KR100461919B1 - 연속 회분식 단일 반응조와 접촉 폭기조를 조합한 하수처리 장치 및 이를 이용한 하수의 처리 방법 - Google Patents

연속 회분식 단일 반응조와 접촉 폭기조를 조합한 하수처리 장치 및 이를 이용한 하수의 처리 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100461919B1
KR100461919B1 KR10-2002-0049988A KR20020049988A KR100461919B1 KR 100461919 B1 KR100461919 B1 KR 100461919B1 KR 20020049988 A KR20020049988 A KR 20020049988A KR 100461919 B1 KR100461919 B1 KR 100461919B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sewage
microorganisms
aeration tank
sewage treatment
tank
Prior art date
Application number
KR10-2002-0049988A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040018605A (ko
Inventor
박완철
김태형
선구영
Original Assignee
한국과학기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술연구원 filed Critical 한국과학기술연구원
Priority to KR10-2002-0049988A priority Critical patent/KR100461919B1/ko
Publication of KR20040018605A publication Critical patent/KR20040018605A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100461919B1 publication Critical patent/KR100461919B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1205—Particular type of activated sludge processes
    • C02F3/121—Multistep treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
    • C02F3/105—Characterized by the chemical composition
    • C02F3/108—Immobilising gels, polymers or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
    • C02F3/109—Characterized by the shape
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1205—Particular type of activated sludge processes
    • C02F3/1215—Combinations of activated sludge treatment with precipitation, flocculation, coagulation and separation of phosphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
    • C02F3/1263—Sequencing batch reactors [SBR]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/20—Activated sludge processes using diffusers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

저류조, 연속 회분식 단일 반응조, 접촉 폭기조, 중간 침전조, 및 침전 슬러리를 상기 연속 회분식 단일 반응조로 반송하기 위한 반송라인을 포함하는 하수 처리 장치와, 이를 이용한 하수 처리 방법이 개시된다.

Description

연속 회분식 단일 반응조와 접촉 폭기조를 조합한 하수 처리 장치 및 이를 이용한 하수의 처리 방법 {Apparatus for Treatment of Domestic Wastewater Combining Continuous SBR and Contact Aeration Tank and Method Therefor Using the Apparatus}
본 발명은 연속 회분식 단일 반응조와 접촉 폭기조를 조합한 하수 처리 장치 및 이를 이용하여 생활 하수중의 유기 물질 및 영양소를 보다 효율적으로 제거할 수 있는 하수 처리 방법에 관한 것이다.
1975년 중랑천에 현대식 하수 처리장이 국내 최초로 도입된 이래 수많은 처리공정이 우리나라 하수 처리에 적용되어 왔으나, 과거 처리공정의 경우 유기물질을 제거하는 처리공정이 주를 이루었다. 그러나, 상수원수 대부분을 지표수에 의존하고 있는 우리나라의 경우 식수용 댐의 건설이 필수적인데, 지표수를 저류하는 단계에서 영양소의 유입은 부영양화의 원인이 되는 것으로 알려져 있다.
따라서, 우리 나라에서도 90년대 이후 영양소 제거공정에 대한 관심이 커짐에 따라 하수 처리장에 영양소 제거공정이 실험적으로 운용되고 있고, 이에 대한 많은 연구가 진행중이다.
영양소 제거 공정은, 이미 알려진 바와 같이, 혐기성, 호기성 및 무산소 조건을 거치면서 미생물의 분해작용을 이용하여 영양소를 제거하는 생물학적 영양소 제거 공정과, 화학적 응집에 의한 영양소 제거 공정으로 나눌 수 있다. 생물학적 영양소 제거 공정중에서 회분식 반응조 (SBR; Sequencing Batch Reactor)는 단일 반응조에서 폐수를 유입 및 유출시키고, 무산소 조건, 혐기성 조건, 호기성 조건을 단일 반응조내에서 연속 구현할 수 있는 반응조이다. SBR은 여러 가지 공정이 연속적으로 일어날 수 있도록 변형할 수 있으며, 단속 반응조(Intermittent Reactor), 유입-유출 반응조(Fill-and-Draw Reactor)라 부르기도 한다.
실제로 SBR은 20세기 초에 개발되었으나 환경분야에 실용화되지 못하던 중, 최근에 주변 자동화기술의 발달로 큰 호응을 얻고 있다. SBR은 활성 슬러지의 공간 개념을 시간 개념으로 바꾼 공정으로, 일반적으로 아래의 다섯 단계로 운전되고 있다.
(1) 유입(Fill) 단계는 페수가 반응조로 유입되면서 미생물과 접촉하여 폐수에 함유된 유기물질 및 영양소의 생물학적 분해가 시작되며, 유효 부피에 이르면끝난다. 유입 방법으로는 혼합 유입, 무혼합 유입, 폭기 유입을 들 수 있다.
(2) 반응(React) 단계는 유입기에서 유입된 오염 물질을 제거하는 단계로, 호기(Oxic), 무산소(Anoxic), 혐기(Anaerobic) 단계을 적절히 조합하여 유기물질과 질소, 인을 제거한다.
(3) 침전(Settle) 단계는 반응조내에서 고액 분리가 이루어져 처리물과 미생물이 침전물로서 분리되는 단계이다.
(4) 유출(Draw) 단계는 침전된 슬러지의 교란 없이 고액 분리로부터 얻어진 상징액을 배출하는 단계이다.
(5) 휴지(Idle) 단계는 꼭 필요하지는 않지만, 슬러지를 배출하거나 여러 개의 반응조를 이용할 경우에 적용되며, 다양하게 응용하여 효율을 증대시킬 수 있다.
SBR을 이용한 영양소의 제거는 1980년대부터 그 연구가 시작되었으며, 마닝(Manning)과 어빈(Irvine) 등에 의해 생물학적 인 제거의 특성이 연구되었는 바, 유입기에서 질산염(nitrate)과 DO의 제거가 중요하며 혐기성 기간을 잘 조절해주는 것이 제거 효율 증대에 중요한 것으로 알려져 있다 [Manning, J, F. and R.C. Irvine, (1985), The Biological Removal of Phosphorus in a Sequencing Batch Reactor, JWPCF , 67, pp.87-94].
버나드(Barnard)의 문헌 [Barnard, J. L., (1975), Biological Nutrient Removal without Addition of Chemical, Water Research, 9, pp. 486-490]에 따르면, 질산염(nitrate)이 인 제거능력을 저하시킨다는 점이 제기되었는데, 이는 질산염이 반응조내에서 혐기성 스트레스(anaerobic stress)를 감소시키기 때문이라 하였다. 혐기조로 질산염이 유입되면, 폴리-p 미생물이 질산염의 탈질에 의해 인 제거에 필요한 유기물을 소모하므로 인 제거가 감소된다는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 연속 회분식 단일 반응조를 침전 폭기조와 조합한 하수 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 생활 하수 중의 유기 물질 및 영양소를 보다 효율적으로 제거할 수 있는 하수 처리 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 연속 회분식 반응조와 접촉 폭기조를 조합한 하수 처리 방법의 공정도를 나타내며, 이 때 저류조 및 중간 침전조는 선택적으로 포함할 수 있고, 반송 라인은 접촉 폭기조 또는, 존재하는 경우 중간 침전조로부터 연속 회분식 단일 반응조에 연결된다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 연속 회분식 반응조와 접촉 폭기조를 조합한 하수 처리 공정
2: 저류조
3: 연속 회분식 단일 반응조
4: 접촉 폭기조
5: 중간 침전조
6: 정량 펌프
7: 정량 펌프 타이머
8, 14: 공기 공급 장치
9: 공기 공급 장치 타이머
10: 혼합기
11: 혼합기 타이머
12: 혼합기 프로펠러
13, 16: 산기관
15: 접촉 여재
17: 반송 펌프
18: 반송 펌프 타이머
19: 잉여 슬러지 폐기구
20: 최종 유출수
21: 반송 라인
본 발명의 하수 처리 장치는,
하부에 장착된 유입구, 혼합기와 연결된 프로펠러, 공기 공급 장치와 연결된 산기관, 잉여 슬러지를 폐기하는 폐기구, 및 상부에 장착된 유출구가 구비되어 있으며, 하수를 중력에 의해 분리하는 침전 조건, 하수의 유입/유출 조건, 질산성 질소를 질소로 환원하는 무산소 조건, 탈질 미생물이 인을 용출시키는 혐기성 조건, 질소의 질산화 및 인의 과잉 섭취에 의한 미생물의 증식이 일어나는 호기성 조건이 순차적으로 반복 적용되는 연속 회분식 단일 반응조,
상부에 장착된 유입구 및 유출구, 산기관과, 미생물이 부착된 접촉 여재가 구비되어 있으며, 상기 연속 회분식 단일 반응조로부터 유입된 하수에 대해 추가의 생물학적 처리를 수행하는 접촉 폭기조, 및
접촉 폭기조로부터의 유출수를 상기 연속 회분식 단일 반응조로 반송하기 위한 반송 라인
을 포함한다.
상기 하수 처리 장치는 임의로, 하수를 저장하는 저류조를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 하수 처리 장치는, 임의로, 반송 라인과 연결된 침전 슬러리 배출구 및 상부에 장착된 상징액 유출구가 구비되어 있으며, 상기 접촉 폭기조로부터의 유입수를 중력에 의해 분리하는 중간 침전조를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 하수 처리 장치를 이용한 하수 처리 방법은,
i) (a) 유입 하수를 중력에 의해 미생물 및 피처리물을 포함하는 제1 침전 슬러지층과 제1 상징액으로 분리하는 침전 단계, (b) 반응조 하층부의 유입구를 통해 제1 침전 슬러지층에 하수를 균일 유입시키는 동시에 이 유입량에 상응하는 양의 제1 상징액은 상층부의 유출구를 통해 유출시키는 유입/유출 단계, (c) 유입 하수중의 질산성 질소(NOx-N)를 탈질 미생물과의 접촉 활성화를 통해 질소(N2)로 환원시키는 무산소 단계, (d) 상기 무산소 단계를 경유한 하수중에 존재하는 탈질 미생물로부터 인을 용출시키는 혐기성 단계, 및 (e) 회분식 반응조에 공기를 공급하여, 유기물질을 이용한 질소의 질산화 및 인을 과잉섭취한 미생물의 증식을 제공하는 동시에 인을 과잉 섭취한 미생물을 폐기하는 호기성 단계를 순차적으로 반복 수행하는 연속 회분식 단일 반응조 단계와,
(ii) 상기 연속 회분식 단일 반응조로부터의 유출수 중에 여전히 존재하는피처리물을 공기 공급과 접촉여재에 부착된 미생물에 의해 추가로 생물학적 처리하는 접촉 폭기조 단계와,
(iii) 상기 접촉 폭기조로부터 나온 유출수를 상기 연속 회분식 단일 반응조에 반송하는 단계
를 포함한다.
상기 하수 처리 방법은 임의로, 저류조를 더 포함하는 하수 처리 장치를 이용할 수 있다.
또한, 상기 하수 처리 방법은, 임의로, 상기 (ii) 접촉 폭기조 단계로부터 나온 유출수를 탈리된 미생물 및 피처리물을 포함하는 제2 침전 슬러리와 제2 상징액으로 분리하고, 제2 상징액은 유출시키는 중간 침전조 단계를 더 포함할 수 있다.
이하, 본 발명을 본 명세서에 첨부된 도면과 실시예로써 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 하수 처리 장치(1)는 저류조(2), 연속 회분식 반응조(3), 접촉 폭기조(4), 중간 침전조(5) 및 반송 라인(21)으로 크게 구분되며, 이 때 저류조(2)와 중간 침전조(5)는 선택적으로 포함할 수 있다.
처리 대상 하수의 경우 시간에 따른 유량 변동과 수질 변화가 심한데, 저류조(2)는 이와 같은 하수의 변동을 균일화시키고 회분식 반응조에 유입되는 유입수를 저류하는 기능을 담당한다.
연속 회분식 반응조(3)는 생물학적 영양소 제거에 요구되는 무산소 조건, 혐기성 조건, 호기성 조건을 타이머를 이용하여 단계적으로 조성함으로써 유기물질과영양소를 동시 제거한다.
접촉 폭기조(4)는 1차 처리된 피처리물에 남아있는 미처리 유기물과 부유 물질 등을 제거하여 안정적인 유출 수질을 확보하는 역할을 한다.
중간 침전조(5)는 접촉 폭기조 단계로부터 나온 유출수를 침전 슬러리와 상징액으로 분리한다.
반송 라인(21)은 중간 침전조로부터 나온 침전 슬러리를 다시 연속 회분식 반응조로 반송한다.
본 발명의 하수 처리 장치(1)의 각 반응조의 역할과 반응조내의 상황을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
연속 회분식 단일 반응조(3)에 침전 단계를 조성하는 경우, 혼합기(10) 및 공기 공급 장치(8)는 구동시키지 않으며, 연속 회분식 단일 반응조(3)내에서 미생물과 피처리물을 포함하는 슬러지가 중력에 의해 침전되어 제1 침전 슬러지와 제1 상징액의 고액 분리가 일어난다. 이 때, 제1 침전 슬러지는 반응조(3)내의 바닥에 고르게 침전되어 슬러지층을 형성하며, 잉여 슬러지는 동시에 배출된다(19).
상기 침전 단계 후에, 정량 펌프 타이머(7)를 이용하여 정량 펌프(6)를 작동시킴으로써 저류조(2)내의 생활 하수를 반응조(3)내로 유입시키는데, 유입 하수는 반응조(3) 하단부의 슬러지층으로 균일하게 유입되도록 한다. 슬러지층으로 균일하게 유입된 하수는 다시 제1 침전 슬러리와 제1 상징액으로 분리되는데, 이 때 유입되는 하수량에 상응하는 양의 제1 상징액이 회분식 반응조(3) 상부의 유출구의 수준에 도달하면 이 유출구를 통해 자연적으로 유출된다.
유입/유출 단계 후에는 반응조(3)에 무산소 단계를 조성한다. 하수 유입이 마친 반응조(3)내의 무산소 단계는, 혼합기 타이머(11)와 혼합기(10)에 의한 프로펠러(12) 교반을 통해 유입 하수중의 질산성 질소(NOx-N)를 탈질 미생물과 활발하게 접촉시켜, 이 질산성 질소를 아질산성 질소로, 아질산성 질소는 질소(N2) 가스로 각각 환원시켜 대기중으로 방출함으로써 하수중의 질소를 제거한다.
무산소 단계에서 탈질 미생물에 의해 NOx-N가 모두 소모되면 혐기성 단계로 전환된다. 즉, 혐기성 단계에서는 유입된 하수내에 포함된 유기물질이 아세테이트와 그 외 발효산 등으로 전환되어 미생물의 세포내에 축적되고, 혐기성 상태에서 미생물 세포내에 축적되어 있는 폴리-인(PHB; poly-β-hydroxybutyrate)은 가수분해에 의해 오르토-인 (orthophosphate) 형태로 미생물 세포외로 방출되는데, 그 결과 미생물은 인이 부족한 상태가 된다. 이와 같은 혐기성 단계에서는, 미생물이 인이 부족한 상태에 있기 때문에 산소가 공급되는 호기성 상태의 경우보다 훨씬 많은 양의 인을 섭취하며, 이러한 과잉의 인을 섭취한 미생물을 제거함으로써 하수중의 인을 제거할 수 있는 것이다.
이어서, 공기 공급 장치 타이머(9)와 공기 공급 장치(8)를 작동하여 반응조(3)내에 설치된 산기관(13)을 통해 산소를 공급하며, 이 때 반응조(3) 상부에 있는 혼합기(10)도 함께 작동시켜 반응조(3)내의 미생물에 산소가 원활히 공급되도록 한다. 공기가 공급되면 반응조(3)는 호기성 단계로 전환된다. 호기성 단계에서는 1차적으로 호기성 미생물에 의해 피처리 하수내의 유기물질이 산화되고,암모니아가 아질산성 질소와 질산성 질소로 산화되는 질산화 작용이 일어난다. 아울러, 혐기성 단계에서 미생물내에 축적된 PHB는 아세트산염으로 산화되어 미생물 성장을 위한 에너지원으로 사용되며, 미생물은 인을 과잉섭취(Luxury uptake)하여 인을 다량 함유한 미생물이 된다. 일반 미생물보다 인을 다량으로 함유한 미생물을 폐기(19)함으로써 생물학적 인 제거가 이루어진다.
호기성 단계에 이어서 다시 침전 단계를 조성함으로써, 연속 회분식 반응조(3)내에서 순차적으로 무산소 조건, 혐기성 조건, 호기성 조건을 반복하는 하수의 1차 생물학적 제거 공정이 이루어진다.
한편, 연속 회분식 반응조(3)에서 하수의 유입과 동시에 유출되는 제1 상징액은 접촉 폭기조(4)로 유입된다. 접촉 폭기조(4)로 유입된 피처리물은 공기 공급 장치(14)로부터 산기관(16)을 통하여 연속적으로 공급되는 산소를 사용하여 2차적으로 생물학적 처리된다. 접촉 폭기조(4)로 유입되는 피처리물은 연속 회분식 반응조(3)에서 침전되지 못한 부유물질과 유기물질을 소량 함유한다. 접촉 폭기조(4)에는 미생물이 일정한 농도로 부착되고 부하 변동에 대한 완충 작용이 뛰어난 접촉여재(15)를 설치하여 2차 생물학적 처리의 효율을 향상시킨다.
접촉 폭기조(4)를 거친 피처리물은 반송 펌프 타이머(18)와 반송 펌프(17)에 의해 반송라인(21)을 경유하여 연속 회분식 단일 반응조(3)로 반송되거나, 또는 필요에 따라 중간 침전조(5)에 유입된다. 중간 침전조(5)에서는 접촉 폭기조(4)로부터의 유입수를 중력에 의해 피처리물과 미생물을 포함하는 제2 침전 슬러리와 제2 상징액으로 고액 분리하여 최종 유출수의 수질을 더욱 향상시키며, 중간 침전조(5)하단부에 침전된 제2 침전 슬러지는 마찬가지로 반송라인(21)을 통해 연속 회분식 단일 반응조(3)로 반송된다. 반송은 원수가 유입되는 시간에 동시에 이루어진다.
<실시예>
도 1에 도시한 바와 같이 연속 회분식 단일 반응조와 접촉 폭기조를 조합한 하수 처리 장치를 이용하여 하수를 처리하였다. 하수 처리 장치는 아크릴 재료를 사용하여 실험실 규모로 제작하였다. 본 실험에 사용된 주요 장치의 용량, 제원, 및 규격 등을 하기 표 1에 나타낸다.
반응조 및 기기 규 격 비 고
연속 회분식 반응조접촉 폭기조중간 침전조pH 미터이송 펌프혼합기송풍기접촉여재 5.0 L(직경=14.5cm, H=28.6cm)0.8 L(L=10 cm, B=8 cm, H=10cm)0.5 L(직경= 8cm, H= 6cm)오리온(Orione) 250A매스터-플렉스(Master-flex) 펌프파나소닉(panasonic) M6GA30M코리아다까스끼 SPP-200GJ-H판형여재 원통형, 하수 슬러지식종구형원뿔형, 호퍼경사 60도 유지pH, 온도측정2 헤드60 rpm40 L/분 용량재질: 폴리우레탄
상기 실험에서 사용된 각종 장치들 중 연속 회분식 반응조의 각 조건에 따른 pH와 ORP(Oxidation Reduction Potential; 산화환원전위)를 측정하기 위하여 pH 미터를 사용하였고, 송풍기는 연속 회분식 반응조의 호기성 조건에서 공기를 공급하기 위하여 타이머를 사용하였다. 원수 공급은 이송펌프를 사용하여 균일하게 유입하였으며, 연속 회분식 반응조에서의 피처리물인 하수의 이동은 자연류하에 이송되도록 접촉 폭기조와 높이를 맞추어 배치하였다. 실험에 사용된 하수는 생활하수와 분뇨를 혼합 배출하는 아파트 맨홀에서 직접 채취하여 큰 협잡물을 제거한 후에 본 실험의 원수로 사용하였다. 실험 결과를 하기 표 2에 나타낸다.
구 분 CODcr BOD TSS TKN/NH3 NO3-N T-P
원 수 595 274 305 61/41 0 6.3
회분식 반응조유출수 40 7.5 5.7 3.4/3.2 13 1.9
최종 유출수 30 5.6 3.4 2.8/2.7 12 1.8
- CODcr(Chemical Oxygen Demand): 화학적 산소 요구량(산화제로서 Cr 사용)- BOD(Biological Oxygen Demand): 생물학적 산소 요구량- TSS(Total Suspended Solids): 총 부유성 고상물질- TKN(Kjeldahl성 질소): Kjeldahl의 방법에 의해 분석한 폐수 중의 질소량- NH3: 암모니아성 질소- NO3-N: 질산성 질소- T-P: 총 인- 모든 수치의 단위는 mg/L이다
상기 실험결과는 운전기간 동안의 평균치이며, 접촉 폭기조에서의 2차 처리는 영양소 제거보다는 유기물질과 부유물질의 안정적인 제거에 효과적이었다. 최종 유출수 중 BOD 함량은 5.6 mg/L이었으며, T-N의 제거 효율은 75.7%, 인의 제거효율은 71.4%로서 매우 우수한 결과를 나타내었다.
상기 결과로부터, 본 발명의 연속 회분식 반응조와 접촉폭기의 조합한 하수 처리 장치를 이용하여 하수를 처리하면, 하수중의 유기물질과 영양소의 제거 효율이 매우 우수하였음을 확인할 수 있었다.
본 발명에 따르면, 연속 회분식 단일 반응조와 접촉 폭기조가 조합되어 있는 하수 처리 장치를 이용하여 하수를 처리함으로써 유기물질 및 영양소의 제거 효율 및 하수 처리 공정의 경제성을 크게 개선시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 하부에 장착된 유입구, 혼합기와 연결된 프로펠러, 공기 공급 장치와 연결된 산기관, 잉여 슬러지를 폐기하는 폐기구, 및 상부에 장착된 유출구가 구비되어 있으며, 하수를 중력에 의해 분리하는 침전 조건, 하수의 유입/유출 조건, 질산성 질소를 질소로 환원하는 무산소 조건, 탈질 미생물이 인을 용출시키는 혐기성 조건, 질소의 질산화 및 인의 과잉 섭취에 의한 미생물의 증식이 일어나는 호기성 조건이 순차적으로 반복 적용되는 연속 회분식 단일 반응조,
    상부에 장착된 유입구 및 유출구, 산기관과, 미생물이 부착된 접촉 여재가 구비되어 있으며, 상기 연속 회분식 단일 반응조로부터 유입된 하수에 대해 추가의 생물학적 처리를 수행하는 접촉 폭기조, 및
    접촉 폭기조로부터의 유출수를 상기 연속 회분식 단일 반응조로 반송하기 위한 반송 라인
    을 포함하는 하수 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 하수를 저장하는 저류조를 더 포함하는 하수 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 반송 라인과 연결된 침전 슬러리 배출구 및 상부에 장착된 상징액 유출구가 구비되어 있으며, 상기 접촉 폭기조로부터의 유입수를 중력에 의해 분리하는 중간 침전조를 더 포함하는 하수 처리 장치.
  4. (i) (a) 유입 하수를 중력에 의해 미생물 및 피처리물을 포함하는 제1 침전 슬러지층과 제1 상징액으로 분리하는 침전 단계, (b) 반응조 하층부의 유입구를 통해 제1 침전 슬러지층에 하수를 균일 유입시키는 동시에 이 유입량에 상응하는 양의 제1 상징액은 상층부의 유출구를 통해 유출시키는 유입/유출 단계, (c) 유입 하수중의 질산성 질소(NOx-N)를 탈질 미생물과의 접촉 활성화를 통해 질소(N2)로 환원시키는 무산소 단계, (d) 상기 무산소 단계를 경유한 하수중에 존재하는 탈질 미생물로부터 인을 용출시키는 혐기성 단계, 및 (e) 회분식 반응조에 공기를 공급하여, 유기물질을 이용한 질소의 질산화 및 인을 과잉섭취한 미생물의 증식을 제공하는 동시에 인을 과잉 섭취한 미생물을 폐기하는 호기성 단계를 순차적으로 반복 수행하는 연속 회분식 단일 반응조 단계와,
    (ii) 상기 연속 회분식 단일 반응조로부터의 유출수 중에 여전히 존재하는 피처리물을 공기 공급과 접촉여재에 부착된 미생물에 의해 추가로 생물학적 처리하는 접촉 폭기조 단계와,
    (iii) 상기 접촉 폭기조로부터 나온 유출수를 상기 연속 회분식 단일 반응조에 반송하는 단계
    를 포함하는, 제1항 기재의 하수 처리 장치를 이용한 하수 처리 방법.
  5. 제4항에 있어서, 하수 처리 장치가 저류조를 더 포함하는 것인 하수 처리 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 (ii) 접촉 폭기조 단계로부터 나온 유출수를 탈리된 미생물 및 피처리물을 포함하는 제2 침전 슬러리와 제2 상징액으로 분리하고, 제2 상징액은 유출시키는 중간 침전조 단계를 더 포함하는 하수 처리 방법.
KR10-2002-0049988A 2002-08-23 2002-08-23 연속 회분식 단일 반응조와 접촉 폭기조를 조합한 하수처리 장치 및 이를 이용한 하수의 처리 방법 KR100461919B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0049988A KR100461919B1 (ko) 2002-08-23 2002-08-23 연속 회분식 단일 반응조와 접촉 폭기조를 조합한 하수처리 장치 및 이를 이용한 하수의 처리 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0049988A KR100461919B1 (ko) 2002-08-23 2002-08-23 연속 회분식 단일 반응조와 접촉 폭기조를 조합한 하수처리 장치 및 이를 이용한 하수의 처리 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040018605A KR20040018605A (ko) 2004-03-04
KR100461919B1 true KR100461919B1 (ko) 2004-12-17

Family

ID=37323827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0049988A KR100461919B1 (ko) 2002-08-23 2002-08-23 연속 회분식 단일 반응조와 접촉 폭기조를 조합한 하수처리 장치 및 이를 이용한 하수의 처리 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100461919B1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011059218A2 (ko) * 2009-11-10 2011-05-19 서울시립대학교 산학협력단 Ｓｂｒ 및 ｍｂｒ 혼성형 수처리 장치
CN104003591A (zh) * 2014-06-24 2014-08-27 肖帅帅 一种反硝化协同生物倍增工艺
KR101634296B1 (ko) * 2015-06-24 2016-06-30 (주)화인테크워터 토양미생물 이용을 통한 하폐수 무취화 기능을 겸비한 ｓｂｒ 수처리시스템
CN105502805B (zh) * 2015-12-03 2018-03-09 赵亚勋 强化微生物多级处理生活污水及回收利用的处理***及生活污水处理方法
KR101600578B1 (ko) * 2016-01-08 2016-03-07 주식회사 한일이엔지 연속회분식 반응기의 고효율 운전방법 및 장치
CN105585126B (zh) * 2016-03-11 2018-05-25 北京工业大学 一种在sbr反应器中维持稳定的污泥微膨胀及良好脱氮效果的方法
CN107055963B (zh) * 2017-04-26 2020-01-31 湖南净源环境工程有限公司 垃圾渗滤液高效低耗的深度处理装置及处理方法
CN108793409B (zh) * 2018-08-29 2023-12-29 中化学朗正环保科技有限公司 一种适于农村污水流量变化的污水处理装置
CN113184989A (zh) * 2021-02-09 2021-07-30 北京工业大学 分段进水短程硝化-厌氧氨氧化组合同步处理污水与污泥的装置与方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08168794A (ja) * 1994-12-19 1996-07-02 Harushige Arakawa 逐次連続排水処理方法及びその装置並びにそれに使用する有用複合微生物の馴養方法
KR19990056595A (ko) * 1997-12-29 1999-07-15 명호근 위생 매립지 침출수 처리방법
KR19990073316A (ko) * 1999-07-02 1999-10-05 임정규 생물학적오·폐수고도처리방법
KR20030070488A (ko) * 2002-02-25 2003-08-30 김동석 생물막 공정과 연속 회분식 공정이 복합된 소규모오수처리장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08168794A (ja) * 1994-12-19 1996-07-02 Harushige Arakawa 逐次連続排水処理方法及びその装置並びにそれに使用する有用複合微生物の馴養方法
KR19990056595A (ko) * 1997-12-29 1999-07-15 명호근 위생 매립지 침출수 처리방법
KR19990073316A (ko) * 1999-07-02 1999-10-05 임정규 생물학적오·폐수고도처리방법
KR20030070488A (ko) * 2002-02-25 2003-08-30 김동석 생물막 공정과 연속 회분식 공정이 복합된 소규모오수처리장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040018605A (ko) 2004-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5480548A (en) Wastewater biological phosphorus removal process
US5514278A (en) Counterflow microbiological processes
KR101336988B1 (ko) 입상 슬러지를 이용한 하·폐수 처리장치 및 방법
CA2083199C (en) Method for the treatment of sewage and installation to be used for this method
US3709364A (en) Method and apparatus for denitrification of treated sewage
US5853589A (en) Advanced biological phosphorus removal using a series of sequencing batch reactors
US8894857B2 (en) Methods and systems for treating wastewater
US20040206699A1 (en) Combined activated sludge-biofilm sequencing batch reactor and process
KR100436186B1 (ko) 연속주입 간헐 폭기식 하수 처리 장치 및 방법
CA2542894C (en) Multi-environment wastewater treatment method
WO1996029290A1 (en) Apparatus and treatment for wastewater
CN111470627A (zh) 一种高氨氮、低碳氮比畜禽养殖废水脱氮处理工艺
KR101018587B1 (ko) 질소, 인 제거 막분리 고도처리장치
KR101057364B1 (ko) 하수 고도 처리 방법
US20070102354A1 (en) System for treating wastewater and a media usable therein
KR101292736B1 (ko) 하수고도처리공법
KR100461919B1 (ko) 연속 회분식 단일 반응조와 접촉 폭기조를 조합한 하수처리 장치 및 이를 이용한 하수의 처리 방법
NZ282330A (en) Wastewater treatment, use of sequencing batch reactor with means for supplying feed to the reactor bottom and evenly distributing it throughout settled sludge
KR101023479B1 (ko) 미세사 생물담체와 약품을 이용한 하, 폐수,축산폐수처리장의 연속회분식 호기탈질방법 및 장치
KR20140132258A (ko) 생물학적 하수고도처리공법
KR100542458B1 (ko) 유기성 하.폐수의 질소.인 처리 장치 및 그 방법 그리고 그 운전방법
KR100436043B1 (ko) 하폐수의 질소산화물의 제거방법
KR101023478B1 (ko) 미세사 생물담체를 이용한 연속회분식 하.폐수/축산폐수처리방법 및 장치
KR100420647B1 (ko) 연속 유입 회분식 오폐수 처리방법
JP2002172400A (ja) 汚泥返流水中の窒素除去方法および装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20071130

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee