포하고 있는 미생물 응집체의 크기를 각각 조사한 결과 표 2에 나타난 것과 같이 105-2,260μm(평균 580μm), 30~196μm(평균 68μm)이었다. 본 장치에서 생성된 미생물응집체의 크기는 활성슬러지보다 2-3배 더 크기 때문에 침강성이 양호하다. 또한 기존급속 여과지에서 사용하고 있는 여과모래의 유효입경 0.45-0.7mm보다 약 10배 더 큰 입상 인공매체를 사용한 본 장치의 경우, 여과 지속시간의 연장뿐만 아니라 유출수의 부유물질의 농도가 6-8mg/ℓ로 처리성능이 양호하며, 또한 부유물질의 평균크기가 68μm인 미세입자까지 여과가 가능하다. 역세척수량은 유입수의 SS농도에 따라 다르나 도시하수의 경우 처리수량의 약 9%이내가 소요된다.

본 발명은 종래의 처리방식에 비해 조내에 다량의 미생물 확보로 고부하 운전이 가능하며, 크기 및 공극이 서로 다른 접촉매체를 단계별로 충전시킴으로써, 유기물질의 산화분해 이외에도 탈리된 미생물 응집체의 여과 및 자산화가 이루워져, 기존처리시설에 비해 슬러지 발생량이 상당히 적으며 반송시설이 필요없다. 또한 하부의 여과부분에서 고액분리 및 여과가 단일처리시설내에서 이루워져, 별도의 침전지 및 여과시설을 설치할 필요가 없어 시설비 및 동력비를 대폭적으로 절감시킬 수 있다.

[표 1]

유기물 부하에 따른 처리 성능 결과

[표 2]

조내의 미생물 응집체 크기 (단위 :μm)

Claims (3)

1. 조내에 크기 및 공극이 서로 다른 접촉매체가 단계별로 설치된 생물막 여과층(5a, 5b)과 입상매체가 충전된 여과층(6)으로 구성된 폐수처리 장치.
2. 제 1 항의 장치를 각각 생물막여과시설과 고액분리용 여과시설로 분리되어진 장치.
3. 제 1 항의 생물막여과시설이 1단부터 다단으로 설치되거나, 이 부분이 고정식 또는 회전식으로 설치된 장치.