KR960000310B1 - 폐수 정화 처리방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

폐수 정화 처리방법
제1도는 본 발명에 의한 폐수정화처리 공정도이고,
제2도는 생물학적 영역내의 처리 공정도.
제3도는 생물학적 영역내에 변형 처리공정도.
제4도는 2단계 설비시의 슬러지 순환단계의 연결 상태를 보인 공정도.
제5도(A,B,C)는 제4도에 따른 3종의 연결 방식을 나타낸 공정도.
제6도는 인산염 재용해를 위한 처리방식을 보여 주는 공정도.
제7도는 본 발명에 따른 1단계 공정의 분해 및 재구성 과정을 보인 공정도이고,
제8도는 폐수-슬러지 혼합물의 배출 과정을 보인 공정도이다.
이 발명은 질소의 변형과 제거가 생물학적 질산화와 탈질산화를 통해 수행되고 이때 폐수가 최소한 하나의 호기성 생물영역을 통과하여 최소한 하나의 부분류가 질화되면서 처리되는 폐수 정화 설비에서의 폐수정화처리방법에 관한 것이다.
가정과 공장의 폐수는 유기 및 무기 질소화합물을 포함하고 있다.
가정의 폐수에는 유기질소화합물로서 단백질, 펩타이드, 아미노산, 요소가 포함되어 있으며, 무기질소화합물로서 그 대부분을 차지하는 암모늄이온과 소량의 암모니아가 포함되어 있다. 암모늄으로의 변환은 이미 하수로에서 시작된다.
폐수에 포함되어 있는 질산염 형태의 산화질소는 공업폐수 혹은 농업폐수로부터 나온 것이다. 폐수에 포함되어 있는 질소화합물은 수자원을 다양하게 오염시킨다.
유기 질소화합물 형태 혹은 암모늄으로서의 질소는 물속에서 미생물의 작용으로 아질산염 혹은 질산염으로 신화되면서 물속의 산소를 소모시킨다.
앝은 하수로와 같이 물속의 산호함유량이 적은 경우에는 이러한 과정으로 인해 용존 산소의 임계 농도에 미달되는 경우가 발생할 수 있다. 아질산염이나 암모니아는 어류에 유독 물질이 된다. 독성 암모니아의 함량은 PH치에 좌우되는바 PH치에 따라서 증가한다. 그밖에도 질소는 인과 마찬가지로 미생물의 좋은 양분이 되는 물질이다. 그렇기 때문에 질소 함량이 높은 폐수는 질소를 변환시키고 제거시키는 처리를 받아야 한다. 생물학적 질소제거의 경우에는 암모늄질소가 두가지 처리 단계에서 먼저 아질산 염으로 산화되고 그 다음에는 질소원소로 환원되어(탈질산화)가스 상태로 빠져 나간다.
폐수정화는 생겨나는 폐수의 양과 질에 의해 일차적으로 결정되는 다양한 운영 가능성의 조건들과 경우에 따라서는 기존의 설비 및 설비 부품의 사용으로 인해, 매우 복잡한 관계를 보여 준다. 폐수 정화를 위해 개량된 처리방식의 그 어떤 것이라도 그 목적은 처리방식의 모든 매개 변수들을 고려하여 총체적으로는 최적의 운영 결과를 획득하는 것이어야 한다.
이 발명의 목적은 서두에 언급한 유형의 처리방식에 따라 기술적 폐수정화시스템에서 질소 분해과정의 최적성을 이룩할 수 있도록 하는방법을 제공하는 것이다. 본 발명에 의하면 산소요구량(BSB 5와 CSB)의 감축은 분해가 어려운 물질의 용해를 높이고, 개량된 질소화, 가수분해, 인삼염의 수용 및 제거, 개량된 에너지 균형 조건하에서 탈질소화를 통해 폐수 정화를 계속함으로써 증대된다.
본 발명의 목적은 특허 청구 범위 1 및 2에 기술된 기술적 특징에 의하여 해결된다.
본 발명에 의거한 처리방식은 그때 그때마다 생물학적인 활성 반응구격을 확장시켜 질화자 함유체의 생물학적 작용 시간을 늘리므로서 질화자 증식을 의도적으로 증식시키고 생물체를 분배 및 처리하는 방법에 의하여 달성되게 된다. 이러한 직업은 발명에 따른 방식에 의거하여 다음 조치들 중 적어도 하나를 적용시킴으로써 진행된다.
A. -이전에 비의도적으로 생물학적으로 활성화되거나 또는 이용된 초기 처기구역의 적어도 하나를 의도적으로 활성화시킴으로써, 생물학적으로 처리되고 질화자의 산소가 풍부한 폐수-슬러리 혼합물을 상부 침전 구역 혹은 후기 정화 구역 혹은 그 유출구로부터 나온 그것을 공급함으로써, 이 공급은, 특히, 가능한한 설비의 유입구역의 훨씬 앞에서 이루어진다.
B. -생물학적으로 활성적이나 질산화를 의도하지 않고 작업하는 영역의 적어도 하나를 의도적으로 활성화시킴으로써, 발명에 따라, 특히 질산화 영역으로부터 나온 잉여 슬러지 및 역류 슬러지인, 생물학적으로 처리되고 질화자가 풍부한 폐수-슬러지 혼합물을 공급함으로써, 여기서 생물학적 영역은 다음과 같은 방식으로 작업해야 한다. 폐수는 먼저 초기 정화를 그것이 존재하는 한 통과한다. 그후에 폐수는 주류로서 또는 분지류로서 전반부에 접속되어 있는 고하중단계 및 흡수단계(HBAC 1)를 통과할 수 있다. 그 뒤를 이어서 발명에 의거나 방식에 따라 계속적인 처리가 행해지는데, 여기서 폐수의 일부분은 비교적 높은 하중을 받으며 통과되는 구역(HBAC 2)에서 처리되며, 폐수의 나머지 부분은 비교적 낮은 하중을 받는 구역(NBAN)에서 처리된다. 동시에, 비교적 낮은 하중을 받는 구역은, 질산화를 위해 양호한 조건하에서 통과된다.
폐수는 고하중단계(HBAC 1)에서 초기 처리되어 있는 한, 비교적 고하중인 단계(HBAC 2)를 거쳐 처리되어야 하는 부분에 대해서도 주요단계에서 계속적인 처리없이 정상적인 통과수로를 통해 계속 유도될 수 있다. 그러나 여기서는 비교적 높은 그리고 비교적 낮은 하중을 받은 폐수를 취합한 후에, 처리방식에 따라 후반부에 접속되어 있는 한구역(NABN+C)에서 공동으로 계속 처리하는 것이 전제가 된다. 그러나 계속적인 폐수처리는 비교적 높은 하중의 구역(HBAC 2)에서 행해진다. 여기서 하중의 비교적 높은 구역은 생장이 빠른 화학적-유기체적 박테리아 증식등을 위해 양호한 조건하에서 통과된다. 비교적 높은 하중의 구역은, 고하중 단계(HBAC 1)와 마찬가지로, 그 목적상 요구에 따라, 슬러지 생산의 증가로써의 에너지 획득의 증가를 위하여 통과되거나, 그에 따라서 늘어난 공기공급 시간과 비교적 높은 슬러지의 나이로써의 인산염 수용의 증가를 위하여 통과된다. HBAN과 HBAC 2간의 하중 차인 최소치로 0, 최대치로 19.5kg BSB/kg TS에 달한다. 상응하는 계산되지 않은 수치는 물방울 체에 적용된다. 특히, 비교적 높은 하중 구역과 비교적 낮은 하중 구역으로부터 폐수를 취합하는 일은 따로 독립된 후에 처리구역(NBAN+C)에서 일어난다. 특히, 이 구역의 시작부위에서 탈질산화가 일어난다. 특히, 이 구역의 끝부분에서 탈질산화가 일어난다. 비교적 높은 하중 구역에서의 분해도는 후기처리구역의 존재에 의존하고 거기서 요구되는 BSB-요구량에 따른다. 후기처리구역이 없으면, 분해도는 해당하는 하중 조절을 거쳐 선택되는데, 이것은 요구되는 유출치들이, 허용되는 동요 영역에서 유지될 정도로 선택된다. 특히 슬러지 분리는 비교적 높은 하중 구역과 비교적 낮은 하중 구역 사이에서 일어난다.
여기서는 침전영역이 비교적 높은 하중 구역의 뒤에 접속된다. 비교적 높은 하중의 구역의 슬러지 인도는 비교적 낮은 하중 구역과 분리되어 수행된다.
발명에 따른 활성화 영역들은 다음과 같다.
-유입수거 또는 유입 수로(n)
-수집실을 갖춘 유입 펌프장치(ELPW)
-모래 및 지방분 포착기(SF)
-잉여 빗물 배출수조(RUB)
-초기 정화조(VKB)
-생물학적 주요 단계에 이르기까지의 모든 유입수로, 유입 저수로와 완충 영역, 완충 수조.
폐수-슬러지 혼합물(RFW)은 질화자와 산소가 풍부한 물-슬러지로 구성된다.
A에 따른 처리방식의 변형들은 다음과 같다 :
1. 추가적으로 특히, 중간 정화구역 및 후기 정화구역으로부터의 질환제가 풍부한 부유 슬러지(SS)의 혼합이 일어난다.
2. 추가적으로, 질화제가 풍부한 잉여 슬러지(USN) 및 침전되지 않은 질화제가 풍부한 순환수(RLW)의 활성화 구역에서 혼합이 일어날 수 있다.
3. 특히, 이 슬러지들은 역류수에 혼합되고 활성화 구역으로 인도되기 전에 인산염 재용해 과정을 거칠 수 있어야 할 것이다.
4. 특히, 순환수(RLW)는 RFW에서의 혼합 없이, 추가적인 탈질산화를 위해 마련된 A에 의거한 활성화영역속으로 직접 인도된다.
5. 특히, 활성화 영역으로 인도된 것들은 생물학적 주요 단계로의 인도 이전에 탈질산화 된다.
6. 특히, 활성화 영역으로 인도된 질화제가 풍부한 슬러지는 생물학적 주요단계에서의 질화자 요구량에 의해 그 첨가가 제한된다.
7. 질화제가 풍부한 슬러지의 첨가량은 우천시에는, 저장된 산소가 활성화를 통해 가능한한 완전하게 활성화 영역에서 소비되는 정도까지 활성화 영역속으로 증가된다.
8. 침전영역의 청정수 구역과 침전구역으로부터 역류수(RFW)를 배수하는 일은, 침전구역으로부터의 배수를 늘임으로서 역류수 슬러지 함량이 증가될 수 있을 만큼 가변적으로 수행된다.
9. 질산염이 풍부한 순환수(RLW)의 추가적 배수와 인도는, 가수분해와 질화를 위해 활성화된 영역들위에 접속되어 있는 한 활성화 영역에로만 직접 일어난다.
10. 재인도수를 위한 활성화 영역들과 유동수로는 조정 가능한 공기 공급시스템을 거쳐 추가적으로 공기 공급받을 수 있다.
11. 특히, 최종 처리영역 및 배수 영역에서 역행수에의 추가적인 후기 공기공급은 수기 정화영역에서 폐수의 침전과정 뒤에 수행된다.
12. 활성화 구역들은 다음 순서대로 역류수와 질화제가 풍부한 슬러지 및 순환수에 의해 활성화 된다. : a) 인산염이 풍부하고 질산염이 적은 슬러지를 끌어 들이면서 인산염 재용해를 위해 활성화 구역들을 이용하는 것, 여기서는 산소를 끌어들이는 것이 일어나지 않는다. b) 그에 이어서, 가수분해, 질산화 인산염 수용의 증가를 위해 그밖의 활성화 구역들을 활성화하는 것. 여기서는 질화제가 풍부한 잉여 슬러지가 공급된다. c) 질화에 뒤이어, 질산염이 풍부한 순환수(RLW)를 추가적으로 공급함으로서 탈질산화의 증가를 위한 하나의 활성화 구역의 활성화를 강화시키는 것. 특히 여기서는 생물학적 주요구역 바로 앞에 놓여 있는 영역이 이용된다(초기 정화조)
B에 따른 처리방식의 변형들은 다음과 같다 :
1. 생물학적 주요구역들(HBAC 2와 NBAN)은 그것들의 선택된 최적의 영역들에서 기술의 규칙에 따라 통과된다. 추가적으로, 계속적인 평행구역들은 하중에 의하여 통과되는데, 그 통과 방식은 전체 유입 하중이 낮은 경우에 에너지를 감소시킴과 동시에 질산화하면서 간격을 두어 질산화하고 탈질산화하면서 통과되는 것이다. 이 경우에 질화하는 생물군집의 획득이 선행된다. 이것은 감소된 유입 하중에 따라서 보다 낮은 산소공급이 일어나는데, 여기서 농축치는 특히 <2mg/1-0.5mg/1로 떨어진다. 산소공급은, 빠른 활성화가 가능하도록, 처리된다. 빠르다는 것은 생물군집이 유입하중의 증가시에 허용 하중영역에 머물러 있고, 요구되는 추가 산소 공급이 하중의 증가시에 그 구역이 고정적인 산소공급하에서 지속적으로 통과되었을때보다 더 크지 않다는 의미이다. 추가적인 처리방식에 의거한 빠른 활성화는 다른 분해구역들로부터 외부 생물군집덩이를 공급함으로써 가능하다. 탈질산화는 위에 언급된 제 조건들을 엄수하는 가운데서 단지 제한적으로만 일어난다. 유입하중이 낮아질 때는 하중은 우선 주요구역들(HBAC 2와 NBAN)에 집중된다. 준비 구역들은 위에 서술된 제 조건들하에서 최소의 하중하에서 통과된다. 하중이 증가될 때는, 이 준비 저수조들은 순차적으로 높아지는데, 여기서 말단에 있는 저수조들은 보다 높게 하중을 받는 통과방식(HBAC 2)의 방향으로 통과된다. 보다 높은 하중의 주요구역이 상한 하중치에 도달했을 경우에 비로소 이 하중영역으로 넘어가게 된다. 적어도 목표상의 요구에 맞게 충부한 질산화 및 질화제 생산이 달성될 수 있을 만큼의 구역들이 질산화 조건들(NBAN)하에서 통과된다.
구역들에서 하중 조절은 유입량, 건조물질, 산소공급등의 변수의 변화에 의해 행해진다.
유입된 양과 주어진 저수조 용량으로부터 공간하중과 슬러지 하중 및 그때 그때의 접촉시간과 슬러지 나이가 나오게 된다. 이것들은 필요에 따라 조정될 수 있다. 특히, NBA을 위해 3g/1, 더 나아기 4-6g/1의 건조물질일 추가된다. 그때그때마다 합당한 수치의 크기는 슬러지의 필수적 완충수용력에 의존하다. 비교적 높은 건조물질치는 완충수용력을 증대시킨다. 일 건조물질치는 처리방식에 따라 시스템에서 나타나는 하중의 가변에 따라 NBAN과 HBAC에 대한 허용 하중치가 없어지지 않을 정도로 높게 선택된다.
2. 비교적 높은 하중구역(HBAC 2)과 비교적 낮은 하중구역(NBAN)간의 하중비율은 간격을 두고 교체된다. 층변은 하중의 상승운행과 하강운행을 통해 수조속으로 일어난다. 분리된 슬러지 순환시에는 역행 슬러지 인도가 처리에 따른 방식으로 마찬가지로 교체된다. 층변은 특히 1주일 간격으로 행해진다.
3. 분해구역들은 적절한 방식을 통해 폭포식 수조로 형성된다.
4. 고하중 구역(HBAC 1)앞에 대규모 탈질산화 구역이 연결된다. 비교적 높은 하중의 구역들과 비교적 낮은 하중의 구역들(HBAC 2, HBAN)앞, 뒤에는 탈질산화 구역이 연결된다. 탈질산화 구역들은 가변적으로 펼쳐진다. 즉, 이것들은 단지 질산염 유입시에 탈질산화하면서 통과되고, 그밖의 경우에는 완전히 공기공급되어진 상태에서, 비교적 고하중 운행 방식이나 비교적 저하중 운행 방식에 따라 통과된다.
5. 고하중과 비교적 고하중의 구역 뒤에는 적절한 침전 영역이 연결된다. 비교적 낮은 하중 구역에도 침전 영역의 연결이 가능하다.
6. 전체 침전 영역에는 조정가능한 공기공급기를 장치한다. 여기서는 개개의 구역과 폭포수조에 대한 공기 공급은 개별적으로 조절될 수 있다. 구역들의 유입 영역들에는 공기 공급장치를 늘린다.
7. 설비의 전체 조정은 적절한 측정부품들과 조정 부품들을 통해 수행되는데 이 부품들은 마이크로 프로세서에 의해 조정되어 최적의 상태로 작동될 수 있다.
8. 탈질산화 기능이 없는 비교적 높은 하중과 비교적 낮은 하중의 구역들의 분해 기능을 성취하기 위해 소생설비대신에 시스템이 발생에 따라 물방울체 또는 잠수 물방울체등과 같은 다른 적절한 분해 요소들과도 조합하여 연결될 수 있다. 또한 추가적인 분해요소들의 조합과 중간 연결도 처리방식에 따라 가능하다. 추가적인 분해요소들은 여기서 잘 알려진 방식대로 작동된다.
A와 B에 따른 처리방식들의 그 밖의 변형들은 다음과 같다 :
1. 이 처리방식은 생물학적 분해구역들에서 슬러지 순환들을 분리함으로써 유리하게 수행된다. 분해구역들에서 생긴 슬러지는 동시에 적절한 방법으로 침전영역들에서 폐수와 분해되는데, 여기서 고하중 그리고 비교적 고하중의 구역들에서 생긴 잉여 슬러지(이 잉여 슬러지는 질화제가 풍부하지 않다)는 부패단계로 직접 인도된다. 동시에 역류 슬러지부분은 경우에 따라서는 처리방식에 의한 인산염 재용해 수로들의 중간접속하에서 이 구역들로 다시 인도된다. 비교적 낮은 하중의 구역들에서 생겨난 슬러지는 질화제가 풍부한 것으로서, 처리방식에 따라 부패단계로 직접 인도되지 않고, 계속해서 시스템내에 보존된다. 역행 슬러지 부분은 경우에 따라서는 처리 방식에 의거한 인산염 재용해 수로들의 중간 접속하에서 다시 이 구역들로 인도된다. 잉여 슬러지분은 촉매 슬러지로서 처리방식에 따른 방식을 통해 이용되는데, 여기서 잉여 슬러지는 부패영역들로 인도되지 않고, 적절한 방식으로 활성화 영역들 및 질산화하지 않는 비교적 고하중의 구역들로 인도된다. 특히, 이러한 잉여 슬러지 부분은 탈질산화 구역들 속으로 인도되지 않고, 산소로써 가동되는 구역들속으로 인도된다.
2. 질화제를 생산해 내는 영역들로부터의 잉여 슬러지 유출은, 빠르면, 질화자의 최대 증가율에 도달되었을때, 늦어도, 질화자들이 활성화영역들에서 분해에 충분한 생존시간을 확보하고 있을 정도일때 시작된다. 증가율은 가변적이며 동시에 그때그때의 온도, 하중비율, 폐수의 합성에 의존하고 있다.
3. 인산염 제거를 계속적으로 높이는 것은 인산염 재용해 구간들을 발명에 따른 방식으로 중간 삽입을 함으로써 수행된다. 동시에 특히 질산염이 모자라는 역류 슬러지가 분리된 슬러지 순환시에 발명에 의거한 분해된 혐기성 재용해 구역들에 인도된다. 슬러지의 이 구역들에서의 체류시간은 15분에서 최대 15시간까지 달한다. 그 다음에, 재용해된 슬러지는 발명에 의거한 방식으로 생물학적 분해구역들 및 활성화 구역들로 인도된다. 이 인도는 주류 또는 분지류에서 일어날 수 있다. 재용해 구역들은 여기서 유입되는 폐수에 의해서 가동되지 않는다. 특히 흐르는 방향으로의 추가적 혼합이 일어난다. 발명에 따른 재용해 영역들은, a) 역류 정체 상태에서 운용되는 수거둑으로 막은 저수조, 저수여과부이다. (그러나, 생물학적 분해구역들에 있는, 퇴적 운영으로 운행되는 분해 영역들은 아님) b) 사용되지 않은 수거 수로 및 수관 수로 또는 유동수로이다. c) 유입수로부터 분리되어 있는 초기 정화조영역들 및 소생조 영역들이다. 이 영역들은 폐수류로써도 제1차 슬러지류에 의해서도 가동되지 않는다. 초기 정화조 영역들의 분리는, 동시에, 수력학적 관계가 허용하는 한에서만 수행된다. 분리는 또한 활성화 구역들에서 수행된 가수분해와 질산화의 다음 순서로 일어난다. d) 잉여빗물 배출수조 및 초기 정화조 또는 유입 수거의 바닥 영역들이다. e) 사용되지 않은 농축기이다. f) 치환수의 배수증가가 추진되는 초기 농축기의 이용이다. 여기서 배수는 농축작용 및 에너지 획득의 허용되지 않는 영향에 의해서 제한되어 있다. g) 새로 건립된 적절한 탱크인데, 전체 역행 슬러지가 이 완충기를 거쳐 유도되고 그 영역들이 폐수류나 일 차슬러지로써 가동되거나 혼합되지 않는 한에서이다. 탱크들은 특히, 유입영역내에 존재하는 혼합 부분과 후속되는 침전영역과 재용해 영역으로 구성되어 있다. 여기서 혼합 부분에서는 유입되는 양은 경우에 따라서 유입된 질산염으로부터 해방된다. 여기서 원칙적으로 나선형류 형태의 형성이 유리하다. 질화자가 풍부한 슬러지의 부분에 대한 재용해 시간은 질화자의 파괴에 의해 제한된다. 여기서, 재용해 시간은, 유입되는 질화자들이 사멸되지 않는 한도로 제한된다.
4. 추가적으로, 재용해 영역뒤에 침전부분이 접속될 수 있다.
5. 발명에 의거한 방식으로, 추가적으로 재용해 영역에 배양기가 공급된다. 여기서 배양기는 부패수, 치환수, 여과액 혹은 농축액 형태로 언급된 영역들에 유입된다. 이 유입은 발명에 의거한 처리 방식에 따라 특히 생물학적 주요구역으로부터의 침전영역 바로 뒤에 일어나지만, 재용해 되어야 하는 역행 슬러지로의 유입으로서 부패조로 인도되는 잉여 슬러지의 분리뒤에 항상 일어난다. 이하 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다. 제1도는 A에 따른 일반적인 방식의 기본 연결상태를 보여 준다.
1. A=A에 따른 활성화영역(초기 정화조)
2. B=생물학적 분해영역(고하중 및 흡수단계)
3. C=생물학적 분해영역(생물학적 주요단계)
4. D=생물학적 분해영역(중간 처리구역 침전영역)
5. E=생물학적 분해영역(나머지 분해단계)
6. F=후기 정화영역
7. ELPW=유입물 펌프장치
8. SF=모래 및 지방분 포집기
9. VK-초기 정화조
10. R
Figure kpo00001
B=오버 플로우 배출조
11. F=발효조
12. RS=역류 슬러지
13.
Figure kpo00002
S=잉여 슬러지
14. PS=일차 슬러지
15. SU=발효조로부터의 기질(치환수, 여과액, 농축액등)
16. SS=부유 슬러지
17. =가능한한 진로(점선 화살표)
18. ( )=가능한한 진로(점선 화살표)
19. X=슬러지 배출을 위한 침전 여과조
20. P=인산염 재용해
21. =완충 영역 통과
22. RLW=질화제가 다량 함유된 침전되지 않은 순환수 및 폐수
23. RFW=질화제가 다량 함유된 산소가 풍부한 침전된 폐수
24. RFW0=상부 침전 구역으로부터의 RFW
25. RFWSE=상부 슬러지 침전영역으로부터의 RFW
26. RFWABL=유출로로부터의 역류수
27. =폐수의 유입
28. =폐수의 배출
29. =물질의 유출 방향(선으로 이어진 화살표) 제2도는 B에 따른 생물학적 주요 영역(들)의 운영방식에 대한 일반공정도를 보여준다. 괄호안에 있는 값과 점선 화살표내에 표시된 진로 18.D
30-1에 뒤이어 HBAC의 뒤의 분지류를 NBAN+C로 계속 인도하는 과정중의 운영이 나타나 있다.
30-2에 뒤이어, 선호되는 접속이 제시되어 있다.
32-질화자 슬러지의 배분은 여기에 표시되어 있지 않고, 그림 4에 제시되어 있다.
33-HBAC 1=고하중의 분해구역 및 흡수 구역
34-HBAC 2=더 높게 하중 부여된(비교적 높은 하중의)분해 구역
35-HBAN=질화를 위한 비교적 낮은 하중의 분해구역
36-(+N)=질산화 가능
37-(NBANB,HBACB)=준비 운용 가능
38-NBAN+C=나머지 탈질산화, 나머지 질산화, 나머지 탄소 분해를 위한 비교적 낮은 하중의 후기처리구역
39-ABS=침전영역
40-RSC=고하중-역류 슬러지, 질화자 빈약
41-RSN=질화자가 풍부한 역류 슬러지
42-NKB=조정대홀더(9)후기 정화조 제3도는 B에 따른 상세한 일반공정도를 보여준다. 반복되는 기호는 설명하지 않고, 설명은 그림 1과 2에서 찾으면 된다.
43-(DN)=탈질산화가 가능하며, 질산염(NO3)이 유입될 때만 수행된다.
44-ABSB10=생물학적 영역에서의 거친 슬러지화 구역
45-S=고하중 처리영역에서의 슬러지 공급
46-ABW=폐수
47-RSC1 bis3=영역 1, 2, 3으로부터의 역류 슬러지
RSC1 bis4=영역 1, 2, 3, 4로부터의 역류 슬러지
48-ABSZKB=침전영역 중간정화조
49-=혼합 영역(폐수류들 또는 그 분리의 취합)
50-DN=탈질산화
51-(NBAN,HBAC)=선택가능한 준비조
제4도는 2단계설비의 예에서 처리방식에 따라 B.뒤에 슬러지 순환 단계를 접속하는 것을 보여준다. (1단계 소생 62,2단계 점착제 63)이 영역들과 명칭들은 그림 3에 따른 것이다.
폐수는 분배 63하에서 폭포식 수조 64의 1,2,3에서 6까지 통과한다. 6에서 폐수류는 치합되고(65)거리 4로 유도된다(66) 거기서부터 폐수는 중간정화영역 D(7-8)에 도달한다(67). 그 다음에 나머지 분배가 후속된 수포체 63에서 수행되는데, 여기서, 폐수는 유입 68에서 전반적으로 질산화되어 있게 된다.
후기 정화조로부터, 질화자가 풍부한 슬러지(RSN4) 69 및 역류수(RFW) 70은 처리방식에 따라 활성화구역으로 유입된다. 점선화살표는 진호와 추가 가수조의 운영방식에 의존하고 있음을 보여준다.
71=폐수구역
63-TK=수포체
72-N=질산화
73-C=탄소 분해
74-USN=잉여 슬러지, 질화자 풍부
75-USC=잉여 슬러지, 질화자 빈약, 부패부로 유입 제5도(a-c)는 3가지 예의 연결 방식을 보여준다.
그림 5a는 가장 간단한 접속형태를 보여 준다.
52-소생은 불변적으로 저하중으로 질산화를 목적으로 운용된다. 활성화는 처리방식에 따라(RFW).23을 거쳐 일어난다.
53-그림 5b는 역행기능 23A. 및 준비운용을 갖춘, B.에 따른 비교적 고하중과 비교적 저하중의 운용방식의 기능들을 보여 준다.
54-그림 5c에는 재생의 설비 변경의 예가 처리방식에 따라 보여진다.
55-비교적 높은 하중의 구역(HBAC)의 폐수는 여기서 중간정화영역(ABS)에서 침전된다.
56-(NBAN)으로부터의 폐수
57-는 (HBAC)55로부터의 임전된 폐수와 혼합되고
58-후기 처리구역
59-으로 유입되고 거기서 먼저 처리방식에 따라 탈질산화 된다.
60-그 다음에 폐수는 3개의 후기 정화 영역들(NKB 1-3)을 거쳐 61-유출구 28에 도달한다.
기능과 요청사항들은 5b와 같지만 HBAC-구역 56뒤의 침전이 증대되었다.
제6도는 본 발명의 처리방식에 따라 인산염 재용해(PO4)의 증대를 예로써 보여주는 것이다. 활성화 영역(A) 1일 제시되어 있고, 생물학적 분해구역(B)의 입구 영역이 암시되어 있다. 분리된 슬러지 순환들이 제시된다(RSN77,RSC78). 역류 슬러지들은, 발명에 따라 소생조에서 분리되어 있는 완충구역(P)76을 통과하고, 그 다음에 처리방식에 따라 활성화 영역들에로 유도된다(USC,P-77 ; USN,P-78, RSC,P-79, RSN,P-80).
유입(공급)은, USN,P-78의 경우를 예로 들면, (RFW)23.의 혼합하에서 (RUB, 10 ELPW, 7 SF, 8)을 거쳐서 수행된다. 거기서 인산염 용해 수용, 가수분해, 질산화가 일어난다. (USC)에 대한 탈질산화 강화 및 슬러지 침전개선(81)을 위해서 초기 정화조에 USC- 슬러지가 공급된다(82). 배출은 일차 슬러지(PS,P+)를 거쳐 일어난다(83).
76-P- =인산염 재용해(인산염 빈약)
84-P+=인산염 용해(인산염 풍부)
85-BB=소생조
78-USN,P=잉여 슬러지, 질화자 풍부, 인산염 빈약
제7도는 발명에 따른 방식으로 초기처리구역 1의 활성화를 통해 개시되고 두드러지게 의도적으로 강화되는 분해 및 재구성 과정 일반을 보여준다.
86-NORG=유기 질소
87-NH4=암모늄
88-NO2=아질산염
89-NO3=질산염
90-PO4=인산염
91-P-Arm=인 빈약
92-O2=산소
93-N2=질소가 공기속으로 빠져나간다.
제8도는 질화자가 풍부하고 산소가 풍부한 폐수-슬러지 혼합물의 배출형태를 설명한다. 여기서, 이 혼합물은 RFWABL의 경우 침전과정뒤에 배출구에서 배출되며, RFWO의 경우 침전과정 끝부분에서 침전수조 24에서 배출되며, RFWSE의 경우 침전 수조에서 폐수의 침전영역 25에서 배출되며, RSN의 경우 역행 슬러지 유도 41을 거쳐 배출되며, SS의 경우 부유 슬러지 배출 16을 거쳐 배출되며, RLW의 경우 침전되지 않은 폐수로서 소생조로부터의 배출구 22를 거쳐 배출된다.

Claims (39)

  1. 질소의 변형과 제거가 생물학적 질산화와 탈질산화를 통해 수행되고 여기서 폐수가 적어도 하나의 호기성 생물영역을 통과하여 적어도 하나의 분지류를 질산화하면서 처리되는 공학적 폐수정화 설비에서의 폐수정화 처리방법에 있어서, 질산화 영역으로부터, 질화자가 풍부하고 산소가 풍부한 물-슬러지 혼합물이 목적되 것이 아니면서 질산화를 하면서 통과되는 최소한 하나의 영역속으로 유입하고 목적된 생물학적 활성화는, 질화자가 풍부하고 산소가 풍부한 물-슬러지 혼합물이 폐수가 이미 통과했던 다음의 영역들의 적어도 하나속으로 역유입됨으로써 일어남을 특징으로 하는 폐수 정화처리방법.
    -유입수거 혹은 유입수로(n)
    -수집조를 갖춘 유입물 펌프장치(ELPW)
    -모래 및 지방분 포착기(SF)
    -잉여빗물 배출수조(RUB)
    -초기 정화조(VKB)
    -생물학적인 주요단계에 이르기까지의 모든 유입수로, 유입저수조와 완충영역, 완충수조
  2. 청구범위 2항에서, 상부 침전영역 또는 배출영역으로부터의 재인도가 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  3. 청구범위 2항에서, 설비의 유입영역 앞에서 재이도가 일어남을 특징으로 하는 방법.
  4. 청구범위 1항에서, 폐수의 일부가 비교적 높은 하중의 구역에서(HBAC 2) 나머지 부분이 거기에 평행하게 접속되어 있는 비교적 하중의 질산화에 유리한 구역(HABN)에서 처리되고 이 구역으로부터 질산화자가 풍부하고 산소가 풍부한 물-슬러지 혼합물이 비교적 높은 하중의 구역(HBAC 2)으로 연도됨을 특징으로 하는 방법.
  5. 청구범위 1항에서, 폐수의 일부가 비교적 높은 하중의 구역(HBAC 2)에서, 나머지 부분이 거기에 평행하게 접속되어 있는 비교적 낮은 하중의 구역(NBAN)에서 처리되고 이 두 폐수류가 이어서 취합됨을 특징으로 하는 방법.
  6. 청구범위 1항에서, 질산화 하는 영역으로부터 잉여 슬러지 및 역류 슬러지가 유출되고, 비의도적으로 질산화하면서 운행되는 영역속으로 공급됨을 특징으로 하는 방법.
  7. 청구범위 5항 또는 6항에서, 폐수가 고하중 단계(HBAC 1)에서 초기 처리를 받고, 폐수의 일부는 주요단계에서의 계속적인 처리없이 정산적입 통과수로를 거쳐 계속 유도되고, 폐수의 나머지 부분은 비교적 낮은 하중의 구역(NBAN)에서 처리되고, 비교적 높은 하중과 비교적 낮은 하중의 폐수들은 후속된 구역(HABN+C)에서의 합쳐진 후에 공동으로 계속적인 처리를 받음을 특징으로 하는 방법.
  8. 청구범위 5항 또는 6항에서, 폐수는 비교적 높은 하중의 구역(HBAC 2)에서 생장이 빠른 화학적 유기체적(chemoorganotroph) 박테리아의 증식을 위해 양호한 조건하에서 처리됨을 특징으로 하는 방법.
  9. 청구범위 5항 또는 6항에서, 비교적 높은 하중의 구역(HBAC 2)과 고하중 단계는 슬러지 생산의 증가로써 에너지 획득을 증가시킨 목적으로 운행되거나, 그에 따른 공기 공급시간의 증대와 슬러지 숙성의 증가로써 인산염 수용을 증대시킬 목적으로 운행됨을 특징으로 하는 방법.
  10. 청구범위 1항에서, 탈질산화가 따로 독립된 후기 처리구역(NBAN+C)의 시작부분이나 끝부분에서 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  11. 청구범위 5항 또는 6항에서, 슬러지 분리는 비교적 높은 하중과 비교적 낮은 하중의 구역 사이에서 수행되고, 비교적 높은 하중의 구역뒤에 침전 영역이 접속되며, 고하중단계(HBAC 1)과 비교적 높은 하중의 구역(HBAC 2)의 슬러지 인도는 비교적 낮은 하중의 구역들(NBAN,BNBAN+C)과 분리되어 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  12. 청구범위 1항에서, 중간영역 및 후기 정화구영역으로부터의, 질화자가 풍부한 부유 슬러지의 혼합이 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  13. 청구범위 1항에서, 질화자가 풍부한 잉여 슬러지 및 침전되지 않은 질화자가 풍부한 순환수의 추가적 혼합이 활성화 구역들로 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  14. 청구범위 1항에서, 슬러지들이, 역류수와의 혼합과 활성화 구역들로의 인도 이전에 인산연 재용해 과정을 거침을 특징으로 하는 방법.
  15. 청구범위 1항에서, 순환수가 역류수와의 혼합없이 직접, 추가적인 탈질산화를 위해 마련된 활성화 영역속으로 인도됨을 특징으로 하는 방법.
  16. 청구범위 18항에서, 활성화영역들에로 인도된 것들이, 생물학적 주요단계들에로 인도되기 전에 탈질산화됨을 특징으로 하는 방법.
  17. 청구범위 1항에서, 활성화 영역들로 인도된 질화자가 풍부한 슬러지가 그 추가량에 있어서, 생물학적 주요 단계에서의 질화자 요구량에 의해 제한됨을 특징으로 하는 방법.
  18. 청구범위 1에서, 우천시의 활성화 구역들로의 질화자가 풍부한 슬러지 추가량이, 함유된 산소가 활성화에 의해 활성화 구역들에서 대부분 소비될 정도로 증가됨을 특징으로 하는 방법.
  19. 청구범위 2항에서, 침전영역들의 청정수구역들과 침전물 구역들로부터의 역류수배출이, 역류수의 슬러지 부분이 침전물구역들로부터의 배출증가를 통해 증가될만큼 가변적으로 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  20. 청구범위 1항에서, 질산염이 풍부한 순환수의 추가적 배출과 공급이 가수분해와 질산화를 위해 활성화된 영역들 뒤에 접속되어 있는 하나의 활성화 영역속으로 직접 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  21. 청구범위 1항에서, 역류수를 위한 활성화 영역들과 유동로는 조정 가능한 공기공급 시스템을 통해 추가적으로 공기 공급을 받게 되었음을 특징으로 하는 방법.
  22. 청구범위 1항에서, 최종 처리영역 및 배출영역에서 순환수에 대한 추가적인 후기 공기공급이 후기 정화영역에서의 폐수 침전 과정 후에 일어남을 특징으로 하는 방법.
  23. 청구범위 1항에서, 활성화구역들은 다음의 순서대로 역류수, 질화자가 풍부한 슬러지 및 순환수에 의해 활성화됨을 특징으로 하는 방법 a) 활성화 영역들은 인산염이 풍부하고 질산염이 빈약한 슬러지의 유입하에서 인산염 재용해를 위해 이용되고 여기서 산소 공급은 일어나지 않으며, b) 질화자가 풍부하고 산소가 풍부한 폐수-슬러지 혼합물 및/또는 추가적인 인산염이 빈약하고 질환자가 풍부한 잉여 슬러지가 공급되는 가운데, 가수분해, 질화 및/또는 재고된 인산염 용해를 위한 계속적인 활성화 구역들의 후속적 활성화, c) 질화후에, 질산염이 풍부한 순환수의 추가적 유입을 통해 질산화의 증대를 위한 한 활성화구역의 활성화의 강화.
  24. 청구범위 5항 또는 6항에서, 비교적 높은 하중의 구역(HBAC 2)과 비교적 낮은 하중의 구역(HBAN)은, 선택된 구들의 최적의 영역들에서, 기술공학적 규칙에 따라 운용되며, 계속적인 평행적 구역들은 하중에 종속된채, 비교적 낮은 전체유입하중의 경우 에너지를 줄이면서, 그러나 질화하면서, 간격을 두고 질화와 탈질화하면서 운용됨을 특징으로 하는 방법.
  25. 청구범위 26항에서, 감소된 유입하중에 따라 비교적 적은 산소유입이 일어남을 특징으로 하는 방법.
  26. 청구범위 26항에서, 생물군집이 유입하중 증가시 추가적인 하중 영역에 머물러 있고, 요구되는 추가적 산소유입이 하중 증가시, 그 구역이 계속적으로 항구적인 산소 공급하에서 운행될때 보다 더 크지 않은 의미에서 신속한 활성화가 가능할 정도로 산소공급이 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
  27. 청구범위 28항에서, 신속한 활성화가 외부의 생물집단을 다른 분해구역들로부터 공급함으로써 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
  28. 청구범위 26항에서, 유입하중이 낮아질때 하중이 먼저 주요구역들(HBAC 2,NBAN)로 집중되고 계속적인 평행적 구역들(준비 구역들)은 최소의 하중하에서 운행되면 하중 증가시에는 단계적으로 상향운행됨을 특징으로 하는 방법.
  29. 청구범위 5항 6항에서, 비교적 높은 하중의 구역(HBAC 2)에서와 비교적 낮은 하중의 구역(HBAN)에서의 하중 비율이 간격을 두고 교체됨을 특징으로 하는 방법.
  30. 청구범위 5항과 6항에서, 분해구역들이 폭포식 수조로 형성됨을 특징으로 하는 방법.
  31. 청구범위 5항 또는 6항에서, 고하중구역(HBAC 1)앞에 대규모 탈질산화구역이 접속되고, 비교적 높은 하중의 구역(HBAC 2)과 비교적 낮은 하중의 구역(NBAN)의 앞, 뒤에 탈질산화구역이 접속됨을 특징으로 하는 방법.
  32. 청구범위 5항 또응 6항에서, 고하중구역(HBAC 1)및/또는 비교적 높은 하중의 구역(NBAN)뒤에 각각 침전영역이 접속됨을 특징으로 하는 방법.
  33. 청구범위 5항 또는 6항에서, 개개의 전 구역과 폭포계단에 대한 공기공급이 개별적으로 조절 및 위치변경 가능한 공기공급기들로써 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  34. 청구범위 5항 또는 6항에서, 비교적 높은 하중과 비교적 낮은 하중의 구역들의 분해기능이 탈질산화기능 없이 소생 설비의 도움으로, 혹은 수포체 또는 잠수 수포체와 같은 다른 분해요소들로써, 경우에 따라서는 이 둘을 조합하여서 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  35. 청구범위 5항 또는 6항에서, 슬러지 순환들의 분리가 생물학적 분해 구역들에서 수행되고 여기서 고하중과 비교적 고하중의 구역들에서 생긴 슬러지가 직접 부패부로 인도되고, 비교적 낮은 하중의 구역들에서 생긴 슬러지는 부패부로 직접 인도되지 않고 계속해서 시스템내에 보존됨을 특징으로 하는 방법.
  36. 청구범위 1항에서, 인산염 제거도를 더욱더 높이는 일이 인산염 재용해구간의 중간 삽입을 통해 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  37. 청구범위 38항에서, 분리된 슬러지 순환시에 질산염이 빈약한 역행 슬러지가 분리된 혐기성 재용해 구역들로 인도됨을 특징으로 하는 방법.
  38. 청구범위 38항에서, 이 방법이 다음의 재용해 구역들중에서 선택됨을 특징으로 하는 방법 : a) 역류정체 상태에서 운용되는 수거, 둑으로 만든 저수조, 저수조 저수 열과부 그러나 생물학적 분해구역들에 있는, 퇴적운영으로 운행되는 분해영역들은 아님, b) 사용되지 않은 수거 수조 및 수관수로 또는 유동수로, c) 유입수로부터 분리되어 있는 초기 정화조 영역들 및 소생조 영역들, 이 영역들은 폐수류로써도 일차 슬러지류에 의해서도 가동되지 않음, d) 잉여빗물 배출수조 및 초기정화조 또는 유입수거의 바닥 영역들, e) 사용되지 않은 농축기, 또는, g) 새로 건조된 적합한 탱크, 전체 역행 슬러지가 이 완충기를 거쳐 유도되고 그 영역들이 폐수류나 일차 슬러지로써 가동되거나 혼합되지 않는 한에서, 청구범위 38항에서, 재용해 영역뒤에 침전부분이 접속됨을 특징으로 하는 방법.
  39. 청구범위 38항에서, 부패부로 인도되는 잉여 슬러지의 분리뒤에, 부패수, 치환수, 여과액 혹은 농축액 형태의 배양기가 재용해영역에 공급됨을 특징으로 하는 방법.
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