WO2019168267A1 - 산기여과장치 및 이를 포함하는 오폐수 처리시스템 - Google Patents

산기여과장치 및 이를 포함하는 오폐수 처리시스템 Download PDF

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WO2019168267A1
WO2019168267A1 PCT/KR2019/000517 KR2019000517W WO2019168267A1 WO 2019168267 A1 WO2019168267 A1 WO 2019168267A1 KR 2019000517 W KR2019000517 W KR 2019000517W WO 2019168267 A1 WO2019168267 A1 WO 2019168267A1
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air
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air inlet
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박정규
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박정규
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    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Definitions

  • It relates to an acid filtration device and a wastewater treatment system including the same.
  • a separator In order to compensate for this, methods using a separator are gradually increasing. That is, it is a solid-liquid separation method that obtains filtered water by an external pump in a state in which a separation membrane is immersed in the aeration tank. This method prevents sludge swelling, which enables stable wastewater treatment, but there are excessive facility and energy costs, especially membrane fouling. In order to reduce the membrane fouling phenomenon, the membrane cleaning through backwashing and chemicals is solved, but the chemical cleaning generates secondary pollutants and there is a problem that handling and operation are not easy.
  • the microbial activation and filtration functions are simultaneously performed in one device to simplify the installation, simplify the operation process, and significantly reduce facility and energy costs.
  • the present invention provides an acid filtration apparatus which can significantly reduce and improve the overall purification effect such as increasing the activity of microorganisms.
  • Another embodiment provides a wastewater treatment system including the acid filter device.
  • the upper layer comprising a plurality of holes and the lower layer located below the upper layer, the upper portion of the upper portion is blocked, the lower end of the lower portion of the cylindrical filter tube having a waste water inlet;
  • a filter material surrounding an upper surface of the filter tube;
  • a main body covering an upper layer of the filter tube and having a purified water outlet at an upper end thereof, while forming a purified water space containing purified water filtered through the filter tube and the filter medium;
  • a first air supply pipe having a first air inlet at an upper end thereof and integrally connected to at least a portion of the lower portion of the filter pipe to supply air to the inside of the filter pipe; And a second air inlet at an upper end thereof and a lower air inlet connected to the main body to supply air to the main body to perform backwashing.
  • the hole is elliptical, and a plurality of holes may exist in a spiral form alternately left and right.
  • the hole may have a ratio of the horizontal length to the vertical length of 130 to 300, and the distance between the left hole and the right hole may be 5 times to 20 times the length of the hole.
  • the plurality of holes may be formed at an angle of 20 degrees to 40 degrees with respect to the horizontal direction of the filter tube.
  • the total area of the plurality of holes may be 5 to 8 times the cross-sectional area of the lowest end of the wastewater inlet.
  • the waste water inlet may have a structure which is expanded downward in the form of a funnel.
  • the filter medium may include polyvinylidene chloride, polypropylene, or a combination thereof.
  • the thickness of the filter medium may be 1/2 to 1/10 times the diameter of the filter tube.
  • the diameter of the first air supply pipe may be 0.3 to 0.8 times the diameter of the filter pipe.
  • the second air inlet may be closed when the first air inlet and the purified water outlet are opened, and the first air inlet and the purified water outlet may be closed when the second air inlet is opened.
  • a tank in which waste water is stored; And the acid filter unit installed at least partially in the tank.
  • the remaining part of the air filter except for the first air inlet and the second air inlet may be located inside the tank, and the wastewater inlet may be 1 / length of the length from the wastewater inlet to the purified water outlet from the bottom of the tank.
  • the purified water outlet may be located at a height corresponding to 1/2 to 1 / 1.5 of the length from the waste water inlet to the purified water outlet down from the water surface in the tank.
  • the amount of air injected into the first air inlet may be 100 L / min to 250 L / min.
  • the concentration of the mixed liquid suspended solids in the tank May be 1200 mg / L to 1800 mg / L, and the dissolved oxygen amount (DO) in the tank may be 2 ppm to 2.5 ppm.
  • the acid filtration device is less troubled because there is no moving part such as a suction pump, and the process of pumping, acid and filtration is simultaneously performed in one device, so that the installation is simple and the operation process is simple.
  • the cost and energy costs can be greatly reduced, and even in a high concentration of wastewater environment, it is possible to significantly reduce the blockage of the filter tube and improve the overall purification effect by increasing the activity of microorganisms.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an acid filter device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a filter tube constituting an acid filter device according to an embodiment.
  • FIG 3 is a side view showing the filter medium constituting the acid filter device according to an embodiment.
  • FIG 4 is a cross-sectional view showing a connection portion between the first air supply pipe and the filter pipe constituting the acid filter device according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a wastewater treatment system according to another embodiment.
  • the wastewater treatment facility using a conventional submerged filtration device is filtered by raising the wastewater stored in the tank into the filtration part of the filtration device by using a suction pump and discharging the filtered purified water, and installing an air diffuser at the bottom of the tank separately from the filtration device. Supplying delays the deposition of foreign matter on the filtration section.
  • an acid filtration apparatus that can simultaneously perform a filtration process and an acidification process in one device, including a pumping process. According to this, there is no need to operate the suction pump and there is no need to install the diffuser device separately. That is, the waste water can be filtered up and discharged without removing the suction pump, and the filtered water can be discharged. And activation can be increased. This not only simplifies installation and simplifies the operating process, but also greatly reduces facility and energy costs and greatly improves the purification effect.
  • the acid filtration apparatus is configured to deliver oxygen directly in the filter tube, the oxygen transfer rate is high, the growth of aerobic microorganisms are active, and the microorganisms can be concentrated in the absence of microbial dissociation phenomenon and as a result, Activation can be achieved. Therefore, a microbial colony is formed, and contaminants are filtered by oxygen injection and backwashing, so that only organic matter is adsorbed to multiply microorganisms. In addition, some aerobic microorganisms in backwashing are repeatedly dispersed in the filter tube, and as a result, the microorganisms are evenly distributed in the tank.
  • the dissolved oxygen is increased by more than 2 ppm, and the increase of dissolved oxygen is proportional to the increase of the microorganisms, resulting in a higher water purification effect.
  • the increase of dissolved oxygen can solve the odor problem of anaerobic. In this way, even in a high concentration of wastewater environment, it is possible to significantly reduce foreign matters deposited on the filtration part, and greatly contribute to the activity of microorganisms, thereby greatly improving the purification effect.
  • FIG. 1 An acid filtration apparatus according to an embodiment will be described with reference to FIG. 1.
  • the drawings used for reference only correspond to one form of an acid filter apparatus according to an embodiment, and the present invention is not limited thereto.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an acid filter device according to an embodiment.
  • the acid filter device 10 includes a filter tube 20, a filter medium 30, a main body 40, a first air supply pipe 50, and a second air supply pipe 60. Include.
  • the filter tube 20 has a long cylindrical shape in the vertical direction, can be largely divided into two areas. That is, the filter tube 20 includes an upper layer portion 23 and a lower layer portion 26 positioned below the upper portion of the filter tube 20, that is, the upper end of the upper layer portion 23 is blocked.
  • the lower end of (20), that is, the lower end of the lower layer portion 26 has a waste water inlet 27 in an open structure.
  • the length ratio of the upper layer portion 23 and the lower layer portion 26 may be 1: 1 to 1: 2, for example, 1: 1 to 1: 1.5.
  • the upper layer portion 23 includes a plurality of holes 24.
  • the filter tube 20 performs filtration to filter foreign substances while ejecting the wastewater introduced through the wastewater inlet 27 through the hole 24.
  • the upper layer portion 23 of the filter tube 20 having a plurality of holes 24 is surrounded by a filter medium 30.
  • the main body 40 covers the upper layer portion 23 of the filter tube 20 while forming an empty space, except for the purified water discharge port 41 positioned at the upper end thereof.
  • the empty space represents the purified water space 42 containing the purified water from which the wastewater inside the filter tube 20 is filtered through the filter tube 20 and the filter medium 30.
  • the purified water contained in the purified water space 42 is discharged through the purified water discharge port 41.
  • the first air supply pipe 50 is for supplying air into the filter pipe 20.
  • the first air inlet 51 is the upper air is injected, the lower portion is at least one portion located in the lower layer 26 of the filter tube 20 It has a structure connected integrally with.
  • the injected air may be compressed air, and the air may be injected into the first air inlet 51 using an air pump having a predetermined amount of air.
  • the liquid inside the filter tube 20 contains air bubbles and thus the specific gravity is reduced, and the wastewater inside the filter tube 20 is filtered.
  • the pipe 20 is raised upwards by the difference in specific gravity with the waste water outside.
  • the first air supply pipe 50 is connected to the filter tube 20 integrally.
  • the waste water in the inside and outside of the filter tube 20 is directly pulled up into the inside of the filter tube 20 and filtered to be discharged to the outside of the filter tube.
  • the pumping process of elevating the waste water up from the filter tube 20 is performed by the first air supply pipe 50, so that the suction pump does not need to be operated separately. .
  • the prior art had to install a separate air dispersing device to disperse the air in the waste water in the form of bubbles for sufficient aeration, in one embodiment through the first air supply pipe 50 in the form of air in the waste water in the filter pipe 20 Because it can be distributed by, there is no need to install an air diffuser separately.
  • the air is directly injected into the filter pipe 20 by the first air supply pipe 50, unlike the conventional air dispersing device, air is dispersed in the waste water in the tank in the form of bubbles, so that the filter pipe (20) As well as the microbial culture is made in the interior, when the air is dispersed in the form of bubbles, the pressure inside the filter tube 20 is higher, so that the culture power of the microorganism is further increased. Accordingly, since decomposition of organic matter by microorganisms occurs actively in the filter tube 20, the filtration effect in the filter tube 20 that decomposes and filters the suspended solids in the waste water is further improved.
  • the pumping process, the acidification process, and the filtration process can be simultaneously performed through one acid filter, so that the installation and operation are not only simple, but also the activity of microorganisms is increased, thereby obstructing the filter tube even in a high concentration wastewater environment. Can be significantly reduced.
  • the second air supply pipe 60 is a place for supplying air to the body 40 to backwash the filter pipe 20.
  • the filter tube 20 has a long cylindrical shape in the vertical direction, the second air inlet 61 is injected into the upper air, the lower end has a structure connected to at least a portion located in the main body 40. Specifically, the lower end of the second air supply pipe 60 may be connected to a portion of the upper portion of the main body 40.
  • the injected air may be compressed air, and the air may be injected into the second air inlet 61 using an air pump having a predetermined amount of air.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a filter tube constituting an acid filter device according to an embodiment.
  • the filter tube 20 may be divided into regions of the upper layer part 23 and the lower layer part 26.
  • the upper layer portion 23 of the filter tube 20 may include a plurality of holes 24 formed by perforating diagonally.
  • Each hole 24 is an elliptical shape, the horizontal length may be 400mm to 450mm, the vertical length (a) may be 1.5mm to 3mm, but is not limited thereto.
  • the hole 24 may have a ratio of the horizontal length to the vertical length (a) of 130 to 300, for example, may be 150 to 270, 170 to 250.
  • the plurality of holes 24 have a spiral structure alternately left and right, and the distance d1 between the left holes and the distance d2 between the right holes may be 15 mm to 30 mm, respectively, but are not limited thereto.
  • the distance d1 between the left holes and the distance d2 between the right holes may be 5 times to 20 times the length (a) of the hole, for example, may be 7 times to 15 times.
  • the plurality of holes 24 may be formed with diagonal lines having an angle of 20 degrees to 40 degrees with respect to the horizontal direction of the filter tube 20, for example, may be formed with diagonal lines having an angle of 25 degrees to 35 degrees. It is not limited.
  • the holes 24 formed in the filter tube 20 have a circular shape, the air inflow amount in the upper layer part 23 and the lower layer part 26 may be different, and thus it may be difficult to uniformly spray the air in the form of bubbles into the filter tube 20. In the case of the elliptical shape as described above, air in the form of bubbles may be uniformly dispersed in the filter tube 20, thereby reducing the blockage of the filter tube 20.
  • the lower layer 26 of the filter tube 20 may include a wastewater inlet 27 at the bottom.
  • the wastewater inlet 27 may have a structure which is extended downward in the form of a funnel, which can easily suck up the wastewater stored in the tank. When the filtration process is stopped, excess sludge may be naturally discharged through the wastewater inlet 27.
  • the total area of the plurality of holes 24 may be 5 to 8 times the cross-sectional area of the lowest end of the wastewater inlet 27, for example, 6 to 7.5 times, 6.5 to 7.5 times. Since the wastewater inlet 27 has a structure expanded downward in the form of a funnel, the lowest end of the wastewater inlet 27 represents the place having the longest diameter. When the total area of the hole 24 has the above ratio range, the ratio of the amount ejected through the hole 24 to the amount flowing through the wastewater inlet 27 may be efficiently controlled.
  • the diameter of the filter tube 20 may be 20mm to 80mm, for example, may be 30mm to 70mm, 40mm to 60mm, but is not limited thereto.
  • the first air supply pipe 50 may smoothly supply air into the filter tube.
  • the length of the filter tube 20 may be 800mm to 950mm, for example, 850mm to 900mm, but is not limited thereto.
  • filter medium 30 The specific structure of the filter medium 30 will be described with reference to FIG. 3.
  • the drawings used for reference only correspond to one form of filter medium according to one embodiment, and the present invention is not limited thereto.
  • FIG 3 is a side view showing the filter medium constituting the acid filter device according to an embodiment.
  • the filter medium 30 surrounds the surface of the upper layer part 23 of the filter tube 20 in which a plurality of holes are formed.
  • the waste water sucked up into the filter tube passes through the hole 24 and then passes through the filter medium 30 to filter the organic matter.
  • the organic matter attached while passing through the filter medium 30 forms a microbial group as the food of the microorganism, Organic decomposition by means of
  • the filter medium 30 may be made of an adsorbent material, specifically, may be made of a material including polyvinylidene chloride, polypropylene, or a combination thereof, and may be used in the form of a filament seal.
  • the filter medium 30 may be a filament yarn made of polyvinylidene chloride.
  • the thickness of the filter medium 30 may be 1/2 to 1/10 times the diameter of the filter tube 20, for example, 1/2 to 1/8 times, 1/3 to 1/6 times Can be. When the thickness of the filter medium is within the above ratio range, high filtration efficiency can be obtained.
  • first air supply pipe 50 connected integrally with the filter pipe 20
  • the drawings used for reference only correspond to one form of the first air supply pipe according to one embodiment, but the present invention is not limited thereto.
  • FIG 4 is a cross-sectional view showing a connection portion between the first air supply pipe and the filter pipe constituting the acid filter device according to an embodiment.
  • the lower end of the first air supply pipe 50 is integrally connected to a portion of the lower layer part 26 of the filter pipe 20 to form a connection portion B.
  • the tube tip of the connection portion B may be formed at a predetermined angle in an upward direction so that bubbles dispersed in the connection portion B rise along the inner wall of the filter tube 20, for example, on a horizontal basis. It may be formed at an angle of 30 degrees to 60 degrees, 40 degrees to 50 degrees. According to this structure, the liquid is mixed with the rising gas to form buoyancy, and the force allows the waste water to pass through the holes 24 and the filter medium 30 existing in the upper layer 23 of the filter tube 20.
  • the diameter of the first air supply pipe 50 may be 10 mm to 40 mm, for example, 15 mm to 35 mm, 20 mm to 30 mm, but is not limited thereto.
  • the diameter of the first air supply pipe 50 may be 0.3 times to 0.8 times the diameter of the filter tube 20, for example, 0.4 times to 0.7 times, 0.4 times to 0.6 times.
  • the length of the first air supply pipe 50 may be 1,500 mm to 3,000 mm, for example, 2,000 mm to 2,500 mm, but is not limited thereto.
  • Wastewater treatment process can be largely divided into filtration process and backwashing process, the filtration process is pumping, acid and filtration carried out through the filter tube 20, the filter medium 30, the main body 40 and the first air supply pipe (50)
  • the process of backwashing, the backwashing process is a process of backwashing through the second air supply pipe (60).
  • backwashing may be performed by supplying air.
  • Backwashing is performed by supplying air into the body 40 through the second air supply pipe 60.
  • the air is supplied into the main body 40, the compressed seal of the filter medium 30 is shaken to create fluidity, and as the fluidity is gradually accelerated, the washing to the filter tube 20 is performed while shaking off the contaminants attached to the filter medium 30. It is possible.
  • the diameter of the second air supply pipe 60 may be 15 mm to 50 mm, for example, 20 mm to 40 mm, but is not limited thereto.
  • the length of the second air supply pipe 60 may be 1,000 mm to 3,000 mm, for example, 1,500 mm to 2,000 mm, but is not limited thereto.
  • This backwashing process may be performed after the filtration process is completed, and the automatic valve (not shown) connected to the first air supply pipe 50 and the automatic valve (not shown) connected to the water purification outlet 41 are closed and the second air supply pipe ( An automatic valve (not shown) connected to 60 may be performed in an open state.
  • the automatic valve connected to the second air supply pipe 60 is closed and each automatic valve connected to the first air supply pipe 50 and the water purification outlet 41 may be opened and the filtration process may be repeated again.
  • the acid filter unit 10 when the first air inlet 51 and the water purification outlet 41 is opened, the second air inlet 61 is closed, the second air inlet 61 of When opening, the first air inlet 51 and the purified water outlet 41 may be closed.
  • the filtration process may be repeated 50 minutes and backwashing 10 minutes.
  • FIG. 5 a wastewater treatment system according to another embodiment will be described with reference to FIG. 5.
  • the drawings used for reference only correspond to one form of the wastewater treatment system according to one embodiment, and the present invention is not limited thereto.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a wastewater treatment system according to another embodiment.
  • a wastewater treatment system may include a tank 70 in which wastewater is stored, and the above-described acid filter 10 installed at least partially in the tank 70.
  • the first air inlet 51 and the second air inlet 61 for injecting air from the acid filter 10 are exposed to the outside of the tank 70, the filter tube 20, the filter tube 20 ) Can be installed inside the tank 70 filled with the waste water, the main body 40, the first air supply pipe 50 connected to the filter tube 20, and the second air supply pipe 60 connected to the main body 40. have.
  • the wastewater inlet 27 of the air filter 10 is lifted at a predetermined height upward from the bottom in the tank 70. Can be installed.
  • the purified water discharge port 41 of the acid filter 10 may be installed at a predetermined height down from the water surface in the tank 70. have.
  • the wastewater inlet 27 is 1/5 to 1/3, for example, 1/5 to 1 of the length L from the bottom of the tank 70 to the wastewater inlet 27 to the purified water outlet 41.
  • the purified water outlet 41 is 1/2 to 1 / 1.5 of the length L from the wastewater inlet 27 to the purified water outlet 41 down from the water surface in the tank 70; For example, it may be located at a height L2 corresponding to 1/2 to 1 / 1.7.
  • the amount of air injected into the first air inlet 51 in the wastewater treatment system may be 100 L / min to 250 L / min, for example, 130 L / min to 200 L / min, 130 L / min to Can be 170 L / min.
  • the waste water inside the filter tube 20 can be pulled up by a sufficient amount for filtration, and bubbles are sufficiently formed to increase the microbial activity, thereby obtaining a cleaner purified water as the organic matter degrading power is increased.
  • the mixed suspension solids concentration (MLSS) in the tank 70 may be 1200 mg / L to 1800 mg / L, for example, 1450 mg / L to 1550 mg / L,
  • the amount of dissolved oxygen DO in the tank 70 may be 2 ppm to 2.5 ppm, for example, 2.1 ppm to 2.5 ppm, 2.2 ppm to 2.5 ppm.
  • one set of the acid filter device 10 may be installed in the tank 70 by connecting a plurality of sets in parallel as the capacity of the tank 70 or the inflow of the wastewater increases.

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Abstract

복수 개의 구멍을 포함하는 상층부 및 상기 상층부 아래에 위치하는 하층부를 포함하고, 상기 상층부의 상단은 막혀있고, 상기 하층부의 하단에는 오폐수유입구를 가지는 원통형의 필터관; 상기 필터관의 상층부 표면을 둘러싸는 여과재; 상기 필터관 및 상기 여과재를 통해 여과된 정수를 담는 정수공간을 형성하면서 상기 필터관의 상층부를 덮고 있고, 상단에 정수배출구를 가지는 본체; 상단에 제1공기주입구를 가지며 하단은 상기 필터관의 하층부에 위치하는 적어도 일 부분과 일체로 연결되어 공기를 상기 필터관의 내부로 공급하는 제1공기공급관; 및 상단에 제2공기주입구를 가지며 하단은 상기 본체와 연결되어 공기를 상기 본체로 공급하여 역세척을 수행하는 제2공기공급관을 포함하는 산기여과장치, 그리고 이를 포함하는 오폐수 처리시스템이 제공된다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 01.02.2019]　산기여과장치 및 이를 포함하는 오폐수 처리시스템
산기여과장치 및 이를 포함하는 오폐수 처리시스템에 관한 것이다.
종래 오폐수를 처리하는 방법으로 폭기조 내에 메디아를 설치하여 정수를 얻었다. 즉, 메디아 표면에서 호기성 미생물에 의한 산화가 진행되며 미생물덩어리 내부에서는 혐기성 미생물에 의한 분해가 진행되어 유기물의 분해를 가속화함으로써 정수 효과를 얻는 것이다. 이때 호기성 미생물에 의한 산화를 촉진하기 위해서는 메디아 표면에 산소를 원활히 공급하여야 하므로, 폭기조 하부에 산기관을 설치하여 산소를 전달하는 방법을 사용하였다. 그러나 이 방법은 간접적인 산소공급으로서 폭기조 내에 사각지역이 발생하고 사각지역에서 퇴적물이 쌓여 혐기화에 의한 악취를 발생하는 문제가 있으며, 메디아 폐색에 의한 정수 효과를 떨어트린다.
이를 보완하기 위해 분리막을 이용한 방법이 점차 늘고 있다. 즉, 폭기조 내부에 분리막이 침지된 상태에서 외부 펌프에 의해 여과수를 얻는 고액분리방법이다. 이 방법은 슬러지 팽화 현상을 막을 수 있으므로 안정적인 오폐수 처리가 가능하지만, 과다한 시설비용 및 에너지비용 문제가 있으며, 특히 막 오염 현상이 심각하다. 막 오염 현상을 줄이기 위해 역세척과 화학약품을 통한 막 세척으로 해결하고 있으나, 화학세척은 2차 오염물질을 발생시키고 취급 및 운전이 용이하지 않은 문제가 있다.
일 구현예는 미생물 활성화 및 여과 기능이 하나의 장치 내에서 동시에 진행되어 설치가 간편하고 운전 공정이 단순할 뿐 아니라 시설비용 및 에너지비용을 크게 줄일 수 있으며, 고농도의 오폐수 환경에서도 필터관의 폐색을 현저히 감소시킬 수 있고, 미생물의 활성도를 높이는 등 전체적으로 정화 효과가 향상된 산기여과장치를 제공한다.
다른 일 구현예는 상기 산기여과장치를 포함하는 오폐수 처리시스템을 제공한다.
일 구현예에 따르면, 복수 개의 구멍을 포함하는 상층부 및 상기 상층부 아래에 위치하는 하층부를 포함하고, 상기 상층부의 상단은 막혀있고, 상기 하층부의 하단에는 오폐수유입구를 가지는 원통형의 필터관; 상기 필터관의 상층부 표면을 둘러싸는 여과재; 상기 필터관 및 상기 여과재를 통해 여과된 정수를 담는 정수공간을 형성하면서 상기 필터관의 상층부를 덮고 있고, 상단에 정수배출구를 가지는 본체; 상단에 제1공기주입구를 가지며 하단은 상기 필터관의 하층부에 위치하는 적어도 일 부분과 일체로 연결되어 공기를 상기 필터관의 내부로 공급하는 제1공기공급관; 및 상단에 제2공기주입구를 가지며 하단은 상기 본체와 연결되어 공기를 상기 본체로 공급하여 역세척을 수행하는 제2공기공급관을 포함하는 산기여과장치를 제공한다.
상기 구멍은 타원형이고, 복수 개의 구멍이 좌측 및 우측 교대로 나선 형태로 존재할 수 있다.
상기 구멍은 세로길이 대비 가로길이의 비율이 130 내지 300 일 수 있고, 상기 좌측 구멍 간의 간격 및 상기 우측 구멍 간의 간격은 상기 구멍의 세로길이 대비 5배 내지 20배일 수 있다.
상기 복수 개 구멍은 상기 필터관의 수평방향 기준으로 20도 내지 40도 각도의 사선으로 형성될 수 있다.
상기 복수 개 구멍의 총 면적은 상기 오폐수유입구의 최하단의 단면적 대비 5배 내지 8배일 수 있다.
상기 오폐수유입구는 깔때기 형태로 아래로 확관된 구조를 가질 수 있다.
상기 여과재는 폴리비닐리덴클로라이드, 폴리프로필렌 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 여과재의 두께는 상기 필터관의 직경 대비 1/2배 내지 1/10배일 수 있다.
상기 제1공기공급관의 직경은 상기 필터관의 직경의 0.3배 내지 0.8배 일 수 있다.
상기 제1공기주입구 및 상기 정수배출구의 개방시 상기 제2공기주입구는 폐쇄될 수 있고, 상기 제2공기주입구의 개방시 상기 제1공기주입구 및 상기 정수배출구는 폐쇄될 수 있다.
다른 일 구현예에 따르면, 오폐수가 저장된 탱크; 및 상기 탱크 내에 적어도 일부 설치되는 상기 산기여과장치를 포함하는 오폐수 처리시스템을 제공한다.
상기 산기여과장치 중 상기 제1공기주입구 및 상기 제2공기주입구를 제외한 나머지 부분은 탱크 내부에 위치할 수 있고, 상기 오폐수유입구는 상기 탱크 바닥으로부터 위로 상기 오폐수유입구부터 상기 정수배출구까지 길이의 1/5 내지 1/3에 해당하는 높이에 위치하고, 상기 정수배출구는 상기 탱크 내의 수면으로부터 아래로 상기 오폐수유입구부터 상기 정수배출구까지 길이의 1/2 내지 1/1.5에 해당하는 높이에 위치할 수 있다.
상기 제1공기주입구로 주입되는 공기량은 100 L/min 내지 250 L/min 일 수 있다.
상기 오폐수가 상기 탱크 내에 1m 3 저장되어 있고 상기 제1공기주입구로 100 L/min 내지 250 L/min의 공기량을 주입하여 20℃에서 25일 동안 운전한 경우, 상기 탱크 내의 혼합액현탁고형물 농도(MLSS)는 1200 mg/L 내지 1800 mg/L 일 수 있고, 상기 탱크 내의 용존산소량(DO)은 2 ppm 내지 2.5 ppm 일 수 있다.
일 구현예에 따른 산기여과장치는 흡입펌프와 같은 가동부분이 없어 고장이 적으며, 양수, 산기 및 여과의 과정이 하나의 장치 내에서 동시에 진행되어 설치가 간편하고 운전 공정이 단순할 뿐 아니라 시설비용 및 에너지비용을 크게 줄일 수 있으며, 고농도의 오폐수 환경에서도 필터관의 폐색을 현저히 감소시킬 수 있고, 미생물의 활성도를 높이는 등 전체적으로 정화 효과를 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 산기여과장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 일 구현예에 따른 산기여과장치를 구성하는 필터관의 단면도이다.
도 3은 일 구현예에 따른 산기여과장치를 구성하는 여과재를 보여주는 측면도이다.
도 4는 일 구현예에 따른 산기여과장치를 구성하는 제1공기공급관과 필터관의 연결부위를 보여주는 단면도이다.
도 5는 다른 일 구현예에 따른 오폐수 처리시스템을 나타내는 개략도이다.
이하, 구현예들에 대하여 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 구현예들은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상단에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
종래 침지형 여과장치를 이용한 오폐수 처리시설은 흡입펌프를 이용하여 탱크에 저장된 오폐수를 여과장치의 여과부 내로 끌어올려 여과시키고 여과된 정수를 배출시키며, 여과장치와 별도로 탱크 바닥에 산기 장치를 설치하여 공기를 공급함으로써 여과부에 이물질이 침적되는 것을 지연시킨다.
일 구현예에서는 양수 과정을 포함하여 여과 과정 및 산기 과정을 한 장치에서 동시에 수행할 수 있는 산기여과장치를 제공한다. 이에 따르면, 흡입펌프를 가동시킬 필요가 없으며 산기 장치를 별도로 설치할 필요도 없다. 즉, 흡입펌프를 별도로 설치하지 않고도 오폐수를 필터관 내부로 끌어올려 여과시키고 여과된 정수를 배출시킬 수 있으며, 산기 장치를 별도로 설치하지 않고도 공기가 직접 공급됨으로써 이물질의 침적을 저감시킬 뿐 아니라 미생물 배양 및 활성화를 증대시킬 수 있다. 따라서 설치가 간편하고 운전 공정이 단순해질 뿐만 아니라 시설비용 및 에너지비용을 크게 절감시키고 정화 효과를 크게 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 일 구현예에 따른 산기여과장치는 필터관 내에 산소를 직접 전달하도록 구성됨으로써 산소전달율이 높고 호기성 미생물의 증식이 활발해지며 미생물 탈리현상 없이 미생물을 집중 배양할 수 있고 그 결과 단시간에 미생물의 활성화를 이룰 수 있다. 따라서 미생물 군락이 형성되고 산소 주입과 역세 작용에 의해 협잡물은 여과되어 유기물만 흡착되어 미생물을 증식시킨다. 또한 역세시 일부 호기성 미생물은 필터관에서 분산되는 과정을 반복하며 그 결과 탱크 내에 미생물이 고르게 분포하게 된다. 이러한 직접적인 산소 전달로 인해 용존산소를 2ppm 이상 증가시키며, 용존산소의 증가는 미생물 증가와 비례하므로 정수 효과를 높이는 결과를 가진다. 또한 용존산소의 증가는 혐기화에 따른 악취 문제를 해결할 수 있다. 이와 같이 고농도의 오폐수 환경이라도 여과부에 침적되는 이물질을 현저히 감소시킬 수 있고, 미생물의 활성에도 큰 기여를 하게 되므로 정화 효과를 크게 향상시킬 수 있다.
이하 일 구현예에 따른 산기여과장치에 대해 도 1을 참고하여 설명한다. 참고에 사용되는 도면은 일 구현예에 따른 산기여과장치의 일 형태에 해당할 뿐 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
도 1은 일 구현예에 따른 산기여과장치를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참고하면, 일 구현예에 따른 산기여과장치(10)는 필터관(20), 여과재(30), 본체(40), 제1공기공급관(50) 및 제2공기공급관(60)을 포함한다.
필터관(20)은 수직방향으로 긴 원통 형상을 가지며, 크게 두 영역으로 구분될 수 있다. 즉, 필터관(20)은 상층부(23) 및 그 아래에 위치하는 하층부(26)를 포함하며, 필터관(20)의 위 끝부분, 즉, 상층부(23)의 상단은 막혀 있고, 필터관(20)의 아래 끝부분, 즉, 하층부(26)의 하단은 개방된 구조로 오폐수유입구(27)를 가지고 있다. 상층부(23) 및 하층부(26)의 길이 비율은 1:1 내지 1:2 일 수 있고, 예를 들면, 1:1 내지 1:1.5 일 수 있다. 이때 상층부(23)는 복수 개의 구멍(24)을 포함한다. 이러한 필터관(20)은 오폐수유입구(27)를 통해 유입된 오폐수를 구멍(24)을 통해 분출시키면서 이물질을 걸러내는 여과를 수행한다.
복수 개의 구멍(24)을 가진 필터관(20)의 상층부(23)는 그 표면이 여과재(30)로 둘러싸여 있다.
본체(40)는 필터관(20)의 상층부(23)를 빈 공간을 형성하면서 덮고 있는데, 상단에 위치하는 정수배출구(41)를 제외하고는 폐쇄되어 있는 구조이다. 빈 공간은 필터관(20) 내부에 있는 오폐수가 필터관(20) 및 여과재(30)를 통해 여과되어 나온 정수를 담는 정수공간(42)을 나타낸다. 정수공간(42)에 담겨진 정수는 정수배출구(41)를 통해 배출된다.
제1공기공급관(50)은 공기를 필터관(20) 내부로 공급하기 위한 곳이다. 필터관(20)과 같이 수직방향으로 긴 원통 형상을 가지며, 상단에는 공기가 주입되는 제1공기주입구(51)가 위치하고, 하단은 필터관(20)의 하층부(26)에 위치하는 적어도 일 부분과 일체로 연결된 구조를 가진다. 주입되는 공기는 압축공기로, 소정의 공기량을 가진 에어펌프를 사용하여 제1공기주입구(51)로 공기를 주입할 수 있다.
제1공기공급관(50)을 통해 공기가 필터관(20) 내부로 공급됨에 따라, 필터관(20) 내부의 액체는 기포를 함유하게 되어 비중이 적어지면서 필터관(20) 내부의 오폐수가 필터관(20) 외부의 오폐수와의 비중차에 상당하는 만큼 위로 올라가게 된다. 종래에는 흡입펌프의 가동에 의해 필터관의 외부에 있는 오폐수가 필터관의 내부로 유입되고 배출되는 반면, 일 구현예에서는 제1공기공급관(50)이 필터관(20)과 일체로 연결됨에 따라 필터관(20)의 내부 및 외부에 있는 오폐수를 필터관(20)의 내부로 직접 끌어올리고 여과시켜 필터관 외부로 배출된다. 일 구현예에서는 필터관(20)에서 오폐수를 위로 끌어올리는 이러한 양수 과정이 제1공기공급관(50)에 의해 진행됨으로써, 흡입펌프를 별도로 가동할 필요가 없게 됨에 따라 고장이 적고 운전 상의 부담이 줄어든다.
또한 종래에는 충분한 폭기를 위해 공기를 기포 형태로 오폐수 속에 분산시키는 산기 장치를 별도로 설치해야 했으나, 일 구현예에서는 제1공기공급관(50)을 통해 기포 형태의 공기를 필터관(20) 내의 오폐수 속으로 분산시킬 수 있으므로 산기 장치를 별도로 설치할 필요가 없다.
더욱이, 일 구현예에서는 공기를 제1공기공급관(50)에 의해 필터관(20) 내부로 직접 주입하므로, 종래 산기 장치에 의해 탱크 내에 있는 오폐수에 공기를 기포 형태로 분산시키는 것과 달리, 필터관(20) 내부에서 미생물 배양이 이뤄질 뿐 아니라 공기가 기포 형태로 분산될 때 필터관(20) 내부에서는 압력이 더 높아지므로 미생물의 배양력이 더욱 높아지게 된다. 이에 따라 필터관(20) 내부에서 미생물에 의한 유기물 분해가 활발히 일어나므로 오폐수 속의 현탁고형물을 분해하고 걸러내는 필터관(20)에서의 여과 효과가 더욱 향상된다.
이와 같이 일 구현예에서는 하나의 산기여과장치를 통해 양수 과정, 산기 과정, 여과 과정을 동시에 진행할 수 있으므로 설치 및 운전이 단순할 뿐 아니라 미생물의 활성도가 높아지며 이에 따라 고농도의 오폐수 환경에서도 필터관의 폐색을 현저히 감소시킬 수 있다.
제2공기공급관(60)은 필터관(20)을 역세척하기 위해 공기를 본체(40)로 공급하기 위한 곳이다. 필터관(20)과 같이 수직방향으로 긴 원통 형상을 가지며, 상단에는 공기가 주입되는 제2공기주입구(61)가 위치하고, 하단은 본체(40)에 위치하는 적어도 일 부분과 연결된 구조를 가진다. 구체적으로 제2공기공급관(60)의 하단은 본체(40)의 상부의 일 부분과 연결될 수 있다. 주입되는 공기는 압축공기로, 소정의 공기량을 가진 에어펌프를 사용하여 제2공기주입구(61)로 공기를 주입할 수 있다.
필터관(20)의 구체적인 구조는 도 2를 참고하여 설명한다. 참고에 사용되는 도면은 일 구현예에 따른 필터관의 일 구조에 해당할 뿐 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
도 2는 일 구현예에 따른 산기여과장치를 구성하는 필터관의 단면도이다.
도 2를 참고하면, 필터관(20)은 상층부(23) 및 하층부(26)의 영역으로 구분될 수 있다.
필터관(20)의 상층부(23)는 사선 형태로 타공되어 형성된 복수 개의 구멍(24)을 포함할 수 있다. 각각의 구멍(24)은 타원형으로, 가로길이는 400mm 내지 450mm 일 수 있고, 세로길이(a)는 1.5mm 내지 3mm 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한 상기 구멍(24)은 세로길이(a) 대비 가로길이의 비율이 130 내지 300 일 수 있고, 예를 들면, 150 내지 270, 170 내지 250 일 수 있다. 복수 개의 구멍(24)이 좌측 및 우측 교대로 나선 형태의 구조를 가지며, 좌측 구멍 간의 간격(d1) 및 상기 우측 구멍 간의 간격(d2)은 각각 15mm 내지 30mm 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한 상기 좌측 구멍 간의 간격(d1) 및 상기 우측 구멍 간의 간격(d2)은 상기 구멍의 세로길이(a) 대비 5배 내지 20배일 수 있고, 예를 들면, 7배 내지 15배일 수 있다. 복수 개 구멍(24)은 필터관(20)의 수평방향 기준으로 20도 내지 40도 각도의 사선으로 형성될 수 있고, 예를 들면, 25도 내지 35도 각도의 사선으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 필터관(20)에 형성된 구멍(24)이 원형인 경우 상층부(23) 내부와 하층부(26) 내부의 공기유입량이 달라 필터관(20) 내부에 기포 형태의 공기가 골고루 분사되기 어려울 수 있는데, 상기와 같은 타원형인 경우에는 필터관(20) 내부에 기포 형태의 공기가 균일하게 분산될 수 있고, 이에 따라 필터관(20)의 폐색을 감소시킬 수 있다.
필터관(20)의 하층부(26)는 하단에 오폐수유입구(27)를 포함할 수 있다. 오폐수유입구(27)는 깔때기 형태로 아래로 확관된 구조를 가질 수 있으며, 이는 탱크 내에 저장된 오폐수를 쉽게 빨아 올릴 수 있다. 여과 공정이 정지되면 잉여슬러지는 오폐수유입구(27)를 통해 자연 배출될 수 있다.
상기 복수 개 구멍(24)의 총 면적은 오폐수유입구(27)의 최하단의 단면적 대비 5배 내지 8배일 수 있고, 예를 들면, 6배 내지 7.5배, 6.5배 내지 7.5배일 수 있다. 오폐수유입구(27)는 깔때기 형태로 아래로 확관된 구조를 가지므로 오폐수유입구(27)의 최하단은 가장 긴 직경을 가진 곳을 나타낸다. 구멍(24)의 총 면적이 상기 비율 범위를 가지는 경우 오폐수유입구(27)를 통해 유입되는 양 대비 구멍(24)을 통과하여 분출되는 양의 비율을 효율적으로 조절할 수 있다.
필터관(20)의 직경은 20mm 내지 80mm 일 수 있고, 예를 들면, 30mm 내지 70mm, 40mm 내지 60mm 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 필터관의 직경이 상기 범위 내일 경우 제1공기공급관(50)에 의해 필터관 내로 원활하게 공기를 공급할 수 있다.
필터관(20)의 길이는 800mm 내지 950mm 일 수 있고, 예를 들면, 850mm 내지 900mm 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
여과재(30)의 구체적인 구조는 도 3을 참고하여 설명한다. 참고에 사용되는 도면은 일 구현예에 따른 여과재의 일 형태에 해당할 뿐 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
도 3은 일 구현예에 따른 산기여과장치를 구성하는 여과재를 보여주는 측면도이다.
도 3을 참고하면, 여과재(30)는 복수 개의 구멍이 형성된 필터관(20)의 상층부(23)의 표면을 둘러싸고 있다. 필터관 내부로 빨아 올라온 오폐수는 구멍(24)을 통과한 다음 여과재(30)를 통과하여 유기물이 걸러지며, 이때 여과재(30)를 통과하면서 부착된 유기물은 미생물의 먹이로 미생물 군을 이루게 되면서 미생물에 의한 유기물 분해도 수행된다.
여과재(30)는 흡착성이 있는 물질로 이루어질 수 있으며, 구체적으로 폴리비닐리덴클로라이드, 폴리프로필렌 또는 이들의 조합을 포함하는 물질로 이루어질 수 있고, 필라멘트 실 형태로 사용될 수 있다. 예를 들면, 여과재(30)는 폴리비닐리덴클로라이드로 이루어진 필라멘트 실일 수 있다.
여과재(30)의 두께는 필터관(20)의 직경 대비 1/2배 내지 1/10배일 수 있고, 예를 들면, 1/2배 내지 1/8배, 1/3배 내지 1/6배일 수 있다. 여과재의 두께가 상기 비율 범위 내인 경우 높은 여과 효율을 얻을 수 있다.
필터관(20)과 일체로 연결된 제1공기공급관(50)의 구체적인 구조는 도 4를 참고하여 설명한다. 참고에 사용되는 도면은 일 구현예에 따른 제1공기공급관의 일 형태에 해당할 뿐 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
도 4는 일 구현예에 따른 산기여과장치를 구성하는 제1공기공급관과 필터관의 연결부위를 보여주는 단면도이다.
도 4를 참고하면, 제1공기공급관(50)의 하단은 필터관(20)의 하층부(26)의 일 부분과 일체로 연결되어 연결부위(B)를 형성한다. 연결부위(B)에서 분산되는 기포가 필터관(20)의 내부 벽을 따라 상승하도록 연결부위(B)의 관 선단부는 위 방향으로 소정의 각도로 형성될 수 있고, 예를 들면 수평방향 기준으로 30도 내지 60도, 40도 내지 50도의 각도로 형성될 수 있다. 이러한 구조에 따라 상승하는 기체에 액체가 섞여 부력을 형성하며 그 힘은 오폐수를 필터관(20)의 상층부(23)에 존재하는 구멍(24)과 여과재(30)를 통과하도록 해준다.
제1공기공급관(50)의 직경은 10mm 내지 40mm 일 수 있고, 예를 들면, 15mm 내지 35mm, 20mm 내지 30mm 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 제1공기공급관(50)의 직경은 필터관(20) 직경의 0.3배 내지 0.8배 일 수 있고, 예를 들면, 0.4배 내지 0.7배, 0.4배 내지 0.6배 일 수 있다. 제1공기공급관(50)과 필터관(20)의 직경 비율이 상기 범위 내일 경우 필터관 내로 원활하게 공기를 공급할 수 있을 뿐 아니라 필터관 내에서 양수, 산기 및 여과의 과정이 동시에 순조롭게 진행됨으로써 높은 정화 효율을 가질 수 있다.
제1공기공급관(50)의 길이는 1,500mm 내지 3,000mm 일 수 있고, 예를 들면, 2,000mm 내지 2,500mm 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
오폐수 처리공정은 크게 여과 공정과 역세 공정으로 구분할 수 있는데, 여과 공정은 필터관(20), 여과재(30), 본체(40) 및 제1공기공급관(50)을 통해 수행되는 양수, 산기 및 여과의 과정을 포함하는 것이며, 역세 공정은 제2공기공급관(60)을 통해 역세척이 진행되는 과정이다.
전술한 바와 같은 여과 공정이 장시간 진행되고 나면 필터관(20)과 여과재(30)에 폐색이 발생할 수 있는데, 이 경우 공기의 공급을 통해 역세척을 수행할 수 있다. 역세척은 제2공기공급관(60)을 통해 공기를 본체(40) 내부로 공급함으로써 수행된다. 공기를 본체(40) 내부로 공급시 여과재(30)의 압축된 실이 흔들리면서 유동성이 생기며 점차적으로 유동성이 가속됨에 따라 여과재(30)에 부착된 오염물질을 털어내면서 필터관(20)까지 세척이 가능하다.
제2공기공급관(60)의 직경은 15mm 내지 50mm 일 수 있고, 예를 들면, 20mm 내지 40mm 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 제2공기공급관(60)의 길이는 1,000mm 내지 3,000mm 일 수 있고, 예를 들면, 1,500mm 내지 2,000mm 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 역세 공정은 여과 공정이 완료된 후 수행될 수 있으며, 제1공기공급관(50)에 연결된 자동밸브(미도시)와 정수배출구(41)에 연결된 자동밸브(미도시)는 닫히고 제2공기공급관(60)에 연결된 자동밸브(미도시)는 열린 상태에서 수행될 수 있다. 이러한 역세 공정이 완료되면 제2공기공급관(60)에 연결된 자동밸브는 닫히고 제1공기공급관(50)과 정수배출구(41)에 연결된 각 자동밸브는 개방되면서 다시 여과 공정이 반복될 수 있다. 다시 말해, 일 구현예에 따른 산기여과장치(10)는 제1공기주입구(51) 및 정수배출구(41)의 개방시 제2공기주입구(61)는 폐쇄되며, 제2공기주입구(61)의 개방시 제1공기주입구(51) 및 정수배출구(41)는 폐쇄될 수 있다. 예를 들어, 여과 공정은 50분 운전하고 역세 공정은 10분 운전하는 방식으로 반복될 수 있다.
이하 다른 일 구현예에 따른 오폐수 처리시스템에 대해 도 5를 참고하여 설명한다. 참고에 사용되는 도면은 일 구현예에 따른 오폐수 처리시스템의 일 형태에 해당할 뿐 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
도 5는 다른 일 구현예에 따른 오폐수 처리시스템을 나타내는 개략도이다.
도 5를 참고하면, 다른 일 구현예에 따른 오폐수 처리시스템은 오폐수가 저장된 탱크(70), 그리고 탱크(70) 내에 적어도 일부 설치되는 전술한 산기여과장치(10)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 산기여과장치(10) 중에서 공기를 주입하는 제1공기주입구(51) 및 제2공기주입구(61)는 탱크(70) 외부로 노출시킨 채, 필터관(20), 필터관(20)을 둘러싸는 본체(40), 필터관(20)에 연결된 제1공기공급관(50), 그리고 본체(40)에 연결된 제2공기공급관(60)을 오폐수로 채워진 탱크(70) 내부에 설치할 수 있다.
탱크(70) 내부의 바닥에 있는 침전물로 인해 오폐수유입구(27)의 폐색을 방지하기 위해 산기여과장치(10)의 오폐수유입구(27)는 탱크(70) 내의 바닥으로부터 위로 소정의 높이를 두고 띄워 설치될 수 있다. 또한 정수배출구(41)에서 나온 정수를 탱크(70) 내부에 고르게 순환시키기 위해 산기여과장치(10)의 정수배출구(41)는 탱크(70) 내의 수면으로부터 아래로 소정의 높이를 두고 설치될 수 있다. 구체적으로, 오폐수유입구(27)는 탱크(70) 바닥으로부터 위로 오폐수유입구(27)부터 정수배출구(41)까지 길이(L)의 1/5 내지 1/3, 예를 들면, 1/5 내지 1/4 해당하는 높이(L1)에 위치하고, 정수배출구(41)는 탱크(70) 내의 수면으로부터 아래로 오폐수유입구(27)부터 정수배출구(41)까지 길이(L)의 1/2 내지 1/1.5, 예를 들면, 1/2 내지 1/1.7 해당하는 높이(L2)에 위치할 수 있다.
상기 오폐수 처리시스템에 있어서 제1공기주입구(51)로 주입되는 공기량은 100 L/min 내지 250 L/min 일 수 있고, 예를 들면, 130 L/min 내지 200 L/min, 130 L/min 내지 170 L/min 일 수 있다. 상기 범위의 공기량을 주입하는 경우 필터관(20) 내부에 있는 오폐수를 여과를 위한 충분한 양만큼 위로 끌어올릴 수 있고, 기포를 충분히 형성함으로써 미생물 활성도가 커져 유기물 분해력이 높아짐에 따라 보다 깨끗한 정수를 얻을 수 있다.
오폐수 1m 3가 저장된 탱크(70) 내에 일 구현예에 따른 산기여과장치가 설치된 오폐수 처리시스템에 있어서 제1공기주입구(51)로 100 L/min 내지 250 L/min의 공기량을 주입하여 20℃에서 25일 동안 운전한 경우, 탱크(70) 내의 혼합액현탁고형물 농도(MLSS)는 1200 mg/L 내지 1800 mg/L 일 수 있고, 예를 들면, 1450 mg/L 내지 1550 mg/L 일 수 있으며, 탱크(70) 내의 용존산소량(DO)은 2 ppm 내지 2.5 ppm, 예를 들면, 2.1 ppm 내지 2.5 ppm, 2.2 ppm 내지 2.5 ppm 일 수 있다. 일 구현예에 따른 산기여과장치를 운전한 경우 상기 범위 내의 MLSS 값과 DO 값을 얻음으로써, 고농도의 오폐수 환경에서도 운전 관리가 용이하며 악취 문제가 보완되고 미생물의 높은 활성도를 유지함을 알 수 있다.
오폐수 처리시스템에 있어서 일 구현예에 따른 산기여과장치(10)를 1 세트로 하여 탱크(70) 용량 또는 오폐수의 유입량 증가에 따라 복수 개의 세트를 병렬 연결하여 탱크(70) 내에 설치할 수도 있다.

Claims (14)

  1. 복수 개의 구멍을 포함하는 상층부 및 상기 상층부 아래에 위치하는 하층부를 포함하고, 상기 상층부의 상단은 막혀있고, 상기 하층부의 하단에는 오폐수유입구를 가지는 원통형의 필터관;
    상기 필터관의 상층부 표면을 둘러싸는 여과재;
    상기 필터관 및 상기 여과재를 통해 여과된 정수를 담는 정수공간을 형성하면서 상기 필터관의 상층부를 덮고 있고, 상단에 정수배출구를 가지는 본체;
    상단에 제1공기주입구를 가지며 하단은 상기 필터관의 하층부에 위치하는 적어도 일 부분과 일체로 연결되어 공기를 상기 필터관의 내부로 공급하는 제1공기공급관; 및
    상단에 제2공기주입구를 가지며 하단은 상기 본체와 연결되어 공기를 상기 본체로 공급하여 역세척을 수행하는 제2공기공급관
    을 포함하는 산기여과장치.
  2. 제1항에서,
    상기 구멍은 타원형이고, 복수 개의 구멍이 좌측 및 우측 교대로 나선 형태로 존재하는 산기여과장치.
  3. 제2항에서,
    상기 구멍은 세로길이 대비 가로길이의 비율이 130 내지 300 이고,
    상기 좌측 구멍 간의 간격 및 상기 우측 구멍 간의 간격은 상기 구멍의 세로길이 대비 5배 내지 20배인 산기여과장치.
  4. 제2항에서,
    상기 복수 개 구멍은 상기 필터관의 수평방향 기준으로 20도 내지 40도 각도의 사선으로 형성되는 산기여과장치.
  5. 제2항에서,
    상기 복수 개 구멍의 총 면적은 상기 오폐수유입구의 최하단의 단면적 대비 5배 내지 8배인 산기여과장치.
  6. 제1항에서,
    상기 오폐수유입구는 깔때기 형태로 아래로 확관된 구조를 가지는 산기여과장치.
  7. 제1항에서,
    상기 여과재는 폴리비닐리덴클로라이드, 폴리프로필렌 또는 이들의 조합을 포함하는 산기여과장치.
  8. 제1항에서,
    상기 여과재의 두께는 상기 필터관의 직경 대비 1/2배 내지 1/10배인 산기여과장치.
  9. 제1항에서,
    상기 제1공기공급관의 직경은 상기 필터관의 직경의 0.3배 내지 0.8배인 산기여과장치.
  10. 제1항에서,
    상기 제1공기주입구 및 상기 정수배출구의 개방시 상기 제2공기주입구는 폐쇄되며,
    상기 제2공기주입구의 개방시 상기 제1공기주입구 및 상기 정수배출구는 폐쇄되는 산기여과장치.
  11. 오폐수가 저장된 탱크; 및
    상기 탱크 내에 적어도 일부 설치되는 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 산기여과장치
    를 포함하는 오폐수 처리시스템.
  12. 제11항에서,
    상기 산기여과장치 중 상기 제1공기주입구 및 상기 제2공기주입구를 제외한 나머지 부분은 탱크 내부에 위치하고,
    상기 오폐수유입구는 상기 탱크 바닥으로부터 위로 상기 오폐수유입구부터 상기 정수배출구까지 길이의 1/5 내지 1/3에 해당하는 높이에 위치하고, 상기 정수배출구는 상기 탱크 내의 수면으로부터 아래로 상기 오폐수유입구부터 상기 정수배출구까지 길이의 1/2 내지 1/1.5에 해당하는 높이에 위치하는 오폐수 처리시스템.
  13. 제11항에서,
    상기 제1공기주입구로 주입되는 공기량은 100 L/min 내지 250 L/min 인 오폐수 처리시스템.
  14. 제11항에서,
    상기 오폐수가 상기 탱크 내에 1m 3 저장되어 있고 상기 제1공기주입구로 100 L/min 내지 250 L/min의 공기량을 주입하여 20℃에서 25일 동안 운전한 경우,
    상기 탱크 내의 혼합액현탁고형물 농도(MLSS)는 1200 mg/L 내지 1800 mg/L 이고,
    상기 탱크 내의 용존산소량(DO)은 2 ppm 내지 2.5 ppm 인 오폐수 처리시스템.
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