KR100992463B1 - 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치 및 방법 - Google Patents

인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하폐수 내의 유기물 농도를 일정 수준으로 유지시킴으로써 탈질, 탈인의 효율을 배가시킴과 함께 MBR조의 막분리장치를 개선함으로써 유지관리비용을 저하시킬 수 있는 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치는 하폐수 및 반송슬러지 내에 포함되어 있는 아질산성 질소와 질산성 질소를 탈질하는 전탈질조와, 상기 전탈질조로부터 유입수를 공급받아 유입수 내에 포함되어 있는 인을 방출하는 혐기조와, 상기 혐기조의 말단에 구비되어 상기 혐기조로부터 방출되는 인을 회수하는 인 여과조 및 상기 인 여과조의 후단에 순차적으로 구비되는 제 1 간헐포기조와 제 2 간헐포기조를 포함하여 이루어지며, 상기 인 여과조 내에 여재가 충전되며, 상기 여재는 혐기조로부터 방출되는 인을 흡착, 회수하는 것을 특징으로 한다.

Description

인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치 및 방법{Apparatus and method for waste-water treatment with phosphorous filtering tank and submerged membrane module}
본 발명은 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하폐수 내의 유기물 농도를 일정 수준으로 유지시킴으로써 탈질, 탈인의 효율을 배가시킴과 함께 MBR조의 막분리장치를 개선함으로써 유지관리비용을 저하시킬 수 있는 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치 및 방법에 관한 것이다.
현재, 가장 널리 사용되고 있는 하폐수 고도처리공정은 혐기조-무산소조-막분리조로 구성되는 A2O 공정이며, 수많은 변형 공정이 적용되고 있다. A2O 공정의 가장 큰 제한인자는 하폐수 중에 포함된 유기물의 농도가 질소 및 인보다 낮을 때 질소 및 인의 제거 효율이 낮아진다는 점이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 여러 형태의 변형 고도처리공정이 개발되고 있으나, 유기물 부족에 따른 탈질, 탈인의 효율 저하 문제를 근본적으로 해결하지는 못하고 있다.
일 예로, 분뇨나 음식물쓰레기 침출수 등을 첨가하여 유입수 중의 유기물 농도를 올리는 방법은 폐수 자체에 또 다른 문제점을 가지고 있어 오히려 고도처리공정 전체에 문제를 야기하기도 한다. 이 문제 해결에 가장 일반적인 방법은 유기물 부족분을 탈질시 메탄올 등으로 공급하거나 MLE(Modified Ludjack Ettinger) 공법처럼 생물학적 인 제거 부분을 포기하고 질소 제거만을 위한 공정을 구성한 뒤 미처리된 인은 방류 직전 처리수의 인을 응집시켜 제거한 후 방류하는 것이다.
한편, 최근 고도처리공정에 대한 기대가 커지고 처리수의 재이용에 대한 요구가 증대되면서 침전조를 막분리장치로 대체하는 MBR(Membrane bio-reactor) 공법이 많이 개발되어 사용되고 있다. MBR 공법은 설치 소요면적이 작고 자동운전이 용이하며, 별도의 침전조가 필요치 않아 슬러지 벌킹(sludge bulking) 등의 문제를 해결할 수 있다. 또한, 잉여슬러지 발생량이 기존 방식보다 훨씬 적은 것이 장점이다. 그러나, MBR 공법은 막분리장치의 유지관리가 용이하지 않다. 막 폐색을 해소하기 위한 빈번한 막세정이 필요하며, 이는 막 수명을 단축시켜 유지관리비의 상승요인이 된다. 따라서, MBR 공법은 성능이 우수한 고도처리공정에 막분리장치가 결합되는 것도 중요하지만 막분리장치의 원활한 운전 및 막 수명 등도 매우 중요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 하폐수 내의 유기물 농도를 일정 수준으로 유지시킴으로써 탈질, 탈인의 효율을 배가시킴과 함께 MBR조의 막분리장치를 개선함으로써 유지관리비용을 저하시킬 수 있는 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치는 하폐수 및 반송슬러지 내에 포함되어 있는 아질산성 질소와 질산성 질소를 탈질하는 전탈질조와, 상기 전탈질조로부터 유입수를 공급받아 유입수 내에 포함되어 있는 인을 방출하는 혐기조와, 상기 혐기조의 말단에 구비되어 상기 혐기조로부터 방출되는 인을 회수하는 인 여과조 및 상기 인 여과조의 후단에 순차적으로 구비되는 제 1 간헐포기조와 제 2 간헐포기조를 포함하여 이루어지며, 상기 혐기조 내의 <인을 방출한 슬러지> 및 <인이 축적된 유출수>는 상기 인 여과조로 공급되며, 상기 인 여과조 내에 인을 흡착, 회수하는 여재가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치는 하폐수 및 반송슬러지 내에 포함되어 있는 아질산성 질소와 질산성 질소를 탈질하는 전탈질조와, 상기 전탈질조로부터 유입수를 공급받아 유입수 내에 포함되어 있는 인을 방출하는 혐기조와, 상기 혐기조의 말단에 구비되어 상기 혐기조로부터 방출되는 인을 회수하는 인 여과조 및 상기 인 여과조의 후단에 순차적으로 구비되는 제 1 간헐포기조와 제 2 간헐포기조를 포함하여 이루어지며, 상기 혐기조 내의 원수는 고액분리과정에 의해 <인을 방출한 슬러지>와 <인이 축적된 상징액>으로 분리되며, 혐기조 하부의 <인을 방출한 슬러지>는 상기 제 1 간헐포기조로 공급되며, 혐기조 상부의 <인이 축적된 상징액>은 상기 인 여과조로 공급되며, 상기 인 여과조 내에 인을 흡착, 회수하는 여재가 구비되는 것을 다른 특징으로 한다.
상기 인 여과조 내의 여재는 황토여재로 구성될 수 있다.
상기 제 1 간헐포기조와 제 2 간헐포기조 각각은 포기와 비포기상태로 교번 운전되며, 상기 제 1 간헐포기조와 제 2 간헐포기조의 운전 상태는 서로 반대이다. 또한, 상기 제 2 간헐포기조 내에 침지식 막분리장치가 더 구비되며, 상기 침지식 막분리장치는, 평막형 또는 중공사막형의 여과막과, 상기 여과막의 외면에 구비되는 부직포를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 침지식 막분리장치는 상기 제 2 간헐포기조의 포기상태에서만 동작하여 처리수를 생산하며, 상기 제 2 간헐포기조 내의 슬러지는 상기 전탈질조로 반송되며, 상기 슬러지의 반송은 상기 제 2 간헐포기조의 포기상태에서만 진행된다.
상기 제 1 간헐포기조와 제 2 간헐포기조는, 포기상태에서 유기성 질소 및 암모니아성 질소를 아질산성 및 질산성 질소로 전환하며, 비포기상태에서 아질산성 및 질산성 질소를 질소 가스로 환원한다. 한편, 상기 제 2 간헐포기조의 후단에 막분리조가 더 구비되며, 상기 막분리조 내에 침지식 막분리장치가 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리방법은 전탈질조, 혐기조, 인 여과조, 제 1 간헐포기조, 제 2 간헐포기조가 순차적으로 배치된 하폐수처리장치를 이용한 하폐수처리방법에 있어서, 상기 전탈질조에 하폐수 및 반송슬러지가 공급된 상태에서, 아질산성 질소와 질산성 질소의 탈질 과정이 진행되는 단계와, 상기 전탈질조로부터 상기 혐기조로 유입수가 공급되며, 유입수 내의 인이 방출되는 단계와, 상기 혐기조 내의 <인을 방출한 슬러지> 및 <인이 축적된 유출수>가 상기 인 여과조로 공급되는 단계 및 상기 제 1 간헐포기조와 제 2 간헐포기조가 포기상태와 비포기상태로 교번 운전되며, 포기상태시 유기성 질소 및 암모니아성 질소가 아질산성 및 질산성 질소로 전환하며, 비포기상태시 아질산성 및 질산성 질소가 질소 가스로 환원되는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리방법은 전탈질조, 혐기조, 인 여과조, 제 1 간헐포기조, 제 2 간헐포기조가 순차적으로 배치된 하폐수처리장치를 이용한 하폐수처리방법에 있어서, 상기 전탈질조에 하폐수 및 반송슬러지가 공급된 상태에서, 아질산성 질소와 질산성 질소의 탈질 과정이 진행되는 단계와, 상기 전탈질조로부터 상기 혐기조로 유입수가 공급되며, 유입수 내의 인이 방출되는 단계와, 상기 혐기조 내에서 고액분리에 의해 <인이 방출된 슬러지>와 <인이 축적된 상징액>으로 분리되고, 혐기조 하부의 인이 방출된 슬러지는 상기 제 1 간헐포기조로 공급되며, 혐기조 상부의 인이 축적된 상징액은 상기 인 여과조로 공급되는 단계 및 상기 제 1 간헐포기조와 제 2 간헐포기조가 포기상태와 비포기상태로 교번 운전되며, 포기상태시 유기성 질소 및 암모니아성 질소가 아질산성 및 질산성 질소로 전환하며, 비포기상태시 아질산성 및 질산성 질소가 질소 가스로 환원되는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 다른 특징으로 한다.
상기 제 2 간헐포기조 내에 침지식 막분리장치가 더 구비되며, 상기 제 2 간헐포기조가 포기상태시 상기 침지식 막분리장치에 의한 처리수 생산 과정이 진행될 수 있다. 또한, 상기 제 2 간헐포기조가 포기상태시 제 2 간헐포기조 내의 슬러지는 상기 전탈질조로 반송될 수 있다.
본 발명에 따른 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
전탈질조를 혐기조 전단에 두어 반송슬러지 내에 있는 잔류 용존산소를 제거하고 질산성 질소를 질소 가스로 환원함으로써 혐기조에서 발생 가능한 탈질 미생물과 인 저장 미생물의 유기물 경쟁을 해소할 수 있으며, 이를 통해 혐기조에서의 원활한 인 방출을 가능하게 한다.
또한, 혐기조 후단에 방출된 인을 흡착, 회수하는 인 여과조가 구비됨에 따라, 인을 회수함과 함께 잔존하는 인을 2단의 간헐포기조의 포기공정에서 인 기아상태인 미생물이 과잉 섭취토록 하여 제거함으로써 유입수 중에 포함되어 있는 대부분의 인을 제거할 수 있다. 이와 함께, 인 여과조에서 인이 흡착, 회수됨에 따라, 낮은 C/N비의 하폐수 처리시에도 유기물 부족 현상을 해소하여 고효율의 질소 제거가 가능하게 된다.
이에 부가하여, 기존의 MBR의 장점을 유지함과 함께 여과막의 외면에 부직포를 구비시킴으로써 파울링 문제를 해결하고 일정한 유량을 유지시킴과 함께 유지관리비용을 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치의 구성도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치는 크게 전탈질조(10), 혐기조(20), 제 1 간헐포기조(40) 및 제 2 간헐포기조(50)의 조합으로 이루어진다.
상기 전탈질조(10)는 하폐수 및 상기 제 2 간헐포기조(50)로부터 반송되는 슬러지 내에 포함되어 있는 아질산성 질소와 질산성 질소를 탈질하는 역할을 한다. 상기 전탈질조(10) 내에는 하폐수 및 반송슬러지를 교반하는 교반기가 구비되며, 용존산소를 저감시키기 위해 전탈질조(10) 내에서의 하폐수 및 반송슬러지의 체류시간은 30분 정도가 적합하다. 한편, 이와 같이 전탈질조(10)를 구비시키는 이유는, 탈질과 탈인이 순차적으로 진행되도록 하여 질소와 인의 동시 제거 공정에서 흔히 발생되는 유기물 쟁탈 경쟁을 차단하기 위함이다.
상기 혐기조(20)는 상기 전탈질조(10)로부터 유입되는 유입수 내에 포함되어 있는 인을 방출하는 역할을 한다. 구체적으로, 혐기성 조건 하에 유입수 내의 유기물이 VFAs(volatile fatty acid)로 변환되고 인 저장 미생물(phosphorous storage micro-organism, Ancinetobactor)의 세포 내 PHB(Poly-β-Hydroxyl Butyrate)로 저장되는 과정에서 중합인산염(polyphosphate), 오르토인산염(orthophosphate)으로 변환되어 방출된다. 이 과정에서, 혐기조(20) 내의 유기물은 감소하고 PO4-P는 증가된다. 상기 혐기조(20)에서의 인 방출은 1시간 30분 정도 진행되는 것이 바람직하다.
상기 혐기조(20)에서 인 방출이 완료된 원수는 상기 제 1 간헐포기조(40)로 유출되는데, 다음의 두 가지 경로를 통해 상기 제 1 간헐포기조(40)로 유출될 수 있다. 첫 번째 경로는 다음과 같다. 혐기조(20)에서의 인 방출이 완료된 상태에서 고액분리에 의해 침전된 슬러지(인 농도가 상대적으로 작은)는 상기 제 1 간헐포기조(40)로 유출되고, 방출된 인이 다량 함유된 상징액은 상기 혐기조(20)의 말단에 구비된 인 여과조(30)로 유출된다. 이 때, 혐기조(20) 내에서의 고액분리는 혐기조(20)와 인 여과조(30)의 배치 설계를 통해서 구현하거나 일정 시간 정치를 통해 구현할 수 있다. 전자의 고액분리의 경우, 구체적으로 인 여과조(30)의 하부면을 혐기조(20)의 하부면으로부터 일정 거리 이격된 위치에 구비시켜 인 여과조(30)의 하부 공간이 교반기의 영향으로부터 최소화되도록 함으로써 고액분리를 구현할 수 있다. 한편, 인 여과조(30)에 유입된 원수는 자체 처리 과정 후 최종적으로 상기 제 1 간헐포기조(40)로 유출되며, 상기 인 여과조(30)의 자체 처리 과정에 대해서는 후술하기로 한다.
두 번째 경로는, 상기 혐기조(20) 내에서 고액분리가 진행되지 않고 인 방출 과정이 완료된 원수가 곧바로 상기 인 여과조(30)로 공급되고 이어, 인 여과조(30)에서의 처리 과정을 거쳐 상기 제 1 간헐포기조(40)로 유출되는 경로이다. 두 번째 경로의 경우, 인을 방출한 슬러지 및 인이 포함된 유출수가 함께 상기 인 여과조(30)로 공급된다.
전술한 바와 같이, 상기 혐기조(20)의 말단에 인 여과조(30)가 구비된다. 상기 인 여과조(30)는 혐기조(20)로부터 방출되는 인을 회수하여 궁극적으로 C/N(carbon/nitrogen)비가 낮은 하폐수의 처리시 유기물 농도가 저하되는 것을 방지하는 역할을 한다. 구체적으로, 상기 혐기조(20)의 고액분리에 의해 분리된 혐기조(20) 상부의 상징액 즉, 인이 다량 함유된 혐기조(20) 상부의 상징액이 상기 인 여과조(30)에 유입되며, 상기 인 여과조(30)에 충전되어 있는 황토여재(31)에 인이 흡착되어 회수된다. 이 때, 상술한 바와 같이 두 번째 경로를 통해 혐기조(20)로부터 인 여과조(30)로 유출수가 공급되는 경우, 상기 인 여과조(30)는 인을 방출한 슬러지 및 인이 포함된 유출수를 대상으로 인 회수 과정을 진행한다. 참고로, 상기 상징액의 인 여과조(30)에서의 체류시간은 0.1시간 정도가 바람직하며, 인 여과조(30)의 유출수는 상기 제 1 간헐포기조(40)로 유입된다.
상기 제 1 간헐포기조(40)와 제 2 간헐포기조(50)는 포기와 비포기가 교대로 운전되며, 상기 제 1 간헐포기조(40)와 제 2 간헐포기조(50)는 서로 반대 상태로 운전된다. 즉, 제 1 간헐포기조(40)의 포기시 제 2 간헐포기조(50)는 비포기상태로 교반만 진행되며, 반대로 제 1 간헐포기조(40)가 비포기상태로 교반만 진행될 때 상기 제 2 간헐포기조(50)는 공기가 유입되는 포기상태로 운전된다. 상기 제 1 및 제 2 간헐포기조(40)(50)의 체류시간은 유입수의 성상에 따라 다소 변화가 있을 수 있으나, 하폐수의 유입농도가 BOD 기준 200mg/l 일 때 각각 2시간 내의 범위에서 운전되며 유입농도가 증가되면 3시간 이내의 범위에서 운전될 수 있다. 또한, 포기와 비포기 시간 역시 BOD 기준 200mg/l 일 때 각각 30분으로 운전되며, 하폐수의 유기물과 질소의 농도에 따라 45분으로 운전될 수 있다. 참고로, 상기 제 1 간헐포기조(40)와 제 2 간헐포기조(50) 내에는 선택적으로 산소를 공급하는 산기관(70)과, 교반기가 구비된다.
한편, 상기 제 1 간헐포기조(40)와 제 2 간헐포기조(50)의 역할을 살펴보면, 먼저 상기 제 1 간헐포기조(40)는 포기상태에서 유기성 질소 및 암모니아성 질소를 아질산성 및 질산성 질소로 전환한다. 이 때, 상기 제 1 간헐포기조(40)에 유입된 유입수 내의 인은 인 기아상태에 있는 인 저장 미생물에 의해 대부분 섭취된다. 상기 제 1 간헐포기조(40)가 포기상태일 때 상기 제 2 간헐포기조(50)는 비포기로 무산소조의 형태가 되어 상기 제 1 간헐포기조(40)에서 유입된 질산성 질소가 질소 가스로 환원되어 제거되며, 이 때 잔존하는 유기물이 상기 질산성 질소의 환원 과정에서 소모된다.
상기 제 1 간헐포기조(40)의 포기상태가 비포기상태로 전환되면 포기상태에서 산화된 질산성 질소가 탈질되며, 상기 제 2 간헐포기조(50)는 비포기상태에서 포기상태로 전환되어 인을 섭취하여 제거한다.
한편, 상기 제 2 간헐포기조(50) 내에는 침지식 막분리장치(60)가 구비된다. 상기 침지식 막분리장치(60)는 상기 제 2 간헐포기조(50) 내의 원수를 여과하여 처리수를 생산하는 역할을 한다. 상기 침지식 막분리장치(60)는 평막형 또는 중공사막형의 여과막(정밀여과막 또는 한외여과막)으로 이루어지며, 상기 여과막의 외면에는 막 파울링 현상을 완화시킴과 함께 막 차압을 감소시키는 역할을 하는 부직포가 구비된다. 이 때, 상기 침지식 막분리장치(60)는 상기 제 2 간헐포기조(50)의 포기 운전시에만 작동된다. 또한, 상기 제 2 간헐포기조(50) 내의 슬러지는 상기 전탈질조(10)로 반송된다. 전술한 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 간헐포기조(40)(50) 내에 산기관(70)이 구비되는데, 상기 제 2 간헐포기조(50)에 있어서 상기 산기관(70)은 상기 침지식 막분리장치(60)의 하부에 구비되는 것이 바람직하며, 이는 여과막 표면에 슬러지가 침적되는 것을 방지하기 위함이다.
상기 침지식 막분리장치(60)는 상기 제 2 간헐포기조(50) 내에 구비되는 것 외에, 별도의 막분리조(80) 내에 구비될 수도 있다. 이 경우, 도 2에 도시한 바와 같이, 전탈질조(10), 혐기조(20), 인 여과조(30), 제 1 간헐포기조(40), 제 2 간헐포기조(50), 침지식 막분리장치(60)를 구비한 막분리조(80)의 조합으로 이루어진다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 인 여과조(30) 및 막분리장치(60)를 이용한 하폐수처리장치의 구성을 살펴보았다. 본 발명에 있어서, 전탈질조(10)가 혐기조(20) 전단에 구비됨에 따라, 반송슬러지 내의 용존산소가 제거됨과 함께 탈인 과정이 활발히 일어나며, 방출된 고농도의 인이 인 여과조(30)에서 회수되는 과정을 거치도록 함으로써 탈질과 탈인 과정이 순차적으로 진행되도록 하여 탈질과 탈인 과정시 유기물의 효율적인 배분이 가능하게 된다. 또한, 여과막의 외면에 부직포가 구비된 침지식 막분리장치(60)를 이용함에 따라, 고농도 MLSS에 의한 막차압 발생을 방지하여 막 교체시기를 연장시키고 세척 주기를 증가시킴으로써 유지보수비용을 저감할 수 있게 된다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 인 여과조 및 막분리장치를 구비한 하폐수처리장치의 처리효율을 살펴보기로 한다. 아래의 <표 1>은 본 발명의 실시예에 따른 하폐수처리장치의 처리효율을 나타낸 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하폐수처리장치의 처리효율
원수농도 (mg/L) 처리수농도 (mg/L) 처리효율 (%)
BOD 223.1 4.9 97.8
CODcr 312.3 8.3 97.3
SS 117.2 0.2 99.8
T-N 41.7 3.1 92.6
T-P 5.1 0.2 94.2
<표 1>을 참고하면, 유입수의 평균 BOD 농도는 223.1mg/L이며, 처리수는 4.9mg/L로 97.8%의 제거효율을 보였으며, CODcr의 경우 처리수 농도가 8.3mg/L로 97.3%의 높은 제거효율을 나타내었다. 부유물질(SS)은 공칭공경 0.4㎛ 평막(MF)을 통하여 완벽한 고액분리가 이루어져 청정한 수질을 확보하였다. 총 질소(T-N)는 평균 41.7mg/L로 유입되어 3.1mg/L로 배출되었으며, 평균 92.6%의 제거효율을 보였다. 또한, 5.1mg/L로 유입된 총 인(T-P)은 평균 0.2mg/L로 처리되어 94.2%의 제거효율을 나타내었다.
10 : 전탈질조 20 : 혐기조
30 : 인 여과조 31 : 여재
40 : 제 1 간헐포기조 50 : 제 2 간헐포기조
60 : 침지식 막분리장치 70 : 산기관
80 : 막분리조

Claims (14)

  1. 하폐수 및 반송슬러지 내에 포함되어 있는 아질산성 질소와 질산성 질소를 탈질하는 전탈질조;
    상기 전탈질조로부터 유입수를 공급받아 유입수 내에 포함되어 있는 인을 방출하는 혐기조;
    상기 혐기조의 말단에 구비되어 상기 혐기조로부터 방출되는 인을 회수하는 인 여과조; 및
    상기 인 여과조의 후단에 순차적으로 구비되는 제 1 간헐포기조와 제 2 간헐포기조를 포함하여 이루어지며,
    상기 제 2 간헐포기조 내에 침지식 막분리장치가 더 구비되며,
    상기 혐기조 내의 <인을 방출한 슬러지> 및 <인이 축적된 유출수>는 상기 인 여과조로 공급되며, 상기 인 여과조 내에 인을 흡착, 회수하는 여재가 구비되는 것을 특징으로 하는 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치.
  2. 하폐수 및 반송슬러지 내에 포함되어 있는 아질산성 질소와 질산성 질소를 탈질하는 전탈질조;
    상기 전탈질조로부터 유입수를 공급받아 유입수 내에 포함되어 있는 인을 방출하는 혐기조;
    상기 혐기조의 말단에 구비되어 상기 혐기조로부터 방출되는 인을 회수하는 인 여과조; 및
    상기 인 여과조의 후단에 순차적으로 구비되는 제 1 간헐포기조와 제 2 간헐포기조를 포함하여 이루어지며,
    상기 제 2 간헐포기조 내에 침지식 막분리장치가 더 구비되며,
    상기 혐기조 내의 원수는 고액분리과정에 의해 <인을 방출한 슬러지>와 <인이 축적된 상징액>으로 분리되며,
    혐기조 하부의 <인을 방출한 슬러지>는 상기 제 1 간헐포기조로 공급되며, 혐기조 상부의 <인이 축적된 상징액>은 상기 인 여과조로 공급되며,
    상기 인 여과조 내에 인을 흡착, 회수하는 여재가 구비되는 것을 특징으로 하는 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 인 여과조 내의 여재는 황토여재로 구성되는 것을 특징으로 하는 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 간헐포기조와 제 2 간헐포기조 각각은 포기와 비포기상태로 교번 운전되며, 상기 제 1 간헐포기조와 제 2 간헐포기조의 운전 상태는 서로 반대인 것을 특징으로 하는 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 침지식 막분리장치는,
    평막형 또는 중공사막형의 여과막과, 상기 여과막의 외면에 구비되는 부직포를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 침지식 막분리장치는 상기 제 2 간헐포기조의 포기상태에서만 동작하여 처리수를 생산하는 것을 특징으로 하는 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 간헐포기조 내의 슬러지는 상기 전탈질조로 반송되며, 상기 슬러지의 반송은 상기 제 2 간헐포기조의 포기상태에서만 진행되는 것을 특징으로 하는 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치.
  9. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 간헐포기조와 제 2 간헐포기조는, 포기상태에서 유기성 질소 및 암모니아성 질소를 아질산성 및 질산성 질소로 전환하며, 비포기상태에서 아질산성 및 질산성 질소를 질소 가스로 환원하는 것을 특징으로 하는 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리장치.
  10. 삭제
  11. 전탈질조, 혐기조, 인 여과조, 제 1 간헐포기조, 제 2 간헐포기조가 순차적으로 배치된 하폐수처리장치를 이용한 하폐수처리방법에 있어서,
    상기 전탈질조에 하폐수 및 반송슬러지가 공급된 상태에서, 아질산성 질소와 질산성 질소의 탈질 과정이 진행되는 단계;
    상기 전탈질조로부터 상기 혐기조로 유입수가 공급되며, 유입수 내의 인이 방출되는 단계;
    상기 혐기조 내의 <인을 방출한 슬러지> 및 <인이 축적된 유출수>가 상기 인 여과조로 공급되는 단계; 및
    상기 제 1 간헐포기조와 제 2 간헐포기조가 포기상태와 비포기상태로 교번 운전되며, 포기상태시 유기성 질소 및 암모니아성 질소가 아질산성 및 질산성 질소로 전환하며, 비포기상태시 아질산성 및 질산성 질소가 질소 가스로 환원되는 단계를 포함하여 이루어지며,
    상기 제 2 간헐포기조 내에 침지식 막분리장치가 더 구비되며, 상기 제 2 간헐포기조가 포기상태시 상기 침지식 막분리장치에 의한 처리수 생산 과정이 진행되는 것을 특징으로 하는 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리방법.
  12. 전탈질조, 혐기조, 인 여과조, 제 1 간헐포기조, 제 2 간헐포기조가 순차적으로 배치된 하폐수처리장치를 이용한 하폐수처리방법에 있어서,
    상기 전탈질조에 하폐수 및 반송슬러지가 공급된 상태에서, 아질산성 질소와 질산성 질소의 탈질 과정이 진행되는 단계;
    상기 전탈질조로부터 상기 혐기조로 유입수가 공급되며, 유입수 내의 인이 방출되는 단계;
    상기 혐기조 내에서 고액분리에 의해 <인이 방출된 슬러지>와 <인이 축적된 상징액>으로 분리되고, 혐기조 하부의 인이 방출된 슬러지는 상기 제 1 간헐포기조로 공급되며, 혐기조 상부의 인이 축적된 상징액은 상기 인 여과조로 공급되는 단계; 및
    상기 제 1 간헐포기조와 제 2 간헐포기조가 포기상태와 비포기상태로 교번 운전되며, 포기상태시 유기성 질소 및 암모니아성 질소가 아질산성 및 질산성 질소로 전환하며, 비포기상태시 아질산성 및 질산성 질소가 질소 가스로 환원되는 단계를 포함하여 이루어지며,
    상기 제 2 간헐포기조 내에 침지식 막분리장치가 더 구비되며, 상기 제 2 간헐포기조가 포기상태시 상기 침지식 막분리장치에 의한 처리수 생산 과정이 진행되는 것을 특징으로 하는 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리방법.
  13. 삭제
  14. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 제 2 간헐포기조가 포기상태시 제 2 간헐포기조 내의 슬러지는 상기 전탈질조로 반송되는 것을 특징으로 하는 인 여과조 및 막분리장치를 이용한 하폐수처리방법.
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