KR101431649B1

KR101431649B1 - 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치 및 그에 따른 오폐수 처리방법

Info

Publication number: KR101431649B1
Application number: KR1020120057338A
Authority: KR
Inventors: 유대환; 윤용준; 강기훈; 서준원
Original assignee: 주식회사 부강테크
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2014-08-20
Also published as: KR20130134079A

Abstract

본 발명은 기존의 1차 침전지를 상향류 고속여과 시설로 개조하여 1차 처리 및 초기우수 처리를 동시에 수행할 수 있으며, 초기우수 처리를 위하여 기존의 침전지에 부상식 여재 및 생물 여과지를 이용할 수 있어 유량 및 부하 변동시에도 안정적인 처리수를 획득이 가능하고, 기존 오폐수 처리시설에 적용이 가능하여 초기우수 처리시설을 도입하기 위한 별도 시설의 설치가 불필요하며, 생물학적 처리시설로 유입되는 유량의 조절이 가능하여 목표 수질을 준수할 수 있는 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치 및 그에 따른 오폐수 처리방법을 제공하기 위한 것으로서, 그 기술적 구성은, 부상식 여재를 이용하여 오폐수에 포함된 부유물질을 여과하기 위한 상향류 고속여과 시설; 슬러지 저류조; 상기 상향류 고속여과 시설에서 유출되는 유출수에 포함된 용존성 유기물을 제거하기 위한 생물학적 처리시설; 및 농축기; 를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치 및 그에 따른 오폐수 처리방법{Apparatus for treating simultaneously wastewater and first flush and method thereof}

본 발명은 오폐수 처리장치 및 그에 따른 오폐수 처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 1차 침전지를 상향류 고속여과 시설로 개조 및 변경함으로써 강우량에 따라 1차 처리 또는 상향류 고속여과 시설로 전환 및 변환 적용가능하여 초기우수에 의해 발생되는 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있는 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치 및 그에 따른 오폐수 처리방법에 관한 것이다.

일반적으로, 합류식 하수도에서 우천 시 월류하는 오염 부하량을 CSO(Combined Sewer Overflows)라 한다.

여기서, 초기강우에 따른 오염물질의 유출(CSO : Combined Sewer Overflows)은 하수처리장 유출수에 의한 오염물질의 양보다 많다. 즉, 도시지역의 경우, 강우가 발생하면 도로에 쌓여있던 오염물질과 관거 내에 퇴적되어 있던 오염물질이 강우에 따른 유량 증가로 인하여 일시에 하수처리장에 유입된다.

또한, 강우 시 하수처리장으로 유입되는 오염물질의 농도(BOD : Biochemical Oxygen Demand)는 150~300mg/L이고, 현탁고형물(SS : Suspended Solid)의 농도는 250~400mg/L로 하수보다 오염물질의 농도가 높은 경우가 자주 발생된다.

이렇게 초기우수에 의해 발생되는 오염물질의 양을 저감시키기 위하여 대한민국의 하수도 시설기준에서는 수질 오염물질의 농도(BOD)를 40mg/L 이하로 처리하여 방류하도록 규제하고 있으며, 하천 및 호수의 수질 개선을 위해서는 이러한 초기우수에 의해 발생되는 오염물질을 보다 효율적으로 제거하는 방안이 필요한 실정이다.

여기서, 기존의 오폐수 처리시설은 도 1에서 도시하고 있는 바와 같이, 1차 침전지, 생물학적 처리시설 및 2차 침전지를 포함하여 구성된다.

그리고, 건기 시 상기한 오폐수 처리시설로 설계유량(1Q)이 유입되어 처리된다.

상술한 바와 같은 기존의 오폐수 처리시설은 강우가 발생하면 합류식 하수관에 오폐수와 우수가 혼합되어 다량의 초기우수 월류수가 유입된다.

이러한 초기우수 월류수의 경우, 도로 및 노면에 있던 오염물질과 관거 내에 퇴적되었던 오염물질이 일시에 우수에 의해 세척되어 유입되기 때문에 오염물질의 오염농도가 매우 높아진다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 도 2에서 도시하고 있는 바와 같이, 강우 시 설계유량(1Q)의 3배인 3Q를 유입시켜 침전을 통하여 처리한 후 1Q는 생물학적 처리를 통하여 처리하고, 2Q는 방류하도록 규정하고 있으나, 하수도 시설기준에서 1차 침전지의 설계기준인 여과 속도(표면부하율, Q/A)를 1~2m²/hr로 규정하고 있기 때문에 3Q가 유입될 경우, 시설기준을 초과하게 되고, 이로 인해 오폐수 처리시설의 처리효율이 급격히 저하된다는 문제점이 있었다.

한편, 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도 3에서 도시하고 있는 바와 같이, 기존의 오폐수 처리시설에 별도의 초기우수 시설을 도입하는 방법이 제안되었다.

여기서, 기존의 오폐수 처리시설에 고속여과 시설과 같은 초기우수 시설을 도입할 경우, 강우 시 1차 침전지로 설계유량(1Q)의 3배인 3Q가 유입되되, 3Q 중 2Q는 고속여과 시설로 보내어 처리하고, 1차 침전지로 유입된 설계유량(1Q)은 생물학적 처리시설을 통하여 처리한 후 2차 침전지를 통하여 방류하도록 이루어진다.

상기한 바와 같이, 기존의 오폐수 처리시설에 고속여과 시설과 같은 초기우수 시설을 도입하여 초기우수 처리 효율을 높일 수 있으나, 초기우수 시설을 별도로 설치하여야 하기 때문에 공사비 및 설치비가 발생하고, 높은 공사 비용의 발생 및 여유 부지의 확보 등 이러한 별도의 시설 및 장치의 도입이 불가능하다는 문제점이 있었다.

한편, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 대한민국특허출원 제10-2008-0047645호에 초기우수에 의한 오염물질을 효율적으로 제거할 수 있는 오폐수 처리장치, 그 방법, 및 시스템이 제안되었다.

도 4는 유입되는 오폐수의 양이 비교적 적은 경우에 수위가변 간벽의 동작을 나타내는 도면으로서, 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 1차 침전수단(60')은 부상식 부재 여과부(67)와 생물여과지(69) 사이에 수위가변 간벽(73)을 포함하고, 상기 수위가변 간벽(73)은 부상식 부재 여과부(67)에서 생물여과지(69)로 유입되는 유량을 제어하며, 손실수두가 증가하여 생물여과지(69)로 유입되는 유량이 감소하면 잔여유량은 자동적으로 상기 수위가변 간벽(73)을 넘어 방류위어(71)를 거쳐 방류된다.

상술한 바와 같은 구조에 의하여 기존의 1차 침전지의 일부를 고속여과 시설로 개조하여 초기우수를 처리할 수 있으나, 1차 침전지를 고속여과 시설로 전환하기 때문에 1차 침전지의 지수가 감소하여 표면 부하율이 증가하게 되고, 이로 인해 침전효율이 저하된다는 단점이 있으며, 침전과 여과 공정을 동시에 운영하여야 하기 때문에 유지 관리가 어렵다는 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 기존의 1차 침전지를 상향류 고속여과 시설로 개조하여 1차 처리 및 초기우수 처리를 동시에 수행할 수 있으며, 초기우수 처리를 위하여 기존의 침전지에 부상식 여재를 투입하여 고속여과 시설로 운영할 수 있어 유량 및 부하 변동 시에도 안정적인 처리수의 획득이 가능하고, 기존 오폐수 처리시설에 적용이 가능하여 초기우수 처리시설을 도입하기 위한 별도 시설의 설치가 불필요하며, 생물학적 처리시설로 유입되는 유량의 조절이 가능하여 목표 수질을 준수할 수 있는 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치 및 그에 따른 오폐수 처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 부상식 여재를 이용하여 오폐수에 포함된 부유물질을 여과하기 위한 상향류 고속여과 시설; 간헐적으로 발생하는 역세수를 저류하여 후속되는 농축기의 유량 및 부하를 균등하게 하기 위한 슬러지 저류조; 상향류 고속여과 시설에서 유출되는 유출수에 포함된 용존성 유기물을 제거하기 위한 생물학적 처리시설; 및 슬러지 저류조의 역세 슬러지를 후속되는 슬러지 처리공정으로 주입하기 전에 슬러지 농도를 높이기 위한 농축기; 를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상향류 고속여과 시설의 역세 슬러지를 배출하기 위한 역세장치가 구비되되, 역세장치는 역세 슬러지를 상기 슬러지 저류조로 이송시킨다.

그리고, 생물학적 처리시설은 슬러지 저류조로 이송되어 농축 후 처리되는 역세 슬러지에서 발생되는 높은 농도의 유기물을 유입한 후 처리한다.

이때, 상향류 고속여과 시설은 1차 침전지로 상호 전환 및 변환 적용이 가능하도록 이루어진다.

한편, 상향류 고속여과 시설은 1차 침전지를 2~8개 단위로 구분 및 구획하여 개조 및 변경한다.

그리고, 상향류 고속여과 시설은 여과속도(표면부하율, Q/A)가 5~50m²/hr로 이루어진다.

한편, 상향류 고속여과 시설; 슬러지 저류조; 생물학적 처리시설; 및 농축기; 를 포함하는 구성으로 이루어지는 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치에 따른 오폐수 처리방법에 있어서, 강우 시 1차 침전지를 상향류 고속여과 시설로 전환하는 단계; 상향류 고속여과 시설로 초기우수를 유입하는 단계; 상향류 고속여과 시설로 유입되는 초기우수를 처리하는 단계; 상향류 고속여과 시설을 통하여 처리된 초기우수 중 일부를 생물학적 처리시설로 유입시켜 처리하는 단계; 생물학적 처리시설을 통하여 처리된 초기우수를 2차 침전지로 유입시켜 처리하는 단계; 및 생물학적 처리시설로 유입되지 않는 초기우수 중 나머지를 방류하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상향류 고속여과 시설로 초기우수 유입 시 설계유량(1Q)의 초기우수 1.1Q~30Q를 유입시키는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.

그리고, 상향류 고속여과 시설에 유입된 초기우수에 응집제를 주입하는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.

더불어, 상향류 고속여과 시설을 통하여 처리된 초기우수 중 설계유량(1Q)을 생물학적 처리시설로 유입시키는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.

한편, 생물학적 처리시설로 유입되지 않는 초기우수 중 설계유량(1Q)의 0.1Q~29Q를 방류하는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.

여기서, 상향류 고속여과 시설을 통하여 처리된 후 방류되는 설계유량(1Q)의 방류수 0.1Q~29Q를 바이패스(By-Pass)시켜 소독 후 방류하는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.

그리고, 상향류 고속여과 시설을 통하여 여과가 지속될 경우, 수두손실이 발생하면 역세를 실시하는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.

이때, 역세 시 발생되는 역세 슬러지를 슬러지 저조류로 이송하고, 농축 후 처리하는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.

한편, 건기 시 상향류 고속여과 시설을 1차 침전지로 전환하는 단계; 1차 침전지로 설계유량(1Q)의 오폐수를 유입하는 단계; 1차 침전지로 유입되는 오폐수를 처리하는 단계; 1차 침전지를 통하여 처리된 오폐수를 생물학적 처리시설로 유입시켜 처리하는 단계; 생물학적 처리시설에서 처리된 오폐수를 2차 침전지로 유입시켜 재처리하는 단계; 및 2차 침전지에서 처리된 오폐수를 방류하는 단계; 를 포함하여 이루어진다.

이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 초기우수에 의해 발생되는 오염물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 하천 및 호수의 수질 개선이 용이하고, 고형물의 빠른 제거 및 용존성 유기물의 효과적인 산화가 가능하며, 유량 및 부하 변동시에도 안정적인 처리수의 획득이 가능하다는 등의 효과를 거둘 수 있다.

본 발명은, 기존 오폐수 처리시설에 적용가능하여 설치를 위한 별도의 시설비 및 공사비 등의 비용을 감소시킬 수 있어 하수처리 설치면적 및 설치비용을 저감시키고, 침전과 여과공정을 동시에 운영할 수 있어 오폐수 처리시설의 유지관리가 용이하다는 등의 효과를 거둘 수 있다.

본 발명은, 유량의 조절이 가능하여 목표 수질을 준수할 수 있으며, 1차 침전지의 지수가 감소하는 것을 방지하고, 표면 부하율이 증가하는 것을 방지하며, 침전효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다는 등의 효과를 거둘 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 오폐수 처리장치의 비 강우 시 오폐수를 처리하는 과정을 개략적으로 나타내는 개념도,
도 2는 종래기술에 따른 오폐수 처리장치의 강우 시 오폐수를 처리하는 과정을 개략적으로 나타내는 개념도,
도 3은 종래기술에 따른 초기우수 처리시설이 별도로 설치된 오폐수 처리장치의 강우 시 오폐수를 처리하는 과정을 개략적으로 나타내는 개념도,
도 4는 종래 기술에 따른 1차 침전지를 고속여과로 개조한 오폐수 처리장치를 개략적으로 나타내는 도면,
도 5는 본 발명에 의한 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치의 강우 시 오폐수를 처리하는 과정을 개략적으로 나타내는 개념도,
도 6은 본 발명에 의한 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치의 강우 시 오폐수를 처리하는 과정을 개략적으로 나타내는 평면도,
도 7은 본 발명에 의한 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치에 따른 오폐수 처리방법에서 강우 시 오폐수 처리방법을 나타내는 흐름도,
도 8은 본 발명에 의한 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치의 건기 시 오폐수를 처리하는 과정을 개략적으로 나타내는 개념도,
도 9는 본 발명에 의한 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치에 따른 오폐수 처리방법에서 건기 시 오폐수 처리방법을 나타내는 흐름도.

이하, 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시예에서는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시한 것이며, 그 기술적인 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.

도 5는 본 발명에 의한 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치의 강우 시 오폐수를 처리하는 과정을 개략적으로 나타내는 개념도이고, 도 6은 본 발명에 의한 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치의 강우 시 오폐수를 처리하는 과정을 개략적으로 나타내는 평면도이며, 도 7은 본 발명에 의한 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치에 따른 오폐수 처리방법에서 강우 시 오폐수 처리방법을 나타내는 흐름도이고, 도 8은 본 발명에 의한 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치의 건기 시 오폐수를 처리하는 과정을 개략적으로 나타내는 개념도이며, 도 9는 본 발명에 의한 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치에 따른 오폐수 처리방법에서 건기 시 오폐수 처리방법을 나타내는 흐름도이다.

도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치(1)는 상향류 고속여과 시설(10)과 슬러지 저류조(20)와 생물학적 처리시설(30) 및 농축기(40)를 포함하는 구성으로 이루어진다.

여기서, 상기 상향류 고속여과 시설(10)은 부상식 여재(미도시)를 이용하여 오폐수에 포함된 부유물질을 여과하기 위한 것으로서, 상기 상향류 고속여과 시설(10)은 별도로 구비되는 것이 바람직하나, 기존의 오폐수 처리장치에 적용되는 1차 침전지(50)을 개조하여 상향류 고속여과 시설(10)로 사용하는 것도 바람직하다.

이를 위하여 기존에 장방형 또는 원형으로 이루어지는 1차 침전지(50)를 2~8개 단위로 구분 및 구획하여 상향류 고속여과 시설(10)로 개조 및 변경한다.

상기한 바와 같이, 기존의 1차 침전지(50)를 개조하여 상향류 고속여과 시설(10)로 적용할 경우, 상기 상향류 고속여과 시설(10)은 여과 속도(표면부하율, Q/A)가 5~50m²/hr로 이루어지도록 설계한다.

즉, 기존에 여과 속도(표면부하율, Q/A)가 1~2m²/hr인 1차 침전지(50)를 개조하여 여과 속도(표면부하율, Q/A)가 5~50m²/hr인 상향류 고속여과 시설(10)로 개조 및 설계한다.

이렇게 기존의 1차 침전지(50)를 상향류 고속여과 시설(10)로 개조할 경우, 기존의 여과 속도(표면부하율, Q/A)보다 이론적으로 5~50배 정도 빠르며, 이로 인해 기존의 오폐수 처리장치에서 처리하는 유량보다 5~50배의 이상의 유량을 처리할 수 있다.

이때, 상기 상향류 고속여과 시설(10)은 1차 침전지(50)로 상호 전환 및 변환 적용이 가능하도록 이루어진다.

상기한 바와 같은 구조에 의하여 강우 시 상향류 고속여과 시설(10)로 전환 및 변환하여 많은 양의 초기우수를 처리하고, 건기 시 1차 침전지(50)로 전환 및 변환하여 일정량의 오폐수를 처리할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 고속여과 시 발생하는 역세 슬러지를 저류하기 위한 슬러지 저류조(20)를 설치한다. 상기 슬러지 저류조(20)는 기존의 1차 침전지를 활용할 수도 있고, 새로 설치할 수도 있다. 여기서, 역세 슬러지의 SS 농도가 3,500~5,000mg/L이기 때문에 후속되는 슬러지 처리공정으로 유입되기 위해서 농축이 필요한데, 역세수 슬러지의 경우, 간헐적으로 배출되기 때문에 유량을 조절하기 위한 저류조가 반드시 필요하다.

상기 생물학적 처리시설(30)은 상기 상향류 고속여과 시설(10)에서 유출되는 유출수에 포함된 용존성 유기물을 제거하기 위한 것으로서, 상기 상향류 고속여과 시설(10)에 연결되어 설치된다.

여기서, 상기 생물학적 처리시설(30)은 상기 슬러지 저류조(20)로 이송되어 농축 후 처리되는 역세 슬러지에서 발생되는 농축상등액 등 높은 농도의 유기물을 유입한 후 처리한다.

그리고, 상기 생물학적 처리시설(30)은 2차 침전지(미도시)에 연결되어 생물학적 처리시설(30)에서 처리된 오폐수를 유입시켜 처리한 후 방류한다.

상기 농축기(40)는 역세 시 발생한 역세 슬러지를 후속되는 슬러지 처리공정(미도시)으로 유입시키기 위해 SS 농도를 4~5%로 농축하기 위하여 적용된다. 상기 농축기(40)는 기계식 농축기나 중력식 슬러지 농축기가 사용될 수 있다.

한편, 상기 상향류 고속여과 시설(10)에는 역세 슬러지를 배출하기 위한 역세장치(60)가 구비되고, 상기 역세장치(60)는 역세 슬러지를 상기 슬러지 저류조(20)로 이송시킨다.

여기서, 상기 역세장치(60)는 역세수 배출밸브(미도시)와 역세공기 주입장치(미도시)로 구성된다. 여과가 진행됨에 따라 수두손실이 발생하게 되고, 일정 손실이 발생하면 유입을 차단한 후 역세수 배출밸브를 열어 역세를 수행하게 된다.

역세수는 여과지 상부에 위치한 처리수가 사용되기 때문에 별도의 공급이 필요하지 않으며, 상기 역세수 배출밸브만 개방(Open)하면 자연 유하로 역세수가 배출되고, 여재에 억류되었던 고형물이 역세수와 함께 여과지 하부로 배출된다.

역세공기는 강한 역세가 필요할 때 사용되며, 역세수 배출밸브의 열림-역세수 배출-역세수 배출밸브의 닫힘-역세공기 주입-역세공기 차단-역세수 배출밸브의 열림-역세수 배출밸브 닫힘 순으로 운영한다.

그리고, 상기 상향류 고속여과 시설(10)에는 초기우수가 유입되기 위한 유입관(미도시)과 유입된 초기우수의 슬러지를 배출하기 위한 배출관(미도시)이 구비된다.

이하, 본 발명에 의한 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치(1)에 따른 오폐수 처리방법을 도 7을 참조하여 설명한다.

먼저, 강우 시에 기존의 1차 침전지(50)를 상향류 고속여과 시설(10)로 전환 및 변환한다(S10). 즉, 강우 시에는 도로에 쌓여있던 오염물질과 관거 내에 퇴적되어 있던 오염물질이 강우에 따른 유량 증가가 발생되어 초기강우에 따른 오염물질의 유출(CSO : Combined Sewer Overflows)이 하수처리장의 유출수에 의한 오염물질의 양보다 많기 때문에 많은 양의 오폐수를 처리하기 위하여 1차 침전지(50)를 상향류 고속여과 시설(10)로 전환 및 변환한다.

이렇게 기존의 1차 침전지(50)를 상향류 고속여과 시설(10)로 전환 및 변환한 후 상기 상향류 고속여과 시설(10)로 초기우수를 유입한다(S20).

이때, 상기 상향류 고속여과 시설(10)로 초기우수의 유입 시 설계유량(1Q)의 초기우수 1.1Q~30Q를 유입시킨다(S21).

즉, 상기 상향류 고속여과 시설(10)의 초기우수 유입 시 설계유량(1Q)의 1.1~30배인 1.1Q~30Q의 초기우수를 유입시킨다.

이렇게 상기 상향류 고속여과 시설(10)로 유입되는 초기우수를 처리한다(S30). 즉, 상기 상향류 고속여과 시설(10)로 초기우수를 유입한 후 상향류 고속여과 시설(10) 내에 구비되는 부상식 여재를 이용하여 초기우수의 오폐수에 포함된 부유물질을 여과 및 처리한다.

여기서, 상기 상향류 고속여과 시설(10)에 유입된 초기우수에 응집제를 주입한다(S31).

상기한 바와 같이, 상기 상향류 고속여과 시설(10)에 유입된 초기우수에 많이 포함되어 있는 콜로이드성 용액을 응집함으로써 여과효율을 증가시키기 위해 초기우수에 응집제(Coagulant)를 주입한다.

상기한 바와 같이, 상기 상향류 고속여과 시설(10)에 유입된 초기우수에 응집제를 주입하여 처리한 후 상기 상향류 고속여과 시설(10)을 통하여 처리된 초기우수 중 일부를 생물학적 처리시설(30)로 유입시켜 처리한다(S40).

이때, 상기 상향류 고속여과 시설(10)을 통하여 처리된 초기우수 중 설계유량(1Q)을 생물학적 처리시설(30)로 유입시킨다(S41). 즉, 우기 시 상기 상향류 고속여과 시설(10)로 유입되는 30Q의 초기우수 중 상기 상향류 고속여과 시설(10)을 통하여 처리된 설계유량(1Q)의 초기우수를 생물학적 처리시설(30)로 유입시킨다.

그 다음, 상기 생물학적 처리시설(30)을 통하여 처리된 초기우수를 2차 침전지로 유입시켜 처리한다(S50).

한편, 상기 상향류 고속여과 시설(10)에서 생물학적 처리시설(30)로 유입되지 않는 초기우수 중 나머지는 방류한다(S60).

여기서, 상기 상향류 고속여과 시설(10)에서 생물학적 처리시설(30)로 유입되지 않는 초기우수 중 설계유량(1Q)의 초기우수 0.1Q~29Q를 방류한다(S61).

그리고, 상기 상향류 고속여과 시설(10)을 통하여 처리된 후 방류되는 설계유량(1Q)의 방류수 0.1Q~29Q는 바이패스(By-Pass)시켜 소독 후 방류한다(S62).

이때, 상기 상향류 고속여과 시설(10)을 통하여 여과가 지속될 경우, 수두손실이 발생하면 역세를 실시한다(S63).

상기한 바와 같이, 상기 상향류 고속여과 시설(10)을 통하여 여과를 지속하여 수두손실의 발생 시 역세를 실시하고, 역세 시 발생되는 역세 슬러지는 슬러지 저류조(20)로 이송하고, 이송된 상기 역세 슬러지는 농축 후 처리한다(S64).

이렇게 상기 역세 슬러지의 농축 시 발생되는 농축상등액은 유기물의 농도가 높기 때문에 생물학적 처리시설(30)로 유입시켜 처리하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 의한 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치에 따른 오폐수 처리방법에서 건기 시에 오폐수를 처리방법을 도 8, 9를 참조하여 설명한다.

먼저, 건기 시에는 상기 상향류 고속여과 시설(10)을 1차 침전지(50)로 전환하여 오폐수를 처리한다(S10').

이렇게 건기 시에 상기 상향류 고속여과 시설(10)을 1차 침전지(50)로 전환하고, 상기 1차 침전지(50)로 설계유량(1Q)의 오폐수를 유입한다(S20').

그리고, 상기 1차 침전지(50)로 유입되는 오폐수를 처리한다(S30'). 상기한 바와 같이, 상기 1차 침전지(50)에서 유입되는 오폐수를 처리한 후 상기 1차 침전지(50)를 통하여 처리된 오폐수를 생물학적 처리시설(30)로 유입시켜 처리한다(S40').

그 다음, 상기 생물학적 처리시설(30)에서 처리된 오폐수를 2차 침전지로 유입시켜 처리한 후(S50'), 상기 생물학적 처리시설(30)에서 처리된 오폐수를 방류한다(S60').

상기한 바와 같이, 건기 또는 우기에 따라 기존의 1차 침전지(50)를 상향류 고속여과 시설(10)로 전환 및 변환하여 적용가능함으로써 상향류 고속여과 시설(10)을 설치하기 위한 별도의 장소 및 시설 투자가 필요 없어 기존의 오폐수 처리시설에 직접적인 적용이 가능하다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하지만, 첨부 특허청구의 범위에 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

1 : 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치,
10 : 상향류 고속여과 시설, 20 : 슬러지 저류조,
30 : 생물학적 처리시설, 40 : 농축기,
50 : 1차 침전지, 60 : 역세장치.

Claims

부상식 여재를 이용하여 오폐수에 포함된 부유물질을 5~50m²/hr의 여과속도(표면부하율, Q/A)로 여과하기 위한 것으로서, 1차 침전지를 2~8개 단위로 구분 및 구획하여 개조 및 변경함으로써 강우 시 초기우수를 처리하기 위하여 전환 및 변환하되, 초기우수 유입 시 설계유량(1Q)의 초기우수 1.1Q~30Q가 유입되고, 건기 시 1차 침전지로 상호 전환 및 변환 적용하는 상향류 고속여과 시설;
간헐적으로 발생하는 역세수를 저류하여 후속되는 농축기의 유량 및 부하를 균등하게 하기 위한 슬러지 저류조;
상기 상향류 고속여과 시설에서 유출되는 유출수에 포함된 용존성 유기물을 제거하기 위한 것으로서, 상기 상향류 고속여과 시설로 유입되는 30Q의 초기우수 중 상향류 고속여과 시설을 통하여 처리된 설계유량(1Q)의 초기우수가 유입되는 생물학적 처리시설; 및
상기 슬러지 저류조의 역세 슬러지를 후속되는 슬러지 처리공정으로 주입하기 전에 슬러지 농도를 높이기 위한 농축기;
를 포함하는 구성으로 이루어지되, 상기 상향류 고속여과 시설에서 생물학적 처리시설로 유입되지 않는 초기우수 중 설계유량(1Q)의 초기우수 0.1Q~29Q를 방류하고, 방류되는 설계유량(1Q)의 방류수 0.1Q~29Q는 바이패스시켜 소독 후 방류하는 것을 특징으로 하는 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치.
제1항에 있어서,
상기 상향류 고속여과 시설의 역세 슬러지를 배출하기 위한 역세장치가 구비되되, 상기 역세장치는 역세 슬러지를 상기 슬러지 저류조로 이송시키는 것을 특징으로 하는 초기우수 처리와 1차 처리를 동시에 수행할 수 있는 오폐수 처리장치.
제2항에 있어서,
상기 생물학적 처리시설은 상기 슬러지 저류조로 이송되어 농축 후 처리되는 역세 슬러지에서 발생되는 높은 농도의 유기물을 유입한 후 처리하는 것을 특징으로 하는 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행할 수 있는 오폐수 처리장치.
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상향류 고속여과 시설; 슬러지 저류조; 생물학적 처리시설; 및 농축기; 를 포함하는 구성으로 이루어지는 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행하는 오폐수 처리장치에 따른 오폐수 처리방법에 있어서,
강우 시 1차 침전지를 상향류 고속여과 시설로 전환하는 단계;
상기 상향류 고속여과 시설로 초기우수를 유입하되, 초기우수 유입 시 설계유량(1Q)의 초기우수 1.1Q~30Q를 유입시키는 단계;
상기 상향류 고속여과 시설로 유입되는 초기우수를 처리하는 단계;
상기 상향류 고속여과 시설을 통하여 처리된 초기우수 중 일부를 생물학적 처리시설로 유입시키되, 상기 상향류 고속여과 시설을 통하여 처리된 초기우수 중 설계유량(1Q)을 유입시켜 처리하는 단계;
상기 생물학적 처리시설을 통하여 처리된 초기우수를 2차 침전지로 유입시켜 처리하는 단계; 및
상기 생물학적 처리시설로 유입되지 않는 초기우수 중 설계유량(1Q)의 초기우수 0.1Q~29Q를 방류하는 단계;
를 포함하여 이루어지되, 상기 상향류 고속여과 시설을 통하여 처리된 후 방류되는 설계유량(1Q)의 방류수 0.1Q~29Q를 바이패스(By-Pass)시켜 소독 후 방류하는 것을 특징으로 하는 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행할 수 있는 오폐수 처리장치에 따른 오폐수 처리방법.
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제7항에 있어서
상기 상향류 고속여과 시설에 유입된 초기우수에 응집제를 주입하는 단계;
를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행할 수 있는 오폐수 처리장치에 따른 오폐수 처리방법.
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제7항에 있어서,
상기 상향류 고속여과 시설을 통하여 여과가 지속될 경우, 수두손실이 발생하면 역세를 실시하는 단계;
를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행할 수 있는 오폐수 처리장치에 따른 오폐수 처리방법.
제13항에 있어서,
상기 역세 시 발생되는 역세 슬러지를 슬러지 저조류로 이송하고, 농축 후 처리하는 단계;
를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행할 수 있는 오폐수 처리장치에 따른 오폐수 처리방법.
제7항에 있어서,
건기 시 상기 상향류 고속여과 시설을 1차 침전지로 전환하는 단계;
상기 1차 침전지로 설계유량(1Q)의 오폐수를 유입하는 단계;
상기 1차 침전지로 유입되는 오폐수를 처리하는 단계;
상기 1차 침전지를 통하여 처리된 오폐수를 생물학적 처리시설로 유입시켜 처리하는 단계;
상기 생물학적 처리시설에서 처리된 오폐수를 2차 침전지로 유입시켜 재처리하는 단계; 및
상기 2차 침전지에서 처리된 오폐수를 방류하는 단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초기우수 월류수 처리와 1차 처리를 동시에 수행할 수 있는 오폐수 처리장치에 따른 오폐수 처리방법.