KR960013341B1 - 이단계 배치식 폐수처리법 - Google Patents

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Description

이단계 배치식 폐수처리법
제1도는 폐수가 1차 처리상에 간헐적으로 도입되는 본 발명의 일실시예에 대한 도식적인 유통도이며,
제2도는 폐수가 1차 처리상에 연속적으로 도입되는 본 발명의 다른 일실시예에 대한 도식적인 유통도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 53 : 일차 처리상 또는 탱크 12 : 공기혼화 및 침전상
14 : 유입관 20, 34 : 스파르거
28 : 접촉탱크 29 : 혼합 및 침전상
54 : 격자 56 : 혼탁물 주입상
본 발명은 유기 및 흡착가능한 오염물질을 함유한 폐수정화를 위한 이단계 배치식 방법, 특히 생물리학적 처리인 일차 단계와 흡착성 접촉처리인 이차 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
수질오염의 문제는 폭넓게 인식되었으며 그 결과 지역적, 주 및 연방정부의 규제를 받게 되었다.
대중의 관심뿐 아니라 이러한 규제에 대한 대응으로서 폐수에서 발견되는 오염물질의 제거를 위한 다양한 처리방법이 발전되어 왔다.
폐수내의 오염물질의 양은 통상 오염수내에 버려진 유기물질을 생물학적으로 분해하는데 요구되는 용해된 산소량의 측정으로 결정된다.
이러한 측정값은 생화학적 산소요구량(BOD)이라 하며 수중의 유기오염물질의 지수값을 제공한다.
염소화된 방향족과 같은 일부 오염물질은 전통적으로 생물학적 분해가 되지 않으며 화학적 산소요구량(COD) 및 총 유기탄소량(TOC)과 같은 시험을 실시하여 이러한 화합물의 농도를 측정한다.
폐수로부터 오염물질을 제거하기에 특히 유용한 방법은 처리상내에서 박테리아와 활성탄 분말을 혼합하여 사용하는 것이다.
PACTTM처리 시스템이라고 칭해지는 이 방법은 후튼 등의 미국특허 3,904,51 8호 및 4,069,148에 발표되어 있다.
PACTTM처리 시스템은 분리정화기로 후속되는 공기혼화용기를 가지고 연속흐름방법으로 작동되어 생물학적 활성고체 및 탄소를 처리된 폐수로부터 분리하고 침전된 슬러리를 공기혼화용기로 되돌리는 것이다.
약간 다른 생물리학적 처리방법은 맥쉐인 등이 Biophysical Treatment of Landfill Leachate Containing Organoc Compounds Proceeding of Industrial Waste Conference, 1986(Pub. 1987), 41st, 167-77에서 언급하였다.
이러한 방법에서는 생물학적 배치식 반응기에서 활성탄분말이 사용되며 시스템은 채우고 빼내는(fill and draw)방식으로 작동되며 이 방식은 연속배치식 반응기(SBR) 방식으로도 알려져 있다.
침출수의 처리를 위한 유사한 방법이 잉 등의 미국특허 4,623,464에 발표되어 있으며 여기서 SBR은 기존의 생물학적 활성고체 및 탄소로 작동되어 PCB 및 디옥산-함유 침출수를 처리한다.
생물학적 폐수처리를 위한 또 하나의 단일용기방법은 고론지에 의해 Journal Water Pollution Control Federation, vol. 51, No. 2, February, 1979, PP 274-287에 발표된 간헐적인 사이클 연장 공기혼화시스템(ICEAS)이다.
브라운 등의 미국특허 4,468,327호에는 연장된 공기혼화로 알려진 단일용기 생물학적 처리방법이 발표되어 있으며, 이 방법에서는 적어도 하나의 유입 조절기가 장치된 단일 용기가 연속적으로 유입수를 받고, 간헐적으로 공기혼화되며 침전되고, 생물학적으로 처리된 유출수를 조용히 따라 버린다.
니콜 등의 미국특허 3,524,547호에는 유입부문과 2개의 처리부문으로 구성되는 하수처리장치가 발표되어 있다.
유입부문으로부터의 하수는 유입부문에서 1차 처리부문으로, 1차 처리부문에서 2차 처리부문으로 실제적으로는 연속전달되며 처리된 하수는 이차 처리부문에서 방출된다.
그 다음 흐름은 역전되어 유입부문으로부터 이차 처리부로, 일차 처리부로 그리고 최종적으로 시스템에서 방출된다.
그러므로 두개의 처리부가 일차 및 이차 처리단계로서 번갈아 가며 사용된다.
고론지 등의 미국특허 4,663,044호에는 생물학적 흡착 및 생물학적 분해를 위하여 3개의 상을 사용하는 연속유입, 활성슬러지 처리방법이 발표되어 있다.
활성슬러지는 분리된 1차상에서 폐수와 접촉하여 생물학적 분해가능한 용해된 화합물을 흡착한다.
슬러지 폐수 혼합물은 상호연결된 이차 및 3차상으로 전달되며, 공기혼화 및 침전되고, 생물학적으로 처리된 유출수를 따라버린다.
이어한 다양한 직접 생물학적 처리방법은 종종 환경으로 방출하기에 적절한 수준까지 처리된 폐수를 생산하지 못한다. 또한 생물학적 활성인 고체와 활성탄 분말의 혼합물을 동일 시스템내에 사용하는 것은 생물학적 분해가 어려운 그리고 탄소에 단지 약하게만 흡착되는 화합물을 함유하는 폐수의 방출요구에 적합한 적절처리를 할 수 없을 것이다.
1988년 1월 4일에 미국에 출원된 출원번호 140,651이며 본 양수인에게 양도된 출원에는 첫번째 단게에서는 연속적인 생물리학적 처리를, 두째 단계에는 배치식 흡착접촉처리를 하는 이단계 폐수처리방법이 발표되어 있다.
본 발명의 목적은 일차 단계에서는 분말흡착제와 생물학적 활성고체의 존재하에 폐수를 공기혼화시키고 이차 단계에서는 출수로부터 흡착제를 분리하기 위한 장화장치의 필요없이 분말흡착제를 추가처리하여 유기성 및 흡착성 오염물질을 함유한 폐수를 정화하기 위한 이단계 배치식 방법을 제공하는 것이다.
오염물질의 개선된 제거를 할 수 있는 그러한 방법을 제공하는 것도 본 발명의 목적이다.
이차 단계에서의 침전시간을 조절하여 고체의 분리를 최대화하는 방법을 제공하는 것도 본 발명의 목적이다.
본 발명의 여타의 양상, 장점 및 목적은 다음 상세한 설명, 도면 및 첨부된 청구범위를 살펴보면 본 분야의 전문가에게는 명백해질 것이다.
본 발명은 공기혼화 및 침전상을 포함하는 일차 처리상에서 폐수를 일차 처리하여, 폐수가 분말흡착제, 바람직하게는 활성탄 및 생물학적 활성고체의 존재하에 산소함유가스와 공기혼화하여 오염물질의 대부분을 제거한 다음 분말흡착제와 교반되는 접촉상에서 처리하여 나머니 오염물질을 제거하는 이단계 배치식 폐수처리방법을 제공한다.
예정량의 폐수를 일차 처리상에 도입한 후 공기혼화 및 교반을 종결하고 그렇게 처리된 폐수를 공기혼화 및 침전상에서 충분한 시간동안 보유하여 그 안의 혼합된 액상 고체(liquor solid)의 실질적인 분량이 중량에 의해 침전하여 일차 정화된 수상 및 일차 고체상을 형성하도록 한다.
고체의 침전을 바람직하게 증진시키기 위한 응집보조제를 공기혼화 및 침전상에 공기혼화 종결직전에 첨가한다.
예정량의 일차 수상을 공기혼화 및 침전상으로부터 빼내어 그것을 오염물질을 원하는 수준으로 감소시키기에 충분한 교반시간동안 분말흡착제의 존재하에 교반하는 바람직하게는 가압된 산소함유가스로 공기혼화시키는 것에 의하여 그것을 교반하는 접촉상으로 이전시킨다.
교반종료후 그렇게 처리된 일차 수상내의 고체가 실제적으로 고체가 없는 이차 정화수상 및 이차 고체상을 생산하기에 충분한 침전기간 동안 중량에 의해 침전되도록 한다. 예정량의 이차 수상을 그 다음 접촉상에서 빼내어 이것을 채우고, 교반하고, 침전 및 유출하는 단계를 접촉상에서 반복한다.
고체의 침전을 증진시키기 위한 침전보조제는 바람직하게는 교반기간 종결근처에서 접촉상에 첨가할 수 있다.
이차 고체상 전부 또는 일부분을 일차 처리상에 재순환시키고 혼합된 액상고체의 일부를 일차 처리상에서 빼내어 일차 처리상에 존재하는 흡착성 및 생물학적 활성고체의 양을 예정된 수준으로 유지할 수 있다.
일 실시예에서는 일차 처리상이 실제적으로 공기혼화 및 침전상과 분리되어 있으며 그것과 연속 유동 교환상태에 있는 유입상을 포함한다.
유입 폐수는 유입상으로 일차 유속으로 연속 유입되며 그로부터 공기혼화 및 침전상으로 넘어간다.
일차 침전단계의 종결후 일차 정화된 수상을 공기혼화 및 침전상으로부터, 일차 유속보다 큰 이차 유속으로, 예정량의 일차 수상이 빠질때까지 빼낸다.
충전 및 교반, 침전 및 유출단계는 그 다음 반복가능하다.
제1도를 보면, 유기성 및 흡착성 오염물질을 함유한 폐수를 공기혼화 및 침전상(12)을 포함하는 일차 처리상 또는 탱크(10)내로 도입한다.
만일 폐수가 과잉이 고체량을 함유하면 그것은 침전 및 따라버림 또는 필터에 의하여 정화되어 일차 처리상(10)내에서의 처리이전에 고체량을 감소시킨다.
이렇게 정화된 또는 정화되지 않은 폐수는 유입관(14)을 경유하여 공기혼화 및 침전상(12)내로 도입되어 그 안에서 충분한 양의 분말 흡착제 및 생물학적 활성고체하에 공기 등의 가압된 산소함유가스로 공기혼화되어 BOD, COD, TOC 및 흡착성 오염물질을 기대수준까지 감소시킨다.
공기혼화 및 침전상(12)에 존재하는 첨가제는 일반적으로 여기에 참조로 삽입된 후톤등의 미국특허 3,904,518호 및 4,069,148호에서 언급된 것과 동일한 것일 수 있다.
흡착제는 수성매질상에서 미세분배되어만 하며 쉽게 분산되어야만 한다.
폐수정화에 유용한 다종의 흡착제가 사용가능하다.
적절한 흡착제로는 활성탄분말, 백토, 규조토, 플라이애시, 코우크스분 등이며 활성탄분말이 좋다.
흡착제는 공기혼화 및 침전상(12)에 도관(16)을 통해 도입되는 또는 도관(14)내에 유입폐수에 첨가되는 수성 슬러지로서 등의 적절한 방법으로 도입하면 된다.
공기혼화 및 침전상(12)에 존재하는 흡착제의 양은 일차적으로 폐수의 본질 및 기대되는 BOD, COD 및 TOC 수준과 같은 처리의 기대수준에 의해 가변적이다.
일반적으로 이 양은 통상 폐수 1리터당 흡착제 약 50 내지 5,000mg이다.
그러나 보다 독성인 폐수는 폐수 1리터당 20,000mg 정도로 많은 흡착제를 요구하며 보다 독성이 낮은 폐수에는 폐수 1리터당 5mg으로 낮은 흡착제 농도도 유효하다.
공기혼화 및 침전상(12)내에 존재하는 생물학적 활성고체는 폐수, 박테리아 및 산소를 접촉시켜 만든 다종의 박테리아를 함유하는 부유고체이다.
그들은 산화 폰드(pond) 및 다른 생물학적 수처리방법에서 발견되는 활성슬러지 및 활성고체일 수 있다.
일반적으로 공기혼화상에 존재하는 생물학적 활성고체의 양은 폐수에 대해 약 10 내지 50,000ppm의 총부유고체농도(흡착성 및 생물학적 활성고체를 합하여)를 제공한다. 일부 폐수, 특히 일부 공업폐수에 대해서는, 개시중에 공기혼화 및 침전상(12)에 생물학적 활성고체를 첨가하여 그것의 원하는 농도를 획득하는 것이 필요할 수 있다. 그 방법은 접촉상으로부터 공기혼화 및 침전상(12)에로 재순환할 수 있는 그 자체의 생물학적 활성고체를 이하에 언급하는 바와같이 생산하여 공기혼화상내의 박테리아의 적절한 수준을 보장해준다.
일단 적절한 농도의 생물학적 활성고체가 공기혼화 및 침전상(12)내에서 달성되면 이 수준은, 생물학적 활성고체의 외부적 첨가없이 통상 유지된다.
공기혼화 및 침전상(12)내에 존재하는 상기 흡착제의 농도는 공기혼화 및 침전상에 생물학적 활성고체와 함께 재순환된 흡착제 뿐만 아니라 도관(14) 또는 도관(16)을 경유하여 공기혼화 및 침전상에 첨가된 신규흡착제도 포함한다.
흡착제 및 생물학적 활성고체(혼합 액상고체)를 공기 등의 가압 산소함유가스에 의해 폐수와 혼합하고, 가압 산소함유가스를 도관(22)을 통해 공급하는 스파르거(20)를 포함하는 공기혼화시스템(18)에 의해 공기혼화 및 침전상(12)으로 도입한다.
혼합물에 산소를 용해시키고 교반발생시키고 다른 적절한 공기혼화 분배수단도 사용가능하다.
또한 이러한 공기혼화는 기계적 교반수단에 의해 보충될 수 있다.
제1도에 보여지는 실시예에서는, 예정량의 폐수를 일차 처리상(10)내로 도입함에 따라서 그것을 공기혼화 및 침전상(12)내에서 공기혼화에 의하여 도관(16)을 따라 첨가되거나 또는 도관(14)을 통해 흐르는 유입폐수에 첨가된 생물학적 활성고체 및 분말흡착제와 혼합된다.
도입되는 폐수량은 공기혼화 및 침전기상(12)내의 예정된 최고치에 도달한 액체수준에 대응하는데 있어서 유입조절밸브(표시되지 않음)를 차단하거나 펌프(표시되지 않음)의 작동을 중단시키는 것과 같은 적절한 여러 수단에 의하여 조절할 수 있다.
약 20분 내지 24시간의 예정된 반응시간후에 공기혼화를 종결하여 부유고체의 대부분이 공기혼화 및 침전상(12)내에서 중량에 의해 침전되게 하고 부분적으로 처리된 폐수 또는 일차 정화된 수상 및 링 차 침전된 고체상을 생산한다.
첨부적인 흡착제를 예정량의 폐수를 일차 처리상(10)내에 도입한 후 반응시간중에 공기혼화 및 침전상(12)에 첨가할 수 있다.
이러한 고체의 침전을 가속시키기 위해서는 응집보조제를 도관(24)을 경유하여 공기혼화 및 침전상(12)에 첨가할 수 있다.
고체의 미성숙침전이 일어남이 없이 부분처리된 폐수와의 균일혼합을 확실히 하기 위하여 공기혼화 및 교반을 끝내기 직전에 응집보조제를 첨가하는 것이 좋다.
여러가지 적절한 응집보조제를 사용할 수 있으며 페르콜 787 또는 페르콜 788(Allied Colloids, Inc., Suffolk Virginoia의 제품) 등의 양이온성 폴리머가 좋다.
이러한 물질은 4차 아크릴산염 및 아크릴아미드의 고분자량 양이온성 공중합체이다.
첨가된 응집보조제의 양은 고체의 기대되는 침전을 증진시키기에 충분하다.
일반적으로 부분적으로 처리된 폐수 1리터당 약 0.1 내지 10mg의 응집보조제를 사용한다.
침전기간을 변화시켜서 처리되는 폐수의 요구에 맞춘다.
일반적으로 침전기간은 대부분의 고체를 침전시키고 비교적 소량의 고체(예를들면 일차 정화된 수상 1리터당 총부유고체 5 내지 500mg)만이 일차 정화된 수상에 남아있도록 하기에 충분한 시간으로 한다.
침전기간 종결후 예정량의 일차 정화된 수상을 공기혼화 및 침전상(12)으로부터 도관(26)을 통해 빼내어 그 다음 처리를 위해 접촉탱크(28)로 보낸다.
이것은 공기혼화 및 침전상(12)내의 예정된 하한가까지 떨어진 액체수준에 반응하는데 있어서 펌프(나타내지 않음)의 작동을 종결하도록 조작할 수 있는 액체 수준 조절과 같은 적절한 다양한 수단에 의해 조절가능하다.
접촉탱크(28)는 적어도 부분적으로는 공기혼화 및 침전상(12)으로부터 빼낸 부분처리된 폐수로 충전된 혼합 및 침전상(29)을 포함한다.
혼합 및 침전상(29)이 충전되면 새로운 분말흡착제(공기혼화 및 침전상(12)에서 사용한 것과 동일한 것이 바람직하다. 예 : 활성탄)를 도관(30)을 통해 혼합 및 침전상(29)으로 도입하고 들어온 부분처리된 폐수와 적합한 교반수단으로 혼합한다. 또는 새로운 분말 흡착제를 부분처리된 폐수가 도관(26)을 통해 들어옴에 따라 유입되는 그것에 첨가할 수도 있다. 공기혼화 시스템(32)인 제시된 구체적인 실시예에 있어서 교반수단은 공기혼화 및 침전상(12)에서 사용한 것과 유사한 기계적인 교반수단일 수 있으며 가압된 산소함유가스를 도관(36)를 통해 공급받는 스파르거(34)를 포함한다.
공기혼화에 의한 교반이 바람직한데 왜냐하면 일차 처리상(10)으로부터 부분처리된 폐수와 함께 이월된 생물학적 활성고체내에 존재하는 박테리아에 산소를 제공해주며 혼합 및 침전상(29)내에 존재하는 오염물질의 신진대사를 증가시키기 때문이다.
혼합 및 침전상(29)내의 부분처리된 폐수에 첨가되는 흡착제의 양은 주로 기대처리 정도. 즉, 출수에 기대되는 BOD, COD 및 TOC의 최대수준에 의해 좌우된다.
일반적으로 흡착제의 그 양은 유입되는 부분처리된 폐수의 일리터당 10mg 정도로 적게 그리고 10,000mg정도로 많게 될 수 있다. 적게는 20분에서 많게는 24시간인 예정된 반응시간 후에 교반을 끝내어 부유고체가 중량에 의해 침전하고 실질적으로 고체가 없는 이차 정화수상 및 흡착제와 생물학적 활성고체를 함유하는 이차 고체상을 생산한다.
이러한 고체의 침전을 가속시키기 위하여, 공기혼화 및 침전상(12)에 사용되는 응집보조제와 유사한 것을 혼합 및 침전상(29)에 도관(38)을 통해서 첨가할 수 있다.
부분처리된 폐수가 고체의 미성숙 침전을 일으킴이 없이 부분처리된 폐수와 확실히 균일혼합되도록 교반종결 직전에 응집보조제를 첨가하는 것이 좋다.
첨가되는 응집보조제의 양은 고체, 주로 흡착제의 기대되는 침전을 증진시키기에 충분하도록 한다.
일반적으로 이 양은 부분처리된 폐수 1리터당 약 0.1 내지 10mg의 응집보조제이다.
침전기간은 처리된 폐수의 요구에 따라 가변적이다.
예를들어 만일 부유고체가 침전되기 어려우면, 침전기간이 길어져야 한다.
침전기간의 종료후, 예정량의 이차 정화수상을 접촉탱크(28)로부터 도관(04)을 경유하여 폐기 및 재사용을 위해 빼낸다. 이러한 충전, 교반, 침전 및 유출 단계는 그 다음 반복된다.
접촉탱크(28)을 위한 충전 시간의 길이는 공기혼화 및 침전상(12)으로부터 유출해낸 일차 정화수상의 예정량에 의해 지배된다.
접촉탱크(28)는 혼합 및 침전상(29)내의 액체수준이 예정된 상한가에 도달한 후에 예정된 시각에 교반을 종결하기 위한 조절수단(나타나지 않음)을 포함할 수 있다.
액체수준이 상한가에 도달한 후 및 교반종결 전의 예정된 시각에 응집보조제 첨가를 시작하고, 액체 수준이 예정된 하한가로 떨어질때 이차 정화수상의 유출을 종결한다.
침전된 이차 고체상(흡착제 및 생물학적 활성고체)의 전체 또는 일부를 접촉탱크(28)로부터 도관(42) 및 펌프(44)를 경유하여 빼내어 도관(46)을 경유하여 도입폐수(표시되어 있는)와 함께 또는 직접 일차 처리상(10)에 첨가하여 일차 처리상(10)으로 재순환시켜 상술한 바와같은 공기혼화 및 침전상내의 총 부유고체의 기대농도를 유지한다.
만일 원한다면 접촉탱크(28)로부터 유출한 고체의 일부 혹은 전부를 도관(48)을 경유하여 빼내어 탈수 또는 여타의 더이상의 처리후 폐기할 수 있다.
이러한 고체를 빼내는 것은 유출 사이클 종결후 접촉탱크(28)내의 고체수준이 예정수준에 도달했을때 펌프(44)를 작동시키는 적절한 조절수단에 의해 조절될 수 있다.
일차 처리상(10)내의 고체의 보유시간은 혼합된 액상고체의 일부분을 펌프(50) 또는 그 유사체에 의해 나오게 하여 도관(52)을 경유해 빼내고 탈수 또는 여타의 처리후 버리는 것에 의해 조절될 수 있다.
일차 처리상(10) 및 접촉탱크(28)을 분리단위로서 나타낸 반면, 그들은 공통의 벽을 공유할 수 있다.
예를들어 접촉탱크(28)는 커다란 공기혼화 용기의 차단된 일부일 수 있으며 원하는 유통 계획을 제공하기 위한 액체 및 고체흐름의 적절한 조절수단을 포함할 수 있다.
제2도에 제시된 실시예에 있어서 접촉탱크(28)는 상기 언급된 방식으로 배열 및 작동된다. 따라서 제1도에 보여지는 것과 공통요소는 동일한 참조번호로 표시한다.
본 실시예에서 폐수는 일차 처리상(53)으로 연속적으로 흐르나; 공기혼화 및 침전상(12)은 불연속방식으로 작동된다. 공기혼화 및 침전상(12)내의 작동조건은 실제적으로 상술한 것과 동일할 수 있다.
제1도에 보여지는 것과 공통인 일차 처리상(53)의 구성요소는 동일 참조번호로 표시하였다.
일차 처리상(53)은 공기혼화 및 침전상(12)과 실제적으로 분리되어 있으며 연속 유체교환중에 있는 혼탁물 주입상(56)을 한정하는 밑으로 향해 연장된 격자(54)를 포함한다. 주입상(56)으로부터 공기혼화 및 침전상(12)내로 흐르는 폐수는 그내에서 공기혼화 및 침전상(12)에로, 도관(16)을 경유해 혼탁물 주입상(56)에로 또는 도관(14)을 통해 유입폐수흐름에로 첨가될 수 있는 생물학적 활성고체 및 분말 흡착제와 공기혼화에 의해 혼합된다.
공기혼화는 공기혼화 및 침전상(12)내의 액체수준이 일차 예정상한가에 도달한 때에 종결된다.
폐수의 유입을 조절하여 액체수준이 일차 예정 상한가에 도달되는 시간까지 기대반응이 발생하기에 충분한 시간이 있게 한다.
응집보조제는 도관(24)을 경유하여 상술한 공기혼화 및 교반의 종결전에 공기혼화 및 침전상(12)에 첨가될 수 있다.
침전기간은 공기혼화 및 침전상(12)의 액체수준이 예정된 이차 상한가에 도달될 때까지 계속하며, 그 시간중에 예정량의 부분처리된 폐수를 공기혼화 및 침전상(12)으로부터 빼내어 접촉탱크(38)로 보낸다.
부분처리된 폐수를 공기혼화 및 침전상(12)으로부터 그 안의 액체수준이 예정된 하한가까지 떨어졌을때 빼내는 것을 종결짓기 위해 수준조절수단(보이지 않음) 또는 여타의 적절한 수단을 사용할 수 있다.
부분처리된 폐수의 유출이 종결된 후 일차 처리상(53)을 위한 충전, 공기혼화, 침전 및 유출 단계를 반복한다.
침전 및 유출기간중에 격자(54)는 주입상(56)에로의 폐수의 연속흐름에 의해 공기혼화 및 침전상(12)내의 고체침전의 방해를 줄여준다.
본 발명의 방법은 여러가지의 장점을 제공한다. 일차 처리상을 작동시켜서 일차 수상내의 또는 그로부터 흘러나오는 부분처리된 폐수내의 고체의 농도를 조절하는 것은 하류의 정화장치를 필요없게 한다.
접촉상에 들어오는 고체량을 그렇게 제한하는 것에 의하여 그것은 고농도의 부유고체가 존재하는 경우처럼 장애된 침전보다는 오히려 자유 침전으로 작동될 수 있다. 감소된 농도는 부유고체를 함유하는 부분처리된 폐수를 접촉상내에서 새로운 흡착제와 접촉시키는 것은 오염물질의 제거를 개선한다.
공기혼화 및 침전상에서 잘 흡착되지 않고 접촉상으로 이월되는 오염물질은 새롭고 보다 활성인 흡착제와 접촉하며 그에 의해 이러한 오염물질의 개선된 제거를 제공한다. 부분처리된 폐수내에 존재하는 생물학적 활성고체는 접촉상내의 오염물질을 더욱 신진대사시키며 특히 산소함유가스에 의한 공기혼화를 교반중에 사용할 때는 그러하다.
접촉상내의 접촉 또는 교반시간 및 침전시간은 처리될 특정 폐수를 위한 요구에 응하도록 편리하게 조절가능하다. 폐수가 연속적으로 일차 처리상에 도입될 수 있는 반면 총 반응은 이단계 배치식 반응으로서 작동될 수 있다.
전술한 설명으로부터, 본 분야의 숙련자들은 본 발명의 주요 특성을 쉽게 확인할 수 있으며 본 발명의 정신과 범위에서 벗어남이 없이 다양한 변화 및 수정을 사용하여 여러 용도를 맞출 수 있다.

Claims (15)

  1. 다음 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 유기 및 흡착성 오염물질을 함유하는 폐수정화방법. (a) 예정된 양의 폐수를 공기혼화 및 침전상을 포함하는 일차 처리상으로 도입하는 단계; (b) 상기 공기혼화 및 침전상내의 폐수를 충분한 양의 분말 흡착제 및 생물학적 활성고체의 존재하에 산소함유가스로 공기혼화시키는 단계; (c) 공기혼화를 종결하고 상기 그렇게 처리된 폐수를 상기 공기혼화 및 침전상내에서 충분한 시간동안 보유하여 내부의 고체가 중량에 의해 침전되어 일차 고체상 및 최대 예정량의 상기 고체를 함유하는 일차 수상을 생산하는 단계; (d) 상기 일차 수상의 예정량을 상기 공기혼화 및 침전상으로부터 빼내어 접촉상으로 전달하는 단계; (e) 상기 일차 수상을 상기 접촉상내에서 분말 흡착제의 존재하에 BOD, COD 및 TOC를 원하는 수준까지 감소시키기에 충분한 교반시간동안 교반하는 단계; (f) 교반을 종결하고 그렇게 처리된 일차 수상내의 교체를 충분한 침전기간동안 중량에 의하여 침전되도록 허용하여 정화되고 실제적으로 고체가 없는 이차 수상과 이차 고체상을 생산하는 단계; 및 (g) 그 다음 상기 이차 수상의 예정량을 상기 접촉상으로부터 빼내는 단계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공기혼화 및 침전상내에 존재하는 흡착제 및 생물학적 활성고체의 총량이 폐수에대해 약 10 내지 50,000ppm인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 공기혼화 및 침전상내에 존재하는 상기 흡착제의 양이 폐수에 대해 약 5 내지 20,000ppm인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 흡착제가 활성탄인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 상기 공기혼화 및 침전상에 공기혼화 종결전에 고체의 침전을 증진시키기 위한 응집보조제를 첨가하는 단계를 포함하는 제1항에 따른 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 응집보조제가 양이온성 폴리머인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 일차 처리상은 상기 공기혼화 및 침전상으로부터 실제적으로 분리되어 있으며 연속유체교환중에 있는 주입상을 포함하며; 단계 (a)에 있어서 폐수가 상기 주입상까지 일차 유속으로 연속적으로 흐르고 그곳으로부터 상기 교반 및 침전상으로 넘어가며; 단계 (d)에서는, 상기 일차 수상이 상기 공기혼화 및 침전상으로부터 이차 유속으로 빼내어지되 상기 일차 수상의 상기 예정량이 빠질때까지 하며 그 이차 유속은 상기 일차 유속보다 큰 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 단계 (c)가 상기 공기혼화 및 침전상내의 액체수준이 예정된 상한가에 도달했을때 개시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 단계 (d)가 상기 일차 수상의 액체수준이 예정된 하한가로 떨어질때까지 계속되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 접촉상내의 상기 교반이 가압된 산소함유가스의 도입에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 접촉상내의 상기 교반이 기계적인 교반수단에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 상기 교반시간의 종결직전에 상기 일차 수상에 대한 상기 흡착제의 침전을 증진시키기 위하여 응집보조제를 상기 접촉상에 첨가하는 단계를 포함하는 제1항에 따른 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 응집보조제가 양이온성 폴리머인 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 적어도 일부의 상기 이차 고체상을 상기 접촉상으로부터 상기 일차 처리상으로 재순환시키는 단계를 포함하는, 제1항에 따른 방법.
  15. 상기 공기혼화 및 침전상에 존재하는 상기 흡착성 및 생물학적 활성고체를 예정된 수준으로 유지하기 위하여 상기 일차 처리상으로부터 혼합된 액상고체상의 일부분을 빼내는 단계를 포함하는, 제14항에 따른 방법.
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