WO2015147564A1 - Ｍｓｂｒ공정에서 질소제거와 전기전도도를 이용한 인 제거 자동제어 고도처리 시스템 및 그 작동방법 - Google Patents

Ｍｓｂｒ공정에서 질소제거와 전기전도도를 이용한 인 제거 자동제어 고도처리 시스템 및 그 작동방법 Download PDF

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김치구
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Definitions

  • the present invention relates to an advanced control system for phosphorus removal using nitrogen removal and electrical conductivity and an operating method thereof in an MSBR process for small scale sewage treatment. More specifically, the present invention relates to an advanced treatment system of nutrients such as nitrogen and phosphorus in the MSBR process by using an artificial automatic control technique, and a sewage treatment process which is operated manually or operated mainly in organic matter treatment.
  • the automatic control technique is used to automate the process so that organic substances such as BOD and COD, as well as nutrients such as nitrogen and phosphorus, are highly processed.
  • ORP sensors or conductivity sensors are installed in the MSBR reactor to enable automatic control and each sensor monitors the state in the reactor in real time to automate the operation according to the state of the MSBR reactor.
  • the MSBR reaction process is operated by a programmed system, and the MSBR process refers to a process in which a membrane unit is additionally installed in the existing SBR reactor to allow the treated water to flow out through the membrane.
  • Patent Document 1 KR1020020007252 KR
  • Patent Document 2 KR100519694 KR
  • the present invention was derived to solve the above problems, according to an embodiment of the present invention, it is possible to maintain a stable efficiency even under load changes in a small sewage treatment plant, and also to remove nutrients such as nitrogen or phosphorus automatically
  • the ORP and DO sensor to observe the ORP and DO concentration changes in real time to detect the nitrogen concentration changes in the reaction vessel, through which the instantaneous changes in the inflow conditions and reactor in the MSBR process It will provide an automatic control system that can cope.
  • the phosphorus concentration is changed by using a correlation with the result of the conductivity measurement measured in response to the phosphorus concentration change. It provides an automatic control system that detects and injects coagulant according to the coagulant titration data previously determined through laboratory Jar test.
  • An object of the present invention in the MSBR process for small scale sewage treatment, in the automatic control advanced treatment system for the removal of phosphorus, nitrogen, influent water is introduced into the wastewater, the membrane unit is provided therein to generate biological wastewater treatment reaction MSBR reactor; A mixer provided in the MSBR reactor to stir the influent; A measuring device for measuring ORP value, DO value and conductivity value of influent water introduced into the MSBR reactor in real time; A data collecting unit collecting data measured by the measuring device; An oxygen injection unit for injecting oxygen into the MSBR reactor; A coagulant storage tank in which a coagulant is stored; A coagulant injection pump provided between the MSBR reaction tank and the coagulant storage tank; And receiving the measurement data, controlling the oxygen injection unit, and adjusting the coagulant injection pump so that the appropriate coagulant injection amount for each phosphorus concentration calculated based on the appropriate coagulant injection amount data corresponding to various input phosphorus concentrations is added to the MSBR reactor.
  • the MSBR process for small-scale sewage treatment characterized in that it comprises an automatic control unit for
  • the measuring device includes an ORP sensor for measuring the ORP value of the influent water flowing into the MSBR reactor, a DO sensor for measuring the DO value, a pH sensor for measuring the pH value and a conductivity sensor for measuring the conductivity value;
  • the data collector may receive an ORP value, a DO value, a pH value, and a conductivity value, and transmit the received data to the automatic controller.
  • an inflow water supply pump provided on one side of the supply pipe connecting the inflow water storage tank and the MSBR reaction tank is stored;
  • An oxygen supply pump provided at one side of the oxygen injection pipe;
  • a treated water discharge pump provided at one side of a discharge tube connecting the treated water storage tank storing the treated water and the membrane unit of the MSBR reaction tank;
  • a mixer driver for driving the mixer.
  • the automatic controller may control at least one of the inflow water supply pump, the oxygen supply pump, the treated water discharge pump, and the mixer driver based on the ORP value, DO value, and pH value. .
  • the automatic control unit determines that denitrification is completed based on the ORP value change graph, and when the denitrification is completed, the automatic control unit switches to an aerobic condition to drive the oxygen supply pump. can do.
  • the oxygen supply pump may be controlled to maintain the DO value in the range of 2 to 4 mg / L, thereby intermittently supplying oxygen into the MSBR reactor.
  • the appropriate coagulant injection amount for each phosphorus concentration may be characterized in that the appropriate coagulant injection amount is determined based on previously inputted phosphorus concentration correlation data for conductivity concentration and coagulant injection amount data for phosphorus concentration.
  • the phosphorus concentration may be PO 4 3-
  • the flocculant may be characterized as PAC.
  • the flocculant injection amount data for the phosphorus concentration may be characterized in that the appropriate flocculant injection amount data for various phosphorus concentrations determined through pre-collected self-test.
  • the automatic control unit may be characterized in that it further comprises a multi-PC connected by a wireless communication means.
  • an object of the present invention is to provide a method for operating an automatic control advanced treatment system for the removal of phosphorus and nitrogen in an MSBR process for small scale sewage treatment.
  • the automatic control unit receives the measurement data from the data collection unit, controls the oxygen injection unit for injecting oxygen into the MSBR reactor, and titrates each phosphorus concentration calculated based on the appropriate flocculant injection amount data corresponding to various input phosphorus concentrations.
  • the step of forming the control signal based on the ORP value, DO value, pH value received by the automatic control unit, the inlet water supply pump for supplying the inflow water to the MSBR reactor, the oxygen supply for supplying oxygen to the MSBR reactor
  • the operation of the oxygen supply pump, the mixer driver and the inflow water supply pump may be stopped, and the treated water discharge pump may be operated to discharge the treated water. have.
  • the step of the inlet water flowing into the MSBR reactor by the automatic control unit operating the inlet water supply pump Stirring the inflow water introduced into the MSBR reactor under anoxic conditions by driving the mixer driving unit by the automatic control unit; Determining that the denitrification is completed when the automatic control unit reaches the lower saturation based on the change amount of the transmitted ORP value;
  • the automatic control unit switches to the aerobic mode to operate the oxygen supply pump to inject oxygen into the MSBR reactor; Intermittently injecting oxygen into the MSBR reactor by controlling the oxygen supply pump so that the DO value is maintained within 2 to 4 mg / L; And in the exhalation mode, determining whether nitrification is completed based on the ORP value by the automatic control unit.
  • the automatic control unit determines whether the appropriate amount of coagulant injection is determined on the basis of the previously input, the phosphorus concentration correlation data for the conductivity concentration and the coagulant injection amount data for the phosphorus concentration Can be.
  • FIG. 1 is a block diagram of an advanced automatic control system for removing phosphorus and nitrogen in the MSBR process for small-scale sewage treatment according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram of an automatic control advanced processing system for removing phosphorus and nitrogen in an MSBR process for small scale sewage treatment according to an embodiment of the present invention showing a control signal flow;
  • Figure 3 is a block diagram showing the flow of the control signal of the automatic control unit for removing nitrogen according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a block diagram showing a method for controlling oxygen injection in an MSBR reactor for nitrogen removal according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a flowchart of a method for adjusting oxygen injection in an MSBR reactor for nitrogen removal according to an embodiment of the present invention
  • Figure 6 is a block diagram showing the flow of the control signal of the automatic control unit for phosphorus removal according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a phosphorus removal method using an automatic control method according to an embodiment of the present invention.
  • coagulant injection pump 32 coagulant injection unit 40: oxygen injection unit
  • FIG. 1 illustrates a configuration diagram of an automatic control advanced treatment system 100 for removing phosphorus and nitrogen in an MSBR process for small scale sewage treatment according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 shows a block diagram of the automatic control advanced processing system 100 for removing phosphorus, nitrogen in the MSBR process for small-scale sewage treatment according to an embodiment of the present invention showing the flow of the control signal .
  • the automatic control advanced processing system 100 for removing phosphorus and nitrogen is, as shown in Figure 1, the influent storage tank 20, the influent feed pump (21), treated water storage tank (50), treated water discharge pump (51), MSBR reactor (10) equipped with membrane unit (11), mixer (16), mixer drive unit (17), oxygen injector (40) , Oxygen supply pump (41), ORP sensor (12), DO sensor (13), pH sensor (14), measuring device consisting of conductivity sensor (15), coagulant reservoir (30), coagulant injection pump (31), data
  • the influent water is introduced from the inflow water storage tank 20 by the inflow water supply pump 21, and the membrane unit 11 is provided therein, and the biological wastewater treatment reaction is performed. Corresponds to the space generated.
  • the MSBR reactor 10 is provided with a mixer 16 to agitate the influent.
  • the MSBR reactor 10 is equipped with a measuring device to measure the ORP value, DO value, pH value and conductivity value of the influent water in real time. That is, the ORP sensor 12 measures the ORP value of the influent in real time, the DO sensor 13 measures the DO value of the influent in real time, the pH sensor 14 measures the pH value of the influent in real time, The conductivity sensor 15 measures the conductivity value of the influent in real time.
  • the data measured by the measuring device is collected in the data collection unit 60 at a set period of the real-time EH. Measurement data collected by the data collection unit 60 is transmitted to the automatic control unit 70.
  • an oxygen supply pump 41 and an oxygen injection unit 40 are provided in order to inject oxygen into the MSBR reaction tank 10. It will be provided.
  • the automatic advanced control system 100 is provided between the flocculant storage tank 30 and the flocculant storage tank 30 and the MSBR reaction tank 10 in which the flocculant is stored to remove phosphorus.
  • Coagulant injection pump 31 is provided.
  • the automatic control unit 70 receives the measurement data from the data collection unit 60 and controls the operation of the oxygen supply pump 41 to adjust the oxygen supply into the reactor 10. Done. In addition, the automatic control unit 70 controls to control the coagulant injection pump 31 so that the appropriate coagulant injection amount for each phosphorus concentration calculated on the basis of the appropriate coagulant injection amount data corresponding to various phosphorus concentrations inputted into the coagulation tank. Will form a signal.
  • the automatic control advanced processing system 100 according to an embodiment of the present invention, as shown in Figures 1 and 2, the supply pipe 22 for connecting the influent water storage tank 20 and the MSBR reaction tank 10 in which the influent water is stored A membrane unit of the treated water storage tank 50 and the MSBR reaction tank 10, which includes an inflow water supply pump 21 provided at one side, and an oxygen supply pump 41 provided at one side of the oxygen injection pipe. It can be seen that the treatment water discharge pump 51 provided on one side of the discharge pipe 52 connecting the 11). And the mixer drive part 17 for driving the mixer 16 is included.
  • the automatic control advanced processing system 100 for removing phosphorus and nitrogen as shown in Figures 1 and 2, the automatic control unit 70 and the wireless communication means Including the multi-PC (80) connected by, it is possible to remotely monitor the status of the MSBR reactor (10).
  • Figure 3 shows a block diagram showing the flow of the control signal of the automatic control unit 70 for nitrogen removal according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 shows a block diagram showing a method of controlling the oxygen injection in the MSBR reactor 10 for nitrogen removal according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 shows a flow chart of the oxygen injection control method in the MSBR reactor 10 for nitrogen removal according to an embodiment of the present invention.
  • the ORP sensor 12 measures the ORP value of the influent in the MSBR reactor 10 in real time
  • the DO sensor 13 measures the DO value of the influent in the MSBR reactor 10.
  • the pH sensor 14 measures the pH value of the influent in the MSBR reactor 10 in real time.
  • the data collection unit 60 collects the ORP value, DO value, and pH value data, and transmits the data to the automatic controller 70.
  • the automatic control unit 70 based on the ORP value, DO value, pH value received, by identifying the state of the MSBR reactor 10, the influent feed pump 21, The operation of the oxygen supply pump 41, the treated water discharge pump 51 and the mixer driver 17 is controlled.
  • the system 100 may be configured such that the automatic control unit 70 and the multi-PC 80 is wirelessly connected to the Internet, such that the user can be remotely identified.
  • the automatic control unit 70 when the desaturation is reached based on the amount of change in the ORP value received, the denitrification is completed and judged, and when it is determined that the denitrification is completed in aerobic mode By switching, the oxygen supply pump 41 is driven.
  • the automatic control unit 70 controls the oxygen supply pump 41 to maintain the DO value 2 ⁇ 4mg / L range, based on the received DO value, MSBR reactor 10 To supply oxygen intermittently.
  • the automatic control unit 70 operates the influent feed pump 21, the membrane unit 11 is provided inside the biological wastewater treatment reaction is generated MSBR Inflow water is introduced into the reactor 10 (S1).
  • the automatic control unit 70 operates the mixer driving unit 17, and the inflow water is stirred under anoxic conditions by the mixer 16 provided in the MSBR reaction tank 10 (S3).
  • the measuring device provided in the MSBR reactor 10 measures the ORP value, DO value, and pH value of the influent water in real time, and the measurement data is collected by the data collection unit 60 and the automatic control unit 70. Will be sent to.
  • the automatic controller 70 receives the measurement data and determines whether denitrification is completed based on the ORP value (S4). That is, the automatic controller 70 graphs the ORP value over time, and determines that denitrification is completed at the lower saturation point in the real-time ORP value graph.
  • the automatic control unit 70 converts the operation to the exhalation mode (S5).
  • the automatic control unit 70 operates the oxygen supply pump 41 to supply oxygen through the oxygen injection unit 40 into the MSBR reactor 10.
  • the automatic control unit 70 does not uniformly supply oxygen into the MSBR reactor 10 in the exhalation mode, and maintains the oxygen supply pump 41 to maintain the DO value within 2 to 4 mg / L based on the received DO value. On / off and controlled to supply oxygen intermittently (S6).
  • the automatic control unit 70 graphs the ORP value over time, and at the lower saturation point in the real-time ORP value graph. It is determined that nitrification is completed (S7).
  • Figure 6 shows a block diagram showing the flow of the control signal of the automatic control unit 70 for phosphorus removal according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 shows a flow diagram of a phosphorus removal method using an automatic control method according to an embodiment of the present invention.
  • the phosphorus removal method using the automatic control advanced processing system 100 first, the automatic control unit 70 By operating the inflow water supply pump 21 is introduced into the MSBR reactor 10 (S100).
  • the conductivity sensor 15 measures the conductivity value of the influent in real time (S200), and the measured measurement data is collected by the data collection unit 60 is transmitted to the automatic control unit 70 (S300).
  • the automatic controller 70 determines an appropriate amount of flocculant to be introduced into the MSBR reactor 10 based on the transmitted conductivity value.
  • the data receiving unit of the automatic control unit 70 receives the measurement data (S400), and the display unit graphs and displays the measurement data received by the data receiving unit in real time. And, the injection amount determination unit determines the appropriate coagulant injection amount for each phosphorus concentration based on the measured data (S500), the data receiving unit transmits this control signal to the coagulant injection pump 31, the D / A converter is a digital signal The control signal is converted into an analog control signal (S600).
  • the coagulant injection pump 31 is operated by receiving such a control signal (S700), and the appropriate coagulant injection amount is introduced into the MSBR reaction tank 10 through the coagulant injection unit 32 in the coagulant storage tank 30 (S800). .
  • the appropriate flocculant injection amount for each phosphorus concentration is determined based on the phosphorus concentration correlation data for the input conductivity concentration and the flocculant injection amount data for the phosphorus concentration.
  • the automatic controller 70 calculates phosphorus concentration data corresponding to the measured conductivity value based on the measured conductivity value, based on the phosphorus concentration correlation data for the previously input conductivity concentration. And, based on the calculated phosphorus concentration, the coagulant injection amount data for the phosphorus concentration is to determine the appropriate coagulant injection amount based on the appropriate coagulant injection amount data for various phosphorus concentrations determined through pre-collected self-test.
  • This phosphorus concentration is PO 4 3-
  • the flocculant according to one embodiment of the present invention is PAC.

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Abstract

본 발명은 소규모 하수처리를 위한 MSBR공정에서, 질소제거와 전기전도도를 이용한 인 제거 자동제어 고도처리 시스템 및 그 작동방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 인공지능형 자동제어기법을 이용하여 MSBR 공정에서 질소나 인과 같은 영양염류 물질의 고도처리 시스템에 대한 것으로, 기존에 수동으로 운전되거나 유기물 처리 중심으로 운영되던 하수처리 공정을 자동제어 기법을 도입하여 자동적으로 운전됨으로써 BOD나 COD와 같은 유기물질뿐만 아니라 질소나 인과 같은 영영염류 물질도 고도처리되도록 공정을 자동화한 것이다.

Description

ＭＳＢＲ공정에서 질소제거와 전기전도도를 이용한 인 제거 자동제어 고도처리 시스템 및 그 작동방법
본 발명은 소규모 하수처리를 위한 MSBR공정에서, 질소제거와 전기전도도를 이용한 인 제거 자동제어 고도처리 시스템 및 그 작동방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 인공지능형 자동제어기법을 이용하여 MSBR 공정에서 질소나 인과 같은 영양염류 물질의 고도처리 시스템에 대한 것으로, 기존에 수동으로 운전되거나 유기물 처리 중심으로 운영되던 하수처리 공정을 자동제어 기법을 도입하여 자동적으로 운전됨으로써 BOD나 COD와 같은 유기물질뿐만 아니라 질소나 인과 같은 영영염류 물질도 고도처리되도록 공정을 자동화한 것이다.
이를 위해 본 발명의 일실시예에서는, MSBR 반응조 내에 자동제어가 가능토록 ORP 센서나 전도도(Conductivity) 센서들을 설치하고 각 센서들이 반응조 내의 상태를 실시간으로 감시하여 MSBR 반응조의 상태에 따라 운전을 자동화하도록 프로그램밍된 시스템에 의해 MSBR 반응공정이 운전되며, MSBR 공정은 기존 SBR 반응조에 처리수를 막을 통해 유출시키기 위한 멤브레인(Membrane) 유닛이 추가로 설치된 공정을 의미하고, 본 발명은 이러한 MSBR 공정에서 질소와 인을 처리하는데 적합토록 발명된 자동제어 시스템에 관한 것이다.
기존의 소규모 하수처리시설들은 대부분 하천의 상류지역에 위치하고 있어 방류수가 하천 상류나 상수원으로 유입되고 있으므로 보다 효율적인 처리가 중요하다. 또한 소규모 하수처리시설이 위치한 지역은 대부분 농촌 부락단위로서 1일 중 하수발생 부하의 변화가 심할 뿐만 아니라 계절별 변화가 도시하수처리장에 비해 심한 것으로 알려져 있다.
더욱이 소규모 하수처리시설은 무인운전으로 운영되고 있어 유지관리에 많은 어려움이 있다. 이로 인해 부하변동에 능동적으로 운전되지 않으므로 인해 적절한 효율을 유지하는 데에도 문제가 있을 뿐만 아니라 더욱이 부하변동에 적합한 운전이 이루어지지 않음으로 인해 각 처리장별로 에너지 손실이 발생하고 있다. 이는 국가적으로 고려할 때 상당한 에너지 손실로도 귀결되는 문제점을 안고 있다. 이를 해결하기 위하여 많은 기술들이 개발되었으나 유지관리 측면의 연구와 저 비용의 운전 방법에 대한 연구는 다소 미흡한 실정이다.
(특허문헌 1) KR1020020007252 KR
(특허문헌 2) KR100519694 KR
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 소규모 하수처리시설에서 부하 변화에도 안정적으로 효율을 유지할 수 있고 아울러 질소나 인과 같은 영양소물질도 제거가 자동적으로 가능하도록 ORP 센서, DO센서 및 전도도(Conductivity) 센서들을 활용하여 질소 및 인을 자동적으로 처리할 수 있는 소규모 하수처리를 위한 MSBR공정에서, 인, 질소를 제거하기 위한 자동제어 고도처리 시스템을 제공하게 된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, ORP센서와 DO센서를 통해 ORP와 DO 농도 변화를 관찰하여 반응조내 질소농도 변화를 실시간으로 감지하고, 이를 통해 MSBR 공정내 유입조건과 반응조의 변화에 대해 즉각적으로 대처할 수 있는 자동제어시스템을 제공하게 된다.
한편 본 발명의 일실시예에 따르면, 인 제거를 위해 응집제를 반응조에 적정량을 주입하기 위해, 인 농도 변화에 연동적으로 반응하는 전도도(Conductivity) 측정값 결과와의 상관관계를 이용하여 인 농도변화를 감지하고 이에 기존에 실험실 자-테스트(Jar test)를 통해 결정된 응집제 적정량 데이터에 따라 응집제를 주입할 수 있는 자동제어시스템을 제공하게 된다.
또한, 우리나라 소규모 하수처리시설들이 공통으로 갖고 있는 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, ORP와 DO 농도변화를 통해 반응조 내 질소부하 변화를 실시간으로 분석할 수 있고 이에 대응하여 적정한 운전방법을 제공함으로서 효율제고와 경제적 운전도 가능한 자동제어시스템을 제공하게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 인 제거를 위한 응집제 주입시 그 주입량을 자동으로 제어함으로써 하수처리공정에서 인 제거를 안정적으로 처리하고, 응집제를 적정량 사용하기 때문에 약품사용비를 감소할 수 있는 자동제어시스템을 제공하게 된다.
본 발명의 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.
본 발명의 목적은, 소규모 하수처리를 위한 MSBR공정에서, 인, 질소를 제거하기 위한 자동제어 고도처리 시스템에 있어서, 폐수인 유입수가 유입되며, 내부에 멤브레인 유닛이 구비되어 생물학적 폐수처리반응이 발생되는 MSBR반응조; 상기 MSBR반응조 내에 구비되어 상기 유입수를 교반시키는 믹서; 상기 MSBR 반응조에 유입된 유입수의 ORP값, DO값 및 전도도 값을 실시간으로 측정하는 측정장치; 상기 측정장치에서 측정된 데이터를 수집하는 데이터 수집부; 상기 MSBR반응조 내로 산소를 주입하는 산소주입부; 응집제가 저장되는 응집제 저장조; 상기 MSBR 반응조와 상기 응집제저장조 사이에 구비되는 응집제 주입펌프; 및 상기 측정데이터를 수신받아, 산소주입부를 제어하고, 기 입력된 다양한 인 농도에 대응한 적정 응집제 주입량 데이터를 기반으로 연산된 인 농도별 적정 응집제 주입량이 상기 MSBR 반응조에 투입되도록 상기 응집제 주입펌프를 제어하기 위한 제어신호를 형성하는 자동제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소규모 하수처리를 위한 MSBR공정에서, 인, 질소를 제거하기 위한 자동제어 고도처리 시스템으로서 달성될 수 있다.
또한, 상기 측정장치는, 상기 MSBR 반응조에 유입된 유입수의 ORP값을 측정하는 ORP센서와, DO값을 측정하는 DO센서, pH값을 측정하는 pH센서 및 전도도 값을 측정하는 전도도센서를 포함하고, 상기 데이터 수집부는 ORP값, DO값, pH 값, 전도도 값을 수신받아, 상기 자동제어부로 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 유입수가 저장된 유입수저장조와 상기 MSBR 반응조를 연결하는 공급관 일측에 구비된 유입수 공급펌프; 산소주입관 일측에 구비된 산소공급펌프; 처리수가 저장되는 처리수 저장조와 상기 MSBR 반응조의 멤브레인 유닛을 연결하는 토출관 일측에 구비된 처리수 토출펌프; 및 상기 믹서를 구동시키는 믹서구동부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 자동제어부는, 상기 ORP값, DO값, pH 값을 기반으로, 유입수 공급펌프, 산소공급펌프, 처리수 토출펌프 및 믹서구동부 중 적어도 어느 하나의 작동을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 자동제어부는, 상기 ORP 값 변화 그래프를 기반으로 하방포화에 도달하는 경우 탈질이 완료되었다고 판단하고, 탈질의 완료가 되었다고 판단되면 호기조건으로 전환하여 상기 산소 공급펌프를 구동시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 호기조건에서, 상기 DO값이 2 ~ 4mg/L 범위를 유지하도록 상기 산소공급펌프를 제어하여, 상기 MSBR반응조 내로 산소를 간헐적으로 공급시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 인 농도별 적정 응집제 주입량은, 기 입력된, 전도도 농도에 대한 인 농도 상관관계 데이터 및 인 농도에 대한 응집제 주입량 데이터를 기반으로 적정 응집제 주입량이 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 인 농도는 PO4 3- 이고, 응집제는 PAC인 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 인 농도에 대한 응집제 주입량 데이터는 기 수집된 자-테스트를 통해 결정된 다양한 인 농도에 대한 적정 응집제 주입량 데이터인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 자동제어부와 무선통신수단에 의해 연결된 멀티 PC를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또 다른 카테고리로서, 본 발명의 목적은, 소규모 하수처리를 위한 MSBR공정에서, 인, 질소를 제거하기 위한 자동제어 고도처리 시스템의 작동방법에 있어서, 내부에 멤브레인 유닛이 구비되어 생물학적 폐수처리반응이 발생되는 MSBR반응조 내로 유입수가 유입되는 단계; 상기 MSBR반응조 내에 구비된 믹서에 의해 상기 유입수가 교반되는 단계; 상기 MSBR 반응조 내에 구비된 측정장치가 유입된 유입수의 ORP값, DO값 및 전도도 값을 실시간으로 측정하는 단계; 데이터 수집부가 상기 측정장치에서 측정된 데이터를 수집하는 단계; 자동제어부가 데이터 수집부로부터 상기 측정데이터를 수신받아, 상기 MSBR반응조 내로 산소를 주입하는 산소주입부를 제어하고, 기 입력된 다양한 인 농도에 대응한 적정 응집제 주입량 데이터를 기반으로 연산된 인 농도별 적정 응집제 주입량이 상기 MSBR반응조에 투입되도록 상기 응집제 주입펌프를 제어하기 위한 제어신호를 형성하는 단계; 및 상기 제어신호를 전송받아 산소주입부가 상기 MSBR반응조 내로 산소를 주입하고, 상기 MSBR반응조와 상기 응집제저장조 사이에 구비되는 응집제 주입펌프가 가동되어 적정 응집제 주입량이 상기 MSBR반응조로 투입되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소규모 하수처리를 위한 MSBR공정에서, 인, 질소를 제거하기 위한 자동제어 고도처리 시스템의 작동방법으로서 달성될 수 있다.
또한, 상기 제어신호를 형성하는 단계는, 상기 자동제어부가 전송받은 ORP값, DO값, pH 값을 기반으로, MSBR 반응조에 유입수를 공급하는 유입수 공급펌프, MSBR 반응조에 산소를 공급시키기 위한 산소공급펌프, MSBR 반응조의 처리수를 토출시키기 위한 처리수 토출펌프 및 믹서를 구성시키기 위한 믹서구동부 중 적어도 어느 하나의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 형성하고, 상기 자동제어부가 ORP값 변화량을 기반으로 하방포화에 도달하여 탈질 반응이 종료되었다고 판단되면, 상기 산소공급펌프, 믹서구동부 및 유입수 공급펌프의 작동을 중단시키고, 처리수 토출펌프를 작동시켜 처리수를 토출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 자동제어부가 유입수 공급펌프를 작동시켜 유입수가 MSBR 반응조로 유입되는 단계; 상기 자동제어부가 믹서 구동부를 구동시켜 무산소조건에서 상기 MSBR반응조로 유입된 유입수를 교반하는 단계; 상기 자동제어부가 전송되는 ORP값의 변화량을 기반으로 하방포화에 도달한 경우 탈질 완료라고 판단하는 단계; 탈질 완료된 경우, 상기 자동제어부가 호기모드로 전환하여 상기 산소공급펌프를 작동시켜 상기 MSBR반응조 내로 산소를 주입하는 단계; DO값이 2 ~ 4mg/L 내로 유지되도록 상기 자동제어부가 상기 산소공급펌프를 제어하여 상기 MSBR반응조 내로 산소가 간헐적으로 주입되는 단계; 및 호기 모드에서, 상기 자동제어부가 ORP값을 기반으로 질산화 완료 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제어신호를 형성하는 단계에서, 상기 자동제어부가, 기 입력된, 전도도 농도에 대한 인 농도 상관관계 데이터 및 인 농도에 대한 응집제 주입량 데이터를 기반으로 적정 응집제 주입량이 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
따라서, 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, ORP와 DO 농도변화를 통해 반응조 내 질소부하 변화를 실시간으로 분석할 수 있고 이에 대응하여 적정한 운전방법을 제공함으로서 효율제고와 경제적 운전도 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 인 제거를 위한 응집제 주입시 그 주입량을 자동으로 제어함으로써 하수처리공정에서 인 제거를 안정적으로 처리하고, 응집제를 적정량 사용하기 때문에 약품사용비를 감소할 수 있는 장점을 갖는다.
그리고, 국내에 설치되어 있는 소규모 하수처리시설이 유지관리의 문제점이나 유입부하 변동으로 인해 방류수질이 불안하였으나 본 발명의 일실시예에 따른 인공지능형 제어시스템을 적용할 경우 안정적인 처리가 가능한 효과를 갖는다.
그리고, 2012년부터 강화된 질소, 인 처리 기준에 부합되기 위해 많은 경비를 투자하여 시설을 전면보수 또는 완전개량해야 하는 시설들이 전국적으로 다수 있으나 본 발명을 적용할 경우 기존 시설을 최대한 이용하면서 본 자동제어 시스템을 활용할 수 있다는 장점이 있다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허 청구 범위에 속함은 자명하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 소규모 하수처리를 위한 MSBR공정에서, 인, 질소를 제거하기 위한 자동제어 고도처리 시스템의 구성도,
도 2는 제어신호의 흐름이 나타난 본 발명의 일실시예에 따른 소규모 하수처리를 위한 MSBR공정에서, 인, 질소를 제거하기 위한 자동제어 고도처리 시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 질소제거를 위한 자동제어부의 제어신호의 흐름을 나타낸 블록도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 질소 제거를 위한 MSBR 반응조 내의 산소 주입 조절 방법을 나타낸 블록도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 질소 제거를 위한 MSBR 반응조 내의 산소 주입 조절 방법의 흐름도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 인 제거를 위한 자동제어부의 제어신호의 흐름을 나타낸 블록도,
도 7은 본 발명의 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어기법을 이용한 인 제거 방법의 흐름도를 도시한 것이다.
<부호의 설명>
10:MSBR반응조 11:멤브레인 유닛 12:ORP센서
13:DO센서 14:pH센서 15:전도도 센서
16:믹서 17:믹서 구동부 20:유입수 저장조
21:유입수 공급펌프 22:공급관 30:응집제 저장조
31:응집제 주입펌프 32:응집제 주입부 40:산소 주입부
41:산소 공급펌프 50:처리수저장조 51:처리수 토출펌프
52:토출관 60:데이터 수집부 70:자동제어부
80:멀티PC
100:소규모 하수처리를 위한 MSBR공정에서, 인, 질소를 제거하기 위한 자동제어 고도처리 시스템
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
<구성>
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 소규모 하수처리를 위한 MSBR공정에서, 인, 질소를 제거하기 위한 자동제어 고도처리 시스템(100)의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 소규모 하수처리를 위한 MSBR공정에서, 인, 질소를 제거하기 위한 자동제어 고도처리 시스템(100)의 구성도를 도시한 것이다. 또한, 도 2는 제어신호의 흐름이 나타난 본 발명의 일실시예에 따른 소규모 하수처리를 위한 MSBR공정에서, 인, 질소를 제거하기 위한 자동제어 고도처리 시스템(100)의 구성도를 도시한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 소규모 하수처리를 위한 MSBR공정에서, 인, 질소를 제거하기 위한 자동제어 고도처리 시스템(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 유입수 저장조(20), 유입수 공급펌프(21), 처리수 저장조(50), 처리수 토출펌프(51), 멤브레인 유닛(11)이 구비된 MSBR반응조(10), 믹서(16), 믹서 구동부(17), 산소 주입부(40), 산소공급펌프(41), ORP 센서(12), DO센서(13), pH센서(14), 전도도 센서(15)로 구성된 측정장치, 응집제 저장조(30), 응집제 주입펌프(31), 데이터 수집부(60), 자동제어부(70), 멀티 PC(80) 등을 포함하여 구성됨을 알 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 MSBR반응조(10)에서는 폐수인 유입수가 유입수 공급펌프(21)에 의해 유입수 저장조(20)에서 유입되며, 내부에 멤브레인 유닛(11)이 구비되고 생물학적 폐수처리반응이 발생되는 공간에 해당한다. 이러한 MSBR반응조(10) 내는 믹서(16)가 구비되어 유입수를 교반시키게 된다.
MSBR 반응조(10)에는 측정장치가 구비되어, 유입된 유입수의 ORP값, DO값, pH값 및 전도도 값을 실시간으로 측정하게 된다. 즉, ORP센서(12)는 유입수의 ORP 값을 실시간으로 측정하며, DO센서(13)는 유입수의 DO값을 실시간으로 측정하며, pH센서(14)는 유입수의 pH값을 실시간으로 측정하고, 전도도센서(15)는 유입수의 전도도 값을 실시간으로 측정하게 된다.
이러한 본 발명의 일실시예에 따른 측정장치에서 측정된 데이터는 실시간 EH는 설정된 주기마다 데이터 수집부(60)에서 수집되게 된다. 데이터 수집부(60)에서 수집된 측정데이터는 자동제어부(70)로 전송되게 된다.
또한 본 발명의 일실시예에 따른 MSBR반응조(10) 내에는 도 1에 도시된 바와 같이, MSBR 반응조(10) 내로 산소를 주입하기 위해, 산소공급펌프(41)와 산소주입부(40)가 구비되게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어 고도처리 시스템(100)은 인을 제거하기 위해, 응집제가 저장되는 응집제 저장조(30) 및 이러한 응집제저장조(30)와 MSBR반응조(10) 사이에 구비되는 응집제 주입펌프(31)가 구비되게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 자동제어부(70)는, 데이터 수집부(60)로부터 측정데이터를 수신받아, 산소공급펌프(41)의 작동여부를 제어하여 반응조(10) 내로의 산소공급을 조절하게 된다. 또한, 자동제어부(70)는 기 입력된 다양한 인 농도에 대응한 적정 응집제 주입량 데이터를 기반으로 연산된 인 농도별 적정 응집제 주입량이 상기 응집조에 투입되도록 상기 응집제 주입펌프(31)를 제어하기 위한 제어신호를 형성하게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어 고도처리 시스템(100)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 유입수가 저장된 유입수저장조(20)와 MSBR 반응조(10)를 연결하는 공급관(22) 일측에 구비된 유입수 공급펌프(21)를 포함하고 있고, 산소주입관 일측에 구비된 산소공급펌프(41) 그리고, 처리수가 저장되는 처리수 저장조(50)와 MSBR 반응조(10)의 멤브레인 유닛(11)을 연결하는 토출관(52) 일측에 구비된 처리수 토출펌프(51)를 포함하고 있음을 알 수 있다. 그리고, 믹서(16)를 구동시키기 위한 믹서구동부(17)를 포함하고 있다.
또한 본 발명의 일실시예에 따른 MSBR공정에서, 인, 질소를 제거하기 위한 자동제어 고도처리 시스템(100)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 자동제어부(70)와 무선통신수단에 의해 연결된 멀티 PC(80)를 포함하여, 원격으로 MSBR반응조(10)의 상태를 모니터링 할 수 있다.
<질소 제거>
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어 고도처리 시스템(100)에서 질소를 제거하기 위한 자동제어 방법에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
먼저, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 질소제거를 위한 자동제어부(70)의 제어신호의 흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 질소 제거를 위한 MSBR 반응조(10) 내의 산소 주입 조절 방법을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. 또한, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 질소 제거를 위한 MSBR 반응조(10) 내의 산소 주입 조절 방법의 흐름도를 도시한 것이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, ORP센서(12)는 MSBR반응조(10) 내의 유입수의 ORP값을 실시간으로 측정하고, DO센서(13)는 MSBR반응조(10) 내의 유입수의 DO값을 실시간으로 측정하며, pH 센서(14)는 MSBR반응조(10) 내의 유입수의 pH값을 실시간으로 측정하게 된다. 데이터 수집부(60)는 이러한 ORP값, DO값, pH값 데이터를 수집하여, 자동제어부(70)로 전송하게 된다.
따라서, 자동제어부(70)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전송 받은 ORP값, DO값, pH 값을 기반으로, MSBR 반응조(10)의 상태를 파악하여 유입수 공급펌프(21), 산소공급펌프(41), 처리수 토출펌프(51) 및 믹서구동부(17)의 작동을 제어하게 된다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 시스템(100)은 자동제어부(70)와 멀티 PC(80)가 인터넷 등으로 무선연결되어 원격으로 사용자가 확인가능하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어부(70)는, 전송받은 ORP값의 변화량을 기반으로 하방포화에 도달하게 되는 경우, 탈질 완료하고 판단하고, 탈질이 완료가 되었다고 판단되면 호기모드로 전환하여 산소공급펌프(41)를 구동시키게 된다.
이러한 호기모드에서는 질산화 반응이 일어나게 되고, 자동제어부(70)는 전송받은 DO값을 기반으로, DO값 2 ~ 4mg/L 범위를 유지하도록 산소공급펌프(41)를 제어하여, MSBR반응조(10) 내로 산소를 간헐적으로 공급시키도록 한다.
구체적인 제어, 작동방법은 도 5에 도시된 바와 같이, 먼저, 자동제어부(70)가 유입수 공급펌프(21)를 가동시켜, 내부에 멤브레인 유닛(11)이 구비되어 생물학적 폐수처리반응이 발생되는 MSBR반응조(10) 내로 유입수가 유입되게 된다(S1).
그리고, 자동제어부(70)가 믹서 구동부(17)를 가동시켜, MSBR반응조(10) 내에 구비된 믹서(16)에 의해 유입수가 무산소 조건으로 교반되게 된다(S3). 그리고, MSBR 반응조(10) 내에 구비된 측정장치가 유입된 유입수의 ORP값, DO값 및 pH값을 실시간으로 측정하게 되고, 이러한 측정데이터는 데이터 수집부(60)가 수집하여 자동제어부(70)로 전송하게 된다.
자동제어부(70)는 이러한 무산소 모드에서, 측정데이터를 수신받아, ORP값을 기반으로 탈질완료 여부를 판단하게 된다(S4). 즉, 자동제어부(70)는 시간에 따른 ORP값을 그래프화하고, 이러한 실시간 ORP값 그래프에서 하방포화점(lower saturation)에서 탈질이 완료된 것으로 판단하게 된다.
이러한 탈질이 완료되기 전까지 무산소 모드를 지속시키고, 탈질이 완료되었다고 판단되면(S4), 자동제어부(70)는 호기모드로 운전을 변환시키게 된다(S5). 호기모드에서, 자동제어부(70)는 산소공급펌프(41)를 가동시켜, MSBR반응조(10) 내로 산소주입부(40)를 통해 산소를 공급하게 된다.
자동제어부(70)는 이러한 호기모드에서 산소를 일률적으로 MSBR반응조(10) 내로 공급시키는 것이 아니고, 전송받은 DO값을 기반으로 DO값이 2 ~ 4mg/L 내로 유지되도록 산소공급펌프(41)를 on/off시키며 산소를 간헐적으로 공급하도록 제어하게 된다(S6).
그리고, 이러한 호기모드는 질산화가 완료될 때까지 지속되며, 질산화가 완료되었는지는 자동제어부(70)가 시간에 따른 ORP값을 그래프화하고, 이러한 실시간 ORP값 그래프에서 상방포화점(lower saturation)에서 질산화가 완료된 것으로 판단하게 된다(S7).
질산화가 완료된 경우(S8), 산소공급펌프(41)의 작동을 중단하여 다시 무산소 모드로 작동시키게 되고, 반응이 최종 완료되기 전까지 이러한 무산소 모드와 호기모드를 반복하게 된다(S9). 반응이 완료된 경우, 자동제어부(70)는 처리수 토출펌프(51)를 가동시켜, 처리수를 토출관(52)을 통해 토출시켜 처리수 저장조(50)에 저장시키게 된다(S10).
<인 제거>
이하에서는 앞서 언급한 본 발명의 일실시예에 따른 소규모 하수처리를 위한 MSBR공정에서, 인, 질소를 제거하기 위한 자동제어 고도처리 시스템(100)에서, 인을 제거하기 위한 방법에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 인 제거를 위한 자동제어부(70)의 제어신호의 흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. 그리고, 도 7은 본 발명의 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어기법을 이용한 인 제거 방법의 흐름도를 도시한 것이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 소규모 하수처리를 위한 MSBR공정에서, 자동제어 고도처리 시스템(100)을 이용한 인 제거 방법은 먼저, 자동제어부(70)가 유입수 공급펌프(21)를 가동시켜 유입수를 MSBR 반응조(10)로 유입시키게 된다(S100).
그리고, 전도도 센서(15)는 실시간으로 유입수의 전도도 값을 측정하게 되고(S200), 측정된 측정데이터는 데이터수집부(60)에서 수집되어 자동제어부(70)로 전송되게 된다(S300). 자동제어부(70)는 이러한 전송된 전도도값을 기반으로 MSBR반응조(10)로 투입시킬 응집제의 적정량을 결정하게 되다.
보다 구체적으로, 자동제어부(70)의 데이터 수신부는 측정데이터를 수신받게 되고(S400), 디스플레이부는 데이터 수신부에서 수신한 측정데이터를 실시간으로 그래프화하여 디스플레이하게 된다. 그리고, 주입량결정부는 측정데이터를 기반으로 인 농도별 적정 응집제 주입량을 결정하며(S500), 데이터 수신부는 이러한 제어신호를 응집제 주입펌프(31)로 송신하게 되며, D/A 변환부는 디지털 신호인 상기 제어신호를 아날로그 제어신호로 변환하게 된다(S600).
그리고 응집제 주입펌프(31)는 이러한 제어신호를 전송받아 작동되게 되어(S700) 적정 응집제 주입량이 응집제 저장조(30)에서 응집제 주입부(32)를 통해 MSBR반응조(10)로 투입되게 된다(S800).
보다 구체적으로, 인 농도별 적정 응집제 주입량은, 기 입력된 전도도 농도에 대한 인 농도 상관관계 데이터 및 인 농도에 대한 응집제 주입량 데이터를 기반으로 적정 응집제 주입량이 결정되게 된다.
즉, 자동제어부(70)는 기 입력된 기 입력된 전도도 농도에 대한 인 농도 상관관계 데이터를 기반으로, 측정 전송된 전도도 값에 근거하여 측정된 전도도 값에 대응한 인 농도 데이터를 산출하게 된다. 그리고, 산출된 인 농도를 기반으로, 인 농도에 대한 응집제 주입량 데이터는 기 수집된 자-테스트를 통해 결정된 다양한 인 농도에 대한 적정 응집제 주입량 데이터에 근거하여 적정 응집제 주입량을 결정하게 된다. 이러한 인 농도는 PO4 3-이고, 본 발명의 일실시예에 따른 응집제는 PAC이다.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연한것으로, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 소규모 하수처리를 위한 MSBR공정에서, 인, 질소를 제거하기 위한 자동제어 고도처리 시스템에 있어서,
    폐수인 유입수가 유입되며, 내부에 멤브레인 유닛이 구비되어 생물학적 폐수처리반응이 발생되는 MSBR반응조;
    상기 MSBR반응조 내에 구비되어 상기 유입수를 교반시키는 믹서;
    상기 MSBR 반응조에 유입된 유입수의 ORP값, DO값 및 전기전도도 값을 실시간으로 측정하는 측정장치;
    상기 측정장치에서 측정된 데이터를 수집하여 저장하고, 실시간으로 ORP값 변화를 그래프화하는 데이터 수집부;
    상기 MSBR반응조 내로 산소를 주입하는 산소주입부;
    응집제가 저장되는 응집제 저장조;
    상기 MSBR 반응조와 상기 응집제저장조 사이에 구비되는 응집제 주입펌프; 및
    상기 측정데이터를 수신받아, 산소주입부를 제어하고, 기 입력된 다양한 인 농도에 대응한 적정 응집제 주입량 데이터를 기반으로 연산된 인 농도별 적정 응집제 주입량이 상기 MSBR 반응조에 투입되도록 상기 응집제 주입펌프를 제어하기 위한 제어신호를 형성하는 자동제어부;
    유입수가 저장된 유입수저장조와 상기 MSBR 반응조를 연결하는 공급관 일측에 구비된 유입수 공급펌프;
    산소주입부 일측에 구비된 산소공급펌프;
    처리수가 저장되는 처리수 저장조와 상기 MSBR 반응조의 멤브레인 유닛을 연결하는 토출관 일측에 구비된 처리수 토출펌프; 및
    상기 믹서를 구동시키는 믹서구동부를 포함하고,
    상기 측정장치는,
    상기 MSBR 반응조 내의 ORP값을 측정하는 ORP센서와, DO값을 측정하는 DO센서, pH값을 측정하는 pH센서 및 전기전도도 값을 측정하는 전기전도도센서를 포함하고, 상기 데이터 수집부는 ORP값, DO값, pH 값, 전기전도도 값을 수신받아, 상기 자동제어부로 전송하며,
    상기 자동제어부는,
    상기 ORP값, DO값, pH 값을 기반으로, 유입수 공급펌프, 산소공급펌프, 처리수 토출펌프 및 믹서구동부의 작동을 제어하며, ORP값 변화 그래프를 기반으로 하방포화에 도달한 경우, 탈질이 완료되었다고 판단하고 호기조건으로 전환하여 상기 산소 공급펌프를 구동시키고,
    상기 호기조건에서, 상기 자동제어부는 상기 DO값이 2 ~ 4mg/L 범위를 유지하도록 상기 산소공급펌프를 온/오프 제어하여, 상기 MSBR반응조 내로 산소를 간헐적으로 공급시키며, 상기 호기조건에서 상기 자동제어부는 ORP값 변화 그래프를 기반으로 상방포화에 도달한 경우, 질산화가 완료되었다고 판단하고 상기 믹서구동부와 산소공급펌프의 작동을 중단시키고, 상기 처리수 토출펌프를 작동시키며,
    상기 전기전도도 값의 측정은 질소 제거가 완료된 후 측정되며, 상기 인 농도별 적정 응집제 주입량은, 기 입력된, 전기전도도 농도에 대한 인 농도 상관관계 데이터 및 인 농도에 대한 응집제 주입량 데이터를 기반으로 적정 응집제 주입량이 결정되고, 상기 인 농도는 PO4 3- 인 것을 특징으로 하는 MSBR공정에서, 질소제거와 전기전도도를 이용한 인 제거 자동제어 고도처리 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 응집제는 PAC인 것을 특징으로 하는 MSBR공정에서, 질소제거와 전기전도도를 이용한 인 제거 자동제어 고도처리 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 자동제어부와 무선통신수단에 의해 연결된 멀티 PC를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MSBR공정에서, 질소제거와 전기전도도를 이용한 인 제거 자동제어 고도처리 시스템.
  4. 제1항에 따른 자동제어 고도처리 시스템의 작동방법에 있어서,
    내부에 멤브레인 유닛이 구비되어 생물학적 폐수처리반응이 발생되는 MSBR반응조 내로 유입수가 유입되는 단계;
    상기 MSBR반응조 내에 구비된 믹서에 의해 상기 유입수가 교반되는 단계;
    상기 MSBR 반응조 내에 구비된 측정장치가 유입된 유입수의 ORP값, DO값 및 전기전도도 값을 실시간으로 측정하는 단계;
    데이터 수집부가 상기 측정장치에서 측정된 데이터를 수집하고 실시간으로 상기 ORP 값의 변화를 그래프화하는 단계;
    자동제어부가 데이터 수집부로부터 상기 측정데이터를 수신받아, 상기 MSBR반응조 내로 산소를 주입하는 산소주입부를 제어하고, 기 입력된 다양한 인 농도에 대응한 적정 응집제 주입량 데이터를 기반으로 연산된 인 농도별 적정 응집제 주입량이 상기 MSBR반응조에 투입되도록 상기 응집제 주입펌프를 제어하기 위한 제어신호를 형성하는 단계; 및
    상기 제어신호를 전송받아 산소주입부가 상기 MSBR반응조 내로 산소를 주입하고, 상기 MSBR반응조와 상기 응집제저장조 사이에 구비되는 응집제 주입펌프가 가동되어 적정 응집제 주입량이 상기 MSBR반응조로 투입되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    상기 제어신호를 형성하는 단계는,
    상기 자동제어부가 전송받은 ORP값, DO값, pH 값을 기반으로, MSBR 반응조에 유입수를 공급하는 유입수 공급펌프, MSBR 반응조에 산소를 공급시키기 위한 산소공급펌프, MSBR 반응조의 처리수를 토출시키기 위한 처리수 토출펌프 및 믹서를 구성시키기 위한 믹서구동부 중 적어도 어느 하나의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 형성하고,
    상기 자동제어부가 ORP값 변화 그래프를 기반으로 하방포화에 도달한 경우 탈질 반응이 종료되었다고 판단하여, 상기 산소공급펌프, 믹서구동부 및 유입수 공급펌프의 작동을 중단시키고, 처리수 토출펌프를 작동시켜 처리수를 토출시키는 단계를 포함하고,
    상기 유입수가 유입되는 단계에서, 상기 자동제어부가 유입수 공급펌프를 작동시켜 유입수가 MSBR 반응조로 유입되고,
    상기 유입수가 교반되는 단계에서, 상기 자동제어부가 믹서 구동부를 구동시켜 무산소조건에서 상기 MSBR반응조로 유입된 유입수를 교반하며,
    상기 제어신호를 형성하는 단계에서, 상기 자동제어부가 전송되는 ORP값의 변화 그래프를 기반으로 하방포화에 도달한 경우, 탈질이 완료되었다고 판단하고, 호기모드로 전환하여 상기 산소공급펌프를 작동시켜 상기 MSBR반응조 내로 산소를 주입하고, 상기 호기모드에서 DO값이 2 ~ 4mg/L 내로 유지되도록 상기 자동제어부가 상기 산소공급펌프를 온/오프 제어하여 상기 MSBR반응조 내로 산소가 간헐적으로 주입되도록 하며, 호기 모드에서, 상기 자동제어부가 ORP값의 변화 그래프를 기반으로 상방포화에 도달한 경우, 질산화가 완료되었다고 판단하고 상기 믹서구동부와 산소공급펌프의 작동을 중단시키고, 상기 처리수 토출펌프를 작동시키며,
    상기 제어신호를 형성하는 단계에서
    질소 제거가 완료된 후, 상기 자동제어부가, 측정된 전기전도도 값과 기 입력된, 전기전도도 농도에 대한 인 농도 상관관계 데이터 및 인 농도에 대한 응집제 주입량 데이터를 기반으로 적정 응집제 주입량이 결정되는 것을 특징으로 하는 MSBR공정에서, 질소제거와 전기전도도를 이용한 인 제거 자동제어 고도처리 시스템의 작동방법.
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